3.1 Порядок розрахунку ризику скорочення життя під впливом забруднюючих речовин атмосферного повітря

У випадку забруднення атмосферного повітря першим кроком до визначення розміру концентрації, яка перевищує гранично припустимий рівень, яким є ГДК_с.с кожної речовини забруднювача, спроможної призвести до скорочення тривалості життя на визначений період часу.

Приступаючи до розгляду ризику скорочення тривалості житія, доцільно застосовувати два поняття: узвичаєна умовно-розрахункова тривалість життя , яка дорівнює 100 рокам, а також середня тривалість життя у сформованих природних умовах, обумовлена для населення країн і регіонів шляхом зіставлення статистичних розподілів виживання до визначеною віку. Середня тривалість життя коливається, і в даний час складає 0,6-0,8 від умовно розрахункової. Зазначені обставини роблять доцільним при визначенні розміру ризику скорочення тривалості життя в умовах підвищеного забруднення повітря враховувати імовірність смерті і виживання на визначеному році життя (тобто їхні статистичні розподіли)[7].

При оцінці впливу забруднюючих повітря шкідливих речовин враховуються функціональні і патоморфологічні зміни в організмі людини, а також урахування адитивності їхньої дії.

Для цього визначають так звані діючі концентрації (ефективні, токсичні), а також граничні концентрації. Перші викликають ознаки інтоксикації організму, при других - прояви дії шкідливих речовин знаходяться на грані фізіологічних змін і патологічних явиш. У другому випадку для визначення скорочення тривалості життя використовується ГДК_с.с.

Звичайно вважають, що такою питомою концентрацією є відношення середньої смертельної концентрації шкідливої речовини у повітрі до умовно-розрахункової тривалості життя 100 років:

К_забр. = ЛК₅₀ /365 *100 , (2.1)

де ЛК₅₀ - летальна доза;

365 100 - умовно-розрахункова тривалість життя, діб.

Далі визначається скорочення тривалості життя (СВЖ_забр.) як відношення фактичної концентрації шкідливої речовини (яка аналізується) до питомої. При цьому треба враховувати ступінь імовірності (Q_факт.) проживання людини визначеного віку в умовах зазначеної фактичної концентрації:

СПЖ = Q_факт.*К_факт./К_забр. , (2.2)

де Q_факт - імовірність перебування мешканця в умовах забрудненого атмосферного повітря;розраховується за формулою:

Q_факт. = (Т ) * t / 100* 24, (2.3)

де Т - тривалість життя, років;

t - час перебування в умовах забрудненого повітря, годин;

100 - умовно-розрахункова тривалість життя, років;

24 - тривалість доби в годинах.

К_факт. - фактична концентрація забруднювальної речовини, мг/м³.

Далі перевіряємо яку дію мають забруднювальні речовини, які розглядаються. За умов адитивності чи потенційності дії СВЖ речовин сумуються.

Після цього визначається ризик скорочення тривалості життя внаслідок забруднення атмосферного повітря:

Rспж_забр. = СПЖ_забр /100 365 (2.4)

Далі будуються графіки залежності СВЖ = f (t) і R_свж F (t).

Тут СВЖ_забр є функцією ступеня токсичності шкідливої речовини та її концентрацій в атмосферному повітрі, які обумовлені природними або антропогенними джерелами. Аналогічний підхід може бути застосований і у випадку токсичної домішки у воді, ґрунті і т.п.

Якщо при цьому виникає рівень концентрації, який перевищує ГДК_с.с і набуває стійкий незворотний характер, то це вказує на те, що СПЖ_забр.. стає постійним екологічним чинником і буде діяти в напрямку збільшення СПЖ_пр, впливаючи на статистику повного періоду життя населення, що є основою визначення СПЖ_пр.

Слід зазначити, що токсична дія шкідливих речовин, які надходять в організм у процесі дихання, за інших рівних умов, на декілька порядків вище, ніж при споживанні води і їжі, які забруднені ними , через полегшене транспортування їх у плазму крові.

Граничні значення Rспж_забр. визначають на основі результатів токсикологічних досліджень. Прийнятний ризик, який дорівнює 10-6, має місце при концентраціях у межах ГДК_с.с, а ризик, який дорівнює 1 (скорочення життя на 100 років) - при ЛК₅₀.

Визначення ризику для жителів регіону в звязку з забрудненням атмосферного повітря (як у розрахунковому робочому режимі, так і у випадку аварій) є необхідним при проектуванні будь-яких промислових обєктів, особливо хімічних, металургійних і нафтохімічних. У результаті виникає можливість побудови на карті місцевості майбутньої забудови ліній ізоризику Rспжз_забр. з урахуванням токсичності всіх інгредієнтів пилегазових викидів в атмосферне повітря, а також троянд вітрів, висоти розташування джерел, і обсягу викидів. Висока трудоємність побудови таких схем і карт потребує ведення моніторингу і використання відповідних програм для компютерного визначення розміру ризику [7].