Расчет риска здоровью человека в зависимости от качества атмосферного воздуха

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

Министерство науки и высшего образования российской федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Забайкальский государственный университет»

(ФГБОУ ВО «ЗабГУ»)

Факультет Строительства и экологии

Кафедра Техносферная безопасность

Курсовая работа (проект)

по дисциплине: «Медико-биологические основы БЖД»

на тему «Расчет риска здоровью человека в зависимости от качества атмосферного воздуха»

Выполнил ст. гр. ТБ(зчс)з-21-2

Гончаров А.А.

Проверил Терентьева В.О.

Чита 2024



Содержание

Введение

1. Климато - географические особенности города петровск-забайкальский

2. Основные загрязнители

3. Влияние загрязнителей, которые учитываются при расчете риска

4. Расчетная часть

4.1 Расчет коэффициента опасности

4.2 Расчет индексов неканцерогенного риска и времени проявления токсического эффекта для здоровья населения от загрязнения атмосферного воздуха

5. Мероприятия по сокращению выбросов загрязнителей

Список использованных источников



Введение

Не смотря на значительную работу, проделанную исследователями , тема истории развития и географии Петровск - Забайкальского района продолжает оставаться актуальной и рождает новые аспекты своего раскрытия.

Объектом исследования курсового проекта является западная часть Забайкальского края в пределах административных границ Петровск - Забайкальского района.

Цель работы: рассчитать величину риска для здоровья человека при комплексном воздействии загрязнителей атмосферного воздуха.

Задачи: загрязнитель токсический атмосферный воздух

оценить качественное состояние воздушного бассейна населенного пункта с учетом климато-географических особенностей территории;

выявить источники загрязнения атмосферного воздуха,

рассмотреть виды воздействия анализируемых загрязнителей на здоровье человека,

рассчитать величину неканцерогенного риска от воздействия загрязнителей (HQ, HI),

рассчитать индекс неканцерогенного риска (ИНР) и время проявления токсических эффектов.

выводы и мероприятия по снижению рисков.



1. Климато - географические особенности города петровск-забайкальский

Итак, Петровск - Забайкальский район... Это один из крупнейших районов Забайкальского края: его территория -8,7 тысяч квадратных километров , население - свыше 30 тысяч человек ( по данным переписи 2002 года ). По природно - хозяйствен-ному районированию нашей области ( “ География Читинской области и Агинского Бур. а.о., 2001г.) он входит во второй - “ Бассейн озера Байкал”.

Петровск - Забайкальский район расположен в крайней западной части Читинской области. Граничит с Хилокским районом на востоке, Красночикойским - на юге и Республикой Бурятией - на западе и севере. Районный центр - город Петровск - Забайкальский расположен в 413 километрах от Читы. Координаты города - 51є с.ш. 109 єв.д.. Крайняя северная точка района расположена на 51є 35' с.ш. , крайняя южная - 50є 30' с.ш. , крайняя восточная - 110є 10' в.д. , и , наконец , крайняя западная - на 108є 10' в.д..

Петровск - Забайкальский район часто называют «западными воротами» Восточного Забайкалья, приграничьем с Республикой Бурятией, а до последних времен называли и главным железнодорожным узлом Забайкальского участка железной дороги на западном направлении (“Забайкалье”: журнал, №2, 2003г.). Магистраль “ захватила “ бывший Петровский Завод в 1900 году ( дата прибытия первого поезда ) исключительно ради железоделательного завода. А к 1930 году, когда Забайкальская железная дорога получила статус дороги стратегического значения, Петровская станция уже располагала семью путями, вокзалом, паровозным депо и ПТО.

Петровск - Забайкальский район, как и весь Забайкальский край, занимает внутриконтинентальное положение и удалён от океанов на неодинаковые расстояния. Район расположен в умеренном климатическом поясе и практически одноширотен с такими городами как Оренбург в Европейской части России, Варшава в Польше и Амстердам в Голландии.

Географическое положение по-своему оказывает влияние на природу района: континентальность климата, наличие таёжной природной зоны, западное положение внутри области обусловило большее количество осадков, так как здесь еще сказывается влияние западного переноса воздушных масс.

В географическом положении Петровск Забайкальского района можно выделить ряд отрицательных и положительных черт. К первым относится удалённость от океанов, от столицы Восточного Забайкалья - города Читы и , если брать выше, от столицы России и наиболее развитых регионов нашей страны ( Центральная Россия, Поволжье, Урал ). Ко вторым - пограничное положение с Республикой Бурятией и близость с городом Улан -Уде, а также наличием Транссибирской железнодорожной магистрали, по которой поезда идут и в Западную Сибирь , на Урал, в Европейскую Россию, и на Дальний Восток, а также в Китай, Корею.

Климат Петровск - Забайкальского района, как и во всей Читинской области, резко континентальный с недостаточным количеством осадков, холодной продолжительной зимой, относительно тёплым ( иногда жарким ) летом - сухим в первой половине и влажным - во второй, большими суточными и годовыми колебаниями температуры воздуха, короткими переходными ( осень и весна ) периодами. Среднегодовая температура воздуха равна -4,1 С, годовая амплитуда колебания температуры воздуха - 43,9 С. Годовая суммарная радиация составляет 90-110 ккал. / см. Продолжительность солнечного сияния довольно высокая - более 2400 часов в год - это положительная черта климата.



2. Основные загрязнители

На территории Петровск - Забайкальского промышленного узла основными загрязнителями атмосферного воздуха и водных ресурсов являются г. Петровск-Забайкальский, Тугнуйский угольный разрез и железнодорожный комплекс. Особо выделяется г. Петровск-Забайкальский, где расположен металлургический завод, выбрасывающий почти 90% от общих вредных выбросов по району - пыль, диоксид серы, оксид углерода, оксид азота и углеводород. Среди углеводородов значительно превышают ПДК выбросы бензапирена - 10 ПДК.

Загрязнение сточных вод осуществляют предприятия агропромышленного комплекса. Особенно опасны в этом отношении животноводческие стационарные и летние фермы, которые располагаются, как правило, в водоохранных зонах или вблизи них. Негативное влияние на окружающую среду оказывают сбросы вод с мелиоративных систем, а также с полей, где нарушены правила внесения минеральных удобрений. Предприятия коммунального хозяйства до сих пор не имеют, в большинстве своем, очистных сооружений, имеющиеся очистные сооружения или не работают, или работают с очень низким коэффициентом очистки.



3. Влияние загрязнителей, которые учитываются при расчете риска

Город Петровск-Забайкальский. Наблюдения за качеством атмосферного воздуха города проводятся на 1 стационарной станции ГСМЗА.

Уровень загрязнения воздуха города очень высокий и определяется концентрациями бенз(а)пирена, т.к. содержание остальных контролируемых примесей не значительное.

Данные о среднегодовых и максимальных концентрациях, превышениях ПДК, приведены в таблице 1.

Таблица 1nСреднегодовые и максимальные концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе города Петровск-Забайкальский в 2014 году

Загрязняющее вещество	Среднегодовая концентрация, мг/м3	Кратность превышения ПДК	Максимальная концентрация, мг/м3	Кратность превышения ПДК
Взвешенные вещества (пыль)	0,105	-	0,600	1,2
Диоксид серы	0,022	-	0,265	-
Оксид углерода	1,3	-	3,0	-
Диоксид азота	0,018	-	0,160	-
Бенз(а)пирен	5,5 (нг/м3)	5,5	25,5 (нг/м3)	25,5

Качество воздуха г. Петровск-Забайкальский в 2014 году по сравнению с предыдущим годом существенно не изменилось.



4. Расчетная часть

4.1 Расчет коэффициента опасности

Оценка риска для здоровья человека от воздействия вредных веществ, содержащихся в воздушной, водной среде, в продуктах питания, - важнейший этап в комплексе мероприятий по охране здоровья населения. В настоящее время предложено много различных методик, позволяющих рассчитывать, прогнозировать такие риски.

Атмосферный воздух - жизненно важный фактор, уровень загрязненности которого ежегодно возрастает, и эта проблема в настоящее время относится к числу глобальных. По данным ВОЗ: «..92% населения планеты живет в районах, где показатели качества воздуха выходят за установленные ВОЗ пределы» (Женева, сентябрь 2016 г.).

Для нормирования качества окружающей среды, в том числе атмосферного воздуха, разработаны нормативы предельно допустимых концентраций вредных веществ (ПДК), величины которых являются базовыми при оценке уровня загрязненности и расчете рисков.

Оценка риска проводится в соответствии с «Руководством по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду» - P 2.1.10.1920-04.

Характеристика риска развития неканцерогенных эффектов для отдельных веществ проводится на основе расчета коэффициента опасности по формуле:

HQ = AC / RfC,

где HQ - коэффициент опасности;

AC - средняя концентрация, мг/м3;

RfC - референтная (безопасная) концентрация, мг/м3 (таблица 3).

HQ = 5,5/ 0,075=73,3

Таблица 2 Оценка неканцерогенного риска

Вещество	Доза, мг/м3	RfC, мг/кг	HQ	Орган
Бенз(а)пирен	5,5	0,075	73,3	органы дыхания, смерти

Как видно из данной таблицы, наибольший риск воздействия на органы дыхания вносит вещество бенз(а)пирен.

В таблице указаны значения RfC, а также критические органы и системы на которые может действовать это вещество (Руководство…).

Таблица 3 Референтные концентрации для хронического ингаляционного воздействия

CAS	Вещество	RfC, мг/м3	Критические органы/системы
10102-44-0	Азот диоксид	0,04	органы дыхания, кровь (образование MetHb)
10102-43-9	Азот оксид	0,06	органы дыхания, кровь (образование MetHb)
50-32-8	Бенз(а)пирен	1,00Е-06	1 нг/м3 иммун., развитие
	Взвешенные вещества	0,075	органы дыхания, смерти
7446-09-5	Сера диоксид	0,05	органы дыхания, смертность
7664-41-7	Аммиак	0,1	органы дыхания
463-58-1	Углерод оксид	0,3	развитие (фетотоксичность, тератогенность), серд.-сос. система
108-95-2	Фенол	0,006	серд.-сос. сист., почки, ЦНС, печень, органы дыхания
50-00-0	Формальдегид	0,003	органы дыхания, глаза, иммун. (сенсиб.)
	Сажа	0,05	органы дыхания; системн.
10028-15-6	Озон	0,03	органы дыхания

Критерием приемлемости неканцерогенного риска является 1. Если рассчитанные коэффициенты опасности или индексы опасности меньше 1, то считается, что риск отсутствует. Если эти показатели больше 1, то риск есть, и он тем больше, чем больше коэффициенты.

4.2 Расчет индексов неканцерогенного риска и времени проявления токсического эффекта для здоровья населения от загрязнения атмосферного воздуха

Индекс неканцерогенного риска (ИНР) рассчитывается по формуле

ИНР=ADDch Ч б / RfС,

где:

RfС - референтная (безопасная) концентрация, мг/м3

б - константа, показывающая долю времени в течение жизни, когда наблюдается воздействие (б=время воздействия/время жизни), (таблица 4).

ИНР=3,51 Ч 1 / 0,075=46,8

Среднесуточная доза (ADDd) - суточная доза, усредненная за период воздействия химического вещества (мг/кг массы в сутки);

ADDd = С Ч IR Ч ED / (BWЧ AT),

где:

С - концентрация загрязняющего вещества в объекте окружающей среды, мг/м3,

IR - скорость поступления, зависящая от скорости ингаляции (для взрослого-20 м3);

ED - продолжительность воздействия (для взрослого - 70 лет);

(BW) - масса тела (70 кг);

AT - время осреднения воздействия (для взрослого- 30 лет).

ADDd = 5,5 Ч 20 Ч 70 / (70Ч 30)=3,66мг/кг массы в сутки

ADDch = ADDdЧ EF / DPY, где

ADDch - средняя суточная доза, усредненная на хроническую экспозицию, мг/(кгЧдень);

ADDd - средняя суточная доза на день экспозиции;

EF - частота воздействия, (350 дней/год)

DPY - число дней в году (365 дней/год).

ADDch = 3,66Ч 350 / 365=3,51мг/кг день

Таблица 4 Значения коэффициента б для различных веществ

Вещество	б
Аммиак, оксид азота, диоксид азота, бензол, бенз(а)пирен, диоксид марганца, озон, диоксид серы, сероуглерод, синтетические жирные кислоты, фенол, формальдегид, хлоропрен	1
Трихлорэтилен	0,40
Амины, анилин, взвешенные вещества (пыль), оксид углерода, хлор	0,34
Сажа, серная кислота, фосфорный ангидрид, фториды (твердые)	0,30
Ацетальдегид, ацетон, диэтиламин, толуол, фтористый водород, хлористый водород, этилбензол	0,20
Акролеин	0,10

Значения ИНР выражены в долях единицы и показывают вероятность возникновения неканцерогенных эффектов, поэтому значения можно интерпретировать как количество шансов из 100.

Например, ИНР=0,1 говорит о том, что вероятность возникновения неканцерогенных эффектов у населения равна 10 шансам из 100.

В соответствии с градацией Всемирной организации здравоохранения ИНР до 1% свидетельствует об отсутствии риска,

- в пределах от 1% до 3% - о невысоком риске,

- от 3% до 5% - о повышенном риске,

- свыше 5% - о высоком риске. 

Время проявления общетоксических эффектов (Т - количество лет) рассчитывается по следующей формуле:

Т=10[lg(To) - lg(C/ПДК) Ч b] ,

где:

То - «опасное» время (1/3 средней продолжительности жизни человека, т.е. в среднем 25 лет);

С - содержание загрязнителя в воздухе, мг/м3;

b - коэффициент изоэффективности, значение которого зависит от класса опасности загрязняющего вещества (таблица 3)

ПДК - предельно допустимые концентрации (ГН 2.1.6.1338-03)

Т=10[lg(25) - lg(5,5/0,1) Ч 1]=10(1,3979-0,74)=6,6

Таблица 3 Значения коэффициента изоэффективности b

Период осреднения концентрации	Класс опасности
	1	2	3	4
20-30 мин	1,35	1,08	1,00	0,95
24 часа	1,37	1,11	1,00	0,93
1 месяц	1,56	1,16	1,00	0,91
1 год	2,35	1,28	1,00	0,87
25 лет	2,40	1,31	1,00	0,86

При концентрации вещества меньше его предельно допустимого значения коэффициент изоэффективности берется равным 1,00.

Таблица 4 Результаты исследований вносятся в таблицу

Вещество	Содержание в воздухе, мг/м3	HQ	ИНР	Время проявления общетоксических эффектов
Бенз(а)пирен	5,5	73,3	46,8	6,6



5. Мероприятия по сокращению выбросов загрязнителей

Экологическая обстановка в Забайкальском крае остается сложной. В рейтинге российских регионов по качеству окружающей среды в 2023 году край занял 83 место, потеряв с 2021 года 14 позиций. Высокую нагрузку на экологию региона оказывают использование преимущественно угольных теплоэлектростанций и котельных, а также комплекс экологических проблем, созданный за годы деятельности горнорудной промышленности (заброшенные и законсервированные рудники, нерекультивированные карьеры, отвалы и отстойники).

Экологическое состояние окружающей среды в Забайкальском крае при наличии большой территории и низкой концентрации объектов промышленного производства в целом оценивается как удовлетворительное. Высокая экологическая нагрузка на окружающую среду отмечается в ограниченных локациях.

По данным ежегодного мониторинга качества атмосферного воздуха, в городах Забайкальского края стабильно отмечается высокий уровень его загрязнения. Основными веществами, определяющими загрязнение атмосферы, являются бенз(а)пирен, пыль (взвешенные частицы), азота диоксид и фенол, более 85% от общих объемов выбросов образуется от сжигания топлива в населенных пунктах края. Наиболее высокие среднегодовые значения загрязнения наблюдаются в г. Чите и г. Петровске-Забайкальском, где максимальные из среднемесячных концентраций бенз(а)пирена превышают 10 предельно допустимых концентраций (далее - ПДК).

Согласно ежегодной комплексной оценке качества поверхностных вод, характерными веществами, содержание которых превышает предельно допустимые концентрации, являются биогенные элементы, нефтепродукты, фенолы, железо, цинк, медь и др. Наиболее загрязненными являются реки Амурского бассейна из-за наибольшей освоенности территорий, затем Ленский бассейн и Байкальский. Превышение предельно допустимой концентрации загрязняющих веществ в водных ресурсах варьируется от 1,6 до 28,8 ПДК. В населенных пунктах края населению подается питьевая вода с содержанием химических веществ, превышающих гигиенические нормативы. Поверхностные водные объекты Забайкальского края относятся к очень загрязненным, загрязненным и грязным.

Сортировка твердых коммунальных отходов (далее - ТКО) в крае слабо развита. Доля твердых коммунальных отходов, направленных на обработку (сортировку), в общей массе образованных твердых бытовых отходов составляет 1,7% (Российская Федерация - 43,3%). Доля населения, охваченного коммунальной услугой по обращению с твердыми коммунальными отходами, - 95%.

В целях снижения уровня загрязнения атмосферного воздуха в Забайкальском крае будет продолжена реализация регионального проекта "Чистый воздух (Забайкальский край)" федерального проекта "Чистый воздух" национального проекта "Экология" в границах г. Читы.

Комплексный план мероприятий по снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух в г. Чите направлен на кардинальное снижение выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух и обеспечение благоприятных условий проживания жителей г. Читы. К 2024 году будет снижен совокупный объем выбросов в атмосферный воздух на 19 775,33 тонны (29,4% от уровня 2017 года), в том числе совокупный объем выбросов опасных загрязняющих веществ - на 19 121,26 тонны (31,8% от уровня 2017 года). В соответствии с перечнем поручений Президента Российской Федерации по итогам расширенного заседания президиума Государственного Совета Российской Федерации от 24 октября 2020 года N Пр-1726ГС, начиная с 2022 года, в список городов - участников федерального проекта "Чистый воздух" включен город Петровск-Забайкальский.

Стратегия социально-экономического развития Забайкальского края до 2035 года, утвержденная постановлением Правительства Забайкальского края от 2 июня 2023 года N 272 (далее - Стратегия социально-экономического развития Забайкальского края до 2035 года), одним из долгосрочных приоритетов определила обеспечение экологически безопасного обращения с отходами, а также сортировку отходов в объеме 100% и снижение объема отходов, направляемых на полигоны, в два раза.

Прогнозы международных статистических организаций показывают неуклонный рост отходов в мире, в этой связи большинство прогрессивных стран ориентируются на сокращение образования отходов к 2035 году. Как и в общероссийской практике, в Забайкальском крае взят курс на сокращение объема отходов за счет использования вторичного сырья в производстве.

Повышение эффективности системы обращения с отходами производства и потребления предусматривает ликвидацию свалок ТКО вблизи населенных пунктов Забайкальского края и всех выявленных несанкционированных свалок, а также строительство в крае комплексов по сортировке ТКО в Петровск-Забайкальском районе (вблизи с. Баляга), с увеличением мощности объекта до 40 тыс. тонн/год. Указанные мероприятия реализуются в рамках регионального проекта "Комплексная система обращения с твердыми коммунальными отходами (Забайкальский край)" федерального проекта "Комплексная система обращения с твердыми коммунальными отходами" национального проекта "Экология". Наиболее значимым мероприятием является строительство экотехнопарка - единого промышленно-экологического кластера по переработке промышленных и коммунальных отходов.

Цель создания указанных объектов - формирование современной инфраструктуры в области обращения с ТКО в Забайкальском крае в рамках концессионных соглашений с привлечением мер поддержки публично-правовой компании "Российский экологический оператор" (далее - ППК "РЭО"). Реализация проектов имеет высокое социально-экономическое значение для экономики края (создание 260 рабочих мест).

Также основополагающей деятельностью ППК "РЭО" продолжает оставаться улучшение состояния природной среды и обеспечение биоразнообразия, в том числе на объектах особо охраняемых природных территорий (далее - ООПТ). Реализуется комплекс процессных мероприятий "Развитие сети ООПТ в Забайкальском крае" государственной программы, предусматривающий дальнейшее развитие ООПТ регионального значения до 2035 года.

По состоянию на 1 января 2023 года на территории края существует 94 ООПТ разных категорий, из них 7 - федерального значения и 87 - регионального.

Федеральные ООПТ (государственный природный биосферный заповедник "Даурский", Сохондинский государственный природный биосферный заповедник, национальные парки "Алханай" и "Чикой", заказники федерального значения "Цасучейский бор" и "Долина дзерена", памятник природы федерального значения "Ледники Кодара") занимают в общей сложности 1 836,131 тыс. га (4,25%) территории края. ООПТ регионального значения: 2 природных парка ("Арей" и "Ивано-Арахлейский"), 19 заказников регионального значения, 64 памятника природы, 2 учебно-научных стационара ("Кулинда" и "Менза") - занимают в общей сложности 1 827,331 тыс. га (4,23%) территории края.

Сложившийся уровень антропогенного загрязнения является одной из основных причин, вызывающих деградацию рек, водохранилищ, озерных систем, накопление в донных отложениях, водной растительности и водных организмах загрязняющих веществ, в том числе токсичных, и ухудшение качества вод поверхностных водных объектов, используемых в качестве источников питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения и являющихся средой обитания водных биологических ресурсов. Одна из основных причин неудовлетворительного экологического состояния водных объектов - загрязнение их сточными водами. В целом по Забайкальскому краю действующие очистные сооружения построены 30 - 50 лет назад и 80% из них требуют полной модернизации.

В части регулирования отношений в области охраны и использования объектов животного мира и среды их обитания, а также контроля за их исполнением Министерством природных ресурсов Забайкальского края (далее - Министерство) установлен порядок выплаты вознаграждений за добытых волков на территории Забайкальского края. Количество особей волка ежегодно определяется по данным мониторинга на основе зимнего маршрутного учета. Динамика снижения численности волков обоснована проведением Министерством таких мероприятий как выявление наиболее подверженных нападениям волков районов и организация деятельности в них бригад охотников-волчатников, регулирование численности, стимулирование охотников-волчатников.

На территории Забайкальского края по данным на 1 января 2023 года расположено 366 скотомогильников, из которых 154 представляют собой земляные ямы, и 81 сибиреязвенное захоронение. В целях обеспечения эпизоотического благополучия планируется отремонтировать объекты для захоронения биологических отходов, приобрести крематоры для утилизации биологических отходов, оборудовать не менее 21 скотомогильника до 2035 года.



Список использованных источников

1. 1.Звягинцева Ольга Юрьевна. Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности : учеб. пособие / О.Ю. Звягинцева. - Чита : ЗабГУ, 2011. - 142 с. [Электронный ресурс]

2. Воронов Е.Т. Безопасность жизнедеятельности. Теоретические основы БЖД. Охрана труда : учеб. пособие / Е.Т. Воронов, Ю.Н. Резник, И.А. Бондарь. - Чита : ЧитГУ, 2010. - 390с. [Электронный ресурс]

3. 3.Воронов Е.Т.Защита в чрезвычайных ситуациях : учеб. пособие / Е.Т. Воронов [и др.]. - Чита : ЧитГУ, 2010. - 205с. [Электронный ресурс]

4. Правительство забайкальского края постановление от 10 апреля 2014 года n 188 об утверждении государственной программы забайкальского края "охрана окружающей среды" (с изменениями на 22 марта 2024 года)

5. Издания из ЭБС

6. Каракеян, Валерий Иванович. Организация безопасности в чрезвычайных ситуациях : Учебное пособие / Каракеян Валерий Иванович; Каракеян В.И., Никулина И.М. - Computer data. - М. : Издательство Юрайт, 2018. - 120. - (Профессиональное образование).

7. Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы

8. ЭБС "Университетская библиотека Online"

9. ЭБС ЗабГУ

10. Информационная система «Единое окно доступа к образовательным ресурсам» предоставляет свободный доступ к каталогу образовательных Интернет-ресурсов и полнотекстовой электронной учебнометодической библиотеке для общего и профессионального образования

Размещено на Allbest.ru

...