CC BY
7
на несколько сотен (выше предельно допустимых значений в десятки раз.)
Вследствие неблагоприятного влияния табачного и спичечного дыма на ионизацию воздуха следует запрещать курение в общественных местах, стремиться к максимальной изоляции курящих. Сани-тарно-просветительная работа должна быть направлена на разъяснение не только возможных неблагоприятных последствий для организма курящего, но и отрицательных изменений физического состояния воздуха, в частности его аэроионного состава, что может приводить к нежелательному воздействию на окружающих (так называемых пассивных курильщиков).
Таким образом, при загрязнении воздушной среды помещений от курения токсическое действие на организм проявляется не только в результате прямого поступления в нее химических веществ-компонентов табачного и спичечного дыма, но и косвенно вследствие неблагоприятных изменений ионизации воздуха. Незначительным увеличением концентраций легких ионов в момент зажигания огня, обусловленным воздействием высокой температуры, практически, естественно, следует пренебречь. В основном при курении резко возрастает концентрация средних и тяжелых ионов, повышается Ку. Содержание легких ионов существенно снижается. Значительно повышается ИПЗ. Помимо прямого влияния процессов сжигания, происходит также трансформация ионов в результате воздействия на них органических веществ, включая никотин, и аэрозолей. При загрязнении воздуха спичечным дымом в трансформации ионов могут участвовать также неорганические вещества — сернистый газ, окислы азота и др.
Выводы. 1. При курении наряду с сильным загрязнением воздуха табачным и спичечным дымом существенно ухудшаются ионизационный состав воздушной среды. При загрязнении воздуха дымом от спичек концентрация средних и тяжелых
ионов повышается в 8—10 раз. ИПЗ возрастает более чем в 4 раза.
2. При загрязнении воздуха табачным дымом резко снижается концентрация легких ионов, повышается Ку. Концентрация тяжелых ионов увеличивается в 11—13 раз. ИПЗ повышается более чем в 50 раз. Полученные данные могут быть использованы при проведении санитарно-просвети-тельной работы среди населения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Дмитриев М. Т. —Здравоохр. Белоруссии, 1980, № 10, с. 25.
2. Дмитриев М. Т. — В кн.: Гигиенические аспекты планировки и строительства жилых зданий. Л., 1982, с. 76.
3. Дмитриев М. Т. и соавт. — В кн.: Тартуский ун-т. Науч. конф. Материалы. Тарту, 1970, с. 193.
4. Дмитриев М. Т., Мищихин В. А. — Гиг. и сан., 1983, № 3, с. 53.
5. Дмитриев М. Т., Растянников Е. Г., Малышева А. Г. — Там же, № 8, с. 7.
6. Захарченко М. П., Дмитриев М. Т. — Там же, 1982, № II, с. 80.
7. Захарченко М. П., Дмитриев М. Т. — Воен.-мед. ж., 1983, № 3, с. 42.
8. Захарченко М. П., Дмитриев М. Т. — Гиг. в сан., 1983, № 7, с. 4.
9. Ручковский Б. С., Шевченко И. Н. — Там же, 1977, № 5, с. 103.
10. Cameron P., Robertson D. — J. appl. Psychol., 1973, v. 57, p. 142.
11. Colley J. R. — Brit. med. J., 1974, v. 2, p. 201.
12. O'Connell E. J., Logan С. B. — Ann. Allegry, 1974, v. 32, p. 142.
13. Schmeltz J. et al. — Prevent. Med., 1975, v. 4, p. 76.
14. Threshold Limit Values of Airborne Contaminants Adopted by ACGTH for 1969 and Intended Changes, American Conference Governmental Industrial Hygie-nists. New York, 1969.
15. Wack J. Г., Rodin J. — Am. J. clin. Nutr., 1982, v. 35, p. 366.
16. Weber A., Fischer T. — Int. Arch, occup. environm. Hlth., 1980, v. 47, p. 209.
Поступила 14.06.84
УДК 614.777-07
В. М. Прусаков, Г. Е. Моисеев
МЕТОДИЧЕСКИЙ ПОДХОД К РАЗРАБОТКЕ ГИГИЕНИЧЕСКОГО ПРОГНОЗА СОСТОЯНИЯ ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА В РАЙОНАХ КРУПНЫХ НЕФТЕХИМИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ
Институт биофизики Минздрава СССР, Москва
Гигиенический прогноз качества окружающей среды можно определить как вероятностную характеристику общего уровня здоровья населения или отдельных показателей его здоровья в зависимости от воздействующих конкретных факторов окружающей среды. В таком случае гигиенический прогноз воздушного бассейна в районах крупных нефтехимических комплексов (НХ К) формулируется как вероятностная характеристика изменений общего уровня здоровья населения или отдельных
показателей его здоровья в зависимости от изменений состояния атмосферы и источников воздействия на нее, отнесенных к конкретному месту и времени.
Главные цели рассматриваемого гигиенического прогноза можно сформулировать следующим образом: что возможно ожидать при сохранении существующих тенденций развития народного хозяйства и охраны воздушного бассейна; какие конкретные меры необходимо принять для суще-
ственного улучшения состояния атмосферы и устранения влияния загрязнения на условия жизни и здоровья населения; в каком направлении должны быть ориентированы решения и деятельность исполнительных и контролирующих организаций для достижения желаемого состояния воздушного бассейна. Прогнозы, являющиеся ответами на перечисленные вопросы, подразделяют на исследовательские и нормативные (включающие программные и организационные) 13, 41.
Научно обоснованный прогноз представляет собой продукт синтеза прошлого (тенденции развития), настоящего (наличные представления и ресурсы) и будущего (потребности и возможности) 14). Отсюда полный цикл разработки прогноза включает три стадии: стадию ретроспекции, стадию диагностики или оценки современного состояния и стадию прогноза. Для рассматриваемого случая с учетом известных положений 131 можно выделить следующие этапы разработки прогноза: первый — предпрогнозная ориентация (программа исследования), второй — создание исходной модели прогнозируемой системы, третий — уточнение целей, типов и масштабов прогнозов, четвертый — разработка модели-средства (или методики) прогнозирования; пятый — разработка вариантов прогнозов, шестой — экспертиза (анкетирование), седьмой — подтверждение прогнозов, восьмой — научное обоснование рекомандаций (вариантов решений).
Предпрогнозная ориентация определяет цели и задачи, предмет, методы, структуру и организацию исследования.
Второй, третий и четвертый этапы являются конечными задачами первых двух стадий прогнозирования — ретроспекции и оценки современного состояния. На этих стадиях анализируются материалы, имеющиеся в распоряжении различных технических, аналитических и контролирующих источники выбросов, воздушный бассейн и здоровье населения служб государственного и ведомственного подчинения, проектных и научно-исследовательских организаций. К таким материалам можно отнести данные о развитии предприятий про-мышленно-энергетического комплекса и других отраслей народного хозяйства, динамике валовых выбросов вредных веществ от основных промышленных и других источников загрязнения, изменении метеорологических факторов, состояния воздушного бассейна и степени опасности загрязнения его для населения н условий его жизни; об эффективности планирования мероприятий по охране атмосферы, финансировании и освоении средств на мероприятия по охране атмосферы, о результатах взаимодействия веществ и синоптико-метео-рологических условий их распространения в атмосфере, об оценке мероприятий, направленных на повышение устойчивости организма различных групп населения (в частности, детей) к воздействию химического фактора. Эти и другие санитарно-тех-
нические и прочие данные служат информационной основой для гигиенического прогноза.
Анализ указанных материалов позволяет создать исходную модель объекта, уточнить цели, типы и масштабы прогнозов, создать рабочую модель прогнозирования.
В данном сообщении рассмотрены главным образом понятие конкретной системы и ее рабочей модели как метода прогнозирования.
Система источник загрязнения — воздушный бассейн — здоровье населения применительно к районам НХК представляет собой совокупность параметров и переменных, отражающих состояние источников зыбросов, атмосферы и здоровья населения, условий формирования (распространения и поведения) загрязнения атмосферы и воздействия его на здоровье (условия жизни и деятельности) населения, средств управления силой, характером и условиями воздействия выбросов на качество атмосферы и показатели здоровья.
Исходя из изложенной концепции системы нами . предложен вариант рабочей модели М для прогно- ^ зирования состояния воздушного бассейна в районах НЗ К (см. рисунок). Эта модель — совокупность математических и логических операций, приемов и процедур описания и определения параметров и переменных отдельных элементов и системы в целом.
Блок М, — источник загрязнения — комплекс приемов и математических формул определения валовых выбросов по содержанию примесей в сырье, топливе, удаляемых газовыделениях с учетом их физико-химических характеристик и ряда параметров процесса, эффективности газоочистных сооружений и прочих мероприятий. Расчеты чаще выполняются службами НХК и проектной организацией.
Модель разработки гигиениче-ского прогноза состояния воздушного бассейна
Введены обозначения: М, — М16, которые разъясняются ниже; Ми, О), Н,, Т), V), 1} — соответственно следующие параметры выброса: количество удаляемого в атмосферу ¡-го вещества от ]-го источника (в г/с, кг/ч), диаметр и высота трубы (в м); температура (в °С) и объем (в м3/с) удаляемых газов, длина (в м) ^го источника; без штриха — исходные параметры, с одним штрихом — ожидаемые изменения в результате возможных мер, с двумя штрихами — ожидаемые окончательные параметры после учета возможных мероприятий; О,) — ожидаемый эффект от внедрения возможного мероприятия по снижению выброса ¡-го вещества из ^го источника; К] — коэффициент, учитывающий влияние 1-го метеорологического фактора или их комплекса; К| — коэффициент, учитывающий выход ¡-го вещества из предшественников, С1кх, С|кх — ожидаемая к-я концентрация ¡-го вещества на расстоянии х соответственно в
к
[Ндтщ
мг
Ы
м1
\Ш 14
Г
I______
м3
и
[Сскх]
М7
М,0
{У3,Уп,Ум}
м5
м8
\\iui
¡1. л
м6
(Щ.Ц.Н/.Ц.У.Ь} I___________
М,2 М!3
Мм М,5
(ла^в^в^
Мд
_ы±____]|
[С(.кх> с2кх]
(в}
Рабочая модель для прогнозирования состояния воздушного бассейна в районах НХК.
Объяснения и тексте.
мг/м3 в ПДК; С1кх — суммарная к-я концентрация загрязнения на расстоянии х в ПДК; к — индекс, обозначающий максимальные (р) и срочные (с) разовые, среднесуточные (с/с) и среднегодовые (в г) из них и т. п. пробы; I — индекс вещества, ]—индекс источника, Да — изменения функциональной деятельности организма при воздействии ожидаемого загрязнения; ДВГ, АВ1 — изменения соответственно общей обращаемости и обращаемости по поводу г-го заболевания при воздействии ожидаемого загрязнения; Дс — изменения показателей здоровья при внедрении оздоровительных мероприятий; Да — доля снижения численности группы риска после осуществления профилактических мер; А — оценка опасности загрязнения для населения, В — общая оценка гигиенического прогноза, Д — качественная и количественная характеристика профилактических мероприятий; Уа — ущерб здравоохранению (в млн. руб.); У„ — предотвращенный ущерб (в млн. руб.), Ум — затраты на профилактические мероприятия (в млн. руб.); Э — эксперт qv — частота; у — атмосферное явление (туман, дымка, мгла); —*■ основной цикл прогноза слева направо; --основной цикл прогноза справа налево;
---*- экспертная (или качественная) информация;
—/—»- выход промежуточных блоков на блок оценки при неполном цикле прогнозирования; Д1 — ^ показатели изменений условий жизни населения;
ДГ — показатели изменений условий хозяйственной деятельности.
Блок М2 — метеорологические факторы — приемы предсказания метеорологических условий (особенно «неблагоприятных»), оказывающих влияние на распространение и поведение примесей в атмосфере и здоровье человека. Это методы экстраполяции на основе анализа временных рядов и экспертных оценок.
Блок М3—реакции взаимодействия — приемы экспертной оценки возможности протекания химических и фотохимических реакций, конденсационных процессов в атмосфере с учетом ожидаемых концентраций реакционноспособных веществ, динамики валовых выбросов их, аэрозолей и влаги, данных экспериментальных и натурных исследований; 2) количественного определения продуктов реакций, подобных, например, использованному нами для прогноза разового содержания (Срх) нитрозодиметиламина (НДМА) как продукта взаимодействия диметиламина (ДМА) с двуокисью азота:
СПДМА _ СДМА.К
где — расчетная разовая концентрация
ДМА на расстоянии х от источника, К — коэффициент, учитывающий долю ДМА, равную образующегося из него НДМА.
Блок М4 — формирование состояния воздушного
бассейна — приемы определения содержания отдельных веществ, частоты метеорологических явлений (туманов, дымки, мглы) и запахов промышленного происхождения, включающих формулы расчета максимальных разовых концентраций, основанные, например, на теории атмосферной диффузии (СН 369—74) и определения среднесуточных и разовых уровней, а также методы экстраполяции и др. Сложное влияние особенностей местных микроклиматических условий, неточностей оценки выбросов, реакций и процессов в атмосфере при расчетах ожидаемых концентраций (С1кх) можно в первом приближении уменьшить с помощью внесения поправок на расхождение расчетных (С,хи аналитически наблюдаемых (С1к(1) концентраций ¡-го вещества в допрогнозный период по формуле:
Учитывая нестабильность наблюдаемых за предшествующий период концентраций, можно прогнозировать не одну концентрацию (точечный прогноз), а их интервал (интервальный прогноз).
Блок М6 — качество атмосферы — приемы выражения концентраций отдельных веществ и их сумм, физических свойств атмосферы (видимости, потери УФ-излучения и др.) в изоэффектнвных безразмерных единицах (в отношениях к ПДК, биодозам и т. п.).
Блок Мв—санитарно-бытовые условия — экспертная оценка ожидаемой степени влияния на условия жизни населения (органолептические свойства атмосферы, повреждение личного имущества и др.).
Блок М7 — влияние на хозяйственную деятельность — экспертные и математические методы и приемы оценки натурального ущерба объектам народного хозяйства (например, лесопосадкам, зданиям, линиям электропередач и др.) и влияния на отдельные виды деятельности (например, строительство и проектирование).
Блок М8 — формирование воздействия на население — совокупность приемов и моделей для определения отклонений показателей состояния здоровья населения или отдельных его групп (детей и др.), включающая матрицы, отражающие зависимость отклонений в функциональной деятельности организма от содержания примесей и регрессионные модели, описывающие связь обращаемости за медицинской помощью с содержанием загрязнителей и другими факторами и т. п.
Блок М9 — здоровье населения — приемы дифференцированной качественной оценки изменений состояния здоровья при совокупности показателей, отражающих степень нежелательного прямого и (или) опосредованного воздействия содержащихся в атмосфере веществ.
Блок М10 — экономический ущерб — комплекс формул и приемов определения экономического ущерба здравоохранению по валовым выбросам
Общие критерии для формирования оценок гигиенической значимости прогнозов состояния воздушного бассейна
Показатель •
Гигиенический прогноз степень опасности содержания примесей и атмосфере срок реализации прогноза, годы
Весьма благоприятный Благоприятный Менее благоприятный Безопасное Малоопасное Умеренно опасное (вызывающее опасение) Опасное Высоко- и чрезвычайно опасное 3—7 8—12 13—17
Неблагоприятный Весьма неблагоприятный 18—22 23 и более
* Градации показателей соответствуют качественным оценкам прогноза при раздельном анализе по степепн опасности и срокам реализации прогноза.
и содержанию некоторых веществ в атмосферном воздухе [2], изменениям уровня заболеваемости населения и т. п., экономического ущерба народному хозяйству и предотвращенного экономического ущерба.
Блок М„ — суммарная оценка прогноза — совокупность приемов оценки вариантов прогнозов по гигиеническим и экономическим критериям, срокам реализации. На современном этапе это преимущественно экспертные оценки. В первом приближении из всех вариантов можно выбирать более благоприятный по содержанию примесей в атмосфере, уровню изменении условий жизнедеятельности и здоровья населения, предотвращенного ущерба, а также срокам реализации (альтернативная оценка). Перспективна разработка дифференцированных, качественно и количественно определенных критериев оценки прогнозов. На наш взгляд, одним из направлений реализации этой цели является разработка системы критериев, например, пяти видов благоприятности и неблагоприятности прогнозов в зависимости от степени опасности ожидаемого загрязнения воздуха (см. таблицу).
Для оценки степени опасности ожидаемого загрязнения предлагается следующая шкала: безопасное, малоопасное, умеренно опасное (или вызывающее опасение), опасное, высокоопасное и чрезвычайно опасное. Определение качественных и количественных показателей ожидаемых загрязнений или (и) изменений состояния здоровья, соответствующих определенной степени, целесообразно осуществлять в каждом конкретном случае с учетом особенностей наблюдаемых загрязнений воздуха и отклонений в здоровье населения. В зависимости от наличия информации критерии могут формироваться из показателей или содержания веществ, или изменений состояния здоровья, или того и другого. При этом могут быть использованы известные предложения, например М. А. Пини-гина 161 (для оценки загрязнения), Ю. П. Анто-
нова и соавт. Ill (для оценки загрязнения и реакции населения).
Вместе с тем этот вопрос требует самостоятельного обсуждения. Сроки реализации (Т) можно определять по планам предприятий и проектных организаций и опыту осуществления мероприятий по охране атмосферы в предпрогнозный период с помощью следующих формул [4, 5]:
_ _ 2Топт + ТПСс 1 реал — з ,
где Ум — затраты на планируемые мероприятия в будущем, Уг — величина годового освоения средств в предпрогнозный период на мероприятия; Треал, Топт, Тпес — соответственно реалистичный, оптимистический и пессимистичный срок.
Каждый вариант прогноза вначале оценивается по степени опасности ожидаемого содержания веществ и срокам реализации раздельно, а затем комплексно. В первом приближении предлагается в качестве комплексной оценки избирать худшую из двух полученных при раздельной оценке.
На этом этапе принимают решение о необходимости прекращения или продолжения прогнозирования.
Блоки М,2 — М|5 объединяют приемы выбора мероприятий по охране атмосферы и здоровья населения; кратковременных мер по снижению загрязнения при прогнозах неблагоприятных метео-орологических условий (блок М,2); санитарно-тех-нических, технологических и организационных мер по снижению загрязнения атмосферы (блок М13), меры по уменьшению численности контингента, подвергающегося влиянию загрязнения (блок М,.,) и по восстановлению и укреплению защитных свойств человека (блок М1Л).
Детальная реализация настоящей модели использована для прогноза в человеко-машинном режиме: на ЭВМ выполнены расчеты рассеивания вредных примесей в атмосфере, остальное прогнозирование осуществлено вручную. Она позволила определить варианты возможных изменений показателей здоровья детей, условий жизни населения и экономического ущерба при осуществлении плановых и других мероприятий по снижению выбросов и влияния их на население. В принципе она дает возможность обосновать необходимую эффективность комплексов профилактических мероприятий для достижения заданных параметров улучшения показателей здоровья детей и условий жизни, уменьшения экономического ущерба. Другими словами, в зависимости от целей н задач все операции в модели можно осуществлять слева направо или справа налево. При работе по первому варианту к входным относятся параметры, характеризующие качественные и количественные
изменения выбросов и условий их удаления на существующих источниках, качественные и количественные характеристики выбросов и условий их удаления на проектируемых предприятиях, метеорологические условия и планировочные изменения. При втором варианте входными служат заданные параметры изменений показателей здоровья, условий жизни и экономических последствий.
Принципы использования такой модели включают: базирование на материалах ретроспективного анализа и оценке современного состояния прогнозируемой системы, постоянное совершенствование приемов прогнозирования внутри блоков и модели в целом, определенную самостоятельность отдельных блоков.
Модель открывает широкие возможности для совместного использования известных методов статистики, экстраполяции, экспертных оценок и моделирования для достижения целей и задач гигиенического прогнозирования. При определенных условиях возможно ее полное программное описание, пригодное для разработки прогнозов на ЭВМ.
На стадии прогноза с помощью модели разработаны исследовательский, программный и организационный гигиенические прогнозы. Исследовательский прогноз состояния воздушного бассейна путем экстраполяции в будущее тенденций и закономерностей развития за последние 10 лет оказался неблагоприятным. Программный прогноз сформировал варианты возможных мероприятий для обеспечения заданного уровня здоровья детского населения и состояния воздушного бассейна. Это позволило обосновать относящиеся к организационному прогнозу общие положения по определению материальных ресурсов, сроков и организационных мероприятий для реализации гигиенического прогноза. Результаты гигиенического прогнозирования использованы партийными, советскими, хозяйственными и контролирующими организациями в работе по оздоровлению воздушного бассейна в районе крупного НХК.
ЛИТЕРАТУРА
1. Антонов Ю. П., Заугольников С. Д., Мусийчук Ю. И. и др. — Гиг. и сан., 1979, № 9, с. 63—67.
2. Балацкий О. Ф. Экономика чистого воздуха. Киев, 1979, с. 94 — 150.
3. Бестужев-Лада И. В., Шлепентох В. Э., Яковлев Г. С. — Прогнозирование в социологических исследованиях. Методологические проблемы. М., 1978, с. 1—45.
4. Доброе Г. М. — В кн.: Управление, планирование и организация научных и технических исследований. Т. 3. Вопросы планирования и организации научных и технических исследований. М., 1970, с. 21—41.
5. Доброе Г. М. Прогнозирование науки и техники. 2-е изд. М., 1977.
6. Пинигин М. А. — В кн.: Санитарная охрана атмосферного воздуха городов. М., 1976, с. 15—47.
Поступила 06.06.84
