Объектами, на защиту которых направлен анализ риска, являются: человек; животные; растения; экосистемы; функции и свойства окружающей среды. Воздействия, которые рассматривают в этой связи, оказывают влияние на: здоровье (смерть, заболевания, генетические изменения, неприятные ощущения, как для отдельных людей, так и для популяций растений и животных в экосистемах); экономику (потеря функций окружающей среды, коррозия, неэффективное использование земель, порча имущества, потери скота и урожая); благосостояние общества и благополучие окружающей природной среды, которое не всегда можно выразить непосредственно в количественных показателях (снижение качества жизни из-за нехватки разнообразия ландшафта, потеря зон отдыха и др.). При оценке опасности воздействия всегда могут иметь значительную неопределенность. Методология анализа риска начала развиваться в мире более 20 лет тому назад. Нужно помнить, что влияние каких-либо воздействий может стать очевидным только через значительный промежуток времени. Примерами таких ситуаций могут служить аккумуляция вредных веществ, развитие рака или генетические последствия, проявляющиеся спустя долгое время после воздействия. Защита благополучия направлена не только на защиту отдельных людей, но также на предотвращение нарушения общественного равновесия и благополучия экосистем. Такие риски и опасности также можно выразить в соответствующих показателях и использовать в оценке и управлении риском (Медведев, 2002).

Для каждого выделяемого объекта безопасности необходимо ввести систему критериев безопасности (не обязательно иерархическую), которая будет являться основой для суждения о степени безопасности и ее приемлемости для данного уровня. Набор таких критериев в свою очереди будет являться основой для разработки критериев безопасности следующего, более низкого уровня, роль которых в настоящее время выполняют нормы, правила, регламенты. Здесь уже можно проследить иерархическую структуру: каждый критерий более низкого уровня является следствием критерия более высокого уровня. Одной из задач, возникающих при анализе риска, является установление количественных показателей риска. При проведении анализа риска рекомендуется использовать в качестве критериев следующие величины: максимально допустимый риск (предельный уровень), который не должен превышаться, независимо от экономического или социального вида деятельности; может быть задан как следствие системы критериев безопасности; область приемлемости риска, в рамках которой производится поиск оптимальных экономических решений по системам или мерам безопасности. Иногда используется также значение пренебрежимого риска. Пренебрежимый риск - уровень, ниже которого бессмысленно дальнейшее снижение риска, ввиду того, что человек и окружающая среда уже подвергаются другим рискам, возникающим из-за самой природы общества и окружающей среды. В настоящее время часто используют уровень пренебрежимого риска как 1% от максимально допустимого (Акимова, 2001).

1.4 Основные положения методологии оценки экологического риска, вызываемого химическим загрязнением

Ключевое звено данной методологии - здоровье человека и его охрана от неизбежного риска, связанного с воздействием токсических веществ, где бы они не находились: в воде, воздухе, почве.

Концепция риска включает в себя два элемента - оценку риска (Risk Assessment) и управление риском (Risk Management). Управление риском является логическим продолжением оценки риска и определяет административно-правовые меры, регулирующие решения по уменьшению риска.

Оценка риска - научный анализ генезиса и масштабов риска в конкретной ситуации. Риск для здоровья человека (или экосистемы) связанный с загрязнением окружающей среды, возникает при следующих необходимых и достаточных условиях:

1) существование источника риска (токсичного вещества в окружающей среде или продуктах питания, либо предприятия по выпуску продукции, содержащей такие вещества, либо технологического процесса и т.д.);

2) присутствие данного источника риска в определенной, вредной для здоровья человека дозе или концентрации;

3) подверженность человека воздействию упомянутой дозы токсичного вещества.

Перечисленные условия образуют в совокупности реальную угрозу или опасность для здоровья человека.

Такая структурализация самого риска позволяет выделить основные элементы (или этапы) процедуры оценки риска. Всего различают четыре основных этапа:

Первый - идентификация опасности - включает учет всех химических веществ, загрязняющих окружающую среду, определение токсичности химического вещества для человека или экосистемы. Например, используя данные фундаментальных исследований, можно установить, что временное или постоянное присутствие определенного вещества может вызвать неблагоприятные эффекты: канцерогенез, нарушение репродуктивной функции и генетического кода у человека или обострение экологической проблемы с последующими негативными последствиями для его здоровья.

На рассматриваемом этапе процедуры оценки риска анализ ведется на качественном уровне.

Второй этап - оценка экспозиции - это оценка того, какими путями и через какие среды, на каком количественном уровне, в какое время и при какой продолжительности воздействия имеет место реальная и ожидаемая экспозиция; это также оценка получаемых доз, если она доступна и оценка численности лиц, которые подвергаются такой экспозиции и для которой она представляется вероятной.

Таким образом, оценивается не только уровень экспозиции, но и фактор времени, что дает основания для косвенного суждения о получаемой дозе, даже если она не может быть определена непосредственно (например, с помощью химического анализа крови или других биосред).

Численность экспонированной популяции является одним из важнейших факторов для решения вопроса о приоритетности охренных мероприятий, возникающего при использовании результатов оценки риска в целях "управления риском".

В идеальной варианте оценка экспозиции опирается на фактические данные мониторинга загрязнения различных компонентов окружающей среды (атмосферный воздух, воздух внутри помещений, почва, питьевая вода, продукты питания). Однако нередко этот подход не осуществим в связи с большими расходами. Кроме того, он не всегда позволяет оценить связь загрязнения с конкретным его источником и недостаточен для прогнозирования будущей экспозиции. Поэтому во многих случаях используются различные математические модели рассеивания атмосферных выбросов, их оседания на почве, диффузии и разбавления загрязнителей в грунтовых водах и/или открытых водоемах. Опираясь на результаты мониторинга или модельные данные такого рода, иногда используют также биокинетические математические модели, дающие оценку накопления: токсического вещества в организме человека (например, концентрация свинца в крови детей разного возраста) с учетом всех путей поступления.

Третий этап - оценка зависимости «доза-зффект» - это поиск количественных закономерностей, связывающих получаемую дозу веществ с распространенностью того или иного неблагоприятного эффекта, т.е. с вероятностью его развития.

Подобные закономерности, как правило, выявляются в токсикологических экспериментах. Однако экстраполяция их с группы животных на человеческую популяцию связана со слишком большим числом неопределенностей. Зависимости "доза-ответ", обоснованные эпидемиологическими данными, более надежны, но имеют свои зоны неопределенности. Например, при построении некоторой зависимости ответа высоких уровней экспозиции (в основном производственной), ее экстраполяция на диапазон менее высоких уровней может оказаться ошибочной; зависимость, найденная для одной человеческой популяции, не обязательна, справедлива для другой, имеющей какие-то генетические или другие отличия, подвергающейся воздействию другого комплекса факторов, сопутствующих изучаемой экспозиции, и т.п.

Опасность ухудшения здоровья по причине негативных изменений среды и условий обитания количественно можно оценить на основе теоретических расчетов, а также статистических данных по результатам медико - .экологических обследований.

Как теоретические расчеты, так и оценки, основывающиеся на статистическом материале, проводятся по схеме «доза-эффект». Под дозой здесь понимается количественная мера вредного воздействия на организм, под эффектом - патологические и иные последствия этого воздействия.

В принципе эта схема является приемлемой для всех видов организмов живой природы: человека, животных, птиц, обитателей водной среды, растений и микроорганизмов. Однако наибольшее практическое применение она находит при оценке ухудшения здоровья человека.

Эффекты действия загрязняющих веществ всегда зависят некоторым образом от количества загрязняющего вещества или его дозы в организме. Величина дозы, в свою очередь, зависит от путей поступления в организм. Загрязняющие вещества могут иметь различные эффекты в зависимости от того, поступают ли они при вдыхании (ингаляционно), с водой и пищей (перорально) или абсорбируются через кожу, или воздействие происходит путем внешнего облучения.

Кривые «доза-эффект» характеризуют зависимость между дозой загрязнителя и ответной реакцией (эффектом организма).

Пороговые эффекты воздействия загрязняющих веществ или другого техногенного фактора характеризуются тем, что некоторые количества загрязняющего вещества ниже определенного уровня концентраций - порога - не вызывают никаких отрицательных последствий для здоровья населения. Функции реакции организма на воздействие выше порогового уровня, как правило, имеют S - образную форму и характеризуются дозой LD₅₀ или концентрацией LС₅₀.

Рис. 1 Возможные формы зависимостей «доза-эффект»

Кривая 1 (рис.1) показывает, что если подобная S-образная зависимость эффекта от дозы имеет место, то никаких изменений в метаболизме человеческого организма не наблюдается, пока не будет достигнута критическая концентрация или доза. Это критическое значение и называется практическим порогом и обозначено ПП. ПП характеризует границу статистически регистрируемого эффекта, когда последний превышает колебание существующего фонового уровня эффектов.

На рисунке также изображены четыре основные формы возможных кривых при действии специфических химических загрязняющих веществ и других техногенных факторов и реакции (отклика) организма. Кривые 2, 3 и 4 относятся к беспороговым зависимостям. Предполагается, что существуют эффекты (которые, правда, не всегда можно зарегистрировать) при любой конечной концентрации загрязняющего вещества или сколь угодно малом нехимическом воздействии. Подобные кривые отражают главным образом класс стохастических эффектов для здоровья.

Наиболее широко используется линейная беспороговая форма зависимости «доза-эффект» 3, поскольку часто суждения о форме зависимости «доза-эффект» в области малых значений дозы, получается, посредством линейной экстраполяции из области больших доз.

Кривая 4 - нелинейная зависимость «доза-эффект» с выпуклостью вниз - также характерна для реакции организма на действие многих факторов. Ее иногда называют «подлинейной» зависимостью «доза-эффект». Хотя кривая 4 не имеет четко определенного порога, точка на дозовой оси, при которой эффект может быть зарегистрирован, определяет практическое значение ПП.

Руководящие принципы ограничения профессионального воздействия часто основываются на наборах значений ПП с определенными коэффициентами «запаса», которые и определяют пределы доз профессионального воздействия. Кривая 2 - нелинейная зависимость, «доза-эффект» с выпyклостью вверх - представляет собой так называемую «надлинейную» зависимость, которая наблюдается, когда малые дозы вызывают непропорционально большие эффекты.

Наряду с функцией «доза-эффект» при оценке риска может использоваться и зависимость «воздействие-эффект». Под воздействием здесь понимается, по существу, уровень техногенного воздействия, выражаемый через концентрацию (количество) твердого вещества в той или иной среде, например, в воздухе, воде. Пользоваться таким понятием, как концентрация, при оценке риска удобней, так как ее величина может быть измерена или достаточно просто рассчитана. Однако здесь есть определенные ограничения. Дело в том, что доза, являющаяся основным параметром, от которого, в конечном счете, зависит ущерб здоровью человека, связана с концентрацией далеко не однозначно. При определенном уровне воздействия, характеризуемого, например, концентрацией веществ в воздухе, доза зависит от скорости дыхания, характера метаболических и фармакологических процессов, в которых участвуют вредное вещество, и от других факторов. Доза может быть обусловлена не непосредственно теми веществами, которые содержаться в потребляемом воздухе или воде, а с их метаболитами.

Наконец, заключительный этап это результат предыдущих этапов - характеристика риска, включающая оценку возможных и выявленных неблагоприятных эффектов в состоянии здоровья; установление коэффициента опасности развития общетоксических эффектов, анализ и характеристику неопределенностей, связанных с оценкой, и обобщение всей информации по оценке риска.

Оценка риска является - одной из основ принятия решения по профилактике неблагоприятного воздействия экологических факторов на здоровье населения, а не самим решением в готовом виде, т.е. представляет собой необходимое, но недостаточное условие для принятия решений. Другие необходимые для этого условия анализ не рисковых факторов, сопоставление их с характеристиками риска и установление между ними их с характеристиками риска и установление между ними соответствующих пропорций (пропорций контроля) - входят в процедуру управления риском. Решения, принимаемые на такой основе, не являются ни чисто хозяйственными, ориентирующимися только на экономическую выгоду, ни чисто медико-экологическими, преследующими цель устранения даже минимального риска для здоровья человека или стабильности экосистемы без учета затрат. Другими словами, сопоставление медико-экологических (или социально-экологических) и технико-экономических факторов дает основу для ответа на вопрос о степени приемлемости риска и необходимости принятия регулирующего решения, ограничивающего или запрещающего использование того или иного конкретного вещества.

В оценке экологического риска возможны два пути: определение вероятностных характеристик экологической опасности теоретическим путем с помощью формул либо на основе обработки данных экологического мониторинга по частоте возникновения тех или иных негативных изменений в окружающей среде, в зависимости от вида определяемого экологического риска (Аношкина, 2006).

1.5 Планирование и применение мер по снижению риска

Планирование и применение мер по снижению риска направлено на поддержание приемлемых уровней риска и по возможности достижение состояния минимального риска из области приемлемости. В целом можно сказать, что использование методологии риска в процессе принятия решений по конкретным проектам или комплексному региональному анализу позволяет: определять приоритетные направления стратегий развития региона, эффективно вкладывать средства в те проекты, которые позволяют оптимизировать уровень безопасности региона; учитывать комплексно все существующие в регионе виды риска для населения и окружающей среды, создаваемые в результате выбросов предприятий при нормальном режиме работы и возникновении внештатных и аварийных ситуаций, транспортировке материалов, захоронении и утилизации отходов, природных опасностей и др.; произвести системный анализ стратегии управления состоянием окружающей среды и здоровья населения с учетом инженерно-технических, социальных, экономических, экологических, организационных и законодательных аспектов. Процесс анализа риска при разработке стратегии управления риском включает следующие процедуры: экспертизу существующих рисков для здоровья и окружающей среды в больших промышленных районах, определение приоритетных рисков, которыми необходимо управлять или которые необходимо уменьшать; разработку стратегий управления интегральным риском для населения и окружающей среды, которая основывается на следующих принципах:

1) идентификация всех источников риска для здоровья населения и окружающей среды в регионе;

2) анализ и ранжирование источников риска с учетом размеров ущербов для населения и окружающей среды;

3) разработка предложений по эффективному уменьшению риска на основе обобщенного анализа затрат на снижение риска и выгод от снижения фактических или возможных ущербов;

4) оптимизация материальных затрат с учетом социальных факторов и создание комплексной системы управления промышленным и природным риском в регионе;

5) прогнозирование состояния окружающей среды при планировании стратегий промышленного развития регионов, оптимизацию мер по обеспечению приемлемых уровней безопасности населения и охраны окружающей среды;

6) оптимизацию транспортировки опасных веществ и материалов;

7) лицензирование производств, оказывающих воздействие на окружающую среду;

8) разработка законодательных, нормативных и других документов, регламентирующих деятельность опасных производств.

Лица, принимающие решения, часто сталкиваются со сложными проблемами, обусловленными экономическими и социальными причинами. Необходимо, чтобы здоровье населения не подвергалось чрезмерной опасности при выбросах в окружающую среду и иных воздействиях промышленных предприятий или при возникновении природных катастроф, чтобы сохранялись благополучие экосистем, благосостояние общества, чистота природной среды (Кузьмин, 1998).

Глава 2 Управление экологическим риском