Расчет вероятности возникновения риска

Канцерогенные риски

К канцерогенам относят вещества, воздействие которых достоверно увеличивает частоту возникновения опухолей (доброкачественных и/или злокачественных) в популяциях человека и/или животных и/или сокращает время развития этих опухолей. При оценке риска угрозы здоровью, обусловленного воздействием канцерогенных веществ, используют два важных положения. Во-первых, принято считать, что у канцерогенов нет пороговой дозы, их действие начинается уже при самых малых количествах, попавших в организм человека. Во-вторых, считается, что вероятность развития онкозаболеваний (т. е. канцерогенный риск) прямо пропоциональна количеству (дозе) канцерогена, введенного в организм. Совокупность этих двух положений называют беспороговой линейной моделью.

Линейный характер зависимости между канцерогенным риском и дозой канцерогенного вещества выражается простой формулой:

 

r = F _r· D

 

где r – индивидуальный канцерогенный риск; под ним следует понимать дополнительный риск (дополнительно к уже существующей вероятности заболеть раком) онкологического заболевания, вызываемый поступлением данного канцерогена; D – доза канцерогена, попавшего в организм человека; F _r – коэффициент пропорциональности между риском и дозой, называемый фактором риска.

Фактор риска F _r показывает, насколько быстро возрастает вероятность онкозаболевания при увеличении дозы канцерогена, поступившего в организм человека с воздухом, водой или пищей. Фактор риска еще называют коэффициентом наклона (SlopeFactor), так как он характеризует угол наклона прямой зависимости «риск – доза» (рис. (а)). Очевидно, что чем больше угол наклона, тем больше угроза здоровью.

Единица фактора риска F _r – [мг/(кг·сут)]^–1; она обратно пропорциональна единице среднесуточного поступления канцерогена. Фактор риска количественно характеризует увеличение угрозы здоровью в результате ежедневного поступления данного канцерогена в количестве 1 мг, отнесенного к 1 кг массы тела человека.

Часто индивидуальный канцерогенный риск вычисляют по формуле:

r = m · F _r,

где m – среднесуточное поступление канцерогена с воздухом, водой или с пищей, отнесенное к 1 кг массы тела человека, мг/(кг·сут).

Удобство расчета риска r по этой формуле заключается в том, что в результате перемножения величин m и F _r получается безразмерная величина.

Значения факторов риска определяются, как правило, в результате опытов на животных.

В таблице ниже приведены значения факторов риска F _r (в порядке его возрастания) при поступлении в организм человека ряда канцерогенов с водой и пищей.

Таблица 1.3

Значение факторов риска

Канцерогены	F r, [мг/(кг·сут)]^–1	Канцерогены	F r, [мг/(кг·сут)]^–1
Свинец и его соединения Бензол Пентахлорфенол Хлорбензол ДДТ Кадмий и его соединения Трихлорэтилен	8,5·10^–3 5,5·10^–2 0,12 0,27 0,3 0,38   0,4	Тетрахлорэтилен Мышьяк Винилхлорид Бериллий, оксид Полихлорированные бифенилы Бенз(а)пирен Бериллий (сульфат) Диоксины (смесь)	0,54 1,75 1,9 7,0   5,0 12 3·10^3 1,6·10^5

 

При решении задач, связанных с потреблением питьевой воды, среднесуточное поступление m канцерогена с водой на 1 кг массы тела человека определяется по формуле:

где С – концентрация канцерогена в питьевой воде, мг/л; v – скорость поступления воды в организм человека, л/сут (считается, что взрослый человек выпивает ежесуточно 2 литра воды); f – количество дней в году, в течение которых происходит воздействие канцерогена; Т_р – количество лет, в течение которых происходит воздействие канцерогена; Р – средняя масса взрослого человека, принимаемая равной 70 кг; Т – усредненное время воздействия канцерогена, в качестве которого принимается средняя продолжительность жизни человека, считающаяся равной 70 годам (25550 сут).

После того, как вычислено среднесуточное поступление m канцерогена, приведенное к 1 кг массы тела человека, рассчитывают индивидуальный канцерогенный риск r по формуле:

 

r = m · F _r,

 

где F _r – фактор риска, выражаемый в [мг/(кг·сут)]^–1.

Если r ≤ 10^–6, индивидуальный канцерогенный риск считается пренебрежимо малым. Верхний предел допустимого индивидуального канцерогенного риска принимается равным 10^–4.

Если r > 10^–4, индивидуальный канцерогенный риск считается недопустимым.

В случае воздействия нескольких канцерогенов полный риск выражается суммой отдельных рисков:  

 

r _t = r ₁ + r ₂ + …

Коллективный канцерогенный риск R определяется формулами:

                                          R = r · N,                                          

R _t = r _t · N,

 

где N – количество человек, подвергающихся данному риску.

 

Риск возникновения пожара

На основании статистических данных, накопленных при эксплуатации однотипных ТСЗЛ, вычисляют параметры потоков скрытых и явных отказов:

 

                                   ω_c = Σn_c / Σ t_i;                                       

                                    ω_я = Σn_я / Σ t_i                                                       

 

где        Σ n _c, Σ n _я – суммарное число скрытых и явных отказов, выявленных приэксплуатации m однотипных ТСЗЛ (однотипными считаются ТСЗЛ одинаковой конструкции, функционального назначения и с близкимитактико-техническими параметрами); t _i–наработка i –го ТСЗЛ.

Вычисляют интенсивность восстановления μ работоспособности ТС по формуле:

 

μ = 1 / t_в.

 

Среднее время до восстановления t_в работоспособности ТСЗЛ определяют по статистическим данным. Формулу (1.81) применяют в случае, когда к восстановлению работоспособности ТСЗЛ приступают немедленно после обнаружения явного отказа. Если же к восстановлению работоспособности приступают после некоторого времени задержки, обусловленной административными или иными причинами, в формуле  вместо t_в подставляют t_я, которое включает t_в и время задержки по указанным причинам.

Если после обнаружения явного отказа ТСЗЛ немедленно замещается другим работоспособным ТСЗЛ (например, неработоспособное пожарное канатно-спускное устройство заменяют работоспособным), t_в в формуле (7) оказывается равным нулю, а µ → ∞.

Вероятность Р(N_ж) возникновения пожара с числом одновременных жертв N_ж до 5 человек включительно за время t на объекте (в городе, регионе, стране) с номинальной численностью населения N вычисляют по формуле:

Р(N_ж) = 1 – e ^–λNt,

где λ – интенсивность потока пожаров определенного типа (табл. 1.4).

Таблица 1.4