Posted by & filed under Вестник КазНМУ, Гигиена, Русский.

Проведено исследование по определению экологического риска объекта дорожной инфраструктуры, находящегося в фактических условиях эксплуатации с целью обеспечения его экологической безопасности. Использованы статистические и корреляционно-регрессионные методы анализа на основе обработки натурных данных.

В настоящее время ученые разных стран единодушны в том, что современная цивилизация находится под угрозой и требуется решение ряда глобальных экологических проблем, возникших в результате антропогенных воздействий [1, 2 и другие], что также отражено в официальных документах РК [3, 4]. Эколого-гигиеническое неблагополучие окружающей среды является причиной порядка 20% смертных случаев среди населения [5].

Известно, что экологический риск подразделяется на два типа: нежелательные изменения среды обитания и состояния здоровья человека (населения); риск нежелательных изменений природной среды и естественных экосистем. Оценка риска – это процесс, построенный на научной основе. Состоит он из нескольких этапов: выявления опасных рисков; определение характеристик опасных факторов; оценке экспозиции или подверженности действию опасных факторов; определение характеристик риска. Впервые методология оценки риска «Risk Assessment» была сформулирована как целостное учение в 80-х годах в США [6]. В настоящее время она официально принята Федеральным агентством защиты окружающей среды (US EPA), рекомендована ВОЗ (WHO) и Программой ООН по окружающей среде (UNEP).

Экологический риск применительно к размещению объекта дорожной инфраструктуры рассматривается как компонент системы управления качеством жизни. Объект, в нашем случае – станция технического осмотра (СТО) автотранспорта в большом городе (г.Алматы), изучался на наличие внутренних источников электромагнитного излучения: электротехнических устройств, технологических процессов и производств; коммуникационных узлов; активных передающих устройств и излучателей и т.п.

Нами анализировалось место расположения объекта для определения явных и возможных источников неблагоприятного с точки зрения электромагнитной безопасности воздействия: линий электропередачи; автомобильных дорог; трамвайных линий; активных передающих устройств; подстанций и т.п.

В ходе исследования внутренней планировки СТО было установлено, что производственные помещения объекта дорожного сервиса расположены в два ряда и разделены прямым коридором. Окна помещений левого ряда выходят во двор объекта дорожного сервиса на производственные корпуса. По этому ряду расположены следующие помещения (считая от входа): к. № 3 (телекоммуникационный и информационный узел, офисный центр); к. № 5 (рабочее помещение); к. № 14 (офис); к. № 15 (лаборатория; склад); к. № 16 (рабочее помещение). Окна помещений правого ряда выходят на улицу. По этому ряду расположены следующие помещения: к. № 6 (лаборатория); к. № 7 (рабочее помещение); к. № 8 (рабочее помещение); свободное помещение. Непосредственно за к. № 8 расположена щитовая. Вблизи объекта с одной стороны находится автомагистраль, с другой – трамвайная линия.

Прежде, чем проводить изучение электромагнитной обстановки на объекте нами был определен вид измерений и выбор наблюдаемого параметра (наличие стандартов, норм или других санитарно-гигиенических требований), а также список предполагаемых доминирующих факторов.

Основным этапом изучения электромагнитной обстановки на объекте являлось проведение измерений индукции магнитного поля (В), которое состояло из следующих компонентов:

— проведение измерений по участкам и фиксация результатов с подготовкой данных для анализа;

— проведение измерений по циклам и подготовка полученных данных для анализа и сведения в единый массив, который использовался как основа для их обработки и анализа.

Измерения проводились в четырёх диапазонах (условно):

— от 0 до 100 нТл – диапазон 01;

— от 100 до 300 нТл – диапазон 03;

— от 100 до 1000 нТл – диапазон 1;

— от 1000 до 3000 нТл – диапазон 3.

Шкалы этих диапазонов были проградуированы следующим образом:

— диапазон 01 имел 100 делений по 1 нТл;

— диапазон 03 имел  30 делений по 10 нТл;

— диапазон 1 имел 100 делений по 10 нТл;

— диапазон 3 имел 30 делений по 100 нТл.

Измерение проводилось прибором микротесламетром Г-79, предназначенным для определения уровня магнитной индукции В (нТл) посредством активного датчика (германиевый датчик Холла) в виде свободно перемещаемой антенны, соединённой с прибором отдельным кабелем через разъем на внешней панели.

Методика проведения измерений разделена на измерения по участкам и измерения по времени.

В первом случае измерение проводилось на одной линии – на высоте от пола 1 м, и всегда в одних и тех же точках (А, Б, В) помещений: стол у двери; стол в центре, у окна.

Проведение замеров проводилось в разных помещениях изучаемого объекта: офисе, лаборатории, производственном помещении и т.п.).

Измерения проводились каждый час. Создавалась база данных, структурированная по датам, циклам измерений (ориентация антенны датчика; уровень отклонения от абсолютной нормы; время замера и т.п.) и содержащая сведения по условиям и методике проведения измерений для всех циклов на всех этапах и для всех типов измерений. Далее проводился анализ экспериментальных данных, необходимых для создания математической модели образования выходного параметра.

Полученные результаты были разделены на две группы: пространственную, представленную данными, полученными на разнесённых в пространстве точках, и временную (измерения многочасовых и суточных циклов наблюдений в одной и той же точке).

В основу списка переменных были положены значения индукции магнитного поля (В), время проведения измерений, их дата, номера помещений, в которых проводились измерения, близость внешнего источника, удалённость от центральной оси объекта, ряд других параметров объекта, средства измерения.

Проведено сведение данных в единый массив для статистического и корреляционно-регрессионного анализа. Данные исследования электромагнитной обстановки на объекте дорожного сервиса представлены в таблице 1.

 

Таблица 1 – Сводная таблица значений наблюдаемого параметра на основе измерений электромагнитного поля в помещениях СТО

 

 

Внутренняя сторона

объекта

Внешняя сторона

объекта

помещение

объекта

точка измерения, значение, нТл

помещение

объекта

точка измерения, значение, нТл

Б

В

Б

В

Подсобноепомещение

130

46

Актовыйзал

120-200

45-540

№ 3

115

300

№ 6

36

36

№ 16

1000

1500

№ 7

130

380

№ 8

200

1000

 

 

Всего было проведено 5 циклов измерений через каждый час в течение нескольких часов. Наиболее длинным из них является цикл  продолжительностью 24 часа, затем следуют циклы – 12-, 8-, 6- и трёхчасовой.

Целью измерений являлось изучение ритмов колебания наблюдаемого параметра. Полученные данные были сведены в таблицы и рисунки.

Так, из таблиц 2 и 3, в которых показаны значения колебаний электромагнитного поля, соответственно, в трёхчасовом (с 10.00 до 13.00 час) и недельном (с понедельника по пятницу) циклах, видно, что имеются различия в уровнях магнитной индукции в точках Б и В (превышение в точке В от 1,2 до 2,0 раз). Кроме того, отмечается нарастание уровня электромагнитного поля к концу 3-х часового цикла в 1,2 – 1,5 раза. Однако в недельном цикле наибольшие уровни магнитной индукции отмечаются в середине недели (среда, четверг), при этом в точке Б по сравнению с «понедельником» превышение было в 2,0-2,5 раза, а точке В – в 1,7-2,0 раза.

 

Таблица 2 – Значения колебаний электромагнитного поля в трехчасовом цикле

 

Время

измерения, ч

Значение, нТл

Б

В

10.00

1200

2500

11.00

440

70

12.00

800

1800

13.00

1800

3000

 

 

Таблица 3 – Значения колебаний электромагнитного поля в цикле «дни недели» на 11.00 часов

День недели

Значение, нТл

Б

В

Понедельник

1600

2400

Вторник

1700

2100

Среда

3200

4700

Четверг

4000

4100

Пятница

1600

2300

 

 

Ритмы колебания индукции магнитного поля (В) в течение одной недели, «от полуночи до полуночи» — суточный ритм, показан также в графике (рисунок 1).

Далее нами проведен корреляционно-регрессионный анализ и разработаны математические модели.

вертикальная ось – значения параметра (индукции магнитного поля В, нТл), горизонтальная – порядковые номера точек Рисунок 1– Сводный график изменения значений индукции магнитного поля по данным измерений в течение одной недели

Основой для анализа и моделирования служила таблица итоговых данных серии моделей, куда помещены основные характеристики построенных моделей (значения доли объяснённой дисперсии для каждой модели; значения дисперсии разности между исходным и расчётным значением выходного параметра и дисперсии собственно модельного значения выходного параметра, полученного путём расчётов), таблица 4.

 

Таблица 4 — Итоговая таблица данных моделирования

 

№ модели

Удаляемые переменные

Нормиро-ванный ко-эффициент корреляции

Дисперсия модельного значения

Дисперсия разности

Доля объяснённой дисперсии

Мод 1 СТРН

0,25

671836,6

71480,1

8,4

Мод 2 П

0,26

671941,2

71671,6

8,38

Мод 3 ТРМ/ШС

0,35

671938,5

71671,8

8,38

Мод 4 ВРМ

0,47

664640,5

79625,5

7,35

Мод 5 ПК ВСЕ

0,47

665522,4

212369,5

2,14

Мод 6 ШКАЛА 2

0,64

590839,0

225763,1

1,62

Мод 7 ШКАЛА 3

0,8

577211,2

266455,7

1,17

 

 

Анализ итоговой таблицы показывает наличие трёх групп переменных – факторов, оказывающих воздействие на изменение значения выходного параметра: сторона (СТРН), внешняя ось объекта, проходящая вдоль подоконника (П), дорога (ТРМ/ШС); время (ВРМ), одновременная работа всех компьютеров (ПК ВСЕ); степень превышения нормативного значения (ШКАЛА 2, ШКАЛА 3).

Первая из этих групп (СТРН, П, ТРМ/ШС) имеет, в среднем, коэффициент корреляции менее 0,28, что говорит о невысокой степени влияния на выходной параметр. Вторая – ШКАЛА 2 и 3 – не факторы, а показатели. Поэтому для основного рассмотрения остаётся только третья группа: ВРМ, ПК ВСЕ.

На основании анализа итоговых данных моделирования зависимости значения выходного параметра от воздействия возмущающих факторов можно сделать вывод о том, что модель (ВРМ + ПК ВСЕ) – оптимальная, с точки зрения описания воздействия на выходной параметр, которое может быть описано уравнением (формула 1):

 

Y = hШК2*XШК2 + hШК3*XШК3 + hВРМ*XВРМ + hПК ВСЕ*XПК ВСЕ ,                   (1)

 

где: hij – коэффициенты регрессии, полученные  из уравнения регрессии; Хij – значения переменной.

 

Например, для цикла измерений (внешняя ось объекта, комната № 3, вычислительный центр) значение выходного параметра рассчитывается следующим образом (формула 2):

 

Y = (0* 3507,87) + (-1* 583,19) + (1* 187,01) + (15* 52,61) =          (2)

     = 0 +  (-583,19) + 187,01 + 789,27 = 393,09

При этом разность между модельным (расчётным) значением выходного параметра и исходным составила 213 нТл, для остальных моделей она колеблется в пределах от 216 до 561 нТл для данного цикла, что свидетельствует в пользу оптимальности выбранной модели.

Таким образом, на основании проведённого анализа для объекта дорожной инфраструктуры можно рекомендовать, в качестве корректирующего воздействия, проведение профилактических мероприятий как «защиту временем» в соответствии с требованиями стандартов.

Необходимо принимать во внимание показатель ШКАЛА, характеризующий степень превышения норматива, так как влияние одновременной работы всех используемых компьютеров значимо только при высоком превышении норматива в 200 нТл. Апериодическое, но крайне сильное воздействие условного объекта-источника (локальный источник), обозначенного как «внешний источник» (ВН ИСТ) может оказывать решающее воздействие на изменение электромагнитной обстановки на объекте дорожной инфраструктуры.

 

Литература

 

1. Тонкопий М.С. Экология и экономика природопользования. – Алматы: Экономик’с, 2003. – 592 с.

2. Диксон Д., Скура Л. Экономический анализ воздействий на окружающую среду. – М: 2000. – 270 с.

3. Экологический кодекс Республики Казахстан / Закон РК № 212-III-ЗРК от 09.01.2007.

4. Концепция экологической безопасности Республики Казахстан на 2004-2015 гг. // Пост. Правительства Республики Казахстан № 131. – 03.02.2004.

5. Авалиaни С.Л., Ревич Б.А., Захаров В.М. Мониторинг здоровья человека и здоровья среды. – М., 2001. – 274 с.

6. Paustenbach D. J. Human find ecological risk assessment / Willey Interscience, inc., Publication, N. – Y., 2002. – 1556 p.

 

Жол көлiгiнiң техникалық нысанының экологиялық қауіпсіздігін зерттеу және бағалау

 

Ж.Д. Бекмағамбетова, К.К. Тоғызбаева, Л.С. Ниязбекова,

Д.Д. Жунистаев, А.Б. Нуршабекова, Л.Б. Сейдуанова

С.Д.Асфендияров атындағы қазақ ұлттық медициналық университеті,

енбек гигиена кафедрасы

 

Түйін Нақты эксплуатациялық шарттың болуымен экологиялық қауіпсіздікті қамтамасыз ету мақсатында жол инфрақұрылымы объектiсінiң экологиялық қауіпсіздігін анықтау бойынша зерттеу өткiзiлді. Табиғи мәлiметтердi өңдеу негiзінде статистикалық және корреляция — регрессиялық саралау әдiстерi қолданылды.

 

Study and assessment of an environmental risk for a technical object of road transport

 

Z.D. Bekmagambetova, K.K. Toguzbayeva, L.S. Niyazbekova, D.Z. Zhunistaev, A.B. Nurshabekova, L.B. Seyduanova

Kazakh National Medical University named after S.D. Asfendiyarov,

occupational health department

 

Abstract   A study to identify environmental risk for object of road infrastructure in actual operating conditions to ensure its environmental safety. Were used statistical, correlation and regression methods of analysis based on the processing of field data.

Ж.Д. Бекмагамбетова, К.К. Тогузбаева, Л.С. Ниязбекова, Д.Д. Жунистаев, А.Б. Нуршабекова, Л.Б. Сейдуанова
Казахский национальный медицинский университет им. С.Д. Асфендиярова, кафедра гигиены труда

ИЗУЧЕНИЕ И ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РИСКА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА ДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Поисковые слова:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *