Наукове обґрунтування медико-екологічних заходів щодо вдосконалення управління якістю атмосферного повітря

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Вступ

Актуальність теми. Однією з найбільш вагомих рис економічного розвитку XXI ст. є наростаючий конфлікт інтересів ефективної господарської діяльності та дотримання санітарно-гігієнічних норм, які дозволяють забезпечити медико-екологічну безпеку здоров'ю населення, що проживає в умовах екстенсивного забруднення довкілля, зокрема атмосферного повітря (Сердюк А.М, 2008; Турос О.І., 2008, 2010; Авалиани С.Л., 2010). На сьогодні головним пріоритетом державної політики в галузі охорони атмосферного повітря є охорона життя і здоров'я населення, забезпечення сприятливих екологічних умов повноцінного життя, праці та відпочинку, недопущення незворотніх процесів забруднення довкілля (ЗУ «Про Основні засади (стратегію) державної екологічної політики України на період до 2020 року, 2010).

Враховуючи практичний досвід США, країн ЄС та СНД подібні питання в світовій практиці прийнято вирішувати за допомогою використання методології оцінки ризику для здоров'я населення (МОРЗН).

В останні десятиріччя МОРЗН впливу чинників довкілля стала не тільки провідним напрямком наукових досліджень в галузях гігієни та екології, але й одним з вагомих інструментів удосконалення системи забезпечення санітарно-епідеміологічного благополуччя населення, яка дозволяє виявити пріоритетні, керовані чинники ризику існування людини (хімічні, фізичні, біологічні, соціально-біологічні - якість, та спосіб життя) (Турос О.І., 2008; Рахманин Ю.А., 2010). Вона переросла фахові медичні рамки і стала прикладом міждисциплінарності багатьох наук. Дослідженнями, які базувалися на ймовірнісному підході, було доведено, що завдяки використанню МОРЗН можливо кількісно визначати негативний вплив довкілля на формування здоров'я за рахунок врахування біологічної відповіді гіперчутливих груп населення та спрогнозувати соціальні збитки.

Одним із найактуальніших питань в галузі управління якістю атмосферного повітря та охорони здоров'я населення є інтеграція діяльності регуляторів за рахунок створення і впровадження інформаційних систем збирання, збереження, обробки та аналізу інформації щодо рівня забруднення повітря, оцінки ризику та наукового прогнозу його змін при встановленні зв'язку між дозами надходження забруднюючих речовин до організму людини та ймовірністю виникнення патологічних ефектів з боку здоров'я (Черниченко І.О., 2003; Петросян А.А., 2010; Загородній В.В., 2012). Це дозволить, не тільки систематизувати отриману медичну та екологічну інформацію, але й скоординувати дії органів виконавчої влади при розробці і реалізації політики щодо забезпечення якості повітря та проводити аналіз, узагальнення, планування заходів щодо проведення державного санітарно-епідеміологічного нагляду як на територіальному, так і на національному рівнях (Русакова Л.Т., 2009; Зайцева Н.В., 2011).

Подібна система зможе об'єднати медичну та екологічну складові системи регулювання якості повітря та створюватиме передумови щодо удосконалення системи моніторингу за якістю повітря та оцінок його впливу на громадське здоров'я в контексті впровадження загальнодержавної системи соціально-гігієнічного моніторингу, шляхом координації дій регулюючих органів. Цим обумовлено вибір теми, мети і завдань наукового дослідження.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в рамках науково-дослідних робіт ДУ «Інститут громадського здоров'я ім. О.М. Марзєєва НАМН України»: «Вдосконалення методології оцінки якості повітря» (2009-2011 рр., № держреєстрації 0109U001250); «Оцінка соціальних втрат, обумовлених підвищеними ризиками від дії забрудненого атмосферного повітря для здоров'я населення» (2012-2014 рр., № держреєстрації 0112U001054); НДР „Наукові дослідження щодо регулювання викидів оксидів вуглецю від агломераційних машин підприємств гірничо-металургійного комплексу на підставі оцінок ризику для здоров'я населення” (договір №15-02-2010/3032 від 20.07.10).

Мета роботи: наукове обґрунтування використання ймовірнісних підходів та методів удосконалення системи оцінки якості атмосферного повітря для обґрунтування прийняття медико-екологічних заходів по збереженню громадського здоров'я.

Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити наступні завдання:

1. Провести аналітичне дослідження національних та міжнародних документів в галузі охорони атмосферного повітря стосовно вимог безпеки для здоров'я населення.

2. Встановити відповідність змісту інформації щодо забруднення атмосферного повітря санітарно-епідеміологічних та екологічних органів можливостям використання оцінок ризику для здоров'я населення.

3. Обґрунтувати наукову складову нової інформаційно-аналітичної системи гігієнічної оцінки якості атмосферного повітря територіального рівня.

4. Розробити методичні підходи до використання методології оцінки ризику для здоров'я населення при розробці технологічних нормативів допустимих викидів забруднюючих речовин.

Об'єкт дослідження: закономірності формування зон аерогенного ризику для здоров'я населення з урахуванням територіальних особливостей забруднення атмосферного повітря викидами промислових підприємств.

Предмет дослідження: конвенції, директиви та регламенти ЄС, закони України та санітарні правила; форми звітності щодо забруднення атмосферного повітря, які накопичуються та обробляються в інформаційній мережі Державної санітарно-епідеміологічної служби України, зокрема в ДП «Центр реєстрів державної санітарно-епідеміологічної служби України», МОЗ України, обласних управліннях екології та Міністерстві екології та природних ресурсів України; інформаційні системи оцінки забруднення довкілля, у т.ч. атмосферного повітря; ризики для здоров'я, обумовлені хімічним забрудненням атмосферного повітря; технологічні нормативи допустимих викидів забруднюючих речовин.

Методи дослідження: бібліографічний метод аналізу наукової інформації; системний та порівняльний аналіз інформації щодо забруднення атмосферного повітря; гігієнічна оцінка; статистичні; математичні; картографічні (геокодування стаціонарних джерел викидів та населення за допомогою геоінформаційних систем ArcGis 10.0, використовуючи дані високої роздільної здатності).

Наукова новизна отриманих результатів полягає в науковому обґрунтуванні нових управлінських медико-екологічних заходів, спрямованих на удосконалення дозвільної системи в галузі охорони атмосферного повітря, а саме: встановленні реперних точок для проведення моніторингу атмосферного повітря; оцінці токсичності викидів для здоров'я населення; науковому обґрунтуванні складових аналітичного апарату інформаційної системи оцінки якості повітря при адаптації міжнародних керівних документів; визначенні загальних просторово-часових тенденцій в розповсюдженні забруднюючих речовин в атмосферному повітрі різних міст України на підставі моделювання 1-годинних, 24-годинних, річних усереднених концентрацій; розробці методу використання оцінки ризику для встановлення санітарно-захисних зон та технологічних нормативів допустимих викидів забруднюючих речовин у складі емісій підприємств; медичному обґрунтуванні визначення зон ризику для населення, що проживає в зонах впливу промислових агломерацій.

Теоретичне значення отриманих результатів полягає в поглибленні теоретичних знань щодо застосування ймовірнісних підходів до оцінки впливу на здоров'я населення промислового забруднення атмосферного повітря. Використання системного підходу дозволило удосконалити наукові підходи до встановлення санітарно-гігієнічних вимог щодо функціонування підприємств-забруднювачів та оцінки небезпеки для здоров'я населення.

Практичне значення отриманих результатів полягає в: розробці пропозицій щодо удосконалення нормативно-правової бази з регулювання якості атмосферного повітря та її гармонізації з європейським законодавством; удосконаленні форм статистичної звітності щодо стану забруднення атмосферного повітря (ф.328, 329); створенні бази даних щодо оцінки токсичності забруднюючих речовин в атмосферному повітрі на підставі обробки XML-файлів підприємств, даних моніторингу, територіальних особливостей розташування промислових об'єктів та оцінки токсичності забруднюючих речовин; впровадженні інформаційно-аналітичної системи гігієнічного нагляду за об'єктами забруднення атмосферного повітря на територіях промислових агломерацій з метою реалізації міжнародних вимог ЄС відносно оцінки хімічної небезпеки для здоров'я населення, яке проживає в зонах аерогенного ризику; удосконаленні методичних підходів до використання медичних та екологічних даних в інформаційних системах територіального рівня; розробці системи по управлінню ризиком від забруднення атмосферного повітря на територіальному рівні.

За участю автора опубліковано 2 інформаційні листи - «Щодо процедури розгляду та погодження Держсанепідслужбою України документів, у яких обґрунтовуються обсяги викидів, для отримання дозволу на викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря стаціонарними джерелами для підприємств, установ, організацій та громадян - підприємців» (Держсанепідслужба України від 04.02.2014); №334-2015 «Використання технологічного нормативу допустимих викидів вуглецю оксиду від агломераційних машин підприємств гірничо-металургійного комплексу України».

Матеріали, отримані в дисертації, знайшли своє практичне відображення: при внесенні змін та доповнень до проектів трьох ЗУ «Про Перелік документів дозвільного характеру у сфері господарської діяльності», «Про основні засади державного нагляду (контролю) у сфері господарської діяльності», «Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення», «Про охорону атмосферного повітря»; Методичних рекомендаціях «Щодо використання гармонізованих до міжнародних і європейських вимог системи оцінки небезпечності, гігієнічного регламентування та державної реєстрації хімічних речовин». МР 1.1.5.3.3.5.- 2011 р.; Листах ДСЕСУ №05.03-16-12062/28 від 04.12.2013 р. та №08.17/77 від 04.02.2014 р. «Щодо процедури розгляду та погодження Держсанепідслужбою України документів, у яких обґрунтовуються обсяги викидів»; Наказі МЕПРУ №671 від 21.12.2012 р. «Про затвердження технологічних нормативів допустимих викидів забруднюючих речовин із устаткування (установки) для випалювання та агломерації металевої руди (включаючи сульфідну руду)»; впроваджені матеріалів дисертації у навчальний процес кафедр гігієни та екології Національного медичного університету ім. О.О. Богомольця, Львівського національного медичного університу ім. Данила Галицького, Інституту гігієни та екології Національного медичного університету імені О.О. Богомольця. Інформаційно-аналітична система була апробована у Центрі реєстрів ДСЕСУ та ГУ Держсанепідслужби в м. Києві.

Особистий внесок здобувача. Автором особисто визначені завдання і програма досліджень, виконано комплекс теоретичних досліджень, а саме: проведено патентно-інформаційний пошук; складено аналітичний огляду літератури за проблемою дослідження, обґрунтовано вибір адекватних методик; проаналізовано та порівняно законодавчі і керівні національні та міжнародні документи. Самостійно проаналізовано джерела санітарно-хімічної та гігієнічної інформації щодо забруднення атмосферного повітря та розроблені пропозиції щодо їх удосконалення. Реалізовано набір матеріалу щодо статистичної звітності про стан забруднення атмосферного повітря на підставі державної санітарно-епідеміологічної експертизи при встановленні та коригуванні СЗЗ промислових підприємств; здійснено статистичну обробку даних; обґрунтовано наукову складову нової інформаційно-аналітичної системи гігієнічної оцінки якості атмосферного повітря; зібрано та узагальнено статистичний матеріал щодо особливостей та закономірностей розповсюдження забруднення в приземному шарі атмосфери; розраховано та оцінено ризик для здоров'я населення від забруднення атмосферного повітря викидами агломераційних машин промислових підприємств гірничо-металургійного комплексу України при розробці технологічного нормативу допустимих викидів вуглецю оксиду. Проведено науковий аналіз та узагальнення результатів і сформульовано висновки. Особистий внесок здобувача становить понад 90 % від загального обсягу роботи.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації доповідались і обговорювались на: міжнародній науковій конференції студентів та молодих вчених „Молодь - медицині майбутнього” (Одеса, 2009); міжнародній науково-практичній конференції з міжнародною участю „ІІ Всеукраїнський з'їзд екологів” (Вінниця, 2009); міжнародній конференції „International Society of Exposure Science (ISES) (США, 2009); науково-практичній конференції з міжнародною участю присвяченій 110-й річниці з дня народження Д.М. Калюжного (Київ, 2010); міжнародному симпозіумі „Информационные технологии и общество” (Турція, 2010); міжнародній науково-практичній конференції присвяченій Всесвітньому дню здоров'я (Київ, 2010); XV З'їзді гігієністів „Гігієнічна наука та практика:сучасні реалії” (Львів, 2012); міжнародній конференції „ISEE, ISES, ISIAQ - 2013” (Швейцарія, 2013); семінарі „Врегулювання питання процедури розгляду та погодження Держсанепідслужбою України документів, у яких обґрунтовуються обсяги викидів, для отримання дозволу на викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря стаціонарними джерелами” (Київ, 2014); науково-практичній конференції „Актуальні питання гігієни та екологічної безпеки України (марзєєвські читання) (Київ, 2009, 2012, 2015).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 6 наукових робіт, серед них 5 робіт у наукових фахових виданнях, що входять до переліку, затвердженого ДАК України, та 1 стаття у міжнародному наукометричному виданні. Матеріали дисертації використані при написанні 12 тез доповідей на міжнародних конференціях, форумах та з'їздах. Видано 2 інформаційні листи, 1 методичні рекомендації. Публікації виконано самостійно та у співавторстві.

1. Аналітичний огляд літератури вітчизняних і зарубіжних авторів стосовно політики з охорони атмосферного повітря

Основна увага приділяється аналізу відповідності національної політики міжнародним вимогам. Питання оцінки впливу забруднення атмосферного повітря на громадське здоров'я (як того вимагають міжнародні документи ратифіковані Україною) розглядається лише у розділі обґрунтування розміру СЗЗ, що виникає у разі її встановлення та погодження з органами Державної санітарно-епідеміологічної служби у випадках її невідповідності встановленим вимогам. При розробці та затвердженні нормативів гранично допустимих викидів забруднюючих речовин із стаціонарних джерел промислових підприємств та досягнення ними технологічних нормативів допустимих викидів при отриманні дозволу на викид, питання оцінок впливу на здоров'я населення - відсутнє. Що стосується існуючих в Україні моніторингових досліджень забруднення атмосферного повітря, які проводяться лабораторними центрами Державної санітарно-епідеміологічної служби та державною гідрометеослужбою України, то вони носять еклектичний, розрізнений характер, і не дають змоги відобразити справжню картину щодо ризику погіршення стану здоров'я. У той же час спектр визначення хімічних речовин - обмежений та не враховує токсикологічних характеристик хімічних речовин, у т.ч. і віддалених наслідків біологічних ефектів, що обумовлені характером викидів певних промислових підприємств, а також територіальними особливостями їх розташування. У виданнях ВООЗ, присвячених оцінкам впливу забруднення атмосферного повітря на здоров'я населення МОРЗН зайшла своє відображення в розділах щодо наукового супроводу при створенні законодавства та управлінням забрудненням. За допомогою МОРЗН складаються прогнози, розробляються профілактичні та природоохоронні заходи, які найбільш ефективно знижують ризик для здоров'я населення (за рахунок загального скорочення обсягів викидів, розробки та обгрунтування проміжних критеріїв оцінок впливу на здоров'я населення, гармонізації гігієнічних нормативів тощо) до прийнятного рівня шляхом мінімальних фінансових витрат. Це робить прозорим прийняття тих чи інших управлінських рішень і створює умови для покращення системи територіального самоуправління за рахунок демократизації процедур управління якістю повітря та здоров'ям населення.

Таким чином, наявна інформація щодо стану забруднення атмосферного повітря, яка находить до контролюючих органів при отриманні дозвільних документів (враховуючи результати оцінок ризику) та моніторингових (інструментальних) досліджень, вимагає узагальнення та уніфікації шляхом розробки інформаційно-аналітичної системи гігієнічної оцінки якості атмосферного повітря. Це дозволить визначити ключові механізми у технології управління санітарно-епідеміологічним благополуччям населення на шляху створення передумов широкого впровадження соціально-гігієнічного моніторингу.

2. Матеріали та методи досліджень

Відповідно до поставленої мети роботи був визначений ряд завдань, вирішення яких дозволило сформулювати наукові підходи до обґрунтування системи гігієнічної оцінки якості атмосферного повітря з врахуванням токсичності забруднення та територіальних особливостей розташування промислових об'єктів.

Характеристика об'єму та програми досліджень узагальнена та представлена у таблиці 1.

Вивчення державної та міжнародної законодавчої нормативно-правової бази здійснювалося системно по відношенню до регулювання чинників забруднення атмосферного повітря та оціночних характеристик меж ризику для здоров'я населення. Для аналізу документів стосовно вмісту посилань на дефініцію «здоров'я населення», використаний комплекс загальнонаукових методів, таких як бібліосемантичний, теоретичний та аналітичний. Основною детермінантою, на яку було сфокусоване дослідження, було «здоров'я», а потім похідні від цього «вплив на здоров'я населення, оцінка ризику для здоров'я населення та збитки для здоров'я населення».

Таблиця 1. Етапи та обсяги досліджень

Для встановлення відповідності інформаційних джерел та моніторингових досліджень до вимог регулювання якістю повітря органами Державної санітарно-епідеміологічної служби України при проведенні оцінок ризику для здоров'я населення, обумовленого промисловим забрудненням атмосферного повітря на локальному рівні, були проаналізовані: дані Центру реєстрів ДСЕСУ; інформація, що накопичується МОЗ за ф. 18; протоколи та журнали щодо вимірів забруднення атмосферного повітря за ф. 328 та 329. Для оцінки інформативності форм звітності (ф. 328 та 329) було проаналізовано 73 протоколи дослідження атмосферного повітря з різними джерелами забруднення за 2009-2014 роки.

Інформаційно-аналітичну систему гігієнічної оцінки якості атмосферного повітря територіального рівня було створено на базі системного продукту платформи Lotus Notes Domino, враховуючи поширеність його використання органами ДСЕСУ. Розробка та застосування ІАС передбачало розробку наступних блоків, а саме: стандартизації даних; формування баз даних та візуалізації даних.Стандартизація даних була забезпечена шляхом застосування даних типових форм для формування електронних файлів на базі стандартів XML та XML Scheme. Візуалізація матеріалів забезпечувалася використанням версії 2.83 main.js API модуля карти Google, використовуючи карти maps.google.com. Для формування бази даних (в т.ч. населених пунктів та їх географічних координат) використовувалась мова програмування Perl, з використанням реляційної бази даних MySQL. Переформатування карти з номерною точкою відбору проби повітря в звітний документ по реєстру об'єктів джерел викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря з метою оцінки ризику для здоров'я населення було забезпечено використанням бібліотеки ImageMagic. Взаємозв'язок всіх модулів та їх одномоментна співпраця була забезпечена використанням технології AJAX, яка забезпечує динамічність та асинхронність web-розробок при відсутності необхідності оновлення сторінок та суміщена з сервером Lotus Notes Domino.

При розробці технологічного нормативу допустимого викиду вуглецю оксиду для агломераційних машин 10 підприємств гірничо-металургійного комплексу України була використана загальна процедура методології оцінки ризику для здоров'я населення (Human Health Risk Assessment), розроблена та рекомендована Агентством США з охорони довкілля та ВООЗ, яка базувалася на використанні алгоритму розробленого лабораторією якості повітря ДУ „ІГЗ ім. О.М.Марзєєва НАМНУ”.Для розрахунку усереднених концентрацій вуглецю оксиду в приземному шарі атмосфери був використаний програмний комплекс ISC-AERMOD View v.8.8.9, до модулів якого введено: метеорологічні дані, рельєф місцевості, параметри джерел та характеристики викидів, характеристика землекористування. При визначенні просторових характеристик джерел викидів та експонованого населення, використано редактор карт АrcMap геоінформаційного пакету ArcGIS 10.0.

3. Аналіз міжнародних та діючих в Україні керівних документів в галузі безпеки атмосферного повітря

Підписання Угоди про асоціацію між Україною та Європейським Союзом відкрило нові можливості щодо реалізації наукових досліджень та створенню нових стандартів у різних сферах суспільного життя. Для України впровадження законодавства ЄС в галузі охорони довкілля відбувається в межах восьми секторів і регламентується 29 джерелами права: конвенціями, директивами та регламентами. Ці документи повинні бути транспоновані до законодавчих та нормативних документів України. Сектор 3 «якість атмосферного повітря», сектор 6 «промислове забруднення» та сектор 7 «зміна клімату та захист озонового шару» викладені у додатку ХХХ Угоди «Україна-ЄС» та мають пряме відношення до вирішення медико-екологічних завдань та управління якістю повітря на основі ймовірнісних оцінок впливу на громадське здоров'я.

Аналізуючи вищевикладене, національна політика в галузі охорони та управління якістю атмосферного повітря, вимагає кардинальних змін щодо виконання Україною міжнародних зобов'язань. Перш за все, істотних змін повинні зазнати ЗУ «Про дозвільну систему у сфері господарської діяльності» (№ 2806-IV від 06 вересня 2005 р.), ЗУ «Про об'єкти підвищеної небезпеки» від (№ 2245-ІІІ від 18 січня 2001 р.) та ЗУ «Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення» (№4004-ХІІ від 24 лютого 1994р.), шляхом впровадження ймовірнісних оцінок впливу забруднення атмосферного повітря на здоров'я населення та створення інформаційно-аналітичної системи гігієнічної оцінки якості атмосферного повітря на підставі створення програмного забезпечення збирання, обробки, збереження та аналізу інформації про формування аерогенного ризику для здоров'я населення.

4. Аналіз висновків державної санітарно-епідеміологічної експертизи на документи для отримання дозволу на викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря промисловими підприємствами, та інформації, що збирається та зберігається у вигляді ф.18 (узагальнені за даними форм №№ 328, 329)

Встановлено, що висновки державної санітарно-епідеміологічної експертизи на Документи для отримання дозволу на викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря становлять 6 % від загальної кількості висновків державної санітарно-епідеміологічної експертизи (ДСЕЕ) за 2008-2014 роки (загальна кількість висновків за 2008-2014 рр. - 740266, в т.ч. для отримання дозволу на викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря - 40515). Аналіз висновків ДСЕЕ щодо класу небезпеки викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря та їх контролю, що представлені в «Документах, у яких обґрунтовуються обсяги викидів, для отримання дозволу на викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря стаціонарними джерелами», показав, що близько 10 % забруднюючих речовин, які входять до складу викидів відносяться до І класу хімічних сполук та в більшості випадків володіють канцерогенними і мутагенними властивостями; 30-35 % - до ІІ-ІІІ класу, >40 % - до ІV класу. Представлені результати аналізу регулювання вмісту забруднюючих речовин в атмосферному повітрі селітебних зон у 2011-2014 рр. (рис. 1) показали, що пильному контролю підлягали забруднюючі речовини, які відносяться до ІІІ-ІV класу небезпеки (сірки діоксид, вуглецю оксид) та складали - 50-57 % від загального числа проб атмосферного повітря, пил - 7-14 %. Що стосується хімічних речовин І-ІІ класу небезпеки до яких відносяться бенз(а)пірен, важкі метали, то загальна кількість проведених досліджень складала, відповідно до 1 % та 4-7 %. Представлені діаграми доводять відсутність оцінки токсичності викидів промислових підприємств на здоров'я населення при погодженні ДСЕСУ дозволів на викиди промислових підприємств.

Враховуючи вищевказане, можна зазначити, що дані які надходять, накопичуються та залишаються в інформаційній мережі ДП „Центр реєстрів ДСЕСУ”, представляють собою узагальнену інформацію щодо забруднення атмосферного повітря викидами промислових підприємств та не можуть бути використані для оцінки впливу забрудненого повітря на здоров'я населення.

Рис. 1. Аналіз висновків ДСЕЕ для отримання дозволів на викид при регулюванні вмісту забруднюючих речовин в атмосферному повітрі селітебних зон у 2011-2014 рр.

епідеміологічний довкілля атмосферний

За даними моніторингу атмосферного повітря, проведеного санітарно-епідеміологічною службою у 2008-2014 рр. за формою №18, всього по Україні у міських поселеннях було відібрано від 313370 до 483949 проб повітря, у тому числі на стаціонарних постах від 62350 до 250484 проб. При цьому за період з 2008 по 2014 рр. спостерігається тенденція щодо збільшення абсолютного числа проаналізованих проб, у той же час кількість відібраних проб на стаціонарних постах у 2013-2014 рр. збільшилася маже в 4 рази у порівнянні з минулими роками. Що стосується загальної оцінки кількісних показників якості повітря України, то кількість проб з перевищенням гігієнічних нормативів (ГДК) спостерігається в середньому у 10 %, але в деяких областях сягає 20-25 % (Запорізька, Миколаївська області) та 30 % у м. Києві. проведені аналітичні дослідження кореспондуються з даними, проведеними у минулих роках. Також, слід відзначити зменшення техногенного тиску на забруднення атмосферного повітря. Кількість проб з перевищенням допустимих нормативів зменшилася на 1-4 %, що перш за все, обумовлено зниженням промислового виробництва, воєнним конфліктом в Донецько-Придніпровському регіоні та анексією АР Крим.

Аналізуючи вищевикладене, моніторингові дослідження, які виконують санітарно-епідеміологічні станції України за формою №18 (узагальнені за даними форм №№ 328, 329), представляють собою розрізнену інформацію щодо вмісту забруднюючих речовин в атмосферному повітрі населених місць на межі санітарно-захисних зон та найближчої житлової забудови. При цьому перевищення ГДК у пробах атмосферного повітря міських поселень України спостерігається приблизно у 10-15 % пробах та в основному представлені за основними забрудниками повітря (пил НДЗС, сполуки азоту, сірки, вуглецю). Решта специфічних хімічних речовин (важкі метали, ЛОС), залишаються поза увагою контролюючих органів та носять спорадичний характер. У той же час не враховуються токсикологічні характеристики речовин, в т.ч. й віддалені наслідки, які обумовлені характером викидів промислових підприємств та автотранспорту і є притаманними лише окремим територіям. Саме це повинно представляти найбільший інтерес з гігієнічної точки зору, шляхом удосконалення форм звітності за якістю атмосферного повітря, відповідно до європейських вимог (Конвенція про транскордонне перенесення забруднення повітря на великі відстані, Орхуська конвенція, Директива ЄС 2008/50/ЄС).

На підставі аналізу 73 облікових форм «Протоколів дослідження атмосферного повітря населених місць (форма № 329/о) та «Журналу реєстрації результатів дослідження атмосферного повітря» (форма № 328/о), в яких реєструвалися результати натурних інструментальних досліджень, розроблено пропозиції щодо удосконалення статистичної звітності з урахуванням міжнародних вимог та запропоновано внести відповідні зміни: визначати номер хімічної речовини, згідно до міжнародного хімічного класифікатору речовин з відповідним індикатором (CAS); проводити геоприв'язку точок відбору проб в системі GPS, що дозволить впорядкувати реперні точки для проведення замірів та доповнити загальну характеристику місцевості; ввести показники класу небезпеки забруднюючої речовини та з метою міжнародної гармонізації щодо проведення оцінки ризику доповнити характеристику хімічних речовин токсикологічними показниками у вигляді референтних концентрацій як для гострого, так і хронічного інгаляційних впливів. Висновок санітарного лікаря пропонується доповнити розрахунками ризику для здоров'я населення від забруднення атмосферного повітря та направленістю впливу на системи органів людини.

5. Наукове обґрунтування інформаційно -аналітичної системи (ІАС) оцінки якості повітря

Розроблено універсальну технологічну платформу на базі системи електронного документообігу на основі LotusNotes/Domino від IBM, з подальшим її розвитком і урахуванням існуючих або знову виникаючих інформаційних запитів (рис.2). Для створення ІАС гігієнічної оцінки якості повітря було використано базу даних висновків ДСЕЕ на отримання дозволу на викиди в атмосферне повітря та обгрунтуванні встановлення розмірів СЗЗ. Додатково розроблено модулі щодо накопичення, зберігання та введення інформації, відносно: назви суб'єкта господарювання, реквізитів, адреси тощо; характеристики джерел та складу викидів суб'єкта господарювання (параметри ДВ та їх геокодування, використовуючи дані GoogleМар; кількісний та якісний склад ДВ); натурні дослідження тощо. З метою визначення зон ризику, в яких проживає населення було введено показники відстаней від крайніх стаціонарних джерел забруднення до житлових будівель та меж зон рекреації. Введено кодифікатори небезпеки (за ступенем небезпеки хімічних речовин), які включили формули розрахунків неканцерогенного та канцерогенного ризику та результати моделювання концентрацій забруднюючих речовин. Це дозволило визначати зони ризику та кількість населення, яке підпадає під ризик, яким необхідно керувати.

Показано, що розробка ІАС гігієнічної оцінки якості атмосферного повітря є одним з ключових механізмів у технології управління санітарно-епідеміологічним благополуччям населення на шляху створення передумов широкого впровадження моніторингу (в т. ч. соціально-гігієнічного).

Рис. 2. Алгоритм використання ІАС оцінки якості повітря для обгрунтування прийняття медико-екологічних рішень

В шостому розділі дисертації обґрунтовано використання методології оцінки ризику для здоров'я експонованого населення при розробці технологічного нормативу допустимих викидів вуглецю оксиду від устаткування (установки) для випалювання та агломерації металевої руди (включаючи сульфідну руду) 10 промислових підприємств ГМК України, досягнення якого предбачено при отриманні підприємствами дозволу на викид.

Згідно з вимогами, що пред'являються до процедури оцінки ризику на етапі ідентифікації небезпеки щодо характеристики просторового поширення забруднення та кількісної оцінки інгаляційного впливу вуглецю оксиду від викидів стаціонарних джерел агломераційних машин підприємств ГМК на здоров'я населення, була проведена загальна еколого-гігієнічна характеристика територій, що базувалася на використанні алгоритму та даних лабораторії якості повітря ДУ „ІГЗ ім. О.М. Марзєєва НАМНУ”, що передбачала аналіз та конвертацію до розрахункових програм наступних параметрів: даних високої роздільної здатності Землі (ДЗЗ); характеристики землекористування; топографії (цифрові моделі рельєфів); метеопараметрів; характеристики стаціонарних джерел викидів; оцінки токсичності викидів.

За допомогою програмного забезпечення ArcGIS 10.0 було уточнено та геокодовано положення 36 стаціонарних джерел викидів (СДВ) агломераційних машин ГМК, відповідно до план-схем досліджуваних промпідприємств. Недостатня валідність вихідних даних щодо розташування та параметрів СДВ, використовуючи AvtoCad було компенсовано використанням даних високої роздільної здатності. З метою уточнення та візуалізації зон розсіювання вуглецю оксиду на межі житлової та громадської забудови було визначено території дослідження розміром 10Ч10 км, які розділено рецепторною сіткою на 8-м однакових сегментів за румбами в 45° починаючи з Пн (0°) та поділено від центроїда проммайданчика на сектори від 500 до 7000 м з кроком сітки 500 м (рис. 3).

Рис. 3. Результати геокодування СДВ та визначення рецепторних точок на територію дослідження

Для досягнення промпідприємствами технологічного нормативу допустимого викиду вуглецю оксиду у селітебних зонах на межі нормативних гігієнічних показників атмосферного повітря, враховуючи дані метеорологічних спостережень, топографії та характеристики землекористування досліджуваних територій було проведено розрахунки усереднених (1-годинні, 24-годинні та річні) концентрацій вуглецю оксиду, використовуючи розрахунковий комплекс ISC-AERMOD View v.8.8.9. Змодельовані усереднені концентрації були порівняні з діючими вітчизняними нормативами та референтними концентраціями. Встановлено (враховуючи технологічні можливості устаткування та відсутність впливу на здоров'я населення), що у разі досягнення промпідприємствами технологічного нормативу допустимого викиду вуглецю оксиду на рівні 6500 мг/м3 (зона спікання) та 1500 мг/м3 (зона охолодження) при порівняння з діючими вітчизняними нормативами (ГДКм.р., ГДКс.д.), перевищення усереднених концентрацій (годинних та добових) вуглецю оксиду в рецепторних точках, характерні лише для ПАТ «Південний гірничо-збагачувальний комбінат» (на рівні 1-годинної концентрації - песимістичний сценарій). При порівнянні з референтними концентраціями (RfС) при оцінках гострого та хронічного (на рівні 24-годинної та річної концентрацій) інгаляційних впливів вуглецю оксиду на здоров'я населення, перевищень - не спостерігається для жодної з досліджуваних агломераційних машин.

Також, показано, що найбільшого інгаляційного впливу зазнає населення, яке проживає на відстанях більше ніж 1 км від територій промислових майданчиків досліджуваних підприємств, що обумовлено впливом не тільки метеорологічних, топографічних та даних землекористування, але й специфічністю поширення вуглецю оксиду на великі відстані. Перш за все, це повинно враховуватися при обґрунтуванні встановлення розмірів санітарно-захисних зон для даних підприємств, які необхідно визначати за умови проведення детальної фізико-географічної характеристики територій впливу та оцінок ризику для здоров'я експонованого населення.

На основі розрахованих рівнів експозиції, у розрахункових вузлах рецепторної сітки (у всіх напрямках по румбах на відстанях від 500 до 7000 м) було розраховано ризики для здоров'я населення (рис. 4). Додатково було проведено розрахунки індексів небезпеки для здоров'я населення на рівні усередненої 1-годинної концентрації (песимістичний сценарій). В результаті встановлено перевищення допустимих рівнів, там де проживає населення, лише для ПАТ «Алчевський металургійний комбінат» у: південно-східному напрямку на відстанях 2500-5000 м - HІ=1,4ч1,8; південному та південно-західному на відстанях 1500-5000 м - HІ=1,1ч2,8. При цьому, за індексами небезпеки якості атмосферного повітря (шкала ВООЗ), такі рівні характеризуються як „несприятливі для чутливих груп населення”, а виникнення негативних ефектів з боку здоров'я експонованого населення до вуглецю оксиду, ймовірне у осіб, які страждають серцево-судинними патологіями, в цю групу також, потрапляють люди похилого віку, діти та вагітні жінки. На підставі цього підприємством заплановано проведення природоохоронних заходів щодо скорочення викидів вуглецю оксиду та досягнення технологічного нормативу його допустимого рівня, що прописано підприємством в документах, у яких обґрунтовуються обсяги викидів, для отримання дозволу на викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря.

Рис. 4. Визначення експонованого населення, яке проживає у зонах ризику

Що стосується проведених розрахунків неканцерогенних ризиків, відповідно при оцінках гострих (на рівні добової концентрації) та хронічних (на рівні усередненої річної концентрації) інгаляційних впливів на здоров'я населення вуглецю оксиду, то вони показали, що коефіцієнти небезпеки (max/min: HQacute=0,01ч0,8 та HQсhronic=0,01ч0,07) у розрахункових вузлах рецепторної сітки, не перевищують допустимий рівень (HQ?1) та ризик для здоров'я населення від 36 стаціонарних джерел устаткування (установки) для випалювання та агломерації металевої руди (включаючи сульфідну руду) підприємств ГМКУ у разі досягнення ними технологічних нормативів допустимих викидів вуглецю оксиду на рівні 6500 мг/м3 (зона спікання) та 1500 мг/м3 (зона охолодження) (за умов температура 273 К, тиск 101,3 кПа, 17 % кисню, сухий газ) є мінімальним. Це дозволило обґрунтувати розробку технологічного нормативу допустимих викидів вуглецю оксиду від агломераційних машин з метою вдосконалення системи прийняття адекватних управлінських заходів.

Висновки

У дисертаційній роботі вперше на підставі комплексу аналітичних та прикладних досліджень представлено теоретичне досягнення наукової проблеми гігієнічної оцінки впливу забруднення атмосферного повітря на здоров'я населення, розроблені нові медико-екологічні заходи з гармонізації українського законодавства до міжнародних вимог, спрямованих на удосконалення оцінки якості атмосферного повітря та методичних підходів до ймовірнісних оцінок впливу.

1. Проведено бібліосемантичний аналіз 42 документів, 27 з яких є міжнародними в галузях охорони та гігієни повітря. Показано, що 12 з них мають семантичний корінь «здоров'я населення», яке не враховується при транспоненції в законодавство України, але що можливо використати при аналізі впливу забруднення атмосферного повітря на здоров'я населення і покласти в основу гармонізації з міжнародними вимогами. Це сприятиме використанню системного мультидісциплінарного підходу до регулювання якості повітря.

2. Показано, що зміст інформаційних джерел санітарно-епідеміологічної служби: Центру реєстрів висновків ДСЕСУ та статистичної звітності МОЗУ (форма №.18) не співпадають і не можуть являтися базовою інформацією для управління громадським здоров'ям населення, яке потрапляє в зони аерогенного ризику. Виявлено коливання перевищень ГДК у пробах атмосферного повітря міських поселень України, приблизно у 10-15 % пробах та в основному представлені за основними забрудниками повітря (пил НДЗС - 7-14 % від усіх вимірювань; сполуки азоту, сірки, вуглецю - 50-57 %, важкі метали, ЛОС - 1-7 %). Решта специфічних хімічних речовин залишаються поза увагою контролюючих органів та носять спорадичний характер та не можуть використовуватися в наявному вигляді.

3. Розроблено пропозиції щодо удосконалення облікових форм «Протоколів дослідження атмосферного повітря населених місць (форма № 329/о) та «Журналу реєстрації результатів дослідження атмосферного повітря» (форма № 328/о) з урахуванням міжнародних вимог: визначення номеру хімічної речовини, згідно до хімічного класифікатора речовин з відповідним індикатором (CAS); проводення геоприв'язки точок відбору проб в системі GPS; введення показників класу небезпеки забруднюючої речовини та токсикологічних показників у вигляді референтних концентрацій, як для гострого, так і хронічного інгаляційних впливів.

4. Створено інформаційно-аналітичну систему для збирання та зберігання інформації з метою проведення оцінок ризику для здоров'я населення від забруднення атмосферного повітря на локальному рівні. Визначено переліки „пріоритетних” забруднюючих речовин, що підлягають регулюванню в конкретному досліджуваному регіоні при визначенні так званих „гарячих точок” (hot spot) з урахуванням токсичності викидів та територіальних особливостей поширення забруднення на прилеглих до промислових агломерацій територіях.

5. Узагальнено та проаналізовано інформацію щодо функціонування агломераційних машин 10 підприємств гірничо-металургійного комплексу України (конвертовано метеорологічні та топографічні дані до програм розрахунку; геокодовано 36 стаціонарних джерел викидів; визначено дистанції до розташування житла і соціальних об'єктів та рецепторні точки) з метою розробки технологічного нормативу допустимих викидів вуглецю оксиду на підставі оцінок ризику для здоров'я населення.

6. Розраховано рівні усереднених годинних, добових та річних концентрацій вуглецю оксиду у 80 розрахункових вузлах рецепторної сітки (у всіх напрямках за румбами). Показано просторове поширення викидів вуглецю оксиду на відстані понад 1 км від територій проммайданчиків (найвищі рівні), що доводить необхідність обґрунтування технологічних нормативів допустимих викидів та встановлення розмірів санітарно-захисних зон на підставі розрахунків ризику для здоров'я населення та територіальних особливостей досліджуваних територій.

7. Визначено рівні неканцерогенного ризику, відповідно при оцінках гострих (на рівні усередненої годинної та добової концентрації) та хронічних (на рівні усередненої річної концентрації) інгаляційних впливів вуглецю оксиду на здоров'я експонованого населення. Встановлено, що неканцерогенні ризики у вузлах рецепторної сітки (у всіх напрямках за румбами на відстанях від 500 до 7000 м, де проживає населення) не перевищують допустимий рівень (HQ?1) та знаходяться на мінімальному рівні (max/min: HQacute=0,01ч0,8 та HQсhronic=0,01ч0,07) за певних умов врахування характеристик землекористування, топографії та метеорології досліджуваних територій.

8. Обґрунтовано та впроваджено технологічний норматив допустимого викиду вуглецю оксиду як медико-екологічну складову системи управління якістю повітря. Від устаткування (установки) для випалювання та агломерації металевої руди (включаючи сульфідну руду), на рівні ризику менше 1 він дорівнює 6500 мг/м3 (зона спікання) та 1500 мг/м3 (зона охолодження) (за умов температура 273 К, тиск 101,3 кПа, 17 % кисню, сухий газ).

9. Запропоновано медико-екологічні заходи, що сприятимуть пришвидшенню адаптації Законів України «Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення», «Про охорону атмосферного повітря», «Національної екологічної стратегії», «Про соціально-гігієнічний моніторинг” до Женевської конвенції про транскордонне перенесення забруднення повітря на великі відстані (ЗУ № 2707- XII від 16.10.1992 р.), Орхуської конвенції (ЗУ N 832-XIV (832-14) від 06.07.1999 р.) та ЗУ «Про ратифікацію Протоколу про реєстри викидів і перенесення забруднювачів» (№0078 від 12.01.2016 р.).

Література

1. Черненко Л.М. До характеристики потенціалу інформаційної мережі ДП «Центр реєстрів державної санітарно-епідеміологічної служби України» МОЗ України/ Черненко Л.М.// Довкілля та здоров'я. - Київ, 2009.- Вип. №3(50).- С. 54 - 56.

2. Турос О.І. Розширення інформаційних можливостей санітарно-епідеміологічної служби при узгодженні документів, у яких обґрунтовуються обсяги викидів підприємств/ Турос О.І., Черненко Л.М., Картавцев О.М., Вознюк О.В., Петросян А.А.// Гігієна населених місць. - Київ, 2009.- Вип. 54.

3. Турос О.І. Спосіб розробки технологічного нормативу допустимих викидів вуглецю оксиду від агломераційних машин підприємств гірничо-металургійного комплексу України/ Турос О.І., Черненко Л.М., Петросян А.А.// Гігієна населених місць. - Київ, 2015.- Вип. 66.- С. 36 - 44.

4. Черненко Л.М. Використання інформаційних технологій для вирішення гігієнічних питань в галузі атмосферного повітря./ Черненко Л.М.// Проблеми екології та медицини. - Полтава, 2015. - Том 19, №3/4 - С. 4 -7.

5. Петросян А.А. Аналіз міжнародних законодавчих документів, які регулюють якість атмосферного повітря / Петросян А.А., Черненко Л.М.//Медичні перспективи. - Дніпропетровськ, 2016. -Том XXI , №1 -С.130-134.

6. Черненко Л.М. Спостереження за станом атмосферного повітря, як елемент соціально - гігієнічного моніторингу та складова підготовки сучасного медика/ Черненко Л.М.// CEASC, Nowoczesna edukacja: filozofia, innowacja, doswiadczenie. - Polska, 2015.- Nr2.- P.153-156.

7. Voznyuk О. Assessment Of Transport Emissions Impact On Human Health (Case Study Of Zaporizhia)/ Voznyuk O., Turos O., Kartavtsev О., Petrosian А., Chernenko L.// ISES.- Minneapolis (USA), 2009. - 1- 5 Nov.- P. 163 - 164.

8. Petrosian А. Risk of asthmatic morbidity in children exposed to sulfur dioxide industrial emissions/ Petrosian А., Turos O., Ananyeva О., Zagorodniy V., Chernenko L.// ISEE, ISIAQ. -Basel, Switzerland, 2013. - № O-4-14-06. - P.239.

9. Сердюк А.М. Убезпечення населення у критичних випадках хімічного забруднення атмосферного повітря/ Сердюк А.М., Турос О.І., Ковтуненко І.М., Петросян А.А., Картавцев О.М., Вознюк О.В., Гула Л.Ю., Маркевич Я.П., Черненко Л.М., Бичков В.В. // Наукові засади міжалузевої комплексної програми «Здоров'я нації». - Київ, 2009. - вип. 2. - С. 338 - 350.

10. Турос О.І. Соціальні втрати здоров'я населення, обумовлені промисловим забрудненням атмосферного повітря/ Турос О.І., Давиденко Г.М., Петросян А.А., Близнюк В.В., Брезіцька Н.В., Михіна Л.І., Кобзаренко І.В., Ананьева О.В., Маремуха Т.П., Сухачов Д.С., Сидоренко О.О., Моргульова В.В., Слаутенко Є.Г., Черненко Л.М., Картавцев О.М., Звінчук О.В.// Актуальні питання захисту довкілля та здоров'я населення України: результати наукових розробок 2014 р. - Київ, 2015. - С. 8-34.

11. Турос О.І. Недосконалість системи моніторингу атмосферного повітря та шляхи її поліпшення/ Турос О.І., Петросян А.А., Черненко Л.М., Давиденко Г.М., Маремуха Т.П.// Східноєвропейський журнал громадського здоров'я: матеріали міжнародної наук.-практ. конференції присвяченої всесвітньому дню здоров'я. - Київ, 2012. - № 1 (17). - С.267 - 268.

12. Черненко Л.М. Інформаційна підтримка діяльності санітарно-епідеміологічної служби України в галузі здійснення контролю за станом забруднення атмосферного повітря/ Черненко Л.М.// Гігієна атмосферного повітря: збірка тез доповідей наук.-практ. конф. з міжн. уч. присвяч. 110-й річниці з дня народження Д.М. Калюжного (14 - 15 жовтня 2010 р.). - Київ, 2010. - С.132 - 135.

13. Черненко Л.М. Програмне забезпечення довгострокового санітарно-епідеміологічного спостереження за станом атмосферного повітря в населених місцях України/ Черненко Л.М.// Актуальні питання гігієни та екологічної безпеки України (восьмі марзєєвські читання). - Київ, 2012. - С. 109-- 110.

14. Турос О.І. Новий підхід до створення програмного забезпечення збирання, обробки, збереження та аналізу інформації про рівень забруднення атмосферного повітря/ Турос О.І., Черненко Л.М.// ІІ Всеукраїнський з'їзд екологів з міжнародною участю : тези доповідей міжнародної наук.-пр. конф. - Вінниця, 2009. - С. 179 - 180.

15. Турос О.І. До узгодження нормативної бази України в галузі охорони та гігієни атмосферного повітря з вимогами європейського союзу/ Картавцев О.М., Петросян А.А. , Гула Л.Ю., Кобзаренко І.В., Черненко Л. М.// Моніторинг навколишнього природного середовища: науково-методичне, нормативне, технічне, програмне забезпечення: тези доповідей 4-ої наук.-пр. конф. (21- 275вер. 2009 р.) - Коктебель (АР Крим), 2009. - С. 18 - 19.

16. Турос О.І. Информационная поддержка санитарно-эпидемиологического контроля за безопасностью состояния атмосферного воздуха в городах Украины / Турос О.І., Черненко Л.М.// Информационные технологии и общество - 2010 (01-08 октября 2010 г.). - Кемер (Турция), 2008.- С. 52-53.

17. Черненко Л.М. Удосконалення системи збирання,обробки, збереження та аналізу інформації про рівень забруднення атмосферного повітря/ Черненко Л.М.// Гігієнічна наука та практика:сучасні реалії: матеріали XV з'їзду гігієністів України (20-21 вересня 2012 р.). - Львів, 2012. - С. 266-267.

18. Програма навчальної дисципліни (курс за вибором) для студентів вищих медичних навчальних закладів ІІІ-ІV рівнів акредитації, спеціальність: «Медико-профілактична справа» / МОЗ України, Центральний методичний кабінет з вищої медичної освіти. За загальною редакцією В.Г. Бардова //- Київ, 2012. - 32 с.

Размещено на Allbest.ru