Роль метеорологических факторов в загрязнении атмосферного воздуха. Уровни загрязнения атмосферного воздуха. Справка

Степень загрязнения атмосферного воздуха сильно колеблется во времени и пространстве. В одной и той же точке территории в короткие промежутки времени могут появляться относительно высокие концентрации при относительно низких средних уровнях. Чем длительнее время усреднения, тем ниже концентрация. Для гигиенической оценки степени загрязнения атмосферного воздуха имеют значение как средние уровни, определяющие длительное резорбтивное действие загрязнений, так и относительно кратковременные пиковые концентрации, с которыми связано появление запахов, раздражающего действия на слизистые оболочки дыхательных путей и глаза. В связи с этим для гигиенической оценки степени загрязнения воздуха недостаточно знать только концентрацию, а надо установить, за какое время усреднения эта концентрация получена. В нашей стране для характеристики степени загрязнения атмосферы приняты максимальные разовые концентрации, т.е. достоверные максимальные концентрации, появляющиеся в конкретной точке территории за 20-30 минутный период, и среднесуточные, т.е. средняя концентрация за 24ч. Таким образом, характеризуя степень загрязнения атмосферного воздуха, мы используем максимальные разовые или среднесуточные концентрации, что позволяет вести оперативный контроль за загрязнением атмосферного воздуха

Степень загрязнения атмосферного воздуха зависит от множества различных факторов и условий:

1.количества выбросов вредных веществ (различают мощные, крупные, мелкие производства

К мощным источникам загрязнения относятся производства типа металлургических и химических заводов, заводов строительных материалов, тепловые электростанции. Большое количество мелких источников может значительно загрязнять воздух. Чем больше величина выброса в единицу времени, тем больше при прочих равных условиях загрязняющих веществ поступает в воздушный поток и, следовательно, создается в нем более высокая концентрация загрязнений. Прямо пропорциональной зависимости между величиной выброса и концентрацией нет, так как на уровень концентрации загрязнителя оказывают влияние и другие факторы, степень влияния которых в разных случаях бывает различной.

Величина выброса является главным фактором, определяющим уровень приземной концентрации. В связи с этим при гигиенической оценке источников загрязнения атмосферы санитарного врача должна интересовать количественная характеристика каждого компонента выброса. Выражается выброс в единицах на единицу времени (кг/сут, г/с, т/год) или других единицах, например кг/т продукции, мг/м 3 промышленного выброса. В этом случае необходим пересчет на единицу времени с учетом количества получаемой продукции за час, сутки и т.д. или максимальный объем отходящих газов за конкретный временной интервал.

Загрязняющие вещества поступают в атмосферу как организованный или неорганизованный выброс. К организованным выбросам относятся хвостовые газы, абгазы,газы аспирационных и вентиляционных систем. Хвостовые газы образуются в конечной стадии производственного процесса и характеризуются, как правило, сравнительно высокими концентрациями и значительной абсолютной массой загрязняющих веществ. В атмосферу выброс поступает через трубу. Типичным примером хвостовых газов являются дымовые газы котельных и электростанций.

Абгазы образуются в промежуточных стадиях производственного процесса и удаляются специальными абгазовыми линиями. Так как назначение этих технологических линий состоит в выравнивании давления в различных замкнутых аппаратах, сбросе газов при нарушениях технологического процесса и необходимости быстро освободить аппаратуру, абгазы характеризуются периодичностью выброса, небольшим объемом при относительно высоких концентрациях загрязняющих веществ. Особенно много выбрасывается абгазов на предприятиях химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности.

Газы аспирационных систем образуются в результате работы местной вентиляции из различных укрытий (кожухи, камеры, зонты) и характеризуются относительно высокими концентрациями. Вентиляционные системы часто удаляют воздух из цехов через аэрационные фонари. Вентиляционные выбросы характеризуются огромными объемами и малыми концентрациями загрязняющих веществ, что затрудняет их очистку. В то же время общая масса загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу, может быть достаточно большой.

Неорганизованный выброс образуется за счет внецехового оборудования и сооружений и при выполнении наружных работ. К ним относятся погрузочно-разгрузочные работы пылящих и испаряющихся сырьевых материалов и готовой продукции, открытое хранение пылящих материалов и готовой продукции, открытое хранение пылящих материалов и испаряющихся жидкостей, градирни, шламохранилища, отвалы отходов, открытые каналы сточных вод, неплотности стыков и сальников наружных технологических линий и т.д. Особенность таких выбросов состоит в том, что они плохо поддаются количественному учету. В то же время практика подтверждает высокие уровни загрязнения атмосферного воздуха территорий, прилегающих к предприятиям, характеризующимся наличием неорганизованных выбросов.

Классифицировать выбросы на организованные и неорганизованные необходимо и потому, что первые в полном объеме должны учитываться при прогнозировании загрязнения атмосферного воздуха, а санитарный врач как в порядке предупредительного, так и текущего санитарного надзора обязан уметь проверить полноту учета выбросов в расчете. Имеются предпосылки и для учета неорганизованных выбросов в ближайшем будущем.

Для качественной и количественной характеристики выбросов используются прямые и косвенные методы. Прямые методы основаны на измерении концентрации загрязнителя в организованных выбросах и расчета на этой основе массы загрязнителя за единицу времени. В основу косвенных методов положен материальный баланс, учитывающий необходимые сырьевые и образующиеся продукты.

Прямые методы определения выброса используются, как правило, на предприятиях с превалирующим значением организованных выбросов. Эти определения производятся специализированной организацией или лабораторией предприятия. Косвенные методы лучше использовать на предприятиях, характеризующихся и неорганизованными выбросами. Материальный баланс является частью технологического регламента. Прямые и косвенные методы определения выбросов должны использоваться предприятием для инвентаризации источников загрязнения атмосферы.

П.Их химического состава (различают по составу выбросов 5 класса производства по опасности).

Большое влияние на величину выброса оказывает эффективность работы очистных сооружений. Так, снижение эффективности с 98 до 96:, т.е. всего на 2%, увеличивает выброс в 2 раза. В связи с этим при оценке источников загрязнения атмосферы санитарный врач должен знать как проектный, так и реальный коэффициенты очистки и для оценки использовать последний.

Ш.высоты, на которой осуществляются выбросы (низкие, средней высоты, высокие). Под низкими источниками выброса считают те производства, которые осуществляют выбросы из труб, высота которых ниже 50м и под высокими – выше 50м. Нагретыми, называют выбросы, у которых температура газовоздушной смеси выше 50 0 С, при более низкой температуре выбросы считаются холодным.

Чем выше от поверхности земли осуществляется выброс загрязняющих веществ, тем при прочих равных условиях ниже их концентрация в приземном слое. Снижение концентрации с повышением высоты выброса связано с двумя закономерностями распределения загрязнений в факеле: снижением концентрации вследствие увеличения поперечного сечения факела и удалением от его осевой линии, несущей основную массу загрязнений, от которой они распространяются к периферии факела. Имеют значение и более высокие скорости ветра над устьем высокой трубы,так как ослабляется тормозящее влияние поверхности земли. Высокая труба не только снижает уровень приземной концентрации, но и удаляет начало зоны задымления. Вместе с тем следует учитывать, что высокая труба увеличивает радиус задымления, хотя и при более низких концентрациях. Зона максимального загрязнения, хотя и при более низких концентрациях. Зона максимального загрязнения находится в пределах расстояния, равного 10-40 высотам трубы при нагретых высоких выбросах и 5-20 высотам – при холодных и низких. В связи со строительством высоких труб (180-320 м) дальность влияния отдельных источников может составлять 10 км и более. Для высоких источников при отсутствии неорганизованных выбросов имеется зоны переброса, так как точка касания факелом поверхности земли тем дальше, чем выше труба.

1У. Климатогеографических условий, определяющих перенос, рассеивание и превращение выбрасываемых веществ:

2.условий переноса и распространения выбросов в атмосфере (температурной инверсии, барометрического давления в атмосфере и т.д.)

3.интенсивности солнечной радиации, определяющей фотохимические превращения примесей и возникновение вторичных продуктов загрязнения воздуха

4.количества и продолжительности атмосферных осадков, приводящих к вымыванию примесей из атмосферы, а так же от степени влажности воздуха.

При одном и том же абсолютном выбросе степень загрязнения атмосферного воздуха может меняться в зависимости от метеорологических факторов, так как рассеивание выбросов происходит под влиянием турбулентности, т.е. перемешивания различных слое воздуха. Турбулентность связана с притоком тепла, излучаемого солнцем и достигающим земной поверхности, и имеет свои закономерности переноса воздушных масс в зависимости от широты и времени года. Среди метеорологических факторов заслуживают особого рассмотрения направление и скорость ветра, температурная стратификация атмосферы и влажность воздуха.

Вследствие непрерывного изменения направления ветра наблюдательная точка то попадает в факел выброса источника загрязнения, расположенного вблизи этой точки, то выходит из него. Поэтому уровень загрязнения меняется с изменением направления ветра. Эта зависимость имеет важное значение для санитарной практики при решении вопросов размещения промышленных предприятий в плане города и выделении промышленной зоны.

На этой закономерности «поведения» промышленных выбросов в приземном слое атмосферы основаны санитарные требования к функциональному зонированию территории населенных мест с размещением промышленных предприятий подветренно от селитебной территории, т.е. чтобы господствующее направление ветра было с селитебной территории на промышленное предприятие.

Особое значение эта зависимость приобретает в практической деятельности санитарной службы крупных промышленных центров при решении вопроса о ведущих источниках загрязнения. Очень показательна для анализа санитарной ситуации диаграмма, построенная по принципу розы ветров и названная поэтому «роза задымления» (В.А.Рязанов).

Для построения розы задымления необходимо располагать результатами систематических наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха не менее чем за год. Все данные разбиваются на группы в соответствии с направлением ветра в период отбора проб. Для каждого направления ветра подсчитываются средние концентрации, по которым в произвольном масштабе строится график. Выступающие вершины графика указывают на основной источник загрязнения воздуха данной территории. Для каждого загрязнителя строится отдельный график. Как пример построения розы задымления приведены в табл.2 и на рис. 1. На основании результатов систематических наблюдений одного из промышленных центров страны. Концентрация загрязнителей в период штилей составляла 0,14 мг/м 3

Таблица 2

Зависимость концентрации сернистого газа от направления ветра

Румб	Концентрация,мг/м 3	Румб	Концентрация,мг/м 3
С	0,11	Ею	0,06
СВ	0,19	ЮЗ	0,06
В	0,26	З	0,09
ЮВ	0,12	СЗ	0,09

Рис.1 «Роза задымления»

Вершина указывает направление ведущего источника (С-В)

Из приведенных данных видно, что основной источник загрязнения воздуха сернистым газом находится к востоку от изученной территории. На том же принципе основана методика определения фоновых концентраций, но с учетом скорости ветра и по 4 градациям стран света. Определение фоновых концентраций с учетом направления ветра помогает объективно решать вопросы о размещении промышленных предприятий в плане города, т.е. не размещать их в направлениях, ветры которых приносят наивысшие уровни загрязнения.

Если бы концентрации загрязнений зависели только от величины выброса и направления ветра, то они не изменялись бы при неизменном выбросе и направлении ветра. Однако основное значение имеет процесс разбавления выброса атмосферным воздухом, в котором большую роль играет скорость ветра. Чем выше скорость ветра, тем интенсивнее перемешивание выброса с атмосферным воздухом и тем ниже при прочих равных условиях, концентрация загрязнений. Высокие концентрации обнаруживаются в период штиля.

Скорость ветра способствует переносу и рассеиванию примесей, так как с усилением ветра в районе высоких источников возрастает интенсивность перемешивания воздушных слоев. При слабом ветре в районе высоких источников выброса концентрации у земли уменьшаются за счет увеличения подъема факела и уноса примеси вверх.

При сильном ветре подъем примеси уменьшается, но происходит возрастание скорости переноса примеси на значительные расстояния. Максимальные концентрации примеси наблюдаются при некоторой скорости, кот орая называется опасной и зависит от параметров выброса. Для мощных источников выброса с большим перегревом дымовых газов, относительно окружающего воздуха, она составляет 5-7 м/с. Для источников со сравнительно малым объемом выбросов и низкой температурой газов она близка к 1-2 м/с.

Неустойчивость направления ветра способствует усилению рассеивания по горизонтали и концентрации примесей у земли уменьшаются.

Санитарный врач должен использовать эту закономерность. При решении вопросов отвода участка под строительство промышленного предприятия, рассмотрении материалов по реконструкции существующего предприятия важно учитывать как направление, так и скорость ветра, в частности чтобы «опасная» скорость ветра для рассматриваемого источника не совпадала с часто встречающейся в направлении от источника на селитебную территорию.Важно учитывать эту закономерность и при организации лабораторного контроля.

Рассеивающая способность атмосферы зависит от вертикального распределения температуры и скорости ветра. Например, чаще всего неустойчивое состояние атмосферы наблюдается летом в дневное время. При таких условиях у земной поверхности отмечаются большие концентрации

Большое влияние на разбавление промышленных выбросов оказывает т е м п е р а т у р н а я с т р а т и ф и к а ц и я а т м о с ф е р ы. Способность поверхности земли поглощать или излучать тепло влияет на вертикальное распределение температуры в приземном слое атмосферы. В обычных условиях с подъемом вверх температура падает. Этот процесс рассматривается как адиабатический, т.е. протекающий без притока или отдачи тепла: поднимающийся поток воздуха будет охлаждаться за счет увеличения объема вследствие уменьшения давления и, наоборот, опускающийся поток будет нагреваться благодаря увеличению давления. Изменение температуры, выраженное в градусах на каждые 100 м подъема вверх, называется температурным градиентом. При адиабатическом процессе температурный градиент составляет примерно 1 0С.

Бывают периоды, когда с увеличением высоты температура падает быстрее, чем на 1 0 С на 100 м, в результате чего теплые массы воздуха от нагретой солнцем поверхности земли поднимаются на большую высоту, что сопровождается быстрым опусканием холодных потоков воздуха. Такое состояние, относящееся к сверхдиабатическому градиенту температуры, называют конвективным. Оно характеризуется сильным перемешиванием воздуха.

В реальных условиях температура воздуха с высотой не всегда падает и вышележащие слои воздуха могут иметь более высокую температуру, чем нижележащие, т.е. возможно извращение температурного градиента.

Состояние атмосферы с извращенным температурным градиентом носит название температурной инверсии. В периоды инверсий ослабляется турбулентный обмен,в связи в чем ухудшаются условия рассеивания промышленных выбросов, что может приводить к накоплению вредных веществ в приземном слое атмосферы.

Различают приземные и приподнятые инверсии. Приземные инверсии характеризуются извращением температурного градиента у поверхности земли, а приподнятые – появлением более теплого слоя воздуха на каком-либо расстоянии от поверхности земли.

В случае приподнятой инверсии приземные концентрации зависят от высоты источника загрязнения по отношению к их нижней границе. Если источник располагается ниже слоя приподнятой инверсии, то основная часть примеси концентрируется вблизи поверхности земли.

В слое инверсии практически становятся невозможны вертикальные токи воздуха, так как снижается коэффициент турбулентной диффузии, в результате чего выброс под слоем инверсии не может подниматься вверх и распределяется в приземном слое. Поэтому температурные инверсии, как правило, сопровождаются значительным увеличением концентрации загрязнений в приземном слое. Как известно, массовые отравления населения в долине Маас, а также в Доноре м Лондоне наблюдались в период устойчивой температурной инверсии, продолжавшейся несколько суток. Чем длительнее инверсия, тем выше концентрации атмосферных загрязнений, потому что накопление атмосферных выбросов происходит в ограниченном, как бы замкнутом, пространстве атмосферы.

Большое значение имеет не только длительность, но и высота инверсии. Естественно, что низкие приземные (до 15-20м) и очень приподнятые (выше 600м) инверсии могут не оказывать существенного влияния на уровень концентраций: первые – вследствие того, что высота выброса некоторых источников загрязнения может находиться над слоем инверсии и она не будет препятствовать их рассеиванию, а вторые – потому, что при очень приподнятых инверсиях слой атмосферы под ними оказывается достаточным, чтобы разбавить промышленные выбросы.

Таким образом, вертикальный температурный градиент является важнейшим фактором, определяющим интенсивность процессов перемешивания загрязнений с атмосферным воздухом и имеющим большое практическое значение. Например, если в каком-то районы часты приземные инверсии в слое 150-200 м, то строительство труб высотой 120-150м не имеет смысла, так как-это не окажет влияния на снижение концентраций в периоды инверсий. Целесообразно строительство трубы выше 200 м. Если часты приподнятые инверсии на высоте 300-400 м, то строительство трубы даже высотой 250 м не будет способствовать снижению концентраций в период инверсии.

Накопление вредных выбросов в приземном слое в период приземных инверсий будет происходить при низких выбросах. Особенно возрастают концентрации загрязнений в случае расположения приподнятых инверсий непосредственно над источником выброса, т.е. устьем трубы. Санитарный врач должен знать особенности температурной стратификации атмосферы обслуживаемой территории, чтобы учитывать их при решении вопросов предупредительного и текущего надзора в гигиене атмосферного воздуха.

В связи с изменениями температурно-радиационного режима воздуха городской территории над городом более вероятно образование инверсий по сравнению с окрестными территориями. В холодный период года наблюдаются более частые и длительные инверсии. Температурный градиент изменяется не только по сезонам, но и на протяжении суток. Вследствие охлаждения поверхности земли лучеиспусканием нередко образуются ночные инверсии, чему благоприятствуют ясное небо и сухой воздух. Ночные инверсии могут возникать и в летнее время, достигая максимума в ранние утренние часы.

Нередко инверсии образуются в долинах между возвышенностями. Спускающийся в них холодный воздух подтекает под более теплый воздух долины и образуется «озеро» холода. В таких условиях решение вопроса о размещении промышленных предприятий оказывается особенно трудным.

Наиболее высокие концентрации атмосферных загрязнений наблюдаются при низких температурах в период зимних инверсий.

Определенное значение для распределения загрязнений в приземном слое атмосферы имеет влажность воздуха. Для большинства загрязнителей имеется прямая зависимость, т.е. с ростом влажности возрастают их концентрации. Исключение составляют лишь соединения, способные гидролизоваться. Особенно высокие концентрации атмосферных загрязнений отмечаются в периоды туманов. Связь уровня загрязнения и влажности объясняется тем, что в городской атмосфере имеется значительное количество гигроскопических частиц, конденсация влаги на которых начинается при относительной влажности меньше 100%. В связи с утяжелением частиц за счет конденсации влаги они опускаются и концентрируются в более узком слое приземной атмосферы. Газообразные загрязнения, растворяясь в конденсате частиц, также накапливаются в нижних слоях атмосферы.

Таким образом, при одном и том же выбросе уровень приземной концентрации загрязнителей может существенно меняться в зависимости от метеорологических условий.

Существенное влияние на рассеивание выбросов оказывает сам город, изменяющий температурно-радиационный, влажностный и ветровой режимы. С одной стороны, город представляет «остров тепла», в результате чего возникают местные конвективные восходящие и нисходящие потоки, с другой- в условиях города чаще возникают туманы (часто за счет загрязнения его), что ухудшает рассеивание загрязнений. Направление и скорость ветра деформируются за счет изменения подстилающей поверхности и экранирующего влияния высоких зданий. В таких условиях непригодны расчеты, созданные для равнинной местности, и используются специальные методы расчета с учетом аэродинамической тени, создаваемой зданиями.

На рассеивание примесей в условиях города существенно влияет планировка улиц, их ширина, направление, высота зданий, наличие зеленых массивов и водных объектов.

Поэтому даже при постоянных промышленных и транспортных выбросах в результате влияния метеорологических условий уровни загрязнения воздуха могут различаться в несколько раз.

Определенную роль в освобождении атмосферы от загрязнений играет зеленая растительность вследствие как механической сорбции на поверхности, так и химического связывания некоторых соединений.

У1.На распространение примеси влияет рельеф местности . На наветренных склонах при ветре образуются восходящие движения воздуха, а подветренных склонах – нисходящие. Над водоемами летом образуются нисходящие потоки движения воздушных масс. В нисходящих потоках приземные концентрации увеличиваются, при восходящих потоках- уменьшаются. В некоторых формах рельефа, например в котлованах , воздух застаивается, что приводит к накоплению токсинов от низких источников выбросов. В холмистой местности максимумы приземной концентрации примеси обычно больше, чем при отсутствии неровностей рельефа.

Влияние неровностей местности на уровень приземной концентрации связано с изменением характера движения воздуха, что приводит к изменению поля концентраций. В низинах наблюдаются явления застоя воздуха, что повышает опасность накопления загрязнений. При высоте отметок 50-100 м с углом наклона 5-6 0 отличие максимальных концентраций может достигать 50% при относительно невысоких трубах. Влияние рельефа уменьшается с повышением высоты выброса. Большое значение имеет расположение источника на подветренном или наветренном склоне. Увеличение концентрации может наблюдаться и при расположении источника выброса на возвышенности, но вблизи подветренного склона, где снижаются скорости ветра и возникают нисходящие течения.

Влияние неровностей местности на характер движения воздуха настолько сложно, что требует иногда моделирования условий с целью определения характера распространения промышленных выбросов. В настоящее время имеются предложения по введению коэффициентов, учитывающих влияние рельефа на рассеивание выбросов.

УП. От времени года (зимой больше, чем летом, т.к. включены отопительные системы, а при их эксплуатации увеличивается загрязнение выбросами и на нижних слоях воздуха больше накапливаются загрязнители, т.к. конвекция воздуха замедляется).

УШ. От времени суток (максимальное загрязнение наблюдается днем, т.к. работа всех производств и транспортных средств приходится на дневное время).

©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-08-20

Вывоз, переработка и утилизация отходов с 1 по 5 класс опасности

Работаем со всеми регионами России. Действующая лицензия. Полный комплект закрывающих документов. Индивидуальный подход к клиенту и гибкая ценовая политика.

С помощью данной формы вы можете оставить заявку на оказание услуг, запросить коммерческое предложение или получить бесплатную консультацию наших специалистов.

Отправить

Существуют различные источники загрязнения воздуха, и некоторые из них оказывают значительное и крайне неблагоприятное воздействие на окружающую среду. Стоит рассмотреть основные загрязняющие факторы, чтобы предотвратить серьёзные последствия и сохранить экологию.

Классификация источников

Все источники загрязнения делятся на две обширные группы.

1. Естественные или природные, которые охватывают факторы, обусловленные активностью самой планеты и никоим образом не зависящие от человечества.
2. Искусственные или антропогенные загрязнители, связанные с активной деятельностью человека.

Если за основу классификации источников брать степень воздействия загрязнителя, то можно выделить мощные, средние и мелкие. К последним относятся небольшие котельные установки, локальные котлы. В категорию мощных источников загрязнения входят крупные промышленные предприятия, ежедневно выбрасывающие в воздушную среду тонны вредных соединений.

По месту образования

По особенностям выхода смесей загрязнители делятся на нестационарные и стационарные. Последние постоянно находятся на одном месте и осуществляют выбросы в определённой зоне. Нестационарные источники загрязнения атмосферного воздуха могут перемещаться и, таким образом, распространять опасные соединения по воздуху. Прежде всего, это автомобильные транспортные средства.

Также за основу классификации могут браться пространственные характеристики выбросов. Выделяют высокие (трубы), низкие (стоки и вентиляционные отверстия), площадные (большие скопления труб) и линейные (автотрассы) загрязнители.

По уровню контроля

По уровню контроля источники загрязнения делятся на организованные и неорганизованные. Воздействие первых регламентируется и подвергается периодическому мониторингу. Вторые же осуществляют выбросы в ненадлежащих местах и без соответствующего оборудования, то есть незаконно.

Ещё один вариант разделения источников загрязнения воздушного бассейна – по масштабам распространения загрязняющих веществ. Загрязнители могут быть местными, влияющими только на определённые не обширные участки. Также выделяют региональные источники, действие которых распространяется на целые регионы и большие зоны. Но наиболее опасны глобальные источники, которые влияют на всю атмосферу.

По характеру загрязнения

Если в качестве основного критерия классификации использовать характер негативного загрязняющего влияния, то можно выделить такие категории:

• Физические загрязнители включают шумы, вибрации, электромагнитные и тепловые излучения, радиацию, механические воздействия.
• Биологические загрязнители могут иметь вирусную, микробную или грибковую природу. К данным загрязнителям относятся как сами витающие в воздухе патогенные микроорганизмы, так и выделяемые ими продукты жизнедеятельности и токсины.
• Источники химического загрязнения воздуха жилой среды охватывают газообразные смеси и аэрозоли, например, тяжёлые металлы, диоксиды и оксиды различных элементов, альдегиды, аммиак. Такие соединения, как правило, выбрасываются промышленными предприятиями.

Антропогенные загрязнители имеют собственные классификации. Первая предполагает характер источников и включает:

• Транспортные.
• Бытовые — возникающие в процессах переработки отходов или сгорания топлива.
• Производственные, охватывающие вещества, образующиеся во время технических процессов.

По составу все загрязняющие компоненты подразделяются на химические (аэрозольные, пылевидные, газообразные химикаты и вещества), механические (пыль, сажа и другие твёрдые частицы) и радиоактивные (изотопы и радиация).

Природные источники

Рассмотрим основные источники загрязнения атмосферного воздуха, имеющие природное происхождение:

• Активность вулканов. Из недр земной коры при извержениях поднимаются тонны кипящей лавы, при сгорании которой образуются клубы дыма, содержащие частицы горных пород и слоёв грунта, сажа и копоть. Также процесс сжигания может порождать и прочие опасные соединения, например, оксиды серы, сероводород, сульфаты. И все эти вещества под давлением выбрасываются из кратера и сразу устремляются в воздушную среду, способствуя её значительному загрязнению.
• Пожары, возникающие на торфяных болотах, в степях и лесах. Ежегодно они уничтожают тонны природного топлива, в процессе горения которого выделяются вредные вещества, засоряющие воздушный бассейн. В большинстве случаев возгорания обусловлены халатностью людей, а остановить стихию огня бывает крайне сложно.
• Растения и животные тоже неосознанно загрязняют воздух. Представители флоры могут выделять газы и распространять пыльцу, и всё это способствует засорению воздушного бассейна. Животные в процессе жизнедеятельности также выделяют газообразные соединения и прочие вещества, а после их смерти губительное влияние на среду оказывают процессы разложения.
• Пылевые бури. Во время таких явлений в атмосферу поднимаются тонны частиц грунта и прочих твёрдых элементов, которые неизбежно и значительно загрязняют окружающую среду.

Антропогенные источники

Антропогенные источники загрязнения – это глобальная проблема современного человечества, обусловленная стремительными темпами развития цивилизации и всех сфер жизни людей. Такие загрязнители созданы человеком, и хотя изначально они внедрялись во благо и для повышения качества и комфорта жизни, сегодня являются основополагающим фактором глобального загрязнения атмосферы.

Рассмотрим основные искусственные загрязнители:

• Автомобили – это бич современного человечества. Сегодня они имеются у многих и из роскоши превратились в необходимые средства передвижения, но, к сожалению, немногие задумываются о том, насколько вредно для атмосферы использование автотранспорта. При сжигании топлива и во время работы двигателя из выхлопной трубы постоянным потоком выбрасываются , в состав которых входят угарный и углекислый газы, бензапирен, углеводороды, альдегиды, оксиды азота. Но стоит отметить, что пагубно влияют на окружающую среду и воздух и прочие виды транспорта, включая железнодорожный, воздушный, водный.
• Деятельность промышленных предприятий. Они могут заниматься переработкой металлов, химической промышленностью и любыми другими видами деятельности, но практически все крупные заводы постоянно выбрасывают в воздушный бассейн тонны химикатов, твёрдых частиц, продуктов сгорания. А если учесть, что лишь единицы предприятий используют очистные сооружения, то масштаб негативного влияния постоянно развивающейся промышленности на окружающую среду просто огромен.
• Использование котельных установок, атомных и тепловых электростанций. Сгорание топлива – это вредный и опасный с точки зрения загрязнения атмосферы процесс, в ходе которого выделяется масса различных веществ, в том числе токсичных.
• Ещё один фактор загрязнения планеты и её атмосферы – это повсеместное и активное использование разных видов топлива, таких как газ, нефть, уголь, дрова. При их сжигании и под воздействием кислорода образуются многочисленные соединения, устремляющиеся вверх и поднимающиеся в воздух.

Можно ли предупредить загрязнение

К сожалению, в сложившихся современных условиях жизни большинства людей полностью исключить загрязнение атмосферы крайне сложно, но всё же можно попытаться остановить или минимизировать некоторые направления оказываемого на неё губительного влияния очень непросто. И помогут в этом только комплексные и принимаемые повсеместно и сообща меры. К ним можно отнести:

1. Применение современных и высококачественных очистных сооружений на крупных промышленных предприятиях, деятельность которых связана с выбросами.
2. Рациональное использование транспортных средств: переход на качественное топливо, применение снижающих концентрации выхлопов средств, стабильная работа машины и устранение неполадок. А лучше по возможности отказываться от автомобилей в пользу трамваев и троллейбусов.
3. Внедрение законодательных мер на государственном уровне. Некоторые законы уже действуют, но нужны новые, имеющие более значительную силу.
4. Внедрение повсеместных пунктов контроля уровня загрязнений, которые особенно необходимы в рамках крупных предприятий.
5. Переход на альтернативные и менее опасные для окружающей среды источники энергии. Так, следует активнее использовать ветряные мельницы, гидроэлектростанции, солнечные батареи, электричество.
6. Своевременная и грамотная переработка отходов позволит избежать выделяемых ими выбросов.
7. Эффективной мерой станет озеленение планеты, так как многие растения выделяют кислород и тем самым очищают атмосферу.

Основные источники загрязнения воздушной среды рассмотрены, и такая информация поможет вникнуть в суть проблемы ухудшения экологии, а также остановить влияние и сохранить природу.

Уровень приземной концентрации вредных веществ в атмосфере от стационарных и подвижных объектов промышленности и транс-порта при одном и том же массовом выбросе может существенно меняться в атмосфере в зависимости от техногенных и природ-но-климатических факторов.

К техногенным факторам относятся:

· интенсивность и объем выброса вредных веществ;

· высота расположения устья источника выбросов от по-верхности земли;

· размер территории, на которой осуществляются загрязнения;

· уровень техногенного освоения региона.

К природно-климатическим факторам относятся:

· характеристика циркуляци-онного режима;

· термическая устойчивость атмосферы;

· атмосферное давление, влажность воздуха, температурный режим;

· температур-ные инверсии, их повторяемость и продолжительность;

· скорость ветра, повторяемость застоев воздуха и слабых ветров (0 – 1 м/с);

· продолжительность туманов, рельеф местности, геологическое строение и гидрогеология района;

· почвенно-растительные условия (тип почв, водопроницаемость, пористость, гранулометрический со-став почв, эродированность почвенного покрова, состояние расти-тельности, состав пород, возраст, бонитет);

· фоновые значения пока­зателей загрязнения природных компонентов атмосферы, в том числе существующих уровней шума;

· состояние животного мира, в том числе ихтиофауны.

В природной среде непрерывно меняются температура воздуха, скорость, сила и направление ветра, поэтому распространение энер­гетических и ингредиентных загрязнений происходит в постоянно новых условиях. Неблагоприятна следующая синоптическая ситуация – антициклон с безградиентным полем изобар в межгор­ных замкнутых котловинах. Процессы разложения токсических ве­ществ в высоких широтах при малых значениях солнечной радиации замедляются. Осадки и высокие температуры, наоборот, способст­вуют интенсивному разложению токсичных веществ.

В Москве, например, неблаго­приятные по условиям загрязнения воздуха метеорологические условия, связанные с застоями воздуха и ин­версиями, создаются летом, преиму­щественно в ночные часы при слабых северных и восточных ветрах.

При общей закономерности сни­жения уровня загрязнения по мере удаления от дороги снижение уров­ня шума происходит за счет рассеи­вания звуковой энергии в атмосфере и поглощения ее поверхностным по­кровом. Рассеивание отработавших газов зависит от направления и ско­рости ветра (рис. 5.1).

Более высокая температура у поверхности земли в дневное время заставляет воздух подниматься вверх, что приводит к дополнитель­ной турбулентности.

Ночью температура у поверхности земли более низкая, поэтому турбулентность уменьшается. Это явление служит одной из причин лучшего распространения звука ночью по сравне­нию с дневным временем. Рассеивание отработавших газов, наобо­рот, уменьшается.

Способность земной поверхности поглощать или излучать теп­лоту влияет на вертикальное распределение температуры в призем­ном слое атмосферы и приводит к температурной инверсии (откло­нению от адиабатности). Повышение температуры воздуха с высотой приводит к тому, что вредные выбросы не могут подни­маться выше определенного потолка. В инверсионных условиях ос­лабляется турбулентный обмен, ухудшаются условия рассеивания вредных выбросов в приземном слое атмосферы. Для приземной ин­версии особое значение имеет повторяемость высот верхней границы, для приподнятой инверсии – повторяемость нижней границы.

Сочетание природных факторов, определяющих возможный уровень загрязнения атмосферы, характеризуется:

· метеорологиче­ским и климатическим потенциалом загрязнения атмосферы;

· высотой слоя перемешивания;

· повторяемостью приземных и приподнятых инверсий, их мощностью, интенсивностью;

· повторяе­мостью застоев воздуха, штилевых слоев до различных высот.

Падение концентраций вредных веществ в атмосфере происхо­дит не только вследствие разбавления выбросов воздухом, но и из-за постепенного самоочищения атмосферы. В процессе самоочище­ния атмосферы происхо­дит:

1) седиментация, т.е. выпадение выбросов с низкой реакционной способностью (твердых час­тиц, аэрозолей) под дей­ствием силы тяжести;

1) нейтрализация и связывание газообразных выбросов в открытой атмосфере под действием солнечной радиации или компонентами биоты.

Определенный потенциал самовосстановления свойств окружающей среды, в том числе и очищения атмосферы, связан с поглощением водными поверхностями до 50 % природных и техноген-ных выбросов СО 2 . В водоемах растворяются и другие газообраз-ные загрязнители воздуха. То же происходит на поверхности зеле-ных насаждений: 1 га городских зеленых насаждений поглощает в течение часа такое же количество СО 2 , которое выдыхают 200 чело-век.

Химические элементы и соединения, содержащиеся в атмосфере, поглощают часть соединений серы, азота, углерода. Гнилостные бактерии, содержащиеся в почве, разлагают органические остатки, возвращая CO 2 в атмосферу. На рис. 5.2 приведена схема загрязне-ния среды канцерогенными полициклическими ароматическими уг-леводородами (ПАУ), содержащимися в выбросах транспортных средств, объектов транспортной инфраструктуры, и ее очищения от этих веществ в компонентах окружающей среды.

Введение

Сегодня в мире существует большое количество экологических проблем, начиная от исчезновения некоторых видов растений и животных, заканчивая угрозой вырождения человеческой расы. В настоящее время в мире имеется множество теорий, в которых особое значение имеет поиск наиболее оптимальных путей их решения. Но, к сожалению, на бумаге все гораздо проще, чем в реальной жизни.

Также в большинстве стран проблема экологии стоит на первом месте, но, увы, не в нашей стране, по крайней мере, раньше, но в последнее время ей начинают уделять больше внимания, применяются новые меры.

Решающей стала проблема загрязнения воздуха, воды опасными промышленными отходами, продуктами жизнедеятельности человека, токсичными химическими и радиоактивными веществами. Чтобы предотвратить эти эффекты нужны совместные усилия биологов, химиков, техников, врачей, социологов и других специалистов. Это проблема международная, потому что воздух не имеет государственных границ.

Атмосфера в нашей жизни имеет большое значение. Это и удержание теплоты Земли, и защита живых организмов от вредных доз космического излучения. Так же, является источником кислорода для дыхания и углекислого газа для фотосинтеза, энергии, способствует перемещению паров соды и мелких материалов на планете - и это еще не весь список значений воздуха в природных процессах. Несмотря на то, что площадь атмосферы огромна, она подвергается серьезным воздействиям, которые в свою очередь вызывает изменения ее состава не только на отдельных участках, но и на всей планете.

Огромное количество О2 расходуется в случаях, когда возникают пожары торфяников, лесов, залежей каменного угля. Выявлено, что в большинстве высокоразвитых странах на хозяйственные нужды человек тратит еще на 10-16 % больше кислорода, чем его возникает в результате фотосинтеза растений. Потому в крупных городах возникает дефицит О2. Кроме того, в результате интенсивной работы промышленных предприятий и транспорта в воздух выбрасывается огромное количество пылеподобных и газоподобных отходов.

Цель курсовой работы заключается в оценке степени загрязнения атмосферы и определение мероприятий по ее снижению.

Для достижения этих целей поставлены следующие задачи:

изучение критериев оценки степени загрязненности воздуха городов;

выявление источников загрязнения воздуха;

оценка состояния атмосферного воздуха по России на 2012 год;

осуществление мероприятий по снижению уровня загрязнения атмосферы.

Актуальность проблемы загрязнения атмосферы в современном мире возрастает. Атмосфера - самая важная жизнеобеспечивающая природная среда, представляющая собой смесь газов и аэрозолей в приземном слое атмосферы, которая сформирована в результате эволюции земли, деятельности человека и расположенных за пределами жилых, промышленных и других объектов. Результаты экологических исследований, как российский, так и зарубежных, показывают, что загрязнение приземного воздуха является самым мощным, непрерывно действующим фактором на человека, пищевую цепь и окружающую среду. Воздушный бассейн обладает неограниченным пространством и играет роль наиболее подвижного, химически агрессивного и всепроникающего агента взаимодействия вблизи поверхности компонентов биосферы, гидросферы и литосферы.

Глава 1. Оценка уровня загрязнения атмосферы

1 Критерии и показатели оценки состояния атмосферы

Атмосфера является одним из элементов окружающей среды, который подвергается постоянному воздействию человеческой деятельности. Последствия данного воздействия зависят от различных факторов и проявляются в изменении климата и химического состава атмосферы. Эти изменения существенно влияют на биотические компоненты окружающей среды, включая человека.

Воздушная среда может оцениваться в двух аспектах:

Климат и его изменения под влиянием естественных причин и антропогенных воздействий в целом (макроклимат) и данного проекта в частности (микроклимат). Эти оценки предполагают прогноз потенциального воздействия изменения климата на реализацию проектируемого вида антропогенной деятельности.

Загрязнения атмосферы. Для начала оценивается возможность загрязнения атмосферы с помощью одного из комплексных показателей, таких как: потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА), рассеивающая способность атмосферы (РСА) и другие. После этого проводится оценка существующего уровня загрязнения атмосферного воздуха в необходимом регионе .

Выводы о климатических и метеорологических характеристиках, и об источнике загрязнения делаются, в первую очередь, на основе данных регионального Росгидромета, далее - на основе данных о санитарно-эпидемиологической службы и специальных аналитических инспекций Госкомэкологии, также, опираются на различные литературные источники.

В итоге, на основе полученных оценок и данных о конкретных выбросах в атмосферу проектируемого объекта делаются расчеты прогноза загрязнения воздуха, при этом используют специальные компьютерные программы ("эколог", "гарант", "эфир" и др.), позволяющие не только оценить возможные уровни загрязнения воздуха, но и получить карто-схему полей концентраций и данные по осаждению загрязняющих веществ (ЗВ) на подстилающей поверхности.

К критерию оценки степени загрязнения атмосферного воздуха относится предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ . Измеренные и вычисленные концентрации загрязняющих веществ в атмосфере можно сравнить с ПДК и, следовательно, загрязнение атмосферы измеряется в величинах ПДК.

При этом, стоит обратить внимание на то, что не следует путать концентрации загрязняющих веществ в воздухе с их выбросами. Концентрация представляет собой массу вещества в единице объема (или массы), а выброс - это вес вещества, поступившего в единицу времени (т.е. "доза"). Выброс не может быть критерием загрязнения воздуха, но, так как, загрязнения атмосферы зависят не только от массы выбросов, но и от других факторов (метеорологических параметров, высоты источника выброса и др.).

Прогнозы загрязнения воздуха применяются в других разделах ОВОС для прогнозирования влияния других факторов от воздействия загрязненной окружающей среды (загрязнение подстилающей поверхности, вегетация растительности, заболеваемости населения и др.).

При осуществлении экологической экспертизы оценка состояния воздушного бассейна основывается, исходя из комплексной оценки загрязнения атмосферного воздуха в районе исследования, при этом используется система прямых, косвенных и индикаторных критериев . Оценка качества воздуха (в первую очередь, степень загрязнения) достаточно хорошо разработана и основывается на огромном количестве законодательных и директивных документов, которые используют прямые методы контроля для измерения параметров окружающей среды, а также косвенные методы расчета и критерии оценки.

Прямые критерии оценки. К основным критериям состояния загрязнения атмосферного воздуха относятся величины предельно допустимых концентраций (ПДК). Следует отметить, что атмосфера так же является средой переноса техногенных веществ-загрязнителей, а также она наиболее изменчива и динамична из всех абиотических ее компонентов. Основываясь на этом, для оценки степени загрязнения атмосферного воздуха используют дифференцированнае по времени оценочные показатели, такие как: максимально разовые ПДКмр (краткосрочные эффекты), среднесуточные ПДКсс и среднегодовые PДКг (для более длительного воздействия).

Степень загрязнения воздуха можно оценить с помощью повторения и частоты превышения ПДК, учитывая класс опасности, а также с помощью суммирования биологических воздействий загрязнения (ЗВ). Уровень загрязнения атмосферы веществами различных классов опасности определяется "приведением" их концентрации, нормированных по ПДК, к концентрациям веществ 3-го класса опасности .

Существует подразделение загрязняющих веществ в воздухе по вероятности их неблагоприятного воздействия на здоровье человека, которое включает в себя 4 класса:

) первый класс - чрезвычайно опасные.

) второй класс - высоко опасные;

) третий класс - -умеренно опасные;

) четвертый класс-мало опасные.

В основном применяют фактические максимально разовые, среднесуточные и среднегодовые ПДК в сравнении с фактическими концентрациями загрязняющих веществ в воздухе за последние несколько лет, но не менее 2-х лет.

Так же к немаловажным критериям для оценки суммарного загрязнения атмосферы относится значение комплексного показателя (Р), равное квадратному корню из суммы квадратов концентрации веществ различных классов опасности, нормированных по ПДК, приведенных к концентрации вещества третьего класса опасности.

Наиболее распространенным и информативным показателем загрязнения атмосферы - показатель КИЗА (комплексный индекс среднегодового загрязнения атмосферы). Распределение по классам состояния атмосферы происходит в соответствии с классификацией уровней загрязнения по четырехбалльной шкале:

класс "нормы" - означает, что уровень загрязнения воздуха ниже среднего по городам страны;

класс "риска" - равен среднему уровню;

класс "кризиса" - выше среднего уровня;

класс "бедствия" - намного выше среднего уровня.

В основном КИЗА используется для сравнительного анализа загрязнения воздуха в разных частях изучаемой территории (городов, районов и т.п.), а также для оценки временной тенденции касательно состояния загрязнения воздуха.

Ресурсный потенциал воздушного бассейна определенной территории рассчитывается исходя из его способности к рассеиванию и выведению примесей и соотношения фактического уровня загрязнения и величины ПДК. Оценка способности к рассеиванию воздуха определяется на основе следующих показателей: потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА) и параметр потребления воздуха (ПВ) . Данные характеристики выявляют особенности формирования уровней загрязнения в зависимости от погодных условий, которые способствуют накоплению и удалению примесей из воздуха.

Потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА) является комплексной характеристикой метеорологических условий, которые оказываются неблагоприятными для рассеивания примесей в воздухе. В настоящее время в России существует 5 классов ПЗА, которые характерны для условий города, основанных на повторяемости приземных инверсий, застоя слабого ветра и продолжительности тумана.

Под параметром потребления воздуха (ПВ) понимают объем чистого воздуха, который необходим для разбавления выбросов загрязняющих веществ в атмосферу до уровня средней допустимой концентрации . Данный параметр имеет особое значение при управлении качества воздуха, если природопользователь установил режим коллективной ответственности (принцип "пузыря") в условиях рыночных отношений. Основываясь на данный параметр, объем выбросов устанавливается для всего региона, и только после этого, расположенные на его территории предприятия, совместными усилиями выявляют оптимальный вариант обеспечения необходимым объем, в том числе через торговлю правами на загрязнение .

Принято, что воздух можно рассматривать как начальное звено в цепочке загрязнений окружающей среды и объектов. Зачастую, почвы и поверхностные воды являются косвенными показателями её загрязнения, а в некоторых случаях, наоборот, могут быть источниками вторичного загрязнения воздушного бассейна. Отсюда возникает необходимость не только оценки загрязнения воздуха, но и контроль за возможными последствиями взаимовлияния атмосферы и сопредельных сред, а так же получение интегральной (смешанной) оценки состояния воздушного бассейна .

К косвенным показателям оценки загрязненности воздуха относится интенсивность поступления атмосферной примеси в результате сухого осаждения на почвенный покров и водные объекты, а также в результате вымывания её атмосферными осадками . Критерием данной оценки является величина допустимых и критических нагрузок, которые выраженны в единицах плотности выпадений с учетом временного интервала (длительности) их поступления.

Итогом комплексной оценки состояния загрязнения воздушного бассейна является анализ развития техногенных процессов и оценка возможных отрицательных последствий в краткосрочной и долгосрочной перспективе на локальном и региональном уровнях. Анализируя пространственную характеристику и временную динамику результатов воздействия загрязнения воздуха на здоровье человека и состояние экосистемы, необходимо опираться на метод картографирования, используя наборы картографических материалов, которые характеризуют природные условия региона, в том числе охраняемые области.

Оптимальная система составляющих интегральной (комплексной) оценки включает в себя:

оценку уровня загрязнения с санитарно-гигиенических позиций (ПДК);

оценку ресурсного потенциала атмосферы (ПЗА и ПВ);

оценку степени влияния на определенные среды (почвенно-растительный и снеговой покров, воды);

тенденцию и интенсивность процессов антропогенного развития данной природно-технической системы для выявления краткосрочных и долгосрочных эффектов воздействия;

определение пространственного и временного масштабов возможных негативных последствий антропогенного воздействия .

1.2 Виды источников загрязнения атмосферы

По характеру загрязнителя выделяют 3 типа загрязнения воздуха:

физическое - механическое (пыль, твердые частицы), радиоактивное (радиоактивное излучение и изотопы, электромагнитное (разнообразные виды электромагнитных волн, в том числе радиоволны), шумовое (различные громкие звуки и низкочастотные колебания) и тепловое загрязнение, такие как, выбросы теплого воздуха и т.п.;

химическое - загрязнение газообразными веществами и аэрозолями. В настоящее время главными химическими загрязнителями атмосферы являются оксид углерода (IV), оксиды азота, диоксид серы, углеводороды, альдегиды, тяжелые металлы (Pb, Cu, Zn, Cd, Cr), аммиак, атмосферная пыль и радиоактивные изотопы;

биологические загрязнения - как правило, загрязнения микробной природы, такие как, загрязнение воздуха вегетативными формами и спорами бактерий и грибов, вирусами и т.д. .

Природными источниками загрязнения являются вулканические извержения, пылевые бури, лесные пожары, пыль космического происхождения, частицы морской соли, продукты растительного, животного и микробного происхождения . Степень данного загрязнения рассматривается в качестве фона, малоизмененного в течении определенного периода времени.

Вулканическая и флюидная активность Земли является, пожалуй, самым главным природным процессом загрязнения приземного воздушного бассейна. Зачастую, масштабные извержения вулканов приводят к массовому и затяжному загрязнению воздуха. Об этом можно узнать из летописи и современных наблюдательных данных (например, извержение вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991 году). Это связано с тем, что в высокие слои атмосферы моментально выбрасывается огромное количество газов. При этом, на большой высоте подхватываются движущимися с большой скоростью воздушными потоками и быстро распространяются по всему миру. Продолжительность загрязненного состояния воздуха после масштабных вулканических извержений может достигать нескольких лет.

В результате хозяйственной деятельности человека выявляются антропогенные источники загрязнения окружающей среды. Они включают в себя:

Сжигание горючих ископаемых, сопровождающееся выбросом 5 млрд. тонн углекислого газа ежегодно. В следствии этого, получается, что за 100 лет содержание СО2 возросло на 18 % (с 0,027 до 0,032%). За последние три десятилетия частота этих выбросов значительно увеличилась .

Работы теплоэлектростанций, в результате которых, при сжигании высокосернистых углей выделяются диоксид серы и мазута, что приводит к появлению кислотных дождей.

Выхлопы современных турбореактивных самолетов с оксидами азота и газообразными фторуглеродами из аэрозолей, приводящие к нарушению озонового слоя атмосферы.

Загрязнение взвешенными частицами (при шлифовке, упаковке и погрузке, от работы котельных, электростанций, шахт).

Выбросы предприятиями разнообразных газов.

Выбросы вредных веществ с переработанными газами одновременно с продуктами нормального окисления углеводородов (углекислого газа и воды). Выхлопные газы в свою очередь включают в себя: :

недогоревшие углеводороды (сажа);

окись углерода (угарный газ);

продукты окисления примесей, содержащихся в топливе;

оксиды азота;

твердые частицы;

кислоты серные и угольные, образующиеся при конденсации водяных паров;

антидетонационные и выносительные присадки и продукты их разрушения;

радиоактивные выбросы;

Сжигание топлива в факельных печах. В следствии этого, возникает монооксид углерода - зодин из самых распространённых загрязняющих веществ.

Сжигание топлива в котлах и двигателях транспортных средств, которое сопровождается образованием оксидов азота, вызывающего смог. Под выхлопными газами (отходящие газы) подразумевают отработавшее в двигателе рабочее тело. Они представляют собой продукты окисления и неполного сгорания углеводородного топлива . Выбросы отходящих газов являются основной причиной превышения допустимых концентраций токсичных веществ и канцерогенов в воздухе больших городов, образования смогов, что в свою очередь часто приводит к отравлению в замкнутых пространствах.

Количество выбрасываемых в атмосферу автомобилями загрязняющих веществ, представляет собой массу выбросов газов и состав выхлопных газов.

Высокую опасность представляют оксиды азота, которые, приблизительно, в 10 раз опаснее угарного газа. Доля токсичности альдегидов невысокая, составляет примерно 4-5 % от общей токсичности отходящих газов. Токсичность различных углеводородов значительно отличается. Непредельные углеводороды в присутствии диоксида азота фотохимически окисляются и образуют токсичные кислородосодержащие соединения, т.е смог.

Качество дожигания на современных катализаторах таково, что доля СО после катализатора обычно менее 0,1 %.

2-бензантрацен

2,6,7-дибензантрацен

10-диметил-1,2-бензантрацен

Кроме этого, при использовании сернистых бензинов в состав выхлопных газов могут входить оксиды серы, при использовании этилированного бензина - свинец (тетраэтилсвинец), бром, хлор, а также их соединения . Считается, что аэрозоли галоидных соединений свинца могут быть подвергнуты каталитических и фотохимических превращениях, так же образуя смога.

При длительном контакте со средой, отравленной выхлопными газами автомобилей, может произойти общее ослабление организма - иммунодефицит. Так же, газы сами по себе могут стать причиной различных заболеваний, таких как, дыхательной недостаточности, гайморита, ларинготрахеита, бронхита, пневмонии, рака легких. Одновременно с этим, отходящие газы вызывают атеросклероз сосудов головного мозга. Опосредованно через легочную патологию могут возникнуть и различные нарушения сердечно-сосудистой системы.

К основным загрязнителям относятся:

) Окись углерода (СО) - бесцветный газ, который не имеет запаха, также известен как «угарный газ». Образуется в процессе неполного сгорания ископаемого топлива (угля, газа, нефти) при недостатке кислорода и низкой температуре. Кстати, 65% от всех выбросов приходится на транспорт, 21% - на мелких потребителей и бытовой сектор, а 14% - на промышленность . При вдыхании угарный газ за счет имеющейся в его молекуле двойной связи образует прочные комплексные соединения с гемоглобином крови человека и тем самым блокирует поступление кислорода в кровь.

) Двуокись углерода (СО2) - или углекислый газ, - бесцветный газ с кисловатым запахом и вкусом, является продуктом полного окисления углерода. Считается одним из парниковых газов. Диоксид углерода не токсичен, но не поддерживает дыхание. Большая концентрация в воздухе вызывает удушье, так же, как и недостаток углекислого газа.

) Диоксид серы (SO2) (диоксид серы, сернистый ангидрид) - бесцветный газ с резким запахом. Образуется в процессе сгорания серосодержащих ископаемых видов топлива, как правило, угля, а также при переработке сернистых руд. Он участвует в формировании кислотных дождей . Общемировой выброс SO2 оценивается в 190 млн. тонн ежегодно. Продолжительное воздействие диоксида серы на человека может привести сначала к потере вкусовых ощущений, стесненному дыханию, а после этого - к воспалению или отеку лёгких, перебоям в сердечной деятельности, нарушению кровообращения и остановке дыхания.

) Оксиды азота (оксид и диоксид азота) - газообразные вещества: монооксид азота NO и диоксид азота NO2 объединяются одной общей формулой NOх. При всех процессах горения образуются окислы азота, при этом, значительная их часть в виде оксида. Чем выше температура сгорания, тем интенсивнее происходит образование окислов азота. Следующим источником окислов азота выступают предприятия, которые производят азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения. Количество окислов азота, которые поступают в атмосферу, составляет 65 млн. тонн ежегодно. От общего количества выбрасываемых в атмосферу оксидов азота на транспорт приходится 55%, на энергетику - 28%, на промышленные предприятия - 14%, на мелких потребителей и бытовой сектор - 3% .

5) Озон (О3) - газ с характерным запахом, более сильный окислитель, чем кислород. Он относится к наиболее токсичным из всех обычных загрязнителей. В нижних слоях атмосферы озон формируется в результате фотохимических процессов с участием диоксида азота и летучих органических соединений.

) Углеводороды-химические соединения углерода и водорода. Они включают в себя тысячи разнообразных загрязняющих воздух веществ, которые содержатся в несгоревших жидкостях, используемых в составе промышленных растворителей и т.д.

) Свинец (Pb) - серебристо-серый металл, токсичен в любых формах. Часто применяется для производства красок, боеприпасов, типографского сплава и др. Примерно 60% всемирного производства свинца ежегодно тратится на создание кислотных аккумуляторов. При этом, главными источниками (около 80%) загрязнения воздуха соединениями свинца считаются отходящие газы автомобилей, использующих этилированный бензин. При попадании в организм свинец накапливается в костях, вызывая их разрушение.

) Сажа попадает в категорию вредных частиц для легких. Это объясняется тем, что частицы менее пяти микрон в диаметре не проходят фильтрацию в верхних дыхательных путях. Дым от дизельных двигателей, в состав которого входит в большей степени сажа, определяется как особо опасный, так как его частицы, как известно, вызывают рак.

) Альдегиды так же являются токсичными, могут накапливаться в организме. В дополнение к общетоксичному действию можно добавить раздражающее и нейротоксическое действие. Эффект зависит от молекулярной массы: чем она больше, тем меньше раздражающее действие, но более сильный наркотический эффект. Следует отметить, что ненасыщенные альдегиды более токсичны, чем насыщенные. Некоторые из них имеют канцерогенные свойства.

) Бензапирен считается более классисечким химическим канцерогеном, он опасен для человека даже при малой концентрации, так как имеет свойство биоаккумуляции. Являясь химически сравнительно стабильным, бензапирен может длительно мигрировать от одного объекта к другому. В итоге, большинство объектов и процессов в окружающей среде, которые не обладают способностью синтезировать бензапирен, оказываются вторичными источниками. Еще одно свойство, которым обладает бензапирен - это мутагенное действие.

) Промышленные пыли в зависимости от механизма их образования можно подразделить на 4 класса :

механические пыли, образующихся путем измельчения продукта в ходе технологического процесса;

возгоны, которые образуются в процессе объемной конденсации паров веществ при охлаждении газа, протекающего через технологический аппарат, установку или агрегат;

летучие золы представляют собой содержащиеся в дымовых газах во взвешенном состоянии несгораемые остатки топлива, происходит из его минеральных примесей при горении;

промышленная сажа, в ее состав входит твёрдый высокодисперсный углерод, образующийся при неполном сгорании или термическом разложении углеводородов.

) Смог (от англ. Smoky fog,- "дымовой туман") - аэрозоль, который состоит из дыма, тумана и пыли. Является одним из видов загрязнения атмосферы в крупномасштабных городах и промышленных центрах. Изначально, понятие смог означало дым, созданный путем сжигания большого количества угля (смесь дыма и диоксида серы SO2). В 1950-х годах, был представлен новый вид смога - фотохимический, являющийся результатом смешения в атмосфере таких загрязняющих веществ, как : :

оксид азота, например, диоксид азота (продукты горения ископаемого топлива);

тропосферный (приземный) озон;

летучие органические вещества (пары бензина, красок, растворителей, пестицидов и других химикатов);

перекиси нитратов.

Основными загрязнителями атмосферы в жилых помещениях являются пыль и табачный дым, окиси углерода и двуокиси углерода, двуокись азота, радон и тяжелые металлы, инсектициды, дезодоранты, синтетические моющие средства, аэрозоли лекарств, микробы и бактерии.

воздух загрязнение атмосфера антропогенный

Глава 2. Мероприятия по улучшению качества и охрана атмосферного воздуха

1 Состояние атмосферного воздуха по России на 2012 год

Атмосфера - огромная воздушная система. Нижний слой (тропосфера) толщиной 8 км в полярных и 18 км в экваториальных широтах (80 % воздуха), верхний слой (стратосфера) толщиной до 55 км (20 % воздуха). Атмосфера характеризуется газовым химическим составом, влажностью, составом взвешенных веществ, температурой. В нормальных условиях химический состав воздуха (по объему) следующий: азот - 78,08 %; кислород - 20,95 %; углекислый газ - 0,03 %; аргон - 0,93 %; неон, гелий, криптон, водород - 0,002 %; озон, метан, оксид углерода и оксид азота - десятитысячные доли процента.

Общее количество свободного кислорода в атмосфере - 1,5 в 10 степени .

Суть воздуха в экосистемы Земли заключается, прежде всего, в предоставлении человеку, флоре и фауне жизненно важных газовых элементов (кислорода, углекислого газа), а также в защите Земли от метеоритного воздействия, космического излучения и солнечной радиации.

За время своего существования воздушное пространство оказывалось под влиянием следующих изменений:

безвозвратного изъятия газовых элементов;

временного изъятия газовых элементов;

загрязнения газовыми примесями, которые разрушают ее состав и структуру;

загрязнения взвешенными веществами;

нагревания;

пополнения газовыми элементами;

самоочищения.

Кислород является наиболее важной частью атмосферы для человечества. При недостатке кислорода в организме человека развиваются компенсаторные явления, такие как, учащенное дыхание, ускорение кровотока и др. За 60 лет жизни людей в городе через их легкие проходит 200 грамм вредных химических веществ, 16 грамм пыли, 0,1 грамма металлов. Из самых опасных веществ следет отметить канцероген бензапирен (продукт термического разложения сырья и сжигания топлива), формальдегид и фенол.

В процессе сжигания ископаемого топлива (угля, нефти, природного газа, древесины) происходит интенсивное потребление кислорода и воздух, при этом, загрязняется диоксидом углерода, соединениями серы, взвешенными веществами . На земле ежегодно каждый год подвергаются горению 10 млрд. тонн условного топлива, наряду с организуемыми происходят не организуемые процессы горения: пожары в быту, в лесу, на складах угля, воспламенение выходов природного газа, пожары на нефтяных месторождениях, а также при транспортировки топлива. На все виды сгорания топлива, на получение металлургической и химической продукции, на дополнительные окисления разнообразных отходов каждый год тратиться от 10 до 20 миллиардов тонн кислорода. Увеличение потребления кислорода в результате хозяйственной деятельности человека не меньше 10 - 16 % ежегодных биогенных образований.

Автомобильный транспорт для того, чтобы обеспечить процесс сжигания в двигателях, потребляет кислород атмосферы, загрязняя, при этом, ее углекислым газом, пылью, взвешенными продуктами сгорания бензина, такие как, свинец, диоксид серы и др.) . На долю автомобильного транспорта приходится около 13 % всех загрязнений в воздухе. Чтобы уменьшить данные загрязнения, совершенствуют топливную систему транспортного средства и используют электродвигатели на природном газе, водороде или с низким содержанием серы бензина, снижают использование этилированного бензина, применяют катализаторы и фильтры для отходящих газов.

По данным Росгидромета, осуществляющего мониторинг загрязнения воздуха, в 2012 г. в 207 городах страны с населением 64,5 млн. человек среднегодовые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе превышали ПДК (в 2011 г. - 202 города) .

В 48 городах с населением больше 23 млн. человек были зафиксированы максимальные разовые концентрации различных вредных веществ, что составляло болбше 10 ПДК (в 2011 г. - в 40 городах).

В 115 городах с населением почти 50 млн. человек индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) превышал 7. Это означает, что уровень загрязнения атмосферы очень высок (в 2011 г. - 98 городов). В приоритетный список городов с наибольшим уровнем загрязнения воздуха в России (с индексом загрязнения атмосферы, равным или больше 14) в 2012 г. включен 31 город с населением более 15 млн. человек (в 2011 г. - городов) .

В 2012 году по сравнению с предшествующим годом по всем показателям загрязнения атмосферы увеличилось количество городов, и, следовательно, численность населения, которое подвержено не только высокому, но и возрастающему влиянию загрязнителей в воздухе.

Данные изменения совершаются не только из-за увеличения промышленных выбросов при возрастании промышленного производства, но также в связи с возрастанием автомобильного транспорта в городах, сжигания большого количества топлива для ТЭЦ, заторов на дорогах и непрерывной работы двигателя на холостом ходу, когда в машине нет средств для нейтрализации выхлопных газов. В последнее время в большинстве городов произошло значительное снижение экологически чистого общественного транспорта - трамваев и троллейбусов - за счет увеличения парка маршрутных такси.

В 2012 году список городов с наиболее высоким уровнем загрязнения воздушного пространства, был пополнен 10 городами - центрами черной и цветной металлургии, нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности. Состояние атмосферы в городах по федеральным округам можно охарактеризовать следующим образом.

В Центральном федеральном округе в 35 городах среднегодовые концентрации вредных веществ превышали 1 ПДК. В 16 городах с численностью 8 433 тыс. человек уровень загрязнений оказался очень высок (ИЗА имела значение равное или больше 7) . В городах Курск, Липецк и в южной части Москвы данный показатель оказался завышенным (ИЗА? 14), и поэтому данный список был включен в число городов с высоким уровнем загрязнения атмосферы.

В Северо-Западном федеральном округе в 24 городах среднегодовые концентрации вредных примесей превышали 1 ПДК, а в четырех городах их максимальные разовые концентрации составляли более 10 ПДК. В 9 городах с населением 7 181 тыс. человек уровень загрязнения был высоким, а в г. Череповце - очень высоким.

В Южном федеральном округе в 19 городах среднегодовые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе превышали 1 ПДК, а в четырех городах их максимальные разовые концентрации были больше 10 ПДК. Высокий уровень загрязнения воздуха был в 19 городах с населением 5 388 тыс. человек. Очень высокий уровень загрязнения воздуха отмечен в Азове, Волгодонске, Краснодаре и Ростове-на-Дону, в связи с чем они отнесены к числу городов с наиболее загрязненным воздушным бассейном

В Приволжском федеральном округе в 2012 г. среднегодовые концентрации вредных примесей в атмосферном воздухе превысили 1 ПДК в 41 городе. Максимальные разовые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе составляли более 10 ПДК в 9 городах . Уровень загрязнения воздуха был высоким в 27 городах с населением 11 801 тыс. человек, очень высоким - в г. Уфа (отнесенном к числу городов с наибольшим уровнем загрязнения воздуха).

В Уральском федеральном округе среднегодовые концентрации вредных примесей в атмосферном воздухе превысили 1 ПДК в 18 городах. Максимальные разовые концентрации составляли более 10 ПДК в 6 городах. Высокий уровень загрязнения воздуха был в 13 городах с населением 4 758 тыс. человек, а Екатеринбург, Магнитогорск, Курган и Тюмень вошли в список городов с наибольшим уровнем загрязнения атмосферного воздуха.

В Сибирском федеральном округе в 47 городах среднегодовые концентрации вредных примесей в атмосферном воздухе превысили 1 ПДК, а в 16 городах максимальные разовые концентрации составляли более 10 ПДК. Высокий уровень загрязнения воздуха отмечен в 28 городах с населением 9 409 человек, а очень высокий - в городах Братск, Бийск, Зима, Иркутск, Кемерово, Красноярск, Новокузнецк, Омск, Селенгинск, Улан-Удэ, Усолье-Сибирское, Чита и Шелехов. Таким образом, Сибирский федеральный округ в 2012 г. лидировал как по числу городов, в которых были превышены среднегодовые нормы ПДК, так и по числу городов с наиболее высоким уровнем загрязнения воздушного бассейна.

В Дальневосточном федеральном округе среднегодовые концентрации вредных примесей превышали 1 ПДК в 23 городах, максимальные разовые концентрации были больше 10 ПДК в 9 городах. Высокий уровень загрязнения воздуха отмечен в 11 городах с населением в 2 311 тыс. человек . Города Магадан, Тында, Уссурийск, Хабаровск и Южно-Сахалинск отнесены к числу городов с наибольшим уровнем загрязнения атмосферного воздуха.

В условиях наращивания объемов промышленного производства, преимущественно на морально и физически устаревшем оборудовании в базовых отраслях экономики, а также при неуклонно растущем количестве автомобилей следует ожидать дальнейшего ухудшения качества атмосферного воздуха в городах и промышленных центрах страны.

По данным совместной программы наблюдения и оценки переноса на большие расстояния загрязняющих воздух веществ в Европе, представленных в 2012 г., на Европейской территории России (ЕТР) общие выпадения окисленных серы и азота составили 2 038,2 тыс. т., 62,2 % этого количества - трансграничные выпадения. Общие выпадения аммиака на ЕТР составили 694,5 тыс. т., из которых 45,6 % - трансграничные выпадения.

Общие выпадения свинца на ЕТР составили 4 194 т., в том числе 2 612 т., или 62,3 %, - трансграничные выпадения. На ЕТР выпало 134,9 т. кадмия, из них 94,8 т., или 70,2%, - в результате трансграничных поступлений . Выпадения ртути составили 71,2 т., из них 67,19 т, или 94,4 %, - трансграничные поступления. Значительную долю вклада в трансграничное загрязнение территории России ртутью (почти 89 %) вносят природные и антропогенные источники, находящиеся за пределами европейского региона.

Выпадения бензапирена превысили 21 т, из них 16 т, или более 75,5 %, - трансграничные выпадения.

Несмотря на принятые меры по снижению выбросов вредных веществ Сторонами Конвенции о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния (1979 г.), трансграничные выпадения на ЕТР окисленных серы и азота, свинца, кадмия, ртути и бензапирена превосходят выпадения от российских источников.

Состояние озонового слоя Земли над территорией Российской Федерации в 2012 г. оказалось устойчивым и очень близким к норме, что весьма примечательно на фоне сильного уменьшения общего содержания озона, наблюдавшегося в предыдущие годы.

Данные Росгидромета показали, что до настоящего времени озоноразрушающие вещества (хлорфторуглероды) не сыграли определяющей роли в наблюдаемой межгодовой изменчивости общего содержания озона, происходящей под влиянием естественных факторов .

2 Мероприятия по снижению уровня загрязнения атмосферы

Закон "Об охране атмосферного воздуха" комплексно рассматривает данную проблему. Он сгруппировал требования, разработанные в предыдущие годы и проверенные на практике . Например, введение правила о запрещении ввода в действие любых производственных объектов (вновь созданные или реконструированные), если они в процессе эксплуатации станут источниками загрязнений или иных негативных воздействий на атмосферный воздух .

Дальнейшее развитие получили правила о нормировании предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в воздушном пространстве.

Государственным санитарным законодательством для атмосферы были разработаны и установлены ПДК для большого количества химических веществ, как при изолированном действии, так и для их комбинаций .

Гигиенические нормативы - это государственное требование к руководителям предприятий. За соблюдением данных нормативов следят органы государственного санитарного надзора Министерства здравоохранения и Государственный комитет по экологии.

Огромное значение для санитарной охраны атмосферы играет выявление новых источников загрязнения воздушной среды, учет проектируемых, строящихся и реконструируемых объектов, загрязняющих атмосферу, контроль за разработкой и реализацией генеральных планов городов, поселков и промышленных узлов в части размещения промышленных предприятий и санитарно-защитных зон .

Закон "Об охране атмосферного воздуха" устанавливает требования по установлению нормативов предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в воздушное пространство . Данные нормативы необходимо устанавливать для каждого стационарного источника загрязнения, для каждой отдельной модели транспортных и других передвижных средств, и установок. Они определяются таким образом, что совокупность выбросов от всех источников загрязнения на определенной территории не превышала предельно допустимых значений загрязняющих веществ в атмосфере. Предельно допустимые выбросы устанавливают с учетом предельно допустимых концентраций.

Важное значение имеют требования Закона, касающиеся применения средств защиты растений. Все законодательные меры представляют собой систему профилактических мер, направленных на предотвращение загрязнения воздуха.

Есть также архитектурно-планировочные меры, направленные на строительство предприятий, планирования городских застроек с учетом экологических соображений, озеленения городов и др. При строительстве необходимо придерживаться правил установленных законом и не допускать строительство вредных производств в городских районах . Важно организовывать массовое озеленение городов, потому что зеленые насаждения поглощают из воздуха многие вредные вещества и способствуют очищению атмосферы.

Как видно из практики, в настоящее время в России зеленые насаждения только уменьшаются в количестве. Не говоря уже о том, что многочисленные "спальные районы", застроенные в свое время, не выдерживают критики . Это связанно с тем, что застроенные дома находятся слишком близко друг к другу, а воздух между ними подвержен застою.

Так же остро стоит проблема рационального расположения дорожной сети в городах, а также качество самих дорог. Не секрет, что построенные в свое время дороги однозначно не подходят к современному количеству машин. Для решения данной проблемы, необходимо строительство объездной дороги. Это поможет разгрузить центр города от транзитного большегрузного автотранспорта. Также необходима капитальная реконструкция (а не косметический ремонт) дорожного покрытия, строительство современных транспортных развязок, выпрямление дорог, устройства звукозащитных барьеров и озеленение придорожной полосы. К счастью, несмотря на финансовые затруднение в настоящее время данная ситуация значительно изменилась, причем в лучшую сторону.

Так же следует обеспечить быстрый и четкий контроль за состоянием воздуха через сеть постоянных и передвижных станций контроля. Необходимо обеспечить хотя бы минимальный контроль качества выбросов от автотранспорта через специальное тестирование. Следует сокращать процессы горения различных свалок, потому что в этом случае одновременно с дымом выделяется огромное количество вредных веществ.

При этом, Закон предусматривает не только контроль за выполнением его требований, но так же ответственность за их нарушение . Специальная статья определяет роль общественных организаций и граждан в осуществлении мероприятий по охране воздушной среды, требует от них активного содействия государственным органам в этих вопросах, так как только общее участие общественности поможет в реализации положений настоящего Закона.

Предприятия, чьи производственные процессы - это источник выбросов в атмосферу вредных и неприятно пахнущих веществ, необходимо отделять от жилой застройки санитарно-защитными зонами. Санитарно-защитная зона для предприятий и объектов может возможно увеличить при необходимости и соответствующем обосновании, но не более чем в 3 раза в зависимости от следующих причин: а) эффективность предусмотренных или возможных для осуществления методов очистки выбросов в воздушное пространство; б) отсутствие способов очистки выбросов; с) размещение жилой застройки при необходимости с подветренной стороны относительно предприятия в зоне возможного загрязнения воздуха; г) роза ветров и другие неблагоприятные местные условия; г) строительство новых, еще недостаточно изученных вредных в санитарном отношении промышленностей.

Площадь санитарно-защитных зон для отдельных групп или комплексов крупных предприятий химической, нефтеперерабатывающей, металлургической, машиностроительной и других отраслей промышленности, а также тепловых электрических станций с выбросами, которые создают высокую концентрацию различных вредных веществ в атмосфере, и которые оказывают особенно пагубное воздействие на здоровье и санитарные условия жизни населения, устанавливается в каждом индивидуальном случае по совместному решению Минздрава и Госстроя России.

Для увеличения эффективности санитарно-защитных зон на их территории высаживают деревья и кустарники, а также травянистую растительность, которые уменьшают концентрацию промышленной пыли и газов. В санитарно-защитных зонах предприятий, значительно загрязняющих атмосферу вредными для растительности газами, необходимо выращивать наиболее газоустойчивые деревья, кустарники и травы с учетом степени агрессивности и концентрации промышленных выбросов . Особенно вредными для растительности являются выбросы химической промышленности (серы и диоксида серы, сероводорода, хлор, фтор, аммиак и др.), черной и цветной металлургии, угольной промышленности.

Наряду с этим, к еще одной немаловажной задаче относятся воспитание экологической значимости у населения. Нехватка базового экологического мышления особо заметно в современном мире. Если на Западе работают программы, с помощью которых дети с детства изучают основы экологического мышления, то в России пока не наблюдается существенного прогресса в этой области. Пока в России не появится поколение с полностью сформированным экологическим сознанием, не будет заметен прогресс в понимании и предупреждении экологических последствий деятельности человека.

Заключение

Атмосфера - это главный фактор, определяющий климатические и погодные условия на Земле. Ресурсы атмосферы имеют большое значение в хозяйственной деятельности человека. Воздух является неотъемлемой составляющей производственных процессов, а также других видов хозяйственной деятельности человека.

Воздушное пространство - один из самых важных элементов природы, являющийся неотъемлемой частью среды обитания человека, растений и животных. Данные обстоятельства обусловливают необходимость правового регулирования общественных отношений, связанных с охраной атмосферы от различных вредных химических, физических и биологических воздействий.

Главной функцией воздушного бассейна выступает тот фактор, что он является незаменимым источником кислорода, который необходим для существования всех форм жизни на Земле. Все функции атмосферы, что имеют место в отношении флоры и фауны, человека и общества, выступают как одно из важных условий для обеспечения комплексного правового регулирования охраны воздушного бассейна.

Главным нормативно-правовым актом выступает Федеральный закон "Об охране атмосферного воздуха". На основе него опубликованы и другие акты законодательства Российской Федерации и субъектов Российской Федерации. Ими регулируются компетенция государственных и иных органов в области охраны атмосферы, государственный учет вредных воздействий на него, контроля, мониторинга, разрешения споров и ответственности в области охраны атмосферного воздуха.

Государственное управление в сфере охраны атмосферы осуществляется в соответствии с законодательством Правительством Российской Федерации непосредственно или через специально уполномоченный федеральный орган исполнительной власти в области охраны атмосферы, а также органами государственной власти субъектов Российской Федерации.

Список используемой литературы

1. Об охране окружающей среды: Федеральный закон от 10.01.2002 № 7-ФЗ (ред. от 12.03.2014) [Электронный ресурс]// Собрание законодательства РФ.- 12.03.2014.- №27-ФЗ;

Об охране атмосферного воздуха: Федеральный закон от 04.05.1999 № 96-ФЗ (ред. от 27.12.2009) [Электронный ресурс]// Собрание законодательства РФ.- 28.12.2009.- № 52 (1 ч.);

О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения: Федеральный закон от 30.03.1999 №52-ФЗ (ред. от 30.12.2008) [Электронный ресурс]// Собрание законодательства РФ.- 05.01.2009.- № 1;

Коробкин В.И. Экология [Текст]: учебник для вузов / В.И. Коробкин, Л.В. Передельский.- Ростов н/Д: Феникс, 2011.- 373 с.

Николайкин Н.И. Экология [Текст]: учебник для вузов / Н.И. Николайкин, Н.Е. Николайкина, О.П. Мелехова.- М.: Дрофа, 2013.- 365 с.

Экологические проблемы: что происходит, кто виноват и что делать? / Под ред. В.И. Данилова-Данильяна.- М.: Изд-во МНЭПУ, 2010. - 332 с.

Экологическое право: учебник / Под ред. С.А. Боголюбова.- М.:Велби, 2012.- 400 с.

Экологическое право: учебник / Под ред. О.Л. Дубовик.- М.: Эксмо, 2010.- 428 с.

Гидрометцентр России

Репетиторство

Нужна помощь по изучению какой-либы темы?

Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.

Загрязнение окружающей среды – сложная и многоаспектная проблема. Однако, главным в современной её трактовке являются возможные неблагоприятные последствия для здоровья как настоящего, так и последующих поколений, ибо человек в ряде случаев уже нарушил и продолжает нарушать некоторые важные экологические процессы от которых зависит его существование.
Воздействие окружающей среды на здоровье городского населения
В большой степени загрязнение атмосферы сказывается на здоровье городского населения.
Наиболее активными загрязнителями атмосферы нашего города
(Днепропетровска) являются промышленные предприятия. Лидеры среди них - ПД
ГРЭС (среднее количество выбрасываемых в атмосферу вредных веществ ежегодно составляет около 78501,4 тонн), ОАО “Нижнеднепровский трубопрокатный завод”
(6503,4 тонн), ПО ЮМЗ (938 тонн), ОАО ДМЗ им. Петровского (10124,2 тонн).
Существенный вклад в картину общего загрязнения атмосферного воздуха города вносит автотранспорт. На его долю приходится более 24% от всех выбросов токсических веществ.
На территории Днепропетровска находится около 1500 автохозяйств.
Государственного транспорта насчитывается около 27 тысяч единиц. В личном пользовании граждан находится около 123000 автомобилей.
В ряде районов города (площадь Островского, проспект Газеты Правды, площадь
Ленина) наблюдается превышение предельно допустимых норм уровня загазованности по монооксиду углерода (СО) и углеводорода (СН).
Наибольший уровень загрязнения воздуха наблюдается на площади Островского, которая является одной из транспортных развязок Днепропетровска. Одной из причин загрязнения воздуха являются отработанные газы автотранспорта.
Для снижения влияния автомобильного транспорта на экологическое состояние
Днепропетровска управление по экологии города, проводит работу по следующим направлениям: переоборудование автотранспортных средств на сжатый природный газ; улучшение экологических свойств топлива путем проведения его модификации; проведение контроля и регулирования топливной аппаратуры на токсичность выхлопных газов: перевод автотранспортных средств с жидкого на газообразное топливо.
Работы по указанным направлениям проводятся с 1995 года. Было принято четыре решения ГИКа (№1580 - 95 г.; №442 - 96 г.;№45 - 97 г. и №380 -98г.)
Последнее решение (№380 от 19.03.98 г.) объединяет все направления деятельности управления по снижению влияния выхлопных газов автотранспорта на загрязнение атмосферного воздуха, определяет порядок внедрения и первоочередные мероприятия.
Управлением по экологии, выполняя решение горисполкома, проводится контроль за соблюдением на транспортных средствах требований природоохранного законодательства.
В настоящее время в городе работают 10 стационарных постов наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха, семь из которых принадлежат Укргидромету и три автоматизированные - СЭМ-Город.
В 1998 году общий объем выбросов вредных веществ в атмосферу по сравнению с
1997 годом уменьшился. Так, например, Приднепровская ГРЭС, выбросы загрязняюших веществ которой составляют 75-80% выбросов всех предприятий города, снизила их объем на 7453 тонн, ОАО “ДМЗ им.Петровского” - на 940 тонн. ОАО “Днепрошина” - на 220 тонн, ПО “ЮМЗ”- на 72,5 тонн.
Несколько предприятий увеличило выбросы в 1998 году по сравнению с 1997 годом, но увеличение незначительное: ОАО “Нижнеднепровский трубопрокатный завод - на 15 тонн, ОАО “Днепропетровский силикатный завод” - на 79,2 тонны.
Изменения величин объемов выбросов загрязняющих веществ в атмосферу связаны с изменениями объемов производств. Мероприятия по снижению выбросов в атмосферу в отчетном году не выполнялись из-за отсутствия средств. Общий лимит выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников по Днепропетровску в 1998 году имел объем 128850 тонн. Количество предприятий-загрязнителей атмосферного воздуха в городе - 167, получили
“нулевой” лимит - 33.
Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в 1998 году по
Днепропетровску превышали ПДК:

По пыли в 2 раза;

Двуокиси азота в 2 раза;

Оксиду азота в 1,2 раза;

Аммиаку в 1,8 раз;

Формальдегиду в 1,3 раза.

Выбросы вредных веществ в атмосферный воздух по регионам (тыс. т.)
| |Стационарными источниками |Передвижными |
| |загрязнения |средствами |
| |1985 |1990 |1996 |1985 |1990 |1996 |
|Украина |12163,0 |9439,1 |4763,8 |6613,|6110,|1578,|
| | | | |9 |3 |5 |
|Автономная Республика|593,2 |315,9 |61,7 |362,3|335,2|60,8 |
|Крым | | | | | | |
|Винницкая |272,6 |180,2 |83,4 |281,3|248,5|67,5 |
|Волынская |37,3 |33,9 |15,3 |142,9|134,5|38,4 |
|Днепропетровская |2688,7 |2170,1 |831,4 |273,1|358,3|66,7 |
|Донецкая |3205,2 |2539,2 |1882,6 |570,3|550,9|135,5|
|Житомирская |79,2 |84,8 |23,1 |205,9|192,4|52,3 |
|Закарпатская |32,0 |38,2 |11,6 |132,9|106,3|20,4 |
|Запорожская |748,3 |587,5 |277,0 |305,9|299,6|67,1 |
|Ивано-Франковская |468,2 |403,3 |180,4 |101,1|146,2|41,7 |
|Киевская |233,8 |219,9 |81,1 |358,2|289,2|85,7 |
|Кировоградская |252,3 |171,7 |59,5 |204,5|166,3|42,1 |
|Луганская |1352,3 |862,3 |529,6 |174,5|308,2|78,6 |
|Львовская |378,0 |271,9 |106,4 |320,7|295,4|74,7 |
|Николаевская |154,4 |98,6 |27,2 |222,5|201,7|41,7 |
|Одесская |174,8 |129,0 |36,6 |354,2|297,1|72,2 |
|Полтавская |221,3 |220,7 |97,3 |324,9|279,8|99,9 |
|Ровенская |117,9 |63,5 |20,4 |161,2|141,4|35,1 |
|Сумская |121,5 |117,8 |33,7 |183,5|179,6|52,7 |
|Тернопольская |41,4 |71,6 |16,8 |183,0|148,6|37,1 |
|Харьковская |389,1 |355,9 |169,0 |434,7|318,6|108,5|
|Херсонская |120,4 |74,7 |25,8 |236,9|189,1|47,0 |
|Хмельницкая |82,5 |125,2 |31,4 |214,6|183,4|49,8 |
|Черкасская |147,4 |129,7 |56,6 |286,0|213,2|62,5 |
|Черновицкая |29,3 |25,9 |7,7 |121,4|107,3|20,3 |
|Черниговская |109,5 |81,6 |32,9 |186,8|174,7|55,2 |
|г. Киев |99,6 |54,7 |61,5 |231,3|218,3|57,0 |
|г. Севастополь |12,8 |11,3 |3,8 |39,3 |26,5 |8,0 |

Оценка риска здоровья городского населения в связи с загрязнением окружающей среды.
Система медико-экологического регламентирования основана на предположении о том, что загрязнение окружающей среды создает опасность для здоровья человека. Основанием для этого служат, во-первых, многочисленные жалобы населения, проживающего в условиях загрязненной окружающей среды, на неприятные запахи, головные боли, общее плохое самочувствие и другие дискомфортные состояния; во-вторых, данные медицинской статистики, свидетельствующие о тенденции к росту заболеваемости на загрязненных территориях; в-третьих, данные специальных научных исследований, направленных на определение количественных характеристик связи между загрязнением окружающей среды и его влиянием на организм (см. выше).
В связи с этим оценка риска здоровью человека, обусловленного загрязнением окружающей среды, является в настоящее время одной из важнейших медико- экологических проблем. Однако существует значительная неопределенность в определении понятия риска здоровью и установлении факта воздействия загрязняющих веществ на человека и его количественных характеристик.
К сожалению, существующая практика оценки опасности загрязнения, основанная на сравнении количественных показателей содержания примесей (концентрации) с нормативными регламентами (ПДК, ОБУВ и т.д.), не отражает истинной картины риска ухудшения здоровья, который может быть связан с окружающей средой. Это обусловлено следующей причиной.
Основой для установления безопасных уровней воздействия загрязнителей окружающей среды является концепция пороговости вредного действия, постулирующая, что для каждого агента, вызывающего те или иные неблагоприятные эффекты в организме, существуют и могут быть найдены дозы
(концентрации), при которых изменения функций организма будут минимальными
(пороговыми). Пороговость всех типов действия - ведущий принцип отечественной гигиены.
В целостном организме осуществляются процессы приспособления и восстановления биологических структур, и повреждение развивается только тогда, когда скорость процессов деструкции превышает скорость процессов восстановления и приспособления.
В действительности величина пороговой дозы зависит от следующих факторов:
- индивидуальной чувствительности организма,
- выбора показателя для ее определения,
- чувствительности использованных методов.
Так, разные люди по-разному реагируют на одни и те же воздействия. Кроме того, индивидуальная чувствительность каждого человека также подвержена значительным колебаниям. Таким образом, одни и те же уровни загрязнения окружающей среды часто вызывают далеко не однозначную реакцию как у населения в целом, так и у одного и того же человека. С другой стороны, чем выше чувствительность методов, тем ниже порог. Теоретически даже незначительное количество биологически активных веществ будет вступать в реакцию с биосубстратами и, следовательно, будет действующим.

Любой фактор внешней среды может стать патогенным, но для этого необходимы соответствующие условия. К ним относятся: интенсивность или мощность фактора, скорость нарастания этой мощности, продолжительность действия, состояние организма, его сопротивляемость. Сопротивляемость организма, в свою очередь, является переменной величиной: она зависит от наследственности, возраста, пола, физиологического состояния организма в момент воздействия неблагоприятного фактора, ранее перенесенных заболеваний и т.д. Поэтому в одинаковых условиях внешней среды один человек заболевает, а другой остается здоров или один и тот же человек в одном случае заболевает, а в другом - нет.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что изучение заболеваемости населения помогает определить риск неблагоприятного влияния загрязнения окружающей среды, однако не в полной мере. Медико-экологическое регламентирование должно не только обеспечивать предупреждение появления заболеваний среди населения, но и способствовать созданию наиболее комфортных условий жизни.

Методология оценка риска здоровья

При оценке риска здоровью, который обусловливается качеством окружающей среды, принято исходить из следующих теоретических соображений, получивших признание научной общественности:
биологический эффект воздействия зависит от интенсивности вредного
(химического, физического и др.) фактора, действующего на организм человека;
интоксикация есть одна из фаз адаптации;
предельно допустимый уровень загрязнения окружающей среды есть понятие вероятностное, определяющее приемлемый (допустимый) риск и имеющее профилактическую направленность и гуманистическое значение.
Схема оценки риска здоровью состоит из четырех основных блоков:
расчет потенциального (прогнозируемого) риска в соответствии с результатами оценки качества окружающей среды;
оценка заболеваемости (здоровья) населения в соответствии с материалами медицинской статистики, диспансерных наблюдений и специальных исследований;
оценка реального риска здоровью с использованием статистических и экспертных аналитических методов;
оценка индивидуального риска на основе расчета накопленной дозы и применения методов дифференциальной диагностики.

ОЦЕКА КАЧЕСТВА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И РАСЧЕТ ПОТЕНЦИАЛЬНОГО РИСКА
1. Оценка потенциально вредных факторов
Оценка качества окружающей среды невозможна без всестороннего учета всех источников, способных ее загрязнять. Традиционно такие источники делятся на две основные группы:
естественные (природные),
антропогенные (связанные с деятельностью человека).
Первая из названных групп проявляет свое действие при стихийных бедствиях, таких как извержение вулканов, землетрясения, стихийные пожары. При этом в атмосферу, водные объекты, почву и т.д. выделяется большое количество взвешенных веществ, сернистого ангидрида и пр. В ряде случаев опасное загрязнение может создаваться и при относительно "спокойных" ситуациях, например при выделении радона и других опасных природных соединений из недр
Земли через трещины и изломы ее поверхностных слоев.
Однако наибольшую опасность в настоящее время представляет вторая группа источников, создающая антропогенное загрязнение. Ведущее место в этом типе загрязнения принадлежит промышленным предприятиям, теплоэлектроцентралям и автотранспорту. Эти источники, непосредственно загрязняя атмосферу, водные объекты, почву, создают условия и для ее вторичного загрязнения, вызывая накопление примесей в объектах окружающей среды.
2. АНАЛИЗ ДАННЫХ МЕДИЦИНСКОЙ СТАТИСТИКИ
Медицинская статистика предполагает проведение большого объема работ государственного масштаба, связанных с формированием информационных баз по следующим показателям.
Демографические показатели (рождаемость, смертность, детская смертность, неонатальная, постнатальная, перинатальная смертность, продолжительность предстоящей жизни).
Показатели рождаемости выражаются демографическими коэффициентами и рассчитываются по отношению к числу жителей, проживающих на административной территории. Основными являются общий и специальный показатели рождаемости. Общий показатель дает только приближенное представление о процессе воспроизводства населения, поскольку исчисляется по отношению к численности всего населения, тогда как рожают только женщины и только в детородном возрасте Плодовитым (фертильным) возрастом принято считать 15-49 лет. В связи с этим более объективно рождаемость может быть представлена специальным показателем, рассчитываемым именно на этот возраст.
Статистика смертности косвенно отражает состояние здоровья живущего населения, характеризуя риск смерти, который зависит от многих факторов.
Размеры смертности определяют путем вычисления коэффициентов смертности.
Коэффициенты смертности можно разделить на общие и специфические. При их расчете очень важно быть уверенным в том, что число смертей, используемое для вычисления этого коэффициента, имеет место именно в той популяции, для которой проводится расчет. Такая группа населения квалифицируется как популяция, подвергающаяся риску. Популяция риска, представляет собой среднюю численность населения на данной территории в период, к которому относятся коэффициенты смертности.
Детской смертностью называют смертность детей на первом году жизни. При анализе повозрастной смертности детская смертность выделяется для специального анализа вследствие ее особого значения как критерия социального благополучия населения и как показателя эффективности оздоровительных мероприятий. Детская смертность составляет значительную долю общей смертности и требует тщательного анализа ее причин. Размеры смертности на первом году жизни превышают показатели смертности в последующих возрастах, кроме возраста глубокой старости, и значительно снижают показатель средней продолжительности жизни.
Смертность детей на первом месяце жизни называется неонатальной и разделяется на раннюю неонатальную (на первой неделе жизни) и позднюю неонатальную. Смертность детей в возрасте от месяца до года называется постнеонатальной.
Перинатальная смертность - это число детей, мертворожденных и умерших в первые 7 дней жизни (168 часов). В составе перинатальной смертности различают антенатальную, интранатальную и постнатальную смертность
(смертность до начала родов, в период родов и после рождения соответственно).
Продолжительность предстоящей жизни определяется путем составления таблиц дожития. Таблицы дожития являются особым способом выражения коэффициента смертности в определенной группе населения для данного периода времени. Их основными элементами являются показатели вероятности смерти, рассчитанные раздельно по отдельным годам жизни или возрастным группам.
Средняя продолжительность предстоящей жизни - это число лет, которое осталось прожить людям данного возраста, а средняя продолжительность жизни
- это число лет, которое в среднем предстоит прожить данному поколению родившихся или сверстникам определенного возраста, если предположить, что на всем протяжении их жизни смертность в каждой возрастной группе будет такой, какой она была в том году, для которого производилось исчисление.
Такой порядок определения средней продолжительности жизни принят в международной статистической практике и при страховании жизни. Поэтому для разных стран показатели средней продолжительности жизни являются сопоставимыми.

Заболеваемость: инфекционная и неинфекционная (болезни различных органов и систем), репродуктивная функция популяции, инвалидность.
Заболеваемость населения - одна из важнейших характеристик общественного здоровья. Для ее оценки используются коэффициенты, рассчитанные как отношение числа заболеваний к численности групп населения, в которых они выявлены за определенный период времени, и пересчитанные на стандарт (100,
1000, 10 000, 100 000 человек).
Эти коэффициенты отражают вероятность (риск) появления того или иного заболевания в изучаемой группе населения.
Основные показатели заболеваемости населения представлены в табл. 2.1.
Говоря о заболеваемости, имеют в виду обычно только новые случаи заболеваний (первичная заболеваемость). Если необходимо составить представление как о новых случаях заболеваний, так и об уже имевшихся ранее, то рассчитывается показатель болезненности. Следовательно, заболеваемость является динамичным показателем, а

Таблица 1
Показатели заболеваемости
|Содержание |Основной термин |Способ |Термин |
|показатели |синонимы |вычисления |рекомендованны|
| | | |й ВОЗ |
|Впервые в жизни |Первичная |(q- 1000)/N |Incidence |
|диагностированные|заболеваемость | | |
|заболевания в |(заболеваемость, | | |
|течение |частота вновь | | |
|определенного |выявленных | | |
|периода (год) |заболеваний) | | |
|Все заболевания |Распространенность |(Р. 1000)/N |Prevalence |
|населения, |(болезненность, | | |
|имевшие место за |общая | | |
|определенный |заболеваемость, | | |
|период (год) |частота всех | | |
|(острые, |болезней) | | |
|хронические, | | | |
|новые и известные| | | |
|ранее) | | | |
|Заболевания, |Патологическая |Способ |Point |
|которые |пораженность |вычисления тот |prevalence |
|зарегистрированы |(частота |же | |
|у населения на |заболеваний, |применительно к| |
|определенную дату|выявленных при |соответствующей| |
|(момент) |осмотре, контингент |группе | |
| |больных на |населения | |
| |определенную дату) | | |

Примечание, q - число впервые выявленных заболеваний, Р - число всех заболеваний, N - средняя численность населения. болезненность - статичным. Заболеваемость может заметно отличаться от болезненности при хронических заболеваниях, однако при непродолжительных заболеваниях это различие незначительно. При выявлении причинных связей наиболее подходящими считают коэффициенты заболеваемости. Этиологические факторы проявляются прежде всего через развитие заболевания, поэтому чем чувствительнее и динамичнее показатели, тем они полезнее при исследовании причинных связей. Для установления влияния среды обитания на здоровье коэффициенты заболеваемости должны рассчитываться применительно к конкретным группам населения, чтобы затем можно было определить наличие или отсутствие причинно-следственных связей между воздействием конкретных факторов среды обитания на соответствующую группу населения.
Следует отметить, что полнота и достоверность данных о заболеваемости существенно зависят от метода ее изучения.
Инвалидность - это стойкая (длительная) потеря или значительное ограничение трудоспособности. Инвалидность наряду с заболеваемостью относят к медицинским показателям здоровья населения. Чаще всего причиной инвалидности является заболевание, которое, несмотря на лечение, приобретает устойчивый характер, а функция того или иного органа не восстанавливается.
Физическое развитие: информация, характеризующая здоровье детей, подростков и взрослых.
Под физическим развитием человека понимают комплекс функционально- морфологических свойств организма, который в итоге определяет запас его физических сил. На физическое развитие влияют многие факторы эндогенного и экзогенного характера, что определяет частое использование оценок физического развития в качестве интегральных показателей для характеристики состояния здоровья. Показатели физического развития, как правило, относят к позитивным признакам здоровья. Однако лица, имеющие заболевания, т.е. носители негативных признаков, также располагают определенным уровнем физического развития. Поэтому целесообразно квалифицировать физическое развитие не как самостоятельный позитивный показатель здоровья, а как критерий, пребывающий во взаимосвязи с другими показателями, характеризующими качественную сторону жизни населения.
Особенно большое значение показатели физического развития имеют для оценки здоровья тех групп населения, заболеваемость и инвалидизация которых сравнительно незначительны: дети старше 1 года, рабочие определенных профессий со строгим профессиональным отбором. Роль физического развития в области профилактики определяется также тем, что его состояние в значительной степени управляемо - средствами регулирования питания, режима труда и отдыха, двигательного режима, отказа от вредных привычек и т. д.
Для характеристики здоровья населения могут использоваться и другие показатели «качества» жизни или здоровья здоровых: умственное развитие, умственная и физическая работоспособность и др.
Анализ данных медицинской статистики предполагает ряд последовательных этапов.
1. Предположение: выявление заболеваний, контрастно выделяющихся во времени или в пространстве
Изучение здоровья и заболеваемости населения по материалам медицинской статистики позволяет сопоставлять эти показатели с временными и пространственными характеристиками. В этом случае основной целью такого сопоставления можно считать определение территорий, контрастно выделяющихся по уровню смертности, заболеваемости и т. д. Особое место здесь занимают методы электронного картографирования районов наблюдения, позволяющие получать достаточно наглядную информацию. Весьма характерными в этом плане являются получившие широкое распространение в последнее время работы по созданию медико-экологических атласов. Особое внимание при этом следует уделять достоверности отслеживаемой информации.
Так, например, наиболее широко для изучения заболеваемости по обращаемости используются материалы лечебно-профилактических учреждений (ЛПУ). Получение отчетов ЛПУ по утвержденным формам не вызывает, как правило, больших затруднений. Эти данные могут и должны использоваться заинтересованными организациями для оценки здоровья населения. Однако следует иметь в виду, что существующая система учета и отчетности ЛПУ позволяет получить лишь приблизительные оценки заболеваемости, а также временной нетрудоспособности в связи с заболеваниями и травмами. Данные ЛПУ достаточно точно отражают лишь работу самих этих учреждений, но не распределение заболеваемости по территории и группам населения. Это связано со следующими обстоятельствами.
1. Учет и отчетность ЛПУ основаны на регистрации обращаемости. Однако среди реально заболевших лиц далеко не все обращаются за медицинской помощью, причем доля обращающихся среди заболевших зависит от разных причин: тяжесть заболевания, доступность конкретного вида медицинской помощи в ближайшем
ЛПУ, возраст и пол больных, характер их трудовой деятельности.
2. Наряду с территориальными ЛПУ, имеются ведомственные и частные учреждения. Определить долю лиц, проживающих в зоне обслуживания ЛПУ, но получающих медицинскую помощь в других учреждениях (медсанчасти промышленных предприятий, поликлиники МО, МВД и др.), крайне сложно. Кроме того, нередко имеет место двойная регистрация одного и того же заболевания в разных лечебных учреждениях.
3. Люди, проживающие на одной и той же территории, обращаются по поводу разных заболеваний в разные ЛПУ: поликлиники, диспансеры, диагностические центры, травматологические пункты. Кроме того, специализированные кабинеты
(например, эндокринологические, урологические) часто обслуживают население, проживающее в зонах нескольких поликлиник.
4. Дети и взрослые обслуживаются, как правило, в разных поликлиниках, женщины обращаются по поводу ряда заболеваний в женские консультации.
Территориально зоны обслуживания этих трех типов ЛПУ накладываются друг на друга, и их границы обычно не совпадают.
Таким образом, при изучении заболеваемости по обращаемости в ЛПУ наряду с вопросом полноты и достоверности регистрируемых случаев заболеваний возникает проблема объединения данных, характеризующих заболеваемость населения (групп населения), проживающего на конкретной территории. При этом следует отметить, что чем меньше территория, на которой изучается заболеваемость, тем сложнее решать эту проблему. Так, относительно полные данные можно получить по городу в целом; менее достоверны данные по административным районам города, а при анализе заболеваемости по зонам обслуживания ЛПУ, и тем более по врачебным участкам, изучение обращаемости даже по статталонам позволяет получить лишь сугубо ориентировочные показатели.
Использование данных о заболеваемости по результатам медицинских осмотров позволяет уточнить информацию, получаемую в ЛПУ, так как в данном случае появляется возможность:
1) выявить заболевания в начальных стадиях;
2) провести достаточно полный учет "хронических" заболеваний;
3) придать результатам осмотров независимость от уровня санитарной культуры населения, доступности медицинской помощи и других немедицинских факторов.
Получение данных о заболеваемости по регистрации причин смертности позволяет установить те заболевания, которые привели к внезапной смерти, но не были выявлены первыми двумя методами (отравления, травмы, инфаркты, инсульты и др.). Ценность метода зависит от удельного веса в структуре заболеваемости соответствующих форм патологии. Следует учитывать, что остальные заболевания с благоприятным для жизни исходом не попадают в поле зрения врачей, изучающих заболеваемость по причинам смерти.
Получение данных о заболеваемости методом интервью (анкето-опросный метод) представляет интерес как дополнительный метод для выявления жалоб населения и, особенно, для получения сведений о факторах среды обитания и образе жизни с целью последующего исследования связи этих показателей со здоровьем. Во многих странах этот метод используется довольно широко вследствие того, что частный характер медицины и здравоохранения делает практически невозможным анализ истинной заболеваемости населения по данным обращаемости и медицинских осмотров.
2. Выдвижение гипотез (теоретическое обоснование возможности связи с окружающей средой)
В случае обнаружения территорий, контрастно выделяющихся по уровню заболеваемости, физического развития, смертности или иным показателям медицинской статистики, выдвигаются гипотезы связи этого явления с качеством окружающей среды. При этом используются данные научных исследований об особенностях биологического действия тех или иных примесей
(см. выше), а также результаты предыдущих эпидемиологических исследований.
В настоящее время разработан примерный список заболеваний, которые могут быть связаны с отдельными факторами окружающей среды (табл. 2).

Таблица 2

Список заболеваний, которые могут быть связаны с загрязнением окружающей среды
|Патология |Антропогенное загрязнение окружающей среды |
|1. Болезни |1.1. Загрязнение атмосферы: окислы серы, окись углерода, |
|системы |окислы азота, сернистые соединения, сероводород, этилен, |
|кровообращени|пропилен, бутилен, жирные кислоты, ртуть, свинец и др. |
|я |1.2. Шум |
| |1.3. Жилищные условия |
| |1.4. Электромагнитные поля |
| |1.5. Состав питьевой воды: нитраты, хлориды, нитриты, |
| |жесткость воды |
| |1.6. Биогеохимические особенности местности: недостаток или|
| |избыток во внешней среде кальция, магния, ванадия, кадмия, |
| |цинка, лития, хрома, марганца, кобальта, бария, меди, |
| |стронция, железа |
| |1.7. Загрязнение пестицидами и ядохимикатами |
| |1.8. Природно-климатические условия: быстрота смены погоды,|
| |влажность, давление, уровень инсоляции, скорость и |
| |направление ветра |
|2. Болезни |2.1. Природно-климатические условия: быстрота смены погоды,|
|нервной |влажность, давление, температура |
|системы и |2.2. Биогеохимические особенности: высокая минерализация |
|органов |почвы и воды, хром. |
|чувств. |2.3. Жилищные условия |
|Психические |2.4. Загрязнение атмосферы: окислы серы, углерода и азота, |
|расстройства |хром, сероводород, двуокись кремния, ртуть и др. |
| |2.5. Шум |
| |2.6. Электромагнитные поля |
| |2.7. Хлорорганические, фосфорорганические и другие |
| |пестициды |
|3. Болезни |3.1. Природно-климатические условия: быстрая смена погоды, |
|органов |влажность |
|дыхания |3.2. Жилищные условия |
| |3.3. Загрязнение атмосферы: пыль, окислы серы и азота, |
| |окись углерода), сернистый ангидрид, фенол, аммиак, |
| |углеводород, двуокись кремния, хлор ртуть и др. |
| |3.4. Хлорорганические и фосфорорганические пестициды |
|4. Болезни |4.1., Загрязнение окружающей среды пестицидами и |
|органов |ядохимикатами |
|пищеварения |4.2. Недостаток или избыток микроэлементов во внешней среде|
| |4.3. Жилищные условия |
| |4.4. Загрязнение атмосферы: сероуглерод, сероводород, пыль,|
| |окислы азота, хром, фенол, двуокись кремния, фтор и др. |
| |4.5. Шум |
| |4.6. Состав питьевой воды, жесткость воды |
|5. Болезни |5.1. Биогеохимические особенности: недостаток или избыток |
|крови и |хрома, кобальта, редкоземельных металлов 5.2. Загрязнение |
|кроветворных |атмосферного воздуха: окислы серы, углерода, азота, |
|органов |углеводород, азотисто-водородная кислота, этилен, пропилен,|
| |сероводород и др. |
| |5.3. Электромагнитные поля |
| |5.4. Нитриты и нитраты в питьевой воде |
| |5.5. Загрязнение окружающей среды пестицидами и |
| |ядохимикатами |
|б. Болезни |6.1. Уровень инсоляции |
|кожи и |6.2. Недостаток или избыток во внешней среде микроэлементов|
|подкожной | |
|клетчатки |6.3. Загрязнение атмосферного воздуха |
|7. Болезни |7.1. Уровень инсоляции |
|эндокринной |7.2. Избыток или недостаток во внешней среде свинца, йода, |
|системы, |бора, кальция, ванадия, брома, хрома, марганца, кобальта, |
|расстройство |цинка, лития, меди, бария, стронция, железа, молибдена |
|питания, |7.3. Загрязнение атмосферного воздуха |
|нарушение |7.4. Шум |
|обмена |7.5. Электромагнитные поля |
|веществ |7.6. Жесткость питьевой воды |
|8. Врожденные|8.1. Загрязнение атмосферного воздуха |
|аномалии |8.2. Загрязнение пестицидами и ядохимикатами |
| |8.3. Шум |
| |8.4. Электромагнитные поля |
|9. Болезни |9.1. Недостаток или избыток во внешней среде цинка, свинца,|
|мочеполовых |йода, кальция, марганца, кобальта, меди, железа |
|органов |9.2. Загрязнение атмосферы: сероуглерод, двуокись углерода,|
|9а. Патология|углеводород, сероводород, этилен, окись серы, бутилен, |
|беременности |амилен, окись углерода |
|в том числе |9.3. Жесткость питьевой воды |
| |9а.1. Загрязнение атмосферного воздуха |
| |9а.2. Электромагнитные поля |
| |9а.З. Загрязнение пестицидами и ядохимикатами |
| |9а.4. Недостаток или избыток микроэлементов |
|10. |10.1. Загрязнение атмосферного воздуха |
|Новообразован|10 2. Природно-климатические условия: влажность, уровень |
|ия рта, |инсоляции, температура, давление, суховеи и пыльные бури |
|носоглотки, | |
|верхних | |
|дыхательных | |
|путей, | |
|трахеи, | |
|бронхов, | |
|легких и др. | |
|11. |11.1. Загрязнение пестицидами и ядохимикатами |
|Новообразован|11.2. Загрязнение атмосферного воздуха- канцерогенные |
|ия органов |вещества, акролеин и другие фотооксиданты (окислы азота, |
|пищеварения. |озон, формальдегид, органические перекиси) |
| |11.3. Биохимические особенности: недостаток или избыток |
| |магния, марганца, кобальта, цинка, редкоземельных металлов,|
| |меди 11.4. Состав питьевой воды: хлориды, сульфаты, |
| |жесткость |
| | |
|12. |12.1. Загрязнение атмосферного воздуха: сероуглерод, |
|Новообразован|двуокись углерода, углеводород, сероводород, этилен, |
|ия |бутилен, амилен, окислы серы, окись углерода |
|мочеполовых |12.2. Загрязнение пестицидами и ядохимикатами 12.3. |
|органов |Недостаток или избыток магния, марганца, цинка, кобальта, |
| |молибдена, меди. |
| |12.4. Хлориды в питьевой воде |

Как видно из представленной таблицы, одни и те же заболевания могут быть вызваны или спровоцированы разными факторами окружающей среды. В связи с этим при обосновании гипотез особое внимание должно уделяться сопоставлению уровня заболеваемости с потенциальным риском воздействия каждого из вероятных факторов.
3. Тестирование (дополнительные выборки, специальные исследования)
Проверка выдвинутых гипотез подразумевает проведение специальных исследований "эпидемиологического" характера. При этом целесообразно, если возможно, проведение ряда дополнительных исследований, направленных на получение данных о количественном содержании вредных примесей или их метаболитов в тканях и органах пострадавших, а также проведение клинического обследования с постановкой специфических тестов.
Учитывая, что методам эпидемиологических исследований посвящено достаточное число публикаций, остановимся на наиболее важных моментах, имеющих отношение к определению риска.
В методике эпидемиологических исследований важны следующие моменты: построение исследований, формирование опытных и контрольных групп, наблюдение с использованием различных тестов, определение относительного риска. Само исследование может быть ретроспективным и проспективным, продольным и поперечным, когортным с формированием опытных и контрольных групп.
Ретроспективное исследование предусматривает анализ материала, собранного за уже прошедший период, а проспективное исследование проводится путем непосредственного наблюдения. Ретроспективное исследование экономит время при сборе материала, позволяет достаточно четко определить уже сложившуюся группу наблюдения, выяснить условия, повлиявшие на возникновение того или иного явления. Однако ретроспективное исследование имеет ограниченную программу, так как позволяет учесть лишь признаки, которые имеются в используемых для изучения материалах и документах.
Проспективное исследование может иметь программу с любым набором признаков и их сочетаний. Кроме того, существует возможность наблюдения за изменением признаков под воздействием различных факторов, возможность длительного наблюдения за группой населения.
Поперечное исследование характеризует совокупность на какой-то момент времени. При этом, одномоментно проводится осмотр всего населения или отдельных контингентов, определяются клинические, физиологические, психологические и другие характеристики обследуемых с выявлением больных или лиц с отклонением в состоянии здоровья.
Продольное исследование подразумевает наблюдение в динамике за одной и той же совокупностью. В этом случае можно проводить динамические наблюдения за каждым представителем такой совокупности и применить индивидуализирующие методы оценки.
Когортный метод предполагает выделение опытных и контрольных групп, причем статистическую совокупность здесь составляют относительно однородные единицы наблюдения. Главным различием опытной и контрольной групп является наличие и отсутствие вредных факторов.

4. Систематизации (формирование баз данных и табличных материалов)
Одним из важных результатов анализа данных медицинской статистики и применения эпидемиологического метода исследования является определение относительного и непосредственного риска. Относительный риск (ОР) - это отношение показателей заболеваемости в группе„лиц, подвергающихся влинию изучаемого фактора к тем же показателям у лиц не„подверженных влиянию этого фактора {как правило принимает значения от 1 до ) .
Непосредственный риск (HР)-это разность показателей заболеваемости у лиц, подверженных и не подверженных действию фактора (может принимать„значения‚от 0 до 1). Статистическая природа признаков риска обусловливает неизбежность так называемых ошибок первого рода (невключение в группу риска лиц, подверженных заболеванию) и ошибок второго рода
(включение в группу риска не подверженных заболеванию).
Таким образом, основной целью изучения состояния здоровья или заболеваемости населения в системе оценки риска является расчет атрибутивного риска в группах населения, находящихся в достоверно различающихся условиях окружающей среды. Именно этот показатель наиболее целесообразно считать целью данного блока исследований, и именно он должен сопоставляться с величинами рисков, полученными в соответствии с методикой, изложенной в п. 2.1. Базы данных и табличные материалы, являющиеся результатом обработки материалов медицинской статистики, должны содержать информацию об уровнях заболеваемости, смертности и другие показатели, характеризующие состояние здоровья населения на территориях наблюдения:
число зарегистрированных случаев;
относительные показатели (на 100, 1000, 10000 или 100 000);
величины относительного риска в сопоставлении с показателями для территории, выбранной для контроля или сравнения;
величины атрибутивного риска.

Анализ (определение связей в системе «среда-здоровье»)
Очевидно, что потенциальный рыск, определенный в соответствии с уровнем загрязнения атмосферного воздуха и интенсивностью воздействия ряда других факторов (шум, загрязнение питьевой воды и пр.), позволяет оценить вероятность неблагоприятного эффекта, связанного с этими загрязнениями.
Другими словами, потенциальный риск определяет максимальный размер группы риска (в процентах или долях единицы), т. е. количество населения, у которого потенциально могут проявиться неблагоприятные эффекты, связанные с данным экологическим фактором. В то же время, как это было показано выше, население, у которого могут проявиться признаки заболевания, составляет лишь часть группы риска. Еще меньшую часть составляют люди, воздействие на которых загрязненного воздуха может привести к смертельному исходу. В связи с этим особое внимание следует уделять определению реального риска, т.е. вероятности увеличения заболеваемости, смертности и других медико- статистических показателей. Для его расчета предназначен специальный блок анализа в общей системе определения риска.
.1. Определение формальных статистических связей
Статистическим методам определения связи между качеством окружающей среды и показателями здоровья населения в научной и специальной литературе уделяется достаточно большое внимание. Многообразие возможных вариантов не позволяет предложить достаточно однозначную и жесткую схему таких исследований. Однако, по мнению авторов, здесь наиболее целесообразно использовать следующие подходы.
Расчет неблагоприятного эффекта (уровень заболеваемости, смертности и пр.) в группе риска.

В основу данного подхода положен расчет коэффициента определения (R), который числено равен квадрату коэффициента корреляции между потенциальным риском (блок "Окружающая среда") и атрибутивным риском (блок "Медицинская статистика"). Принято считать, что коэффициент определения в данном случае показывает долю вклада окружающей среды в формирование изучаемой патологии на территории наблюдения. При использовании этого подхода следует учесть, что достоверное значение R обычно встречается тогда, когда окружающая среда является одним из ведущих факторов, вызывающих или провоцирующих наблюдаемую патологию, а умножением R на показатель смертности, заболеваемости или другой относительный показателе можно получить число случаев смертей, заболеваний и т. д., вызванных загрязнением окружающей среды.
Факторный анализ - расчет вклада различных факторов, включая экологические, в возникновение неблагоприятных эффектов в здоровье населения при их одновременном воздействии.
В отличии от предыдущего метода, в данном случае возможно осуществить оценку вклада экологического фактора в формирование здоровья населения в общем контексте влияния остальных факторов, если они также подвергаются измерению. На основе получаемой факторной матрицы представляется возможность построить математическую модель уровня неблагоприятных эффектов при воздействии всего множества учитываемых факторов, что может быть использовано при принятии управленческих решений, разработке экономической стратегии, прогнозировании заболеваемости, смертности и т. д. Факторный анализ мог бы быть предпочтительным в общем наборе методов статистического анализа как дающий наиболее точные результаты, однако он не всегда может быть применен. Связано это с тем, что в данном случае, с одной стороны, требуется достаточно большое количество достоверной исходной информации, а с другой стороны, попытка "бесхитростного" усложнения математической модели приводит к тому, что называется "комбинаторным взрывом", - обвальному росту вычислительной сложности по мере увеличения размерности искомых взаимосвязей. Кроме того, возникает проблема роста ошибки метода, когда вероятная ошибка может стать соизмеримой с ожидаемым результатом.
Если предположить, что реальный риск должен представлять собой величину, характеризующую реальное число дополнительных случаев заболеваний, вызванных загрязнением окружающей среды, то из всего арсенала доступных статистических методов наиболее целесообразно применение следующих.
Упрощенный подход.
1. Определяется коэффициент корреляции (г) между потенциальным риском и уровнем относительной заболеваемости. В случае его достоверности и соответствия здравому смыслу рассчитывается уравнение линейной регрессии:

Заболеваемость = а + b Risk, где Risk - потенциальный риск.
Как результат оценивается следующее: а - фоновый уровень заболеваемости, т. е. тот, который не зависит от загрязнения окружающей среды; b - коэффициент пропорции роста заболеваемости в зависимости от уровня потенциального риска; для каждой территории определяется число дополнительных случаев заболеваний (на 1000 или др.) путем умножения b на
Risk дальнейшем результаты могут обобщаться в таблицы и картографироваться с целью зонирования территории наблюдения по степени медико-экологического риска.
Подход, основанный на использовании стандартизованных медико- статистических данных об уровнях заболеваемости населения.
Отличие такого подхода от предыдущего заключается в том, что в данном случае используется стандартизованная медико-статистическая информация об уровне заболеваемости. Стандартизованный показатель - это средний региональный уровень той или иной патологии (или класса), который определяется специальными исследованиями на основе длительного медико- статистического наблюдения. Иногда, в случае отсутствия утвержденных (или принятых в качестве таковых) стандартизованных данных, вместо них используют среднетерриториальные уровни. Например, при сравнении заболеваемости в районах города, в качестве стандартизованных данных выбирают ее среднегородское значение, на участках обслуживания поликлиники или ТМО - среднерайонное значение и т. д. В данном случае предлагается следующий алгоритм расчета реального риска.
1. Заполняются таблицы стандартизованных показателей. В случае отсутствия последних выполняется определение среднетерриториальных показателей: все случаи того или иного заболевания (или класса) по всем территориям на все население возрастной группы, выраженные на 1000, 100 000 или 1000 000, с определением ошибки (т) и дисперсии (ст).
2. Из списка заболеваний исследователем выбираются интересующие его формы или группы (классы).
3. За определенный исследователем период времени (желательно для сопоставления с потенциальным риском немедленного действия - максимально короткий срок, для других - максимально длинный) вычисляется относительный
(на 1000 и т.д.) уровень заболеваемости по каждой патологии и/или классу для всех (или выбранных исследователем в данный расчет) территорий.
4. Из уровня заболеваемости для каждой выбранной территории вычитается стандартизированный (или сред нетерриториальный) уровень, а полученная разность выражается в значениях ст. Определяется вероятность отклонения заболеваемости от среднерайонного значения с использованием распределения
Стьюдента:

|o |Вероятность |
|0,50 |0,383 |
|1.00 |0,682 |
|1.50 |0,866 |
|1.96 |0,950 |
|2.00 |0,954 |

5. Определяется коэффициент корреляции (г) между потенциальным риском и вероятностью отклонения уровня заболеваемости от сред нерайонного (или стандартизованного). В случае его достоверности и соответствия здравому смыслу рассчитывается уравнение линейной регрессии:
Вероятность отклонения = а + b Risk.
2. Оценка достоверности (исключение предвзятости)
Под оценкой достоверности полученных статистических закономерностей, помимо статистической достоверности, следует, прежде всего, понимать отсечение всего того, что не соответствует здравому смыслу. Иными словами, простые статистические связи, не согласующиеся с разумным биологическим объяснением, должны отвергаться. Часто такую оценку называют исключением предвзятости. Существует несколько типов (уровней) предвзятости. Назовем некоторые из них.
Личность исследователя. Конкретные задачи, решаемые им, могут повлиять как на выбор исходной информации, так и на идентификацию и интерпретацию полученных связей.
Доступность исходной информации. На объем выборки, которая послужила основанием для выводов, могут, существенно влиять стоимость и объем работ, необходимых для получения исходной информации, нежелание отдельных личностей и организаций принимать участие в исследовании (например, при интервьюировании раковых и других тяжелых больных) и т.д. Это может привести к тому что в силу организационных ошибок статистическая совокупность будет не в полной мере характеризовать все население, на которое переносятся выводы.
Влияние миграции. Миграция приводит к изменению реальных дозовых нагрузок, связанных с воздействием изучаемого фактора.
Другие типы. Связаны с конкретными условиями проведения исследования.
Для исключения предвзятости существуют различные методы, основными из которых являются следующие:
рандомизация,
систематизация,
стратификация,
кластеризация,
мультиэтапная выборка и др.
Оценка достоверности выводов является наиболее сложной и важной частью исследований по оценке риска здоровью. В значительной степени качество выводов этого этапа зависит от квалификации экспертов и их умения использовать современные знания по обсуждаемой проблеме.
3. Выводы о наличии связей в системе "среда-здоровье"
Выводы о наличии связей в системе "среда-здоровье" обычно формулируются на общепринятых принципах медико-экологических исследований. Существуют следующие критерии, позволяющие судить о реальном риске здоровью, связанном с загрязнением окружающей среды:
1) совпадение наблюдаемых эффектов у населения с экспериментальными данными;
2) согласованность наблюдаемых эффектов в различных группах населения;
3) правдоподобность ассоциаций (простые статистические связи, не согласующиеся с разумным биологическим объяснением, отвергаются);
4) тесная корреляция, превышающая значимость обнаруживаемых различий с вероятностью более 0,99;
5) наличие градиентов взаимосвязи "доза - эффект", "время - эффект";
6) увеличение неспецифической заболеваемости среди населения с повышенным риском (курильщики, старики, дети и др.);
7) полиморфность поражений при действии химических веществ;
8) однотипность клинической картины у пострадавших;
9) подтверждение контакта путем обнаружения вещества в биосредах или специфическими аллергологическими пробами;
10) тенденция к нормализации показателей после улучшения обстановки или устранения контакта с вредными веществами или факторами.
Обнаружение более пяти из перечисленных признаков делает связь выявляемых изменений с условиями среды вполне вероятной, а семи признаков - доказанной.
4. Определение индивидуального риска
Определение индивидуального риска представляет собой особую форму медико- экологической экспертизы, целью которой является диагностирование случаев экологически обусловленных заболеваний. К сожалению, в настоящее время еще не разработана правовая основа государственной системы диагностирования этих заболеваний, как нет и утвержденного определения "экологически обусловленное заболевание". Пока основные функции по установлению признаков заболеваний экологической этиологии возлагаются на лечебно-профилактические учреждения, расположенные на административной территории города, независимо от формы собственности и ведомственной принадлежности. Выявление признаков заболеваний производится в период обращения населения за медицинской помощью и при проведении медицинских осмотров. При этом выделяются следующие этапы диагностики.
4.1. Определение внутренней дозы
Для оценки индивидуального риска важным является определение внутренней дозы химического вещества, зависящей от конкретных особенностей контакта человека с окружающей средой. Наиболее точным методом расчета внутренней дозы является ее биоиндикация, т. е. лабораторное количественное определение экологических загрязнителей или их метаболитов в тканях и органах человека. Сопоставление лабораторных результатов с существующими стандартами позволяет определить реальную внутреннюю дозу экологической нагрузки. Однако для большинства наиболее распространенных химических загрязнителей биоиндикация или невозможна, или затруднена. Поэтому другим способом определения внутренней дозы является расчет. Один из вариантов такого расчета - использование информации о концентрациях химических веществ в различных зонах пребывания человека и среднего времени его нахождения в этих зонах. Так, например, проведя анкетирование можно определить среднее время пребывания человека внутри жилища, в жилой зоне, загородной зоне, транспорте, в рабочей зоне. Зная концентрации вещества, объем вдыхаемого воздуха, время нахождения в различных зонах, эксперт может рассчитать получаемую за год внутреннюю дозу, которая в данном случае называется аэрогенной нагрузкой. Суммировав аэрогенные нагрузки отдельными веществами, можно рассчитать суммарную индивидуальную аэрогенную нагрузку.
Различные вещества обладают неодинаковой токсичностью, в связи с чем для более точной оценки риска целесообразно использовать не просто аэрогенную нагрузку в миллиграммах вещества, а величину потенциального риска.
4.2. Определение биологических эффектов (расчет биодозы)
Под биодозой чаще всего подразумевают накопленную (кумулированную) сумму неблагоприятных эффектов, вызванных воздействием экотоксиканта. В традиционной трактовке кумуляция означает суммирование действия повторных доз загрязнителей окружающей среды, когда последующая доза поступает в организм раньше, чем заканчивается действие предыдущей. В зависимости от того, накапливается ли при этом в организме само вещество, различают следующие виды кумуляции.
Материальная кумуляция. Не само по себе накопление вещества, а участие все возрастающего количества экотоксиканта в развитии токсического процесса.
Функциональная кумуляция. Конечный эффект зависит не от постепенного накопления небольших количеств яда, а от повторного действия его на известные клетки организма. Действие небольших количеств яда на клетки суммируется, в результате чего и создается накопленный эффект (биодоза).
Смешанная кумуляция. При такой кумуляции имеют место как те, так и другие эффекты. Возможна ситуация, когда загрязнитель полностью выводится из организма, однако с рецептором оказывается связанной часть его молекулы или метаболит.
Существует несколько вариантов математического расчета биодозы. Не вдаваясь в их подробное описание, отметим что все они основаны на использовании следующих основных показателей
максимальная и/или средняя воздействующие концентрации;
продолжительность однократного контакта;
доля вещества, задерживаемого в организме при дыхании;
кумулятивные особенности примеси;
число контактов с примесью (режим воздействия);
общая длительность воздействия;
масса тела.
4.3. Оценка неблагоприятных эффектов (диагностика)
Этиология и патогенез экологически обусловленных состояний (явления дискомфорта, заболевание, смерть) требуют применения как традиционных, так и специальных методов диагностики. Основанием для подозрения на экологическую этиологию заболевания являются следующие признаки:
выявление в клинической картине характерных симптомов, не встречающихся при других нозологических формах и не связанных с профессиональной деятельностью обследуемого;
групповой характер неинфекционных заболеваний в районе проживания у лиц, не связанных общей профессией или местом трудовой деятельности;
наличие вредных или опасных экологических факторов в зоне проживания обследуемого.
Необходимо также учитывать возможность развития заболевания экологической этиологии после прекращения контакта с вредным фактором. Диагностическими критериями заболевания экологической этиологии являются:
санитарно-гигиеническая характеристика района проживания;
длительность проживания в данном районе;
профессиональный анамнез;
общий анамнез;
учет неспецифических клинических признаков, встречающихся и при других нозологических формах, но патогомоничных именно для данного заболевания;
изучение динамики патологического процесса с учетом как различных осложнений и отдаленных последствий, так и обратимости патологических явлений, выявляющейся после прекращения контакта с действующим агентом.
Диагностика экологически обусловленных состояний, как правило, основывается на их ретроспективном анализе с поиском соответствующих причинно- следственных связей и построением на их основе вероятностных диагностических моделей. При этом одним из важных направлений исследований в этой области следует считать определение факторов или их комбинаций, вызывающих, провоцирующих, способствующих или сопровождающих возникновение этих состояний, что в дальнейшем используется для целей их прогнозирования и предупреждения.
Подобные исследования предполагают получение и анализ достаточно объемной и разнородной информации. При этом современные медико-экологические данные характеризуются достаточно сложными взаимосвязями, вследствие чего общепринятые традиционные методы статистического анализа часто оказываются недостаточно корректными, поскольку опираются на существенно упрощенные модели величин и связей между ними (связи, например, предполагаются линейными, корреляции - квадратичными и т. п.). В реальных же задачах, как правило, связи значительно многомернее, когда значимость признака решающим образом зависит от контекста и применение традиционных методов обработки величин становится неприемлемым. При выполнении медико-экологических исследований с целью разработки диагностических правил идентификации экологически обусловленных заболеваний, целесообразно использование комбинированных подходов, основанных на применении сочетаний различных методов.
Примером такого подхода может служить использование комбинации методов математической логики и статистики. Исходные данные, на основе которых предполагается разработать систему правил для диагностики экологически обусловленных заболеваний, должны содержать информацию, которая касается условий возникновения различных заболеваний (не только обсуждаемых) и которая описывалась бы логическими признаками. При анализе таких данных целесообразно задаться тремя основными вопросами.
1. Какие сочетания признаков характерны для группы случаев, при которых возникали те или иные заболевания? Характерными будем считать те сочетания, которые достаточно часто встречаются в группе случаев, описывающих данное заболевание, и не встречаются никогда (или редко) в остальных. Число признаков в характерном сочетании не ограничено. Отметим, что каждый отдельный признак из характерного их сочетания может не быть специфичным в традиционном смысле (т. е. может одинаково часто встречаться в сравниваемых группах). Признак приобретает значимость при участии в характерной комбинации, т. е. в контексте других входящих в характерное сочетание признаков.
2. Позволяют ли найденные характерные сочетания достоверно идентифицировать всю группу случаев конкретного заболевания, отличить ее от остальных?
3. Входят ли в характерное сочетание признаки, характеризующиеся как экологические факторы?
Описываемый подход позволяет получить ответы на все три вопроса, и, если ответы на второй и третий вопросы положительные, возникает возможность построения статистически достоверной системы логических правил для диагностики экологически обусловленных заболеваний.
Поиск сочетаний признаков имеет ясный смысл лишь для данных логического типа, и этот метод работает исключительно с таким типом данных. Поэтому прежде чем анализировать данные с помощью этого метода, необходимо трансформировать их в логическую форму. Под термином "сочетание" подразумевается конъюнкция логических признаков, которая принимает положительное значение, если все входящие в конъюнкцию признаки также принимают это значение. Иными словами, сочетание признаков в описании случая очевидно только тогда, когда в нем встречаются все признаки, входящие в его состав.
Метод предполагает реализацию следующего условия: в процессе поиска сочетаний отрицательное значение расценивается не как отрицание признака, а как отсутствие информации о нем и никак не учитывается; признаки с отрицательным значением не могут входить в состав характерных сочетаний.
Это позволяет работать с неполными данными, в условиях существенной информационной неопределенности и помогает избежать появления бессмысленных сочетаний, когда отсутствие признака не является информативным и ни о чем не свидетельствует. Если негативное значение некоторого признака все-таки является информативным для решения задачи, то достаточно явно определить дополнительный признак, который будет принимать положительное значение тогда и только тоща, когда исходный признак принимает отрицательное значение.
Если допустить, что достоверность есть оценка предположения, что частота появления случайного события в выборке равна его вероятности, то достоверность определяется числом случаев в выборке и возрастает по мере увеличения объема выборки. При этом достоверность нескольких событий
(равномерная оценка) определяется соотношением между числом событий и объемом выборки. Отличие данного подхода от многих других методов состоит в том, что достоверность результатов не зависит от размерности исходного пространства признаков. Она зависит лишь от числа характерных сочетаний, необходимых для решения поставленной задачи: чем их меньше, тем лучше.
Поиск характерных сочетаний предполагает перебор достаточно большого объема комбинаций признаков, что наиболее успешно может быть выполнено с использованием компьютерной техники. Для этой цели можно использовать как пакеты программ общего применения (табличные процессоры), так и специализированные пакеты (например, Rule Maker).
4.4. Выводы об эффектах и индивидуальном "риске здоровью"
Окончательное решение, связанное с диагностикой экологически обусловленного состояния, выносится, как правило, группой экспертов. При выявлении лица с признаками заболевания экологической этиологии лечебно-профилактическое учреждение направляет извещение по установленной форме в центр госсанэпиднадзора по месту жительства больного. Все лица с выявленными заболеваниями, а также лица, у которых выявлены не резко выраженные отклонения со стороны органов и систем, в этиологии которых основную роль играет экологический фактор, должны находиться на диспансерном наблюдении у соответствующих специалистов (терапевт, невропатолог, дерматовенеролог и др.).
Право на установление группы инвалидности по заболеванию данной этиологии и определение процента утраты трудоспособности предоставляется врачебно- трудовым экспертным комиссиям. Заключение экспертов является основой для обращения пострадавшего с иском о возмещении ущерба, обусловленного экологической ситуацией.

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОЦЕНКИ РИСКА ЗДОРОВЬЮ
1. ЦЕНА РИСКА ЗДОРОВЬЮ
Для того чтобы оценка риска здоровью стала фактором управления, ее необходимо характеризовать экономическими категориями (цена, рентабельность, экономичность и др.).
Понимая, насколько сложно аргументировать цену здоровья, мы предлагаем упрощенную схему ее определения, основанную на существующих экономических механизмах здравоохранения в нашей стране.
Расчеты, проведенные по методикам, изложенным в настоящем издании, позволяют нам определить число людей, у которых риск отрицательных последствий велик. Для этого нам необходимо знать зону воздействия, число проживающих в ней людей и показатель Risk. Необходимую информацию можно получить из: а) системы социально-гигиенического мониторинга, б) сводных томов ПДВ (ВСВ), в) инвентаризационных бюро исполнительной власти, г) статистических объектов.

Однако при всех недостатках предлагаемых экономических расчетов трудно переоценить значение самого показателя цены риска - самого эффективного средства в системе управления риском. Ниже будут приведены некоторые примеры.
2. Уравление риском
Предупредительный санитарный надзор
По существующим правилам в проектных материалах в разделе ОВОС должны содержаться сведения о прогнозе воздействия на здоровье населения объекта, намечаемого к строительству или реконструкции. Предлагаемая нами система оценки риска здоровью в полной мере устроит и проектировщика, и заказчика, и эксперта. Существуют два варианта расчета риска: а) условия существующего положения, б) после введения объекта (проекта) в эксплуатацию.
Исходный материал для прогностических расчетов берется из самого проекта. В принципе здесь оценивается не риск, а его динамика в ходе реализации проекта, что гораздо важней для того, чтобы сделать полноценное заключение.
Если продолжить экономические расчеты, определить цену риска (цену динамики риска) и включить полученную величину в расходную часть бизнес-плана
(смету), то при большой величине риска, обусловленного объектом, последний может оказаться экономически нецелесообразным (нерентабельным). В этом случае фактор "здоровье" сработает как экономический механизм и будет определять окончательное решение по проекту без мер административного принуждения.
Текущий санитарный надзор
Уместно будет использовать систему оценки риска здоровью для введения дифференцированного налога на землю и недвижимость. Очевидно, что риск здоровью населения, проживающего в неблагоприятной экологической обстановке, выше, чем в условиях минимального воздействия факторов среды.
Обоснованные таким образом различные ставки налога на землю и, следовательно, на недвижимость, позволяют, с одной стороны, компенсировать ущерб, причиненный здоровью населения, путем снижения налога в экологически неблагополучных микрорайонах, а с другой стороны, компенсировать администрации сдержанность в развитии промышленности и транспорта в микрорайонах с благополучной экологической обстановкой. В любом случае для санитарной службы постоянно имеется социальный заказ на ведение социально- гигиенического мониторинга, расчета и оценки риска здоровью населения, что в конечном счете определяет стратегию и тактику санитарной службы.

Мероприятия по санитарной охране атмосферного воздуха населенных мест

Проблема защиты атмосферы от вредных выбросов является сложной и комплексной. Можно выделить три основные группы мероприятий:

Технологические;

Планировочные;

С экономической точки зрения дешевле бороться с вредными веществами в местах их образования - создание замкнутых технологических циклов, при которых бы отсутствовали хвостовые газы или абгазы. Применение природоохранного принципа рационального использования природных ресурсов - максимальное извлечение всех полезных компонентов и утилизация отходов
(максимум экономического эффекта и минимума отходов, загрязняющих окружающую среду).
В данную группу можно отнести также:
1) замена вредных веществ на на производстве менее вредными или безвредными;
2) очистка сырья от вредных примесей (десульфиризация мазута перед его сжиганием);
3) замена сухих способов переработки пылящих материалов мокрыми;
4) замена пламенного нагрева электрическим (шахтные печи на электрические индукционные);
5) герметизация процессов, использование гидро- и пневмотранспорта при транспортировке пылящих материалов;
6) замена прерывистых процессов непрерывными.
2. Планировочные мероприятия

В группу планировочных мероприятий входит комплекс приемов, включающих:

Зонирование территории города,

Борьбу с природной запыленностью,

Организацию санитарно-защитных зон (уточнение по розе ветров, озеленение зоны)

Планировка жилых районов (зонирование застройки кварталов),

Озеленение населенных мест.
3. Санитарно-технические мероприятия

Специальные меры защиты при помощи очистных сооружений:

Сухие механические пылеуловители (циклоны, мультициклоны),

Аппараты фильтрации (ткани, керамические, металлкерамические и др.),

Электростатической очистки (электрофильтры),

Аппараты мокрой очистки (скрубберы),

Химические: каталитическая очистка газов, озонирование.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Барышников И. И., Мусийчук Ю. И. Здоровье человека -системообразующий фактор при разработке проблем экологии современных городов. - В сб.:

Медико-географические аспекты оценки уровня здоровья населения и состояния окружающей среды. - СПб, 1992, с. 11-36.

2. Вихерт А. М., Жданов В. С., Чаклин А. В. и др. Эпидемиология неинфекционных заболеваний. - М.: Медицина, 1990. - 272 с.

3. Временные методические указания по обоснованию предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. № 4681-88 от 15 июля 1988 г.

4. Крутько В. Н. Подходы к "Общей теории здоровья". -Физиология человека, 1994, № 6, т. 20, с. 34-41.

5. Осипов Г. Л., Прутков Б. Г., Шишкин И. А., Карагодина И. Л.

6. Пинигин М. А. Гигиенические основы оценки степени загрязнения атмосферного воздуха. - Гигиена и санитария, 1993, № 7.

7. Токсикометрия химических веществ, загрязняющих окружающую среду/Под общей ред. А. А. Каспарова и И. В. Саноцкого. - М., 1986. - 428 с.

8. Управление риском в социально-экономических системах: концепция и методы ее реализации. Часть 1. Публикация Объединенного комитета по управлению риском. -В кн.: Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. Обзорная информация, выпуск 11. М.. ВИНИТИ 1995, С. 3-36.

9. Яничкин Л. П., Королева Н. В., Пак В. В. О применении индекса загрязнения атмосферы. - Гигиена и санитария 1991, № 11, с. 93-95. "