Модель изучения риска для здоровья населения от загрязнений автомобильным транспортом Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

УДК 614.7:614.2:625.7/.8

модель изучения риска для здоровья населения от загрязнений автомобильным транспортом

© 2011 г. Т. Е. Лим, К. Б. Фридман, С. Н. Шусталов

Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И. И. Мечникова, г. Санкт-Петербург

Наиболее остро негативные последствия автомобилизации проявляются в крупных городах [2, 4, 6—8]. Стремительный рост количества автомобильного транспорта осложняет экологические ситуации городов, о чем свидетельствует увеличение на 50 % количества вредных примесей в воздухе и возрастание на 5—6 дБА — уровней шума за последние годы [1, 3, 5, 10]. Мировой ежегодный выброс вредных веществ от автомобилей в атмосферу составляет 50 млн т углеводородов, 200 млн т угарного газа и 20 млн т окиси азота. Все эти проблемы характерны и для Санкт-Петербурга, крупнейшего мегаполиса Российской Федерации.

Решение проблемы разгрузки городских магистралей с интенсивным движением возможно за счет развития улично-дорожной сети и перераспределения транспортных потоков, и в первую очередь создания сети скоростных автомагистралей и магистралей непрерывного движения, обеспечивающих отвод транзитного транспорта из центра города и снижение транспортной напряженности в жилой зоне.

Остро необходим методологический прием обоснования решений по отбору магистралей, требующих коррекции транспортных потоков, выбора приоритетов в этой работе для достижения наибольшего гигиенического благополучия. Однако следует признать, действующая система гигиенического нормирования и управленческие решения на его основе не в полной мере могут решить эти задачи.

По этим причинам в настоящее время гигиеническая наука и практика сталкиваются с трудноразрешимыми проблемами гигиенической экспертизы градостроительной документации, строительства кольцевых автомобильных дорог, реконструкции автодорог.

Необходимы разработка и обоснование дополнительной оценочной системы воздействия автодорог на здоровье населения и на его основе формирование управленческих решений.

Результаты и их обсуждение

В настоящее время гигиенистами активно внедряется и широко используется методология оценки риска для здоровья [9, 11, 12], которая позволяет в значительной мере подойти к изучению и оценке причинно-следственных связей между факторами среды обитания и здоровьем населения.

На рис. 1 представлена концептуальная модель изучения и управления риском для здоровья населения от воздействия загрязнений автомобильным транспортом.

Модель представляет собой так называемое «рабочее колесо», которое, «поворачиваясь» в хронологическом порядке, обеспечивает формирование новых знаний о воздействии автомобильного транспорта

Существующая методология оценки риска для здоровья позволяет сегодня в значительной мере изучить причинно-следственные связи между факторами среды обитания и здоровьем населения. Управление риском является логическим продолжением оценки риска для здоровья населения, оно направлено на обоснование выбора наилучших в конкретной ситуации решений для его устранения или минимизации, а также динамического контроля (мониторинга) экспозиций и риска, оценки эффективности и корректировки оздоровительных мероприятий. Управление риском включает в себя принятие технических, технологических, организационных, социальных, юридических, экономических, нормативных, политических и иных решений на основе выводов и оценок, полученных в ходе характеристики риска.

Цель исследования - разработать концептуальную модель оценки риска для здоровья населения от загрязнений автомобильным транспортом.

Ключевые слова: концептуальная модель, кольцевая автомобильная дорога, оценка риска для здоровья, управление риском, геоинформационные технологии и системы, социально-гигиенический мониторинг.

Рис. 1. Концептуальная модель изучения риска для здоровья населения от загрязнений автомобильным транспортом

на здоровье (риск для здоровья), оценку этой информации (оценка риска), аргументацию управления риском и дальнейшее мониторирование ситуации, сбор новых знаний о воздействии транспорта на здоровье с учетом проведенных мероприятий, давая тем самым возможность оценить эффективность полученных ранее данных и реализованных управленческих решений. Строгая последовательность в этапах движения «колеса», его постоянная «оборачиваемость» являются залогом эффективной работы по снижению риска от загрязнений автомобильным транспортом при постоянно изменяющейся реальной ситуации и представляют собой сущность социально-гигиенического мониторинга (СГМ) в данной области.

Основой движения «колеса» являются информационные потоки государственной системы СГМ. Предлагаемая модель в полной мере соответствует действующей модели СГМ, апробированной на практике.

На первом этапе планируется проведение систематических, постоянных замеров в одних и тех же точках и исследований качества атмосферного воздуха, загрязненного автомобильным транспортом, что позволит создать информационные базы данных, характеризующие качество среды обитания и состояние здоровья населения в конкретных местах. Таким образом, формируются следующие базы данных:

• уровень химического загрязнения атмосферы (максимально-разовые, среднесуточные, средне-

годовые концентрации вредных веществ) для расчета неканцерогенного риска при остром и хроническом воздействии, канцерогенного риска;

• уровень физического загрязнения атмосферы (осредненные во времени уровни звукового давления — шума (максимальный и эквивалентный) для расчетов риска от шума;

• субъективные реакции населения (жалобы), связанные с автомобильным движением на конкретной автомагистрали (это необходимо для дальнейших расчетов риска). Субъективная оценка фактора в данном случае является крайне важной, так как зачастую физиологическая реакция на шум и представлена в основном субъективной отрицательной реакцией человека;

• показатели здоровья населения (заболеваемость в соответствии с Международной классификацией болезней), находящегося под воздействием загрязнений автомобильным транспортом, а также фоновые показатели.

Эти данные необходимы для дальнейших расчетов (подтверждения, прогнозирования) предполагаемого (расчетного) риска для здоровья от воздействия транспортных потоков. Указанные базы данных формируются на электронных носителях и ведутся в постоянном режиме.

Второй этап — аналитическая работа с базами данных проводится с использованием геоинфор-мационных систем (ГИС), что дает возможность

обосновать выбор приоритетных факторов, оказывающих вредное воздействие на территории данного населенного пункта.

Применение ГИС позволяет определить величину экспозиционных нагрузок для населения, проживающего в условиях воздействия техногенных факторов риска, а также изложить информационный материал собранных показателей баз данных на картографической основе. При этом появляется возможность визуально определить так называемые «проблемные точки».

Показатели на картографической основе позволяют увидеть приоритетные зоны, участки по вопросам риска для здоровья; дать сравнительную оценку различным участкам дорог и городской дорожной сети.

Геоинформационная система с заложенными в нее данными по уровням рисков для здоровья населения может стать важным дополнением к генеральной схеме города и во многом определить перспективные программы решения транспортной проблемы.

Третьим этапом функционирования модели является расчет (оценка) риска конкретной составляющей фактора загрязнения автомобильным транспортом (химический или физический).

Вопрос оценки риска для здоровья от шумового фактора является чрезвычайно сложным по ряду причин. Во-первых, отсутствует модель «доза — эффект» при хроническом шумовом воздействии автотранспорта. Патология слухового аппарата, проявляющаяся как «шумовая болезнь», возникает под влиянием преимущественно производственных шумов [2, 3]. Во-вторых, невозможно доказать причинноследственную связь соматических заболеваний (сердечно-сосудистые заболевания, неврозы и др.) и воздействия транспортного шума.

Вместе с тем, по мнению экспертов, наиболее часто используемой характеристикой, иллюстрирующей действие шума на население, являются субъективные ощущения людей, выражаемые в жалобах. Так, в Санкт-Петербурге до 40 % всех жалоб и заявлений граждан в органы городской администрации составляют жалобы на шум.

Очевидно, что здесь психологическая реакция человека (раздражение) является специфическим «ответом» на шум, и, как следует понимать, пусковым физиологическим механизмом формирования нервной и другой соматической патологии.

В этих условиях статистически выверенная взаимосвязь уровня звукового давления (шумом) в дБА и доли населения, реагирующего на него, и является классической моделью «доза — эффект», которая может быть использована для оценки риска для здоровья. Международные стандарты учитывают опыт в этом отношении. Так, Межгосударственный стандарт ИСО 1996—2003 МКС В.140 описывает реакцию населения на транспортный шум «кривыми Шульца» (рис. 2).

Доля населения, % 100-1

Оценочный уровень звука в периоде «день-мочь», дЬЛ

Рис. 2. Доля респондентов, сильно раздражаемых автодорожным шумом, в зависимости от оценочного комбинированного суточного эквивалентного уровня звука в периоде «день — ночь»

Таким образом, возможность получения психологической реакции, установление вероятной доли населения, находящегося под воздействием шума, иными словами, «оценка риска» могут быть получены через уравнение, описывающее эти кривые.

Risk = 100 / 1 + exp • (10,400 — 0,132 • LRdn),

где Risk — значение риска в %, LRdn — оценочный суточный уровень звука в период «день — ночь». Значение LRdn следует утвердить и представить как среднегодовое значение.

Таким же способом может быть рассчитан риск от шума авиационного и железнодорожного транспорта.

Чрезвычайно важным этапом подготовки к управлению риском является ранжирование, т. е. распределение изучаемых участков дорог по рангам (степеням), и классификация полученных вариационных рядов в каждом отдельном виде риска (хронический неканцерогенный, канцерогенный) по классам, которым соответствует конкретный перечень управленческих решений («приемлемый», «умеренный», «умеренноприемлемый», «неприемлемый»). Это дает сравнительную оценку воздействия автодорог на здоровье населения, возможность определить приоритетные ее участки и сформировать предварительные управленческие решения по снижению этого воздействия на перспективу.

Проводя ранжирование полученных результатов риска и отмечая соответствующие зоны на графической основе, например с помощью ГИС, можно получить пространственное представление о «проблемных» участках дороги, информацию о количестве и адресах жилых домов, попадающих в зону того или иного класса риска, а следовательно иметь понятие о населении, находящимся под воздействием загрязнений автомобильным транспортом, определить популяционный риск, провести экономические расчеты предотвращенного ущерба, связанного с неприемлемым риском для здоровья.

Обоснование экономической характеристики риска для здоровья является важным и необходимым элементом подготовки управленческих решений. Оно позволяет аргументировать важность и безотлагательность проведения работ по снижению риска; оценить эффективность и достаточность планируемых мер по его снижению. Вместе с тем финансовая аргументация понятна и конкретна всем специалистам, финансистам, управленцам.

На предыдущем этапе предусматривались выполнение ранжирования и классификация объектов по риску. Теперь на основе этого следует найти соответствующее каждому классу решение, сохраняя условие приемлемости риска (одновременно проводить экономические расчеты, позволяющие выбрать оптимальный вариант) (табл. 1, 2).

Таблица 1

Принципиальная схема принятия управленческих решений при оценке риска влияния загрязнений автомобильным транспортом

Класс Величина риска Оценка риска Управленческие решения

1 Risk < N Приемлемый риск Ведение мониторинга в штатном режиме

2 N < Risk < Risk город Умеренный риск (временно приемлемый) Временное сокращение, ограничение транспортных потоков, запрещение грузового транспорта. Организация технической защиты (экраны, переходы, светофоры и пр.). Мониторинг за качеством атмосферного воздуха в жилой зоне

3 Risk < город Risk Неприемлемый риск Ограничение, сокращение транспортных потоков, необходимость организации объездных дорог. Организация мониторинга. Страхование возможного ущерба здоровью. Организация санитарнозащитного разрыва. Вывод населения из-под воздействия

Примечание. N — нормативная величина приемлемого риска, составляющая Risk < І.

Таблица 2

Схема управления риском в условиях шумового загрязнения

Класс Величина риска Оценка риска Управленческие решения

1 Risk < N Приемлемый риск Ведение мониторинга в штатном режиме

2 N < Risk < Risiv Умеренный риск (временно приемлемый) Экранирование специальными экранами, «зеленое» экранирование, специальное остекление домов, организация мониторинга

3 Risk > RislV Неприемлемый риск Организация санитарнозащитных разрывов, вывод населения из-под воздействия, строительство шумозащитных домов

В тех случаях, когда полученные значения риска выше нормативных, но не превышают средние значения по городу (фоновой риск), следует правильно

оценить ситуацию, принимая во внимание возможный временный характер превышения риска (оценить причины и возможность их устранения).

Использование значений фонового риска является обоснованным, так как характеризует конкретную модель города со сложившейся транспортной структурой и ситуацией загрязнения атмосферного воздуха. Кроме того, находясь в конкретной градостроительной экологической ситуации, приходится учитывать реальную возможность снижения риска до нормативных величин, так как невозможно изолировать человека или группу населения из данной городской структуры.

При выполнении этой работы под контролем данных социально-гигиенического мониторинга всегда имеется возможность: а) выявить эффективность управленческих решений; б) определить тенденции влияния факторов окружающей среды на население; в) оптимизировать управленческие решения, т. е. наиболее эффективно выбрать наименее затратные средства; г) подобрать другой источник, определяющий конкретный фактор, и за его счет минимизировать риск (ликвидация нескольких показателей в зоне влияния автодороги и промышленных объектов или благоустройство территории, если риск от воздействия пыли).

В случаях, когда показатели риска превышают значения фонового уровня (неприемлемый риск), следует предусматривать кардинальные решения по его снижению до приемлемых величин. В этот арсенал мер входят мероприятия организационного характера (запрет, ограничение движения транспорта), технические (ремонт, реконструкция дорог, экранирование, озеленение, специальная защита зданий), планировочные (создание санитарного разрыва от дороги с расселением жилых домов и выводом населения из-под воздействия).

Особенно здесь следует отметить мероприятия по сокращению транспортных потоков за счет строительства объездных дорог. Это позволит снизить риск для здоровья сразу на значительной территории города на большой срок, так как способствует существенному перераспределению транспортных потоков.

Представленные варианты управленческих решений при рассмотрении транспортной проблемы мегаполиса позволят оптимизировать деятельность ведомств в данном направлении, так как при этом веско аргументируется выбор изменения транспортных потоков, в том числе и за счет строительства объездных и транзитных дорог; аргументация на основе факторов здоровья, предотвращенного ущерба, является ведущей. Имеется возможность сформировать обоснованные нормативные документы, региональные законы. Выбор того или иного управленческого решения понятен общественности и принимается ею, что также имеет значение; он позволяет разработать текущий и перспективный (генеральный) план дорожного строительства и реконструкции в целях обеспечения гигиенической

безопасности; оптимизировать финансовые траты на разрешение транспортной проблемы с учетом предотвращенного ущерба здоровью населения; обеспечить санитарно-гигиеническое благополучие в отношении загрязнений мегаполиса автомобильным транспортом; сделать методологию оценки риска для здоровья составным элементом проектирования и экспертных работ по проектной градостроительной документации; методологически подойти к вопросу нормирования транспортной нагрузки в мегаполисе.

Методология оценки риска для здоровья позволит по данным государственной системы социальногигиенического мониторинга рассчитать вероятную степень отрицательного воздействия транспорта на здоровье населения, обосновать управленческие решения по снижению этого влияния. Организованный социально-гигиенический мониторинг по принципу повторяющихся циклов сбора, анализа, расчетов риска, классификации риска, управления риском, системы оценки влияния транспорта на здоровье даст возможность оценить и эффективность предлагаемых и рекомендуемых мер, что делает методологию оценки риска актуальной как в научном, так и в практическом направлении.

Список литературы [References]

1. Aborina L. N. O snizhenii toksichnosti vykhlopa avtomobil'nogo transporta [Reduction of Motor Transport Emissions’ Toxicity] // Materialy X s"ezda gigienistov i sanitarnykh vrachei. M., 2007. S. 889—890. [in Russian]

2. Artamonova V. G. Professional'nye bolezni [Occupational Diseases]. M.: Meditsina, 1980. S. 396. [in Russian]

3. Andreeva-Galanina E. Ts., Artamonova V. G., Alekseev S. V. Ekspertiza trudosposobnosti pri vibratsionnoi bolezni [Expert Examination of Working Ability in Vibration Disease]. L.: Meditsina, 1983. S. 180. [in Russian]

4. Vasil'ev G. A., Medres E. P., Ptyushkin A. N. Razvitie seti avtodorog Sankt-Peterburga i regional'nye ekologo-gigienicheskie problemy [Development of Highway Network in Saint-Petersburg and Regional Ecological-hygienic Problems] // Avtomobil'nye dorogi, transport i ekologiya: sb. nauch.-prakt. trudov gruppy predpriyatii «Dorservis» / pod red.

I. A. Pichugova, E. P. Medresa. SPb.: Izd-vo DNK, 2006. S. 187—189. [in Russian]

5. Davydova O. L. Avtotransport prodolzhaet zagryaznyat' okruzhayushchuyu sredu [Motor Transport Continues to Pollute Environment] // Ekologiya i promyshlennost' Rossii. 2000. N 7. S. 40—41. [in Russian]

6. Evgen'ev I. E., Karimov B. P. Avtomobil'nye dorogi v okruzhayushchei srede [Highways in Environment]. M.: Transdornauka, 1997. 285 s. [in Russian]

7. Emel'yanov V. E., Turovskii F. V. Snizhenie vrednykh vybrosov avtotransporta [Reduction of Motor Transport Harmful Emissions ] // Ekologiya i bezopasnost' Rossii. 2001. N 4. S. 4—6. [in Russian]

8. Kosoi Yu. M. Gorodskoi transport v zerkale ekologii [City

Transport in Ecology Mirror] // Energiya: ekonomika, tekhnika, ekologiya. M., 2001. N 1. S. 64-68. [in Russian]

9. Kuznetsov E. S., Korsak A. B., Fedorov A. Yu. Ekologicheskie problemy avtotransportnogo kompleksa bol'shikh megapolisov - puti resheniya [Ecological Problems of Motor Transport Complex in Big Megacities - Solution Approach] // Nauchnye chteniya «Belye nochi-2000»: materialy simpoziuma. SPb., 2000. S. 131-134. [in Russian]

10. Maslennikova I. S. Transport i okruzhayushchaya sreda [Transport and Environment ] // Nauchnye chteniya «Belye nochi-2000»: materialy simpoziuma. SPb., 2000.

S. і38—139. [in Russian]

11. Onishchenko G. G., Novikov S. M., Rakhmanin Yu. A. i dr. Osnovy otsenki riska dlya zdorov'ya naseleniya pri vozdeistvii khimicheskikh veshchestv, zagryaznyayushchikh okruzhayushchuyu sredu [Elementary Assessment of Population Health Risks under Impact of Chemical Substances Polluting Environment]. M., 2002. 408 s. [in Russian]

12. Rukovodstvo po otsenke riska dlya zdorov'ya naseleniya pri vozdeistvii khimicheskikh veshchestv, zagryaznyayushchikh okruzhayushchuyu sredu [Guide for Assessment of Population Health Risks under Impact of Chemical Substances Polluting Environment]. M.: Federal'nyi tsentr Gossanepidnadzora Minzdrava Rossii, 2004. 143 s. [in Russian]

MODEL OF STUDYING OF POPULATION HEALTH RISK CAUSED BY MOTOR TRANSPORT POLLUTION

T. E. Lim, K. B. Fridman, S. N. Shustalov

Mechnikov Saint-Petersburg State Medical Academy of Federal Agency for Public Health and Social Development of Russian Federation, Saint-Petersburg

The current methodology of health risk assessment allows to assess appreciably cause and effect relationships between habitat factors and population health. Risk management is logic continuation of the population health risk assessment and is directed at grounding of a choice of decisions which are the best in concrete situations for risk elimination or minimization, as well as for dynamic control (monitoring) of expositions and risks, assessment of efficiency and correcting of curative measures. Risk management includes making of technical, technological, organizational, social, legal, economic, normative, political, and other decisions on the basis of conclusions and assessments received during the study of risks. The study goal was to work out a conceptual model of assessment of risks caused by motor transport.

Keywords: conceptual model, ring highway, estimation of health risk risk management, geoinformation technologies and systems, social-hygienic monitoring

Контактная информация:

Лим Татьяна Евгеньевна - кандидат медицинских наук, доцент кафедры общей, военной, радиационной гигиены и медицинской экологии СПбГМА им. И. И. Мечникова

Тел., факс 8 (812) 571-46-37

E-mail: fguz_osgm_spb@mail.ru