Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 13
1.1 Тяжелые металлы в окружающей среде 13
1.2 Характеристика тяжелых металлов 2 О
1.3 Оценка влияния тяжелых металлов на организм ребенка 3 О
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 3 6
2.1 Организация и структура исследования 36
2.2 Источники и методы анализа информации о загрязнении окружающей среды ТМ 3 8
2.3 Источники и методы анализа информации о здоровье детского населения 44
2.4 Методология оценки риска для здоровья населения при воздействии ТМ, загрязняющих окружающую среду 46
2.5 Статистические методы анализа исходной информации 61
ГЛАВА 3. Гигиеническая оценка среды обитания на территории г. Омска 63
3.1 Атмосферный воздух 63
3.2 Почва 69
3.3 Вода поверхностных водоемов 74
3.4В ода питьевая 7 7
3.5 Продукты питания 7 8
ГЛАВА 4. Оценка риска здоровью детей от загрязнения объектов окружающей среды тяжелыми металлами 83
4.1 Идентификация опасности 83
4.2 Оценка экспозиции 89
4.3 Оценка зависимости «доза-ответ» 91
4.4 Характеристика риска 94
ГЛАВА 5. Экологообусловленная заболеваемость детского населения 99
Заключение 116
Выводы 120
Практические рекомендации 122
Список литературы
- Характеристика тяжелых металлов
- Источники и методы анализа информации о здоровье детского населения
- Вода поверхностных водоемов
- Оценка зависимости «доза-ответ»
Введение к работе
з
Актуальность проблемы. Загрязнение окружающей среды - один из внешних факторов, обусловливающих значительное ухудшение здоровья населения. С точки зрения опасности для здоровья населения в промышленно-развитом городе большое значение приобретают тяжелые металлы, находящиеся в окружающей среде. Высокие уровни загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами отмечаются во многих промышленных городах, как Российской Федерации, так и других стран (Б.А. Ревич 2004, С.Л. Авалиани 2004, Г.Г. Онищенко 2005, Т.Ю. Завистяева 2006, СВ. Парфинович 2006, М.Н. Иванченко 2011, W.F. Chiang 2008, К.К. Sharma 2008). Тяжелые металлы - одна из опаснейших групп веществ, загрязняющих окружающую среду, в повышенных концентрациях они способны накапливаться в почве, растениях и продуктах питания человека, вызывая необратимые процессы, отрицательно влияющие на его жизнедеятельность. В связи с индустриализацией и химизацией промышленного производства, использованием новых технологий за последние годы значительно увеличилось поступление тяжелых металлов в окружающую среду и по пищевым цепочкам в организм человека (В.Б. Ильин 2004, В.Г. Маймулов 2004, Б.А. Ревич 2006).
Основным критерием для разработки мероприятий по защите здоровья населения от воздействия неблагоприятных экологических факторов является величина риска для здоровья людей, проживающих в зоне действия этих факторов. При определении значимости для организма детей длительного воздействия веществ на уровнях ниже регламентируемых особое значение имеет методология оценки риска (С.Л. Авалиани 2004, Г.Г. Онищенко 2005, Ю.А. Рах-манин 2004). Показано, что даже при концентрации химического вещества в объектах среды на уровне гигиенического регламента, величина риска для здоровья детского населения может быть достаточно высокой.
Общепризнанно, что здоровье детей является одним из наиболее чувствительных индикаторов, отражающих состояние качества окружающей среды. Реакция организма ребенка на воздействие неблагоприятных факторов окружающей среды в достаточной степени неспецифична и характеризуется ухудшением общих показателей здоровья, а также снижением иммунологической реактивности. Чувствительность детей к такому воздействию особенно повышается в критические периоды роста и развития. Высокая чувствительность детского
организма, находящегося в процессе развития, не только определяет состояние здоровья ребенка в настоящий момент, но и оказывает влияние на его дальнейшее развитие (В.Р. Кучма 2009, А.Г. Сухарев 2008, А.А. Баранов 2009).
В последние годы был опубликован ряд интересных работ, посвященных влиянию тяжелых металлов на здоровье детского населения (А.В. Скальный, 2001, В.А. Ширинский, 2003, Н.В. Степанова, 2004, СВ. Парфинович 2006, А.Г. Сетко, 2008, О.М. Басова, 2008, Р.А. Даукаев, 2010, М.Н. Иванченко, 2011). По дизайну большинство исследований представляли собой гигиеническую оценку среды обитания, однако методология оценки риска для изучения комбинированного комплексного многосредового влияния тяжелых металлов на здоровье детского населения не использовалась. Вероятность возникновения неблагоприятных эффектов при воздействии веществ, загрязняющих окружающую среду, определяемая уровнем риска для здоровья должна применяться для обоснования разработки профилактических мероприятий.
Цель исследования - научное обоснование мер, направленных на снижение риска для здоровья детского населения, связанного с воздействием тяжелых металлов, загрязняющих окружающую среду в реальных условиях крупного промышленного центра.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
-
Провести гигиеническую оценку загрязнения тяжелыми металлами объектов окружающей среды.
-
Оценить риск для здоровья детского населения при комплексном комбинированном воздействии тяжелых металлов, загрязняющих окружающую среду.
-
Провести изучение экологообусловленной заболеваемости детского населения на основе сравнительной оценки показателей, полученных при анализе персонифицированных баз данных, для территорий с различным уровнем загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами.
-
Обосновать направления для включения в региональную целевую программу по охране окружающей среды, направленные на снижение риска для здоровья детского населения, связанного с воздействием тяжелых металлов.
Научная новизна работы заключается в том, что на основании выполненных исследований представлены количественная и качественная оценка загрязнения окружающее среды тяжелыми металлами в городе Омске; ранжирование территорий города по уровню загрязнения тяжелыми металлами. Прове-
5 дена оценка риска здоровью детей при комплексном комбинированном воздействии тяжелых металлов на организм. Изучена экологозависимая заболеваемость детей на основе сравнительной оценки ее на территориях с различным уровнем загрязнения тяжелыми металлами. Показана низкая информативность общей заболеваемости в сравнении с данными персонифицированного учета ее. Исследованы причинно-следственные взаимосвязи меду отдельными ведущими нозоформами персонифицированной заболеваемости и загрязнением окружающей среды тяжелыми металлами. Обоснованы основные направления по снижению риска здоровью детей, связанного с воздействием тяжелых металлов.
Практическая значимость и внедрение результатов исследования. Теоретическая и практическая значимость исследований обоснованы тем, что впервые для крупного центра с развитой промышленностью машиностроения, строительной индустрии, нефтехимии, насыщенного автомобильным транспортом представлены медико-экологические характеристики (карты) территорий города по уровню загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами. Изложены новые данные по оценке риска для здоровья детей загрязнения окружающей среды комплексом тяжелых металлов.
Значение полученных результатов для практики подтверждается тем, что они использованы дл коррекции СГМ в деятельности органов учреждений Ро-спотребнадзора Омской области (акт внедрения от 01.10.2010г.); использование работы при подготовке планов работы Министерства сельского хозяйства и продовольствия Омской области на 2010 год (акт внедрения от 02.09.2010г.); в системе последипломного образования в ГБОУ ВПО «ОмГМА» Мин-здравсоцразвития РФ (акт внедрения от 01.02.2012г.);
Результаты исследования использованы при подготовке:
государственных докладов «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Омской области» за 2007 и 2008 гг.;
информационных бюллетеней «Влияние среды обитания на здоровье населения Омской области» за 2007 и 2008 гг.;
информационно-аналитического бюллетеня «Здоровье матери и ребенка» (2008г.);
информационно-аналитического бюллетеня «Онкологическая заболеваемость на территории Омской области» (2009г.);
атласа «Атмосферный воздух и здоровье населения Омской области»
(2009г.);
атласа «Социально-экономические показатели, среда обитания и здоровье населения Омской области» (2008г.)
при подготовке целевой программы Омской области «Об охране атмосферного воздуха и мониторинговых исследованиях в Омской области до 2015 года» (акт внедрения 07.08.2009г.)
Положения, выносимые на защиту:
-
Качественные и количественные характеристики загрязнения окружающей среды города (атмосферный воздух, вода поверхностных водоемов, почва) различаются по видам, концентрациям тяжелых металлов и территориям, на которых можно выделить три зоны.
-
Суммарный индекс опасности для детей (9,31), индивидуальный кан-церогенный риск (2,7*10") зависит в основном от загрязнения мышьяком, кадмием и свинцом пищевых продуктов.
-
Имеется зависимость между содержанием тяжелых металлов в окружающей среде (железо, кадмий, марганец, медь, никель, свинец, хром, цинк) и заболеваемостью детей по специфичным для действия тяжелых металлов на организм нозоформам (болезни эндокринной системы, органов пищеварения, нервной системы, кожи и подкожной клетчатки), которая определяется только на основе учета персонифицированных данных.
Диссертационная работа апробирована на совместном заседании проблемной комиссии «Гигиена, экология, эпидемиология, общественное здоровье и здравоохранение» и кафедр гигиены, эпидемиологии, медицинской экологии с курсами гигиены питания и радиационной гигиены ГБОУ ВПО «Омская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития РФ (23.12.2010г.).
Результаты исследований доложены на:
всероссийской научной конференции с международным участием "Демографическая ситуация в современной России: состояние и перспективы" (Тверь, 2008),
итоговом совещании Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по вопросам гигиены детей и подростков (Москва, 2009),
межрегиональном совещании "По вопросам ведения социально-гигиенического мониторинга в Сибирском и Уральском федеральных округах Российской Федерации" (Барнаул, 2008).
форуме "Актуальные проблемы охраны атмосферного воздуха и перспективы развития мониторинговых исследований на территории Омской области" (Омск, 2008),
Публикации. Материалы исследования опубликованы в 8 печатных работах, в том числе в 3 изданиях, рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ для публикаций основных положений диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 154 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, выводов, практических рекомендаций. Работа иллюстрирована 38 таблицами, 37 рисунками, 1 схемой. Библиографический список содержит 260 источников, в том числе 40 зарубежных авторов.
Характеристика тяжелых металлов
Остальные автомобили используют бензин в качестве топлива. Размеры зоны влияния автотранспорта на экосистемы сильно варьируют. Ширина придорожных аномалий содержания свинца в почве может достигать от 10 м до 100-150 м [187]. Это содержание асимметрично по отношению к поперечному профилю дороги, что находит свое отражение в растениях, лесные полосы вдоль дорог задерживают в своих кронах потоки свинца от автотранспорта. В условиях города размеры свинцовых аномалий определяются условиями застройки и структурой зеленых насаждений. В настоящее время на свалках находится до 1 млн. т свинца в отработанных аккумуляторах [128, 194, 195, 201].
В современном мире более половины населения планеты проживает в городах, и доля городского населения неуклонно возрастает. Города стали центрами сосредоточения населения, промышленности и обусловленного этим интенсивного загрязнения окружающей среды, которое по площади аномалии токсикантов представляет собой техногенные геохимические и биогеохимические провинции. Сами города выступают в качестве мощных источников техногенных веществ, включающихся в региональные миграционные циклы [86, 87, 100, 111, 200, 236].
Поступление в атмосферу в результате производственной деятельности больших количеств различных элементов, в том числе металлов различных классов опасности, вызывает в последнее время все большую тревогу, поскольку, осаждаясь на подстилающую поверхность, они загрязняют почву, растительность, водоемы, проникают в организм человека и животных [183, 185, 186, 203, 204]. Наиболее опасными в этом смысле являются тяжелые металлы 1 и 2 классов токсичности (свинец, кадмий, ртуть, никель, кобальт, хром, ванадий, медь и цинк, а также мышьяк, селен и сурьма) [112, 113, 137, 216,260].
Степень экологического воздействия тяжелых металлов на окружающую среду определяется многими факторами и, в частности, их поведением в атмосфере выброса [70, 97, 110, 148]. Химические превращения в атмосфере могут приводить к образованию более или менее токсичных форм элементов, чем первоначально выбрасываемые, а также влиять на механизм и скорость их стока из атмосферы. Химический состав и размеры аэрозольных частиц определяют время жизни тяжелых металлов в атмосфере и, соответственно, расстояния, на которые они могут переноситься от источника выброса [134, 177, 181].
Как известно, снежный покров, обладающий высокой сорбционной способностью, представляется наиболее информативным объектом при выявлении техногенного загрязнения атмосферы. Снежный покров, если он не подвергался интенсивному таянию, фактически аккумулирует и сохраняет в себе все загрязняющие атмосферу компоненты в отличие от дождей, которые частично инфильтруют в почву и грунты, частично поступают в водоемы с поверхностным стоком, частично очищаются растительностью (в период ее активной жизни) [105, 182, 206]. Химический состав фильтрата талого снега формируется в результате поступления с осадками различных химических элементов, поглощения снеговым покровом газов, водорастворимых аэрозолей и взаимодействия со снеговым покровом твердых частиц, оседающих из атмосферы. При этом если количество выпадающего со снегом твердого осадка характеризует запыленность территории, то фильтрат талого снега отражает степень загрязнения воздушного бассейна наиболее растворимыми формами элементов. Это определяет важность и необходимость проведения эколого-геохимической оценки загрязнения снежного покрова как естественного накопителя химических элементов за зимний период [122, 182, 187, 242].
Список металлов, относящихся к классу особо токсичных, включает в себя As, Cd, Hg, Pb, Se, Zn. Известно, что в результате различных превращений данные химические элементы могут распределяться в атмосфере, гидросфере, литосфере Земли. Почва является одним из основных концентраторов ТМ в биосфере. В настоящее время на первое место выходит сознательное управление биосферными функциями почвенного покрова. Почвенный покров - незаменимый компонент биосферы - совместно с растениями определяет ее устойчивое функционирование [10, 22, 59]. Прогнозированию поведения тяжелых металлов в биосфере уделяется пристальное внимание. Установлены основные закономерности распределения металлов по поверхности, роль гумуса почвы как фиксатора ртути, свинца и других элементов. Тяжелые металлы, как правило, концентрируются в приповерхностном слое почвы 0-10 (20) см, где они присутствуют в форме обменных ионов и в необменной, прочно фиксированной почвенным поглощающим комплексом форме [2]. Доля водорастворимой формы обычно невелика, однако при сильном загрязнении абсолютное количество водорастворимых ТМ становится самостоятельным экологически опасным фактором. В дальнейшем ТМ могут мигрировать в растения, поступать в реки и озера в результате смыва и далее, по трофическим цепям, - в живые организмы [5, 18, 19, 115]. Содержание и формы миграции тяжелых металлов в поверхностных природных водах и почвах таежных экосистем в известной мере зависят от сопутствующих негативных явлений, характерных для современного техногенеза: аэральных выпадений, кислотных дождей, выбросов пыли и дыма и т.д. В наземных экосистемах тяжелые металлы включаются в трофические цепи и в таком компоненте, как почвы, активно воздействуют на мезофауну и микрофлору [3, 76, 79]. В данных условиях существенно возрастает численность почвенных грибов, продуцирующих токсины, низкомолекулярные органические кислоты и другие органические вещества. Это является одним из адаптационных механизмов, противостоящих токсическому действию ТМ. В отличие от других поллютантов, способных разлагаться под действием физико-химических и биологических факторов или выводиться из почвы, тяжелые металлы сохраняются в ней длительное время даже после устранения источника загрязнения. Период полуудаления из почв варьирует в зависимости от вида металлов: для Zn от 70 до 510 лет, Cd - от 13 до 1100 лет, Си - от 310 до 1500 лет, РЬ - от 740 до 5900 лет [3, 148]. Детоксикация почв, загрязненных ТМ, имеет
Источники и методы анализа информации о здоровье детского населения
Стандартная формула для расчета средней суточной дозы при накожной экспозиции почвы DAD = (DAe х EF х ED х EV х SA)/(BW x AT x 365) Таблица 7 - Данные для расчетов величин поступления суточных доз при различных путях поступления в организм ребенка Параметр Определение Стандартная величина Ch Концентрация вещества в воздухе жилища, мг/м3 1,0 х Са Tout Время, проводимое вне помещений, час/день 8 ч/день Tin Время, проводимое внутри помещений, час/день 16 ч/день Vout Скорость дыхания вне помещений, м3/час 1,4м3/час Vin Скорость дыхания внутри помещения, м3/час 0,63 м3/час EF Частота воздействия, дней/год (помещения) 350 дн./год ED Продолжительность воздействия, лет 6 лет BW Масса тела, мг/кг 15 кг AT Период осреднения экспозиции, лет дети: 6 лет; канцерогены: 70 лет V Величина водопотребления, л/сут. 1 л/сут. EF Частота воздействия, дней/год 350 дн./год CDI Средняя концентрация в воздухе, мг/м3 CDI = (Xb + Xh) х Cw х Theta EF Частота воздействия, дн./год (атмосеф-ра) 365 дн./год Xb Вспомогательная величина, отражающая вклад водных процедур в общую ингаляционную нагрузку Xb = 0,7 х Ira x Tb x Wb/ (VRb x 60) Xh Вспомогательная величина, отражающая вклад питьевой воды (кроме, водных процедур) в общую ингаляционную нагрузку Xh = 0,54 x (Wh x iRa x (Th r)/(VRh)) + 0,54 x (Tr x iRr xWh/VRh) го заболевания или смерти на 1 млн. экспонированных лиц характеризует такие уровни риска, которые воспринимаются всеми людьми как пренебрежимо малые, не отличающиеся от обычных, повседневных рисков. Подобные риски не требуют никаких дополнительных мероприятий по их снижению, и их уровни подлежат только периодическому контролю. - индивидуальный риск в течение всей жизни более 1x10 6, но менее 1x10"4 соответствует предельно допустимому риску, т.е. верхней границе приемлемого риска. Данные уровни подлежат постоянному контролю. В некоторых случаях при таких уровнях риска могут проводиться дополнительные мероприятия по их снижению. - индивидуальный риск в течение всей жизни более 1x10"4, но менее 1x10"3 приемлем для профессиональных групп и неприемлем для населения в целом. Появление такого риска требует разработки и проведения плановых оздоровительных мероприятий. индивидуальный риск в течение всей жизни, равный или более 1x10"3 неприемлем ни для населения, ни для профессиональных групп. При его достижении необходимо проведение экстренных оздоровительных мероприятий по снижению риска.
Данные, полученные в ходе применения оценки риска, по мнению многих авторов [108, 118, 200, 208] ложатся в основу совершенствования модели социально-гигиенического мониторинга в субъектах федерации и стране в целом. Данные, полученные в ходе данной работы, легли в основу разработки целевой программы Омской области «Об охране атмосферного воздуха и мониторинговых исследованиях в Омской области до 2015 года».
Материалы исследования, отражающие выраженность факторов окружающей среды и здоровье населения, были подвергнуты статистической раз 62 работке с использованием методов параметрического и непараметрического анализа [50, 61, 149, 154]. Накопление, корректировка, систематизация, статистический анализ исходной информации и визуализация полученных результатов проводилась в электронных таблицах «Excel». Биометрический анализ осуществлялся с использованием пакетов «STATISTICA 6.0», возможностей «Excel».
Средние выборочные значения количественных признаков приведены в тексте в виде M±(s), где М - среднее выборочное, s - среденее квадратичное отклонение. При ненормальном распределении значений в ряду указывалась также медиана (V0,5), 10-процентиль (V0,10) и 90-процентиль (V0,90) [50, 61, 154]. Во всех процедурах статистического анализа критический уровень значимости р принимался равным или меньше 0,05.
Для проверки статистических гипотез применяли непараметрические методы. Для сравнения числовых данных двух независимых групп использовался U-критерий Манна-Уитни, трех и более независимых групп данных -Краскела-Уоллеса.
Корреляционный анализ по Спирмену был применен для изучения степени связи между двумя переменными, измеряемыми в ранговой шкале при отсутствии нормального распределения данных [61, 154].
На качество атмосферного воздуха г. Омска оказывают значительное влияние крупный комплекс химических и нефтехимических производств, тепловые электростанции, промышленные и коммунальные котельные, предприятия машиностроения, а также выбросы автомобильного, железнодорожного, авиационного и водного транспорта. Усугубляют экологическую обстановку в городе выбросы печного отопления домов частного сектора, занимающих около 60% селитебных территорий кварталов усадебной застройки.
В динамике выбросов загрязняющих веществ в атмосферу г. Омска за период 2003-2007 гг. наблюдается тенденция к снижению (2003 г. - 192,0 тыс. тонн, 2007 г. - 166,9 тыс. тонн). Преобладающий вклад в общий валовой выброс загрязняющих веществ в атмосферный воздух в Омской области создают выбросы на территории г. Омска 166 тыс. тонн (69,5%). В г. Омске наибольшее количество выбросов приходится на Советский (93 тыс. тонн/год) и Центральный (61 тыс. тонн/год) округа. Наибольший удельный вес среди всех отраслей промышленности по выбросам загрязняющих веществ в атмосферу г. Омска в 2007 г. приходился на производство и распределение электроэнергии, газа и воды (53,1%).
По данным государственной статистической отчетности предприятий по форме «2-ТП-ВОЗДУХ» были проанализированы выбросы предприятий г. Омска. В таблице 8 приведены выбросы соединений следующих металлов: ванадий, железо, кадмий, марганец, медь, никель, свинец, хром (3 и 6 валентный), цинк (монофосфат и нитрат). Данные о выбросах мышьяка и кобальта - в отчете «2-ТП-ВОЗДУХ» данные отсутствуют. Суммарно выброс тяжелых металлов в атмосферу г. Омска в среднем за год составляет 38,2
Вода поверхностных водоемов
На основании определения приоритетных загрязнителей, а также с использованием методологии оценки риска были определены органы-мишени и нозологические формы, относящиеся к эколого-зависимой патологии, обусловленной влиянием тяжелых металлов. В структуре обшей заболеваемости детского населения города Омска эколого-обусловленные заболевания, в развитие которых вносит вклад неблагоприятное воздействие тяжелых металлов, загрязняющих объекты окружающей среды, составляют 12,5 % от общего числа всех заболеваний детей (0-17 лет).
К эколого-обусловленным заболеваниям в данном исследовании отнесены те нозологические формы, по которым имеются литературные данные о влиянии тяжелых металлов на формирование данного вида патологии [156]: болезни эндокринной системы, болезни органов пищеварения, болезни нервной системы, болезни кожи и подкожной клетчатки, болезни системы крови, болезни мочеполовой системы.
В структуре заболеваемости детского населения города Омска на опытном и контрольном участках были установлены статистически значимые различия для отдельных классов нозологических классов: болезней нервной системы (6,6% и 4,0%, р=2,0; р=0,002 соответственно) и болезней органов пищеварения (19,0% и 5,7%, р=9,8; р=0,000 соответственно).
Показатели как первичной, так и общей заболеваемости болезнями крови и кроветворных органов за период с 2003 г. по 2007 г. имели выраженную тенденцию к снижению (среднегодовой темп снижения составил 6,0 % первичной и 5,4% общей) (рис.9).
В структуре данного класса болезней доминирующей нозологией являлась анемия (удельный вес составляет 94,0%). Этиология данного заболевания различна, в данную нозологию включаются заболевания, в развитии которых играют роль различные факторы среды обитания (питание, токсическое воздействие вредных веществ, содержащихся в атмосферном воздухе, воде и почве), а также функциональное состояние организма. По литературным данным доказано влияние на систему крови и кроветворные органы таких тяжелых металлов, как железо, кадмий, кобальт, марганец, медь, никель, свинец и цинк. Кадмий влияет на процесс кроветворения, оказывая токсическое действие на костный мозг, токсическое действие свинца проявляется в нарушениях синтеза гема. Статистически значимых различий в уровнях заболеваемости детского населения по данным персонифицированных баз данных на опытном и контрольном участках, отнесенных к территориям «высокого загрязнения» и «условно чистой зоне» не выявлено (Z=-l,l; р=0,27). Корреляционной зависимости между содержанием ТМ в воздухе и почве и заболеваемостью детского населения на опытном и контрольном участках на территории г. Омска также не было установлено.
Показатели как первичной, так и общей заболеваемости болезнями эндокринной системы за период с 2003 г. по 2007 г. имели выраженную тенденцию к снижению (среднегодовой темп снижения составил 15,1% первичной и 10,1%) общей).
В структуре данного класса болезней доминирующими нозологиями являются ожирение и сахарный диабет. Доказано влияние кадмия, мышьяка и свинца на эндокринную систему [156, 162, 196, 199].
Работа желез внутренней секреции определяется нейрогуморальной регуляцией и весьма подвержена токсическому действию ТМ.
Корреляционная зависимость была установлена между заболеваемостью детского населения болезнями эндокринной системы и содержанием марганца, железа и свинца в почве на опытном и контрольном участках (г=0,79-0,88; р=0,002), а также содержанием кадмия в атмосферном воздухе (г=0,66; р=0,045).
Рисунок 13- Уровни заболеваемости детского населения города Омска болезнями органов пищеварения на опытном и контрольном участках по данным анализа персонифицированных баз данных (на 100 тыс. населения)
Корреляционная зависимость была установлена между заболеваемостью детского населения болезнями данного класса и содержанием марганца, меди и цинка в атмосферном воздухе (г=0,76-0,80; р=0,03) и марганца, железа, никеля, хрома и свинца в почве на опытном и контрольном участках (г=0,75-0,91; р=0,03).
Показатели как первичной были стабильны, наблюдалась умеренно выраженная тенденция к росту общей заболеваемости болезнями нервной системы за период с 2003 г. по 2007 г. были стабильны (Тпр.=0,1 и Тпр.=2,4; р=0,001)(рис 14).
По литературным данным доказано влияние на нервную систему кадмия, марганца, мышьяка, никеля и свинца [77, 156, 162, 199]. Уровень заболеваемости детского населения болезнями нервной системы на опытном участке статистически значимо превышает уровень заболеваемости на контрольном участке (Z=-2,7; р=0,000) (рис.15).
Корреляционная зависимость была установлена между заболеваемостью детского населения болезнями данного класса и содержанием марганца, меди и цинка в атмосферном воздухе (г=0,68-0,74; р=0,002) и марганца, железа, никеля, хрома и свинца в почве на опытном и контрольном участках (г=0,63-0,82; р=0,003).
Корреляционная зависимость была установлена между заболеваемостью детского населения болезнями эндокринной системы и содержанием марганца, железа и свинца в почве (г=0,79-0,88; р=0,005) и кадмия в атмосферном воздухе (г=0,66; р=0,005); между заболеваемостью детского населения болезнями органов пищеварения и содержанием марганца, меди, кадмия и цинка в атмосферном воздухе (г=0,70-0,80; р=0,001) и марганца, железа, никеля, хрома и свинца в почве (г=0,75-0,91; р=0,002); между заболеваемостью детского населения болезнями нервной системы и содержанием марганца, меди и цинка в атмосферном воздухе (г=0,68-0,74; р=0,003) и марганца, железа, никеля, хрома и свинца в почве (г=0,63-0,82; р=0,04); заболеваемостью детского населения болезнями кожи и подкожной клетчатки и содержанием меди в атмосферном воздухе (г=0,66; р=0,005) и железа, никеля и меди в почве (г=0,70-0,81; р=0,015) на опытном и контрольном участках (табл. 30).
Оценка зависимости «доза-ответ»
Далее нами была проведена работа по определению потенциального риска для здоровья детского населения при воздействии тяжелых металлов, загрязняющих окружающую среду.
К химическим ингредиентам, обладающим выраженным канцерогенным эффектом и представляющим наибольшую канцерогенную опасность для детского населения, проживающего в зоне потенциального влияния, были отнесены кадмий, кобальт, мышьяк никель, свинец, хром. Наиболее приоритетными химическими веществами по степени риска неканцерогенных (общетоксических) эффектов являлись железо, хром и ванадий.
Суммарный индекс опасности для детского населения при воздействии тяжелых металлов, загрязняющих окружающую среду на территории г. Омска составил (ТНГ=9,31). Приоритетной средой поступления являлись пищевые продукты (HIf=7,32), приоритетным путем поступления, соответственно, - пероральный (Н1о=7,9). Приоритетным загрязнителем с учетом оценки риска для здоровья детского населения был определен мышьяк (HQAs-4,6), на втором месте - кадмий (HQCd=l,7), на третьем - свинец (HQPb=l,6).
Полученное значение неканцерогенного риска превышает диапазон приемлемости равный единице, однако судить о величине возможного неблагоприятного воздействия на здоровье детского населения города Омска не представляется возможным.
Уровень канцерогенного риска (2,7 10" ) неприемлем ни для населения, ни для профессиональных групп. Основной вклад в его формирование внес мышьяк, основной фактор среды - пищевые продукты.
Оценка комбинированного комплексного многосредового воздействия тяжелых металлов, загрязняющих окружающую среду, позволила выявить органы и системы, которые являются мишенями для воздействия конкретных тяжелых металлов, загрязняющих объекты окружающей среды. На основании анализа системной и органотропной направленности хронического действия тяжелых металлов, содержащихся во всех объектах окружающей ере 118 ды, прежде всего, следует ожидать увеличения общетоксических эффектов со стороны дыхательной системы, кроветворной, центральной нервной систем, а также желудочно-кишечного тракта и почек, что и подтвердилось данными анализа заболеваемости на контрольном и опытном участках [5, 156, 198].
В структуре обшей заболеваемости детского населения города Омска эколого-обусловленные заболевания, в развитие которых вносит вклад неблагоприятное воздействие тяжелых металлов, загрязняющих объекты окружающей среды, составляют 12,5 % от общего числа всех заболеваний детей (0-17 лет). В структуре заболеваемости детского населения города Омска на опытном и контрольном участках были установлены статистически значимые различия для отдельных нозологических классов: болезней нервной системы (6,6% и 4,0%, # =2,0; р=0,002 соответственно) и болезней органов пищеварения (19,0% и 5,7%, ?=9,8; р=0,000 соответственно).
Анализ персонифицированных баз данных показал, что имеются статистически значимые различия в уровнях и структуре заболеваемости детского населения города Омска для опытного и контрольного участков, дифференцированных по уровню загрязнения объектов окружающей среды.
Таким образом, имеется настоятельная необходимость разработки и внедрения комплекса мероприятий по охране окружающей среды в связи с влиянием тяжелых металлов, загрязняющих объекты окружающей среды, на здоровье детского населения, выражающегося в более высоких уровнях, как общей заболеваемости, так и заболеваемости по отдельным классам эколого-обусловленной патологии в зонах высокого загрязнения. Данные мероприятия должны быть направлены на снижение или устранение риска для здоровья детского населения при комплексном комбинированном воздействии тяжелых металлов, загрязняющих окружающую среду на территории города, на основе данных полученных в ходе выборочных исследований, а также результатов социально-гигиенического мониторинга. Они включают в себя расширение мониторинговых исследований загрязнения атмосферного воздуха, почвы и воды поверхностных водоемов с целью выделения зон повы 119 шенного риска для здоровья детского населения; формирование экологической культуры населения, в том числе детского в системе общего образования, включающее в том числе проведение научно-практических конференций, фестивалей, конкурсов, а также активное привлечение средств массовой информации к мероприятиям по экологическому просвещению населения.
1. Окружающая среда в городе Омске загрязнена комплексом тяжелых металлов (свинец, мышьяк, кадмий, цинк, никель, хром, железо, медь, марганец, кобальт), концентрации которых в отдельных средах (атмосферный воздух, пищевые продукты, питьевая вода) не превышают соответствующих допустимых величин. Распределение их по территории города неравномерно, где можно выделить три зоны: высокого, умеренного загрязнения и условно чистую.
2. В формирование риска неканцерогенных эффектов значительный вклад вносят мышьяк (HQAs=4,6), кадмий (HQCd=l,7), свинец (HQPb=l,6), которые определили неблагоприятное орагнотропное воздействие на эндокринную (Н1=7,9), нервную системы (НГ=7,0) и желудочно-кишечный тракт (Н1=5,1).Наиболыний вклад в формирование индивидуального канцерогенного риска в течение всей жизни ребенка (2,7 10"3) внесли мышьяк, свинец и кадмий (суммарно 95%) при пероральном поступлении.
3. Имеются значимые различия в уровнях и структуре персонифицированной заболеваемости детского населения города Омска для участков, дифференцированных по уровню загрязнения объектов окружающей среды, в том числе по ряду экологообусловленных нозологии: болезни эндокринной системы (Z=-2,7; р=0,000), болезни органов пищеварения (Z=-2,7; р=0,001; р=9,8; р=0,000), болезни кожи и подкожной клетчатки (Z=-2,0; р=0,000), болезни нервной системы (Z=-2,7; р=0,000; =2,0; р=0,002).
4. Установлена корреляционная зависимость между заболеваемостью дет ского населения болезнями эндокринной системы (г=0,66-0,88; р=0,005), органов пищеварения (г=0,70-0,80; р=0,001), нервной системы (г=0,63 0,82; р=0,04), кожи и подкожной клетчатки (г=0,70-0,81; р=0,015) и содер жанием тяжелых металлов (марганец, железо, свинец, кадмий, медь, цинк, никель и хром) в атмосферном воздухе и почве на опытном и контрольном участках. 5. Для уменьшения уровня риска воздействия тяжелых металлов на здоровье детского населения следует организовать действенную систему мониторинговых мероприятий, в том числе в рамках информационно-аналитической подсистемы социально-гигиенического мониторинга; экологическое просвещения детского населения; определения тяжелых металлов в биосредах детской популяции в системе организации медицинского обеспечения детей в организованных коллективах при прохождении медицинских осмотров.
