Экологический риск

Сбор и анализ данных об источниках загрязнения исследуемой территории. На этапе идентификации опасности еще не ставится задача оценки экспозиции. Тем не менее для правильного выбора исходных моментов для анализа опасности химического вещества в зависимости от путей и продолжительности воздействия экологу или гигиенисту необходимо сформулировать ожидаемые сценарии для производственного и/или селитебного воздействия: установить, где располагаются источники загрязнения окружающей среды и места воздействия химических веществ на человека, какие популяции и субпопуляции населения могут подвергаться воздействиям. Важно определить, какие вещества и какими путями (ингаляционно, перорально или перкутанно - через кожу), из каких объектов окружающей среды (питьевая вода, воздух, продукты питания, почва) могут поступать в организм. На данном этапе желательно составить полный перечень всех химических веществ, потенциально способных воздействовать на группы людей. Для каждого из этих соединений следует указать возможные места воздействия, пути поступления в организм и вероятные объекты окружающей среды, из которых вредное вещество может поступать в организм человека. Основные этапы данного раздела работы:

1) разработка перечня  исследуемых веществ;

2) разработка нового или  оценка существующего плана сбора  проб из объектов окружающей  среды и составление протоколов  аналитических исследований;

3) составление соответствующих  таблиц с данными о пробах, их химическом составе;

4) удаление непригодных для количественной оценки данных в соответствии с принципами статистики;

5) установление пределов  значений для следовых и расчетных  концентраций;

6) оценка потребностей  в дополнительном сборе проб;

7) представления, анализ  и обобщение данных о пробах.

При первом посещении обследуемой территории выясняются наиболее важные ее особенности - топография и гидрогеология, животный и растительный мир, использование земли и виды человеческой деятельности.

Эколог составляет обзор истории данной территории, осуществляет анализ ее промышленного и сельскохозяйственного потенциала, описывает жилую застройку. По результатам первого посещения обследуемой территории определяется перечень потенциальных путей воздействия, соответствующих главным объектам окружающей среды - почве, грунтовым водам, водоемам, воздуху, биоте, растениям, грибам и возможным обменам веществ между различными средами и организмами.

Задача данного этапа - определение исследуемой зоны - той области, которая должна быть изучена при оценке риска для здоровья человека. Рассматриваемая в данном случае зона - это не только конкретное место загрязнения, но и районы, в которые загрязнение может мигрировать с воздухом, с грунтовыми или поверхностными водами. В результате воздействию данного поллютанта могут подвергнуться люди, проживающие на достаточно большом расстоянии от источника загрязнения.

В процессе предварительной оценки человеческих популяций или групп людей (когорт) следует определить возрастные, социальные, половые группы, которые подвергаются вредному воздействию и для которых в дальнейшем предполагается оценить риски для здоровья. Например, для сценария воздействия загрязняющего вещества на район города или поселок такими популяциями (или когортами) могут быть дети в возрасте до 5 лет и от 6 до 17 лет, взрослые от 18 лет до 40, беременные женщины или люди, зарегистрированные с сердечно-сосудистыми заболеваниями в местной поликлинике или медсанчасти. В зависимости от концентрации вредного вещества и продолжительности его воздействия может меняться как вероятность, так и тяжесть неблагоприятных реакций в организме человека. Поэтому уже на этом этапе оценки риска следует уточнить временной отрезок экспозиции. Выбранные когорты людей или целые популяции необходимо охарактеризовать по предполагаемой продолжительности воздействия тех или иных конкретных химических веществ.

Определение вредных агентов, возможных механизмов и путей их воздействия. Процедура оценки риска не всегда последовательный, поэтапный процесс. Более типичной в практическом отношении является ситуация, когда конечный результат может быть получен в процессе постоянного углубления и уточнения накопленной информации на каждом из этапов.

На этапе идентификации опасности потенциальная вредность химических соединений связана с вероятными путями воздействия; зависимости «доза-эффект» определяются маршрутами веществ в организме человека и местами (органами) воздействия.

Химическое соединение может проникать в организм человека:

• через желудочно-кишечный тракт (перорально) с пищей и питьевой водой;

• при вдыхании воздуха (ингаляционно);

• через кожу (перкутанно).

Полное описание пути экспозиции, связывающее источник загрязнения окружающей среды с человеком, включает в себя:

• источник поступления химического вещества в окружающую среду;

• транспорт по определенному механизму в другой регион или экосистему;

• расположение точек контакта человека с указанием путей воздействия: поглощение, ингаляция или кожная абсорбция.

Экспозиция химического вещества может быть прямой или опосредованной. При прямой экспозиции человек подвергается воздействию той среды, в которой исходно находится химическое вещество. Например, это вдыхание загрязненного воздуха внутри помещения. Возможны случаи более сложного, опосредованного воздействия, когда связь между объектами среды обитания и путем поступления вещества неочевидна. В табл. 5.1 приведены вероятные пути воздействия потенциально опасного химического вещества при разработке предварительного сценария экспозиции в условиях селитебной и производственной среды.

Ключевой момент на этапе идентификации опасности - организация отбора проб объектов окружающей среды для установления концентраций загрязняющих веществ. Желательно, чтобы специалисты, оценивающие риск, участвовали в составлении плана отбора проб воды, воздуха в изучаемой зоне и могли быть уверены, что данные о количестве вещества в пробах собраны правильно и пригодны для последующего определения риска. Необходимо убедиться в достоверности полученных знаний о концентрациях. Однако этот вариант не всегда возможен. В таких ситуациях в отчете необходимо описать использовавшийся план отбора проб:

• число и тип взятых проб;

• соответствие образцов экологической истории исследуемой зоны: ранее существовавшим источникам загрязнения, изменению в характере землепользования;

• являются ли пробы систематическими;

• характеризуют ли отобранные пробы весь диапазон возможных колебаний концентраций химических веществ в различных частях исследуемой зоны, и особенно участки с высокими концентрациями загрязняющего вещества.

Необходимо оценить соответствие применявшихся методик сбора химических данных действующим методическим указаниям и стандартам. Все сведения о собранных пробах вносятся в соответствующие таблицы для каждого объекта окружающей среды; почвы, донных отложений, грунтовых вод, поверхностных водоемов, питьевой воды, тканей рыб, атмосферного воздуха, воздуха рабочих помещений и жилых комнат, газовыделений из почвы.

В таблицах данные следует располагать либо в хронологическом порядке, либо в соответствии с картой отбора проб.

 

Таблица 5.1

Вероятностные пути воздействия потенциально опасного химического вещества или соединения

 

Пути воздействия	Селитебный                 сценарий	Производственный сценарий (работники)		Производственный сценарий (посетители промышленной зоны*)
Пероральное поступление (заглатывание
Водопроводная вода	•		•
Случайное заглатывание воды при купании	•			•
Продукты местного производства	•
Мясные и молочные продукты местного производства	•
Рыба из местных водоемов	•			•
Случайное заглатывание почвы	•		•	•
Случайное заглатывание донных отложений	•			•
Ингаляционное поступление (вдыхание)
Ингаляция паров	•		•	•
Ингаляция аэрозолей	•		•	•
Ингаляция испарений из водопроводной воды	•		•	•
Кожная экспозиция (перкутанно)
Кожный контакт с водой поверхностных водоемов	•			•
Кожный контакт с водопроводной водой	•		•
Кожный контакт с почвой	•		•	•
Кожный контакт с донными отложениями	•			•

*посетители промышленной (производственной) зоны - лица, периодически посещающие  или пересекающие производственную зону.

 

Известно, что многие вещества имеют множество различных химических и торговых названий. Однако в отчете каждое из соединений должно фигурировать только под одним определенным наименованием. Крайне необходимо унифицировать размерности приводимых в отчете концентраций химических веществ, например в мг/м3 для воздуха, в мг/л для воды и мг/кг для почвы и пищевых продуктов. Следует обращать внимание на соответствие результатов измерений чувствительности применявшихся приборов. Если концентрация вещества не определялась, то в соответствующей графе сводной таблицы необходимо указать символ «н.а.», что означает «не анализировали». Если вещество не обнаружено, необходимо указать «и.о.».

Все сведения о химических веществах и их концентрациях вносятся в общий предварительный перечень. Одновременно составляют таблицы для каждой из анализируемых сред. В тех же таблицах приводят сведения о числе анализов и частоте обнаружения вещества, минимальной и максимальной концентрации, средней арифметической и ее 95%-ном доверительном интервале. Стандартная форма такой отчетности приведена в табл. 5.2.

Вместе с данной таблицей по возможности представляют картограммы распределений концентраций загрязняющих веществ. Если в исследуемой зоне обнаруживается пространственная неравномерность содержания химического вещества, присутствуют участки с очень высокими концентрациями («горячие пятна»), необходимо представить сведения о данных участках (с соответствующими концентрациями для каждого участка).

Выбор приоритетных для исследования химических веществ. Одной из сложных проблем оценки воздействия факторов окружающей среды является присутствие в ней большого числа химических соединений.

   Осуществить полную  характеристику рисков для всех  химических соединений из-за огромного  объема необходимых аналитических исследований невозможно. Поэтому необходимо сфокусировать свое внимание на ограниченном числе химических веществ, которые в наибольшей степени определяют существующие риски.

 

Таблица 5.2

Итоговая таблица результатов определения концентраций загрязняющих химических веществ

 

Параметры	Изучаемые вещества
	Фенол	Формаль-  дегид	Свинец
Число проб (n)
Число обнаружений (n')
Частота обнаружений (n'/N)
Минимальная концентрация, мг/л
Максимальная концентрация, мг/л
Среднеарифметическая концентрация, мг/л
95%-ный доверительный интервал, мг/л

 

При определении приоритетных веществ ориентируются на их токсичность, содержание в объектах окружающей среды и возможность воздействия на человека. Основой для заключения могут служить результаты анализа зависимостей «химическая структура - биологическая активность», данные токсикологических и биомониторинговых тестов, клинических и эпидемиологических исследований.

Кроме того, при выборе приоритетных веществ учитываются наличие и доступность данных, необходимых для оценки риска воздействия конкретных химических веществ, например гигиенических нормативов.

Основными путями воздействия считаются поступление химических веществ с питьевой водой или почвой (заглатывание) и ингаляция загрязненного воздуха.

В формировании химической нагрузки могут участвовать и такие пути воздействия, как абсорбция через кожу при контакте с загрязненными поверхностными водами, почвой и воздухом. Поэтому надо акцентировать внимание на тех путях воздействия, которые явно доминируют в выбранном регионе.

Целесообразно последовательно анализировать общий предварительный список всех химических веществ, выявленных в исследуемой зоне. При отсутствии результатов измерений концентрации вещества во всех средах или ненадежности данных о веществе следует исключать их из последующего анализа, если не существует никаких иных способов оценить уровни их экспозиции.

Общие правила для исключения химических веществ из общего рассмотрения:

обнаружение веществ в небольшом числе проб, в низких концентрациях по сравнению с гигиеническими стандартами;

отсутствие выраженной токсичности и подозрений в отношении канцерогенности для человека.

 

5.2. Оценка экспозиции

 

Второй этап - оценка экспозиции, или получение информации о том, с какими реальными дозовыми нагрузками сталкиваются те или иные группы населения. Под оценкой экспозиции понимают процесс измерения количества агента в конкретном объекте среды обитания, находящегося в соприкосновении с пограничными органами человека (легкие, желудочно-кишечный тракт, кожа) в течение какого-либо точно установленного времени, сопровождающийся оценкой частоты, продолжительности и путей воздействия. Экспозиция химической природы может быть выражена как общее количество вещества в окружающей среде (в единицах массы, например мг) или как величина воздействия (масса вещества, отнесенная к единице времени, например мг/сут), или как величина воздействия, нормализованная с учетом массы тела, например мг/кг*день.

Наиболее важные шаги при оценке экспозиции: