III. Исходные данные для формирования программ наблюдения за качеством атмосферного воздуха для задач СГМ
3.1. Для проведения предварительного пространственного анализа, выбора точек и обоснования содержания мониторинговых наблюдений используются:
3.1.1 при отсутствии сводных баз данных о параметрах источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух:
а) данные о фактических и допустимых массах выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников хозяйствующих субъектов (источники данных: разрешения на выброс для хозяйствующих субъектов; с 2020 г. и далее - комплексные экологические разрешения; декларации о воздействии на окружающую среду; формы статистической отчетности 2-ТП (воздух) «Сведения об охране атмосферного воздуха»; проекты санитарно-защитных зон и т.п.);
б) данные об интенсивности автомобильного движения на основных магистралях или участках улично-дорожной сети города [19 - 21];
в) векторная карта (топографический план) территории с нанесенными промышленными площадками, зонами селитебной застройки, улично-дорожной сетью. Рекомендуется формировать на векторной карте территории слой, отражающий плотность проживания населения. Рекомендуемые масштабы топоосновы для векторной карты от 1:2000; 1:5000; 1:10000;
г) среднемноголетняя роза ветров на территории (при необходимости с учётом среднемноголетней январской и среднемноголетней июльской);
д) данные о наличии в жилой застройке автономных источников теплоснабжения, эксплуатируемых с помощью угля, дров, иных видов топлива (источники данных: администрации муниципальных образований, специальные обследования, в т.ч. опросы населения и др.).
3.1.2 при наличии сводных баз данных об источниках загрязнения и результатов сводных расчетов:
а) параметры источников выбросов в соответствии с требованиями методических документов и программного обеспечения по расчетам рассеивания2;
б) данные об интенсивности автомобильного движения на основных магистралях или участках улично-дорожной сети города;
в) метеорологические параметры, требуемые для расчетов концентраций разного периода осреднения для расчета острого и хронического воздействия;
г) результаты расчетов рассеивания по регулярной сетке и/или в расчетных точках;
д) векторная карта (топографический план) территории с нанесенными промышленными площадками, зонами селитебной застройки, улично-дорожной сетью, плотностью населения.
____________
2 Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух (дополненное и переработанное), Санкт-Петербург, 2014.
3.2. Анализ данных об источниках загрязнения дополняется анализом ретроспективных исследований, выполненных в рамках государственного экологического мониторинга, социально-гигиенического мониторинга, контрольно-надзорных мероприятий государственных уполномоченных органов или производственного контроля хозяйствующих субъектов. Анализ позволяет исключить использование расчетных данных, существенно отличающихся от данных реальных уровней загрязнения (как в сторону занижения, так и в сторону завышения концентраций примесей), а также включать вещества, выбросы которых не указаны в отчетах промышленных предприятий, но фиксируются инструментальными методами, в том числе на уровнях выше гигиенических нормативов.
3.3. В качестве дополнительного критерия для выбора точек мониторинга могут быть использованы результаты пространственного анализа данных медицинской статистики о распространенности и/или уровне первичной заболеваемости населения по болезням, индикаторным в отношении качества среды обитания, в том числе атмосферного воздуха3. Такие данные формируются при геокодировании персонифицированных данных фондов обязательного медицинского страхования.
____________
3 Материалы ВОЗ по информационным системам в области здоровья населения в связи с состоянием окружающей среды. URL: http://www/sci.aha.ru/ALT/ra91a.htm
IV. Алгоритм (порядок) формирования программ наблюдения за атмосферным воздухом для СГМ при отсутствии сводных баз данных о параметрах источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух
4.1. Все селитебные территории покрываются регулярной сеткой. Шаг сетки определяется общей площадью территории и вычислительными возможностями разработчиков. Шаг сетки может составлять от 200 м×200 м до 400 м×400 м. Частая сетка обеспечивает максимально обоснованные выводы, однако и шаг сетки 400 м×400 м также дает удовлетворительные для анализа результаты. Более крупная регулярная сетка представляется нецелесообразной, поскольку приземные концентрации в зонах влияния низких и средних по высоте источников выбросов изменяются по мере удаления от источника достаточно существенно и крупная сетка может «пропустить» высокие концентрации примеси.
4.2. В соответствии с пунктом 4.7 Р 2.1.10.1920-04 «Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду» для каждого хозяйствующего субъекта - источника выбросов загрязняющих веществ - выполняется расчет индексов сравнительной канцерогенной (HRIс) и неканцерогенной (HRI) опасности по всем веществам.
4.3. Рассчитывается суммарный
индекс канцерогенной (
) и неканцерогенной (
) опасности для предприятия
(хозяйствующего субъекта в целом) по формуле (1):
|
|
(1) |
где
Ej - величина условной экспозиции, формируемой j-той примесью, т/год;
TWj - весовой коэффициент влияния на здоровье, принимаемый при расчете коэффициентов канцерогенной или неканцерогенной опасности в соответствии с таблицами 4.7 и 4.8 Р 2.1.10.1920-044;
N - число примесей, выбрасываемых хозяйствующим субъектом.
____________
4 Раздел 4.7 Р 2.1.10.1920-04 «Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду».
Численностью населения при расчете пренебрегают, принимая во внимание, что каждое предприятие может оказывать влияние на город в целом, при этом ослабление влияния учитывается через вектор удаленности объекта от расчетной ячейки сетки.
4.4. Каждое предприятие
характеризуется коэффициентом, который представляет собой нормированный
коэффициент «опасности» (
), учитывающий коэффициенты
канцерогенной и неканцерогенной опасности:
|
|
(2) |
где
i - номер предприятия;
- нормированный коэффициент
неканцерогенной опасности для i-го предприятия;
- нормированный коэффициент
канцерогенной опасности для i-го предприятия;
- максимальный коэффициент
неканцерогенной опасности для предприятий анализируемой территории;
- максимальный коэффициент
канцерогенной опасности для предприятий анализируемой территории.
4.5. Геометрический центр каждой i-ой промышленной площадки соединяется с центральной точкой каждого j-гo квадрата расчетной сетки прямой линией (вектором Lij) (векторы не строятся при удалении точки от хозяйствующего субъекта более чем на 20 км). Геометрический центр площадки неправильной формы находится по алгоритму, описанному в приложении Б (шаг 4).
4.6. Для расчета повторяемости ветра по направлению вектора Lij, его направление соотносится с повторяемостью по векторам розы ветров. Коэффициент Vij, характеризующий повторяемость ветра, по направлению вектора Lij, вычисляется исходя из соседних с ним румбов розы ветров по формуле (3):
где
dij - направление вектора Lij, град;
, 
- направление векторов румбов соседних
для вектора Lij, град;
, 
- повторяемость векторов румбов
соседних для вектора Lij.
4.7. Вычисляется коэффициент Qij, характеризующий силу влияния i-ой промышленной площадки на j-ый квадрат расчетной сетки:
|
|
(4) |
где
i - номер предприятия;
j - номер расчетной сетки;
Vij - коэффициент, характеризующий повторяемость ветра, по направлению вектора Lij;
Rij - расстояние от геометрического центра i-ой промышленной площадки до центральной точки j-го квадрата расчетной сетки, км.
4.8. Каждый квадрат расчетной сетки характеризуется суммарным коэффициентом опасности (Sj), который учитывает потенциальные воздействия хозяйствующих субъектов территории:
|
|
(5) |
где
Qij - коэффициент, характеризующий силу влияния i-ой промышленной площадки на j-ый квадрат расчетной сетки, 1/км;
- нормированный коэффициент
«опасности», учитывающий коэффициенты канцерогенной и неканцерогенной
опасности.
4.9. На основании полученного анализа разрабатываются рекомендации по оптимизации системы мониторинга качества воздуха с учетом следующих аспектов:
- сеть точек мониторинга должна позволять оценивать риски не менее, чем для 95 % населения территории;
- сеть должна быть оптимально плотной и распределенной по территории с учетом того, что репрезентативность инструментальных наблюдений снижается по мере удаления от поста5. Количество постов мониторинга качества атмосферного воздуха рекомендуется задавать исходя из численности населения анализируемой территории с учетом возможности увеличения числа постов на территориях с большим числом источников загрязнения: 1 пост - до 50 тыс. жителей, 2 поста - до 100 тыс. жителей, 2 - 3 поста - 100 - 200 тыс. жителей, 3 - 5 постов - 200 - 500 тыс. жителей, 5 - 10 постов - более 500 тыс. жителей, 10 - 20 постов (стационарных и маршрутных) - более 1 млн. жителей. Необходимо дополнительно учитывать площадь поселения, принимая во внимание, что репрезентативность постов существенно снижается с удалением от места измерения и в условиях сложного рельефа местности;
- программа наблюдений должна включать все примеси, которые потенциально могут формировать превышение уровня приемлемого (допустимого) риска для здоровья человека или вносить в этот риск значительный вклад (от 10 до 100 %). Приоритеты определяются по ранжированным показателям индексов неканцерогенной и канцерогенной опасности;
- программа может включать в себя вещества, маркерные
(индикаторные) для предприятий с максимальными объемами выбросов и уровнем
опасности по рассчитанным критериям ;
- должны быть предусмотрены (в рамках маршрутных или подфакельных исследований) измерения качества атмосферного воздуха в зонах влияния наиболее значимых источников выбросов, в том числе тех, на которых хозяйствующие субъекты планируют или реализуют воздухоохранные мероприятия.
Пошаговый алгоритм выбора приоритетных примесей для мониторинга и точек отборов проб приведен в приложении Б.
____________
5 Пункт 3.4.2 Р 52.04.186-89 «Руководство по контролю загрязнения атмосферы».
4.10. В качестве альтернативного варианта определения размещения постов мониторинга при отсутствии сведений о параметрах источников выбросов предлагается принять условие, когда источники предприятия будут представлены одним источником преобладающего типа и выполнены расчеты рассеивания по типу «сводных расчетов по городу». Примерный алгоритм таких действий приведен в приложении В.
V. Алгоритм (порядок) формирования программ наблюдения за качеством атмосферного воздуха при наличии сводных баз данных о параметрах источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух
5.1. На основе сводной базы данных о стационарных и передвижных источниках выбросов выполняют расчеты рассеивания химических веществ с расстановкой расчетных точек или регулярной сетки на всей селитебной территории города.
5.2. Расчеты рассеивания примесей с оценкой максимальных разовых и среднегодовых концентраций веществ в приземном слое атмосферы выполняют с использованием любой сертифицированной программы, реализующей алгоритм методических документов, принятых для Российской Федерации как общеприменимые.
5.3. Формируют базу данных, в которой каждая расчетная точка характеризуется совокупностью концентраций N ингредиентов. База данных представляет собой матрицу, построенную на базе выходных файлов результатов расчета.
5.4. Базу расчетных данных верифицируют данными натурных исследований. Анализ предусматривает критическую оценку результатов расчетов рассеивания с позиций их соответствия реально наблюдаемым данным.
При существенном расхождении расчетных и натурных данных предпочтение отдается результатам инструментальных измерений.
Рекомендуется выполнение автоматизированного сопряжения расчетных и натурных данных методом, представленным в приложении А.
5.5. На основе полученных данных в каждой расчетной точке сетки вычисляют параметры канцерогенного и острого и хронического неканцерогенного риска с использованием стандартных процедур6:
- рассчитывают коэффициенты опасности каждой примеси;
- рассчитывают индексы неканцерогенной опасности для критических органов и систем при кратковременных и/или хронических воздействиях;
- рассчитывают уровни индивидуального канцерогенного риска.
____________
6 Р 2.1.10.1920-04 «Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду».
5.6. Формируют массив пространственных данных, где каждая расчетная точка с координатами (X;Y) характеризуется индексом опасности для критических органов и систем при остром (HIaci), хроническом (HIcri) воздействии и величиной индивидуального канцерогенного риска (CRi) (6):
|
{R(х;у)}T = {CR1 ... CRi, HIac1 ... HIaci, HIcr1 ... HIcri}, |
(6) |
где
- CR - индивидуальный канцерогенный риск;
- HIaci - индекс опасности нарушения i-гo вида при остром воздействии;
- HIcri - индекс опасности нарушения i-гo вида при хроническом воздействии.
Поскольку параметры канцерогенного и неканцерогенного риска имеют разную размерность, перед проведением процедуры кластеризации объекты (параметры) стандартизируют (7):
|
|
(7) |
где
X - исходное значение параметра;
Y - стандартизированное значение параметра;
- среднее значение параметра;
S - стандартное отклонение.
5.7. Совокупность точек подвергают процедуре кластерного анализа с использованием стандартных методов, которые позволяют разбить изучаемую совокупность расчетных точек на группы «схожих» по системе параметров кластеров. Процедура может быть выполнена в любом стандартизованном пакете программ по статистическому анализу, реализующем метод «сортировки ближайших центроид».
5.8. Количество кластеров (число стационарных постов мониторинга качества атмосферного воздуха) рекомендуется задавать исходя из численности населения анализируемой территории с учетом возможности увеличения числа постов на территориях с большим числом источников загрязнения (раздел 2.2 РД 52-04.186)7.
В границах каждого кластера выбирают точку мониторинга с учетом наибольшей плотности экспонируемого населения (> 75 % PNmax по кластеру) и параметров формируемого риска. Параметры риска в выбранных реперных точках с высокой плотностью населения соотносят с критериями приемлемости риска и относят к какому-либо рангу согласно таблицы 2.
Таблица 2
Критерии ранжирования параметров риска для здоровья населения в кластерах для формирования программ мониторинга качества атмосферного воздуха
|
Степень приоритетности загрязняющих веществ |
Показатель риска здоровью населения |
Ранг |
|
Низкая (уровень De minimis) |
CR < 10-6 и/или |
IV |
|
HQ < 1 |
||
|
Средняя |
10-6 < CR < 10-4 и/или |
III |
|
HQ = 1 |
||
|
Высокая |
10-4 < CR < 10-3 и/или |
II |
|
1 < HQ < 5 |
||
|
Максимальная (уровень De manifestis Risk) |
10-3 < CR и/или |
I |
|
HQ > 5 |
Примечание: обозначения в тексте.
В каждой реперной точке ранги суммируются, и точка с наименьшей суммой рангов является оптимальной для расположения поста наблюдения качества атмосферного воздуха в данной зоне (кластере).
Для принятия окончательного решения о размещении предлагаемого поста наблюдения СГМ во внимание принимается отсутствие в непосредственной близости от предлагаемой точки промышленных предприятий и крупных автомагистралей, а также то, что эта точка должна располагаться в окружении селитебной застройки на открытой, проветриваемой площадке с твердым покрытием.
Дополнительно при необходимости ведения наблюдений за конкретными источниками выбросов выбирают точки, характеризующие влияние источника или группы источников. При выборе точки мониторинга для данной задачи целесообразным представляется предварительный расчет расстояния от источника, на котором можно регистрировать наибольшие концентрации маркерных для предприятия примесей.
____________
7 Раздел 2.2 РД 52-04.186 «Руководство по контролю загрязнения атмосферы».
5.10. Для каждого поста мониторинга формируют программу наблюдения (полная, неполная, сокращенная программа или система подфакельных исследований) и определяют перечень веществ, подлежащих измерению.
В программу включают все примеси, которые в сумме вносят не менее 80 % в недопустимые уровни неканцерогенного (острого и хронического) и канцерогенного риска для здоровья, включая в обязательном порядке все примеси, коэффициенты опасности которых превышают допустимые уровни.
5.11. Для целей гигиенических оценок санитарно-эпидемиологической ситуации на территории, включая оценку рисков для здоровья, рекомендуется проведение исследований на посту по полной или неполной программе, что позволило бы в течение года получить не менее 300 разовых измерений концентраций примесей8 и обеспечить статистически достоверные данные о качестве атмосферы и уровнях рисков для здоровья9.
____________
8 Пункт 3.4.2 РД 52-04.186 «Руководство по контролю загрязнения атмосферы».
9 РД 52.04.667 «Документы о состоянии загрязнения в городах для информирования государственных органов, общественности и населения» - указывает на необходимость проведения не менее 300 разовых наблюдений на одном посту наблюдения за одной примесью.
5.12. В точках, выбранных для целей мониторинга влияния конкретных источников на уровень загрязнения атмосферы, использования этих данных как мероприятий по контролю без взаимодействия с хозяйствующим субъектом, а также для последующей оценки эффективности воздухоохранных мероприятий на посту мониторинга рекомендуется проведение измерений при направлениях ветра, когда загрязнение с наибольшей степенью вероятности переносится от источника загрязнения в зону наблюдения. Число разовых измерений в течение года должно составлять не менее 50 для каждой примеси.
5.13. Число точек и наблюдаемых примесей в рамках СГМ может быть существенно сокращено, если посты сети экологического мониторинга репрезентативны, расположены в зонах с разными уровнями рисков для здоровья населения и на них ведутся систематические измерения концентраций примесей, отнесенных к группе «приоритетных» в соответствии с п. 5.10. Ключевым моментом в такой ситуации является взаимный обмен информацией между системами мониторинга в интересах обеспечения безопасной и комфортной среды обитания населения.
Допустимо не осуществлять наблюдения в малых поселениях, в которых по данным ретроспективных наблюдений регистрируется удовлетворительная санитарно-гигиеническая ситуация, отсутствуют постоянные источники загрязнения атмосферного воздуха мощностью более 10 т/год (при отсутствии в выбросах химических веществ 1 и 2 классов опасности) и/или 5 т/год (при наличии в выбросах химических веществ 1 и 2 классов опасности) и отсутствуют жалобы населения на качество атмосферного воздуха.
Пошаговый алгоритм выбора приоритетных примесей для мониторинга и точек отборов проб по результатам расчетов рассеивания приведен в приложении Г.
VI. Количественная оценка экспозиции населения по результатам контроля качества атмосферного воздуха
6.1. Экспозиция (воздействие) - контакт организма человека с химическим веществом. Величина экспозиции определяется как измеренное или рассчитанное количество химического вещества, находящееся в соприкосновении с так называемыми пограничными органами (легкие, кожа) в течение какого-либо точно установленного времени.
6.2. Оценка экспозиции (воздействия) - определение или оценка (качественное и количественное) выраженности, частоты, продолжительности и путей воздействия. Этот этап включает особенности экспонируемых популяций, определение источников и характера эмиссий, оценку поведения, распространения загрязнений в окружающей среде с анализом процессов трансформации и деградации, с установлением условий, при которых происходит воздействие на человека.
6.3. При оценке экспозиции устанавливается количественное поступление химического вещества в организм разными путями (ингаляционным, накожным) в результате контакта с объектом окружающей среды (воздухом).
6.4. Экспозиция выражается как общее количество или концентрация вещества в окружающей среде (например, мг, мг/м3), или как величина воздействия - масса вещества, отнесенная к единице времени (например, мг/день), или как величина воздействия, нормализованная с учетом массы тела (например, мг/(кг × день)).
6.5. Использование результатов контроля качества атмосферного воздуха за соблюдением максимальных разовых ПДК (ПДКмр) целесообразно для оценки и предотвращения появления запахов, раздражающего действия и рефлекторных реакций у населения, а также острого влияния атмосферных загрязнений на здоровье в период кратковременных подъемов концентраций.
6.6. Использование результатов контроля качества атмосферного воздуха за соблюдением среднесуточных ПДК (ПДКсс) целесообразно для оценки и предотвращения неблагоприятного влияния на здоровье населения при длительном поступлении атмосферных загрязнений в организм, а также для целей оценки риска здоровью населения.
6.7. Оценку экспозиции по данным мониторинга объектов окружающей среды с целью ориентировочной (скрининговой) оценки риска здоровью для дальнейшего выявления территорий с необходимостью более углубленного контроля (исследования), следует проводить с использованием сведений, ретроспективно характеризующих уровни загрязнения объектов окружающей среды, качество которых должно соответствовать требованиям к организации лабораторного контроля за факторами среды обитания в рамках социально -гигиенического мониторинга (глава 1 «Общие положения», таблица).
6.8. Оценка концентрации в точке воздействия должна быть основана на всех пробах, собранных в исследуемой зоне.
6.9. Среднесуточные концентрации определяют как среднее арифметическое значение разовых концентраций, полученных по полной программе через равные промежутки времени, включая обязательные сроки 1, 7, 13, 19 часов10, а также по данным непрерывной регистрации в течение суток.
Среднегодовую концентрацию загрязняющего вещества определяют как среднее арифметическое значение разовых или среднесуточных концентраций, полученных в течение года.
____________
10 ГОСТ 17.2.3.01 «Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества атмосферного воздуха населенных пунктов».
6.10. Надежная оценка среднегодовых концентраций, рассчитываемых на основе полученных среднесуточных концентраций, возможна при наличии среднесуточных концентраций, охватывающих не менее трех периодов года.
6.11. Оценка экспозиции по данным мониторинга качества атмосферного воздуха с целью оценки риска здоровью позволяет:
- определить фактическое воздействие для конкретной местности на исследуемой территории (например, «горячие» точки);
- определить территории для более углубленного контроля (исследования);
- определить главный путь поступления химического вещества в организм;
- подтвердить наличие или отсутствие потенциального загрязнения на исследуемой территории.
6.12. Результаты мониторинга качества атмосферного воздуха могут считаться не применимы для оценки влияния на здоровье (оценки риска здоровью населения), если:
- точки экспозиции на население пространственно изолированы от точек мониторинга;
- аналитические данные охватывают лишь часть тех примесей, которые действительно приоритетны, и/или присутствуют в атмосферном воздухе, причем они привязаны к конкретному посту наблюдения, а число постов недостаточно;
- временное распределение данных отсутствует (типичной ситуацией является сбор данных о качестве окружающей среды за ограниченный интервал времени; такие данные хорошо характеризуют условия на момент исследования, однако не отражают продолжительные или очень кратковременные воздействия);
- данные мониторинга ограничены пределом количественного определения химического вещества в среде.
VII. Использование результатов наблюдений за атмосферным воздухом в системе принятия решений
7.1. Для формирования Федерального информационного фонда социально-гигиенического мониторинга, организации предупредительных и минимизирующих негативное воздействие на население санитарно-эпидемиологических мероприятий, принятия корректных управленческих решений проводят дополнительный анализ показателей и данных качества атмосферного воздуха на исследуемой территории, полученных в результате социально-гигиенического мониторинга.
7.2. Для этого в зонах недопустимого уровня рисков рассчитывают долевой вклад отдельных источников (предприятий, автотранспорта, автономных источников) в суммарный риск по соотношению (8):
|
|
(8) |
где
Δ(х;у)i - долевой вклад источника в параметр риска в каждой точке расчетной сетки;
Riski - уровень риска, создаваемый источником опасности в каждой точке расчетной сетки;
Risksumm - суммарный уровень риска всех источников (на данной территории) в каждой точке расчетной сетки.
Ведущими источники загрязнения атмосферного воздуха считаются объекты (предприятия, автотранспорт, иные источники), формирующие долевой вклад в показатель риска или суммарную концентрацию более чем на 50 %.
7.3. Выполняется анализ системы мер, направленных на снижение загрязнения ведущими источниками загрязнения. Данные являются базой для оценки остаточных рисков и вкладов в них после реализации хозяйствующими субъектами или иными лицами воздухоохранных мероприятий.
Результаты оценки вкладов отдельных хозяйствующих субъектов в недопустимые риски для здоровья могут рассматриваться как инструмент обоснования привлечения средств предприятий для проведения направленных медико-профилактических мероприятий в отношении населения, длительно проживающего в зонах повышенного риска для здоровья.
VIII. Рекомендуемый алгоритм взаимодействия управлений Роспотребнадзора по субъектам Российской Федерации и федеральных бюджетных учреждений здравоохранения - центров гигиены и эпидемиологии в субъектах Российской Федерации при выполнении функции по подготовке программы наблюдения за качеством атмосферного воздуха при проведении социально-гигиенического мониторинга
8.1. Управление Роспотребнадзора по субъекту Российской Федерации:
8.1.1. организует систему наблюдения и сбора информации в целях подготовки программы наблюдений;
8.1.2. организует взаимодействие с организациями - участниками социально-гигиенического мониторинга по обмену информацией;
8.1.3. осуществляет согласование и утверждение «Программы наблюдения за качеством атмосферного воздуха при проведении социально-гигиенического мониторинга», подготовленной федеральным бюджетным учреждением здравоохранения - центром гигиены и эпидемиологии в субъекте Российской Федерации.
8.2. Федеральное бюджетное учреждение здравоохранения - центр гигиены и эпидемиологии в субъекте Российской Федерации Роспотребнадзора с использованием методологии, изложенной в настоящих методических рекомендациях:
8.2.1. осуществляет сбор информации в целях подготовки программы наблюдений;
8.2.2. взаимодействует с организациями - участниками социально-гигиенического мониторинга по обмену информацией;
8.2.3. осуществляет подготовку проекта «Программы наблюдения за качеством атмосферного воздуха при проведении социально-гигиенического мониторинга» и направляет в Управление Роспотребнадзора по субъекту Российской Федерации для утверждения.
Список нормативно-методических документов
1. Федеральный закон от 30.03.1999 № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения».
2. Федеральный закон от 04.05.1999 № 96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха».
3. Федеральный закон от 21.11.2011 № 323-ФЗ «Об основах охраны здоровья граждан в Российской Федерации».
4. Постановление Правительства Российской Федерации от 02.02.2006 № 60 «Об утверждении Положения о проведении социально-гигиенического мониторинга».
5. Приказ Роспотребнадзора от 26.04.2005 № 385 «Об организации работы по социально-гигиеническому мониторингу»
6. Приказ Роспотребнадзора от 30.12.2005 № 810 «О Перечне показателей и данных для формирования Федерального информационного фонда социально-гигиенического мониторинга».
7. Приказ Роспотребнадзора от 17.11.2006 № 367 «О Порядке проведения социально-гигиенического мониторинга, представления данных и обмена ими».
8. Приказ Роспотребнадзора от 05.12.2006 № 383 «Об утверждении Порядка информирования органов государственной власти, органов местного самоуправления, организаций и населения о результатах, полученных при проведении социально-гигиенического мониторинга».
9. Приказ Роспотребнадзора от 31.01.2008 № 35 «О критериях определения минимально необходимого уровня организации и проведения социально-гигиенического мониторинга».
10. Приказ Роспотребнадзора от 20.09.2010 № 341 «Об утверждении методических рекомендаций по социально-гигиеническому мониторингу»
11. Приказ Минприроды России от 06.06.2017 № 273 «Об утверждении методов расчетов рассеивания выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферном воздухе».
12. Письмо Роспотребнадзора от 02.10.2006 № 0100/10460-06-32 «Об организации лабораторного контроля при проведении социально-гигиенического мониторинга».
13. Письмо Роспотребнадзора от 28.01.2016 № 01/870-16-32 «Законодательное и методическое обеспечение лабораторного контроля за факторами среды обитания при проведении социально-гигиенического мониторинга».
14. СанПиН 2.1.6.1032-01 «Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест».
15. Р 2.1.10.1920-04 «Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду».
16. РД 52.04.186-89 «Руководство по контролю загрязнения атмосферы».
17. ГОСТ Р 56162 «Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу. Метод расчета количества выбросов загрязняющих веществ в атмосферу потоками автотранспортных средств на автомобильных дорогах разной категории».
18. ГОСТ 32965 «Дороги автомобильные общего пользования. Методы учета интенсивности движения транспортного потока».
19. Методические рекомендации № 2001/83 «Методика проведения социально-гигиенического мониторинга».
20. Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух (дополненное и переработанное), Санкт-Петербург, ОАО «НИИ Атмосфера», 2014.
21. Методика определения выбросов автотранспорта для проведения сводных расчетов загрязнения атмосферы городов», 2010.
Приложение А
к МР 2.1.6.0157-19
Методы линейной интерполяции и экстраполяции используются для анализа пространственного распределения концентраций примесей в работе органов и организаций Роспотребнадзора при проведении исследований, расследований, санитарно-эпидемиологических экспертиз, определении фоновых концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе для нормирования выбросов и установления предельно допустимых выбросов, оценке неопределенности измерений характеристик качества воздуха, полученных усреднением по времени и др.
Использование данных методов при анализе натурных измерений, полученных в процессе мониторинга атмосферного воздуха на территории населенных пунктов вследствие ограниченного числа постов наблюдений, не дает целостного пространственного представления о загрязнении воздушной среды и не всегда позволяет корректно оценить экспозицию населения на участках, удаленных от постов наблюдения.
Использование методов аппроксимации при проведении расчетного моделирования приземных концентраций от совокупности стационарных и передвижных источников выбросов на территории позволяет получить надежную пространственную оценку экспозиции, однако точность расчетов недостаточно высока.
Моделирование пространственного распределения натурных инструментальных исследований методами интер- и экстраполяции с использованием расчетных данных позволяет минимизировать неопределенности каждого метода в отдельности и получить наиболее точные результаты при условии корректных способов аппроксимации данных.
Описанный ниже методический подход содержит алгоритм пространственной аппроксимации результатов натурных исследований качества атмосферного воздуха, выполненных на стационарных постах наблюдения, с использованием результатов сводных расчетов рассеивания загрязняющих веществ на исследуемой территории.
1. С целью аппроксимации11 натурных концентраций, загрязняющих веществ с использованием расчетных данных для пространственного анализа вычисляют коэффициенты соответствия по соотношению (1.1):
|
|
(1.1) |
где i - номер поста;
- расчетные концентрации загрязняющего
вещества на i-м посту наблюдений;
- фактические концентрации
загрязняющего вещества на i-м посту наблюдений.
____________
11 Аппроксимация или приближение - математический метод, состоящий в замене одних математических объектов другими, в том или ином смысле близкими к исходным, но более простыми. Аппроксимация позволяет исследовать числовые характеристики и качественные свойства объекта, сводя задачу к изучению более простых или более удобных объектов. Разновидностями аппроксимации являются методы интерполяции, экстраполяции и др.
2. Методом триангуляции Делоне12 соединяют все точки постов непересекающимися отрезками так, чтобы новый отрезок уже нельзя было добавить без пересечения с имеющимися (рис. А.1).
Рисунок А.1 - Триангуляция точек постов наблюдений
____________
12 Скворцов А.В. Триангуляция Делоне и ее применение. - Томск: Изд-во Томского ун-та, 2002. - 128 с.
3. Определяют принадлежность каждой точки, расположенной внутри многоугольника, образуемого внешними точками постов наблюдения, к одному из получившихся треугольников по следующему алгоритму:
- точка соединяется отрезками с вершинами каждого из треугольников;
- если площадь исходного треугольника равна сумме площадей образовавшихся трёх треугольников S = S1 + S2 + S3, то считается, что точка принадлежит данному треугольнику;
- если S < S1 + S2 + S3, то данная точка не принадлежит данному треугольнику.
4. Рассчитывают значения коэффициента соответствия во всех точках внутри многоугольника следующим образом:
- считают, что распределение коэффициента соответствия внутри многоугольника, образуемого точками постов наблюдения, представляет собой непрерывную линейную функцию двух переменных, которая может быть записана в следующем виде (1.2):
|
K(х,у) = а0 + а1х + а2у, |
(1.2) |
где а0, а1, а2 - произвольные постоянные коэффициенты.
- коэффициенты соответствия на постах, образующих треугольник, обозначают, как k1, k2, k3;
- получают систему трех линейных алгебраических уравнений относительно неизвестных коэффициентов а0, а1, а2 (1.3):
|
ki = K(хi,уi) = а0 + а1хi + а2уi, i = |
(1.3) |
- решив систему (1.3), получают однозначное выражение функции (1.2) через ее узловые значения и значения коэффициентов во всех точках, лежащих внутри многоугольника, образуемого точками постов наблюдения - интерполяция13 коэффициентов соответствия (рисунок А.2).
Рисунок А.2 - Интерполяция коэффициентов соответствия
____________
13 Интерполяция - способ нахождения промежуточных значений величины по имеющемуся дискретному набору известных значений, полученных экспериментальным путём или методом случайной выборки. Интерполяцией называют такую разновидность аппроксимации, при которой кривая построенной функции проходит точно через имеющиеся точки данных.
5. Проводят экстраполяцию14 значений коэффициента соответствия для точек, лежащих вне полученного многоугольника. Значения коэффициента для этих точек принимают равными коэффициентам в ближайшей точке, лежащей на границе многоугольника образуемого точками постов наблюдения.
____________
14 Экстраполяция (от экстра... и лат. polio - приглаживаю, выправляю, изменяю) - особый тип аппроксимации (приближения), при котором функция аппроксимируется не между заданными значениями, а вне заданного интервала; общее значение - распространение выводов, полученных из наблюдения над одной частью явления, на другую часть его.
6. В результате этих действий получают аппроксимированные значения коэффициента соответствия во всех узлах регулярной сетки (рисунок А.3).
Рисунок А.3 - Аппроксимированные значения коэффициента соответствия
7. Производят расчет концентраций загрязняющих веществ в каждой точке расчетной сетки на исследуемой территории согласно формуле (1.4):
|
C′(х,у) = K(х,у) × Cp(х,у), |
(1.4) |
где
C′ - аппроксимированные концентрации загрязняющего вещества в расчетной точке (х,у);
K - коэффициент соответствия в расчетной точке (х,у);
Ср - суммарные расчетные концентрации (от стационарных источников выбросов и автотранспорта) загрязняющего вещества в расчетной точке (х,у).
8. Полученные результаты представляют собой приземные концентрации загрязняющих веществ в точках регулярной сетки, покрывающей системно всю исследуемую территорию, где линейная интер - и экстраполяция данных стационарных постов наблюдения скорректирована с учетом особенностей распространения примесей от реальных источников загрязнения атмосферного воздуха - промышленных предприятий, автомагистралей и т.п., полученных расчетным путем.
По верифицированным данным концентраций в точках регулярной сетки строят карты загрязнения атмосферного воздуха на исследуемой территории.
9. Расчет коэффициента можно выполнить с помощью программы, реализующей представленный выше алгоритм на любом распространенном языке программирования.
Полученная информация позволяет в дальнейшем:
- строить изолинии загрязнения по каждому загрязняющему веществу;
- выполнять корректное гигиеническое зонирование территорий по совокупности показателей;
- реализовать задачи выделения проблемных зон, участков и т.п.
Приложение Б
к МР 2.1.6.0157-19
Шаг 1. Территория покрывается регулярной сеткой. На карту наносятся селитебные территории, промышленные площадки. Геометрические центры промплощадок связываются с каждой ячейкой расчетной сетки векторами L (рисунок Б.1). Векторы визуально на карту могут не наноситься, строится таблица векторов.
Рисунок Б.1. Покрытие территории расчетной сеткой и построение системы векторов
Шаг 2. Для каждого предприятия на основании данных о массах выбросов рассчитываются индексы сравнительной канцерогенной и неканцерогенной опасности (таблица Б.1).
Таблица Б.1
Индексы сравнительной канцерогенной и неканцерогенной опасности предприятий
|
Название предприятия |
Сумма по полю выброс, т/год |
Сумма по полю индекс сравнительной опасности, HRI |
Сумма по полю Коэффициент канцерогенной опасности, HRIc |
|
ООО «Предприятие 1» |
27391,81 |
2664 273,47 |
398899,10 |
|
ОАО «Предприятие 2» |
129,14 |
827707,91 |
441,81 |
|
ООО «Предприятие 1», пл. 2 |
5878,96 |
247570,84 |
42548,28 |
|
ООО «Предприятие 3» |
781,69 |
65206,09 |
1103,07 |
|
ОАО «Предприятие 5» |
335,66 |
62289,26 |
3215,33 |
|
ПАО «Предприятие» |
397,53 |
39819,31 |
0,41 |
|
ПАО «Завод 1» |
2,39 |
38185,78 |
0,75 |
|
ОАО «Предприятие 4» |
997,81 |
37082,00 |
9158,98 |
|
ООО «Предприятие 6» |
910,53 |
32261,42 |
5332,38 |
|
ООО «Завод» |
907,53 |
32258,42 |
5332,38 |
|
ООО «Предприятие 1» пл. 3 |
845,54 |
28006,80 |
10931,78 |
|
ООО «Иванович» |
477,35 |
27222,76 |
7812,55 |
|
ООО «Исток» |
476,41 |
26846,82 |
4041,13 |
|
ОАО «Предприятие 5» |
431,12 |
19680,09 |
6570,56 |
|
ООО «Предприятие 1», пл. 5 |
253,63 |
18754,98 |
4949,61 |
|
ПАО «Завод» |
172,10 |
14907,16 |
232,15 |
|
ИП Петров |
169,23 |
12511,05 |
3299,07 |
Шаг 3. С целью получения
сопоставимых показателей значимости величин индексов канцерогенной и
неканцерогенной опасности рассчитываются «нормированные индексы сравнительной
опасности» () (таблица Б.2).
Таблица Б.2
Нормированные индексы сравнительной опасности
|
Название предприятия |
Сумма по полю выброс, т/год |
Нормированный индекс сравнительной неканцерогенной опасности, HRI |
Нормированный коэффициент канцерогенной опасности, HRIc |
|
ООО «Предприятие 1» |
1,000 |
1,000 |
2,000 |
|
ОАО «Предприятие 2» |
0,311 |
0,001 |
0,312 |
|
ООО «Предприятие 1», площадка № 2 (пл. 2) |
0,093 |
0,107 |
0,200 |
|
ООО «Предприятие 3» |
0,024 |
0,003 |
0,027 |
|
ОАО «Предприятие 5» |
0,023 |
0,008 |
0,031 |
|
ПАО «Предприятие» |
0,015 |
0,000 |
0,015 |
|
ПАО «Завод 1» |
0,014 |
0,000 |
0,014 |
|
ОАО «Предприятие 4» |
0,014 |
0,023 |
0,037 |
|
ООО «Предприятие 6» |
0,012 |
0,013 |
0,025 |
|
ООО «Завод № 7» |
0,012 |
0,013 |
0,025 |
|
ООО «Предприятие 1», пл. 3 |
0,011 |
0,027 |
0,038 |
|
ООО «Иванович» |
0,010 |
0,020 |
0,030 |
|
ООО «Исток» № 8 |
0,010 |
0,010 |
0,020 |
|
ОАО «Предприятие 5» |
0,007 |
0,016 |
0,024 |
|
ООО «Предприятие 1», пл. 5 |
0,007 |
0,012 |
0,019 |
|
ПАО «Завод» |
0,006 |
0,001 |
0,006 |
|
ИП Петров |
0,005 |
0,008 |
0,013 |
Из приведенных данных видно, что нормирование индексов позволяет учесть значимость небольших по массе выбросов канцерогенных примесей.
Шаг 4. Определение координат геометрического центра площадки15 выполняется с использованием встроенных функций практически всех геоинформационных систем (ГИС). Координаты геометрического центра находятся с помощью инструментов пространственных операций, либо с помощью конструктора запросов в ГИС.
____________
15 Геометрический центр - среднее арифметическое положений всех точек фигуры.
Шаг 5. После расчёта «нормированных индексов
сравнительной опасности» () для каждого i-го
предприятия вычисляется коэффициент Qij,
характеризующий силу влияния i-ой промышленной
площадки на j-ый квадрат расчетной сетки.
Центр квадрата расчетной сетки соединяется с геометрическим центром промплощадки прямой линией (вектором Lij). Вектор характеризуется длиной (м) и направлением, (град), при этом направление имеет значение повторяемости ветра, которое и присваивается вектору. Повторяемость определяется среднемноголетней розой ветров, характерной для данной территории. Исходные данные - открытые публикуемые данные Росгидромета (таблица Б.3).
Таблица Б.3
Пример розы ветров для i-территории
|
С, град. (337,5 - 22,5) |
СВ, град. (22,5 - 67,5) |
В, град. (67,5 - 112,5) |
ЮВ, град. (112,5 - 157,5) |
Ю, град. (157,5 - 202,5) |
ЮЗ, град. (202,5 - 247,5) |
З, град. (247 - 292,5) |
СЗ, град. (292,5 - 337,5 |
|
Среднемноголетняя повторяемость, % |
|||||||
|
18 |
11 |
10 |
9 |
8 |
10 |
10 |
24 |
|
Среднемноголетняя повторяемость, частота |
|||||||
|
0,18 |
0,11 |
0,10 |
0,09 |
0,08 |
0,10 |
0,10 |
0,24 |
Рассчитывается коэффициент Qij в системе «Предприятие - каждая точка расчетной сетки» (таблица Б.4).
Таблица Б.4
Пример расчета коэффициента влияния Qij предприятия на ячейку расчетной сетки
|
Номер ячейки |
Направление вектора, град. |
Повторяемость ветра в данном направлении16 |
Расстояние до геометрического центра точки, м |
Коэффициент влияния в течение года, (Qij) |
|
1 |
51,5 |
0,105 |
400 |
0,0003 |
|
2 |
42,0 |
0,108 |
950 |
0,0001 |
|
3 |
20,2 |
0,176 |
1160 |
0,0002 |
|
… |
|
|
|
|
|
125 |
108,5 |
0,105 |
8600 |
1Е-05 |
|
… |
|
|
|
|
|
682 |
159,3 |
0,084 |
12400 |
7Е-06 |
Шаг 6. Рассчитываются коэффициенты, которые характеризуют влияние всех учтенных предприятий на j-ый квадрат (ячейку) расчетной сетки (таблица Б.5).
Таблица Б.5
Коэффициенты влияния предприятий на отдельные участки территории (ячейки расчетной сетки)
|
Номер ячейки расчетной сетки |
Величина
Qij = |
|||||||
|
Предприятие 1 |
Предприятие 2 |
Предприятие 3 |
Предприятие 4 |
Предприятие 5 |
… |
Предприятие 7 |
Предприятие 8 |
|
|
1 |
10,8 |
0,08 |
0,02 |
1,28 |
0,06 |
|
0,00 |
0,00 |
|
2 |
10,1 |
0,04 |
0,01 |
1,15 |
0,07 |
|
0,00 |
0,00 |
|
3 |
11,3 |
0,04 |
0,01 |
1,63 |
0,06 |
|
0,00 |
0,00 |
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
112 |
0,25 |
6,28 |
2,96 |
0,02 |
0,12 |
|
0,06 |
0,05 |
|
145 |
3,27 |
6,2 |
4,26 |
0,01 |
0,20 |
|
0,01 |
0,03 |
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
350 |
0,03 |
8,12 |
0,06 |
0,05 |
0,20 |
|
2,56 |
2,88 |
____________
16 Для расчета повторяемости ветра по направлению вектора его направление соотносится с повторяемостью по векторам розы ветров. Например: юг (180) - 0,1; юго-запад (225) - 0,2. Тогда по формуле (3), коэффициент равен:
Шаг 6. Для каждой ячейки сетки рассчитываются суммарные коэффициенты опасности, формируемые в результате потенциального влияния каждого учтенного производственного объекта (таблица Б.6).
Таблица Б.6
Суммарные коэффициенты опасности, формируемые в результате потенциального влияния каждого производственного объекта на участки территории (ячейки расчетной сетки)
|
Номер ячейки расчетной сетки |
Величина
|
Суммарный коэффициент опасности Si = |
|||||||
|
Предприятие 1 |
Предприятие 2 |
Предприятие 3 |
Предприятие 4 |
Предприятие 5 |
… |
Предприятие 7 |
Предприятие 8 |
||
|
1 |
21,6 |
0,025 |
0,001 |
0,047 |
0,002 |
|
0,000 |
0 |
21,675 |
|
2 |
20,2 |
0,012 |
0,000 |
0,043 |
0,002 |
|
0,000 |
0 |
20,257 |
|
3 |
22,6 |
0,012 |
0,000 |
0,060 |
0,002 |
|
0,000 |
0 |
22,674 |
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
112 |
0,50 |
1,959 |
0,080 |
0,001 |
0,004 |
|
0,002 |
0,001 |
2,547 |
|
145 |
6,54 |
1,934 |
0,115 |
0,000 |
0,006 |
|
0,000 |
0,001 |
8,596 |
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
350 |
0,06 |
2,53 |
0,002 |
0,002 |
0,006 |
|
0,064 |
0,058 |
2,722 |
Шаг 7. Результаты отображаются на карте с получением картины распределения потенциальной опасности по территории (рисунок Б.2)
Рисунок Б.2. Пространственное распределение суммарного
коэффициента опасности,
формируемого выбросами промышленных предприятий территории.
Шаг 8. Экспертно, с учетом описанных критериев формируется сеть точек мониторинга (принимая во внимание уже имеющиеся посты УГМС). На основании ранжирования индексов HRI (таблица Б.7) и данных ретроспективных инструментальных исследований формируются программы наблюдений (таблица Б.8).
Таблица Б.7
Приоритетные в целом для территории химические примеси, рекомендуемые к включению в программы мониторинга (критерий включения HRI > 1)
|
Химическое соединение |
Суммарный в целом для города коэффициент опасности примеси |
|
|
неканцерогенный |
канцерогенный |
|
|
Сера диоксид (Ангидрид сернистый) |
1274408,2 |
|
|
Пыль (сумма пылей) |
756791,7 |
|
|
Углерод (Сажа) |
461279,6 |
461307,1 |
|
Азота диоксид |
457863,2 |
|
|
Азот (II) оксид |
75592,5 |
|
|
Марганец и его соединения |
3902,57 |
|
|
Углерод оксид |
2397,23 |
|
|
Бенз/а/пирен (3,4-Бензпирен) |
220,00 |
22,0 |
|
Фтористые соединения плохо растворимые |
31,01 |
|
|
Фтористые газообразные соединения |
18,68 |
|
|
Углеводороды предельные C12 - C19 |
18,49 |
|
|
Серная кислота (по молекуле H2SO4) |
14,98 |
|
|
Дигидросульфид (Сероводород) |
3,73 |
|
|
Формальдегид |
2,72 |
0,272 |
