способ зонирования территории по уровню риска для здоровья населения в условиях воздействия химически опасных веществ

Формула изобретения

1. Способ зонирования территории по уровню риска для здоровья населения в условиях воздействия химически опасных веществ, отличающийся тем, что проводят выбор территории, требующей зонирования; анализируют антропогенную нагрузку на среду обитания на этой территории и выявляют ряд приоритетных химически опасных веществ, которые могут неблагоприятно воздействовать на здоровье населения, и подразделяют их на химические вещества неканцерогенного и канцерогенного спектра действия; определяют, какие вещества неканцерогенного спектра действия создают риск здоровью при хроническом воздействии, а какие - при остром воздействии; карту выбранной территории покрывают регулярной или нерегулярной сеткой с шагом, выбранным таким образом, чтобы, по меньшей мере, одна ячейка сетки была размещена в минимальной структурной зоне жилой застройки; на участке территории, ограниченной ячейкой, производят в течение не менее 50 дней в году не менее 200 разовых натурных замеров концентраций установленных ранее приоритетных химически опасных веществ; причем указанные натурные замеры проводят либо во всех ячейках, либо в их ограниченном количестве с последующим расчетом для прочих ячеек концентрации веществ с применением стандартных процедур интер- и экстраполяции данных; из полученных данных определяют отдельно для веществ неканцерогенного спектра действия среднее значение концентрации Сср. каждого вещества за исследуемый период времени, а также его максимальную концентрацию См.р.; для каждого вещества канцерогенного спектра действия - среднее значение его концентрации Сср.канц., за исследуемый период, затем для каждого вещества неканцерогенного спектра действия находят коэффициенты опасности HQcr хронического воздействия и/или HQac острого воздействия, которые равны отношению вышеуказанной концентрации Сср. и См.р. к референтному уровню воздействия для этого конкретного вещества, отдельно для хронического и острого воздействия соответственно; для каждого вещества канцерогенного спектра действия определяют индивидуальный канцерогенный риск CR, который равен произведению среднесуточной дозы в течение жизни и фактора наклона; далее устанавливают индексы опасности HI хронического и острого воздействия неканцерогенных химически опасных веществ для отдельных органов и систем организма человека в каждой ячейке территории; для этого, принимая во внимание сведения о доказанности неблагоприятного влияния конкретных неканцерогенных веществ на конкретный орган или систему человека, находят для каждого органа/системы организма, подверженного риску воздействия химических веществ, сумму коэффициентов опасности HQ только тех веществ, которые были идентифицированы на данном участке территории - ячейке, и которые оказывают неблагоприятное воздействие именно на этот орган/систему, получая при этом для данного критического органа/системы вещества два индекса опасности: индекс опасности острого неканцерогенного риска HIac путем суммирования коэффициентов опасности HQac, рассчитанных с использованием См.р., и индекс опасности хронического неканцерогенного риска HIcr путем суммирования коэффициентов опасности HQcr, рассчитанных с использованием Сср.; причем при односредовом поступлении химических веществ на территорию ячейки индекс опасности в ячейке от этого вещества принимают HIac и HIcr, а при многосредовом и/или комплексном поступлении химических веществ в качестве индекса опасности принимают суммарный индекс опасности острого неканцерогенного риска THIac, рассчитанный путем суммирования HIac для отдельных изучаемых путей поступления из анализируемых сред, и суммарный индекс опасности хронического неканцерогенного риска THIcr, рассчитанный путем суммирования HIcr для отдельных путей поступления; индекс опасности общего канцерогенного риска TCR для населения, проживающего на участке территории в ячейке определяют как сумму индивидуального канцерогенного риска CR от всех канцерогенных веществ, обнаруженных на данном участке территории, при всех изучаемых путях поступления из анализируемых сред; далее посредством процедуры кластерного анализа проводят сопоставление определенных в ячейке параметров общего канцерогенного риска TCR, острого неканцерогенного риска HIac при односредовом поступлении химических веществ или суммарного индекса опасности или THIac при многосредовом поступлении и хронического неканцерогенного риска HIcr при односредовом поступлении химических веществ или суммарного индекса опасности или THIcr при многосредовом поступлении для критических органов/систем с подобными показателями в других ячейках с выявлением ячеек, т.е. участков территории, которые характеризуются схожими индексами опасности и параметрами общего канцерогенного риска, и ячейки с близкими значениями объединяют в кластеры; далее для каждого кластера рассчитывают среднее значение каждого вида вышеуказанного риска, т.е. среднее значение индексов опасности и параметров канцерогенного риска, а зонирование территории производят путем пространственного анализа с объединением кластеров, сформированных совокупностью ячеек с близкими данными; при этом зоной с минимальным уровнем химической опасности для здоровья населения принимается часть территории, одновременно характеризующаяся параметром общего канцерогенного риска TCR менее или равным 10 ^-6 и при индексах опасности острого неканцерогенного риска HIac или THIac - в зависимости от количества путей поступления из одной или из нескольких сред, и индексах опасности хронического неканцерогенного риска HIcr или THIcr - также в зависимости от количества путей поступления из одной или из нескольких сред, менее 1; зоной с низким уровнем химической опасности для здоровья населения принимается часть территории, характеризующаяся показателем TCR в диапазоне более 10^-6, но менее или равному 10 ^-4 и/или при индексах опасности острого неканцерогенного риска HIac или THIac - в зависимости от количества путей поступления из одной или из нескольких сред, и/или индексах опасности хронического неканцерогенного риска HIcr или THIcr - также в зависимости от количества путей поступления из одной или из нескольких сред, равным 1; зоной с умеренным уровнем химической опасности для здоровья населения принимается часть территории, характеризующаяся показателем TCR в диапазоне более 10^-4, но менее или равному 10^-3 и/или при индексах опасности острого неканцерогенного риска HIac или THIac - в зависимости от количества путей поступления из одной или из нескольких сред, и/или индексах опасности хронического неканцерогенного риска HIcr или THIcr - также в зависимости от количества путей поступления из одной или из нескольких сред, в диапазоне более 1, но менее или равному 5; зоной с высоким уровнем химической опасности для здоровья населения принимается часть территории, одновременно характеризующаяся показателем TCR более 10^-3 и/или при индексах опасности острого неканцерогенного риска HIac или THIac - в зависимости от количества путей поступления из одной или из нескольких сред, и/или индексах опасности хронического неканцерогенного риска HIcr или THIcr - также в зависимости от количества путей поступления из одной или из нескольких сред, более 5.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве минимальной структурной зоны жилой застройки принимают, например, квартал, стандартную территорию нормирования и тому подобное.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области коммунальной гигиены и предназначено для определения границ зон с различной интенсивностью неблагоприятного воздействия химических веществ на здоровье населения, в частности ранжирования территорий на четыре вида по уровню риска для здоровья человека. Оно позволяет характеризовать параметры риска для здоровья в связи с загрязнением среды обитания на различных участках территории и вовремя принимать адекватные профилактические меры для защиты здоровья популяции.

Изобретение может быть использовано при установлении приоритетов экологической политики и политики в области охраны здоровья населения на территориальном и региональном уровнях при управлении факторами риска, которые представляют наибольшую угрозу для здоровья населения.

Под зонами в рамках предлагаемого технического решения понимаются участки территории, характеризующиеся однородным комплексом параметров риска здоровью населения, формируемым факторами среды обитания, в частности химическими веществами, разграниченные посредством кластерного анализа.

В настоящее время известен ряд способов, относящихся к методам зонирования, например способ экологического зонирования территории (Патент РФ № 2132606), способ зонирования среды при выборе территории со способностью утилизировать нестойкие органические соединения (Заявка на патент РФ № 99120257), способ определения степени загрязнения атмосферы серосодержащими соединениями городских и прилегающих к ним территорий методом фитоиндикации (Патент РФ № 2213361). В качестве приемов при реализации известных способов применяют, например, метод программной обработки получаемых с орбитальных комплексов спектрозональных снимков территорий, включающих контрольные промышленные площадки, с использованием результирующего вектора техногенных нагрузок состояния пяти сред - атмосферного воздуха, почвы, воды, геологической среды и растительности для интегральной оценки состояния системы атмосфера - подстилающая поверхность, с последующим преобразованием аналоговых значений спектральной яркости объектов в цифровые матрицы; также применяют метод зонирования по характеру ее обводненности или метод зонирования с использованием фитоиндикации (по содержанию серы в листьях березы повислой).

Недостатком указанных способов является то, что они не учитывают при зонировании взаимосвязь среда обитания - здоровье населения, в результате чего полученные результаты являются некорректными в плане оценки состояния здоровья населения при негативном воздействии окружающей среды.

Кроме того, из уровня техники также известны способы выделения зон территории, которые основаны на установлении причинно-следственной связи среда-здоровье. Так, например, известен способ прогнозирования экологической обстановки в регионе (Патент РФ № 2180961), согласно которому определяют концентрацию тиротропина в сухом пятне крови, взятой из пятки новорожденного, при этом берут кровь у всей популяции новорожденных в области. При концентрации тиротропина, равной или выше порогового значения, проводят повторное определение в том же образце крови, при подтверждении первичных значений концентрации результат расценивают как первичную гипертиротропинемию, а экологическую обстановку в регионе прогнозируют по относительной частоте первичной гипертиротропинемии, при этом при значениях относительной частоты первичной гипертиротропинемии Fi, меньшей 0,82, экологическую обстановку в регионе прогнозируют как благополучную, при Fi=0,82-1,36 - как среднетяжелую и при Fi более 1,36 - как тяжелую.

Однако указанный известный способ не обеспечивает выход на источники загрязнения среды обитания, не определяет численное выражение степени индивидуального риска здоровью населения. Кроме того, данный метод не указывает, какие необходимо провести мероприятия при разной степени экологического благополучия.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ прогнозирования на выбранной территории стабильной или нестабильной структуры «среда - здоровье» (Патент РФ № 2125837), согласно которому проводят донозологическую диагностику предпатологических состояний и нарушения гомеостаза у наиболее чувствительного контингента населения, проживающего в различных экологических зонах, строят математические модели для оценки комбинированного и сочетанного взаимодействия комплекса факторов, влияющих на состояние здоровья. В качестве экологических зон берут однородные участки территории, характеризующиеся стабильным поведением в них комплекса показателей состояния здоровья населения (объекта моделирования) и факторов окружающей среды, разграниченные посредством иерархической агломеративной кластерной процедуры, определяют эмпирические данные мультипликативных коэффициентов по каждому факторному и результативному признаку и истинные мультипликативные коэффициенты генеральных совокупностей системы среда - здоровье по экологическим зонам, сопоставляют их, и если выполняется условие r>0,999, где r - коэффициент корреляции, то для данной экологической зоны прогнозируют стабильную структуру «среда - здоровье».

Недостатком указанного известного способа является то, что благодаря нему можно просто разделить территорию на различные зоны, не характеризуя их по уровню экологического или санитарно-эпидемиологического неблагополучия. Указанный способ позволяет выполнять сравнение зон между собой без оценки опасности для здоровья (или для такой оценки требуется дополнительный анализ). Не учитывает известный способ и количество населения, подверженного негативному воздействию.

Технический результат, достигаемый предлагаемым изобретением, заключается в повышении адекватности зонирования территории уровню гигиенического неблагополучия и формируемого риска здоровью населения, проживающего в каждой зоне, при обеспечении возможности расширения числа их категорий за счет использования многофакторности показателей как среды обитания, так и показателей риска здоровью населения.

Указанный технический результат достигается предлагаемым способом зонирования территории по уровню риска для здоровья населения в условиях воздействия химически опасных веществ, при этом новым является то, что:

- проводят выбор территории, требующей зонирования;

- анализируют антропогенную нагрузку на среду обитания на этой территории и выявляют ряд приоритетных химически опасных веществ, которые могут неблагоприятно воздействовать на здоровье населения;

- и подразделяют их на химические вещества неканцерогенного и канцерогенного спектра действия;

- определяют, какие вещества неканцерогенного спектра действия создают риск здоровью при хроническом воздействии, а какие - при остром воздействии;

- карту выбранной территории покрывают регулярной или нерегулярной сеткой с шагом, выбранным таким образом, чтобы, по меньшей мере, одна ячейка сетки была размещена в минимальной структурной зоне жилой застройки;

- на участке территории, ограниченной ячейкой, производят в течение не менее 50 дней в году не менее 200 разовых натурных замеров концентраций установленных ранее приоритетных химически опасных веществ;

- причем указанные натурные замеры проводят либо во всех ячейках, либо в их ограниченном количестве с последующим расчетом для прочих ячеек концентрации веществ с применением стандартных процедур интер- и экстраполяции данных;

- из полученных данных определяют отдельно для веществ неканцерогенного спектра действия среднее значение концентрации Сср. каждого вещества за исследуемый период времени, а также его максимальную концентрацию См.р.;

- для каждого вещества канцерогенного спектра действия - среднее значение его концентрации Сср.канц. за исследуемый период;

- затем для каждого вещества неканцерогенного спектра действия находят коэффициенты опасности HQcr хронического воздействия и/или HQac острого воздействия, которые равны отношению вышеуказанной концентрации Сср. и См.р. к референтному уровню воздействия для этого конкретного вещества, отдельно для хронического и острого воздействия соответственно;

- для каждого вещества канцерогенного спектра действия определяют индивидуальный канцерогенный риск CR, который равен произведению среднесуточной дозы в течение жизни и фактора наклона;

- далее устанавливают индексы опасности HI хронического и острого воздействия неканцерогенных химически опасных веществ для отдельных органов и систем организма человека в каждой ячейке территории;

- для этого, принимая во внимание сведения о доказанности неблагоприятного влияния конкретных неканцерогенных веществ на конкретный орган или систему человека, находят для каждого органа/системы организма, подверженного риску воздействия химических веществ, сумму коэффициентов опасности HQ только тех веществ, которые были идентифицированы на данном участке территории - ячейке и которые оказывают неблагоприятное воздействие именно на этот орган/систему, получая при этом для данного критического органа/системы вещества два индекса опасности: индекс опасности острого неканцерогенного риска HIac путем суммирования коэффициентов опасности HQac, рассчитанных с использованием См.р., и индекс опасности хронического неканцерогенного риска HIcr путем суммирования коэффициентов опасности HQcr, рассчитанных с использованием Сср.;

- причем при односредовом поступлении химических веществ на территорию ячейки индекс опасности в ячейке от этого вещества принимают HIac и HIcr, а при многосредовом и/или комплексном поступлении химических веществ в качестве индекса опасности принимают суммарный индекс опасности острого неканцерогенного риска THIac, рассчитанный путем суммирования HIac для отдельных изучаемых путей поступления из анализируемых сред, и суммарный индекс опасности хронического неканцерогенного риска THIcr, рассчитанный путем суммирования HIcr для отдельных путей поступления;

- индекс опасности общего канцерогенного риска TCR для населения, проживающего на участке территории в ячейке, определяют как сумму индивидуального канцерогенного риска CR от всех канцерогенных веществ, обнаруженных на данном участке территории, при всех изучаемых путях поступления из анализируемых сред;

- далее посредством процедуры кластерного анализа проводят сопоставление определенных в ячейке параметров общего канцерогенного риска TCR, острого неканцерогенного риска HIac при односредовом поступлении химических веществ или суммарного индекса опасности или THIac при многосредовом поступлении и хронического неканцерогенного риска HIcr при односредовом поступлении химических веществ или суммарного индекса опасности или THIcr при многосредовом поступлении для критических органов/систем с подобными показателями в других ячейках с выявлением ячеек, т.е. участков территории, которые характеризуются схожими индексами опасности и параметрами общего канцерогенного риска, и ячейки с близкими значениями объединяют в кластеры;

- далее для каждого кластера рассчитывают среднее значение каждого вида вышеуказанного риска, т.е. среднее значение индексов опасности и параметров канцерогенного риска;

- а зонирование территории производят путем пространственного анализа с объединением кластеров, сформированных совокупностью ячеек с близкими данными;

- при этом зоной с минимальным уровнем химической опасности для здоровья населения принимается часть территории, одновременно характеризующаяся параметром общего канцерогенного риска TCR, менее или равным 10^-6, и при индексах опасности острого неканцерогенного риска HIac или THIac - в зависимости от количества путей поступления из одной или из нескольких сред, и индексах опасности хронического неканцерогенного риска HIcr или THIcr - также в зависимости от количества путей поступления из одной или из нескольких сред, менее 1;

- зоной с низким уровнем химической опасности для здоровья населения принимается часть территории, характеризующаяся показателем TCR в диапазоне более 10^-6, но менее или равном 10 ^-4, и/или при индексах опасности острого неканцерогенного риска HIac или THIac - в зависимости от количества путей поступления из одной или из нескольких сред, и/или индексах опасности хронического неканцерогенного риска HIcr или THIcr - также в зависимости от количества путей поступления из одной или из нескольких сред, равным 1;

- зоной с умеренным уровнем химической опасности для здоровья населения принимается часть территории, характеризующаяся показателем TCR в диапазоне более 10^-4 , но менее или равном 10^-3, и/или при индексах опасности острого неканцерогенного риска HIac или THIac - в зависимости от количества путей поступления из одной или из нескольких сред, и/или индексах опасности хронического неканцерогенного риска HIcr или THIcr - также в зависимости от количества путей поступления из одной или из нескольких сред, в диапазоне более 1, но менее или равном 5;

- зоной с высоким уровнем химической опасности для здоровья населения принимается часть территории, одновременно характеризующаяся показателем TCR более 10^-3 , и/или при индексах опасности острого неканцерогенного риска HIac или THIac - в зависимости от количества путей поступления из одной или из нескольких сред, и/или индексах опасности хронического неканцерогенного риска HIcr или THIcr - также в зависимости от количества путей поступления из одной или из нескольких сред, более 5.

В качестве минимальной структурной зоны жилой застройки принимают, например, квартал, стандартную территорию нормирования и тому подобное.

Критерии отнесения зоны к тому или иному рангу по опасности для здоровья человека, указанные в заявляемом способе, представлены в сводной таблице 1.

Достижение указанного технического результата обеспечивается за счет следующего.

Благодаря тому что при анализе антропогенной нагрузки на среду обитания выявляют ряд приоритетных химически опасных веществ, которые могут неблагоприятно воздействовать на здоровье населения, и подразделяют их на химические вещества неканцерогенного и канцерогенного спектра действия, обеспечивается практически полный учет химических факторов риска для здоровья человека, что позволяет определить приоритетные загрязняющие вещества и выйти в дальнейшем на источник неблагоприятного химического воздействия.

Благодаря тому что при зонировании карту выбранной территории покрывают регулярной или нерегулярной сеткой с шагом, выбранным таким образом, чтобы, по меньшей мере, одна ячейка сетки была размещена в минимальной структурной зоне жилой застройки (квартал, стандартная территория нормирования и др.), достигается вероятность того, что при зонировании будет учтено влияние всех приоритетных опасных веществ, присутствующих на участках территории (ячейках), где проживает население. Это позволит получить достоверные данные о зонах, благоприятных и неблагоприятных для проживания, с учетом критериев риска для здоровья человека.

Осуществление не менее 200 разовых замеров концентраций каждого из установленных ранее приоритетных химически опасных веществ в течение не менее 50 дней регламентируется РД 52.04.186-89 «Руководство по контролю загрязнения атмосферы» и СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов». Это позволяет получить статистически достоверные характеристики загрязнения с учетом различных скоростей и направлений ветра, разных режимов работы стационарных и передвижных источников загрязнения атмосферы.

Благодаря тому что для веществ неканцерогенного спектра действия определяют среднее значение концентрации Сср. для каждого вещества за исследуемый период времени, а также его максимальную концентрацию См.р., обеспечивается расширение ряда данных, используемых при реализации предлагаемого способа. Кроме того, такой подход будет учитывать хроническое и острое влияние на здоровье человека средних и максимально-разовых концентраций опасного химического вещества соответственно. Все это влияет на точность и полноту результатов при использовании предлагаемого способа. В признаке «затем для каждого вещества неканцерогенного спектра действия находят коэффициенты опасности HQcr хронического воздействия и/или HQac острого воздействия, которые равны отношению вышеуказанной концентрации Сср. и См.р. к референтному уровню воздействия для этого конкретного вещества, отдельно для хронического и острого воздействия соответственно» альтернатива «и/или» обусловлена тем, что в реальных условиях химически опасное вещество может быть зарегистрировано только один раз и в этом случае Сср. не определяется (т.к. только один показатель), а эта единственная концентрация будет отнесена к См.р. Или отсутствуют на момент исследования научно-обоснованные данные о референтных уровнях острого и/или хронического неканцерогенного воздействия или факторе наклона, что не позволяет рассчитать параметры риска: HQac, HQcr, CR.

Использование при реализации способа для каждого вещества канцерогенного спектра действия среднего значения его концентрации Сср.канц. за исследуемый период бывает достаточно для достоверности, т.к. влияние канцерогенных веществ имеет временной период для реализации проявления клинического ответа (возникновения заболевания). Учитывая, что ряд веществ одновременно обладает неканцерогенным и канцерогенным спектром действия (например, бензол, никеля оксид, хром шестивалентный и т.д., см. таблицы 2-3), то Сср.канц. будет равна Сср. по этому веществу. И в этом случае при расчете индивидуального канцерогенного риска будет использован показатель Сср.

В заявляемом способе впервые для зонирования предлагается использовать такие параметры, как общий канцерогенный риск, индексы опасности острого неканцерогенного риска и хронического неканцерогенного риска. При этом общий канцерогенный риск определяют как сумму параметров индивидуального канцерогенного риска для всех канцерогенных веществ, поступающих одним/несколькими путями из одной/нескольких сред, обнаруженных на данном участке территории. А два других указанных индекса опасности определяют, принимая во внимание научно-обоснованные данные о наличии возможного неблагоприятного влияния конкретных неканцерогенных веществ на конкретный критический орган/систему организма человека, и согласно предлагаемому способу находят для них (критических органов/систем организма) сумму коэффициентов опасности HQ только тех веществ, которые были идентифицированы на данном участке территории в ячейке, получая при этом для критического органа/системы два индекса опасности: индекс опасности острого неканцерогенного риска HIac (THIac - при комплексном и/или многосредовом поступлении химических веществ в организм человека из среды обитания) путем суммирования HQac, рассчитанного с использованием См.р., и индекс опасности хронического неканцерогенного риска HIcr (THIcr - при комплексном и/или многосредовом поступлении химических веществ в организм человека из среды обитания) путем суммирования HQcr, рассчитанного с использованием Сср. При этом для установления HQ используют референтные, допустимые уровни острого (ARFC) и хронического (RFC) воздействия, установленные с учетом всех имеющихся современных научных данных, при которых хроническое и острое воздействие химического вещества не приводит к возникновению неприемлемого риска для здоровья населения чувствительных групп.

Суммарные индексы опасности THIac и THIcr получают путем суммирования HIac и HIcr соответственно, рассчитанных отдельно для разных путей поступления (ингаляционно, перорально, накожно и др.) и/или при многосредовом, многомаршрутном воздействии.

Такой дифференцированный подход позволяет учесть конкретные данные на каждом участке территории (участок ограничен ячейкой) применительно к конкретным приоритетным химически опасным веществам на этом участке, что в совокупности с многофакторностью предлагаемых используемых показателей способствует повышению точности зонирования территории по уровню риска для здоровья населения, а также обеспечению достоверности ранжирования этих зон.

Проведение зонирования территории путем объединения участков территории со схожими параметрами риска в ячейках сетки, которое осуществляется посредством кластерного анализа, позволяющего выявить такие ячейки, обеспечивает быстроту процесса и точность выявления совпадения.

Экспериментальным путем в совокупности с использованием комплекса научно-обоснованных математических и статистических методов исследования впервые были установлены критерии ранжирования зон на территории по уровню риска для здоровья населения. Причем благодаря этим критериям появилась возможность выделять четыре вида зон по интенсивности влияния на здоровье населения химически опасных веществ. Критерии для различных зон и уровень химической опасности приведены в таблице 1.

Предлагаемый способ иллюстрируется чертежами, где на фигуре 1 отображено пространственное расположение кластеров; на фигуре 2 - зонирование территории по уровню риска для здоровья населения в условиях воздействия химически опасных веществ с указанием точек натурных замеров.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом, реализуя его на конкретном примере.

1. Выбирают экологически неблагополучную территорию по уровню техногенной нагрузки химически опасными факторами среды обитания.

В данном случае в качестве примера выбран промышленный узел N, расположенный в городе Перми. Изучаемая территория характеризуется наличием опасных для населения химических веществ в атмосфере и в воде поверхностных водоемов, таких как:

- тяжелых металлов (медь, цинк, марганец, свинец, никель, хром);

- ароматических углеводородов (бензол, толуол, этилбензол, ксилолы, фенол);

- предельных одноатомных спиртов (стирол, метиловый, пропиловый, бутиловый и изобутиловый спирты);

- алифатических альдегидов (формальдегид, ацетальдегид, пропионовый и масляный альдегиды);

- хлорорганических соединений (хлороформ, дихлорэтан, трихлорметан, хлорбензол, дибромхлорметан);

- алифатических кетонов (ацетон).

2. Анализируют антропогенную обстановку, выбирая все химически опасные вещества на изучаемой территории, которые при осуществлении предлагаемого способа отрицательно влияют на здоровье населения. Выбранные вещества подразделяют на химические вещества неканцерогенного и канцерогенного спектра действия.

Ниже в таблице 2 приведены данные о канцерогенных параметрах химически опасных веществ на изучаемой территории, вызывающих опасность развития канцерогенных эффектов.

В таблице 3 приведены данные о параметрах опасности развития неканцерогенных эффектов от химически опасных веществ неканцерогенного спектра действия.

В качестве приоритетных химически опасных веществ на изучаемой территории были выбраны:

- вещества канцерогенного спектра действия - бензол, этилбензол, стирол;

- вещества неканцерогенного спектра действия - марганец, никель оксид, хром шестивалентный, азота диоксид, азота оксид, ангидрид сернистый, сероводород, углерод оксид, фториды газообразные, бензол, ксилол, толуол, этилбензол, бенз/а/пирен (3,4-бензпирен), взвешенные вещества, барий, медь, нитраты.

3. Далее карту выбранной территории покрывают регулярной сеткой (можно и нерегулярной), выбранной таким образом, чтобы, по меньшей мере, одна ячейка сетки была размещена в минимальной структурной зоне жилой застройки (в нашем примере - квартал).

В данном случае на изучаемой территории была создана сетка, состоящая из 1244 ячеек (шаг сетки 200×200 м). В 20 ячейках были выполнены инструментальные годичные замеры качества атмосферного воздуха и питьевых вод из условия не менее 200 разовых замеров концентрации каждого из установленных ранее приоритетных химически опасных веществ в течение не менее 50 дней. Для прочих ячеек параметры качества среды обитания (концентрации указанных веществ) были рассчитаны с применением стандартных процедур интер- и экстраполяции данных. Таким образом, качество среды на всей территории было описано с помощью реальных натурных данных. Верифицирующие измерения подтвердили корректность оценки качества атмосферного воздуха и питьевых вод.

4. На основе полученных данных определены отдельно:

- для каждого вещества канцерогенного спектра действия - среднее значение его концентрации Сср.канц. за исследуемый период. Данные приведены в таблице 4;

- для каждого вещества неканцерогенного спектра действия - максимальная концентрация См.р. для каждого вещества за исследуемый период времени (таблица 5), а также среднее значение его концентрации Ccp. (таблица 6).

5. Далее, используя данные, приведенные в таблицах 4, 5 и 6, рассчитывают параметры индивидуального канцерогенного риска CR, коэффициенты опасности острого неканцерогенного риска HQac и коэффициенты опасности хронического неканцерогенного риска HQcr, результаты которых приведены в таблицах 4, 7 и 8 соответственно.

6. Затем параметры индивидуального канцерогенного риска CR суммируют и получают общий канцерогенный риск TCR. Принимая во внимание сведения о наличии неблагоприятного влияния конкретных неканцерогенных веществ на конкретный орган/систему организма человека (таблица 3), рассчитывают для каждого органа/системы организма, подверженного риску воздействия химических веществ, сумму коэффициентов опасности только по изучаемым приоритетным веществам, идентифицированным на данном участке территории и которые способны оказывать неблагоприятное воздействие именно на конкретные орган/систему, получая при этом два индекса опасности: индекс опасности острого неканцерогенного риска HIac путем суммирования HQac, рассчитанного с использованием См.р., и индекс опасности хронического неканцерогенного риска HIcr путем суммирования HQcr, рассчитанного с использованием Сср. Данные об установленных параметрах общего канцерогенного риска, индексах опасности приведены в таблицах 4, 9 и 10 соответственно.

7. Далее посредством процедуры кластерного анализа проводят сопоставление определенных в ячейке показателей TCR, THIac, THIcr с подобными показателями в других ячейках с выявлением ячеек, т.е. участков территории, которые характеризуются схожими параметрами риска, и ячейки с близкими значениями объединяют в кластеры.

8. Далее для каждого кластера рассчитывают среднее значение каждого вида вышеуказанного риска, т.е. среднее значение общего канцерогенного риска и индексов опасности, а зонирование территории производят путем объединения кластеров, сформированных совокупностью ячеек с близкими данными.

Выполнение кластерного анализа позволило разделить 1224 ячейки на 6 кластеров, при этом 625 ячеек были отнесены к IV рангу (1 кластер), 201 - к III рангу (1 кластер); 202 - ко II рангу (2 кластера); 196 - к первому рангу (2 кластера). Пространственное расположение кластеров представлено на фигуре 1. А данные о средних значениях показателей в кластерах приведены в таблице 11.

Таким образом, получены четыре зоны, характеризующиеся различными уровнями формируемого риска здоровью населения:

- зона с минимальным уровнем риска занимает площадь 23% изучаемой территории, уровень канцерогенного риска (TCR) находится в интервале 4,62·10 ^-8 - 7,41·10^-7, уровень острого неканцерогенного риска (ТHIас является суммарным, т.к. многосредовое поступление химических веществ - воздух и вода) в интервале 0,12-0,61, хронического неканцерогенного риска (THIcr) - 0,15-0,82; на данной территории не требуются дополнительные мероприятия по снижению уровня риска, уровень риска подлежит периодическому контролю (фигура 2);

- зона с низким уровнем риска занимает площадь 32% изучаемой территории, уровень канцерогенного риска (TCR) находится в интервале 1,23·10^-6 - 6,54·10^-5 , уровень острого неканцерогенного риска (ТHIас) в интервале 0,67-1,23, хронического неканцерогенного (THIcr) - 0,89-1,31; на данной территории требуются среднесрочные плановые мероприятия по снижению приоритетных факторов риска, необходим мониторинг по развернутой программе;

- зона с умеренным уровнем риска занимает площадь 29% изучаемой территории, уровень канцерогенного риска (TCR) находится в интервале 1,18·10^-4 - 9,13·10^-4, уровень острого неканцерогенного риска (ТHIас) в интервале 0,95-4,29, хронического неканцерогенного (THIcr) - 1,07-4,87; на данной территории требуются оперативные мероприятия по снижению приоритетных факторов риска, разработка и проведение дополнительных оздоровительных мероприятий, необходимы системные наблюдения с повышенной частотой за приоритетными факторами риска;

- зона с высоким уровнем риска занимает площадь 16% изучаемой территории, уровень канцерогенного риска (TCR) находится в интервале 8,82·10^-4 - 5,63·10 ^-4, уровень острого неканцерогенного риска (ТHIас) в интервале 4,51-8,32, хронического неканцерогенного (THIcr) - 4,94-11,40; на данной территории требуются экстренные мероприятия по снижению риска, выделяются приоритетные факторы и источники риска, обязательным является постоянный мониторинг ситуации в режиме on-line.

Косвенным доказательством того, что указанное зонирование действительно достоверное, может служить тот факт, что заболеваемость населения на территориях, расположенных в разных зонах, отличается по уровню и структуре: в результате анализа сплошной выборки данных по обращаемости детского населения (детское население выбрано в качестве репрезентативной группы, поскольку дети являются контингентом, наиболее чувствительным к качеству среды обитания, не имеют вредных привычек, исключается и фактор влияния опасных условий труда) за медицинской помощью за последние два года (анализу подвергали деперсонифицированные данные фонда обязательного медицинского страхования с адресной привязкой страховых полисов, что позволило четко отнести каждого ребенка и, соответственно, каждый случай заболевания к той или иной зоне) были получены данные о наличии статистически достоверных различий (р<0,05) в отношении распространенности заболеваний органов дыхания и иммунной системы у детей из зон с разной степенью опасности.

Для каждой зоны предложена программа санитарно-гигиенических и природоохранных мероприятий в полном соответствии с характеристиками кластеров. Зонирование территории по уровню риска для здоровья населения в условиях воздействия химически опасных веществ с указанием точек пунктов натурных замеров представлено на фигуре 2.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет:

- зонировать территорию по уровню риска для здоровья населения в условиях воздействия химически опасных веществ;

- учитывать наиболее опасные в отношении здоровья населения химические вещества;

- учитывать совместное (аддитивное) действие нескольких химических веществ на здоровье населения.