Концептуальная модель оценки и управления риском для здоровья населения от транспортных загрязнений

230

Общетехнические задачи и пути их решения

Получено панорамное распределение уровней сигналов и коммутационных помех, позволившее определить рабочий диапазон радиочастот, где наблюдается превышение амплитуд полезных сигналов над уровнем помех.

Получены выражения (2) и (3), определяющие энергетические спектры случайных полезных сигналов и гладких помех, необходимые для определения частотных характеристик и параметров оптимальных фильтров [2], подавляющих гладкий фон, а также для определения оптимальных порогов регистрации полезного сигнала [3].

Получены статистические оценки параметров и виды распределений уровней случайных сигналов, необходимые для определения регистрирующей и обнаруживающей способности системы, для оценки ее помехоустойчивости, расчета вероятности пропуска полезного сигнала и ложных тревог, оценки эффективности использования радиометода для регистрации дуговых нарушений токосъема.

Библиографический список

1. Основы контроля дуговых нарушений токосъема в электротяговых сетях : монография / Ю. Г. Семенов. - М. : Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте, 2010. - 139 с.

2. Основы оптимальной фильтрации сигналов от дуговых нарушений токосъема автоматизированными системами контроля токосъема / Ю. Г. Семенов // Вестник РГУПС. - 2009. - № 2. - С. 113-119.

3. Оптимальные уровни принятия решений системами контроля дуговых нарушений токосъема / Ю. Г. Семенов // Вестник РГУПС. - 2009. - № 3. - С. 107-112.

4. Спектральный анализ случайных процессов / Ю. И. Грибанов, В. Л. Мальков. - М. : Энергия, 1974. - 240 с.

Статья поступила в редакцию 09.11.2010;

представлена к публикации членом редколлегии А. Н. Марикиным.

УДК 614.7:614.2:625.7/.8

К. Б. Фридман, Т. Е. Лим, С. Н. Шусталов, А. В. Леванчук

КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ОЦЕНКИ И УПРАВЛЕНИЯ РИСКОМ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ ОТ ТРАНСПОРТНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ

Предложена методика оценки риска для здоровья на основе данных государственной системы социально-гигиенического мониторинга, позволяющая рассчитать вероятную степень отрицательного воздействия транспорта на здоровье населения, обосновать

2011/1

Proceedings of Petersburg Transport University

Общетехнические задачи и пути их решения

231

управленческие решения по снижению этого воздействия. Предложенная последовательность оценки влияния транспортных потоков на здоровье населения дает возможность оценить экономическую эффективность предлагаемых и рекомендуемых мер.

концептуальная модель, оценка риска для здоровья, управление риском, геоинформационные технологии и системы (ГИС), социально-гигиенический мониторинг.

Введение

Существующая методология оценки риска для здоровья [5], [6] позволяет сегодня приступить к изучению причинно-следственных связей между факторами среды обитания и здоровьем населения. Управление риском является логическим продолжением оценки риска для здоровья населения и направлено на обоснование выбора наилучших в конкретной ситуации решений для его устранения или минимизации, а также динамического контроля (мониторинга) экспозиций и риска, оценки эффективности и корректировки оздоровительных мероприятий. Управление риском включает в себя принятие технических, технологических, организационных, социальных, юридических, экономических, нормативных, политических и иных решений на основе выводов и оценок, полученных в ходе характеристики риска.

Анализ данных, приведенных в отечественной и зарубежной литературе, показал, что наиболее остро негативные последствия автомобилизации проявляются в крупных городах [2]-[4]. Стремительный рост автомобильного транспорта осложняет экологические проблемы городов, о чем свидетельствует увеличение на 50 % за последние годы количества вредных примесей и возрастание на 5-6 дБА уровней шума [1], [4]. Мировой ежегодный выброс вредных веществ от автомобилей в атмосферу составляет 50 млн. т углеводородов, 200 млн. т оксида углерода и 20 млн. т оксидов азота.

Решение проблемы разгрузки городских магистралей с интенсивным движением возможно за счет развития улично-дорожной сети и перераспределения транспортных потоков.

В настоящее время отсутствует методологический прием обоснования решений по выбору магистралей, требующих коррекции транспортных потоков, выбора приоритетов в этой работе с целью достижения наибольшего экологического благополучия. Действующая система гигиенического нормирования и управленческие решения на его основе не в полной мере могут решить эти задачи.

1 Цель работы

Разработать концептуальную модель оценки и управления риском для здоровья населения от химических и акустических транспортных загрязнений окружающей среды.

ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС

2011/1

232

Общетехнические задачи и пути их решения

2 Результаты работы и их обсуждение

Проведенный нами анализ массива данных социально-гигиенического мониторинга (СГМ), проводимого на территории Санкт-Петербурга за последние 10 лет, позволил разработать и обосновать концептуальную модель изучения и управления риском для здоровья населения от воздействия транспортных загрязнений (рис. 1).

Модель представляет собой так называемое «рабочее колесо», которое, «поворачиваясь» в хронологическом порядке, обеспечивает формирование новых знаний о воздействии транспортных потоков на здоровье (риск здоровья), оценку этой информации (оценка риска), аргументацию управления риском, дальнейшее мониторирование ситуации для определения эффективности реализованных управленческих решений. Строгая последовательность в этапах движения «колеса», его постоянная «оборачиваемость» являются залогом эффективной работы по снижению риска от воздействия транспортных потоков при постоянно изменяющейся реальной ситуации и представляет собой сущность СГМ в данной области.

Рис. 1. Концептуальная модель изучения и управления риском для здоровья населения

от воздействия транспортных загрязнений

2011/1

Proceedings of Petersburg Transport University

Общетехнические задачи и пути их решения

233

Основой движения «колеса» являются информационные потоки государственной системы СГМ. Предлагаемая нами концептуальная модель в полной мере соответствует действующей модели социально-

гигиенического мониторинга, апробированной на практике.

На первом этапе планируется проведение систематических исследований качества атмосферного воздуха в одних и тех же точках, находящихся под воздействием транспортных загрязнений, для создания информационных баз данных, характеризующих качество среды обитания и состояние здоровья населения. Формируются следующие базы данных: уровень химического загрязнения атмосферы для расчета канцерогенного и неканцерогенного риска; уровень физического загрязнения атмосферы; субъективные реакции населения (жалобы), связанные с автомобильным движением на конкретной автомагистрали. Субъективная оценка фактора в данном случае является крайне важной, так как зачастую физиологическая реакция на шум представлена в основном субъективной отрицательной реакцией человека; показатели здоровья населения (заболеваемость в соответствии с МКБ), находящегося под воздействием транспортных загрязнений.

Второй этап - аналитическая работа с базами данных - проводится с использованием геоинформационных систем (ГИС), что позволяет обосновать выбор приоритетных факторов, оказывающих наиболее неблагоприятное воздействие на здоровье населения, проживающего на определенной территории.

Применение геоинформационных технологий позволяет определить величину экспозиционных нагрузок для населения, проживающего в условиях воздействия техногенных факторов риска, а также изложить информационный материал собранных показателей баз данных на картографической основе. При этом появляется возможность визуально определить так называемые «проблемные точки».

Третьим этапом функционирования модели является расчет риска конкретной составляющей фактора транспортного загрязнения (химического или физического).

Геоинформационная система с заложенными в нее данными по рискам здоровья может стать важным дополнением к Генеральной схеме города и во многом определит перспективные программы решения транспортной проблемы.

Вопрос оценки риска для здоровья от шумового фактора является чрезвычайно сложным по ряду причин: во-первых отсутствует модель «доза-эффект» при хроническом шумовом воздействии автотранспорта. Патология слухового аппарата, проявляющаяся как «шумовая болезнь», возникает под воздействием преимущественно производственных шумов (В. Г. Артамонова, 1980; Е. Ц. Андреева-Галанина, В. Г. Артамонова,

С. В. Алексеев и др., 1983). Во-вторых, трудно доказать причинно-

ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС

2011/1

234

Общетехнические задачи и пути их решения

следственную связь соматических заболеваний (сердечно-сосудистых, неврозов и др.) с воздействием транспортного шума.

Вместе с тем, по мнению экспертов, наиболее часто используемой характеристикой, иллюстрирующей воздействие шума на население, является наличие жалоб, отражающих субъективные ощущения людей. Так, в Санкт-Петербурге до 40 % всех жалоб и заявлений граждан в органы городской администрации составляют жалобы на шум.

Очевидно, что психологическая реакция человека (раздражение) является специфическим «ответом» на шум и пусковым физиологическим механизмом формирования соматической патологии.

В этих условиях статистически выверенная взаимосвязь между уровнем звукового давления (шумом) в дБА и долей населения, реагирующего на него, является классической моделью «доза-эффект» и может быть использована для оценки риска для здоровья. Международные стандарты отражают опыт в этом отношении. Так, Межгосударственный стандарт ИСО 1996-2003 МКС В.140 описывает реакцию населения на транспортный шум кривыми Шульца (рис. 2).

Рис. 2. Доля респондентов, сильно раздражаемых автодорожным шумом, в зависимости от оценочного комбинированного суточного эквивалентного уровня звука в периоде «день-ночь»

Таким образом, вероятность получения психологической реакции, установление вероятной доли населения, находящегося под воздействием шума, иными словами, «оценка риска» может быть получена через уравнение, описывающее эти кривые:

Risk = 100 / 1+ exp • (10, 4 - 0,132 • LRdn),

где Risk - значение риска, %;

LRdn - оценочный суточный уровень звука в период «день-ночь».

2011/1

Proceedings of Petersburg Transport University

Общетехнические задачи и пути их решения

235

Значение LRdn следует утвердить и представить как среднегодовое значение.

Аналогично может быть рассчитан риск от шума авиационного и железнодорожного транспорта.

Чрезвычайно важным этапом подготовки к управлению риском является ранжирование и классификация различных участков автодорог по степени риска для здоровья. Это дает возможность сформировать предварительные управленческие решения по снижению неблагоприятного воздействия. Данный этап состоит из ранжирования участков дорог в зависимости от вида риска (хронический неканцерогенный, канцерогенный) и его класса: «приемлемый», «умеренный», «умеренно-приемлемый», «неприемлемый», т. е. по таким оценочным классам, которым соответствует конкретный перечень управленческих решений.

Ранжирование риска и использование ГИС дает возможность сформировать пространственное представление о «проблемных» участках дороги, определить популяционный риск и провести расчеты затрат на реализацию мероприятий и стоимости предотвращенного ущерба, связанного со снижением или ликвидацией риска. Обоснование экономической характеристики риска здоровью является важным и необходимым элементом подготовки управленческих решений. Оно позволяет аргументировать важность проведения работ по снижению риска; оценить эффективность и достаточность планируемых мер. Финансовая аргументация при сопоставлении затрат и величины предотвращенного риска понятна и специалистам различного профиля.

В тех случаях, когда расчеты показывают, что полученные значения риска выше нормативных, но не превышают средних значений риска по городу (фоновой риск), следует правильно оценить ситуацию, принимая во внимания возможный временный характер превышения риска (оценить причины, обусловливающие это, возможность их устранения).

Введение понятия фонового риска (среднегородских значений) является обоснованным, так как это характеризует конкретную модель города со сложившейся транспортной структурой и ситуацией загрязнения окружающей среды. Кроме того, находясь в конкретной экологической ситуации, приходится учитывать реальную градостроительную ситуацию и возможность снижения риска до приемлемых величин.

В арсенал мер по снижению риска до приемлемых величин входят мероприятия организационного характера (запрет, ограничение движения), технические (ремонт, реконструкция дорог, экранирование, озеленение, специальная защита зданий), планировочные (создание санитарного разрыва от дороги с расселением жилых домов и выводом населения из-под воздействия), добровольное страхование риска для здоровья (страхование ответственности третьих лиц).

ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС

2011/1

236

Общетехнические задачи и пути их решения

Дифференцированное и обоснованное использование представленных вариантов управленческих решений при рассмотрении транспортной проблемы мегаполиса позволит оптимизировать деятельность ведомств в данном направлении. Появляется возможность формирования обоснованных нормативных документов, региональных законов; выбора того или иного управленческого решения понятен общественности и принимается ею, что имеет немаловажное значение; разработки текущего и перспективного планов дорожного строительства и реконструкции дорог в целях обеспечения экологической безопасности; оптимизировать финансовые затраты на разрешение транспортной проблемы с учетом предотвращенного ущерба здоровью населения; обеспечить санитарно-эпидемиологическое благополучие населения мегаполиса. Всё перечисленное делает методологию оценки риска для здоровья составным элементом проектирования и экспертных работ по проектной градостроительной документации, а также нормирования транспортной нагрузки в мегаполисе.

Заключение

Методология оценки риска для здоровья позволяет на основе использования данных государственной системы социально-гигиенического мониторинга рассчитать вероятную степень отрицательного воздействия транспорта на здоровье, обосновать управленческие решения по снижению этого воздействия.

Организованная по принципу повторяющихся циклов сбора, анализа, расчетов риска, классификации, управления риском система оценки влияния транспорта на здоровье дает возможность оценить эффективность предлагаемых и рекомендуемых мер, что делает методологию жизнеспособной как в научном, так и в практическом отношении.

Библиографический список

1. О снижении токсичности выхлопа автомобильного транспорта / Л. Н. Аборина // Материалы Х съезда гигиенистов и санитарных врачей. - М., 2007. - С. 889-890.

2. Автомобильные дороги в окружающей среде / И. Е. Евгеньев, Б. П. Каримов. -М. : Трансдорнаука, 1997. - 285 с.

3. Городской транспорт в зеркале экологии / Ю. М. Косой // Энергия. Сер. Экон., техн., экол. - 2001. - № 1. - C. 64-68.

4. Экологические проблемы автотранспортного комплекса больших мегаполисов - пути решения / Е. С. Кузнецов, А. Б. Корсак, А.Ю. Федоров // Научные чтения «Белые ночи-2000» : материалы симпозиума. - СПб., 2000. - С. 131-134.

5. Основы оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду / Г. Г. Онищенко, С. М. Новиков, Ю. А. Рахманин, С. Л. Авалиани, К. А. Буштуева. - М., 2002. - 408 с.

6. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. - М. : Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004. - 143 с.

Статья поступила в редакцию 25.01.2011;

представлена к публикации членом редколлегии Т. С. Титовой.

2011/1

Proceedings of Petersburg Transport University