logo===

Русское географическое общество

Воронежский государственный университет

Центр гигиены и эпидемиологии в Воронежской области

http://www.vsu.ru/russian/symbolics/images/vsu_gerb110x130.jpg

Медико-экологический атлас города Воронежа

 

Интегральная медико-экологическая оценка территории города Воронежа

(описание к карте 63)

 

Интегральная медико-экологическая оценка территории города Воронежа осуществлена на основе обобщения   закономерностей статистических связей в системе «окружающая среда – здоровье населения» с применением современных эколого-геохимических, вероятностно-статистических и геоинформационных методов исследования. Особенностью использованной нами методологии, поэтапно апробированной в условиях города Воронежа, является то, что для оценки риска здоровью населения используются различные индикаторные показатели состояния отдельных депонирующих сред и живых организмов [1].

Основой медико-экологической диагностики состояния городской среды является информация, получаемая в ходе непрерывных, систематических наблюдений государственных практических служб, прежде всего, гидрометеослужбы и санитарно-эпидемиологической службы, с дополнением результатами научных исследований на базе аттестованных лабораторий. Она включает в себя массивы данных об источниках техногенного загрязнения (стационарных и передвижных), уровне загрязнения основных депонирующих (вода, почва) и транзитных (атмосфера, снежный покров) сред, отражающих состояние среды обитания. Причем, одним из эффективных методов синтеза разнородных пространственных данных является картографический в сочетании с автоматизацией всех этапов работы с информацией, т.е. геоинформационный подход, реализованный нами с применением ГИС в среде MapInfo.

Алгоритмы оценки экологического риска базируются на современных подходах к оценке канцерогенного, неканцерогенного рисков в соответствии с «Руководством по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду» (2004) и методах вероятностно-статистического анализа. В качестве индикаторной группы выбрано детское население.

В соответствии с методологией оценки риска здоровью для расчета уровней рисков применяются справочные величины, установленные экспериментальным путем (SF – фактор канцерогенного потенциала мг/(кг*сутки)-1; RfD – референтная доза – суточное воздействие химического вещества в течение всей жизни, которое не приводит к возникновению неприемлемого риска для здоровья; RfC – референтная концентрация).

Канцерогенный риск (CR) в течение жизни определяется по формуле (1):

 

CR = ADD*SF                                                                                                                          (1)

 

где  ADD - средняя суточная доза в течение жизни, мг/(кг*день); SF - фактор канцерогенного потенциала.

Неканцерогенный риск (для воздушной среды)  количественно оценивается на основе расчета коэффициента опасности (HQ) по формуле (2):

 

HQ= Ci / RfC                                                                                                                           (2)

 

где Сi - средняя концентрация (мг/м3); RfC - референтная (безопасная) концентрация, (мг/м3).

С учетом однонаправленности воздействия веществ рассчитывается индекс суммарного эффекта, т.е. опасности присутствия множества загрязняющих веществ (CI или HI), в зависимости от характера суммируемых рисков по формулам (3) и (4):

 

CI=CR1+CR2+…+CRn                                                                                                        (3)

HI=HQ1+HQ2+…+HQn                                                                                                       (4)

 

где n – число веществ; CR1…n, HQ1…n – канцерогенные риски и коэффициенты опасности для отдельных компонентов смеси воздействующих веществ.

Оценка неканцерогенного риска проводится суммарно, а также по отдельным критическим (наиболее восприимчивым) органам и системам. При оценке индивидуального риска для здоровья населения ориентируются на систему критериев приемлемости (безопасности). Они различны для показателей канцерогенного и неканцерогенного  рисков. Так, канцерогенный риск (CR), равный или меньший 1 * 10-6, соответствует 1 дополнительному случаю онкологического заболевания или смерти на 1 млн. экспонированных лиц и характеризуется как  риск допустимый, не вызывающий беспокойства.

Риск более 1 * 10-6, но менее 1 * 10-4, соответствует предельно допустимому риску, вызывающему беспокойство. Риск более 1 * 10-4, но менее 1 * 10-3, приемлем для профессиональных групп и неприемлем для населения в целом (опасный риск, требующий профилактических мероприятий). Риск, равный или более 1 * 10-3, неприемлем ни для населения, ни для профессиональных групп и требует экстренной профилактики  (чрезвычайно опасный, недопустимый риск).

Неканцерогенный риск (HQ) количественно оценивается на основе расчета коэффициента опасности: если величина риска HQ < 0,8, то риск считается допустимым (< 0,5 = целевой риск), не вызывающим беспокойства. Если величина риска HQ достигает от 0,8 до 1,0 – риск предельно допустимый, вызывающий беспокойство. Если HQ > 1 – опасный риск.

Проведенные по данной методологии экспериментальные и  геоинформационно-аналитические  исследования в течение 2015-2019 гг. позволили сформулировать следующие основные выводы: 1) техногенное загрязнение городской среды формируется за счет природно-экологического фактора, в частности, сезонности и стратификации атмосферы, а также особенностей функционально-планировочной инфраструктуры и промышленно-транспортного комплекса; 2) критерии качества атмосферы и почвы дают более сильный ответный «отклик» на промышленно-транспортное воздействие, снег же является геохимическим индикатором значительно меньшего эффекта, причем ведущим индикационным  фактором экологического риска служит аэротехногеннное загрязнение; 3) статистически подтверждено увеличение частоты заболеваний детей врожденными аномалиями, новообразованиями, болезнями эндокринной и мочеполовой сферы в районах, более техногенно нагруженных; приоритетные факторы риска здоровью – коэффициент эмиссионной нагрузки выбросов химических канцерогенов в атмосферу и уровень автотранспортной загруженности; 4) на территории г.Воронежа промышленная зона «лидирует» по суммарному загрязнению воздуха, а транспортная - по суммарному загрязнению почвы тяжелыми металлами и нефтепродуктами; 5) созданный и апробированный с применением геоинформационных технологий инструмент медико-экологического картографирования показал, что зоны риска для здоровья населения в городе Воронеже, связанные с геохимическим фоном городской среды, имеют мелкоочаговый характер и приурочены к районам повышенной автотранспортной загруженности (линейные участки: от исторического центра города вдоль улицы 20-летия Октября к водохранилищу, по ул. 9 Января и по ул. Ворошилова – в юго-западный район, а также микрорайоны вблизи заводов ОАО «Воронежсинтезкаучук» и микрорайон ВАИ), причем, в последние годы зоной риска становится территория Северного жилого микрорайона вблизи Авторынка и на отрезке «Авторынок – ул. 9 Января» [1 - 5].

В число приоритетных факторов риска здоровью населения вошли коэффициент эмиссионной нагрузки выбросов канцерогенных веществ от стационарных источников, но особенно – индексы автотранспортной загруженности, прежде всего, легковыми автомобилями, а также грузовыми транспортными средствами и автобусами. В таких районах у детей, как правило, выше частота появления болезней крови (анемий), нервной системы и органов чувств, повышен травматизм.

Среди параметров загрязнения воздушного бассейна наибольшее воздействие связано с присутствием в атмосфере диоксида серы, концентрации которого возрастают в холодный период года на фоне работы отопительных систем, предприятий теплоэнергетики, сезонного роста общей заболеваемости населения и болезней органов дыхания, а также акролеина, формальдегида, имеющего канцерогенный эффект, и суммарного загрязнения воздуха. При этом спектр наиболее реагирующих патологий однотипный: по мере увеличения загрязнения воздуха наблюдается прирост новообразований, респираторных болезней, заболеваний мочеполовой сферы и врожденных аномалий.

Завершающим элементом интегральной оценки стало создание карты, отражающей градиентные различия индексов экологического риска с обработкой данных по 46 наиболее репрезентативным пунктам наблюдений. Построенная карта иллюстрирует территориальные различия, достигающие примерно 3-х кратного уровня по вариации индексов риска в благополучных окраинных «спальных» микрорайонах и территории общественного центра, а также промышленно-транспортных зон города. Метод IDW - интерполяции вполне адекватно характеризует общую медико-экологическую обстановку как важнейший аспект геоэкологического мониторинга крупного промышленного центра.

Обобщение материалов исследования позволило разработать схему экологического мониторинга с применением геоинформационных технологий как необходимый составной блок городской экологической политики [3]. Её основными принципами должны быть следующие: а) соответствие единой государственной системе экологического мониторинга (ЕГСЭМ); б) системность организации информации, характеризующей состояние окружающей среды и здоровья населения (к числу приоритетных контролируемых сред должны относиться атмосфера, снежный покров, почва и критерии общественного здоровья, в первую очередь, детского населения); в) равномерный и полный охват территории города сетью постов экологического мониторинга; г) унификация критериев экологического мониторинга, связанных с системой экологического нормирования; д) синхронизация систем наблюдения различными природоохранными ведомствами (целесообразно создать единое информационное поле экологического мониторинга на базе объединения информационных потоков различных природоохранных служб, а также статистики областного здравоохранения: локальные базы данных и средства по созданию и ведению информационного обеспечения; единые подходы к расчету рисков для здоровья населения); е)  расширение и углубление аналитического блока мониторинга окружающей среды на базе ГИС-технологий; создание картографической базы данных для задач экологического мониторинга; ж) верификация данных инструментальных и расчетных методов с оценкой их эффективности (схема анализа данных должна включать последовательные этапы: сбор информации – оценка риска – сравнение данных инструментальных замеров и модельных расчетов – корректировка системы слежения и экологического контроля).

Среди мероприятий, ориентированных на снижение экологического риска на территории города Воронежа, приоритетными являются модернизация транспортных сетей города с увеличением их пропускной способности, качества дорожного покрытия, средней скорости движения транспортных средств, в перспективе – развитие электротранспорта и создание линий «легкого метро» по образцу крупных европейских городов; модернизация технологических процессов, сокращение выбросов в атмосферу предприятий теплоэнергетики, вынос за границу городской черты ряда промышленных объектов повышенной опасности загрязнения воздушного бассейна; развитие и реконструкция систем внутригородского и внешнего пригородного озеленения с созданием экологического каркаса.

Эти меры позволят обеспечить снижение уровней экологического риска и повышение экологической безопасности городской среды обитания.

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Интегральная экологическая оценка состояния городской среды / С.А. Куролап, О.В. Клепиков, П.М. Виноградов и др.    Воронеж: Изд-во «Научная книга», 2015. –  232 с.

2. Куролап С.А. Геоинформационное обеспечение региональной системы медико-экологического мониторинга / С.А. Куролап, О.В. Клепиков, П.М. Виноградов, В.А. Гриценко // Балтийский регион. – 2016. – Т.8. –  №.4 – С.146 – 167.

3. Куролап С.А. Интегральная оценка и картографирование экологического состояния городской среды: подходы и опыт реализации на примере города Воронежа / С.А. Куролап, О.В. Клепиков, П.М. Виноградов // Экологическая оценка состояния городской среды. – Воронеж, 2016. – С. 5-24.

4. Куролап С.А. Экологическая диагностика и мониторинг состояния городской среды с применением геоинформационных технологий / С.А. Куролап, П.М. Виноградов, О.В. Клепиков // Экологическая ситуация и риски для здоровья населения города Воронежа. – Воронеж, 2018. – С. 6-18.

5. Оценка и геоинформационное картографирование медико-экологической ситуации на территории города Воронежа: сб. науч. статей / Под общ. ред. С.А. Куролапа и О.В. Клепикова. – Воронеж: Изд-во «Цифровая полиграфия», 2019. – 219 с.