Новая программа серии «ЭКОЛОГ»

Фирма «Интеграл» объявляет о выходе нового программного продукта – расчетного блока «Средние» для определения осредненных за длительный период концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. В программе реализованы «Методические указания по расчету осредненных за длительный период концентраций выбрасываемых в атмосферу вредных веществ» (Санкт-Петербург, ГГО им А.И. Воейкова, 2005). Новая программа найдет широкое применение в сфере оценки неблагоприятного влияния загрязнения атмосферного воздуха на среду обитания и здоровье человека, для решения различного рода задач, возникающих в практике воздухоохранной деятельности – в частности, при определении размеров санитарно-защитной зоны предприятия. Важной областью использования расчетного блока «Средние» будет оценка риска для здоровья населения.

Назначение и область применения

Программа «Средние» позволяет рассчитывать поля долгопериодных средних концентраций, соответствующие различным периодам осреднения, например, год, сезон (календарный или отопительный) или месяц. В результате расчета можно определить «климатические» средние значения рассчитываемых характеристик или же значения, соответствующие, например, определенному году, средние для определенных периодов суток (например, дневные или ночные часы) и т. д.

Программа может быть использована для решения следующих основных задач:

– оценка риска воздействия загрязнения атмосферы на здоровье населения

В связи с выходом «Руководства по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду (Руководство Р 2.1.10.1920-04)» экспертные работы, имеющие целью анализ и разработку конкретных управленческих решений в системе «окружающая среда – здоровье населения», приобретают особую значимость. При этом, важным аспектом этих работ является задача получения достоверной информации об экспозиционных нагрузках, создаваемых выбросами промышленных предприятий и иных объектов, формируемых за длительный период осреднения, поскольку основные модели зависимости «доза-эффект», используемые методологией оценки риска здоровью, ориентированы прежде всего на информацию об осредненных концентрациях.

Известно, что реально наблюдаемое поле приземной концентрации того или иного антропогенного загрязнителя характеризуется обычно весьма значительной пространственно-временной изменчивостью (в пределах крупного города эти значения могут меняться на порядок своей величины уже на расстояниях до 100 метров), а население склонно к постоянной миграции даже в течение одного дня. Отсюда следует, что проблема достоверной теоретической оценки упомянутых выше параметров может быть решена лишь с использованием всего арсенала современных методов,. Использование для подобных целей упрощенных подходов (таких, например, как методика ОНД-86), не учитывающих множество факторов, определяющих пространственно-временную изменчивость поля концентрации, нецелесообразно, поскольку приведет к заметным искажениям при оценке потенциального риска. Применение новой программы «Средние» позволит этого избежать.

– расчетная оценка достаточности ширины санитарно-защитной зоны предприятий (совместно с методикой расчета полей максимальных разовых концентраций согласно п. 2.15 СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 "Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов"). При этом, в частности, отпадает необходимость корректировки расчетного поля максимальных концентраций на розу ветров, поскольку в расчетах долгопериодных средних концентраций учитывается как роза ветров, так и режим других определяющих метеорологических параметров в рассматриваемом районе. Проведя расчет максимальных концентраций по методике ОНД-86 и расчет средних концентраций по вновь разработанной методике и сопоставив результаты расчетов (получив объединенную изолинию концентраций), возможно учесть при проектировании санитарно-защитной зоны соблюдение на ее границе и максимальных, и средних предельно-допустимых концентраций. Таким образом, применение разработанной методики позволяет более полно учесть при гигиеническом нормировании метеорологические и климатические особенности местности, для которой это нормирование производится.

О расчетной методике, положенной в основу программы

В программе "Средние" реализована, разработанная в Государственном учреждении "Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова" (ГУ "ГГО") методика по расчёту  долгопериодных средних концентраций Отличительными чертами данной методики являются:
– согласованность в теоретическом и методологическом плане с действующей нормативной методикой расчета концентраций в атмосферном воздухе ОНД-86;
– возможность получения входной климатической информации об условиях распространения атмосферных примесей по данным наблюдений, реально доступным в России;
– тщательная экспериментальная проверка на материалах натурных наблюдений, проводившихся в России и за рубежом;
– применимость методики для учета различного типа источников, метеорологических условий, характеристик рельефа местности и других определяющих факторов;
– ориентированность методики на эффективную компьютерную реализацию. 

Использование различной метеорологической информации

Вместе с программой поставляется специальный файл с метеорологическими и климатическими характеристиками той местности, для которой будут проводиться расчеты. Эти параметры рассчитываются ГГО им. А.И. Воейкова индивидуально для каждого заказчика.

Задавая в программе различную метеоинформацию, можно получить соответствующие значения средних концентраций, что дает возможность оценить загрязнение, например, за время отопительного сезона, когда существенно увеличиваются выбросы сернистого ангидрида и окислов азота, или за летний период времени, когда при увеличении количества автотранспорта соответственно увеличиваются выбросы оксида углерода, окислов азота и других загрязняющих веществ. Можно также оценить средний уровень загрязнения атмосферы за самый холодный день в году, когда различные источники энергетики работают с максимальной нагрузкой. Все это позволит полнее оценить риск от долговременного воздействия загрязнения атмосферы на здоровье населения и разработать перечень мероприятий направленных на сокращение данного риска.

Из истории вопроса

Проблема установления количественных зависимостей в системе "окружающая среда – здоровье" рассматривается в отечественной литературе, начиная с конца 60-х – начала 70-х годов, в публикациях Г.И. Сидоренко, К.А. Буштуевой, В.А. Покровского и др. Активно обсуждается эта проблема и в зарубежных публикациях (см., например, коллективную монографию Particles in our air, изданную в 1996 г. под ред. Р. Уилсона). Вопросам оценки дополнительного риска здоровью населения от загрязнения атмосферного воздуха посвящены публикации С.Л. Авалиани, С.М Новикова, Г.И. Сидоренко, Ю.А. Рахманина, Г.Г. Онищенко, А.В. Киселева, Т.А. Шашиной и ряда других авторов. За рубежом введены в действие нормативные документы и руководства, регламентирующие порядок и методы оценки этого риска. В последние годы такие документы и руководства появились и в России (см., например, Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. Р 2.1.10.1920-04, монографию "Основы оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду" (под. ред. Рахманина Ю.А., Онищенко Г.Г. ), а также ряд других публикаций).

В рамках указанной проблематики одной из важнейших задач является разработка и внедрение методологии прогнозирования и количественной оценки антропогенного воздействия на показатели популяционного здоровья. В принципе, такую оценку можно получить экспериментальным путем, например, воспользовавшись индивидуальными пассивными пробоотборниками, хотя практическая реализация этого подхода является достаточно трудоемким и дорогостоящим делом. В данной связи для количественной оценки антропогенной нагрузки в мире наиболее широко используются расчетные методы. При этом воздействие характеризуется популяционной (групповой) дозой (экспозицией), которая вычисляется по значениям долгопериодных средних (например, среднегодовых) концентраций с учетом распределения популяции по рассматриваемой территории.

До настоящего времени в России отсутствовали эффективные методики расчета долгопериодных средних концентраций и поэтому для санитарно-гигиенических оценок долгопериодных средних чаще всего использовались зарубежные модели гауссова типа. Для этого, однако, необходимо было задавать входную информацию, которая, частично, в российских условиях недоступна. Поскольку гауссовы модели являются эмпирическими и, в частности, основаны на аналитической аппроксимации результатов натурных трассерных экспериментов, проводившихся, главным образом, в США, их использование в России без проведения дополнительных натурных экспериментов, подтверждающих их применимость в конкретных метеорологических и климатических условиях тех или иных российских регионов, строго говоря, некорректно.