Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Влияние экологических факторов на человека (обзор литературы) 13
1.1 Характеристика отдельных экологических факторов 13
1.2 Влияние метеофакторов и техногенного загрязнения в приземном слое атмосферы на состояние здоровья человека 20
1.3 Современные проблемы кардиоваскулярной патологии и окружающей среды 27
1. 4 Оценка и управление экологическими рисками здоровью человека 39
Глава 2 Материалы и методы исследования 44
Глава 3 Гигиеническая характеристика качества атмосферного воздуха и метеорологических факторов г. Владикавказ 55
3.1 Краткая характеристика Республики Северная Осетия-Алания и г. Владикавказ 55
3.2 Гигиеническая оценка качества атмосферного воздуха г. Владикавказ 56
3.3 Гигиеническая оценка метеорологических факторов г. Владикавказ 64
3.4 Медицинская классификация погоды г. Владикавказ 71
Глава 4 Анализ распространенности кардиоваскулярной патологии в г. Владикавказ 74
4.1 Возрастно-половая структура населения РСО-Алания и г. Владикавказ 74
4.2 Заболеваемость и смертность от кардиоваскулярной патологии населения РСО-Алания и г. Владикавказ 75
4.3 Обращаемость за скорой медицинской помощью населения г. Владикавказ 76
4.3.1 Обращаемость взрослого населения города за скорой медицинской помощью по поводу кардиоваскулярной патологии 78
4.3.2 Возрастно-половые особенности обращаемости кардиологических больных г. Владикавказ за СМП 4.4 Распределение вызовов СМП в г. Владикавказ в течение недели 83
4.5 Циркадные особенности обращаемости взрослого населения г. Владикавказ за СМП с кардиоваскулярной патологией 86
4.6 Сезонные особенности обращаемости за скорой медицинской помощью кардиологических больных в г. Владикавказ 89
Глава 5 Комплексная оценка негативного воздействия факторов среды на риск развития неотложных состояний при кардиоваскулярной патологии у взрослого населения г. Владикавказ. Оценка риска здоровью населения 92
5.1 Загрязнение атмосферного воздуха как фактор риска развития кардиоваскулярной патологии у взрослого населения г. Владикавказ 92
5. 2 Загрязненность воздуха и обращаемость взрослого населения за СМП по поводу кардиоваскулярной патологии в г. Владикавказ 93
5.3 Частота обращаемости взрослого населения за СМП по поводу кардиоваскулярной патологии в зависимости от отдаленности их места жительства от автомагистралей в г. Владикавказ 94
5.4 Влияние метеофакторов на частоту обращений взрослого населения с кардиоваскулярной патологией за СМП в г. Владикавказ 101
5.5 Оценка биоклиматических индексов и их связь с частотой вызовов взрослым населением СМП по поводу кардиоваскулярной патологии в г. Владикавказ 112
5.6 Оценка риска здоровью взрослого населения г. Владикавказ 116
5.7 Комплекс профилактических мероприятий, направленных на минимизацию риска развития неотложных состояний при кардиоваскулярной патологии у взрослого населения г. Владикавказ 125
Заключение 127
Выводы 131
Практические рекомендации 133
Перспективы дальнейшей разработки темы 134
Список сокращений 135
Список литературы 136
Приложения 152
- Влияние метеофакторов и техногенного загрязнения в приземном слое атмосферы на состояние здоровья человека
- Гигиеническая оценка качества атмосферного воздуха г. Владикавказ
- Сезонные особенности обращаемости за скорой медицинской помощью кардиологических больных в г. Владикавказ
- Оценка риска здоровью взрослого населения г. Владикавказ
Введение к работе
Актуальность темы исследования. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) в 2015 г. кардиоваскулярная патология стала причиной более 30% всех случаев смерти в мире. В Российской Федерации (РФ) эта доля составила около 56%, а в Республике Северная Осетия-Алания (РСО-Алания) – более 64% [Государственный доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Республике Северная Осетия-Алания», 2010, 2014, 2017].
Наряду с общеизвестными факторами риска – дислипидемия, вредные привычки, гипокинезия и др. – ВОЗ также относит метеорологические факторы к ведущим внешним факторам риска развития кардиоваскулярных событий. В последнее время изменение климата и погодных условий в сочетании с высоким уровнем загрязненности приземных слоев атмосферы рассматривают как одни из приоритетных факторов, оказывающих влияние на состояние здоровья человека [Ревич Б.А. и др., 2012; Указ Президента РФ №7 от 05.01.2016; Рахманин Ю.А. и др., 2017; Morita H. et al., 2014].
План реализации Указа Президента РФ от 05.01.2016 №7 «О проведении в Российской Федерации Года экологии» (2016) включает следующие мероприятия: – п. 196 «Формирование систем информирования и оповещения эко- и метеозависимых граждан о факторах риска окружающей среды»; – п. 228 «Разработка для субъектов Российской Федерации руководства по комплексной профилактике экологически обусловленных заболеваний на основе оценки риска» [Указ Президента РФ №7 от 05.01.2016].
Данные мероприятия должны разрабатываться на основе прогнозов и информации о времени, периодичности и факторах риска, формирующих угрозу жизни и здоровью населения от погодных условий и загрязнения атмосферного воздуха, с учетом климатогеографических особенностей территории. Учитывая, что последствия сочетанного воздействия погодных аномалий и высоких уровней загрязнения приземных слоев атмосферы на состояние здоровья населения для каждого региона специфичны, то результаты исследований, полученные в одной местности, не могут быть экстраполированы на другую. Особенностью, определяющей специфические погодные условия местности в РСО-Алания, является расположение большей ее части на высоте более 700 м над уровнем моря – в среднегорной возвышенности, в межгорной котловине, обрамленной горами.
Таким образом, проблема взаимодействия организма человека с аномальными условиями окружающей среды должна быть отнесена к числу стратегических направлений современной профилактической науки. Воздействие экологических условий на здоровье человека должно рассматриваться как непредотвратимое, поэтому ранняя диагностика, выявление лиц с повышенной чувствительностью к факторам внешней среды, особенно среди больных с кардиоваскуляр-
ной патологией, остаются в сочетании с другими мероприятиями эффективными методами по прогнозированию и своевременной профилактике развития патологических состояний у населения.
Степень разработанности темы исследования. К настоящему времени имеется достаточное количество научных исследований, посвященных изучению влияния погоды и отдельных метеофакторов (МФ) на развитие патологии кар-диоваскулярной системы. Большое внимание уделено также изучению неблагоприятных экологических условий на формирование данного вида заболеваний. В то же время практически отсутствуют исследования, посвященные влиянию погодных условий в сочетании с высоким уровнем загрязнения приземных слоев атмосферы на развитие острых патологических состояний кардиоваскуляр-ной системы у населения. Не проводилось исследований, посвященных изучению вышеуказанных факторов на кардиоваскулярную систему в условиях урбанизированной территории Кавказского среднегорья. Отсутствуют исследования влияния метеоусловий в сочетании с техногенной загрязненностью приземных слоев атмосферы в условиях среднегорья на развитие острых патологических состояний кардиоваскулярной системы по данным вызовов скорой медицинской помощи (СМП). Не изучена данная проблема с позиции оценки риска здоровью населения.
Цель исследования. Научное обоснование и разработка комплекса профилактических мероприятий, направленных на снижение неблагоприятного влияния загрязнений атмосферного воздуха и погодных факторов в условиях среднегорья с учетом степени риска на развитие острых патологических состояний кардио-васкулярной системы у взрослого населения г. Владикавказ.
Задачи исследования:
-
Дать характеристику уровня загрязнения приземных слоев атмосферы по основным показателям загрязнения в г. Владикавказ.
-
Изучить особенности погоды и динамику изменений ее основных параметров в течение суток, месяца и различных сезонов года в условиях среднегорья (на примере г. Владикавказ).
-
Изучить влияние сочетанного воздействия техногенного загрязнения атмосферного воздуха и климатогеографических особенностей территории Кавказского среднегорья на развитие неотложных состояний при кардиоваскулярной патологии по данным вызовов населением г. Владикавказ скорой медицинской помощи.
-
Оценить степень риска развития неотложных состояний при кардиовас-кулярной патологии от влияния загрязненности атмосферного воздуха и метеофакторов в условиях г. Владикавказ.
5. Научно обосновать и разработать комплекс профилактических мероприятий, направленных на сохранение здоровья населения, на основе современных гигиенических подходов к оценке риска здоровью.
Научная новизна исследования:
-
впервые получены и обобщены данные, позволившие установить частоту развития патологических реакций у кардиологических больных в зависимости от изменчивости метеофакторов и уровня загрязнённости приземных слоев атмосферного воздуха в условиях урбанизированной территории Кавказского средне-горья;
-
впервые получены данные по комплексной оценке риска развития неотложных состояний при кардиоваскулярной патологии у населения от воздействия загрязнений атмосферного воздуха и погодных факторов в условиях урбанизированной территории Кавказского среднегорья;
-
научно обоснована необходимость использования данных СМП в работе отдела социально-гигиенического мониторинга (СГМ) при оценке риска здоровью населения от загрязнений атмосферного воздуха с учетом климатогеогра-фических особенностей г. Владикавказ.
Теоретическая и практическая значимость исследования. Полученные результаты исследования позволили провести оценку степени риска развития неотложных состояний при кардиоваскулярной патологии и разработать рекомендации по профилактике экологически детерминированной патологии с учетом климатогеографических особенностей территории урбанизированного Кавказского среднегорья. На основании полученных результатов исследования обращаемости населения за СМП с учётом пола и возраста, времени суток, сезона и месяца года разработан персонифицированный подход к профилактике развития неотложных состояний при кардиоваскулярной патологии населения г. Владикавказ.
Результаты анализа региональных особенностей экологических условий территории урбанизированного Кавказского среднегорья позволят системе СГМ разработать мероприятия по совершенствованию наблюдения, оценки, прогнозированию и противодействию развития у населения острых патологических состояний кардиоваскулярной системы от неблагоприятных факторов окружающей среды, предусматривая взаимодействие Управления Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека с другими ведомствами – Минздравом, Росгидрометом, Комитетом дорожного хозяйства, образовательными учреждениями.
Полученные результаты исследования могут быть использованы для территорий с повышенными показателями загрязненности приземных слоев атмосферного воздуха в сочетании с неблагоприятными метеоусловиями, а также могут быть использованы в организации работы отдела СГМ Управления Федеральной
службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по РСО-Алания с целью принятия управленческих решений по информированию и оповещению эко- и метеозависимых граждан о факторах риска окружающей среды, а также для разработки мероприятий по комплексной профилактике экологически обусловленных заболеваний на основе оценки риска.
Внедрение результатов исследования в практику подтверждается актами о внедрении на региональном уровне (4 акта о внедрении) в работу Управления Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по РСО-Алания: 1) организация круглосуточного автоматизированного наблюдения за качеством атмосферного воздуха города. Увеличение перечня учитываемых веществ, загрязняющих атмосферный воздух; 2) применение данных вызовов скорой медицинской помощи для учета уровня заболеваемости; 3) усиление просветительской работы с населением: своевременное предупреждение населения о неблагоприятных погодных условиях: информация о способах профилактики влияния жары и холода; 4) применение методик оценки риска для здоровья населения от воздействия химических веществ и погодных факторов окружающей среды.
Диссертационное исследование является фрагментом темы «Создание математической модели адаптивных реакций организма на неблагоприятное воздействие метеофакторов в зависимости от фенотипа и разработка предложений по ее внедрению для индивидуальной профилактики хронических неинфекционных заболеваний и формирования здорового образа жизни», выполняемой в рамках Государственного задания (№ гос. регистрации АААА-А16-116053150125-0, УДК 612.017.2:614) Федеральным государственным бюджетным учреждением «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Министерства здравоохранения Российской Федерации.
Результаты исследования используются в учебном процессе кафедр Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего образования «Национальный государственный Университет имени П.Ф. Лесгаф-та, Санкт-Петербург» (2 акта о внедрении) по направлениям подготовки 49.04.02 – «Физическая культура для лиц с отклонениями в состоянии здоровья (Адаптивная физическая культура)» и 49.03.01 – «Физическая культура»; в работе Испытательного центра «Экологическая безопасность и охрана труда» Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I».
Методология и методы исследования. В диссертационном исследовании использована методология системного подхода к оценке состояния окружающей среды (техногенных и природных факторов) и его влияния на здоровье населе-
ния. Применены методы гигиенических исследований, методы оценки риска здоровью населения при воздействии техногенных и природных факторов окружающей среды. Оценен неканцерогенный риск отдельно от выбросов крупнейшего металлургического завода по переработке цветных металлов, выбросов автомобильного транспорта и погодных условий местности, а также проведена оценка неканцерогенного риска при комплексном воздействии всех изученных факторов. Неканцерогенный риск здоровью населения оценен в соответствии с методологией оценки риска, изложенной в Руководстве P 2.1.10.1920-04 «Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду» и в инструкции по применению: Методика оценки риска здоровью населения факторов среды обитания: утв. Заместителем Министра здравоохранения респ. Беларусь 08.06.2012, рег. №025-1211. – Введ. С 08.06.2012. Оценка риска здоровью населения от погодных условий местности проведена согласно методическим рекомендациям МР 2.1.10.0057-12 «Оценка риска и ущерба от климатических изменений, влияющих на повышение уровня заболеваемости и смертности в группах населения повышенного риска». Комплекс методов гигиенического анализа применен в целях научного обоснования подходов к обеспечению санитарно-эпидемиологического благополучия населения.
Положения, выносимые на защиту:
-
Увеличение концентрации поллютантов в атмосферном воздухе города Владикавказ отягощает неблагоприятное воздействие метеоусловий, особенно это влияние отмечено в отношении диоксида азота, оксида углерода и в меньшей степени – взвешенных веществ. Примеси этих веществ в воздухе в сочетании с аномальными значениями метеофакторов служат триггерами развития патологических состояний.
-
Особенностями метеорологической характеристики урбанизированного Кавказского среднегорья являются резкие среднесуточные перепады температуры и атмосферного давления воздуха, высокая влажность и низкая скорость движения воздуха, формирующих угрозу жизни и здоровью населения с кардиовас-кулярной патологией, что необходимо учитывать при создании системы информирования и оповещения метеозависимых граждан.
-
Неканцерогенный риск здоровью населения урбанизированного Кавказского среднегорья при хроническом ингаляционном воздействии оценивается как «высокий» и «чрезвычайно высокий» от выбросов автотранспорта, и «средний» и «низкий» от выбросов предприятия цветной металлургии. Обращаемость населения г. Владикавказ за скорой медицинской помощью зависит от интенсивности транспортных потоков вблизи селитебной территории.
4. Для разработки мероприятий по прогнозированию и своевременной профилактике развития неотложных состояний при кардиоваскулярной патологии от воздействия факторов среды необходима организация систематического наблюдения, анализа и оценки развития сосудистых катастроф по данным скорой медицинской помощи, гидрометеостанций и мониторинговых постов наблюдения за концентрацией химических загрязнений в атмосферном воздухе.
Степень достоверности и апробация результатов исследования. Репрезентативность исследования достигнута достаточно большим числом анализируемых случаев, длительным периодом наблюдения; использованием современных методик сбора, исследования и статистической обработки исходной информации, соответствующих методологии, цели и задачам исследования; апробацией основных результатов диссертационного исследования на научных конференциях.
Материалы исследования обсуждались на: III Международной научно-практической конференции «Молодые ученые в решении актуальных проблем науки» (Владикавказ, 2012); XI научной конференции молодых ученых «Молодые ученые – медицине» (Владикавказ, 2012); IV Международной научно-практической конференции «Молодые ученые в решении актуальных проблем науки» (Владикавказ, 2013); Итоговой научно-практической конференции про-фессорско-преподавательского состава НГУ Физической культуры, спорта и здоровья им. П.Ф. Лесгафта (Санкт-Петербург, 2017); на Международном Форуме Научного совета Российской Федерации по экологии человека и гигиене окружающей среды «Экологические проблемы современности: выявление и предупреждение неблагоприятного воздействия антропогенно детерминированных факторов и климатических изменений на окружающую среду и здоровье населения» (Москва, 2017).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 15 научных работ, в том числе 4 статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК Минобр-науки России.
Личный вклад автора. Сбор и изучение ретроспективных данных первичной медицинской документации на станции СМП, данных экологической ситуации по г. Владикавказ, проведение анализа и статистической обработки полученных результатов. Доля работы автора в подготовке аналитического материала и написании работы – 100%.
Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 163 страницах и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, трех глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, приложения и списка литературы из 144 источников, из которых 62 зарубежных авторов. Работа иллюстрирована 38 таблицами и 40 рисунками.
Влияние метеофакторов и техногенного загрязнения в приземном слое атмосферы на состояние здоровья человека
Любые изменения в окружающей человека среде вызывают те или иные сдвиги в его организме и метеофакторы не являются исключением: имеется множество заболеваний, которые связаны с изменениями погоды и климата. К наиболее распространенным климаточувствительным заболеваниям относятся болезни органов дыхания, кардиоваскулярной и эндокринной системы [53, 61]. Доля климаточувствительных заболеваний по данным разных исследователей находится на уровне около 20% [17] числа всех случаев обращений. По оценкам ВОЗ в Европе ежегодно климатические изменения являются причиной от 1 до 10% смертей среди старших возрастных групп, а в мире – более 150 тысяч дополнительных смертей и 5,5 млн лет нетрудоспособности в год [53, 63]. Причем экспертами ВОЗ прогнозируется, что к периоду 2030–2050 гг. количество дополнительных, обусловленных климатом смертей возрастет до 250000 в год [123].
Одна из основных проблем современного мира это повсеместное потепление климата. По данным Б.А. Ревича и Д.А. Шапошникова [62] это явление сопровождается двумя противоположными эффектами – увеличением смертности в летние дни, которые становятся все жарче, и снижением смертности в холодные периоды, температуры которых все реже опускаются до критических величин.
Высокая температура атмосферного воздуха, особенно периоды экстремальной жары, сопровождается ростом смертности от заболеваний сердечнососудистой системы и органов дыхания в основном пожилых людей, страдающих этими болезнями. Так, во время длительной жары в Европе в 2003 году было зарегистрировано более 70000 дополнительных случаев смерти: во Франции – 14000, в Испании – 6000, в Италии – 4000 и т.д. При этом каждый градус температуры выше пороговой сопровождался по разным оценкам ростом смертности на 1–4% [11, 63, 122]. В Москве во время жары 2010 года смертность в июле-августе выросла на 11000 по сравнению с тем же периодом 2009 года [62]. Достоверная прямая связь между ростом температуры и смертностью от сердечнососудистой патологии установлена среди населения Кипра, причем особенно высокий риск смертности отмечался в день максимальной жары и на следующий день [117]. Австралийские ученые также отмечают более высокую смертность в жаркий период года по сравнению с холодным в субтропическом городе Брисба-не [89]. При этом увеличение температуры на каждый 1оС выше 28оС повышало риск общей смертности на 12%. Волны жара и в Китае повышали общую смертность во всех изученных регионах на 5% [140]. При этом максимальное превышение смертности (на 6%) отмечалось в северных районах Китая, а минимальное (4,5%) – в южных.
K. Chen et al. [136] приводят данные о том, что на втором месте во время волны жары 2010 года в 187 странах была смертность от инсульта, составлявшая, в частности, 19,9% от общей смертности в Китае. Исследования показали более высокий риск смертности от инсульта во время указанной волны жара в сельской местности, по сравнению с городом. Однако в Аделаиде, столице штата Южной Австралии, за время волны жара в январе 2014, когда температура в течение недели держалась на уровне около 40оС, не было установлено роста числа случаев инсульта по сравнению с заболеваемостью как за неделю, предшествующую волне жара, так и следующую за ней, а также в сравнении с теми же периодами 2012 и 2013 гг. [83]. Таким образом, волны жара по-разному влияют на риск развития инсульта в различных регионах земного шара, в городах и селах и т.п.
Понимание того, что волны жары способствуют существенному повышению риска смертности среди населения, диктует(возникает) необходимость немедленной, хотя бы краткосрочной госпитализации на этот период при обострении заболеваний, особенно пожилых, что позволит значительно уменьшить смертность [131]. В северных городах России волны холода оказывают более выраженное влияние на смертность, чем волны жара, причем длинные волны холода более опасны, чем короткие [62].
В Китае также отмечен существенный рост смертности в зимнее время, в частности от ССЗ, на севере страны в сравнении с югом [94]. Эксперты ВОЗ отмечают, что около 9000 смертей в год в странах Европы связывают с использованием твердого топлива (дрова, уголь) для обогрева помещений в плохо проветриваемых помещениях в период зимних холодов [122]. Анализ 3530280 смертей от естественных причин среди жителей Лондона, произошедших за период с октября 1949 года по сентябрь 2006 года, позволил установить, что понижение среднегодовой температуры на каждый 1оС в сравнении с пороговой (18С) способствовало повышению риска смертности от всех причин на 2,3% [124]. При этом риск смерти от сердечно-сосудистой патологии возрастал на 2,9%, а от респираторных заболеваний на 7,6% на каждый градус ниже 18оС.
Резкие перепады температуры в течение одного дня характеризуют нестабильность погоды и являются независимым фактором риска здоровью. Так, в аналитическом обзоре китайские исследователи показали, что каждый дополнительный градус в суточном перепаде температур повышал общую смертность на 0,47-0,50% населения в Китае и Южной Корее [108]. При этом в Канаде среди пожилых людей старше 65 лет увеличение колебаний дневной температуры с 11,1 до 17,5оС вызывало повышение смертности на 11,27%. Большинство исследователей указывают, что резкие перепады температуры, в первую очередь, вызывают рост заболеваний сердечно-сосудистой системы и органов дыхания, а также смертности от них. Так, в Шанхае и Гуанчжоу каждый 1 градус перепада температур увеличивал смертность от кардиоваскулярной патологии (ИБС, инфаркты, инсульты) на 0,75–1,86%, особенно среди лиц 65 лет и старше. Что касается органов дыхания, то наибольшая смертность при резких колебаниях температуры наблюдалась среди больных с хроническими обструктивными болезнями легких. Существенное влияние на смертность, особенно от сердечно-сосудистых заболеваний у мужчин старше 65 лет, оказывают перепады температур между двумя соседними днями [137]: повышение разницы температур увеличивает смертность, понижение – уменьшает ее. Авторы предлагают при планировании профилактических мероприятий учитывать прогнозируемую разницу температур соседних дней.
Города, расположенные на горных плато характеризуются более выраженными перепадами суточных температур и более низким атмосферным давлением, чем находящиеся на уровне моря [109]. Так, например, в китайском городе Юкси, расположенном на высоте более 1,5 км над уровнем моря, где среднее атмосферное давление было 810,15 гПа (608 мм рт. ст.) риск смертности начинал существенно возрастать при колебаниях суточной температуры около 16оС и выше (для кардиоваскулярных заболеваний – 15,9оС, для кардиореспираторных – 16,7оС). При этом максимальные перепады температур в зимнее время были 21,7оС, а летом – 19,9оС, минимальные перепады 1,1 и 1,2оС, а средние – 11,8 и 8,9оС соответственно. Мужчины оказались более чувствительны к перепадам температур, чем женщины, особенно в зимнее время.
Венгерскими исследователями выявлена статистически значимая обратная связь между атмосферным давлением, температурой и риском развития тромбоэмболии легочной артерии [88]. Они указывают, что полученные ими данные подтверждаются общеизвестным фактом повышения риска тромбоэмболии при полете на самолете в условиях пониженного атмосферного давления.
Увеличение высоты над уровнем моря и холодная погода часто связаны между собой. Причем, и то, и другое как в отдельности, так и, в особенности, совместно способствуют повышению риска развития сердечно-сосудистых заболеваний [144]. С увеличением высоты повышается гипоксия, частота сердечных сокращений и свертываемость крови. Холод способствует повышению артериального давления и свертываемости крови, а также росту риска инсультов и инфарктов миокарда, смертности от кардиоваскулярной патологии. Одновременное влияние высоты и холода усиливает неблагоприятное влияние каждого из них на сердечно-сосудистую систему, что требует проведения специальных профилактических мероприятий среди групп риска при путешествиях в горной местности или в негерметичных кабинах самолетов (вертолетов).
Для климаточувствительных заболеваний, наряду с выраженной реакцией на изменения погоды (метеофакторов), свойственна также сезонность, характеризующаяся повышением уровня заболеваемости в поздний осенний, зимний и ранний весенний периоды [17]. Наиболее тесно связаны с сезонами года простудные заболевания (грипп, острые респираторные вирусные инфекции, воспалительные заболевания дыхательных путей и т.д.). Выраженная сезонность характерна и для сердечно-сосудистых заболеваний, особенно для АГ. Что касается смертности, то наиболее чувствительной к сезонным колебаниям климата является смертность от сердечно-сосудистой патологии [130]. При этом минимальное влияние сезонов года на смертность, установленное в районе экватора, постепенно усиливается по мере продвижения к северу в северном полушарии и к югу – в южном. В северном полушарии пик смертности приходится на декабрь, январь и февраль, в южном – на июнь, июль и август: самые холодные месяцы в разных полушариях.
Организму человека наиболее опасны резкие колебания погоды, нетипичные для конкретной климатической зоны, так как к условиям постоянного существования в определенном климате, даже довольно экстремальным, происходит постепенная адаптация [27, 61]. Б.А. Ревич и Д.А. Шапошников [62] приводят данные о том, что увеличение температуры на 1С выше теплового порога повышает смертность населения на 1,8-3,0% (без учета других внешних причин).
Резкое снижение температуры, а также увеличение атмосферного давления и относительной влажности воздуха повышает риск развития обострений АГ у лиц, страдающих этим заболеванием [7].
Гигиеническая оценка качества атмосферного воздуха г. Владикавказ
В настоящее время в России наблюдается сложная экологическая обстановка. С учетом всего городского населения РФ, более половины населения живет в городах с высоким уровнем загрязнения внешней среды. По данным ежегодника «Состояние загрязнения атмосферы в городах на территории России» столица республики – г. Владикавказ, где проживает более половины всего населения республики, входит в состав городов с повышенным потенциалом загрязнения атмосферы [69]. По данным Росгидромета во Владикавказе, где погодные условия для рассеивания примесей неблагоприятные, отмечается зона повышенного потенциала загрязнения атмосферы [69].
На территории г. Владикавказ уже более 100 лет функционирует крупнейшее в России многопрофильное предприятие, осуществляющее комплексную переработку свинцового и цинкового сырья. Площадь предприятия, разделенная на две площадки, составляет 70,2 га: на первой площадке располагается основное производство, на второй – очистные сооружения загрязненных стоков, хранилища отвалов и шламов. Технологическим сырьем, которое поступает на предприятие, в основном являются цинксодержащие шлаки, цинковые концентраты, свинцовый аккумуляторный лом, шламы. В результате переработки перечисленного сырья на предприятии извлекают готовую продукцию: кадмий, серную кислоту, медный штейн, чушковый цинк, свинец чушковый, серебряно-золотой сплав, висмутистый свинец, клинкер полипропилен, индиевый концентрат.
Основные производственные мощности предприятия цветной металлургии располагаются в центральной части города, в Промышленном муниципальном округе. С трех сторон – север, юг, запад – завод граничит с территориями промышленных предприятий. С восточной стороны располагается земельный отвод Северо-Кавказской железнодорожной станции, которая примыкает к селитебной зоне. Земельный отвод станции является границей, отделяющей промышленную зону города от селитебной. Расчетный размер санитарно-защитной зоны металлургического завода составляет 1000 метров. В настоящее время на территории санитарно-защитной зоны проживает более 10 тыс. человек. Ближайшая жилая застройка расположена от границы предприятия с западной стороны на расстоянии 300 метров.
Ежегодно в среднем в атмосферу города предприятие цветной металлургии, выбрасывает 2902,55 тонн загрязняющих веществ, из них 0,215 % составляют вещества первого класса опасности; 4,385 – второго; 53,3 – третьего и 42,1 – четвертого класса опасности (таблица 3.1). Перечень и объем химических веществ в выбросах предприятия цветной металлургии г. Владикавказ представлен в таблице 3.1
Как видно из представленного материала, к веществам первого класса опасности относятся: кадмий сульфат, свинец и его неорганические соединения, мышьяк и неорганические соединения мышьяка. Вещества второго класса опасности представлены марганцем и его соединениями, оксидом меди и соединениями фтора в различном агрегатном состоянии (газообразные и твердые). Оценка уровня загрязнения приземных слоев атмосферы в г. Владикавказе проводилась по данным замеров стационарных точек отбора проб атмосферного воздуха. В городе с 2008 по 2010 гг. функционировало 3 поста наблюдений – пост № 1 и №2, расположенных на перегруженных участках автодорог в селитебной зоне (ул. Гадиева (пост №1) и угол улиц Кирова и Коцоева (пост №2)); пост №3 находится на территории Промышленного муниципального округа, на оживленном участке дороги (ул. Николаева (пост№3) (рисунок 1 Глава 2).
Анализ результатов расчета индекса загрязнения атмосферы (ИЗА) мониторинговых точек отбора проб атмосферного воздуха с постов №2 и №3 представлен в таблице 3.2. В связи с тем, что на посту №1 не проводится замер соединений свинца, данные с этого поста в расчет ИЗА не были взяты.
Как видно из представленного материала, на посту №2, который находится на более отдаленном расстоянии от стационарного источника загрязнения, значения ИЗА по среднегодовым показателям были низкими в течение трех лет, в то время как на посту №3, который находится на расстоянии 1,5 километра от стационарного источника загрязнения, значения ИЗА свидетельствуют о формировании повышенного уровня загрязнения приземных слоев атмосферы по данным 2008 года. В последующие годы наблюдения комплексный показатель ИЗА соответствовал низкому уровню загрязнения атмосферного воздуха.
В то же время анализ данных ежегодника «Состояние загрязнения атмосферы в городах на территории России» уровень загрязнения воздуха во Владикавказе с 2008 по 2015 гг. оценен как повышенный и высокий, лишь в 2013 году отмечался низкий уровень загрязнения атмосферного воздуха (таблица 3.3) [69].
Учитывая недостаточный перечень загрязняющих веществ, по которым велось наблюдение на мониторинговых постах, для более детальной гигиенической характеристики загрязнения приземных слоев атмосферы от источников предприятия цветной металлургии, были выполнены расчеты распределения химических соединений. Расчеты проводились на основе данных, содержащихся в ежегодной форме государственной статистической отчетности 2ТП-«Воздух» и том ПДВ основного предприятия цветной металлургии, расположенного на территории города. Расчеты выполнялись для четырех направлений: север (ось ординат Y «+» в положительную сторону), юг (ось ординат Y «–» в отрицательную сторону), запад (ось абсцисс Х «–» в отрицательную сторону), восток (ось абсцисс Х «+» в положительную сторону) (рисунок 3.1); на расстоянии от 100 до 20 000 метров по перечисленным направлениям (таблица 3.4).
Вещества (12 ед.), концентрации которых позволили провести необходимые расчеты, представлены в таблице 3.5.
Согласно проведенным расчетам, в приземных слоях атмосферы от выбросов предприятия цветной металлургии в городе Владикавказ формируется многокомпонентное загрязнение, в котором концентрация таких веществ первого класса опасности как свинец и мышьяк, незначительно превышают ПДК (0,2 и 0,02 соответственно). Такие вещества второго класса опасности как серная кислота, марганец и арсин превышают ПДК в 4,7, 2,1 и 1,2 раз соответственно. Фториды, также вещества второго класса опасности, превышают ПДК незначительно в 0,8 раз. Подобное превышение смеси поллютантов в приземных слоях атмосферы могут даже при незначительной концентрации оказывать вредное воздействие на организм человека.
Другим источником загрязнения атмосферного воздуха в г. Владикавказ является автотранспорт, количество которого значительно возросло за последние годы. По сведениям Государственной инспекции безопасности дорожного движения в г. Владикавказ на 2015 год зарегистрировано 110 049 единиц автотранспорта, т.е. на каждую 1000 населения приходится 356 автомобилей. В сравнении уровень автомобилизации в Санкт-Петербурге составляет 296 автомобилей на 1000 жителей, а в Москве на тысячу жителей приходится 299 личных автомобилей [42]. По данным государственного доклада «О санитарно-эпидемиологической обстановке в РСО-Алания» ежедневно увеличивается уровень загрязнения атмосферного воздуха за счет увеличения количества автотранспорта [22]. Необходимо отметить, что основной парк автомобильного транспорта г. Владикавказ имеет устаревшие параметры, используемое машинное топливо не всегда соответствует стандарту качества, улицы города узкие, плохо проветриваемые, дорожное покрытие неровное, часто в выбоинах и ухабах [22]. Все это способствует увеличению концентрации выхлопных газов в приземных слоях атмосферного воздуха.
Сезонные особенности обращаемости за скорой медицинской помощью кардиологических больных в г. Владикавказ
Для установления вероятности влияния времени года на обращаемость за СМП по причине кардиоваскулярной патологии по изучаемым нозологиям вызовы за 15-ти летний период были распределены по месяцам года (см. приложение Д). Вызовы СМП, связанные с повышением цифр АД, имели практически одинаковое распределение в течение года. Пик обращений по причине АГ, ГКн и ГКо отмечался в марте с минимальными значениями в летние месяцы (рисунок 4.17).
Обращаемость за СМП по причине ИБС по месяцам года имела свои особенности. Так, пик обращений приходился на зимние месяцы, а минимальное количество вызовов по поводу ИБС было отмечено в сентябре.
За весь изучаемый период пик обращаемости за СМП в связи с кардиовас-кулярной патологией отмечен в марте. Большее количество обращений стабильно отмечалось в начале года с последующим закономерным снижением в летние месяцы и в начале осени (сентябрь) (рисунок 4.18). Наибольшее количество вызовов в зависимости от сезона года по всем нозологиям кардиоваскулярной патологии было отмечено зимой и весной, наименьшее летом.
Таким образом, анализ обращаемости по месяцам года показал, что взрослое население г. Владикавказ чаще вызывает СМП в зимнее и весеннее время года и реже в летнее. Наибольшая обращаемость за СМП по причине АГ, ГКн и ГКо отмечалась в холодное время года с пиком в марте месяце. ИБС имела четкую осенне-зимнюю сезонность с пиком в зимние месяцы. Для ОКС пик приходился на весенние месяцы. Вероятно, такие особенности распределения вызовов СМП по сезонам года можно объяснить влиянием метеофакторов на риск развития обострений АГ и ИБС по дням недели и в течение суток.
Оценка риска здоровью взрослого населения г. Владикавказ
В последние годы общепризнанным инструментом для комплексной характеристики влияния факторов окружающей среды на здоровье человека является оценка риска. Изучение и оценка влияния химических загрязнителей антропогенной природы и погодных условий на здоровье человека осуществлялись ведущими научными деятелями в области гигиены на многих территориях РФ [47, 52, 53, 60], в то время как на территории РСО-Алания методология оценки риска здоровью населения химическими факторами антропогенной природы и погодными условиями не используется. В результате чего вопросы, связанные с изучением факторов воздействия на здоровье населения с использованием расчета, для обоснования оптимальных управленческих решений по устранению или снижению уровня воздействия вредных факторов, остаются не решенными.
Необходимость совершенствования санитарно-гигиенических мероприятий в системе СГМ обусловлена высоким уровнем заболеваемости взрослого населения г. Владикавказ кардиоваскулярными заболеваниями, отнесенных ВОЗ к индикаторным в отношении среды обитания человека. В связи этим на территориях, где отмечена высокая антропогенная нагрузка факторов окружающей среды в сочетании с неблагоприятными климатогеографическими особенностями местности, проведение эпидемиологических исследований с применением методики оценки риска является крайне необходимой.
Для оценки риска здоровью населения химическими факторами антропогенной природы были использованы методики расчета, представленные в Р 2.1.10.1920-04 «Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду» [66], Инструкция по применению «Методика оценки риска здоровью населения факторов среды обитания»: утв. Заместителем Министра здравоохранения респ. Беларусь 08.06.2012, рег. №025-1211.-Введ. С 08.06.2012 [46]. Оценивался неканцерогенный риск при хроническом ингаляционном воздействии. Оценка риска здоровью населения г. Владикавказ во всех четырех географических направлениях на разном расстоянии от источника выброса (предприятие цветной металлургии) всех изученных веществ рассчитана и представлена в таблице 5.12.
Величина коэффициента опасности имеет высокие показатели на расстоянии 100 метров от источника с северной стороны (ось Y), что соответствует подветренной стороне от источника выбросов (таблица 5.12). Со всех остальных трех сторон на расстоянии 100 метров от источника риск оценивался как «средний». На расстоянии до 1500 метров от источника по всем направлениям от источника выбросов риск здоровью оценивался как «средний», при котором отмечается тенденция к росту фонового уровня заболеваемости. Лишь на расстоянии 2000 метров риск здоровью оценивался как «низкий» (за исключением подветренной стороны), при котором не отмечается повышения уровня фонового заболевания населения. Данный факт необходимо учитывать в связи с тем, что в расчетной санитарно-защитной зоне предприятия, которая равна 1000 метров, живет более 10 тыс. населения. Согласно нашим расчетам допустимое расстояние жилой застройки от источника выброса должна быть не менее 2000 метров.
Для перечня веществ, выбрасываемых предприятием цветной металлургии г. Владикавказ, был рассчитан индекс опасности при хроническом ингаляционном воздействии с учетом критических органов и систем, поражаемых веществами, находящими в смеси – таблица 5.13. Установлено, что общий суммарный индекс опасности (HI) был равен 4,93 («средний»), при этом наибольшее значение индекса опасности отмечен для сердечно-сосудистой системы (HI=4,35). Основным веществом, вносящим преимущественную долю в индекс опасности – HI=3,37 – являлся арсин или мышьяковистый водород.
В дополнение к расчетам величины риска здоровью от выбросов стационарного источника был рассчитан риск от автотранспорта в условиях среднего-рья. Критические точки замера были взяты на разном отдалении от края автомобильной дороги через каждые 10 метров (от 10 до 100 метров), с количеством машин, проезжающих за единицу времени на дорогах города 500, 1000 и 1500 авт./час (таблица 5.14).
Установлено, что неканцерогенный риск здоровью в районах с интенсивностью движения 1500 авт./час оценивался как «высокий» и «чрезвычайно высокий». При интенсивности движения транспорта 1000 авт./час на расстоянии до 40 метров от края дороги риск характеризовался как «высокий», далее – «средний». При интенсивности транспортных потоков 500 авт./час риск оценивался как «средний», при котором отмечается тенденция к росту фонового уровня заболеваемости.
Для перечня веществ, выбрасываемых автотранспортом, был рассчитан индекс опасности при хроническом ингаляционном воздействии с учетом критических органов и систем, поражаемых веществами, находящимися в смеси, – таблица 5.15. Установлено, что общий суммарный индекс опасности составил HI=9,07 («высокий»), при этом наибольшее значение индекса опасности («высокий») отмечался для сердечно-сосудистой системы и крови с образованием мет-гемоглобина (HI=8,01).
Таким образом, установлено, что на население г. Владикавказ большее негативное влияние оказывали выбросы автомобильного транспорта (HI=9,07 – высокий риск) в сравнении с выбросами крупного металлургического предприятия (HI=4,93 – средний риск).
Также проведен анализ комбинированного воздействия выбросов автотранспорта при средней для города Владикавказ интенсивности транспортных потоков 1200 авт./час и выбросов предприятия цветной металлургии на расстоянии 1000 метров от источника (граница санитарно-защитной зоны) (таблица 5.16). Установлено, что риск равен 11,1, что соответствует чрезвычайно высокому уровню риска, при котором отмечается достоверное превышение высшей границы фонового уровня заболеваемости. При этом для развития кардиоваску-лярной патологии риск остается высоким – HI=9,14.
Оценка риска здоровью взрослого населения от погодных факторов была проведена с использованием методики расчета относительного риска (RR) здоровью населения при воздействии неблагоприятных метеорологических условий, как отдельно, так и в сочетании. Для расчета использовались ежедневные данные вызовов СМП и погодные факторы: относительная влажность воздуха, амплитуда колебаний значений среднесуточной температура и атмосферного давления воздуха. При этом расчет риска был проведен с учетом влияния одного, двух и трех неблагоприятных метеофакторов (таблица 5.17).
На основе расчета относительного риска был оценен популяционный риск (Rnon) влияния метеофакторов на обращаемость взрослого населения г. Владикавказ за скорой медицинской помощью. Расчет проведен с использованием формулы, представленной в методических рекомендациях «Оценка риска и ущерба от климатических изменений, влияющих на повышение уровня заболеваемости и смертности в группах населения повышенного риска» МР 2.1.10.0057-12 [53]. Расчет также проводился с учетом ежедневных обращений за СМП и неблагоприятных метеорологических условий: относительная влажность воздуха, амплитуда колебаний значений среднесуточной температуры и атмосферного давления воздуха.
Установлено, что при воздействии одного неблагоприятного МФ количество дополнительных вызовов СМП по поводу кардиоваскулярной патологии увеличивалось примерно на 340 случаев в год. Сочетание двух неблагоприятных метеофакторов сопровождалось увеличением количества вызовов СМП более, чем на 3600 случаев (таблица 5.18).