Используемая литература

Дмитриев В.В. Диагностика и моделирование водных экосистем. СПб., Изд. СПбГУ, 215с.1995.

Практическая работа № 5 Оценка фактора риска, связанного с загрязнением водных экосистем

Риск - вероятность реализации опасности, или ожидаемая величина ущерба, связанного с поступлением в воду ЗВ. Риск не может быть измерен с помощью инструментальных методов. Качественно риск характеризуется через природу неблагоприятных последствий, а количественно - через вероятность их возникновения. Риск может быть определен по формуле:

Риск = экспозиция x токсичность

Под экспозицией понимается количество ЗВ, приходящегося на одну биологическую мишень, а под токсичностью - потенциальную опасность ЗВ, его способность причинить вред. Принятие решения о допустимости использования того или иного ЗВ, необходимости ограничения или полного запрещения его производства (т.е. определение приемлемого уровня риска) вместе с разработкой контрольных мероприятий и подготовкой соответствующей нормативной документации - все это входит в сферу управления риском.

Введем понятие фактора риска (R) для водной экосистемы (Исидоров,1997), определяемое по формуле:

R=EFwxEw

(1)

где Е - фактор экспозиции, Ef_w - фактор эффективности возействия ЗВ.

Фактор экспозиции для воды рассчитаем по формуле:

Ew=(СwxЗwxBA)/U

(2)

где:

U - способ использования химиката (U=5 при "закрытом", т.е. в помещении, использовании, U=1 при "открытом" способе);

Р_w - характеристика скорости гидролиза (равна 1 при быстром и 2 при медленном гидролизе);

ВА - фактор биоаккумулирования. ВА связан с фактором биоконцентрирования В_сf=C_f/C_w (C_f - концентрация ЗВ в гиробионте, C_w - концентрация ЗВ в воде) следующей зависимостью:

ВА=2 при Всf<100		(3)
ВА=4 при 100<Всf<1000
ВА=8 при 1000<Всf<10000
AA=16 при Всf>10000

Таким образом, факторы экспозиции для воды могут принимать значения от 0.4 до 25 С_w.

Для общей оценки токсичности ЗВ (химиката) ЕF_w в странах ЕС принято использовать набор стандартных тестов, дающих необходимый минимум информации о токсичности ЗВ. Для этого из 9 тестов, применяемых в странах ЕС выберем три, относящиеся к воде. Это тесты для определения:

LC50 в течение 96 часов для рыб		(4)
LC50 в течение 48 часов для дафний
LC50 ингибирования роста микроводорослей

Для различных ЗВ параметр LC₅₀ для рыб изменяется в пределах:

Cu 0.02-1.0; Zn 0.5-5.0; Pb 0.5-10.0; Cd 0.5-105.0; Cr 3.5-118.0; Ni 5.0-100.0; Fe 1.4-133.0 мг/л в зависимости от минерализации воды и видов рыб.

Сумма оценок, полученных в каждом из этих тестов дает фактор эффективности воздействия ЗВ ЕF_w. Результат расчета фактора риска (R) нормализуется в фактор S_y. При этом принимается, что максимальные значения R равны 1.0, а минимальные - нулю. Предварительные заключения о риске делаются на основании полученных величин:

риск считается высоким при S_y>0.55, потенциально значимым при 0.30< S_y<0.55, отсутствующим при S_y<0.30.

Задания по работе:

1. Рассчитать риск, связанный с присутствием в воде химического вещества "Х" в концентрации 30 мкг/л, обладающего следующими свойствами: минимальная зафиксированная в воде в результате наблюдений концентрация химического вещества равна 0.1 мкг/л, максимальная -100 мкг/л; способ использования вещества - открытый; вещество медленно гидролизуется; накапливается в гидробионте, выбранном в качестве биологической мишени до концентраций, превышающих содержание в воде в 20 раз; летальная концентрация "Х", вызывающая гибель 50% рыб составляет 4 мг/л, а дафний - 50 мкг/л. Эффективная доза ингибирования роста микроводорослей равна 20 мкг/л.

2. Рассчитать риск, связанный с присутствием в воде химического вещества "Y" в концентрации 50 мкг/л, обладающего следующими свойствами: минимальная зафиксированная в воде в результате наблюдений концентрация химического вещества равна 10 мкг/л, максимальная - 100 мкг/л; способ использования вещества - открытый; вещество медленно гидролизуется; накапливается в гидробионте, выбранном в качестве биологической мишени до концентраций, превышающих содержание в воде в 100 раз; летальная концентрация "Y", вызывающая гибель 50% рыб составляет 2 мг/л, а дафний - 40 мкг/л. Эффективная доза ингибирования роста микроводорослей равна 20 мкг/л.

3. Оценить вклад составляющих фактора эффективности по приведенным в п.1 и п.2 заданиях.

Выполнить нормализацию фактора риска по другим формулам: (Х - Х_мин) / (Х_макс - Х_мин), если риск возрастает с ростом Х. Отличается ли результат оценки риска при изменении способа нормализации исходных данных. К чему сводится расчет оценки риска при простейшем способе нормализации, предложенном в работе В.А. Исидорова.

4. Выполнить расчет факторов риска для конкретного водного объекта с учетом LC₅₀ для рыб, приведенных выше.