Экологический риск загрязнения атмосферного воздуха выбросами тепловых электростанций при использовании каменного угля (стр. 8 )

Расчеты коэффициентов экологического риска для неканцерогенных химических веществ были проведены с применением двух подходов: по отношению к ПДКсс или к RfCс.

В диссертационной работе ниже приведены определения терминов ПДКсс и RfCс.

Предельно-допустимая концентрация (ПДКсс) – предельно-допустимая среднесуточная концентрация химического вещества в воздухе населенной местности, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неопределенно долгом (годы) вдыхании [120].

Референтная концентрация (RfCс) – суточное воздействие химического вещества на протяжении жизни, которое устанавливается с учетом всех имеющихся современных научных данных и, вероятно, не приводит к возникновению экологического риска для чувствительных групп населения [16, 17].

Первый подход заключался, исходя из предположения о том, что в отношении к среднесуточным предельно-допустимым концентрациям (ПДКсс) [120] поступление вещества в организм дает определенный прирост дополнительных случаев тяжелых последствий для населения за год [72−76], формула для расчета коэффициента риска для неканцерогенных химических веществ на единицу дозы принимает вид:

(2.3)

где F1Dchncanc – коэффициент риска, для неканцерогенных химических веществ на единицу дозы, мг-1;

v – интенсивность поступления вдыхаемого человеком воздуха, содержащего неканцерогенные вещества, м3/год;

ПДКсс – среднесуточная предельно-допустимая концентрация, мг/м3.

Второй подход заключался, исходя из предположения о том, что в отношении к суточным референтным концентрациям (RfCс) [16, 17] поступление вещества в организм дает определенный прирост дополнительных случаев тяжелых последствий для населения за год [72−76], формула для расчета коэффициента риска для неканцерогенных химических веществ на единицу дозы принимает вид:

(2.4)

где RfCс – референтная концентрация, мг/м3.

На рис. 2.5 схематически приведена линейная зависимость «концентрация-эффект» при воздействии химических неканцерогенных веществ.

Рисунок 2.5 – Линейная зависимость «концентрация-эффект» при воздействии химических неканцерогенных веществ

В таблице 2.1 приведены значения среднесуточной предельно-допустимой [120] и референтной концентраций [16, 17] по перечню химических газообразных соединений и твердых частиц и их составляющих неканцерогенных веществ.

В таблицах 2.2 и 2.3 приведены коэффициенты по перечню веществ, обусловливающих экологический риск при воздействии химических газообразных соединений и твердых частиц и их составляющих неканцерогенных в зависимости от применяемого подхода по отношению к ПДКсс или RfCс соответственно и канцерогенных веществ на единицу дозы.

Таблица 2.1 – Предельно-допустимая и референтная концентрация в атмосферном воздухе населенных мест

Неканцерогенные вещества	ПДКсс, мг/м3	RfCс, мг/м3
SO2	5,00·10–2	8,00·10–2
NOx	4,00·10–2	4,00·10–2
CO	3,00	3,00
Твердые частицы	2,00·10–2	1,5·10–2
Составляющие твердых частиц
Pb	3,00·10–4	1,50·10–4
Cu	2,00·10–3	2,00·10–5
Zn	5,00·10–2	9,00·10–4
Hg	3,00·10–4	3,00·10–3
V	2,00·10–3	7,00·10–5

Рассчитано коэффициенты риска для исследуемых неканцерогенных химических газообразных соединений и твердых частиц , зависящие от того, какая связь между дозой вещества и вызываемым им эффектом [19, 70]. Коэффициенты риска для канцерогенных химических веществ взяты из [16] и пересчитаны автором для размерности [мг–1].

Таблица 2.2 – Коэффициенты риска возникновения соматико-стохастических эффектов у населения при воздействии неканцерогенных химических газообразных соединений и твердых частиц (за 1 год)

Неканцерогенные вещества	, мг–1	, мг–1
SO2	2,47·10–9	1,54·10–9
NOx	3,09·10–9	3,09·10–9
CO	4,11·10–11	4,11·10–11
Твердые частицы	6,17·10–9	8,23·10–9
Pb	4,11·10–7	8,23·10–7
Cu	6,17·10–8	6,17·10–6
Zn	2,47·10–9	1,37·10–7
Hg	4,11·10–7	4,11·10–8
V	6,17·10–8	1,76·10–6

Предполагается, что соотношение «доза–эффект» не имеет порога, тогда экологический риск, устанавливаемый для всей продолжительности жизни человека, или количество дополнительных случаев заболеваний, ведущих к смерти населения, может быть рассчитано с учетом коэффициентов риска для неканцерогенных химических веществ при воздействии на население, постоянно проживающего в районе эксплуатации ТЭС.

Таблица 2.3 – Коэффициенты риска возникновения соматико-стохастических эффектов у населения при воздействии канцерогенных химических веществ (за 1 год)

Канцерогенные вещества	, мг–1
Ni	5,09·10–7
Cr(VI)	2,35·10–5
As	8,39·10–6
Cd	3,52·10–6
Бенз(а)пирен	1,73·10–6

2.2 Оценивание химического риска

Индивидуальная доза при воздействии химического вещества Dchинд определяется произведением концентрации химического вещества c, интенсивности поступления воздуха, вдыхаемый человеком v и полным временем его поступления t [34, 36]. С учетом выше изложенного, можно сказать, что формула (2.2) для расчета экологического риска при воздействии химических неканцерогенных и канцерогенных веществ принимает вид:

(2.5)

где – вероятность возникновения стохастических эффектов для человека при воздействии неканцерогенных и канцерогенных химических веществ, приведенная к 70 годам экспозиции.

Ожидаемое количество дополнительных случаев возникновения стохастических эффектов для населения при воздействии химического вещества:

, (2.6)

где – коллективная доза при воздействии химического вещества, чел.-мг.

2.2.1 Оценивание химического неканцерогенного риска

Вероятность индуцирования соматико-стохастических эффектов (возникновения онкологических заболеваний и серьезных наследственных эффектов) при воздействии неканцерогенных химических веществ на единицу дозы определяется соотношением:

(2.7)

где – вероятность возникновения соматико-стохастических эффектов при воздействии неканцерогенных химических веществ;

– индивидуальная доза при воздействии неканцерогенного химического вещества, мг;

– коэффициент пропорциональности, определяющий наклон кривой «доза–эффект» при воздействии неканцерогенного химического вещества, отражающий степень нарастания риска с увеличением воздействующей дозы на одну единицу, мг–1.

Ожидаемое количество дополнительных случаев возникновения соматико-стохастических эффектов при воздействии неканцерогенных химических веществ:

, (2.8)

где – количество дополнительных случаев возникновения соматико-стохастических эффектов при воздействии неканцерогенных химических веществ;

– коллективная доза при воздействии неканцерогенного химического вещества, чел.-мг.