МЕТОДИЧЕСКИЙ ПОДХОД К СНИЖЕНИЮ ПОСЛЕДСТВИЙ ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА ДЛЯ РАБОТНИКОВ ТРАНСПОРТА Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

УДК 331.453

В. А. Аксёнов, В. И. Апатцев, А. В. Матешева, Е. А. Сорокина

Методический подход к снижению последствий техногенного загрязнения воздуха для работников транспорта

Поступила 11.07.2019

Рецензирование 30.07.2019 Принята к печати 05.09.2019

В статье представлен комплексный методический подход, направленный на повышение социально-экономической защищенности работников в мегаполисах в условиях техногенного загрязнения атмосферы. Так как наступление различных неспецифических заболеваний нельзя однозначно связать с загрязнением атмосферного воздуха, в данной ситуации целесообразно использовать понятие риска для здоровья. Поэтому возмещение вреда здоровью работника должно определяться в соответствии с мерой риска для его здоровья. При этом возмещение на основе хеджирования не может осуществляться само по себе, так как для решения данной задачи необходимы также специальные подходы к определению вероятности наступления страхового случая (прогнозу риска здоровью) и размера страховой премии (стоимости страховых контрактов), а также определению объектов, ответственных за загрязнение атмосферного воздуха на конкретной производственной территории.

Методика, описанная в статье, предполагает заблаговременную оценку концентраций загрязняющих примесей в атмосфере и на основе этого оценку канцерогенного риска (т. е. риска онкологических заболеваний) и относительной опасности (риска) неонкологических заболеваний.

Предлагается адресная компенсация ущерба здоровью для работников вследствие повышенного общего загрязнения воздуха городскими источниками. Механизм компенсации основан на применении хеджирования с использованием прогноза загрязнения атмосферы и обусловленного этим риска для здоровья, а также идентификации источников загрязнения атмосферы. Основным ожидаемым положительным эффектом введения механизма возмещения ущерба работникам является повышение профилактики экологически обусловленной заболеваемости, снижение риска для здоровья, улучшение качества жизни и условий труда.

Ключевые слова: загрязнение атмосферы, работник, источник выбросов, риск для здоровья, адресная компенсация, хеджирование.

Актуальной проблемой для большого числа работающих является осуществление трудовой деятельности в условиях общего повышенного загрязнения атмосферного воздуха на производственной территории (в производственных помещениях), обусловленного поликомпонентными выбросами от различных источников [1]. Техногенное загрязнение атмосферы, помимо воздействия вредных производственных факторов, способствует повышению риска для здоровья работающих граждан [2, 3] и, кроме заболеваний и связанного с этим дискомфорта, порождает у работников экономические убытки [4, 5]. Это затраты на лечение и потеря доходов в связи с заболеваниями. Как следствие, снижается качество жизни и условий труда: уменьшаются возможности дальнейшей профилактики заболеваний, ухудшаются трудоспособность и демографические показатели.

Действующие сегодня в России системы экологического и социального страхования [6], в том числе компенсации и льготы за вредные условия труда, устанавливаемые на основании

результатов специальной оценки условий труда [7], не предусматривают возмещения работающим и остальным категориям населения последствий воздействия на здоровье повышенного фонового загрязнения атмосферного воздуха.

Таким образом, становится очевидной необходимость повышения социально-экономической защиты работников на экологически неблагополучных предприятиях и территориях. В связи с этим целью исследования является разработка подхода к возмещению работникам ущерба вследствие вреда здоровью от загрязнения атмосферного воздуха в мегаполисах. Данный подход представляет собой совершенствование организации производства на основе комплекса инженерно-технических [3, 8] и экономических [9, 10] методических разработок.

Так как наступление различных неспецифических заболеваний нельзя однозначно связать с загрязнением атмосферного воздуха, в данной ситуации целесообразно использовать понятие риска для здоровья. В соответствии с мерой риска для здоровья работника должно определяться возмещение вреда здоровью.

Еще одним важным вопросом является источник формирования денежного фонда, предназначенного для возмещения убытков и вреда, связанного с нарушением здоровья работников от техногенного загрязнения атмосферного воздуха. Представляется логичным возложить финансовую ответственность по компенсации на объекты, выбросы которых в атмосферу приводят к загрязнению воздуха на конкретной производственной территории.

С учетом этих особенностей в основу предлагаемого комплексного методического подхода положен известный способ управления финансовыми рисками - хеджирование, представляющий особую форму страхования, предназначенную не для полной компенсации убытков в экстремальной ситуации, а для сохранения экономического положения на стабильном уровне при наступлении неблагоприятных, но не чрезвычайных условий. Этим обстоятельством продиктована целесообразность применения хеджирования в случае заболеваемости, обусловленной постоянным или частым (но не аварийным) загрязнением атмосферного воздуха, с целью возмещения потенциальных финансовых потерь работникам и поддержания их социально-экономического благополучия при повышенном риске для здоровья.

При этом возмещение вреда здоровью работников на основе хеджирования не может осуществляться само по себе, так как для решения данной задачи необходимы также специальные подходы по определению вероятности наступления страхового случая (прогнозу риска здоровью) и размера страховой премии (стоимости страховых контрактов), а также определению объектов, ответственных за загрязнение атмосферного воздуха на конкретной производственной территории.

В связи с этим предложен методический комплекс, который состоит из методики прогноза загрязнения атмосферного воздуха и риска для здоровья, метода идентификации источников загрязнения атмосферы и методики адресной компенсации финансовых потерь работникам вследствие вреда здоровью от загрязнения атмосферного воздуха. Ниже подробно рассмотрены данные методические разработки.

Методика прогноза загрязнения атмосферного воздуха и обусловленного этим

риска для здоровья [3] предполагает заблаговременную оценку концентраций загрязняющих примесей в атмосфере и на основе этого оценку канцерогенного риска (т. е. риска онкологических заболеваний) и относительной опасности (риска) неонкологических заболеваний. Методика построена на основе методологии оценки риска для здоровья, представленной в [11, 12], и методов теории чувствительности [13], применение которых обусловлено необходимостью учета вариабельности выбросов, метеорологических условий и климата.

Определим термины: вектор состояния и вектор параметров. Под вектором состояния понимается вектор R = (r, И), составляющими которого являются канцерогенный риск r = Er,- и показатель относительной опасности

неонкологических заболеваний И = 2И;, обусловленные соответственно i-ми канцерогенными и j-ми неканцерогенными примесями. Под вектором параметров понимается вектор а = (Y, f), составляющие которого описывают управляющие воздействия на модель рисков (опасности) заболеваний: значения метеовеличин Y и характеристики источников примесей f. Здесь

rt = ri (qi (Y, fi )), hj =

q (Y»fj)

qim '

(1)

где Цц Цу - концентрация 7-го канцерогенного и у-го неканцерогенного веществ; Цут - предельно допустимая (референтная) концентра-ция'-го вещества.

Введем в рассмотрение функцию чувствительности [3, 13]

дЯ

G =

да'

(2)

которая представляет собой изменения вектора состояния, соответствующие единичным вариациям составляющих вектора параметров, т. е. частные производные от решений уравнений (1) по составляющим вектора параметров в области невозмущенных решений.

Согласно выражениям (1) Г7 и Ну есть функции от концентрации загрязняющей примеси. Поэтому преобразуем правую часть соотношения (2) к виду

дя_ дя д±

да дд да

„ 8R f 8r h

Производная — =

8q

является

$д $д ,

функцией чувствительности вектора состояния к изменениям концентрации загрязняющих примесей и известна априори из результатов медико-биологических исследований. Составляющими функции чувствительности дЯ

8q

являются единичный фактор канцероген-

ного риска для /-го вещества м3/мкг, и показатель относительной опасности неонкологических заболеваний для /-го вещества И/, м3/мкг, или в общем виде дЯ

8R=( * - ( н П-

8q

где F = (F)'; H = (H)'.

Расчет составляющих

производной

8q 8а

С 8q 8q ^

8Y' 8

выполняется на основе реше-

ния трехмерного уравнения переноса и диффузии загрязняющей примеси в атмосфере, записанного в вариациях относительно невозмущенного состояния [3, 13]. Полученные в результате решения этого уравнения трехмерные поля функций чувствительности Q =

8а

позволяют количественно оценивать изменения составляющих вектора состояния (Лдг), соответствующих заданному полю вариаций параметров (Ла), т. е. Лд = Q • Ла.

Таким образом, выражения для расчета риска здоровью работников в общем виде приобретут вид:

- для канцерогенного риска Лri = Fi • Qi • Ла;

- для опасности неонкологических заболеваний ЛИ] = (H;)-1 • Qj • Ла].

Метод идентификации источников загрязнения атмосферы необходим для выявления объектов, выбросы которых влияют на загрязнение атмосферного воздуха на конкретной производственной территории, а также для определения их вклада в общий уровень загрязнения с целью последующей компенсации вреда здоровью работников. Методический подход к идентификации источников загрязнения атмосферы основан на минимизации специального функционала, построенного с помощью

основного и сопряженного решений задачи переноса и диффузии примеси [8].

Пусть в области О имеется т источников загрязнения воздуха, каждый из которых располагается в зоне О/ (/ = 1, ..., т) и характеризуется интенсивностью I/ 5 (х - х/) (у - у) (г - г). Здесь 5 - дельта-функция Дирака, а х/, у/, г/ - координаты источников загрязнения. Предположим, что в п зонах Ок (к = 1, ..., п) области О имеются измерения концентрации загрязняющей примеси до, дх в моменты времени ^ = 0 и ^ = т соответственно. Требуется в каждой /-й зоне определить среднюю за период т интенсивность I/.

Следуя [14], основной задаче переноса и диффузии примеси поставим в соответствие задачу, сопряженную на основе тождества Ла-гранжа, и получим для каждой из зон Ок функционал

т

Л = |як09'к0<*О' +|я|1д\йО', к = 1, п, (3)

п 0 О

где дко - концентрация примеси в момент ^ = 0

* * г\ *

в зоне Ок; д*0 - значение дк при I = 0; д* - решение сопряженной задачи в зоне Ок.

Из выражения (3) следует, что средняя за интервал времени [0; т] концентрация примеси в зоне Ок определяется концентрацией примеси в начальный момент времени и количеством примеси за период т от всех источников в области оказывающих влияние на эту точку.

Полученное выражение перепишем в виде

. т _ т

3к диЯыА1 | д^' к =1 n,

О '=1 0

где нижние индексы у функции д* показывают, что значение сопряженной функции, характеризующей влияние на к-ю зону, берется в /-й точке.

С другой стороны, в моменты времени ^ = 0 и ^ = т концентрации загрязняющей примеси (до и дт соответственно), согласно условиям постановки задачи, известны. Следовательно, средняя за интервал времени [0; т] концентрация примеси на основе данных измерений в зоне Ок может быть приближенно определена средним арифметическим

(дк о + дк т)

qk

Понятно, что разность между расчетным (полученным при задании некоторых приближенных значений интенсивности I,) и измеренным значениями концентрации примеси е = (^ - дк ) отлична от нуля и в каждой точке

к различна. Это обстоятельство является основой для решения задачи по идентификации выбросов от источников загрязнения атмосферы. Из условия минимума разности е стандартными методами, например методом наименьших квадратов, легко получается система линейных уравнений относительно 17, подлежащих определению.

Методика адресной компенсации финансовых потерь работникам вследствие вреда здоровью от загрязнения атмосферного воздуха основана на применении хеджирования - механизма страхования рисков и снижения таким образом финансовых потерь с использованием производных финансовых инструментов - деривативов (специальных контрактов).

Страхование работников на основе хеджирования предполагает взаимодействие трех основных участников (рисунок): работника, источника выбросов в атмосферу (далее - загрязнителя), контрагента (страхового фонда). Это взаимодействие регулируется деривативом -специальным контрактом, в соответствии с которым одна из сторон (работник, пребывающий на загрязненной территории) «перекладывает»

РАБОТНИК

1) адресные компенсационные выплаты;

2) оплаченные мероприятия (услуги) по реабилитации: отдых, спорт, питание и т. д.;

3) оплата части медицинских услуг (в дополнение к ОМС)

Риск для здоровья

риск для своего здоровья на другую сторону (например, страховой фонд) за вознаграждение (страховую премию), которое оплачивает не сам работник, а загрязнитель.

Базовым активом (индексом) контракта, на основании которого осуществляются расчеты, является риск для здоровья, обусловленный загрязнением атмосферного воздуха (канцерогенный риск и опасность неонкологических заболеваний). Фактом нанесенного вреда работникам будет являться повышенный уровень риска. В соответствии с концепцией хеджирования компенсация работникам в случае повышенного риска для здоровья и возросших потенциальных затрат на профилактику, лечение и реабилитацию перекладывается исключительно на загрязнителя и не требует привлечения бюджетных средств [9, 10].

Компенсация может иметь различные формы: денежную (адресные выплаты) или натуральную (лечебно-оздоровительные мероприятия). В случае если фактически наблюдаемый риск ниже установленного в контракте приемлемого уровня, загрязнитель, в зависимости от типа контракта (схемы хеджирования), может получать выплату, соответствующую разнице между установленным в контракте уровнем и наблюдаемым воздействием.

Порядок осуществления хеджирования в рамках рассматриваемой задачи условно можно разделить на несколько этапов. На пер-

Принципиальная схема возмещения ущерба здоровью работников от загрязнения

атмосферного воздуха

вом этапе выполняется оценка (прогноз) загрязнения атмосферы и обусловленного этим риска заболеваний [3], с учетом которого определяются проблемные территории производственных предприятий и уровень воздействия источников на данные территории; составляется градация уровней риска по степени опасности для здоровья; при необходимости осуществляется идентификация источников, ответственных за загрязнение воздуха [8] (определяется местоположение и мощность выбросов, оценивается их вклад в общий уровень загрязнения на рассматриваемой территории).

Следующий этап включает определение возможных видов ущерба в связи с нарушением здоровья (например, на основе Методических рекомендаций к экономической оценке рисков для здоровья населения при воздействии факторов среды обитания МР 5.1.0029-11) [15], стоимости базового индекса (риска) и потенциальных финансовых потерь работающих в результате заболеваний в течение страхового периода на основании полученных результатов прогноза риска для здоровья.

Далее в зависимости от полученных оценок и существующих условий могут быть выбраны различные схемы хеджирования, которым соответствуют различные типы контрактов. В наибольшей степени целям настоящего исследования отвечают контракты типа «своп», «коллар», «опцион». Определяются

характеристики данных контрактов (в том числе размеры выплат и т. п.) с учетом результатов прогноза загрязнения атмосферного воздуха и обусловленного этим риска здоровью, идентификации параметров источников выбросов, оценки стоимости риска (степени ущерба).

Завершающим этапом является исполнение контракта по истечении установленного срока с осуществлением положенных выплат.

Основным ожидаемым положительным эффектом в результате введения механизма возмещения ущерба работникам вследствие вреда здоровью от загрязнения атмосферного воздуха с использованием предложенного комплексного методического подхода является повышение возможностей профилактики экологически обусловленной заболеваемости работающих и снижение таким образом риска для здоровья, улучшение качества жизни и условий труда. При этом государственный бюджет разных уровней дополнительных расходов не несет, так как финансовые обязательства по компенсации распределяются исключительно среди загрязнителей. Таким образом, разработанная методическая база направлена также на мотивацию загрязнителей к сокращению выбросов в атмосферу и улучшение за счет этого качества воздуха, что, в свою очередь, также ведет к снижению риска для здоровья работников предприятий транспорта.

Библиографический список

1. РахманинЮ. А., ЛеванчукА. В. Гигиеническая оценка атмосферного воздуха в районах с различной степенью развития дорожно-автомобильного комплекса // Гигиена и санитария. 2016. Т. 95 (11). С. 1021-1024.

2. Оценка профессионального и экологического рисков для здоровья работников алюминиевой промышленности / В. В. Захаренков, И. П. Данилов, А. М. Олещенко и др. // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. М., 2009. № 1 (65). С. 30-33.

3. Макоско А. А., Матешева А. В. Методические основы долгосрочного прогноза риска здоровью населения мегаполиса при техногенном загрязнении атмосферы // Инновации. 2009. № 10. С. 46-50.

4. Мокроносова М. А. Поллиноз и семейный бюджет // Российский аллергологический журнал. 2011. № 4. С. 79-83.

5. Здравоохранение в России. 2015 : стат. сб. / Росстат. М., 2015. 174 с.

6. Федеральный закон от 16.07.1999 № 165-ФЗ «Об основах обязательного социального страхования» : принят Государственной думой 9 июня 1999 г. М., 1999. 15 с.

7. Об утверждении Методики проведения специальной оценки условий труда, Классификатора вредных и (или) опасных производственных факторов, формы отчета о проведении специальной оценки условий труда и инструкции по ее заполнению : приказ М-ва труда и соц. защиты РФ от 24 янв. 2014 г. № 33н. М., 2014. 91 с.

8. Макоско А. А., Матешева А. В. Опыт идентификации источников химического загрязнения атмосферы в Московском регионе // Российский химический журнал. 2016. Т. LX, № 3. С. 113-120.

9. Макоско А. А., Матешева А. В. О Стратегии риск-менеджмента в области экологической безопасности атмосферного воздуха в городах // Охрана атмосферного воздуха. Атмосфера. 2010. № 2. С. 28-30.

10. Макоско А. А., Матешева А. В. О хеджировании рисков для здоровья населения в условиях постоянного воздействия загрязненного воздуха // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2010. № 4. С. 374-382.

11. Р 2.1.10.1920-04. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду : утв. первым заместителем министра здравоохранения Рос. Федерации, главным гос. санитарным врачом РФ 5 марта 2004 г. 144 с.

12. Air Toxics Hot Spots Program : Risk Assessment Guidelines. The Air Toxics Hot Spots Program Guidance Manual for Preparation of Health Risk Assessments. California EPA. 2015. Febrary. 231 р.

13.Анискина О. Г., Панин Б. Д. Исследование чувствительности дискретной прогностической модели с помощью уравнений в вариациях // Метеорологические прогнозы : сб. науч. тр. (межвуз.). СПб. : Изд-во РГГИ, 1992. Вып. 114. С. 4-11.

14.Марчук Г. И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды. М. : Наука. Гл. редакция физ.-мат. лит., 1982. 320 с.

15.Макоско А. А., Матешева А. В., Фетисов В. П. Индивидуально ориентированная экономическая оценка риска здоровью, обусловленного загрязнением атмосферы // Инновации. 2014. № 10. С. 14-19.

V. A. Aksyonov, V. I. Apatsev, A. V. Matesheva, E. A. Sorokina

Methodological Approach to Reducing the Consequences for Transport Workers from Health Risk

due to Technogenic Pollution of the Atmosphere

Abstract. The article presents a comprehensive methodological approach aimed at improving the socioeconomic protection of workers in megacities under conditions of technogenic pollution of the atmosphere. Since the onset of various non-specific diseases cannot be unambiguously associated with air pollution, in this situation it is advisable to use the concept of health risk. Therefore, compensation for harm to the health of an employee should be determined in accordance with a measure of risk to his health. At the same time, the compensation of damage to the health of employees on the basis of hedging cannot be carried out on its own, since for this task special approaches are also needed to determine the probability of an insured event (health risk forecast) and the size of the insurance premium (cost of insurance contracts), as well as to determine facilities responsible for air pollution in a specific production area.

The methodology proposed in the article involves an early assessment of the concentrations of pollutants in the atmosphere and, based on this, an assessment of the carcinogenic risk (i.e. the risk of cancer) and the relative risk (risk) of non-cancer diseases.

Targeted compensation for health damage for workers due to increased general air pollution from urban sources is proposed. The compensation mechanism is based on hedging using a forecast of air pollution and the resulting health risk, as well as identification of sources of air pollution. The main expected positive effect as a result of the introduction of a mechanism for compensation of damage to employees is an increase in the prevention of environmentally-caused morbidity and a reduction in health risks, an improvement in the quality of life and working conditions.

Key words: pollution of the atmosphere; worker; sources of pollution; health risk; targeted compensation; hedging.

Аксёнов Владимир Алексеевич - доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Тех-носферная безопасность» Российской открытой академии транспорта Российского университета транспорта (МИИТ). E-mail: vl.aksenov@yandex.ru

Апатцев Владимир Иванович - доктор технических наук, профессор, директор Российской открытой академии транспорта Российского университета транспорта (МИИТ). E-mail: pingvin2800@gmail.com

Матешева Анна Владимировна - доктор технических наук, старший научный сотрудник Института физики атмосферы им. А. М. Обухова Российской академии наук. E-mail: matesheva@rambler.ru

Сорокина Екатерина Александровна - кандидат технических наук, доцент кафедры «Техносферная безопасность» Российской открытой академии транспорта Российского университета транспорта (МИИТ). E-mail: pingvin2800@gmail.com