Способ и система зонирования территории по уровню риска для здоровья населения в условиях воздействия химически опасных веществ

Изобретение относится к медицине, а именно к медицинской экологии, и может быть применено для зонирования территориальной техносферы по уровню риска для здоровья населения в результате воздействия потенциально химически опасных веществ. Предложен способ зонирования территории по уровню риска для здоровья населения в условиях воздействия химически опасных веществ, включающая следующие устройства: измерительные каналы, каждый из которых состоит из датчика контролируемого параметра и преобразователя сигнала в цифровую форму; устройство контроля, содержащее: блок формирования эколого-экономических групп параметров, выполненный с возможностью: формирования эколого-экономических групп параметров; определения необходимых затрат на природоохранные мероприятия для уменьшения уровня риска; блок анализа и расчета уровня риска, выполненный с возможностью: анализа антропогенной нагрузки на территории для зонирования и выявления приоритетных химически опасных веществ; расчета канцерогенного и не канцерогенного рисков от приоритетных химически опасных веществ; сравнения значений канцерогенного и не канцерогенного рисков от воздействия приоритетных химически опасных веществ в различных контрольных точках; блок прогнозирования, выполненный с возможностью прогнозирования изменения значений канцерогенного и не канцерогенного рисков от воздействия приоритетных химических веществ в выбранном кластере в результате осуществления природоохранных мероприятий на основе эколого-экономической группы; блок отображения информации, выполненный с возможностью отображения в удобной для лица принимающего решения форме результатов расчетов рисков и прогнозирования изменения значений канцерогенного и не канцерогенного рисков от воздействия приоритетных химически опасных веществ в выбранном кластере в результате осуществления природоохранных мероприятий на основе эколого-экономических групп. Изобретение обеспечивает возможность обоснованного назначения лечебно-профилактических мероприятий для отдельных групп населения в пределах установленных зон, а также повышение эффективности и обоснованности при принятии градостроительных и производственно-хозяйственных решений в условиях территориальной техносферы. 7 ил.

 

1. ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к медицине, а именно к медицинской экологии, и может быть применено для зонирования территориальной техносферы по уровню риска для здоровья населения, определяемого на основе измерения концентраций приоритетных химически опасных веществ.

Изобретение может быть использовано в здравоохранении, охране окружающей среды, социальной и других сферах, где необходимо принимать адекватные профилактические меры для защиты здоровья населения, обоснованно выбирать природоохранные мероприятия, а так же на основе требований нормативных правовых актов обоснованно принимать градостроительные и производственно-хозяйственные решения.

Изобретение позволяет оценивать в динамике параметры риска для здоровья населения в связи необходимостью выбирать и осуществлять наиболее эффективные природоохранные мероприятия на основе анализа эколого-экономических групп параметров.

В рамках предлагаемого технического решения использованы следующие термины и определения.

Территориальная техносфера - это сложный динамический многопараметрический объект, включающий подсистемы естественного и искусственного происхождения: окружающую среду (биосферу), человека (население) и объекты техногеники.

Объект техногеники - это сложный динамический многопараметрический объект искусственного происхождения, оказывающий негативное воздействие на окружающую среду и человека.

Эколого-экономическая группа параметров - это сгенерированные в стандарты данные, объединенные на основе перечней приоритетных химически опасных веществ, источниками которых являются объекты техногеники, и включающие результаты мониторинга этих веществ в среде обитания, расчета концентраций и риска здоровью населения от воздействия этих веществ, экологической отчетности объектов техногеники и данные нормативных правовых актов, позволяющие обоснованно выбрать перечень природоохранных мероприятий, реализация которых гарантированно приведет к снижению риска здоровью населения в среде обитания до заранее заданного значения.

2. УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В настоящее время известен ряд способов, относящихся к зонированию территории, например способ определения уровня экологического благополучия зоны проживания детей [1]. Согласно этому способу определяют уровень экологического благополучия зоны проживания детей по девяти показателям. При этом каждый показатель оценивают в один балл при попадании его значения в заранее определенный интервал, а затем баллы суммируют и по сумме баллов определяют уровень экологического благополучия зоны проживания детей. Недостатками известного способа являются отсутствие обоснования выбора для оценки именно этих девяти показателей и пренебрежение многими другими, а так же невозможность введения для оценки экологического благополучия зоны проживания детей дополнительного показателя.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению является способ зонирования территории по уровню риска для здоровья населения в условиях воздействия химически опасных веществ [2]. Сущность этого способа заключается в нанесении на карту территории для зонирования сетки и контрольных точек, анализе антропогенной нагрузки на территории для зонирования и выявление приоритетных химически опасных веществ, измерении каждые шесть часов и расчеты концентраций приоритетных химически опасных веществ в контрольных точках, расчете канцерогенного и не канцерогенного рисков от воздействия приоритетных химически опасных веществ, нанесении на карту значений канцерогенного и не канцерогенного рисков от воздействия приоритетных химически опасных веществ, сравнении значений канцерогенного и не канцерогенного рисков от воздействия приоритетных химически опасных веществ в различных контрольных точках, объединении на карте контрольных точек с одинаковыми значениями канцерогенного и не канцерогенного рисков в кластеры, соединении линией на карте кластеров с одинаковым значениями канцерогенного и не канцерогенного рисков, зонировании территории по риску возможного нарушения здоровья населения в условиях воздействия химически опасных веществ.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ ИЗВЕСТНОГО СПОСОБА

На фигуре 1 приведена схема алгоритма известного способа зонирования территории по уровню риска для здоровья населения в условиях воздействия химически опасных веществ.

На фигуре 2 приведена упрощенная схема системы для реализации известного способа зонирования территории по уровню риска для здоровья населения в условиях воздействия химически опасных веществ, на основе измерения параметров окружающей среды, состоящая из датчиков экологического контроля окружающей среды (211), блока анализа и расчета уровня риска (221) и блока зонирования территории по уровню риска (222).

На фигуре 3 приведены возможные неблагоприятные сценарии развития событий при распределении химически опасных веществ на территории для зонирования: а - под воздействием метеорологических факторов; б - на момент замеров значений концентрации химически опасных веществ; в - при изменившихся метеоусловиях.

Рассмотрим подробнее существующий способ (см. фиг. 1) и систему его реализующую (см. фиг. 2). Не указывая факт наличия и местоположение объектов техногеники являющихся источниками химически опасных веществ: проводят выбор территории, требующей зонирования; покрывают карту выбранной территории регулярной или нерегулярной сеткой с шагом, выбранным таким образом, чтобы, по меньшей мере, одна ячейка сетки была размещена в минимальной структурной зоне жилой застройки; на участке территории, ограниченной ячейкой; анализируют антропогенную нагрузку на среду обитания на этой территории и выявляют ряд приоритетных химически опасных веществ, которые могут неблагоприятно воздействовать на здоровье населения, и подразделяют их на химические вещества неканцерогенного и канцерогенного спектра действия; определяют, какие вещества неканцерогенного спектра действия создают риск здоровью при хроническом воздействии, а какие при остром воздействии; производят в течение не менее 50 дней в году не менее 200 разовых натурных замеров (то есть четыре раза в сутки) концентраций установленных ранее приоритетных химически опасных веществ; причем указанные натурные замеры проводят либо во всех ячейках, либо в их ограниченном количестве с последующим; рассчитывают для прочих ячеек концентрации веществ с применением стандартных процедур интер- и экстраполяции данных; из полученных данных определяют отдельно для веществ неканцерогенного спектра действия среднее значение концентрации С_ср. каждого вещества за исследуемый период времени, а также его максимальную концентрацию С_м.р.; для каждого вещества канцерогенного спектра действия среднее значение его концентрации С_{ср.канц.}, за исследуемый период, затем для каждого вещества неканцерогенного спектра действия находят коэффициенты опасности HQ_cr хронического воздействия и/или HQ_ac острого воздействия, которые равны отношению вышеуказанной концентрации С_ср. и С_м.р. к референтному уровню воздействия для этого конкретного вещества, отдельно для хронического и острого воздействия соответственно; для каждого вещества канцерогенного спектра действия определяют индивидуальный канцерогенный риск CR, который равен произведению среднесуточной дозы в течение жизни и фактора наклона; далее устанавливают индексы опасности HI хронического и острого воздействия неканцерогенных химически опасных веществ для отдельных органов и систем организма человека в каждой ячейке территории; для этого, принимая во внимание сведения о доказанности неблагоприятного влияния конкретных неканцерогенных веществ на конкретный орган или систему человека, находят для каждого органа/системы организма, подверженного риску воздействия химических веществ, сумму коэффициентов опасности HQ только тех веществ, которые были идентифицированы на данном участке территории ячейки, и которые оказывают неблагоприятное воздействие именно на этот орган/систему, получая при этом для данного критического органа/системы вещества два индекса опасности: индекс опасности острого неканцерогенного риска HI_ac путем суммирования коэффициентов опасности HQ_ac, рассчитанных с использованием С_м.р., и индекс опасности хронического неканцерогенного риска HI_cr путем суммирования коэффициентов опасности HQ_cr, рассчитанных с использованием С_ср.; причем при односредовом поступлении химических веществ на территорию ячейки индекс опасности в ячейке от этого вещества принимают HI_ac и HI_cr, а при многосредовом и/или комплексном поступлении химических веществ в качестве индекса опасности принимают суммарный индекс опасности острого неканцерогенного риска THI_ac, рассчитанный путем суммирования HI_ac для отдельных изучаемых путей поступления из анализируемых сред, и суммарный индекс опасности хронического неканцерогенного риска THI_cr, рассчитанный путем суммирования HI_cr для отдельных путей поступления; индекс опасности общего канцерогенного риска TCR для населения, проживающего на участке территории в ячейке определяют как сумму индивидуального канцерогенного риска CR от всех канцерогенных веществ, обнаруженных на данном участке территории, при всех изучаемых путях поступления из анализируемых сред; посредством процедуры кластерного анализа проводят сопоставление определенных в ячейке параметров общего канцерогенного риска TCR, острого неканцерогенного риска HI_ac при односредовом поступлении химических веществ или суммарного индекса опасности или THI_ac при многосредовом поступлении и хронического неканцерогенного риска HI_cr при односредовом поступлении химических веществ или суммарного индекса опасности или THI_cr при многосредовом поступлении для критических органов/систем с подобными показателями в других ячейках с выявлением ячеек, то есть участков территории, которые характеризуются схожими индексами опасности и параметрами общего канцерогенного риска, и ячейки с близкими значениями объединяют в кластеры; далее для каждого кластера рассчитывают среднее значение каждого вида вышеуказанного риска, то есть среднее значение индексов опасности и параметров канцерогенного риска; зонирование территории производят путем пространственного анализа с объединением кластеров, сформированных совокупностью ячеек с близкими данными; при этом: зоной с минимальным уровнем химической опасности для здоровья населения принимается часть территории, одновременно характеризующаяся параметром общего канцерогенного риска TCR менее или равным 10^-6 и при индексах опасности острого неканцерогенного риска HI_ac или THI_ac в зависимости от количества путей поступления из одной или из нескольких сред, и индексах опасности хронического неканцерогенного риска HI_cr или THI_cr также в зависимости от количества путей поступления из одной или из нескольких сред, менее 1; зоной с низким уровнем химической опасности для здоровья населения принимается часть территории, характеризующаяся показателем TCR в диапазоне более 10^-6, но менее или равному 10^-4 и/или при индексах опасности острого неканцерогенного риска HI_ac или THI_ac в зависимости от количества путей поступления из одной или из нескольких сред, и/или индексах опасности хронического неканцерогенного риска HI_cr или THI_cr также в зависимости от количества путей поступления из одной или из нескольких сред, равным 1; зоной с умеренным уровнем химической опасности для здоровья населения принимается часть территории, характеризующаяся показателем TCR в диапазоне более 10^-4, но менее или равному 10^-3 и/или при индексах опасности острого неканцерогенного риска HI_ac или THI_ac в зависимости от количества путей поступления из одной или из нескольких сред, и/или индексах опасности хронического неканцерогенного риска HI_cr или THI_cr также в зависимости от количества путей поступления из одной или из нескольких сред, в диапазоне более 1, но менее или равному 5; зоной с высоким уровнем химической опасности для здоровья населения принимается часть территории, одновременно характеризующаяся показателем TCR более 10^-3 и/или при индексах опасности острого неканцерогенного риска HI_ac или THI_ac - в зависимости от количества путей поступления из одной или из нескольких сред, и/или индексах опасности хронического неканцерогенного риска HI_cr или THI_cr также в зависимости от количества путей поступления из одной или из нескольких сред, более 5, при этом в качестве минимальной структурной зоны жилой застройки принимают квартал.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что известный способ имеет следующие недостатки:

1. при зонировании не учитываются конкретные источники химически опасных веществ,

2. установленные границы зон с учетом уровня химической опасности по показателям риска могут смещаться с изменением метеорологических условий, интенсивности технологических процессов на объектах техногеники, установки на них средозащитного оборудования,

3. не предлагаются мероприятия, направленные на уменьшение уровней риска.

Покажем это.

1. В известном способе, схема алгоритма которого приведена на фигуре 1, а упрощенная схема системы его реализующей на фигуре 2, не учитывают и не наносят на карту территории для зонирования источники химически опасных веществ (объекты техногеники). Но в [3] указывается, что применение методологии оценки риска для здоровья населения направлено на решение важных задач, одной из которых является анализ источников поступления химически опасных веществ в среду обитания. Без идентификации, определения местоположения и нанесения на карту объектов техногеники, являющихся источниками химически опасных веществ, в координатах регулярной или нерегулярной сетки, невозможно установить или опровергнуть связь между наличием на данной территории химически опасных веществ и объектом техногеники, а так же влиянием объекта техногеники на формирование рисков для здоровья населения. Кроме того, возможно попадание химически опасных веществ на зонируемую территорию путем трансграничного переноса загрязняющих веществ из других регионов, что так же необходимо выявить для обоснованного выбора природоохранных мероприятий. Например, предприятия Кольского полуострова из-за господствующего северо-восточного ветра вызывают увеличение концентрации оксидов серы в воздухе всей Северной Европе. И какие бы мероприятия в Финляндии не проводили, уровень кислотности почвы и воды был существенно выше нормы. И только закрытие наших объектов техногеники позволило нормализовать уровень кислотности почвы и воды в Финляндии [4].

2. Установленные с использованием известного способа границы зон не могут быть постоянными, так как концентрации химически опасных веществ зависят от параметров, меняющихся во времени.

В [5] описан процесс распространения химически опасных веществ в атмосфере. Этот процесс подчиняется законам турбулентной диффузии и на него существенное влияние оказывают метеорологические условия: горизонтальное перемещение химически опасных веществ определяется в основном скоростью ветра, а вертикальное - распределением температур по высоте (см. фиг. 3).

Максимальная концентрация химически опасных веществ у земной поверхности достигается на оси факела выброса (по направлению среднего за рассматриваемый период ветра) (см. фиг. 3а) на расстоянии от источника выброса и определяется по формуле [5]:

где - параметр, характеризующий свойства атмосферы;

- масса химически опасного вещества выбрасываемого в атмосферу объектом техногеники в единицу времени, г/с;

- коэффициент, учитывающий скорость оседания химически опасного вещества в составе выброса в атмосфере;

и - безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;

- безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа;

- объем газовоздушной смеси, выбрасываемой из всех источников, м³/с;

- высота источника выброса, м;

- разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси и температурой окружающего атмосферного воздуха.

Анализ формулы (1) показывает, что два параметра ( и ) зависят от метеорологических условий, пять параметров () зависят от параметров технологических процессов объекта техногеники, один параметр () от эффективности работы средозащитного оборудования объекта техногеники и все они изменяются во времени.

Таким образом, при изменении температуры и направления ветра концентрация химически опасных веществ у земной поверхности будет меняться, перемещаться по направлению ветра и, следовательно, будут смещаться границы зон риска для здоровья населения в условиях воздействия химически опасных веществ (см. фиг. 3б и 3в).

3. Результаты любого исследования ценны не только сами по себе, но и с точки зрения их применимости на практике. Установление значений рисков для здоровья населения в ячейках, кластерах и зонах необходимо не только для получения знания об их значениях, но и обоснования и выбора перечня природоохранных мероприятий, снижающих рассчитанные значения рисков для здоровья населения. Причем в зонах с различными значениями рисков для здоровья населения необходимы различные группы мероприятий: чем выше риск, тем больше мероприятий необходимо проводить для его минимизации и тем большие затраты понесут объекты техногеники, являющиеся их источниками. Поэтому еще на стадии обработки результатов измерений и расчетов необходимо предусмотреть механизм обоснованного выбора природоохранных мероприятий исходя из определенного уровня рисков для здоровья и с учетом технологий из справочников наилучших доступных технологий защиты окружающей среды [6, 7].

Таким образом, существует необходимость в решении, повышающим достоверность известного способа зонирования территории по уровню риска для здоровья населения в условиях воздействия химически опасных веществ и позволяющим устранить указанные недостатки известного способа и разработки соответствующей системы.

3. РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сущность предполагаемого изобретения заключается в эколого-экономическом обосновании выбора наиболее эффективных природоохранных мероприятий и прогнозировании изменения уровня риска для здоровья населения на основе использования эколого-экономических групп, сформированных по данным экологического мониторинга, экологической отчетности объектов техногеники, нормативных правовых актов по охран окружающей среды.

Для этого в известном способе наносят на карту территории для зонирования сетку и контрольные точки, анализируют антропогенную нагрузку на территории для зонирования и выявления приоритетных химически опасных веществ, измеряют каждые шесть часов и рассчитывают концентрации приоритетных химически опасных веществ в контрольных точках, рассчитывают канцерогенный и неканцерогенный риски от воздействия приоритетных химически опасных веществ, наносят на карту значения канцерогенного и неканцерогенного рисков от воздействия приоритетных химически опасных веществ, сравнивают значения канцерогенного и неканцерогенного рисков от воздействия приоритетных химически опасных веществ в различных контрольных точках, объединяют на карте контрольные точки с одинаковыми значениями канцерогенного и неканцерогенного рисков в кластеры, соединяют линией на карте кластеры с одинаковым значениями канцерогенного и не канцерогенного рисков, зонируют территории по риску возможного нарушения здоровья населения в условиях воздействия химически опасных веществ. При этом дополнительно наносят на карту территории объекты техногеники; покрывают карту территории регулярной сеткой с шагом, выбранным таким образом, чтобы, одна ячейка сетки содержала один объект техногеники; формируют территориальную базу данных химически опасных веществ на основе нормативных правовых актов и экологических документов объектов техногеники; проводят мониторинг объектов техногеники путем постоянной регистрации концентрации химически опасных веществ; формируют для каждого объекта техногеники в составе кластера на основе результатов анализа антропогенной нагрузки на среду обитания на этой территории и выявления ряда приоритетных химически опасных веществ, территориальной базы данных химически опасных веществ объектов техногеники этого кластера и затрат объекта техногеники этого кластера на природоохранные мероприятия: эколого-экономическую группу - 1 природоохранных мероприятий, реализация которых позволяет снижать риск для здоровья человека и техногенный риск до минимального уровня; эколого-экономическую группу - 2 природоохранных мероприятий, реализация которых позволяет снижать риск для здоровья человека и техногенный риск до низкого уровня; эколого-экономическую группу - 3 природоохранных мероприятий, реализация которых позволяет снижать риск для здоровья человека и техногенный риск до умеренного уровня; определяют необходимые затраты на природоохранные мероприятия для уменьшения уровня риска; прогнозируют изменение значений канцерогенного и неканцерогенного рисков от воздействия приоритетных химически опасных веществ в выбранном кластере в результате осуществления природоохранных мероприятий на основе эколого-экономических групп.

Предлагаемый способ может быть реализован с использованием в компьютерной системы, включающей следующие устройства: измерительные каналы, каждый из которых состоит из датчика контролируемого параметра и преобразователя сигнала в цифровую форму; устройство контроля, содержащее: блок формирования эколого-экономических групп параметров, выполненный с возможностью: формирования эколого-экономических групп параметров; определения необходимых затрат на природоохранные мероприятия для уменьшения уровня риска; блок анализа и расчета уровня риска, выполненный с возможностью: анализа антропогенной нагрузки на территории для зонирования и выявления приоритетных химически опасных веществ; расчета канцерогенного и не канцерогенного рисков от приоритетных химически опасных веществ; сравнения значений канцерогенного и не канцерогенного рисков от воздействия приоритетных химически опасных веществ в различных контрольных точках; блок прогнозирования, выполненный с возможностью прогнозирования изменения значений канцерогенного и не канцерогенного рисков от воздействия приоритетных химических веществ в выбранном кластере в результате осуществления природоохранных мероприятий на основе эколого-экономической группы; блок отображения информации, выполненный с возможностью отображения в удобной для лица, принимающего решения форме результатов расчетов рисков и прогнозирования изменения значений канцерогенного и неканцерогенного рисков от воздействия приоритетных химически опасных веществ в выбранном кластере в результате осуществления природоохранных мероприятий на основе эколого-экономических групп.

Технический результат, достигаемый предлагаемым изобретением, заключается в повышении адекватности зонирования территории по уровню риска для здоровья населения за счет: выявления изменения положения зон в результате изменения метеорологических условий, интенсивности технологических процессов объектов техногеники, установки средозащитного оборудования; выхода на источники загрязнения среды обитания за счет ее постоянного мониторинга; эколого-экономического обоснования выбора наиболее эффективных природоохранных мероприятий; прогнозирования изменения уровня риска здоровью человека на основе использования эколого-экономических групп, сформированных по данным экологического мониторинга, экологической отчетности объектов техногеники, нормативных правовых актов по охране окружающей среды.

Предлагаемое техническое решение направлено на устранение недостатков, свойственных решению, известному из уровня техники.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ ПРЕДЛАГАЕМОГО СПОСОБА

На фигуре 4 приведена схема алгоритма предлагаемого способа зонирования территории по уровню риска для здоровья населения в условиях воздействия химически опасных веществ.

На фигуре 5 приведена структура эколого-экономических групп параметров.

На фигуре 6 приведен график формирования эколого-экономических групп параметров на основе подхода А. Пигу.

На фигуре 7 приведена упрощенная схема системы для реализации предлагаемого способа зонирования территории по уровню риска для здоровья населения в условиях воздействия химически опасных веществ (200), на основе измерения параметров окружающей среды (100), состоящая из измерительных каналов (210-1 … 210-n), включающих датчики экологического контроля окружающей среды (211) и преобразователь сигнала в цифровую форму (212), устройства контроля (220) содержащего блок анализа и расчета уровня риска (221), включающий блоки анализа антропогенной нагрузки (221-1), расчета значений рисков (221-2), сравнения значений рисков (221-3), баз данных (221-4), блок зонирования территории по уровню риска (222), включающий в том числе блок формирования эколого-экономических групп (222-1), блок прогнозирования (223), блок отображения информации (224).

4. ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Схема алгоритма предлагаемого способа приведена на фигуре 4.

Для получения достоверных данных для анализа антропогенной нагрузки на территории для зонирования и выявления приоритетных химически опасных веществ необходимо иметь информацию об источниках выбросов и/или сбросов этих веществ, то есть объектах техногеники расположенных на зонируемой территории. Поэтому необходимо нанести на карту объекты техногеники, расположенные на территории для зонирования. А так же поместить их в регулярную или нерегулярную сетку с шагом, выбранным таким образом, чтобы одна ячейка сетки содержала один объект техногеники. В этом случае, используя данные экологической отчетности объектов техногеники, все обнаруженные в атмосфере (гидросфере) ячейки химически опасные вещества, можно будет разделить на занесенные в ходе трансграничного переноса и выброшенные/сброшенные расположенным в ячейке объектом техногеники. И обоснованно назначить для него необходимые природоохранные мероприятия, направленные на снижение и/или исключение образования химически опасных веществ.

Зная расположения и наименования объектов техногеники на территории для зонирования формируют территориальную базу данных химически опасных веществ на основе нормативных правовых актов и экологических документов объектов техногеники. В нее включают данные о размещении объектов техногеники на территории для зонирования, технологических процессах осуществляемых на объектах, используемом сырье и материалах, образующихся на этих объектах техногеники отходах, выбросах, сбросах.

Эти данные объекты техногеники готовят и сдают в территориальные отделения Ростехнадзора в виде документов обязательной экологической отчетности: Проект предельно допустимых выбросов [8, ст. 22], Проект нормативно допустимых сбросов [8, ст. 22], Проект нормативов образования отходов и лимитов на их размещение [8, ст. 24], форм статистической отчетности (2ТП-воздух [9], 2ТП-водхоз [10], 2-ТП отходы [11], 4-ОС [9], 18-КС [12] и пр.), платы за негативное воздействие на окружающую среду [8, ст. 16]. Все эти документы необходимы предприятию для получения комплексного экологического разрешения на осуществление хозяйственной деятельности [8, ст. 31.1].

В территориальную базу также включают данные нормативных правовых актов – информационно-технических справочников по наилучшим доступным технологиям по охране окружающей среды, например, [6, 7].

В этой же базе размещают результаты мониторинга объектов техногеники получаемые путем постоянного измерения и передачи в технические средства фиксации концентраций химически опасных веществ автоматическими средствами измерения (датчики экологического контроля окружающей среды) и учета расположенными на стационарных и мобильных постах [13, 14].

В соответствии с [14] для получения оперативной и достоверной информации организуют постоянно действующий мониторинг выявленных приоритетных химически опасных веществ, в ходе которого автоматическими средствами измерения обеспечивают измерение и передачу в технические средства фиксации результатов измерений параметров выбросов химически опасных веществ, усредненных за каждые 20 или 30 минут, а сбросов химически опасных веществ, усредненных за каждые 2 или 3 часа, а не выполнение «в течение не менее 50 дней в году не менее 200 разовых натурных замеров концентраций установленных ранее приоритетных химически опасных веществ». Потому что такая периодичность замеров не позволяет в полной мере учесть изменение интенсивности производственных циклов объектов техногеники, метрологических условий и связанного с этим переноса воздушных масс, как показано на фигуре 3. И, следовательно, не дает полной и достоверной информации о состоянии среды обитания населения на территории для зонирования. А постоянно действующий мониторинг позволяет от мобильных и стационарно расположенных датчиков экологического контроля в режиме реального времени получать оперативную информацию об изменениях концентраций приоритетных химически опасных веществ и, соответственно представлять лицу, принимающему решения оперативную и достоверную информацию.

На основе данных территориальной базы химически опасных веществ, результатов мониторинга и расчетов рисков для здоровья населения от воздействия приоритетных химически опасных веществ формируют эколого-экономические группы параметров, необходимые для обоснованного определения необходимых затрат на природоохранные мероприятия для уменьшения уровня рисков для здоровья населения от воздействия приоритетных химически опасных веществ в форме таблицы, приведенной на фигуре 5.

В эти таблицы, по каждому выявленному в ходе анализа приоритетному химически опасному веществу, из территориальной базы выбираются данные иллюстрирующие текущий уровень риска для здоровья населения, необходимые природоохранные мероприятия для его снижения до допустимого уровня риска и стоимость всей совокупности мероприятий. Для объектов техногеники с различными финансовыми возможностями они объединяются в зависимости от необходимых затрат в несколько эколого-экономических групп параметров. И лицу, принимающему решения, предлагаются несколько вариантов уменьшения уровня риска для здоровья населения.

Определение необходимых затрат на природоохранные мероприятия для уменьшения уровня риска для здоровья населения осуществляют на основе «подхода А. Пигу» [15].

Суть идеи Пигу состоит в том, чтобы объект техногеники, формирующий канцерогенные и неканцерогенные риски, осуществлял природоохранные мероприятия (затраты). При этом объем затрат должен быть достаточным для минимизации и/или исключения формирования канцерогенных и неканцерогенных рисков (см. фиг. 6).

На фигуре 6 приведен «график наилучших доступных технологий», отражающий зависимость затрат () на осуществление природоохранных мероприятий от уровня риска для здоровья населения ():

где - коэффициент, учитывающий исходное наличие средозащитного оборудования на объекте техногеники.

При максимальных затратах, с учетом наилучших доступных технологий, когда риск для здоровья населения равен нулю , и наоборот, когда - капиталовложения объекта техногеники в природоохранные мероприятия равны нулю .

Для того чтобы определить сколько средств необходимо вложить объекту техногеники в природоохранные мероприятия направленные на снижение риска для здоровья населения по «графику наилучших доступных технологий» нужно отложить рассчитанное значение риска на оси абсцисс и вести вверх до пересечения с «графиком наилучших доступных технологий» и определить объем затрат на оси ординат.

Если полученное значение затрат , то необходимо осуществлять мероприятия, входящие в эколого-экономическую группу - 3. Их реализация позволит снижать риск для здоровья человека и техногенный риск до умеренного уровня. Это характерно для объектов техногеники у которых либо очень хорошее, на сегодняшний день, средозащитное оборудование и средства нужны только на его обслуживание, либо нет достаточного финансирования для проведения природоохранных мероприятий и уровень риска для здоровья населения будут снижать поэтапно.

Если полученное значение затрат , то необходимо осуществлять мероприятия, входящие в эколого-экономическую группу - 2. Их реализация позволяет снижать риск для здоровья человека и техногенный риск до низкого уровня. И, впоследствии, необходимо осуществлять дополнительные природоохранные мероприятия.

Если полученное значение затрат , то необходимо осуществлять мероприятия, входящие в эколого-экономическую группу - 1, реализация которых позволяет снижать риск для здоровья человека и техногенный риск до минимального уровня.

Данное техническое решение может быть реализовано в виде распределенной компьютерной автоматизированной системы (200) (см. фиг. 7), на основе измерения параметров окружающей среды (100), содержащей измерительные каналы (210-1 … 210-n), включающие датчики экологического контроля окружающей среды (211) и преобразователи сигнала в цифровую форму (212), устройства контроля (220) содержащего блок анализа и расчета уровня риска (221), включающего блоки анализа антропогенной нагрузки (221-1), расчета значений рисков (221-2), сравнения значений рисков (221-3), баз данных (221-4), блок зонирования территории по уровню риска (222), включающий в том числе блок формирования эколого-экономических групп (222-1), блок прогнозирования (223), блок отображения информации (224).

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1. Бакшеева С.С. и др. «Способ определения уровня экологического благополучия зоны проживания детей», патент 2439565 РФ: МПК G01N 33/487 (2006.01), заявка: 2010131737/15 от 28.07.2010; опубликовано 10.01.2012, бюл. №1.

2. Зайцева Н.В. и др. «Способ зонирования территории по уровню риска для здоровья населения в условиях воздействия химически опасных веществ», патент 2613605 РФ: МПК A61B 10/00 (2006.01), заявка: 2015150493 от 24.11.2015; опубликовано 17.03.2017, бюл. № 8.

3. МосМР 2.1.9.004-03 Методические рекомендации 2.1.9. Состояние здоровья населения в связи с состоянием окружающей природной среды и условиями проживания населения «Критерии оценки риска для здоровья населения приоритетных химических веществ, загрязняющих окружающую среду».

4. Сайт SeldonNews «Hufvudstadsbladet: Норникель закрыл предприятие для улучшения экологии на Кольском полуострове». Электронный ресурс: URL: https://news.myseldon.com/ru/news/index/244802913

5. Белов С.В., Барбинов Ф.А., Козьяков А.Ф., Павлихин Г.П. Охрана окружающей среды - Москва: Высшая школа, 1983 - с. 264.

6. Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям ИТС 22 - 2016 «Очистка выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух при производстве продукции (товаров), а также при проведении работ и оказании услуг на крупных предприятиях».

7. Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям ИТС 8 - 2015 «Очистка сточных вод при производстве продукции (товаров), выполнении работ и оказании услуг на крупных предприятиях».

8. Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 № 7-ФЗ (с изменениями и дополнениями).

9. Приказ Росстата от 04.08.2016 № 387 (ред. от 18.07.2019, с изм. от 21.07.2020) «Об утверждении статистического инструментария для организации федерального статистического наблюдения за сельским хозяйством и окружающей природной средой».

10. Приказ Росстата от 19.10.2009 № 230 (ред. от 14.11.2019) «Об утверждении статистического инструментария для организации Росводресурсами федерального статистического наблюдения об использовании воды».

11. Приказ Росстата от 09.10.2020 № 627 (ред. от 13.11.2020) «Об утверждении формы федерального статистического наблюдения с указаниями по ее заполнению для организации Федеральной службой по надзору в сфере природопользования федерального статистического наблюдения за отходами производства и потребления».

12. Приказ Росстата от 15.07.2020 № 383 (ред. от 29.04.2021) «Об утверждении форм федерального статистического наблюдения для организации федерального статистического наблюдения за строительством, инвестициями в нефинансовые активы и жилищно-коммунальным хозяйством» (с изм. и доп., вступ. в силу с 01.06.2021).

13. Правила создания и эксплуатации системы автоматического контроля выбросов загрязняющих веществ и(или) сбросов загрязняющих веществ, утв. Постановлением правительства РФ от 13 марта 2019 г. № 262.

14. Требования к автоматическим средствам измерения и учета показателей выбросов загрязняющих веществ и(или) сбросов загрязняющих веществ, к техническим средствам фиксации и передачи информации о показателях выбросов загрязняющих веществ и(или) сбросов загрязняющих веществ в государственный реестр объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду, утв. Постановлением правительства РФ от 13 марта 2019 г. № 263.

15. Экологический менеджмент / Н.В. Пахомова, А. Эндрес, К. Рихтер. - СПб: Питер, 2003. - 544 с.: ил. - (Серия «Учебник для вузов»).

Способ зонирования территории по уровню риска для здоровья населения в условиях воздействия химически опасных веществ, включающая следующие устройства:

- измерительные каналы, каждый из которых состоит из датчика контролируемого параметра и преобразователя сигнала в цифровую форму;

- устройство контроля, содержащее:

- блок формирования эколого-экономических групп параметров, выполненный с возможностью:

- формирования эколого-экономических групп параметров;

- определения необходимых затрат на природоохранные мероприятия для уменьшения уровня риска;

- блок анализа и расчета уровня риска, выполненный с возможностью:

- анализа антропогенной нагрузки на территории для зонирования и выявления приоритетных химически опасных веществ;

- расчета канцерогенного и не канцерогенного рисков от приоритетных химически опасных веществ;

- сравнения значений канцерогенного и не канцерогенного рисков от воздействия приоритетных химически опасных веществ в различных контрольных точках;

- блок прогнозирования, выполненный с возможностью прогнозирования изменения значений канцерогенного и не канцерогенного рисков от воздействия приоритетных химических веществ в выбранном кластере в результате осуществления природоохранных мероприятий на основе эколого-экономической группы;

- блок отображения информации, выполненный с возможностью отображения в удобной для лица принимающего решения форме результатов расчетов рисков и прогнозирования изменения значений канцерогенного и не канцерогенного рисков от воздействия приоритетных химически опасных веществ в выбранном кластере в результате осуществления природоохранных мероприятий на основе эколого-экономических групп.