Введение к работе
Актуальность теки. В последние десятилетия наблюдается стремительное нарастание антропогенного воздействия на окружагщую сроду, достигшее такого уровня, что само существование человечества во многом определяется реальными возможностями найти разумное сочетание развития промышленного потенциала и оздоровления биосферы. В связи с этим охрана окружающей среды и улучшение условий труда,направленные на сохранение и укрепление здоровья населения, рассматриваются в СССР яан важнейшая государственная задача.
Советскими гигиенистами внесен большой вклад в разработку теоретических и практических аспектов охраны окружающей среды и улучшения условий труда (К.А.Буштуева,1976; Г.И.Сидоренко,1982; М.А.Пи-Н[ігіш,І9Б5; Г.И.Сидоренко, Ю.Г.Фельдман, 1985; И.В.Саяоцкий,Г386; Л.П.Шицнова,1986; Н.Ф.Измеров,1987; М.Г.Шандала, Я.И.Звиняциовсвий, ES88, и др.-1. В прошедшее десятилетие были проведены фундаменталь-ще исследования, касающиеся гигиенических проблем ряда основных отраслей промышленности (Б.К.Байков,І98І; К.П.Селянкина,1981; A.M. Большаков,1952; К.В.Григорьева,1982; В.Ф.Петров,1982; Ф.Ф.Даутов, [983; В.П.Падалкнн,1985, и др.). В то зке время, как свидетельству-эт данные специалистов ЦБП (А.Я.Типисев,1984) и гигиенистов (Г.В. Зелкшщкий, Н.В.Волкова, 1981, Н.Н.Костродшлов, А.В.Ершов,1987).неостаточно работ, посвященных изучению санитарного состояния воздушной среды в районах размещения и на предприятиях ЦБП, исследование) влияния загрязнений воздуха на функциональное состояние и забо-:еваемость населения. Все проведенные до настоящего времени иосле-;ования касались отдельных предприятий и производств, причем боль-іая часть данных по сульфитцеллюлозному производству относится к еотидесяткм годам. Не проводились сравнительные исследования в айонах размещения предприятий ЦБП с сульфитным, сульфатным и одно-ременно сульфитным и сульфатным способами производства целлюлозы.
В доступной литературе не обнаружено данных о комплексном изу-ении влияния на здоровье населения загрязнения воздуха выбросами редприятий ЦБП, природно-климатических и социально-бытовых фавто-ов. До сего времени отсутствуют работы по оценке суммарных аэро-енных нагрузок, складывающихся в результате загрязнения атмосферою Еоздуха и воздуха рабочей зоны для конкретных отраслей промыш-энности, в том числе и для целлшозяо-бумакяой. Создавшееся поло-зние не позволяло составить четкое представление о степени небла-эприятного воздействия аэрогенных нагрузок на здоровье населения,
что в свою очередь тормозило разработку научно обоснованных мероприятий, направленных на охрану чистоты воздушного бассейна и снижение заболеваемости.
В связи с вышеизложенным возникла необходимость проведения комплексного гигиенического изучения и оценки влияния на здоровье населешія аэрогенных химических нагрузок, складывающихся в районах размещения предприятий ЦЕП с различными способами производства целлюлозы, с учетом природно-климатических и социально-бытовых факторов. Решению этих вопросов, имекщих важное народнохозяйственное и социальное значение, посвящена данная работа.
Тема диссертации планировалась в соответствии с "Комплексной программой по усилению профилактики заболеваний и укреплению здоровья населения СССР на 1985-1990 годы", утвержденной на совместном заседании коллегии Министерства здравоохранения СССР и Президиума АМН СССР 15 ноября 1984г., научно-технической программой ГКНТ ССОР "Разработка и осуществление комплекса мероприятий по охране и улучшению использования воздушного бассейна городов,водных и рекреационных ресурсов (охрана окружающей среды)", а также республиканской программой "Гигиенические аспекты охраны окружающей среды и условий труда при комплексной переработке древесины".
Отдельные фрагменты диссертационной работы были выполнены в связи с участием автора в Союзных программах "Здоровье населения Сибири" и "Рациональное использование природных- ресурсов бассейна Ладожского озера" ("Ладога").
Цель и задачи исследований. На основании структурного анализа системы "производственная среда - окружающая среда - человек" дать комплексную гигиеническую оценку аэрогенных химических нагрузок в районах с развитой целлюлозно-бумажной промышленностью, их влияния на здоровье населения и разработать научные основы системы мероприятий, направленных на оздоровление воздушной среды с целью улучшения здоровья населения и профилактики заболеваний.
Для достижения поставленной цели в процессе натурных к экспериментальных исследований было необходимо решить следующие взаимосвязанные задачи:
разработать и обосновать концептуальную модель и методические подходы к, комплексной гигиенической оценке аэрогенных химических нагрузок и их действия на здоровье населешія;
дать гигиеническую характеристику предприятий ЦБП с различными способами производства целлюлозы, как источников загрязнения атмосферного воздуха и воздуха рабочей зони;
изучить загрязнение атмосферного воздуха в районах размещения предприятий ЦБП, дальность распространения, колебания в зависимости от погодных условий, закономерности изменения уровней концентраций от времени их осреднения;
изучить уровни загрязнения воздуха па основних рабочих местах в цехах целлюлозного производства;
рассчитать аэрогенные нагрузки, действующие на различные возрастные и профессиональные группы населения;
-- провести комплексный анализ действия аэрогенных химических нагрузок в районах с развитой 1Щ на различные возрастные и профессиональные группы населения с учетом существующих способов производства целлюлозы, природно-климатических и социально-бытовых условий: изучить заболеваемость, функциональное состояние и субъективные ощущения, выявить наиболее информативные показатели пре-морбидных состояний;
разработать адекватные математические модели, отражающие зависимость состояния здоровья населения от суммарных аэрогенных нагрузок и их составляющих. Установить количественные характеристики этих зависимостей с оценкой приоритетности составляющих аэрогенной химической нагрузки по степени влияния на здоровье;
провести изучение биологического действия ряда новых перспективных химических веществ, которые могут поступать в воздух с выбросами предприятий ЦБП, в связи с модернизацией технологических процессов, разработать их гигиенические нормативы в воздухе, изучить распределение и токсикокинетику меркаптанов в организме при ингаляционном поступлении;
на основании математического прогнозирования научно обосновать рекомендации по охране воздуха в районах размещения и на предприятиях ЦБП с целью улучшения здоровья населения.
Научная новизна исследований состоит в разработка нового перспективного направления в гигиенической науке - изучения действия суммарных аэрогенных нагрузок на здоровье населения с учетом социальных и природно-климатических факторов. На примере целлюлозно-бумажной промышленности впервые в гигиене разработаны и применены базисные и нонкретные модели оценки аэрогенных нагрузок, а также система показателей, характеризующая эти нагрузки.
В процессе выполнения работы впервые получены следующие результаты:
дана комплексная гигиеничесная оценка современных предприятий целлюлозно-бумажной промышленности как источников загрязнения атмосферного воздуха и воздуха рабочей зоны при основных методах производства целлюлозы;
установлены закономерности формирования и рассеивания химических веществ в атмосферном воздухе, выделяющихся с выбросами предприятий ЦБП, с учетом природно-климатических условий, зависимости максимальных концентраций от времени осреднения проб;,
дана характеристика уровней загрязнения атмосферного воздуха 2 районах размещения предприятий ЦБП по отдельным ингредиентам и комплексным показателям. Установлено наличие сильной корреляционной связи между различными комплексными показателями загрязнешія атмосферного воздуха;
разработаны методические подходы к количественной оценке аэрогешшх химических нагрузок и их действия на организм на основе системного анализа и математического моделирования сложной много-факторной зависимости "загрязнение воздуха рабочей зоны - загрязнение атмосферного воздуха - здоровье населения". Определены уровни реальных аэрогенных нагрузок, действующих на различные возрастные и профессиональные группы населения;
дана количественная оценка и установлены особенности соче-танного действия аэрогенных химических нагрузок, природно-климатических, социальных и биологических фанторов на заболеваемость детского населения в городах с развитой ЦБП;
определены наиболее информативные и чувствительные показатели функционального состояния детского организма, характеризующие неблагоприятное действие аэрогенных нагрузок;
дана количественная оценка и установлены особенности влияния суммарных аэрогенных нагрузок и отдельных их составляющих на уровни заболеваемости с ВУТ рабочих ряда производств предприятий ЦЕП;
определены характер и интенсивность изменений показателей функционального состояния организма рабочих ЦБП в зависимости от состава и.уровней аэрогешшх химических нагрузок;
разработаны математические прогностические модели зависимостей состояния здоровья населения от -колебаний уровней аэрогенных нагрузок, выявлены ингредиенты и показатели, имеющие наибольшую корреляционную сеязь с изменениями параметров здоровья населения;
- экспериментально установлены особенности распределения и
оксикокинетики меркаптанов в организме, изучено биологическое
ействие ряда новых химических веществ, предложенных для использо-
ания ЦЕП или встречающихся в их выбросах, на основании чего раз-
аботаїш гигиенические нормативы соединений в атмосферном воздухе.
Практическая значимость работы. На основании теоретических атериалов, натурных и экспериментальных исследований определены лкжайшие и долгосрочные гигиенические задачи для предприятий цел-юлозно-бумажной промышленности и органов санитарной службы, рас-оложенных в районах их размещения.
По результатам системного анализа влияния атмосферных загряз-ений и загрязнений воздуха рабочей зоны предприятий ЦЕЛ на окру-аіощую среду и здоровье населения предлолена научно обоснованная» рограмма действий, направленная на предотвращение неблагоіїриятно-о воздействия выбросов ЦЕП.
материалы диссертационной работы были реализованы в следующих втодических и нормативных документах:
- методических указаниях "Гигиеническая оценка предприятий зллюдозно-бумадшой промышленности как источников загрязнения ат-эсферного воздуха" (АШ СССР.Проблемная комиссия Союзного значе-;ія "Научные основы гигиены окружающей ореды". Секция гигиены атмосферного воздуха.Одобрены решением пленума секции 5-6.04.88г. В ІСЦ З/ЗО от 20.05.88г.);
- методических рекомендациях "Физиолого-гигиеническое обосно-
іние оптимизации трудовой деятельности операторов сульфат-целлю-
53Н0Г0 производства". Л.,1988г. Утвердцены зам.министра лесной,
зллюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности СССР4
3.12.86г.
Материалы использованы при составлении "Санитарных правил по сране атмосферного воздуха" (АМН СССР.Проблемная комиссия союзно-. ) значения "Научные основы гигиены окружающей среды".Секция гиги-ш атмосферного воздуха. Справка І0-ІЗ/88с от 13.11.88г.).
Материалы внедрены,при разработке раздела "Охрана воздушного юсейна" в схеме районной планировки Амурской области Ленинград-сим Государственным институтом проектирования городов Госстроя SCP (акт внедрения от 29 февраля 1989г.).
Разработаны 12 нормативов содеряания химических веществ в ат-)сф>ерном воздухе, 10 из которых утверадены в качестве ОБУВ: аарота, диоксида хлора, резорцина, этилмеркаптана, пропилыеркаптана, ітрита натрия, хлористого цинка, гексаметилентетрашна.изоборнео-
ла, намфена.(Одобрены секцией "Гигиена атмосферного воздуха" Проблемной комиссией союзного значения "Научные основы окружающей среды" АМН СССР. Утверждены Минздравом СССР,список Ш 4414-87 от 28.07. 87г. и дополнение J5 I к нему - 1'$ 4944-88 от 22.12.88г.).
Материалы трижды экспонировались на Выставке достижений народного хозяйства СССР (Павильон "Здравоохранение СССР". Справки й 38/799 от'19.12.88г., 1 38/614 от 26.12.86г.,В 38/741 от 23.II.88г.)
Материалы экспонировались на выставке "Здоровье человека в Сибири - в действии". Академия медицинских наук СССР. Сибирское отделение. (Справка И 38-07/7 от 17.II.87г.).
Материалы использованы:
при оценке природоохранных мероприятий на Приозерском ЦЗ к решении вопроса о его закрытии в январе-марте 1986г. (Акт о внедрении Приозерской РайСЭС Ленинградской области от 10.03.86г.);
для обоснования решения об ограничении строительства,определения необходимых планировочных и градостроительных решений в генеральном плане развития г.Сегежа (Акт внедрения Республиканской СЭС Карельской АССР J5 3-1-2078 от 26.10.89г.);
при экспертизе проекта целлюлозного завода с кислородно-щелочной варкой целлюлозы Сясьского ЦБК (Акт о внедрении Ленинградской областной СЭС В 2-6-382а от 30.06.88г.);
для изучения влияния атмосферного воздуха на состояние здоровья жителей г.Новополоцка (Акт о внедрении Белорусского научно-исследовательского санитарно-гигиенического института от 6.06.89г.);
- при проведении работ по оптимизации трудовой деятельности рабочих и охране окружающей среды на Усть-Илимском ЛПК (Акт о внедрении В 102-12/316 от 25.01.89г.), Котласского ЦБК (Ант о внедрении от 7.02.89г.), Сыктывкарском ЛПК (Акт о внедрении'$ 79/10960 от 22.09.89г.).
Материалы и рекомендации диссертации были использованы в деятельности Котласской ГорСЭС (Справка № 137/о от 28.01.85г.),Корякской РайСЭС (Акт о внедрении й 214/о от П.06.85г.),' Слюдянской РайСЭС Иркутской области (Акт о внедрении от 20.05.86г.), Кондопож-ской РайСЭС (Акт о внедрении от 7.01.87г.), Великолукской ГорСЭС (Акт о внедрении \Ь 528 от 28.04.89г.), Республиканской СЭС Кони АССР (Акт о внедрении П 1597/04 от 2.П.89г.).
Вошли в Программу курсов информации и стажировки по теме. "Гигиенические аспекты охраны окружающей среда и условий тр^да при комплексной переработке древесины" Минздрав PCwCP, Республиканская
санитарно-эпидемиологическая станция.Ленинградский санитарно-гигие-ничесяий медицинский институт. Л.,1984.
Нашли применение при чтении лекций и проведении практических занятий со слушателями ФІШ при ЛСГШ.
В ходе выполнения исследований бшж модифицированы некоторые методани, что нашло отражение в 5 рационализаторских предложениях ОЬ 873 от 21.05.85г., із 877 от 12.08.85г., Га 883 от 12.09.85г., ik 1097 от IS.01.88г., & 1098 от 19.01.88г.).
Личный вклад автора. Автором разработаны концептуальная модель, методическая схема выполнения работы, проведено математическое планирование, обобщение и анализ результатов исследований. Выбраны репрезентативные объекты и методи исследований. Выполнены натурные и экспериментальные исследования, касающиеся оценки характера и масштабов загрязнения атмосферного воздуха, воздуха рабочей зоны, влияния природно-климатических условий регионов размещения ЦЕП, особенностей производства целлюлозы, социальных факторов,экологических ситуаций на здоровье населения. Изучено действие ряда перспективных химических веществ на биологические объекты.
Некоторые специальные исследования по плану диссертанта и его участии проводились совместно с сотрудниками кафедр общей гигиены, биологии, физики ЛСГШ, ЛНПО "Позитрон", работниками региональных > СЭС, за что автор выражает им глубокую благодарность.
Доля участия автора в аналитических исследованиях составляет более 80/J, в обобщении и анализе материалов - 100$.
На защиту выносятся следующие основные положения:
особенности к закономерности Армирования аэрогенных химических нагрузок, обоснование принципов, методов и критериев их гигиенической оценки на примере районов с развитой ЦБП;
качественная и количественная характеристика влияния, аэрогенных химических нагрузок на заболеваемость, функциональное состояние организма различных возрастных и профессиональных групп населения с учетом сочетанного действия природно-климатических и социальных факторов;
механизмы действия аэрогенных химических нагрузок на организм, связанные со снижением-неспецифической резистентности,лабильности терморегуляторних процессов и уровня энергетического обмена;
гигиенический прогноз и математичесние модели, характеризующие изменения состояния здоровья населения в связи с действием аэрогенных химических нагрузок;
- характеристика биологического действия резорцина, антрахино-'на, хлористого цинка, изоборнеола, камфена и ряда других химических соединений, предложенных для использования в ЦБП.токсикокине-тгаса и распределение меркаптанов в организме при ингаляционном поступлении;
. - гигиеническое обоснование системы, профилактических мероприятий по оздоровлению атмосферного воздуха и воздуха рабочей зоны в районах размещения и на предприятиях ЦШ, с целью улучшения здоровья населения и профилактики заболевании.
Апробация работы. Материалы исследований были представлены и обсуждены на 19 всесоюзных, республиканских, региональных съездах конференциях и симпозиумах.
Публикации. Основные положения диссертации отражены в 32 печатных работах, из них.12 самостоятельных.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, обзора литературы, 8 глав собственных исследований, заключения,выводов, списка литературы, приложения. Изложена на 485 страницах и включает 293 страницы текстовой части, 96 таблиц, 26 рисунков,список литературы. Приложение состоит из 74 страниц текста и 63 табли