Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Гигиеническая оценка хозяйственно-питьевого водоснабжения в регионах (информационно - аналитический обзор литературы) 18
1.1. Гигиеническая оценка водоисточников хозяйственно-питьевого водоснабжения 18
1.2. Гигиеническая оценка качества питьевой воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения 25
1.3. Риски для здоровья в связи с потреблением питьевой воды хозяйственно-питьевого водоснабжения 28
1.4. Влияние питьевой воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения на заболеваемость населения 31
1.5. Государственный санитарно-эпидемиологический надзор за хозяйственно-питьевым водоснабжением . 37
Глава 2. Методы и объём исследования 41
2.1. Краткая санитарно-гигиеническая характеристика объектов исследования 41
2.2. Методы и объем гигиенических исследований 44
2.3. Методы и объем изучения состояния здоровья населения 52
2.4. Статистическая обработка материалов исследований 54
Глава 3. Гигиеническая оценка водоисточников хозяйственно-питьевого водоснабжения в Красноярском Крае 56
3.1 Классы санитарно-эпидемиологического благополучия водоисточни ков централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения 56
3.2. Санитарно-химические показатели качества воды источников хозяйственно-питьевого водоснабжения и влияющие на них факторы 60
3.3. Микробиологические показатели качества воды источников хозяйственно-питьевого водоснабжения и влияющие на них факторы 88
3.4'. Радиологические показатели качества воды источников хозяйственно-питьевого водоснабжения и влияющие на них факторы 95
3.5. Суммарная мутагенная активность воды источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения 100
Глава 4. Гигиеническая оценка систем централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения в Красноярском Крае 104
4.1. Гигиеническая характеристика систем водопроводов централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения 104
4.2. Гигиеническая^ оценка санитарно-химических показателей качества питьевой воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения 112
4.3. Гигиеническая* оценка микробиологических показателей? качества питьевой воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения 125
4.4. Гигиеническая оценка радиологических показателей качества питьевой воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения 133
4.5. Суммарная мутагенная активность питьевой воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения 138
Глава 5. Риски для здоровья населения в связи с потреблением питьевой воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения в красноярском крае 143
5.1. Канцерогенные и неканцерогенные риски при потреблении питьевой воды в различных типах населенных пунктов 143
5.2. Риски водноассоциированных острых кишечных инфекций при потреблении питьевой воды, в различных типах населенных пунктов 149
5.3. Риски «стохастических эффектов» при потреблении питьевой воды в различных типах населенных пунктов 152
5.4. Подобие различных типов населенных пунктов по совокупности индивидуальных рисков для здоровья в связи с потреблением питьевой воды 153
Глава 6. Влияние питьевой воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения на заболеваемость населения Красноярского Края 155
6.1. Связи и зависимости между содержанием химических веществ в питьевой воде и уровнями неинфекционной заболеваемости населения 155
6.2. Влияние микробного загрязнения питьевой'воды на заболеваемость острыми кишечными^ инфекциями 163
6.3. Влияние радиоактивности питьевой воды на заболеваемость населения 167
Глава 7. Оптимизация государственного санитарно-эпидемиологического надзора за хозяйственно-питьевым водоснабжением населения в Красноярском Крае 170
7.1. Организационное, лабораторное, финансовое, кадровое и информационное обеспечение Госсанэпиднадзора за хозяйственно-питьевым- водоснабжением 170
7.2. Научно-практическая и методическая работа, проводимая по вопросам хозяйственно-питьевого водоснабжения 181
7.3. Мероприятия по улучшению санитарно-эпидемиологической обстановки с хозяйственно-питьевым водоснабжением 185
Заключение 192
Выводы 210
Предложениям рекомендации 214
Список литературы
- Риски для здоровья в связи с потреблением питьевой воды хозяйственно-питьевого водоснабжения
- Методы и объем изучения состояния здоровья населения
- Микробиологические показатели качества воды источников хозяйственно-питьевого водоснабжения и влияющие на них факторы
- Гигиеническая* оценка микробиологических показателей? качества питьевой воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения
Введение к работе
Актуальность работы. Питьевая вода (ПВ) является одним из факторов среды обитания, влияющим на состояние здоровья населения (Г. Г. Онищенко, 2006, 2007, 2010; Г. Н. Красовский и соавт., 2006; Ю. А. Рахманин, 2007; А. И. Потапов, 2007; Ю. В. Новиков и соавт., 2007). Обеспечение населения ПВ, качественной по органолептическим свойствам, безвредной для здоровья по химическим, микробиологическим и радиологическим показателям, отвечающим требованиям гигиенических норм (ГН), остается в Российской Федерации актуальной гигиенической проблемой (Г. Г. Онищенко, 2008, 2009, 2010).
Исследованиями отечественных авторов внесен значительный вклад в методологию гигиены воды с решением таких вопросов, как концепция санитарной охраны водоемов, водно-санитарная токсикология, гигиеническое нормирование, критерии качества ПВ для социально-гигиенического мониторинга (СГМ) (Г. Н. Красовский и соавт., 2002, 2003, 2008), эпидемическая безопасность питьевого водопользования (Ю.А. Рахманин и соавт., 2002; А.Е. Неудачин и соавт., 2005), методические основы рисков для здоровья водного фактора и комплексной гигиенической оценки безопасности водопользования для здоровья населения (Ю. А. Рахманин и соавт., 2002; Ю. В. Новиков и соавт., 2001; А. В. Тулакин и соавт., 2005, 2007, 2008), токсикологическая, мутагенная и канцерогенная опасность химических веществ, образующихся при хлорировании ПВ в процессе водоподготовки (З. И. Жолдакова и соавт., 1999; В. С. Журков и соавт., 2001).
Раскрыты региональные проблемы гигиенической безопасности водопользования населения (Ю.В. Новиков и соавт., 2002), проведены масштабные исследования по гигиенической оценке санитарно-эпидемиологической обстановки с централизованным хозяйственно-питьевым водоснабжением (ЦХПВ) и влиянию ПВ на неинфекционную и инфекционную заболеваемость населения Волжского бассейна (В. И. Стародубов и соавт., 2002), Московского артезианского бассейна (Л. А. Денисов, 2000), бассейнов рек Оби (Е. М. Трофимович и соавт., 2004) и Лены (М. Ф. Савченков и соавт., 2006), в северо-западном регионе (В. В. Семенова и соавт., 2001), Свердловской (Е. А. Борзунова и соавт., 2007) и Оренбургской (В. Н. Дунаев и соавт., 2008) областях.
Отмечались гигиенические проблемы с обеспечением населения ПВ, её безопасностью для здоровья и влиянием на инфекционную и неинфекционную заболеваемость в Южной Кореи (J.H. Park et al., 2001), Новой Зеландии (S. Hales et al., 2003), Таиланде (W.R. Kusamran et al., 2003), Бразилии (E.D. Bidone et al., 2001), Китае (B. Lung, 2000) и США (J.M. Wright, 2002).
В то же время недостаточно проведено исследований по комплексной гигиенической оценке санитарно-эпидемиологической обстановки с хозяйственно-питьевым водоснабжением (ХПВ) в крупных по объему водостока и запасам подземных вод регионах, особенно в Сибири, с разработкой таких вопросов, имеющих научное и практическое значение, как: закономерности влияния социально-экономических, природно-климатических и санитарно-технических факторов на формирование совокупности показателей качества и безопасности воды источников ЦХПВ и ПВ, комплекса рисков канцерогенных, неканцерогенных, водноассоциированных кишечных инфекций и «стохастических эффектов»; моделирование причинно-следственных связей и количественных зависимостей между показателями ПВ и заболеваемостью населения; системная оптимизация госсанэпиднадзора за ХПВ на основе СГМ.
Необходимость подобных исследований вытекает из положений о стратегии управления и снижения рисков вследствие изменений водного фактора в новых условиях глобализации (Ю. А. Рахманин и соавт., 2009) и задач по улучшению обеспечения населения Российской Федерации ПВ, отвечающей требованиям ГН (Г. Г. Онищенко, 2009, 2010).
В связи с этим запланированы и проведены исследования в Красноярском крае – одном из крупнейших по площади и объему водостока регионов России. Работа вошла в план НИР ГОУ ВПО Кемеровская государственная медицинская академия Росздрава, выполнена на базе ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Красноярском крае».
Цель исследования. Научное обоснование системы профилактических мероприятий по обеспечению санитарно-эпидемиологического благополучия населения в связи с потреблением питьевой воды хозяйственно-питьевого водоснабжения в Красноярском крае.
Задачи исследования:
1. Установить закономерности формирования органолептических, химических, микробиологических и радиологических показателей воды источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения и питьевой воды в зависимости от вида водоисточников, природно-климатических условий, типа населенных пунктов, антропотехногенных нагрузок, санитарно-технических и гидротехнических решений в Красноярском крае.
2. Дать комплексную гигиеническую оценку воды источников хозяйственно-питьевого водоснабжения и питьевой воды централизованного и децентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения в Красноярском крае.
3. Определить риски неинфекционных и инфекционных заболеваний в связи с потреблением питьевой воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения в Красноярском крае.
4. Установить причинно-следственные связи и количественные зависимости между качеством питьевой воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения по санитарно-химическим, микробиологическим и радиологическим показателям и заболеваемостью населения.
5. Обосновать направления оптимизации государственного санитарно-эпидемиологического надзора и социально-гигиенического мониторинга за хозяйственно-питьевым водоснабжением, ориентированные на повышение их результативности и эффективности в современных социально-экономических условиях, с разработкой методических документов.
6. Обосновать и внедрить систему мер, направленных на реализацию объектовых, муниципальных и региональных программ и проектов профилактических мероприятий, принятие законодательных и распорядительных документов по улучшению хозяйственно-питьевого водоснабжения в Красноярском крае.
Научная новизна исследования:
впервые дана комплексная гигиеническая оценка водоисточников ХПВ по санитарно-химическим, микробиологическим, радиологическим показателям и суммарной мутагенной активности в Красноярском крае. Установлены доли вкладов природно-климатических и антропотехногенных факторов, типа населенных пунктов в формирование качества и безопасности для здоровья населения воды источников ХПВ;
дана комплексная гигиеническая оценка систем ЦХПВ, качества и безопасности для здоровья населения ПВ по санитарно-химическим, микробиологическим, радиологическим показателям и суммарной мутагенной активности в различного типа населенных пунктов Красноярского края. Определены приоритетные химические, микробиологические и радиологические контаминанты ПВ и доли населения, подвергающегося их воздействию. Установлены доли вкладов природно-климатических и санитарно-технических факторов, типа населенных пунктов в формирование качества и безопасности для здоровья населения ПВ;
впервые дана комплексная гигиеническая оценка рисков: канцерогенных, неканцерогенных, водноассоциированных острых кишечных инфекций, радиационных «стохастических эффектов»; в связи с качеством ПВ по санитарно-химическим, микробиологическим, радиологическим показателям ЦХПВ в различного типа населенных пунктов Красноярского края. Получена математическая модель подобия различных типов населенных пунктов по совокупности показателей индивидуальных рисков рака, острых кишечных инфекций, радиационных «стохастических эффектов» в связи с потреблением ПВ ЦХПВ;
разработаны на основе корреляционно-регрессионного, факторного и кластерного анализа математические модели, характеризующие в Красноярском крае: связи и количественные зависимости между санитарно-химическими, микробиологическими и радиологическими показателями ПВ ЦХПВ и уровнями заболеваемости населения болезнями органов пищеварения, систем мочеполовой, костно-мышечной, эндокринной, сердечно-сосудистой, нервной, врожденных пороков развития, водноассоциированных острых кишечных инфекций; доли вкладов санитарно-химических, микробиологических, радиологических показателей ПВ в уровни неинфекционной и инфекционной заболеваемости населения; степень подобия различного типа населенных пунктов по совокупности показателей водноассоциированных острых кишечных инфекций;
получили развитие методические подходы к комплексной гигиенической оценке санитарно-эпидемиологической обстановки с ХПВ в значительном по площади, объему водостока и сложном по природно-климатическим условиям регионе, ориентированные на: более полное использование результатов СГМ и проведение научно-практических, научно-исследовательских работ; оценку разного вида рисков и моделирование санитарно-эпидемиологических ситуаций; внедрение новых технологий госсанэпиднадзора с совершенствованием его организационно-структурного, лабораторного, методического и информационного обеспечения; повышение доказательной базы и обоснования программ профилактических мероприятий.
Теоретическое значение работы состоит: в установлении закономерностей формирования качества и безопасности для здоровья населения воды источников и питьевой централизованного и децентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения по органолептическим, химическим, микробиологическим и радиологическим показателям, суммарной мутагенной активности в зависимости от природно-климатических, антропотехногенных, санитарно-технических факторов и типа населенных пунктов в крупнейшем по площади и объему водостока регионе Сибири; в развитии методических подходов к комплексной оценке влияния ХПВ на риски, соматическую и инфекционную заболеваемость населения.
Практическая значимость работы и внедрение результатов.
Получена комплексная характеристика санитарно-эпидемиологической обстановки с ХПВ в Красноярском крае, содержащая сведения о показателях качества воды источников ХПВ и ПВ, причинных факторах, влияющих на их формирование, различных видах рисков для здоровья в связи с потреблением ПВ и вкладе её в неинфекционную и инфекционную заболеваемость населения.
Разработана и внедрена методика последовательного определения долей вкладов природно-климатических, социально-экономических, антропотехногенных и санитарно-технических факторов в показатели качества воды источников ЦХПВ и ПВ, а также последних в уровни неинфекционной и инфекционной заболеваемости.
Обоснованы направления оптимизации организационного, методического, лабораторного и информационного обеспечения государственного санитарно-эпидемиологического надзора и СГМ за ХПВ, позволяющей повысить их результативность и эффективность с целевой ориентацией на улучшение качества воды источников ЦХПВ и ПВ, снижение заболеваемости населения, обусловленной водным фактором.
Повышена обоснованность требований по проведению профилактических мероприятий на объектах ЦХПВ за счет использования методологии оценки рисков и установления причинно-следственных связей показателей качества ПВ с заболеваемостью населения.
Материалы исследований использованы: при разработке краевой целевой программы «использование, восстановление и охрана водных объектов Красноярского края до 2005 года»; для внесения предложений по проведению профилактических мероприятий при строительстве и реконструкции 12 водопроводов и водопроводных сетей, 14 сооружений по водоподготовке ПВ, 11 зон санитарной охраны источников ЦХПВ и 16 очистных сооружений канализации (справка Администрации края № МПР/1-01329 от 09.09.2010 г.).
По материалам исследований разработаны и внедрены следующие распорядительные и методические документы:
МУ 2.1.4.005–2006 «Социально-гигиенический мониторинг за питьевой водой систем централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения». Утв. зам. главного государственного санитарного врача по Красноярскому краю 01.07.2006 г.;
МР 2.1.4.015–2006 «Обоснование предложений в программы профилактических мероприятий по результатам социально-гигиенического мониторинга за питьевой водой в Красноярском крае». Утв. зам. главного государственного санитарного врача по Красноярскому краю 18.12.2006 г.;
МР «Комплексная эколого-гигиеническая оценка централизованного хозяйственно-питьевого водопользования подземными водами в Сибири по результатам социально-гигиенического мониторинга». Утв. зам. главного государственного санитарного врача по Кемеровской области 21.06.2007 г.;
МР «Прогноз санитарно-эпидемиологической обстановки и профилактические мероприятия при создании водохранилищ ГЭС в Сибири». Утв. Председателем пробл. комиссии 56.01 «Гигиена, профпатология, общественное здоровье и здравоохранение» СО РАМН 31.05.2007 г.;
МР «Компьютерное моделирование санитарно-эпидемиологической обстановки с хозяйственно-питьевым, бытовым и рекреационным водопользованием в регионах Сибири по результатам социально-гигиенического мониторинга» Утв. Председателем пробл. комиссии 56.01 «Гигиена, профпатология, общественное здоровье и здравоохранение» СО РАМН 27.09.2007 г.;
МР 2.1.4.006–2008 «Гигиеническая оценка санитарно-эпидемиологической обстановки с хозяйственно-питьевым водопользованием в Красноярском крае» Утв. зам. главного государственного санитарного врача по Красноярскому краю 26.11.2008 г.;
МР «Методические рекомендации к составлению информационно-аналитического обзора «Состояние здоровья населения и среда обитания» в субъекте Российской Федерации по результатам социально-гигиенического мониторинга» Утв. зам. главного государственного санитарного врача по Кемеровской области 17.02.2008 г.;
МР 1.1.023–2009 «Санитарно-эпидемиологическая экспертиза производственного контроля на объектах централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, производствах продуктов питания, промышленных и сельскохозяйственных предприятиях в Красноярском крае» Утв. зам. главного государственного санитарного врача по Красноярскому краю 12.11.2009 г.
Результаты исследований внедрены и используются в деятельности органов и учреждений Роспотребнадзора Красноярского края и Кемеровской области. Методические подходы к научным исследованиям по проблемам ХПВ в регионах Сибири рекомендованы проблемной комиссией 56.01 «Гигиена, профпатология, общественное здоровье и здравоохранение» СО РАМН.
Материалы работы использованы при подготовке докладов «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Красноярском крае» (2005 – 2009 гг.).
Материалы исследований включены в учебный процесс на занятиях со студентами, интернами, слушателями сертификационных и тематических циклов последипломного образования на кафедре общей гигиены Красноярского государственного медицинского университета им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого (акт внедрения 18.05.2010 г.), кафедрах общей гигиены, коммунальной гигиены и гигиены детей и подростков, медико-профилактического дела Кемеровской государственной медицинской академии (акт внедрения 03.06.2010 г.).
Положения, выносимые на защиту:
1. Природно-климатические и антропотехногенные факторы, тип населенных пунктов определяют качество и безопасность для здоровья населения воды источников ХПВ по санитарно-химическим, микробиологическим, радиологическим показателям и суммарной мутагенной активности в Красноярском крае.
2. Не соответствие питьевой воды ЦХПВ требованиям гигиенических норм по санитарно-химическим, микробиологическим и радиологическим показателям, её мутагенная активность в Красноярском крае зависят от типа населенных пунктов, санитарно-технических и природно-климатических факторов.
3. Потребление питьевой воды ЦХПВ в Красноярском крае обусловливает для населения повышенные индивидуальные и популяционные риски: канцерогенные; водноассоциированных острых кишечных инфекций; радиационные «стохастических эффектов», уровни которых зависят от типа населенных пунктов и расположения частей края по широте.
4. Питьевая вода ЦХПВ в различного типа населенных пунктов Красноярского края, имеющая повышенные концентрации жесткости, общей минерализации, нитратов, мышьяка и железа, создающая при потреблении неприемлемые канцерогенные индивидуальные риски и высокие индивидуальные эффективные дозы внутреннего облучения, загрязненная индикаторной микрофлорой, обусловливает повышение уровней соматических заболеваний, водноассоциированных острых кишечных инфекций, «стохастических эффектов», что подтверждается установленными при математическом моделировании связями, количественными зависимостями, долями вкладов и степенью влияния.
5. Оптимизация госсанэпидназора за хозяйственно-питьевым водоснабжением в значительном по площади и объему водостока регионе должна предусматривать: совершенствование организационного, лабораторного, методического и информационного обеспечения; социально-гигиенический мониторинг рисков и причинно-следственных связей; разработку критериев и количественных показателей для повышения обоснованности объектовых, муниципальных, отраслевых и региональной программ профилактических мероприятий; научное сопровождение; целевое ориентирование на результативность и эффективность.
Апробация работы. Диссертация апробирована на совместном заседании проблемной комиссии «Гигиена», сотрудников гигиенических кафедр ГОУ ВПО «Кемеровская государственная медицинская академия Росздрава» и отделения коммунальной гигиены ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Красноярском крае».
Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на: X Всероссийском съезде гигиенистов и санитарных врачей (Москва, 2007); межрегиональных научно-практических конференциях с международным участием «Проблемы экологии и здоровья населения промышленных городов и пути их решения» (Новокузнецк, 2004), «Здоровье населения и экология: состояние, проблемы, пути решения» (Новокузнецк, 2007), «Медицина труда: клинико-гигиенические и экспериментальные проблемы» (Новокузнецк, 2008), «Социально-гигиенические проблемы общественного здоровья и экологии человека на современном этапе» (Новокузнецк, 2009), «Актуальные проблемы гигиены окружающей среды и социально-гигиенического мониторинга» (Кемерово, 2008), «Гигиена, организация здравоохранения и профпатология» (Новокузнецк, 2010).
Публикации по теме диссертации.
По теме диссертации опубликованы 40 научных работ, в т. ч. 9 в рекомендованных ВАК журналах, 14 статей в рецензируемых журналах, 11 методических рекомендаций и указаний.
Личный вклад автора. Автором сформулированы идея выполнения комплексной темы, основные направления, цель и задачи исследований. Лично разработаны программа и план, выбраны методические подходы и методы, обоснованы объекты и объем исследований. Автором: выбраны и проанализированы первичные материалы по объектам ХПВ, результатам СГМ анализов воды источников ЦХПВ и ПВ, заболеваемости населения; принято участие в выполнении научно-практических работ; проведен расчет рисков для здоровья; выполнена статистическая обработка материалов; составлены разделы методических документов; написаны статьи; сделаны доклады на конференциях. Автором сформулированы положения и направления по оптимизации госсанэпиднадзора за ХПВ и методологии повышения обоснованности предложений в программы профилактических мероприятий, принято участие в подготовке распорядительных документов.
Личное участие в сборе, накоплении и систематизации научных материалов составляет 85 %, в анализе, интерпретации, публикации, обобщении и изложении материалов диссертации – 100 %.
Структура и объем диссертации.
Диссертация состоит из введения, 7 глав, в том числе 5 глав собственных исследований, заключения, выводов, предложений и рекомендаций, списка литературы и приложений. Работа изложена на 263 страницах текста, содержит 73 таблицы, иллюстрирована 32 рисунками. Список литературы включает 262 источника, в том числе 48 иностранных авторов.
Риски для здоровья в связи с потреблением питьевой воды хозяйственно-питьевого водоснабжения
В настоящее время выполнено значительное количество исследований по гигиенической оценке санитарно-химических показателей (СХП) поверхностных водоемов и подземных вод, как источников ХПВ, в т.ч. ЦХПВ, в различных регионах Российской Федерации и за рубежом.
В данных исследованиях отмечено, что вода источников ХПВ в большинстве случаев не соответствует гигиеническим нормативам (ГН) по СХП.
Из гигиенической характеристики поверхностных водоисточников ЦХПВ в центральном и Северо-Западном регионах России следует, что вода поверхностных источников для основных водопроводов: Москвы не отвечает ГН в 63,4% проб по СХП вследствие высокого антропогенного загрязнения, обусловленного размещением индивидуальной, жилой» застройки в водоохранных зонах [174]. Река Волга в верхнем бассейне имеет высокие концентрации железа, марганца, мутность, цветность, содержание гуминовых соединений [91]. В районе Ярославля цветность достигает 27 - 28, мутность — 0,9 - 3,5 мг/л, БПК увеличивается до 2,1 - 2,7 ПДК, концентрации нефтепродуктов - до 0,3 мг/л, фенолов - 0,002 - 0,006 мг/л, марганца - 0,25 - 0,31 мг/л [62]; в Нижегородской области 16,4% проб воды Волги не отвечает ГН по СХП [97]. В Саратовской области малые реки бассейна Волги и Дона, используемые для ЦХПВ, загрязнены нитритами, аммиаком, железом, нефтепродуктами, фенолами [175]. Химическое загрязнение бассейна Волги вызвано высокой антропотехногеннои нагрузкой, обусловленной сбросом 23 км недостаточно очищенных сточных вод [39]. В исследованиях приводятся данные о том; что воды рек Ленинградской и Вологодской областей слабо минерализованы, имеют избыток гуминовых веществ, высокую цветность, окисляемость, загрязнены нефтепродуктами, по-лихлорированными бифенилами, кадмием, фенолами [173]. Имеют большую мутность и цветность, содержание гуминовых соединений поверхностные водоисточники ЦХПВ Новгородской области [139]. Не соответствуют ГН вода поверхностных водоемов в 17% проб в Калининградской области [210].
В Ростовской области в поверхностных водоисточниках ЦХПВ величины сухого остатка составляют 2,2 ПДК, жесткости 0,2 — 0,3 ПДК, сульфатов 1,1 — 2,1 ПДК, железа 0,2 - 5,0 ПДК, нефтепродуктов 0,2 - 1,5 ПДК, БПК 1,2 - 3,3 ПДК, ХПК 1,2-4,1 ПДК [182].
Установлено техногенное загрязнение поверхностных водоемов на Урале. Так, воды рек Теча и Исеть имеют высокие концентрации железа, бора, брома, марганца [196]; подрусловые водоисточники ЦХПВ Уфы отличаются повышенными мутностью, ХПК и БПК [144].
Заслуживают внимания данные о химическом загрязнении поверхностных водоемов в районах Севера и Сибири. Ві основных поверхностных водоисточниках ЦХ11В Ямало-Ненецкого автономного округа (реки Обь, Надым, Таз, Полуй, Пур) концентрации превышают ПДК нефтепродуктов в 16 раз, фенолов в 7 раз и 60% проб не отвечает требованиям ГН по СХП [147, 152]. Не соответствие ГН по СХП воды поверхностных водоисточников ЦХПВ наблюдается в 15,6% проб в Республике Коми [74]. Установлено повышенное содержание в поверхностных водоисточниках нефтепродуктов и азотистых соединений на Алтае [169], нефтепродуктов - в реке Лене [85]. В озерах Якутии, используемых для ХПВ, вода имеет высокие цветность, окисляемость, концентрации нитратов, железа, жесткость 10-20 мгэкв/л, сухой остаток 1200-2000 мг/л [130].
Подземные водоисточники во многих регионах России также не соответствуют ГН по СХП. Из публикаций следует, что подземные воды в Смоленской области отличаются повешенной жесткостью и содержанием железа до 1,5-5,0 ПДК [2]; в Рязанской области имеют превышение ПДК по концентрациям железа, солей жесткости, сульфатов, фтора и магния [41]; в Нижегородской и Курганской областях содержат высокие концентрации железа, солей жесткости и марганца [61, 187]; в республике Чувашии в 52% проб превышают ПДК по бору в 1,2-2,8 раза [63].
Отмечаются повышенные природно-обусловленные концентрации солей жесткости, общей минерализации, меди, цинка и железа в подземных водах Оренбургской области [200]. В Туле подземные воды отличаются высоким содержанием марганца, железа, стронция, солей жесткости, сухого остатка, повышенной мутностью и запахом [133]. Подземные воды ЦХПВ Ханты-Мансийского автономного округа не соответствуют ГН по запаху, привкусу, цветности, мутности, концентрациям железа, марганца и аммиака, содержат сероводород [65, 115].
Зарубежные авторы отмечают загрязнение поверхностных и подземных водоисточников токсичными веществами [233], мышьяком в Индии [246], нитратами и кишечной палочкой воды частных колодцев в США [260].
Микробное загрязнение поверхностных и подземных водоисточников ХПВ повсеместное явление.
Анализ публикаций свидетельствует о значительной микробной контаминации поверхностных водоисточников. Так, в Российской Федерации 23,6% проб воды поверхностных водоисточников не соответствует ГН по микробиологическим показателям (МП) [121]. Бактериальному загрязнению поверхностных водоисточников способствует сброс недостаточно очищенных сточных вод, смывы с загрязненной почвы. При этом химическое загрязнение воды усугубляет влияние и сохранение микробных загрязнений [167].
При изучении микробной флоры водоемов Московской и Калужской областей, Южного региона, рек Сибири установлено не только значительное загрязнение воды индикаторными микробами (ОКБ, ТКБ), но и условно 21 патогенными (синегнойная палочка и клебсиеллы) и патогенными (сальмонеллы) [112].
Исследования показали, что в воде поверхностных водоемов Ростовской области энтеровирусы обнаруживаются в 2,8% проб, антиген вирусного гепатита А - в 20,8% проб, антиген ротавируса в 18,6% проб [53]. В дельте Волги в пробах воды содержатся энтеробактерии, сальмонеллы, протей [117]. Из водных объектов в Украине в 5,5% проб выделен антиген вирусного гепатита А [19]. Указывается, что длительность выживания сальмонелл выше, чем индикаторных бактерий [178].
Заслуживает внимания информация о микробной контаминации поверхностных водоисточников Севера и Сибири, т.к. низкие температуры отрицательно сказываются на самоочищающей способности водоемов [167]. Сообщается, что дальность распространения патогенных кишечных палочек на Оби после сброса сточных вод достигает 200 км, от свинокомплексов — до 80 км [100]. В Ямало-Ненецком национальном округе 24,4-42% проб воды поверхностных водоемов (Обь, Таз, Надым и др.) [147], в Архангельской области 13,4% проб воды Северной Двины не отвечали ГН по МП [14].
Установлено несоответствие ГН по МП воды поверхностных водоемов: в 38,4% проб в Москве [174]; в 44% проб в Нижегородской области [97]; в 8% проб в Калининградской области [210]; в 37,9% проб в Ростовской области [182]; в 40,8% проб в Кемеровской области [131].
Подземные водоисточники ЦХПВ не отвечали ГН по МП: в 14% проб в Вологодской области [28]; в 6,8% проб в Новгородской области [139]; в 7% проб в республике Коми [74]; в 17,4% проб в Смоленской области [2]; в 3,3% проб в республике Марий Эл [15]; в 8,5% проб в Кемеровской области [131].
За рубежом загрязнение кишечной палочкой, фекальным стрептококком, ротавирусами, сальмонеллами поверхностных и подземных водоисточников наблюдалось в.Италии [223], США [226, 235, 244, 252], Западной Африке [259] и других странах [225, 257].
Методы и объем изучения состояния здоровья населения
Работа выполнена в Красноярском крае - одном из крупнейших по пло-щади субъектов Российской Федерации, занимающем 2200 тыс. км". Территория Красноярского края расположена между 78 - 108 восточной долготы и 52 - 78 северной широты, вследствие чего имеет климатические условия от степных до арктических. По климатогеографическим особенностям в Красноярском крае можно выделить 3 части: северную, центральную, южную.
Для северной части характерны суровые климатические условия со среднегодовой температурой воздуха - 7,1 С, снежным покровом с сентября по май, длительностью безморозного периода 40 дней, среднемесячной температурой января - 27,2С, июля + 16С, относительной влажностью воздуха зимой 78%, летом - 69%, среднегодовыми осадками — 525 мм, преобладающими ветрами восточного и северного румбов.
Климатические условия центральной часта отличаются среднегодовой температурой воздуха + 0,5С, среднемесячной температурой января - 18,3С, июля +19,1 С. Относительная влажность воздуха зимой 71%, летом 70%. За год выпадает 455 мм осадков преимущественно летом. Господствующими являются ветры юго-западного и западного румбов.
Климат южной части края резко континентальный. Среднегодовая температура + 0,3С, среднемесячная температура января - 20,8С, июля +19,8С. Относительная влажность воздуха зимой 77%, летом 68%. За год выпадает 351 мм осадков, в основном в теплый период года. Преобладают ветры юго-западного направления.
Численность населения Красноярского края оставляет 2894 тыс. человек. В крупных городах (Красноярск, Норильск), средних и малых городах (Ачинск, Канск, Лесосибирск, Минусинск, Бородино, Назарово, Дивногорск, Енисейск, Боготол, Шарыпово, Сосновоборск, Игарка и др.) проживает 70,7% населения края, в 35 сельских районах и автономных округах 29,3% населения.
Плотность населения в среднем по краю составляет 1,3 человека/км . Проживают в центральной части края 66,3% населения, в северной части 16,4% и в южной части 17,3%.
В Красноярском крае развиты цветная металлургия, гидро-теплоэнерге-тика, нефтедобывающая, нефтеперерабатывающая, лесная, лесоперерабатывающая, горнорудная, золотодобывающая, угольная, атомная, машиностроительная, химическая, пищевая промышленность, стройиндустрия, а также сельское хозяйство. Вследствие этого создается значительная антропотехно-генная нагрузка на объекты окружающей среды. Мощность выбросов в атмо-сферу составляет 2855 тыс. т/год, сбросов сточных вод 2431 млн. м /год, в шла-монакопителях, золоотвалах на свалках, полигонах накоплено 760 млн.т промышленных и бытовых отходов.
Мощность поверхностного водостока в Красноярском, крае достигает 750 км /год (17,6% от общероссийского). Распределение поверхностных вод крайне неравномерное. На.освоенные в хозяйственном, отношении-территории приходится только 20% поверхностного водостока. Значительная часть (35,5%) суммарного стока рек Красноярского края транзитна с сопредельных территорий (Иркутской области, республик Тыва и Хакасия) с приносом загрязняющих контаминантов. В питании рек 60-80% приходится на снеговое и 10-30% на подземное. Из поверхностных водоемов для ЦХПВ используются преимущественно реки Енисей, Чулым, Кан, Ангара, Пясина, Барга, а также Красноярское и Баргинское водохранилища.
Подземные воды (артезианские и подрусловые), сосредоточеные в 8 крупных бассейнах, имеются и широко используются для ЦХПВ во всех частях края. Высокая насыщенность недр края ураном сказывается на естественной радиоактивности подземных вод. Средневзвешенная суммарная а-активность подземных вод составляет в целом по»краю 0,27 Бк/л, суммарная р-активность 0,73 Бк/л. Состав и концентрации химических веществ в подземных водах неодинаковы в различных частях края.
В Красноярском крае на хозяйственно-питьевые нужды забирается воды из водоисточников 318 млн. м?/год. ЦХПВ .обеспечиваются 81,9% населения, децентрализованными системами 15,5%. Для обеспечения населения ПВ ЦХПВ в Красноярском крае работают 1121 водопровод, используются 1218 колодцев и каптажей.
ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Красноярском крае» и его 17 филиалов с аккредитованными 17 санитарно-химическими лабораториями, 24 санитарно-бактериологическими лабораториями, 1 радиологической лабораторией проводят санитарно-химические анализы для определения в водной среде 67 химических веществ, все виды микробиологических и радиологических анализов, рекомендованных перечнем, показателей и данных для формирования федерального информационного фонда социально-гигиенического мониторинга, а также — биотестирование с определением суммарной мутагенной активности (СМА) и интегральной токсичности.
Финансовые затраты ФРУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Красноярском крае» и его филиалов на проведение Госсанэпиднадзора и СГМ за ХПВ составляют около 42 млн. рублей в год.
В ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Красноярском крае» созданы электронные базы данных, содержащие информацию за 2005 - 2009 гг. о результатах санитарно-химических, микробиологических, радиологических исследований при СГМ за водоисточниками ЦХПВ и ПВ, а также об инфекционной и неинфекционной заболеваемости населения, в т.ч. детей и подростков, взрослого населения во всех административных образованиях края.
Микробиологические показатели качества воды источников хозяйственно-питьевого водоснабжения и влияющие на них факторы
Методические подходы к изучению влияния химических веществ, микробных загрязнений, радиоактивности ПВі на состояние здоровья населения предусматривали математическое моделирование с использованием корреляционно-регрессионного, факторного, автокорреляционного и кластерного анализов, позволявших: устанавливать силу, направленность, количественные зависимости между различными показателями качества ПВ и уровнями заболеваемости населения; определять доли вкладов различных показателей ПВ в уровни заболеваемости; оценивать степень стационарности изменений уровней заболеваемости, детерминированной водным фактором; находить подобие санитарно-эпидемиологических ситуаций с заболеваемостью населения, обусловленной водным фактором в различных типах населенных пунктов.
Изучались количественные зависимости между изолированным, комбинированным, сочетанным содержанием в ПВ нитратов, общей минерализации, с сульфатов, солей жесткости, бария, суммарной а, -активностью и уровнями \ распространенности болезней костно-мышечной, мочеполовой, сердечно { сосудистой, эндокринной систем, органов пищеварения, врожденных пороков развития, а также связи и количественные зависимости между процентами нестандартных проб ПВ по содержанию ОКБ, ТКБ, коли-фагов и уровнями заболеваемости водноассоциированными острыми кишечными инфекциями (острыми кишечными инфекциями неустановленной этиологии, дизентерией Флекснера, вирусным гепатитом А). Исследовались зависимости между индивидуальными эффективными дозами внутреннего облучения за счет потребления ПВ и суммарными уровнями врожденных пороков развития, болезней крови и новообразований.
Определялись доли вкладов общей минерализации, жесткости, сульфатов, железа, нитратов ПВ в уровни впервые выявленных заболеваний мочеполовой, костно-мышечной, сердечно-сосудистой, эндокринной систем, органов пищеварения у жителей края. Устанавливались доли вкладов ПВ, не соответствующей ГН по микробиологическим показателям, в заболеваемость кишечными инфекциями в различных типах населенных пунктов Красноярского края.
Проводился анализ влияния ПВ с высокими концентрациями (1,5 — 3,0 ПДК) жесткости, фтора, железа, нитратов на заболеваемость населения болезнями костно-мышечной и мочеполовой систем, крови и кроветворных органов.
Находилось подобие различных типов населенных пунктов по совокупности показателей, характеризующих сезонность колебания качества воды по содержанию ОКБ, ТКБ и уровней ОКИ неустановленной этиологии, дизентерии Флекснера, вирусного гепатита А.
Статистическая обработка материалов исследований С позиций доказательной медицины в гигиенических исследованиях следует придерживаться.критериев доказательности [202]; устанавливать причинно-следственные связи в системе «здоровье человека — среда обитания» [195]; прибегать.к математическому моделированию [145]; использовать,корректную статистическую обработку [165].
По материалам выполненных исследований проведены статистическая обработка и математическое моделирование.
Методами параметрической и непараметрической статистики обработаны результаты санитарно-химических, микробиологических, радиологических анализов; показатели заболеваемости населения; расчетные показатели рисков в связи с потреблением ПВ; показатели СГМ и Госсанэпиднадзора. С использованием компьютерной программы "Descriptive statistics" пакета "Statistica 6,0" определялись средние величины и их ошибки, медианы, квартили, степень статистической достоверности по показателю р, критерию Стьюдента и Фишера. Выбраны стандартные статистические показатели [101, 263]. Для» математического моделирования использовались, автокорреляционный анализ; корреляционно-регрессионный анализ; факторный анализ; кластерный анализ, компьютерные программы которых заложены в пакет программ "Statistica 6,0" и имеются рекомендации по работе с ними [11].
Определение направленности, силы связей, коэффициентов корреляции и детерминации, их статистической достоверности, количественных зависимостей, описываемых уравнениями линейной регрессии, между группами различных показателей проводилось с помощью корреляционно-регрессионного од-нофакторного и многофакторного анализа (программа "Multiple Regression" в пакете "Statistica 6,0" [230].
Автокорреляционный анализ позволяет оценивать динамику изменений показателей во времени, получать их тренды, характеризующие направленность и уровень изменений,1 определять степень статистической достоверности по коэффициентам автокорреляции 1,2, ...п лагов и наличие автономных независимых внутренних связей, давать прогноз по трендам [18]. Использовалась компьютерная программа "Time Series/Forecasting".
Для определения суммарных долей вкладов отдельных факторов, влияние которых предполагается, а-также долей, вкладов отдельных факторові те илш иные показатели, характеризующие качество воды источников ХПВ и ПВ и заболеваемость населения, ранжирования факторов применялся факторный анализ (программа "Factor analysis" в пакете "Statistica 6,0").
Нахождение подобия различных типов населенных мест, различных частей края, сезонов по совокупности одновременно многих показателей, характеризующих ХПВ, риски и заболеваемость населения, проводилось при помощи кластерного анализа по программе "Cluster Analysis" [11].
Гигиеническая* оценка микробиологических показателей? качества питьевой воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения
В Красноярском крае ПВ ЦХПВ содержит канцерогенные вещества, включая микроэлементы (мышьяк, кадмий, свинец, бериллий, хром+6), бензол, хлорированные углеводороды метанового ряда (хлороформ, дихлорэтан, бром-дихлорметан, дибромхлорметан, четыреххлористый углерод) и пестициды.
С учетом медиан концентраций их в ПВ определялись первоначально канцерогенные индивидуальные риски в КГ, СМГ, сельских НП в различных частях (северной, центральной, южной) края.
Из данных табл. 5.53 видно, что суммарные канцерогенные индивидуальные риски в связи с потреблением ПВ, содержащей названные выше вещества, неодинаковы в различных типах НП и составляют в среднем в КГ 25,47-10"5, в СМГ - 46,18-10"5, в сельских НП - 48,42-10"5...59 88-10"5. Наибольшие доли в суммарные канцерогенные индивидуальные риски вносятся содержанием в ПВ мышьяка, хрома+6, бромдихлорметана, алдрина, атразина и гептахлора.
Величины суммарного канцерогенного индивидуального риска, обусловленные потреблением ПВ, во всех типах НП превышают предельно допустимый риск (1-Ю"4) и могут расцениваться как неприемлемые.
Определение канцерогенного популяционного относительного риска в связи с потреблением ПВ показало, что его средние величины в различных типах населенных пунктов достигают 0,36...0,86 случая рака в год дополнительно на 100 тыс. населения и наибольшие — в сельских НП центральной и южной частей края, наименьшие — в КГ (табл. 5.54).
Канцерогенные индивидуальные риски вследствие контаминации химическими веществами питьевой воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения в различных типа населенных пунктов Крас ноярского края
Величины суммарного канцерогенного популяционного абсолютного риска равны в различных типах НП с учетом количества проживающего населения 0,72...4,2 случая рака ежегодно дополнительно (табл. 5.54). Они наибольшие в крупных, средних и малых городах, где проживает большая часть населения края, и наименьшие - в сельских НП северной и южной частей края.
Суммарно канцерогенный популяционный абсолютный риск в Красноярском крае, вызванный потреблением ПВ ЦХПВ, составляет 11,3 случая рака в год дополнительно.
Таблица 5.54- Канцерогенные риски в связи- с потреблением питьевой воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения в различных ти пах населенных пунктов Красноярского края
Следовательно, при потреблении ПВ ЦХПВ в Красноярском крае возникают неприемлемые суммарные канцерогенные индивидуальные риски, обусловливающие, в свою очередь, канцерогенные популяционные относительные риски в пределах 0,36...0,86 случая рака в год дополнительно и канцерогенный популяционный абсолютный риск в 11,3 случая рака в год дополнительно. Ориентировочно канцерогенный популяционный относительный риск в связи с потреблением ПВ ИХПВ может вносить 0,16...0 39% в впервые выявляемую заболеваемость раком в Красноярском крае.
Определялись неканцерогенные риски заболеваний в связи с содержанием в ПВ химических веществ. Неканцерогенные риски обусловлены содержанием в ПВ железа, марганца, нитратов, свинца и никеля (характерно для болезней крови); марганца, свинца, мышьяка, алюминия, ртути и цинка (для болезней центральной нервной системы); ртути, мышьяка, бария, кадмия и молибдена (для болезней почек); нитратов, никеля, мышьяка и бария (для болезней сердечно-сосудистой системы); никеля, мышьяка, бериллия, бора и гептахлора (для болезней органов пищеварения); свинца, мышьяка, гептахлора, гексахлор-бензола, ртути и кадмия (для болезней эндокринной системы); свинца, ртути и бора (для патологии репродуктивной системы); железа, гексахлорбензола и ртути (для болезней иммунной системы).
Для каждого их названных веществ определялись коэффициенты опасности. Из данных рис. 5.23 видно, что наибольшие коэффициенты опасности имеют мышьяк и нитраты, наименьшие - никель, цинк, гептахлор. Коэффициенты опасности всех веществ меньше 1,0. Это позволяет считать, что каждое отдельно взятое вещество создает уровень неканцерогенного риска, не превышающий допустимого.
Коэффициенты опасности, обусловленные содержанием отдельных химических веществ в питьевой воде централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения в Красноярском крае
Данные о неканцерогенных рисках заболеваний по индексу опасности, как суммы коэффициентов опасности, представлены в табл. 5.55. Из нее следует, что, во-первых, наибольшие значения неканцерогенных рисков создаются при потреблении ПВ для болезней сердечно-сосудистой системы, органов пи 148 щеварения, эндокринной системы и почек, наименьшие - для болезней иммунной системы, репродуктивной системы и крови; во-вторых, неканцерогенные риски для всех болезней и во всех видах НП не превышают допустимый уровень; в-третьих, более высокие неканцерогенные риски создаются в сельских НП, преимущественно центральной и южной частей края, наименьшие — в КГ.
Неканцерогенные риски (по индексу опасности) заболеваний в связи с потреблением питьевой воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения в различных типах населенных пунктах
Изучение зависимостей между процентом проб ПВ ЦХПВ, не отвечающих ГН по МП, и заболеваемостью населения ВАОКИ (острыми кишечными инфекциями неустановленной этиологии, дизентерией Флекснера, вирусным гепатитом А) на административных территориях Красноярского края в течение 2002-2007 гг. показало, что имеются прямые, сильные и средние по силе (Rxy 0,43...0,72) статистически достоверные связи и количественные зависимости, описываемые уравнениями линейной регрессии (приводятся ниже в главе 7).
При этом прирост числа случаев на 100 тыс. населения на 1% проб ПВ, не соответствующих по МП, составляет ОКИ неустановленной этиологии - 6,2 случая, дизентерии Флекснера — 1,6 случая, вирусного гепатита А — 0,15 случая.
С учетом этого и количества населения, экспонированного к потреблению ПВ ЦХПВ в различных типах населенных пунктов, рассчитывались индивидуальные, популяционные относительные и популяционные абсолютные риски; названных выше ВАОКИ (табл. 5.56).
Из данных табл. 5.56 следует, что в различных типах НП индивидуальные риски при потреблении ПВ ЦХПВ составляют: острых кишечных инфекций неустановленной этиологии 1,7-10"4...13,5-10"4; дизентерии Флекснера 4,4-10" 5...34,9-10"5; вирусного гепатита А-0,41-10"5...3,3-10"5.
Заслуживают внимания популяционные относительные риски. Они достигают на 100 тыс. населения в год: острых кишечных инфекций неустановленной этиологии 17..Л35 случаев; дизентерии Флекснера 4,4...34,9 случая; вирусного гепатита А - 0,41.. .3,3 случая.
