CC BY
200
Сопоставительный анализ радиационных и химических рисков для здоровья населения Красноярского края
Арутюнян Р.В.1, Воробьева Л.М.1, Панченко С.В.1, Бакин Р.И.1, Новиков С.М.2, Шашина Т.А.2, Додина Н.С.2, Горяев Д.В.3, Тихонова И.В.3, Куркатов С.В.4, Скударнов С.Е.4, Иванова О.Ю.4
1 ИБРАЭ РАН, Москва, Россия;
2 ГУ НИИ ЭЧ и ГОС им. А.Н. Сысина Минздрава России, Москва, Россия;
3 Управление Роспотребнадзора по Красноярскому краю, Красноярск, Россия;
4 ГБОУ ВПО КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России, Красноярск, Россия
Для целей управления экологической безопасностью Красноярского края проведена прогнозная оценка риска здоровью населения на основе данных радиационного и химического мониторинга окружающей среды в соответствии с методологией анализа риска для здоровья, принятой в международной практике, адаптированной для территории страны и рекомендованной для использования Роспотребнадзором. Оценивались риски, обусловленные загрязнением атмосферного воздуха в городах края «классическими» и канцерогенными химическими веществами, а также химическими канцерогенами, присутствующими в питьевой воде и почве. Рассчитывались радиационные риски, связанные с проживанием населения в зоне наблюдения ГХК. Показано, что основным техногенным экологическим фактором риска является загрязнение атмосферного воздуха «классическими» веществами. Радиационные риски на два-пять порядков ниже рисков, обусловленных химическим загрязнением окружающей среды.
Ключевые слова: экологическая безопасность, Красноярский край, методология анализа риска, радиационный риск, химический риск.
Введение
Красноярский край обладает значительным промышленным потенциалом, основу которого составляют предприятия горно-металлургического, топливно-энергетического, лесопромышленного и машиностроительного комплексов, химической и атомной отраслей. Промышленный комплекс, создававшийся в период индустриального освоения территории края, в настоящее время столкнулся с проблемой повышения конкурентоспособности и обеспечения экологической безопасности. В городах, где сосредоточено промышленное производство и проживает основная часть населения, сложилась напряжённая экологическая обстановка, связанная как с текущей работой предприятий, так и наличием унаследованных от прошлой деятельности экологических проблем.
Красноярский край в последние годы относится к регионам с высоким показателем смертности (скорректированной на средний возраст населения страны), занимая 61 место среди субъектов РФ. В Крае среднегодовые значения показателей смертности превышают средние по стране уровни более чем на 10% по большинству причин. Более чем на 30% превышен среднероссийский уровень смертности от инфекционных и паразитарных болезней, свыше 20%
- от болезней органов дыхания, на 18% - от злокачественных новообразований.
Арутюнян Р.В. - зам. директора по научной работе и координации перспективных разработок, д.ф.-м.н., проф., Воробьева Л.М.* - ст. научн. сотр.; Панченко С.В. - ст. научн. сотр.; Бакин Р.И. - зав. лаб. ИБРАЭ РАН. Новиков С.М. - вед. научн. сотр., д.м.н., проф.; Шашина Т.А. - вед. научн. сотр., к.м.н.; Додина Н.С. - вед. научн. сотр., к.м.н. ГУ НИИ ЭЧ и ГОС им. А.Н. Сысина Минздрава России. Горяев Д.В. - руководитель; Тихонова И.В. - начальник отд. Управление Роспотребнадзора по Красноярскому краю. Куркатов С.В. - зав. кафедрой, д.м.н., проф.; Скударнов С.Е. - доцент, к.м.н.; Иванова О.Ю. - доцент. ГБОУ ВПО КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России.
*Контакты: 115191, Москва, ул. Большая Тульская, д. 52. Тел.: (495) 955-233-99; e-mail: [email protected].
Известно, что определённую роль в развитии и течении широкого ряда заболеваний играют факторы окружающей среды. По оценкам ВОЗ в глобальном масштабе на долю экологических факторов приходится около 25% бремени болезней. В Европейском регионе экологическая составляющая бремени болезней достигает 6-15% [13], увеличиваясь с запада на восток.
В настоящее время наиболее эффективным научным подходом к оценке последствий техногенного воздействия и управлению экологической безопасностью признаются подходы, основанные на анализе риска для здоровья населения. Методология анализа риска с 80-х годов прошлого века успешно используется в США и странах Западной Европы при принятии управленческих решений в области охраны здоровья человека и окружающей среды. Применение этой методологии позволяет получать количественные характеристики возможного ущерба здоровью, сравнивать последствия воздействия разных по своей природе факторов (например, радиационных и химических), определять приоритетные источники и факторы риска, разрабатывать меры по их наиболее эффективному снижению. Эта методология использована при разработке современных международных норм радиационной безопасности, сформулированных Международной комиссией по радиологической защите (МКРЗ). Она положена в основу национальных систем обеспечения радиационной безопасности ведущих ядерных держав, в том числе и России.
Правовой базой применения методологии анализа риска в РФ является постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 10.11.1997 г. № 25 и Главного государственного инспектора Российской Федерации по охране природы от 10.11.1997 г. № 03-1924-3483 «Об использовании методологии оценки риска для управления качеством окружающей среды и здоровья населения в Российской Федерации». За прошедшие годы проведена большая работа по адаптации и апробации этой методологии на территории страны, которая подтвердила высокую эффективность данного метода оценки влияния на здоровье.
В настоящей статье в обобщённом виде приведены результаты исследования по оценке риска воздействия химических и радиационных факторов окружающей среды на здоровье населения Красноярского края, выполненного в ИБРАЭ РАН совместно с ГУ НИИ ЭЧ и ГОС им. А.Н. Сысина Минздрава России, Управлением Роспотребнадзора по Красноярскому краю и ГБОУ ВПО КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России. Цель работы - с позиции анализа риска для здоровья оценить состояние экологической безопасности Красноярского края и роль ионизирующего излучения среди современных техногенных экологических факторов риска здоровью населения.
Материалы и методы
Прогнозная оценка риска здоровью населения Красноярского края выполнена на основе показателей качества окружающей среды в соответствии с методологией анализа риска для здоровья населения, принятой в международной практике, адаптированной для территории нашей страны и рекомендованной для использования Роспотребнадзором.
В основу оценок риска были положены:
• данные системы социально-гигиенического мониторинга Роспотребнадзора и государственной системы мониторинга Росгидромета за 2007-2011 гг. об уровнях химического загряз-
нения объектов окружающей среды: атмосферного воздуха - в 8 городах края, питьевой воды, почвы и пищевых продуктов - на 55 административных территориях края;
• данные многолетнего радиационного мониторинга долины р. Енисей, проводимого Росгидрометом и Горно-химическим комбинатом (ГХК), и радиационно-гигиенических паспортов Красноярского края, результаты специальных исследований по оценке доз облучения населения, проживающего в долине р. Енисей, проведённых ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Красноярском крае».
Исследования в области анализа риска для здоровья включали:
• оценку рисков, обусловленных химическим загрязнением окружающей среды (атмосферный воздух, питьевая вода, почва; химические канцерогены и «классические» загрязняющие вещества);
• оценку радиационных рисков, связанных с текущей работой ГХК и проживанием на территории, загрязнённой в результате его прошлой деятельности.
Расчёт рисков и ущербов здоровью населения, обусловленных химическим загрязнением окружающей среды, проводился в соответствии с Руководством 2.1.10.1920-04 [12] и с учётом современных рекомендаций Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ). Расчёт канцерогенных рисков проводился с использованием стандартизованных коэффициентов, содержащихся в базах данных IARC и IRIS EPA. Оценка ущерба здоровью от воздействия «классических» веществ, загрязняющих атмосферный воздух, проведена с использованием эпидемиологических критериев, рекомендованных ВОЗ.
В силу значительных неопределённостей при оценке риска от пищевых продуктов, связанных как с низкой долей химических канцерогенных веществ, определяемых в пищевых продуктах, от общего их числа, поступающих в окружающую среду на территории края, так и с отсутствием достоверных сведений о долях потребления отдельных видов пищевых продуктов местного производства, было принято решение об исключении их из исследования.
Риск развития отдалённых стохастических последствий техногенного облучения рассчитывался на основе величины эффективной дозы (с учётом всех путей облучения) и номинальных коэффициентов риска, рекомендованных МКРЗ (Публикация 103, 2007) [15]. В указанном документе особо подчёркивается ограниченный характер области применения оценок риска в диапазоне малых доз облучения: возможность их использования для управления рисками и неприменимость для оценки медицинских последствий облучения.
Расчёт рисков развития рака от воздействия ионизирующего излучения и генотоксических химических канцерогенов осуществлялся в рамках линейной беспороговой гипотезы их действия.
Результаты
Значительные объёмы выбросов загрязняющих веществ в сочетании с неблагоприятными для рассеивания примесей метеорологическими условиями приводят к сильному загрязнению атмосферного воздуха в городах Красноярского края. По данным регулярных наблюдений в городах Ачинск, Дивногорск, Канск, Красноярск, Лесосибирск, Минусинск, Назарово, Норильск (где проживает 73% городского населения и 56% от общей численности населения края) степень загрязнения воздуха оценивается как очень высокая и высокая [6]. Пять городов края -Ачинск, Красноярск, Лесосибирск, Минусинск, Норильск, ежегодно включаются в Приоритетный
список городов РФ с наибольшим уровнем хронического загрязнения атмосферного воздуха и периодически попадают в Перечень городов, в которых зарегистрированы случаи высокого загрязнения атмосферного воздуха. Среди приоритетных веществ, загрязняющих воздух в городах края, - взвешенные вещества, формальдегид, бенз(а)пирен, диоксид серы и диоксид азота.
Потенциальный ущерб здоровью населения от хронического воздействия наиболее распространённых «классических» загрязняющих веществ, контролируемых в атмосферном воздухе, - диоксида азота, диоксида серы, оксида углерода, взвешенных веществ и их мелкодисперсных фракций (РМ2,5, РМ10) оценивался в единицах дополнительных случаев смерти (общей смерти, смерти от сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний) и госпитализации (по поводу обострения бронхиальной астмы, респираторных и сердечно-сосудистых заболеваний).
Расчёты показали, что риск преждевременной смерти от суммарного воздействия загрязняющих веществ, рассчитанный на 100 тыс. человек, в городах края составляет от 80 до 242 случаев в год. Максимальные значения риска прогнозируются для населения Норильска 242 дополнительных случая смерти (2,410-) в год, что связано с сильным загрязнением воздуха сернистым ангидридом, среднегодовые концентрации которого превышают рекомендуемые ВОЗ [17] пороговые уровни в 40 раз. Вторую и третью позицию занимают Ачинск - 154 и Канск -114 дополнительных случаев смерти ежегодно.
В Красноярске с загрязнением воздуха связано до 112 преждевременных смертей в год на 100 тыс. человек (1,110-3). Показатели ущерба здоровью с учётом общей численности населения краевого центра приведены в табл. 1. Вклад в общую смертность населения города (без учёта внешних причин - 930 смертей на 100 тыс. человек) достигает 10%. В других городах Красноярского края ежегодный ущерб составляет от 26 дополнительных случаев смерти в Див-ногорске до 426 случаев в Норильске. Суммарный прогнозируемый ущерб здоровью населения восьми городов, где ведётся мониторинг качества атмосферного воздуха и проживает 1,56 млн человек, оценивается в 2007 дополнительных случаев смерти в год, что составляет 8% от общей смертности городского населения края. Основной вклад (более 80%) в формирование возможного ущерба здоровью вносит воздействие взвешенных веществ (особенно их мелкодисперсных фракций РМ2,5, РМ10) и диоксида серы.
Таблица 1
Ущерб здоровью населения г. Красноярска от хронического загрязнения
атмосферного воздуха
Показатель Дополнительное число случаев за год
Смертность общая 1093
от болезней органов дыхания 81
от болезней сердечно-сосудистой системы 727
Смертность новорождённых 7
Госпитализация
по поводу респираторных заболеваний 94
по поводу сердечно-сосудистых заболеваний 36
Обострения хронического бронхита 176
Загрязнение воздуха химическими веществами, обладающими канцерогенными свойствами, обусловливает дополнительный риск развития онкозаболеваний. Расчёты показали, что индивидуальные канцерогенные риски для населения исследованных городов находятся в диа-
пазоне 1,110-4-8,810-4 в течение жизни (1,6 10-6-1,25 10-5 в год) и превышают рекомендованный Роспотребнадзором уровень приемлемого риска 110-6-110-4. Минимальные превышения характерны для Минусинска, Лесосибирска и Канска - от 1,1 до 1,2 раз. Для остальных городов
- Назарово, Норильск, Ачинск, Дивногорск, Красноярск - превышение составляет от 3,2 до 8,8 раз. Различия между городами в уровнях риска связаны как с величинами среднегодовых концентраций загрязняющих веществ, так и с перечнем контролируемых канцерогенов, количество которых на различных территориях варьирует от двух-трех веществ (гг. Минусинск, Лесоси-бирск, Дивногорск) до 10 веществ (г. Красноярск).
Самому высокому суммарному канцерогенному риску подвергается население Красноярска - 8,8 10-4 в течение жизни (1,2510-5 за год). Наибольший вклад (94%) в величину риска вносят 4 канцерогена - бензол, хром шестивалентный, формальдегид и возгоны каменноугольного пека. Популяционный канцерогенный риск, определяющий дополнительное к фону число злокачественных новообразований, для населения краевого центра составляет 12,3 случаев в год при сохранении экспозиции на уровне 2007-2011 гг. Общее число дополнительных случаев развития рака по причине загрязнения воздуха в исследованных городах - 15,2 случаев ежегодно.
Следует отметить, что высокий уровень загрязнения городского воздуха является значимым фактором риска здоровью населения и в других крупных промышленных центрах страны. По данным государственной системы наблюдений Росгидромета [6], в 2007-2012 гг. более 55 млн человек проживало в городах с высоким и очень высоким уровнем хронического загрязнения атмосферного воздуха, более 11 млн человек испытывало воздействие загрязняющих веществ, разовые концентрации которых превышали 10 ПДК. По оценкам [11] загрязнение воздуха взвешенными частицами в городах России является причиной более 300 тыс. дополнительных смертей в год, что составляет около 17% от общей смертности.
Загрязнение воздуха является ведущим экологическим фактором риска и для здоровья населения стран Европы. По данным ВОЗ [14] загрязнение атмосферного воздуха взвешенными веществами в 40 европейских странах обусловливает до 500 тыс. случаев преждевременной смерти ежегодно. При этом значительную часть смертей связывают с загрязнением воздуха транспортными средствами.
Централизованное хозяйственно-питьевое водоснабжение, которым обеспечено около 96% жителей края, осуществляется из подземных и поверхностных источников. Высокий уровень загрязнения поверхностных вод создает серьёзную проблему по обеспечению населения безопасной питьевой водой. Качество питьевой воды по санитарно-химическим и микробиологическим показателям на территории Красноярского края хуже, чем в среднем по РФ [7].
Прогнозная оценка развития злокачественных новообразований от воздействия химических веществ, контролируемых в питьевой воде, показала, что на большинстве административных территорий суммарный индивидуальный канцерогенный риск превышает допустимый уровень 1-10-5 в течение жизни. Наиболее высокие уровни 2 - 510-4 регистрируются в Уярском, Нижнеингашском, Саянском и Партизанском районах и в г. Ачинске. В зоне допустимого канце-
-5
рогенного риска (ниже 1-10") находятся 8 территорий края: Мотыгинский, Емельяновский, Ко-зульский, Иланский, Назаровский, Березовский, Эвенкийский районы и г. Красноярск. Максимальные значения популяционного риска отмечаются в г. Ачинске и г. Норильске - 0,8 дополнительных случаев рака за год. Общее число прогнозируемых случаев рака от потребления за-
грязнённой питьевой воды среди 2,84 млн человек, населяющих Красноярский край, составляет 4,1 случая в год.
По результатам контроля, проводимого Управлением Роспотребнадзора, Красноярский край [7] относится к числу регионов России с неудовлетворительным состоянием почв в селитебной зоне. В крае доля неудовлетворительных проб почвы по санитарно-химическим показателям в 2-3 раза, а по содержанию тяжелых металлов в 4-5 раз выше, чем в среднем по стране.
Опасность развития канцерогенных эффектов у населения оценивалась для пяти химических канцерогенов, контролируемых в почве: трех металлов - кадмий, никель, свинец, а также для мышьяка и бенз(а)пирена. Значения индивидуального канцерогенного риска на всех административных территориях края находятся ниже допустимого уровня 110-6 - 110-4 в течение жизни, достигая максимальных значений в Северо-Енисейском районе 3,010-7, что не требует корректирующих действий по снижению риска.
Значения многосредового канцерогенного пожизненного риска, связанного с загрязнением атмосферного воздуха, питьевой воды и почвы, в 8-ми исследованных городах края находятся в диапазоне от 1,310-4 до 1,010-3 (1,910-6-1,510-5 в год), что выше уровня приемлемого риска для населения. Максимальные значения пожизненного риска характерны для г. Ачинска -1,010-3 и г. Красноярска - 8,810-4. Они находятся на верхней границе диапазона, приемлемого для профессиональных групп (индивидуальный риск в течение всей жизни 110-4-110-3), и неприемлемы для населения в целом. Появление таких уровней риска требует разработки и проведения экстренных оздоровительных мероприятий.
В большинстве городов края основной вклад в суммарный многосредовой риск вносит загрязнение атмосферного воздуха. В Красноярске он достигает 99,5%, в Норильске - свыше 60%. Для ряда территорий вклад питьевой воды также существен, что во многом зависит от полноты перечня контролируемых веществ. Для населения Ачинска суммарный канцерогенный риск формируется примерно в равных долях за счёт атмосферного воздуха и питьевой воды, а в г. Лесосибирске - на 70% определяется загрязнением питьевой воды.
Техногенное радиоактивное загрязнение природной среды на территории Красноярского края связано с глобальными выпадениями продуктов деления от испытаний ядерного оружия в атмосфере, деятельностью предприятий, применяющих ядерные технологии, и подземными ядерными взрывами, проведёнными в северных районах края в Долгано-Ненецком и Эвенкийском АО.
Наиболее изучена радиационная обстановка в долине реки Енисей, сложившаяся под воздействием ГХК в период работы предприятия по оборонным программам [8]. Более полувека деятельность комбината вместе с глобальными процессами, вызванными ядерными испытаниями, определяла техногенную составляющую радиационной обстановки на берегах реки Енисей ниже г. Железногорска. За счёт выбросов и главным образом сбросов за пределами комбината появились участки с повышенными уровнями радиоактивного загрязнения. Наиболее загрязнёнными, во многом в период работы прямоточных реакторов в первые тридцать лет работы комбината, оказались острова, участки поймы и донные отложения р. Енисей.
В ряде исследований [2, 16] были реконструированы дозы техногенного облучения населения, проживающего на берегах р. Енисей в зоне наблюдения (ЗН) ГХК, в период с 1959 по 1991 г. и после остановки проточных реакторов в 1992 г. Результаты оценки дозы, выполненной
в рамках международного проекта RADSITE [11], приведены в табл. 2. Основной вклад в формирование дозы вносило потребление енисейской рыбы, загрязнённой Р-32 (табл. 3). После вывода из эксплуатации прямоточных реакторов в 1992 г. годовые дозы внутреннего облучения населения, проживающего на удалении до 30 км от места сброса, за счёт потребления рыбы снизились до значений 0,15-20 мкЗв/ год [2, 16].
Таблица 2
Накопленная индивидуальная эффективная доза населения, проживающего в прибрежных населённых пунктах, за период деятельности ГХК с 1959 по 2001 год [16]
Расстояние от места сброса, км Численность населения, чел Средняя накопленная доза, мЗв
1959-1991 гг. 1992-2001 гг.
5-15 2500 11 0,4
15-25 2000 21 0,25
50-65 1700 27 0,15
65-75 700 17 0,15
90-150 8000 8,8 0,15
150-250 10000 2,9 0,15
Наиболее детальные исследования по оценке дозы техногенного облучения были проведены ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Красноярском крае» во второй половине 2000-х годов, в ходе которых был уточнён целый ряд радиационных параметров, характеризующих радиационную обстановку в населённых пунктах, расположенных на берегах р. Енисей, а также «местных» показателей пищевого рациона, времени пребывания людей внутри и вне помещений, продолжительности пребывания на берегу р. Енисей и т.д., необходимых для более корректного расчёта дозовых нагрузок. В результате было показано [9, 10], что техногенное загрязнение, обусловленное выбросами и сбросами комбината, а также глобальными выпадениями добавляет в суммарное облучение около 1%. Структура годовой эффективной дозы населения, проживающего на берегах р. Енисей, типична для населения всего Красноярского края (рис. 1) и России в целом. Основной вклад (более 80%) в дозу облучения вносят природные источники излучения. Абсолютные величины дозы техногенного облучения находились на уровне, не превышающем 0,1 мЗв/год, что на порядок ниже допустимого предела 1 мЗв/год (НРБ-99/2009).
Таблица 3
Дозы внутреннего облучения за счёт потребления рыбы в 1962-1991 гг. [16]
Расстояние от места сброса, км Средняя доза внутреннего облучения, мкЗв/год Диапазон доз для различных групп населения, мкЗв/год*
5-15 290 80 - 630
15-20 590 160 - 1280
50-60 780 220 - 1700
100-150 260 75 - 580
150-250 75 20 - 160
Примечание: * Наибольшие значения доз относятся к критической группе населения - рыбаки.
Анализ имеющихся данных позволил оценить уровень усреднённых за период 2001-2010 гг. дозовых нагрузок, обусловленных техногенными радионуклидами, для разных групп населения в следующих диапазонах:
• городское население (г. Железногорск, 85 тыс. чел.), проживающее в зоне влияния газоаэрозольных выбросов комбината, - 1^3 мкЗв/год;
• сельское население, проживающее на берегах р. Енисей (до 20 тыс. чел.) - 2^20 мкЗв/год;
• критическая группа населения (до 1 тыс. чел.), чей рацион сильно смещён в сторону потребления местной рыбы и дикорастущих продуктов, - 10^60 мкЗв/год.
5
. 4 -• 3 -2 1 -0
ЕИ Природные источники ЕИ Медицинские источники ЕИ Техногенный фон ЕИ Предприятия с ИИИ
0,06%
Референтный
уровень
воздействия
радона*
0,004
Предел дозы
ГХК, Железногорск
Рис. 1. Структура средней годовой эффективной дозы облучения населения Красноярского края в 2010 г. [10].
10
10
8
6
4
2
1
0
После остановки последнего реактора в 2010 г. за счёт значительного сокращения выбросов и сбросов радиоактивных веществ (в первую очередь Р-32) произошло уменьшение до-зовой нагрузки, связанной с деятельностью ГХК, в 2-3 раза. В результате к 2011 г. доза облучения населения, формируемая за счёт современной и прошлой деятельности комбината, стала существенно ниже уровней облучения от глобального техногенного радиационного фона.
Анализ мощности и нуклидного состава выбросов и сбросов во все периоды работы ГХК, а также результаты многочисленных радиологических исследований убедительно показывают, что ингаляционное поступление радионуклидов играло незначительную роль в формировании дозы внутреннего облучения: не превышая нескольких мкЗв/год до остановки прямоточных реакторов и от долей до 1 мкЗв/год в последующие годы. Вместе с тем, учитывая возросший в последнее время интерес к загрязнению пойменных отложений р. Енисей «горячими» частицами, была проведена оценка дополнительной ингаляционной дозы. Согласно [1] выделяются два типа горячих частиц (ГЧ):
5 6
1-го рода - высокоактивные частицы (10 - 10 Бк на частицу) с оценённым распространением около 70 частиц/ км и размерами 500-700 мкм;
2-го рода - активные частицы (нескольких десятков Бк на частицу) с оценённым распро-
10 2
странением около 10 частиц/км и размерами 10-100 мкм.
Радионуклидный состав частиц определяется цезием-137, стронцием-90, европием 152,154, кобальтом-60 и трансурановыми элементами.
Очевидно, что ингаляционное поступление более вероятно для частиц 2-го рода с размерами до 100 мкм. Тогда как крупные частицы 1-го рода не отрываются от земной поверхности
при скоростях ветра, характерных для долины р. Енисей в его среднем и нижнем течении (средние скорости ветра в тёплый период 2-3 м/с, максимальные - до 10 м/с продолжительностью до 1-3 суток). Кроме того, следует учитывать, что для развития дефляционных процессов важна не только скорость ветра (более 8 м/с), но и состояние поверхности: задернованность пойменных почв препятствует ветровому подъёму частиц. При консервативной оценке, учитывающей скорость ветра, размер частицы и её свободное состояние на поверхности почвы, вероятность ингаляционного поступления горячих частиц 2-го рода составляет 10-4 1/год. Принимая максимальное значение коэффициента дефляции К (отношение загрязнения воздуха к загрязнению почвы, для загрязнения, произошедшего более 20 лет назад, К лежит в пределах
Я 1П 1 Я1 1П
10--10- м- [4]) равным 10- м- , получаем, что при распространенности горячих частиц 10
2 137
частиц/км и средней активности 100 Бк/частица годовая доза по Cs составит 5 нЗв. Что касается перорального поступления горячих частиц из почвы в организм человека, то такое возможно лишь при невероятном стечении обстоятельств (вероятность такого события крайне консервативно может быть оценена менее 10-6 1/год). Если же это произойдет, то поглощённая доза от 137^, при его концентрации в горячей частице равной 106 Бк и содержании подвижной фракции 1% (вытяжка 1 моль/л соляной кислоты при её концентрации в желудке порядка 0,2 моль/л) [3], составит 100 мкЗв. Как видно, полученные оценки не меняют сложившейся картины существующего облучения населения зоны наблюдения ГХК.
Расчёт радиационных рисков осуществлялся для трёх выделенных групп населения с учётом установленного диапазона существующего уровня облучения. Значения риска развития рака составили для
городского населения (г. Железногорск) - 5,510-8 + 1,610-7, сельского населения - 1,1-10-7 + 1,1-10-6,
критической группы (рыбаки) - 5,5-10-7 + 3,3-10-6.
Полученные значения радиационного риска лежат в области приемлемых значений и в 10-1000 раз ниже считающегося допустимым и в России (НРБ-99/2009 [5]), и в мире (МКРЗ, публикация 103, 2007 г. [15]) предела (510-5 от годовой дозы облучения). Общее число теоретически рассчитанных на основе линейной беспороговой концепции ожидаемых случаев развития рака среди населения зоны наблюдения ГХК составило менее 0,04 случая в год. Для современных условий облучения в 2011-2013 гг. риски развития рака в 2-3 раза ниже.
Сравнительный анализ рисков воздействия радиационного и химического факторов окружающей среды на здоровье населения Красноярского края показал следующее:
• население г. Красноярска и других городов края находится под воздействием химических загрязняющих веществ, обусловливающих повышенный уровень риска развития нарушений здоровья;
• основной прогнозируемый ущерб здоровью связан с загрязнением атмосферного воздуха «классическими» химическими веществами. Индивидуальные риски преждевременной
-3
смерти оценены на уровне 10- . Прогнозируется 2007 дополнительных случаев смерти ежегодно, что составляет около 8% от смертности городского населения;
• индивидуальные риски возникновения онкозаболеваний, связанные с загрязнением химическими канцерогенами городского воздуха и питьевой воды, превышают уровень приемлемого риска, установленный Роспотребнадзором. Общее число дополнительных случаев развития рака по причине загрязнения воздуха в городах прогнозируется на уровне 15,2 случаев в год, от потребления загрязнённой питьевой воды среди всего населения края - 4,1 случая в год. Вклад в смертность населения от злокачественных новообразований - 0,3%;
• современная доза дополнительного техногенного облучения населения, проживающего в долине р. Енисей, составляет менее 1% от облучения за счёт природного фона. Радиационные риски лежат в области приемлемых значений и в 10-1000 раз ниже считающегося допустимым и в России (НРБ-99/2009), и в мире (МКРЗ, публикация 103, 2007 г.) предела 510-5. Число дополнительных случаев развития рака среди населения ЗН ГХК для условий облучения в период работы последнего реактора оценивается в среднем в 0,04 случая в год. После его остановки в 2010 г. радиационные риски уменьшились в 2-3 раза;
• прогнозируемые индивидуальные (рис. 2) и популяционные (рис. 3) риски возникновения онкологических заболеваний по причине загрязнения воздуха химическими канцерогенами и риски смерти от воздействия «классических» загрязняющих веществ находятся на уровне, превышающем приемлемый, и оказываются в 100-100000 раз выше радиационных рисков, связанных с деятельностью ГХК.
1,10Е 03
10ОЕ 03 10ОЕ-О4 10ОЕ-О5 1 ДОЕОб 10ОЕ-О7 1Л0Е-08
городское критическая химические взвешенные
население группа (рыбаки) канцерогены вещества,
т. Железногорск дноксндсеры
техногенное понтирующее излучение, связанное загрязнение воздуха В с современной и прошлой деятельно с тью ГХК г.Красноярске
Рис. 2. Индивидуальные годовые радиационные и химические риски развития рака и риски смерти от воздействия «классических» веществ, загрязняющих воздух в Красноярске.
40000 35000 30000 25000 1 20000 15000 10000 5000
(_* - случаев смерти
(**- случаев онкозаболеваний
Рис. 3. Сводные результаты сравнительного анализа рисков для здоровья населения Красноярского края.
Данные мед статистики
ВСе ПрНЧННЫ
(подвержено причины
2846.5 тыс. чел) (несчастные ел.)
(подвержено 2846.5 тыс. чел)
зл окач е ственные новообразования (подвержено 2Э46.5 тыс. чел)
-25000 г
воздушной среды (подвержено 1559,1 тыс. чел)
канцерогены в воздухе (подвержено 1559,1 тыс. чел)
наблюдения ГХК (подвержено 105 тыс. чел)
Следует отметить, что значительные различия в величине потенциальной угрозы здоровью заложены уже на этапе нормирования воздействия химических веществ и техногенного ионизирующего излучения. Так, при экспозиции на уровне допустимой среднесуточной концентрации в атмосферном воздухе, многие химические канцерогены обусловливают индивидуальный годовой риск развития онкологических заболеваний в 10 раз превышающий нормированный радиационный риск (рис. 4). Так же высоки риски смерти от воздействия «классических» загрязняющих веществ - взвешенных веществ и диоксида серы.
1,0Е-03
1,0Е-04
5,2Е-5
1,0Е-05
7,6Е-04
4,7Е-04
4,1Е-04
2,5Е-04
2,8Е-04
1 мЗв/год
Взвешенные Серы диоксид(** Хром^)(* 1,3-бутадиен(* Акрилонитрил(*
вещества1
Рис. 4. Индивидуальные годовые риски здоровью на уровне нормативов допустимого воздействия (риск развития рака* и смерти** при воздействии химических веществ на уровне ПДК в атмосферном воздухе) и риск онкозаболеваний от допустимой дозы (1 мЗв/год).
ж
Выводы
Проведённые исследования показали ограниченное влияние радиационного фактора, связанного с работой ГХК, на здоровье населения Красноярского края по сравнению с источниками химического риска. Стало очевидно, что химическое загрязнение окружающей среды является одним из значимых факторов, определяющих здоровье населения Края. При этом ведущим экологическим фактором риска является загрязнение воздуха «классическими» химическими веществами, поступающими от промышленных предприятий и автотранспорта. Поэтому меры, направленные на улучшение качества атмосферного воздуха, следует рассматривать в качестве приоритетных, реализация которых позволит улучшить состояние здоровья населения. Примененный подход к комплексному анализу рисков и полученные результаты могут быть использованы для выработки стратегии дальнейшего экологически приемлемого социальноэкономического развития Красноярского края.
Литература
1. Гритченко 3.Г., Кузнецов Ю.В., Легин В.К., Струков В.Н., Мясоедов Б.Ф., Новиков А.П., Шишлов А.Е., Савицкий Ю.В. «Горячие» частицы 2-го рода в пойменных почвах реки Енисей //Радиохимия. 2001. Т. 43, № 6. С. 563-565.
2. Крышев И.И., Рязанцев Е.П. Экологическая безопасность ядерно-энергетического комплекса России. М.: ИздАТ, 2000. 384 с.
3. Кузнецов Ю.В., Легин В.К., Струков В.Н., Новиков А.П., Горяченкова Т.А., Шишлов А.Е., Савицкий Ю.В. Трансурановые элементы в пойменных отложениях реки Енисей //Радиохимия. 2000. Т. 42. № 5. С. 470-477.
4. Махонько К.П. Ветровой подъём радиоактивной пыли с подстилающей поверхности //Атомная энергия. 1992. Т. 72, № 5. С. 523-530.
5. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009): Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.6.1.2523-09. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009. 100 с.
6. Обзор состояния и загрязнения окружающей среды в Российской Федерации за 2012 г. М.: Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, 2013. 178 с.
7. О санитарно-эпидемиологической обстановке в Красноярском крае в 2011 году: Государственный доклад. Красноярск: Управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Красноярскому краю, 2012. 243 с.
8. Радиационная обстановка на территории России и сопредельных государств в 2012 году. Обнинск: ВНИИГМИ-МЦД, 2013. 344 с.
9. Радиационная обстановка и дозы облучения населения Красноярского края в 2011 г.: Справочник. Красноярск, 2012. 177 с.
10. Радиационно-гигиенический паспорт Красноярского края за 2010 год. Красноярск: ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Красноярском крае», 2012. 12 с.
11. Рахманин Ю.А., Новиков С.М., Шашина Т.А., Скворцова Н.С. Окружающая среда: учёт и контроль факторов риска здоровью населения //Методы оценки соответствия. 2009. № 11. С. 8-10.
12. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду (Р 2.1.10.1920-04). М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004. 143 с.
13. EEA, 2010. The European environment - state and outlook 2010: synthesis. European Environment Agency, Copenhagen. ISBN 978-92-9213-114-2 doi:10.2800/45773, (http://www.eea.europa.eu/soer/synthesis/synthesis).
14. Health and Environment in Europe: Progress Assessment. Copenhagen: WHO Regional Office for Europe Publ., 2010. 143 p.
15. ICRP Publication 103. The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. Ann. ICRP, 2007. 332 p.
16. Popov V.K., Stukin E.D., Kvasnikova E.V., Savkin M.N., Golosov V.N. Radioactivity from Military Installation Sites and Effects on Population Health. Chapter 8 //SCOPE RADSITE. Edited by R.J.C. Kirchmann, A.A. Signa. Blussels, 2002.
17. WHO Air quality guidelines for particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulfur dioxide: global update 2005. 484 p.
Comparative analysis of radiation and chemical risks to public health in Krasnoyarskiy Kray
Arutyunyan R.V.1, Vorobieva L.M.1, Panchenko S.V.1, Bakin R.V.1, Novikov S.M.2, Shashina T.A.2, Dodina N.S.2, Goryaev L.V.3, Tihonova I.V.3, Kurkatov S.B.4, Skudarnov S.E.4, Ivanova O.Y.4
1 IBRAE RAN, Moscow, Russia;
2 Sysin Research Institute of Human Ecology and Environmental Hygiene,
Russian Health Ministry, Moscow, Russia;
3 ROSPOTREBNADZOR Administration for Krasnoyarskiy Krai, Krasnoyarsk, Russia;
4 Voyno-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University, Russian Health Ministry, Krasnoyarsk, Russia
To manage ecological safety in the Krasnoyarsk krai authors made prognosis evaluation of health risk for the population, using data of radiation, chemical and environmental hazards monitoring. For the evaluation the internationally accepted methodology, adjusted to the Russian territory and recommended by Rospotrebnadzor was used. We estimated risks from atmospheric classic and carcinogenic chemical pollutants, and carcinogenic contaminants in drinking water and soil for urban population and radiation risks for the people residing in the Mining Chemical Combine surveillance area. Results of risks analysis demonstrate that the main technogenic risk factors are atmospheric “classic” pollutants. Radiation risks are two-five orders lower than the risks from chemical hazards present in the environment.
Key words: environmental safety, Krasnoyarskiy Krai, risk analysis methodology, radiation risk, chemical risk.
References
1. Gritchenko Z.G., Kuznetsov Yu.V., Legin V.K., Strukov V.N., Myasoedov B.F., Novikov A.P., Shishlov A.E., Savitskiy Yu.V. “Goryachie” chastitsy 2-go roda v poymennykh pochvakh reki Enisey [Hot particles of the second kind in flood lands of the Yenisey River]. Radiokhimiya - Radiochemistry, 2001, vol. 43, no. 6, pp. 563-565.
2. Kryshev I.I., Ryazantsev E.P. Ekologicheskaya bezopasnost' yaderno-energeticheskogo kompleksa Rossii [Ecological safety of nuclear power complex in Russia]. Moscow, IzdAT Publ., 2000. 384 p.
3. Kuznetsov Yu.V., Legin V.K., Strukov V.N., Novikov A.P., Goryachenkova T.A., Shishlov A.E., Savitskiy Yu.V. Transuranovye elementy v poymennykh otlozheniyakh reki Enisey [Transuranium elements in flood-land deposits of the Yenisei river], Radiokhimiya - Radiochemistry, 2000, vol. 42, no. 5, pp. 470477.
4. Makhon'ko K.P. Vetrovoy pod"em radioaktivnoy pyli s podstilayushchey poverkhnosti [Wind uplift of radioactive dust from the ground]. Atomnaia energiia - Atomic Energy, 1992, vol. 72, no. 5, pp. 523-530.
5. Normy radiatsionnoy bezopasnosti (NRB-99/2009): Sanitarno-epidemiologicheskie pravila i normativy SanPiN 2.6.1.2523-09 [Radiation Safety standards (RSS-99/2009): Public health regulations 2.6.1.2523-09]. Moscow, Federal'nyy tsentr gigieny i epidemiologii Rospotrebnadzora - Federal Center for Health and Epidemiology, Rospotrebnadzor, 2009. 100 p.
6. Obzor sostoyaniya i zagryazneniya okruzhayushchey sredy v Rossiyskoy federatsii za 2012 g. [Survey of the state of the environment and its contamination In the Russian Federation in 2012]. Moscow,
Arutyunyan R.V. - Deputy Director, Dr. Sci., Phys.-Math., Prof.; Vorobieva L.M.* - Senior Researcher; Panchenko S.V. - Senior Researcher; Bakin R.V. - Head of Lab. IBRAE RAN. Novikov S.M. - Lead. Researcher, MD, Prof.; Shashina T.A. - Lead. Researcher, C. Sc., Med.; Dodina N.S. - Lead. Researcher, C. Sc., Med. Sysin RIHEEH; Goryaev L.V. - Head; Tihonova I.V. - Head of Dep. ROSPOTREBNADZOR for Krasnoyarskiy Krai. Kurkatov S.B. - Head of Dep., MD, Prof.; Skudarnov S.E. - Associate Prof., C. Sc., Med.; Ivanova O.Y. - Associate Prof. Voyno-Yasenetsky KrasnSMU.
•Contacts: 52 Bolshaya. Tulskaya, Moscow, Russia, 115191. Tel.: 84959552339; e-mail: [email protected].
Federal'naya sluzhba po gidrometeorologii i monitoringu okruzhayushchey sredy - Federal Service for Hydrometeorology and Environmental Monitoring Publ., 2013. 178 p.
7. O sanitarno-epidemiologicheskoy obstanovke v Krasnoyarskom krae v 2011 godu: Gosudarstvennyy doklad [On health and epidemiological situation in Kroasnoyarsk Kray in 2011. Official report]. Krasnoyarsk, Upravlenie Federal'noy sluzhby po nadzoru v sfere zashchity prav potrebiteley i blagopoluchiya cheloveka po Krasnoyarskomu krayu - Department of the Federal Service on Surveillance for Consumer Rights Protection and Human Well-Being, 2012. 243 p. (unpublished).
8. Radiatsionnaya obstanovka na territorii Rossii i sopredel'nykh gosudarstv v 2012 godu. [Radiation situation in Russia and contiguous countries in 2012]. Obninsk, VNIIGMI-MTsD.Publ., 2013. 344 p.
9. Radiatsionnaya obstanovka i dozy oblucheniya naseleniya Krasnoyarskogo kraya v 2011 g. Spravochnik [Radiation situation and doses from radiation exposure of the Krasnoyarsk Krai population in 2011. Reference book]. Krasnoyarsk, 2012. 177 p.
10. Radiatsionno-gigienicheskiy pasport Krasnoyarskogo kraya za 2010 god [Krasnoyarsk Krai Radiohygienic passport for 2010]. Krasnoyarsk: FGUZ “Tsentr gigieny i epidemiologii v Krasnoyarskom krae” - Center of Hygiene and Epidemiology for Krasnoyarsk Krai, 2012. 12 p. (unpublished).
11. Rakhmanin Yu.A., Novikov S.M., Shashina T.A., Skvortsova N.S. Okruzhayushchaya sreda: uchet i kontrol' faktorov riska zdorov'yu naseleniya [The environment:risk factors mangement]. Metody otsenki sootvetstviya-Compliance assessment methods, 2009, no. 11, pp. 8-10.
12. Rukovodstvo po otsenke riska dlya zdorov'ya naseleniya pri vozdeystvii khimicheskikh veshchestv,
zagryaznyayushchikh okruzhayushchuyu sredu (R 2.1.10.1920-04) [Human Health Risk Assessment from Environmental Chemicals (R 2.1.10.1920-04)]. Moscow, Informatsionno-izdatel'skiy tsentr
Goskomsanepidnadzora Rossii - Russian Gossanepidnadzor Information publishing Centre, 2004. 143 p.
13. EEA, 2010. The European environment - state and outlook 2010: synthesis. European Environment Agency, Copenhagen. doi: 10.2800/45773 (http://www.eea.europa.eu/soer/synthesis/synthesis.
14. Health and Environment in Europe: Progress Assessment. Copenhagen, WHO Regional Office for Europe Publ., 2010. 143 p.
15. ICRP Publication 103. The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. Annals of the ICRP. 37 (2-4). 332 p.
16. Popov V.K., Stukin E.D., Kvasnikova E.V., Savkin M.N., Golosov V.N. Radioactivity from Military Installation Sites and Effects on Population Health. Chapter 8. SCOPE RADSITE. Ed.: Kirchmann R.J.C., Signa A.A. Blussels, 2002.
17. WHO Air quality guidelines for particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulfur dioxide: global update 2005. 484 p.
