Введение к работе
Актуальность исследования. В настоящее время регионы с интенсив
ным развитием различных отраслей промышленности испытывают значитель
ные многофакторные антропогенные нагрузки, что приводит к ухудшению со
стояния окружающей среды и здоровья проживающего населения (Н. В. Зайце
ва и соавт., 1999,2003; Г. Г. Онищенко, 1999,2001,2003,2004; В. А.Черешнев и
соавт., 2001; Н. Ф. Измеров и соавт., 2005; J. Т. Lee et al., 2003; Duanping Liano
et al., 2004). Антропогенная нагрузка на воздушную среду истощает адаптаци
онные возможности человеческого организма, способствует нарастанию сенси
билизации, ведет к стремительному росту аллергических болезней среди насе
ления, в том числе среди детей (Р. М. Хаитов и соавт., 1998; Н. Ф. Измеров,
2000; Ю. А. Рахманин и соавт., 2001, 2005; И. И. Балаболкин, 2005; А. Г. Сетко
. и соавт., 2005; Н. Pikhart et al., 2001; G. D. Amato et al., 2002; W. Aekplakorn
et al., 2003). Тонким индикатором экологического неблагополучия является
иммунная система (Е. Г. Румянцева, 2000; В. А. Черешнев и соавт., 2001;
Л. Г. Стамова, Е. А. Чеснокова, 2005), а также характер и уровень накопления
металлов в биологических средах человека (Т. К. Ларионова, 2000; А. Д. Фро
лова и соавт., 2003; Т. К. Ларионова и соавт., 2005). '' "'
Проблема оценки состояния здоровья населения в зависимости от'эколо-гической ситуации в регионе в связи с ее социальной и медицинской значимостью привлекает внимание ученых (Н. В. Зайцева и соавт., 1997; А. Г. Димитриев, 1999; Т. Г. Маланичева, 2001; В. М. Боев, 2002; О. В. Шарапова, 2005).
На территории Удмуртской Республики (УР) располагаются предприятия машиностроительного и энергетического комплексов, черной и цветной металлургии, нефтедобывающей, торфяной, газовой, деревообрабатывающей промышленности, строительных материалов, а также размещены два арсенала хранения запасов химического оружия.
Результаты влияния окружающей среды на здоровье человека, профилактика экологозависимой патологии интересуют не только клиницистов и организаторов здравоохранения, но и специалистов природоохранных органов. Исследования по проблеме влияния загрязнения атмосферного воздуха на здоровье населения Удмуртии немногочисленны и носят характер констатации фактов. Комплексного исследования состояния здоровья населения, проживающего на территориях УР с разной степенью загрязнения атмосферного воздуха, не проводилось, что подтверждает актуальность настоящей работы. Результаты исследования позволят разработать рычаги взаимодействия взаимосвязанных природоохранных и лечебно-профилактических мероприятий по улучшению здоровья населения Удмуртии в зависимости от состояния атмосферного воздуха.
Цель исследования: Выявить характер комплексного влияния загрязнения атмосферы на здоровье населения Удмуртской Республики и разработать мероприятия по оздоровлению популяции.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
Изучить топографию загрязнения атмосферного воздуха на территориях городов и районов Удмуртии и провести ранжирование территорий Удмуртской Республики по степени загрязнения атмосферного воздуха.
Сравнить состояние здоровья детского и взрослого населения, проживающего на территориях с разной степенью загрязнения атмосферного воздуха.
Изучить иммунный статус - показатель экологического неблагополучия у детей и взрослых с патологией органов дыхания и пищеварения, проживающих на территориях с разной степенью загрязнения атмосферного воздуха.
Изучить экскрецию микроэлементов с мочой - тест степени экологической нагрузки у детей и взрослых с заболеваниями органов дыхания, проживающих на территориях с разной степенью загрязнения атмосферного воздуха.
5. Провести исследование взаимосвязей в системе «окружающая среда-
здоровье» между загрязнителями атмосферного воздуха и отдельными клас
сами и нозологическими формами болезней среди детского и взрослого насе
ления республики на основе корреляционно-регрессионного анализа.
Научная новизна исследования. Впервые комплексно изучено состояние здоровья населения Удмуртии, проживающего на территориях с разной степенью загрязнения атмосферного воздуха, и установлена зависимость общей и первичной заболеваемости, а также отдельных классов и нозологических форм болезней среди детей и взрослых от степени загрязнения атмосферного воздуха.
Впервые разработана специализированная информационно-аналитическая система «Промышленные выбросы - здоровье населения Удмуртии», включающая базу данных классических и специфических загрязняющих веществ в атмосферном воздухе и основных классов и отдельных нозологических форм заболеваний среди детского и взрослого населения на всех административных территориях УР.
Построены математические модели зависимости между отдельными загрязнителями атмосферного воздуха и показателями общей заболеваемости среди детского и взрослого населения и установлены корреляции между рассматриваемыми переменными, характеризующими степень зависимости сенсибилизации и экологозависимой патологии у детей и взрослых.
Впервые дан анализ взаимосвязи «окружающая среда - здоровье», который показал прямые сильные корреляционные связи между отдельными загрязнителями атмосферного воздуха и показателями общей заболеваемости детского и взрослого населения республики.
Экологическую зависимость у детей имеет распространенность болезней в целом, в том числе распространенность болезней органов дыхания, в частности аллергического ринита, хронического бронхита, болезней органов пищеварения, эндокринной системы, крови и кроветворных органов, психических расстройств.
Установлено, что среди экологических факторов, формирующих экопато-логию у детей в виде заболеваний, можно выделить общее количество выбро-
сов, в том числе классические: твердые выбросы, диоксид серы, оксид углерода, оксиды азота, а также специфические - хлористый водород, хлор, бенз(а)пирен.
Экологическую зависимость у взрослых имеет следующий спектр распространенности болезней: распространенность болезней в целом, в том числе распространенность болезней органов дыхания, в частности аллергического ринита, бронхиальной астмы, пневмонии, болезней органов пищеварения, в том числе язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, гастритов и дуоденитов, болезней желчного пузыря, желчевыводящих путей, болезней кожи и подкожной клетчатки, эндокринной системы, крови и кроветворных органов, системы кровообращения, в том числе гипертонической болезни, острого инфаркта миокарда, стенокардии, инфекций почек, мочекаменной болезни, болезней костно-мышечной системы, врожденных аномалий, в частности врожденных аномалий сердца и системы кровообращения.
Среди экологических факторов, формирующих экопатологию у взрослых, кроме классических, имеют значение специфические ингредиенты выбросов: углеводороды, толуол, формальдегид, хлористый водород, хлор, соединения свинца и шестивалентного хрома, бенз(а)пирен.
Установлено, что у детей и взрослых, страдающих бронхиальной астмой и патологией органов пищеварения, на территориях с более загрязненным атмосферным воздухом имеет место снижение врожденного иммунитета, функциональной активности ряда показателей клеточного звена и угнетение гуморального звена приобретенного иммунитета.
Выявлено, что у детей с патологией легких с ростом степени загрязнения атмосферного воздуха отмечалось повышение содержания в моче меди и снижение содержания в моче кадмия; у взрослых - повышение содержания в моче свинца, снижение содержания в моче меди и кадмия.
Положения, выносимые на защиту
Предложен универсальный подход к изучению взаимосвязи «окружающая среда - здоровье населения», включающий комплексную оценку состояния атмосферного воздуха как фактора риска для здоровья и интегральный показатель состояния здоровья населения (уровень и структура заболеваемости, сенсибилизация населения, неспецифическая резистентность организма по иммунному статусу, содержание тяжелых металлов в биологических средах организма)
Комплексная оценка качества атмосферного воздуха как фактора риска для здоровья позволила картировать административные территории Удмуртии по степени валовых выбросов на 3 уровня с выделением специфических загрязнителей на отдельных территориях. Исследование динамики качества атмосферного воздуха показало уменьшение валовых выбросов с одновременным увеличением коэффициента опасности выбросов и изменением их структуры.
Состояние здоровья детского и взрослого населения Удмуртии, оцениваемое по показателям структуры и уровню общей и первичной заболеваемости, сенсибилизации, характеристикам иммунного статуса и экскреции тяжелых металлов, зависит от степени загрязнения атмосферного воздуха исследуемой
территории. Территориальная специфика экологического портрета здоровья обусловлена не только характером выбросов, но и адаптационными возможностями организма детского и взрослого населения, а также появлением экологоза-висимой патологии.
3. Корреляционно-регрессионный анализ позволил построить математические модели неблагоприятного влияния атмосферных загрязнений на общую заболеваемость населения, характеризующие степень зависимости сенсибилизации и экологозависимой патологии у детей и взрослых. Это дает возможность прогнозировать спектр состояний здоровья возрастных популяций населения на территориях республики в зависимости от содержания в атмосферном воздухе классических и специфических загрязняющих веществ и их возможных изменений.
Научно-практическая значимость исследования и внедрение результатов работы в практику. Проведенное исследование позволило установить зависимость между степенью загрязнения атмосферного воздуха и состоянием здоровья детского и взрослого населения Удмуртии, что необходимо для разработки лечебно-профилактических мероприятий по улучшению здоровья населения в связи с загрязнением атмосферного воздуха. Разработана информационно-аналитическая система «Промышленные выбросы - здоровье населения Удмуртии» для использования специалистами Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды УР в своей повседневной деятельности (Н. Г. Барвинко, В. А. Тененев, 2000). Результаты работы могут быть использованы министерствами природных ресурсов и охраны окружающей среды, здравоохранения УР при формировании государственной политики по охране здоровья населения, обосновании и целевом финансировании природоохранных мероприятий, определении форм и объектов затрат со стороны предприятий на возмещение ущерба здоровью населения, при составлении соответствующих разделов государственного доклада о состоянии окружающей природной среды УР, состоянии здоровья населения с учетом степени загрязнения атмосферного воздуха.
Выполненная работа явилась фрагментом целевой комплексной программы Удмуртской Республики «Экология-2000». Материалы диссертации используются в учебном процессе на кафедре инженерной экологии ГОУ В ПО «Ижевский государственный технический университет» при подготовке студентами курсовых и дипломных работ; преподавателями - при чтении лекционного курса по дисциплине «Экология» для студентов всех специальностей университета.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-практической конференции «Экологические проблемы Предуралья: стратегия изучения и пути решения» (Ижевск, 1994); Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы гигиены» (Казань, 1994); II Республиканской научно-практической конференции «Физическое воспитание и здоровье детей Удмуртии» (Ижевск, 1994); межрегиональ-
ной учебно-методической конференции «Преподавание в медицинском вузе вопросов профилактики и здоровья и его реабилитации» (Пермь, 1994); научно-технической конференции «Ученые Ижевского государственного технического университета- производству» (Ижевск, 1994); заседании комиссии Верховного совета Удмуртской Республики по экологии (1995); межрегиональной конференции «Состояние окружающей среды и здоровье детей в регионах проживания финно-угорских народов» (Ижевск, 1995); Республиканской научно-практической конференции «Болезни органов дыхания, профилактика, раннее выявление и лечение» (Ижевск, 1995); межрегиональной научной конференции «Человек и окружающая среда» (Рязань, 1997); научно-практической конференции «Актуальные проблемы аграрного сектора. Земледелие, агрохимия, почвоведение, растениеводство и экология» (Ижевск, 1997); региональной научно-практической конференции, посвященной 110-летию курорта «Варзи-Ятчи» (Ижевск, 1999); V научно-практической конференции «Современные тенденции развития гастроэнтерологии» (Ижевск, 2000); конференции «Перспективные направления в изучении патогенеза, новые технологии диагностики и лечения гастроэнтерологии» (Смоленск, 2000); международной научно-технической конференции «Информационные технологии в инновационных проектах» (Ижевск, 2000); международной научной конференции «Экологические и гидрометеорологические проблемы больших городов и промышленных зон» (С.-Петербург, 2002); межрегиональной конференции «Состояние окружающей среды и здоровье детей Удмуртии» (Ижевск, 2005); на межкафедральном заседании проблемных комиссий ГОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия» «Механизмы системной организации физиологических функций», «Педиатрия», «Пульмонология», «Внутренние болезни с вопросами нефрологии, эндокринологии, гематологии и курортологии с физиотерапией», «Акушерство и гинекология», «Морфология внутренних органов и систем человека и животных в норме, патологии и эксперименте», кафедр ГОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия» и ГОУ ВПО «Ижевский государственный технический университет» (2005), проблемной комиссии ГОУ ВПО «Северный государственный медицинский университет» «Гигиена, экология И безопасность в чрезвычайных ситуациях» (Архангельск, 2006).
По теме диссертации опубликовано 39 работ, в том числе 13 - в журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ для публикации результатов докторских диссертаций.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 394 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, четырех глав результатов собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, содержащего 311 отечественных и 72 зарубежных источников. Работа иллюстрирована 49 таблицами и 37 рисунками.
