Методы оценки влияния состояния окружающей среды на величину физического ущерба здоровью населения

Среди методов оценки физического ущерба здоровью населения от снижения качества окружающей среды наибольшее распространение получили: методы контрольных районов, аналитический и нормативный.

При использовании метода контрольных районов необходимо особое внимание обращать на соответствие структур населения и условий его проживания в рассматриваемом и эталонном районах. Этот метод дает удовлетворительные результаты в случае приблизительного совпадения отраслевого состава трудовых ресурсов (условия труда), поло-возрастного состава населения (реакция на отклонения состояния окружающей среды), материальных факторов и социальных условий жизнедеятельности (доходов, жилой площади, обеспеченности детскими учреждениями, объектами здравоохранения и т.п.), климатических условий, ритма жизни (размер города) и т.п. На практике для пострадавшего от ухудшения качества окружающей среды района найти абсолютно точный эталонный аналог очень затруднительно. Вследствие этого метод контрольных районов обычно не позволяет получить достаточно достоверные оценки ущерба и его часто применяют в качестве вспомогательного метода при построении аналитических зависимостей показателей физического ущерба здоровью населения от влияющих на него факторов.

Аналитические методы оценки физического ущерба от ухудшения качества окружающей среды можно разделить на две группы. Методы первой группы обычно используются, когда ухудшение качества окружающей среды не имеет катастрофического характера, а связано, например, с повышением концентрации загрязнителей в воздушной и водной среде, почве, и на заболеваемость кроме «экологии» оказывают влияние и другие факторы, характеризующие социально-экономические условия жизни.

В основе их использования лежит предположение о возможности построения аналитической функции, выражающей зависимость какого-либо из ключевых показателей физического ущерба от влияющих на нее факторов на основе имеющейся статистической информации, отражающей их количественные значения. Эта функция в общем случае может быть представлена, например, в следующих вариантах:

где / — функционал, выражающий зависимость частоты /-й болезни от снижения качества окружающей среды и ряда факторов XI, Лд, ..., хп,

У — показатель, определенный выражением (7.3);

/ — соответствующий ему функционал, имеющий то же содержание, что и/ = 1, 2, ..., к.

При формировании и использовании в оценке физического ущерба здоровью населения зависимостей типа (7.4) основными являются следующие проблемы:

  • 1) необходимо количественно выразить все переменные, входящие в это выражение;
  • 2) надо выбрать необходимый вид зависимости / и определить ее коэффициенты;
  • 3) требуется элиминировать (исключить) влияние на величину физического ущерба факторов, не связанных с ухудшением качества среды обитания человека.

Наибольшие затруднения в решении первой проблемы вызывает оценка показателя, характеризующего качество окружающей среды или степень его ухудшения по сравнению с эталоном. Для этой цели могут быть использованы характеристики, рассматриваемые в главе 4 (суммарный показатель загрязнения — выражение (4.3), индекс качества территории — выражение (4.5) и т.п.).

Показатели условий жизнедеятельности (доход, обеспеченность жильем, уровень медицинского обслуживания, климатические характеристики и т.п.) обычно отражены в статистических сборниках.

Вторая проблема, как правило, решается на основе использования методов оценивания коэффициентов эконометрической модели на основе исходной информации, отражающей пространственное распределение (по районам, городам и другим населенным пунктам) рассматриваемых в выражении (7.4) значений показателей. Эти значения обычно формируются в виде вектора- столбца зависимой переменной, например у = (у,У2,---, У)1 , где у]

характеризует величину натурального ущерба здоровью, жизни населения в у-м районе, у = 1, 2, ..., т, и матрицы значений рассматриваемых факторов IV, отражающих уровни рассматриваемых независимых переменных в этих районах:

Далее формируется вид уравнения зависимости, связывающей показатель физического ущерба здоровью населения с влияющими на него факторами, и на основе использования известных процедур (метод наименьших квадратов, метод максимального правдоподобия и т.п.) определяются значения коэффициентов этого уравнения. В подобных исследованиях в качестве функций / в выражениях (7.4) часто используются линейные или степенные функции:

где а0, а, ..., ап коэффициенты при соответствующих переменных, значения которых подлежат оценке с использованием исходной информации.

В частности, по данным за 1988—1989 гг., уровень заболеваемости взрослого населения России хорошо аппроксимируется степенной зависимостью следующего вида:

где увн — показатель заболеваемости взрослого населения;

5 — показатель качества атмосферного воздуха в населенных пунктах (его рост свидетельствует об ухудшении качества атмосферы);

Х[ — показатель материального положения;

х2 показатель качества медицинского обслуживания;

хз — показатель качественного освоения территории;

*4 — средняя температура лета.

Построение функций (7.5), (7.6) по однотипным районам позволяет уменьшить количество входящих в них независимых переменных и тем самым уточнить для этих районов вид рассматриваемых зависимостей. Часто районы объединяются в однородные по климатическим характеристикам группы в связи с тем, что именно климат наиболее трудно выразить четкими количественными показателями. Так, для Белгородской, Воронежской, Липецкой, Самарской, Волгоградской, Саратовской областей, Ставропольского и Краснодарского краев и ряда других территорий Российской Федерации с примерно схожими климатическими условиями вместо выражения (7.7) было получено следующее уравнение:

Выражения (7.5) и (7.6) могут быть непосредственно использованы для оценки физического ущерба здоровью населения какой-либо территории непосредственно. Для этого прирост заболеваемости из-за снижения качества окружающей среды может быть определен как следующего вида разность в предположении, что значения других факторов не изменятся:

где 5о — показатель «нормального» состояния окружающей среды в рассматриваемом районе;

б1] — показатель состояния окружающей среды в текущий момент.

Заметим, что эта задача может быть решена с использованием коэффициента эластичности ущерба по показателю состояния окружающей среды. Напомним, что его значение показывает в данном случае на сколько процентов изменится величина физического ущерба здоровью населения при соответствующем изменении состояния окружающей среды на 1%.

Коэффициент эластичности рассчитывается на основе следующей формулы:

где на практике

Преимущество выражений типа (7.6) в анализе состоит в том, что его коэффициенты как раз и являются коэффициентами эластичности показателя ущерба здоровью по рассматриваемым факторам.

В частности, из выражения (7.8) вытекает, что при ухудшении качества окружающей среды на 1% по отношению к базовому уровню (росте показателя 5 на 1%) уровень заболеваемости в рассматриваемых областях Российской Федерации увеличится на 15%. Для оценки величины физического ущерба здоровью населения от ухудшения качества окружающей среды необходимо умножить соответствующий коэффициент эластичности на относительную величину этого ухудшения и базовый показатель заболеваемости:

При катастрофическом уровне ухудшения качества окружающей среды для оценки физического ущерба здоровью и жизни населения применяются аналитические модели второй группы. При этом обычно предполагается выполнение следующих условий:

  • 1) уровень снижения качества окружающей среды значителен и сила его воздействия на состояние здоровья многократно превосходит силу влияния остальных факторов;
  • 2) загрязненная окружающая среда оказывает постоянное, может быть не слишком значительное по величине, но накапливаемое воздействие на организм человека; в результате со временем его сила также превосходит влияние других факторов.

Такие воздействия в научной литературе получили название «доза», а аналитические модели, описывающие их влияние на человека, — модели «доза — эффект». В качестве дозы, например, рассматривают количество попавшего в организм человека загрязнителя, величину термического воздействия, импульс давления и т.п.

При этом модели «доза — эффект» применяются согласно первому условию при определении вероятностей поражения человека, когда уровень дозы значителен, но ее воздействие кратковременно, что обычно происходит при аварийных событиях, таких, как пожар, взрыв, значительный выброс загрязнителя в окружающую среду и т.п. Согласно второму условию они применяются, когда организм поглощает загрязнитель постоянно, но небольшими порциями. Этот загрязнитель постепенно накапливается в организме, что по истечении времени приводит к отрицательным последствиям для здоровья человека. Обычно второе условие характерно для проживающего в загрязненной местности персонала, находящегося под постоянным, но незначительным ионизирующим излучением, и т.п.

Значение вероятности поражения определенной степени тяжести в моделях «доза — эффект» обычно соответствует функции Гаусса следующего вида:

В этой функции верхний предел является так называемой пробит-функцией, отражающей связь между вероятностью поражения и поглощенной (воздействовавшей) дозой. Для ее вычисления часто используется такое уравнение:

где а и Ь — константы, характеризующие специфику и меру опасности воздействия;

/) — поглощенная человеком доза воздействия (сила воздействия).

Для различных поражающих факторов существуют свои особенности расчета величины дозы. В частности, при определении вероятности смертельного поражения человека при термическом воздействии в качестве дозы используется произведение интенсивности излучения на длительность прямоугольного теплового импульса (индекс дозы). В этом случае значение пробит- функции рекомендуется определять следующим образом:

где <7 — величина воздействующего на человека теплового потока (Дж/м2 ' с);

г — длительность воздействия.

Примеры расчета значений Рпор при различных индексах дозы, рассчитанных на основании выражений (7.12) и (7.14), приведены в табл. 7.1.

Таблица 7.1

Оценки вероятности смерти при термическом поражении с различным индексом дозы

Вероятности смерти человека

Индекс дозы

0,01

МО7

0,05

2,3-107

0,09

6,5 107

Для определения вероятности летального исхода от прямого воздействия на человека избыточного давления с импульсом /5 рекомендуется использовать пробит-функцию, рассчитываемую согласно следующей формуле:

где Рц имеет размерность Н/м2, а /Л — Н/м2с.

Еще раз отметим, что коэффициенты конкретных пробит- функций определяются на основании статистики, отражающей силу события, величину поражения и тяжесть его последствия.

Аналогичные зависимости используются и при определении других, менее тяжелых вариантов последствий воздействия на человека поражающих факторов. При этом значения доз воздействия обычно рассчитываются на основании построения зон риска (потенциального ущерба) с использованием физических закономерностей распространения энергии (пламени, воздушного давления и т.п.) в среде после возникновения пожара, взрыва и других негативных событий.

На основании значений вероятностей поражения различной степени тяжести при известном количестве населения (персонала), попавшего под воздействие расчетной дозы, определяется соответствующее ожидаемое число пострадавших людей.

Нормативные методы оценки ущерба здоровью и жизни людей вследствие воздействия экологически неблагоприятного события обычно применяются в случаях появления каскадных эффектов в распространении последствий рассматриваемого события, которое по своей силе относится к разряду катастрофических. Характерным примером является землетрясение. Оно вызывает каскадные эффекты в виде разрушения зданий, трубопроводов, пожаров и взрывов, которые, в свою очередь, являются причинами травм и гибели населения.

Люди, находящиеся в момент землетрясения в зданиях, поражаются преимущественно обломками строительных конструкций. Последствиями могут быть летальный исход или травмы различной степени тяжести, которые обычно подразделяются на три категории: легкая, средняя и тяжелая. Относительные количества (доли) пострадавших разной степени тяжести можно рассматривать как случайные числа, предопределенные множеством факторов случайного характера. Накопленная статистика позволяет считать, что эти доли распределены по нормальному закону. В частности, из-за повреждений зданий пятой степени тяжести общая вероятность получения ущерба здоровью (включая гибель) оценивается величиной Р$%) = 0,95, в том числе вероятность гибели человека Р$=5) = 0,65, при повреждениях зданий третьей степени значения этих вероятностей соответственно 0,05 и 0,01, а при четвертой — 0,50 и 0,17.

Поскольку, как это было отмечено в главе 6, степень повреждения зданий также является случайной величиной, значение вероятности которой зависит от силы землетрясения и типа здания, то вероятность потерь населения может быть определена согласно формуле полной вероятности:

где />3, /4 и ^ - вероятности повреждения зданий соответствующей тяжести, зависящие от силы землетрясения и типа зданий.

На основании вероятностей (7.16) и (7.17) несложно определить вероятность получения повреждения различной степени тяжести:

Аналогично этому значение Рт разделяется на три составляющие: легкие травмы, средние и тяжелые.

Значения Рт, Р°ь и Р° используются как нормативные показатели при расчетах числа людей, пострадавших вследствие разрушения зданий. Для этого необходимо знать средние оценки числа людей, находившихся в зданиях. Они обычно оцениваются как доли от числа проживающих в зданиях людей с учетом времени суток (см. главу 8).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >