Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 10
Глава 2. Материалы и методы исследования 28
2.1. Объект, объем, методы исследования, используемые средства 28
2.2. Методы гигиенической оценки риска для здоровья населения 30
2.3. Статистическая обработка результатов, используемые программные средства
Глава 3. Идентификация химических соединений в атмосферном воздухе селитебных территорий промышленного города .
3.1. Климато - географическая характеристика 3 5
3.2. Гигиеническая оценка источников загрязнения атмосферного воздуха промышленного города
3.3. Особенности формирования аэрогенной нагрузки селитебных территорий промышленного города
3.4. Особенности формирования аэрогенной нагрузки в административных районах города
Глава 4. Распределение примесей химических веществ в воздухе закрытых помещений
4.1. Особенности территориального формирования аэрогенной нагрузки в закрытых помещениях
Глава 5. Гигиеническая оценка суммарного аэрогенного риска здоровью населения промышленного города
5.1 Оценка опасности возникновения неканцерогенных эффектов 91
5.2. Оценка опасности возникновения канцерогенных эффектов 97
Заключение 105
Выводы 113
Практические рекомендации 115
Список использованной литературы 116
Приложения 138
- Методы гигиенической оценки риска для здоровья населения
- Гигиеническая оценка источников загрязнения атмосферного воздуха промышленного города
- Особенности территориального формирования аэрогенной нагрузки в закрытых помещениях
- Оценка опасности возникновения канцерогенных эффектов
Введение к работе
В современных условиях становится очевидным, что сохранение и укрепление здоровья населения в значительной мере зависит от состояния окружающей среды. Улучшение состояния среды обитания человека относится к числу самых приоритетных задач современного цивилизованного общества. Прошедшее десятилетие характеризуется интенсивными исследованиями по созданию системы экологической безопасности. Одним из основных путей её реализации является оценка аэрогенного риска, которая рассматривается в качестве приоритетного механизма разработки управленческих решений по оптимизации состояния атмосферы промышленных городов.
Многими исследователями атмосферный воздух и присутствующие в нем загрязнители, оцениваются как первостепенный фактор окружающей среды, формирующий высокий уровень риска здоровью в условиях урбанизированных территорий [5,11,45,123].
В проведенных до настоящего времени исследованиях, в основном дана эколого - гигиеническая оценка загрязнения атмосферного воздуха селитебных территорий, вместе с тем наличие многочисленных источников загрязнения в жилых и общественных зданиях формируют высокие концентрации вредных веществ и определяют потенциальную опасность для здоровья при их суммарном действии [57,128]. Поэтому остается актуальным изучение количественных зависимостей и описание существующих закономерностей распределения токсикантов в воздухе закрытых помещений. До последнего времени оценка риска здоровью проводилась при анализе содержания примесей только в атмосфере селитебных территорий.
Одним из открытых вопросов в анализе риска здоровью остается выделение доказательных критериев оценки и ранжирования токсикантов по
уровню воздействия применительно к условиям реального времени пребывания человека, с учетом сценария маршрута воздействия.
Многие вопросы по определению риска для здоровья населения вследствие воздействия многокомпонентного загрязнения атмосферы селитебных территорий и микросред закрытых помещений изучены недостаточно. Отсутствуют данные по распределению химических веществ в системе «атмосфера селитебных территорий - воздух закрытых помещений», а также не проводилась оценка аэрогенного риска для здоровья населения при фактической экспозиции в микросредах жилой среды промышленного города.
В сложившихся социально-экономических условиях требуют совершенствования критерии и методы прогнозирования реализации риска здоровью. Недостаточно отработаны методические подходы при определении приоритетных показателей для осуществления социально-гигиенического мониторинга с участием всех субъектов государственного надзора.
Перечисленный круг нерешенных вопросов определил актуальность и составил цель и задачи настоящей работы
Цель исследования:
Провести идентификацию токсичных примесей в атмосферном воздухе и воздухе закрытых помещений с оценкой суммарного аэрогенного риска для здоровья населения промышленного города.
Задачи исследования:
Изучить качественное и количественное содержание химических веществ в атмосферном воздухе селитебной территории промышленного города.
Провести идентификацию химических веществ в воздухе закрытых помещений.
Оценить количественное распределение атмосферных примесей с учетом фактической экспозиции и маршрута воздействия.
Определить суммарный аэрогенный риск для здоровья населения.
Научная новизна.
Впервые проведена комплексная оценка влияния суммарного загрязнения атмосферного воздуха и воздуха закрытых помещений в разрезе административных районов города. Определена структура аэрогенной экспозиции и вклад в формирование суммарного риска здоровью загрязнителей атмосферного воздуха и воздуха закрытых помещений на изучаемых территориях. Рассчитан суммарный популяционный риск опасности возникновения канцерогенных эффектов и формирования патологии отдельных органов и систем, критичных по воздействию поллютантов, присутствующих в атмосферном воздухе и воздухе закрытых помещений. Определен вклад воздушной среды закрытых помещений в формирование неканцерогенного и канцерогенного риска здоровью населения промышленного города.
Практическая значимость работы.
Установлены приоритетные химические соединения в атмосферном воздухе и воздухе закрытых помещений административных районов города с учетом формирования риска популяционному здоровью населения. Проведено ранжирование территории промышленного города в соответствии с опасностью возникновения канцерогенных и неканцерогенных эффектов, обусловленных различным внутрисредовым распределением веществ.
Модель распределения поллютантов на изученных территориях с разным уровнем антропогенного воздействия, позволяет рассматривать взвешенные вещества, кадмий, никель, и формальдегид в воздушной среде селитебных зон и формальдегид, фенол и взвешенные вещества в воздухе закрытых помещений как универсальные маркеры экспозиции для факторов
жилой среды при идентификации токсикантов и оценке риска здоровью населения при ведении социально-гигиенического мониторинга (СГМ) и установлению санитарно - защитных зон предприятий, в соответствии с СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов».
С учетом приоритетных факторов риска и источников загрязнения атмосферы разработаны гигиенически обоснованные мероприятия по охране окружающей среды, рекомендации по рациональному анализу информации об аэрогенном загрязнении среды обитания в рамках программы социально-гигиенического мониторинга. Созданы компьютерные базы данных социально-гигиенического мониторинга для промышленного города.
Реализация результатов исследования.
Результаты исследований послужили основой для разработки комплекса мероприятий, направленных на совершенствование системы СГМ, обоснования размеров санитарно - защитных зон для предприятий I и II класса, в том числе по оптимизации объема контролируемых химических веществ в объектах среды обитания.
Результаты исследования внедрены в практическую деятельность отделов социально-гигиенического мониторинга ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области» (акт внедрения от 12.03.2008г.) и Управления Роспотребнадзора по Оренбургской области (акт внедрения от 24.03.2008г.). Материалы исследований включены в ежегодные доклады «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Оренбургской области» (2006 -2007 гг.), в информационный сборник «Деятельность испытательного лабораторного центра ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области» по лабораторно - инструментальному обеспечению госнадзора» (Оренбург, 2007г.) и используются Комитетом по охране окружающей среды и природных ресурсов администрации Оренбургской
области (акт внедрения от 14.02.2008г.), для решения вопросов охраны окружающей среды.
Материалы диссертации используются в учебном процессе в Оренбургской медицинской академии, включены в программу курсов усовершенствования врачей - гигиенистов, врачей-лаборантов, помощников санитарных врачей в Оренбургской области (акт внедрения от 9.04.2008г.).
Апробация работы.
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на международных, всероссийских, межрегиональных и региональных конференциях: 1-й Международной конференции «Безопасность. Технологии. Управление», Тольятти, 2005; всероссийской научной конференции «Итоги и перспективы научных исследований по проблеме экологии человека и гигиены окружающей среды», Москва, 2006; всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития медико-профилактического дела в Российской Федерации», Казань, 2006; всероссийской научно-практической конференции «Инновационные технологии обеспечения безопасности питания и окружающей среды», Оренбург, 2007; научно-практической конференции «Социально-гигиенический мониторинг среды обитания и здоровья населения», Оренбург, 2004.
Основные положения, выносимые на защиту:
Сравнительная количественная характеристика маркеров экспозиции в воздухе селитебных территорий и закрытых помещений.
Формирование многосредового аэрогенного канцерогенного и неканцерогенного риска здоровью.
Обоснование маркеров экспозиции для целей социально -гигиенического мониторинга и оценки риска здоровью.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, из них 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК.
Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка используемой литературы. Текст изложен на 137 страницах, иллюстрирован 16 таблицами и 57 рисунками. Список литературы содержит 217 источников (в том числе 51 иностранных авторов). Материалы приложений включают документы, подтверждающие практическую значимость работы.
Работа выполнена на кафедре общей и коммунальной гигиены с экологией человека (зав. кафедрой - доктор медицинских наук, профессор В.М. Боев) Оренбургской государственной медицинской академии (ректор -доктор медицинских наук, профессор С.А. Павловичев).
Методы гигиенической оценки риска для здоровья населения
Методология оценки риска позволяет составить прогнозную характеристику здоровья населения при сохраняющемся воздействии изучаемых факторов и принять необходимые управленческие решения по минимизации риска. Выработанные предложения по приемлемости риска позволяют систематизировать комплекс мер в пространственном и временном аспектах.
Оценки риска проводилась а в соответствии с «Руководством по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду (Р 2.1.10.1920-04. - М. - 2004)» включала четыре основных этапа:
1. Идентификация опасности - выявление всех потенциально опасных факторов, оценку весомости доказательств их способности вызывать определённые вредные эффекты у человека при предполагаемых условиях воздействия, а также отбор приоритетных факторов, подлежащих углубленному исследованию в процессе оценки риска.
2. Оценка зависимости «доза-ответ» - количественная характеристика связей между концентрациями, экспозицией или дозой изучаемого фактора и вызываемыми им вредными эффектами.
3. Оценка экспозиции - характеристика уровней, продолжительности, частоты и способов воздействия исследуемых факторов на оцениваемые группы населения.
4. Характеристика риска - установление источников возникновения и степени выраженности рисков при конкретных сценариях и маршрутах воздействия изучаемых факторов.
Характеристика веществ, не обладающих канцерогенным эффектом, рассчитывалась путём сопоставления фактического суточного воздействия (суточной дозы) с величиной референтной (безопасной) дозы или концентрации
Канцерогены в различных объектах окружающей среды были идентифицированы на основании ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно-допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест», а также с использованием баз данных Интегрированной информационной системы о рисках (IRIS), Агентства по охране окружающей среды США (U.S. ERA).
Для оценки канцерогенного риска использовались два количественных параметра: фактор канцерогенного потенциала или фактор зависимости доза-ответ (CPS или SF) и индивидуальный канцерогенный риск (CR).
Высокий (De Manifestis) - не приемлем для производственных условий и населения. Необходимо осуществление мероприятий по устранению или снижению риска ю-3
Средний - допустим для производственных условий; при воздействии на население необходимы динамический контроль и углубленное изучение источников и возможных последствий неблагоприятных воздействий для решения вопроса о мерах по управлению риском Ю-3 _j 0-4 Низкий - допустимый риск (уровень, на котором, как правило, устанавливаются гигиенические нормативы для населения) 10 4_1 о"6
Минимальный (De minimis) - желательная (целевая) величина риска при проведении оздоровительных и природоохранных мероприятий Менее 10"6 Фактор канцерогенного потенциала характеризует угол наклона в нижней линейной части зависимости доза-ответ и представляет собой 95% верхний доверительный интервал для вероятности ответа на единицу дозы потенциального канцерогена. При расчете поглощенной дозы (LADD) использованы значения фактической экспозиции. Нами был выбран сценарий, при котором на человека аэрогенным путем воздействуют поллютанты двух микросред - атмосферного воздуха и воздуха закрытых помещений. Экспозиция оценивалась с учетом времени пребывания в каждой из сред. При этом под воздухом закрытых помещений подразумевалось нахождение человека в административных (офисных) и жилых помещениях. Степень канцерогенного риска оценивалась в соответствии с количественными параметры представленными в таблице 2. Кроме того, был рассчитан популяционный канцерогенный риска для населения города и в разрезе административных территорий, с учетом проживающего населения.
На основании полученных данных были разработаны гигиенически и экономически обоснованные мероприятия по профилактике неблагоприятных отклонений показателей популяционного здоровья населения промышленного города, рекомендации по улучшению системы анализа информации в рамках социально-гигиенического мониторинга и определены дополнительные региональные показатели.
Полученные результаты были подвергнуты статистической обработке с определением средней арифметической величины (М), средней ошибки (ш) и среднеквадратического отклонения(ст). Для выявления статистически значимых различий в сравниваемых группах были использованы t - критерий Student и непараметрический ранговый метод. Полученные данные признаны достоверными при значениях р 0,05. Все расчеты осуществлялись с использованием персональных IBM-совместимых компьютеров в программных средах Excel. Для изучения связей между признаками применялся корреляционный анализ Спирмена, при помощи пакета программ Statistica for Windows, Release 6.0, "StatSoft Inc." В течение всего периода наблюдений формировались электронные базы данных, что позволило корректно в последующем осуществлять их статистическую обработку.
Гигиеническая оценка источников загрязнения атмосферного воздуха промышленного города
Процессы перемещения воздушных масс и тем самым переноса разного рода загрязнений превалируют в атмосферном воздухе, что делает воздух наиболее нестабильной по составу и наименее управляемой человеком средой. Высокая вариабельность состава атмосферного воздуха и количества в нем загрязнений в разных точках наблюдения также объясняется большим количеством неравномерно распределенных в городской черте источников выбросов в атмосферу. Неравномерность уровней воздействующих концентраций поллютантов значительно затрудняет оценку их влияния на человека.
Большую роль в формировании загрязнения атмосферного воздуха г. Оренбурга имеют выбросы, образующиеся в технологических процессах сгорания, а также при переработке нефти и газа. В черте г. Оренбурга и вокруг него расположено достаточно большое количество предприятий газоперерабатывающего комплекса и теплоэнергетики. На северо-западе на расстоянии 20 - 24 км расположены Каргалинская ТЭЦ, Оренбургский газоперерабатывающий завод, Оренбургский гелиевый завод. На юге, на различных расстояниях (более 5 км) расположены объекты Оренбургского газопромыслового управления.
В городской черте, в промышленной зоне, расположены Сакмарская ТЭЦ, Оренбургская котельная. В непосредственной близости к жилой зоне находятся нефтемаслозавод, ПО «Стрела», заводы «Металлист», «Гидропресс», «Сверл», ПО «Радиатор», «Инвертор», фабрики «Ореншаль», «Ореана», «Оренбургшвеймех», мебельные производства, комбинаты хлебопродуктов и др. Всего в городе зарегистрировано 753 промышленных предприятий, относящихся к 28 отраслям промышленности. Большое значение в загрязнении атмосферного воздуха имеют также многочисленные газовые и угольные котельные частного сектора зимой и ветровой подъем пыли в летний период года.
Анализ отчетной формы «2ТП-воздух» по предприятиям г. Оренбурга показал, что в список учтенных объектов включено около 170 объектов, отчеты ежегодно представляют не более 150 предприятий, что составляет около 70 % от всех промышленных предприятий, осуществляющих выбросы в атмосферный воздух. Качественный и количественный состав атмосферных выбросов промышленных объектов существенно отличается. Общее количество наименований химических веществ, включенных в отчеты, составило 175, при этом перечень выбрасываемых веществ составляет от 3 -6 наименованиями до 25 - 30 веществ, составляя в среднем по предприятиям города 12-17 химических веществ и соединений. Минимальное количество выбросов в атмосферу по отчетам «2ТП-воздух» составило 63 кг на предприятии по обработке полимерных материалов. Максимальный объем выбросов зарегистрирован на предприятии газовой промышленности - более 39 тысяч тонн и предприятии теплоэнергетики - более 5,2 тысяч тонн.
Как видно из представленных в таблице данных, основной вклад в суммарный выброс от стационарных источников загрязнения вносили газоперерабатывающий завод, Каргалинская ТЭЦ, Сакмарская ТЭЦ и гелиевый завод.
Основными стационарными источниками загрязнения воздуха отдельными поллютантами в г. Оренбурге являются: по взвешенным веществам - завод железобетонных изделий ОАО «Оренбургпромстрой», ЗАО «Силикатный завод», ЗАО «Завод крупнопанельного домостроения», ОАО «Комбинат строительных материалов», ООО СК «Газпромдорстрой», ОАО «Оренбургдорстрой», ОАО «Хлебопродукт»; по окислам азота - газопромысловое управление, газоперерабатывающий завод, Сакмарская ТЭЦ, Каргалинская ТЭЦ, локомотиворемонтный завод, ОАО «Радиатор», а также отопительные котельные; по диоксиду серы - газоперерабатывающий завод, газопромысловое управление, Каргалинская ТЭЦ, ОАО «Радиатор», Сакмарская ТЭЦ; по формальдегиду - ОАО «Комбинат строительных материалов», ТОО «Мебельная фабрика», ПО «Стрела», ОАО «Инвертор», мебельный комбинат, ОАО «Завод РТИ», АО «Орентекс»; по никелю - АО «Инвертор», ПО «Стрела».
В структуре выбросов преобладают газообразные вещества, составляя 94,6 % по массе, включая окислы азота - 45,9 %, сернистый ангидрид - 20,3 %, оксид углерода - 18,9 %, углеводороды - 0,7 %, прочие газообразные вещества - 8,9 %. На твердые выбрасываемые в атмосферу вещества приходится 5,4 %. Значительную часть твердых загрязняющих веществ составляют различные виды пыли (81,2 %), оставшуюся часть формируют металлы и их соединения (марганец, свинец, хром, никель, цинк, медь и др.). В структуре пыли 83,2 % приходится на неорганическую пыль и 16,8 % -пыль органического происхождения.
Вместе с тем, данные формы 2ТП-«воздух» не учитывают выбросы от индивидуального автотранспорта. Автомобильный транспорт как источник загрязнения воздушной среды имеет приоритетное значение, максимально приближен к человеку, выбросы осуществляются в приземном слое не только в непосредственной близости, но и внутри селитебных зон, внутри дворовых территорий микрорайонов.
Как видно из таблицы 4, установлено увеличение удельного веса выбросов от автотранспорта, который вырос до 77,6% от суммарного. Причем выбросы от личных автомобилей увеличились в 1,74 раза, и их удельный вес в общей структуре вырос с 27,3% до 51,9%.
Общее количество автотранспорта достигло в 2005 году 111306 единиц, что в 1.2 раза превысило уровень 1993 года и достигло показателя 1 автомобиль на 5 человек. В абсолютных цифрах, количество автомобилей в 2005 году по сравнению с 1993 годом увеличилось на 29.2 тыс. единиц. Увеличение автомобильного транспорта в Оренбурге повторяет общую тенденцию как в России, так и за рубежом. По данным департамента автомобильного транспорта Минтранса РФ, за последние 10 лет автомобильный парк России увеличился в 2,5 раза и составляет в настоящее время более 25 млн. автомобилей. Рост произошел за счет увеличения количества легковых автомобилей, которых зарегистрировано в РФ около 20 млн. Ежегодно количество автомобилей в России увеличивается на 8 %. Таким образом, выбросы от автомобильного транспорта оказывают приоритетное влияние на качество атмосферного воздуха и эколого-гигиеническую обстановку в г. Оренбурге.
Особенности территориального формирования аэрогенной нагрузки в закрытых помещениях
На следующем этапе нами был проведен анализ распределения изучаемых веществ в воздухе закрытых помещений по 4 административным районам города. Сравнение проводилось между территориями и со средним уровнем загрязнения токсикантами воздуха закрытых помещений по городу в целом.
При изучении особенностей формирования загрязнения воздуха закрытых помещений, в соответствии с выбранными зонами наблюдения, установлено, средняя концентрация пыли за период наблюдения изменялась в диапазоне от 1,4 (Ленинский район) до 2 ПДК (Промышленный район) (рисунок 42). Кроме того в Промышленном и Дзержинском районах уровень загрязнения превышает среднегородской.
При анализе среднемноголетнего содержания меди в исследованных районах города установлено, что концентрации данного загрязнителя составляли менее 0,8 ПДК (рисунок 47). Максимальный уровень отмечался в Ленинском районе - 0,72 ПДК, минимальный - в Дзержинском - 0,06 ПДК. В Ленинском наблюдается превышение среднегородской концентрации данного поллютанта. Рисунок 48. Среднемноголетнее содержание марганца в воздухе закрытых помещений (относительно ПДК)
Средняя концентрация марганца за период наблюдения не превышала предельный уровень по всем изученным зонам (рисунок 48). Максимальные значения среднемноголетнего содержания данного вещества, в том числе превышающие среднюю концентрацию по городу в целом, отмечено в Ленинском и Центральном районах и составили 0,45 ПДК. На остальных изученных территориях данные значения находились в пределах 0,5 ПДК, с минимальным содержанием в Промышленном районе - 0,18 ПДК.
Как видно из таблицы, суммарный коэффициент аэрогенной нагрузки по приоритетным химическим соединениям, выше нормируемых величин для воздуха закрытых помещений в 4,2 - 8,1 раз, в зависимости от территориального деления города.
Самая высокая суммарная аэрогенная нагрузка была установлена для Ленинского района. Это было обусловлено высокими концентрациями формальдегида, фенола, взвешенных веществ и меди. На втором ранговом месте - Дзержинский район, за счет концентраций фенола, взвешенных веществ, формальдегида и диоксида азота. На третьем ранговом месте -Центральный район, где суммарная аэрогенная нагрузка обусловлена высоким содержанием фенола, формальдегида, взвешенных веществ. Наименьшая суммарная нагрузка отмечена в Промышленном районе за счет взвешенных веществ, никеля, меди, фенола и формальдегида.
Уровни суммарной аэрогенной нагрузки в условиях воздействия поллютантов микросред воздушной среды различны в пределах выбранных зон наблюдения (таблица 9). Так в Промышленном районе, который занимает первое ранговое место по загрязнению атмосферного воздуха, отмечается самый низкий уровень загрязнения воздуха закрытых помещений. В Ленинском, Центральном и Дзержинском районах суммарная аэрогенная нагрузка в двух микросредах отличалась одним ранговым местом. Полученная особенность распределения химических веществ подтверждает, что качество воздуха закрытых помещений не всегда зависит от качества атмосферного воздуха.
В сложном динамическом процессе миграции химических элементов в среде обитания и их накопление в живых системах, необходимо учитывать антагонистические и синергические отношения между элементами при их совместном присутствии, а так же разные условия экспозиции. Идентификация загрязнителей атмосферного воздуха и воздуха закрытых помещений выявила разный уровень суммарной нагрузки и характер распределения поллютантов в изучаемых территориях урбанизированной среды, что во многом может определяться степенью межсредового перехода, распределения и путей миграции. В соответствии с алгоритмом своей повседневной деятельности человек находится в течение дня в разных местах городской застройки, отличающихся различным уровней антропогенной нагрузки. Ранее проведенными исследованиями установлено, что приоритетное значение имеют придорожные зоны. Второе ранговое место занимает территория жилой застройки, прилегающая к санитарно-защитным зонам промышленных предприятий, Разбавление загрязнений воздушной среды, сформированных на автомагистралях, в промышленных зонах и переносимых внутрь кварталов, можно признать неэффективным [128].
Поэтому для определения взаимосвязи химических веществ атмосферного воздуха и воздуха закрытых помещений в изучаемых территориях и особенностей их межсредового перехода нами использован метод парной корреляции на основе системного моделирования, так как системное моделирование является важным направлением в эпидемиологии неинфекционных заболеваний [44 ], для выявления причинно - следственных связей в системе « среда - здоровье» и достаточно широко представлено в работах по изучению факторов среды обитания на урбанизированных и сельских территориях Оренбургской области [18,19,21,22,24,29,34,35,40,41 ].
Результаты сравнительного анализа коэффициентов корреляций в атмосферном воздухе и воздухе закрытых помещений показали (таблица 10), что отмечена сильная прямая связь с содержанием диоксида азота (г= 0,94), никеля (г= 0,85), цинка (г= 0,96) и марганца (г= 0,99); прямая связь средней силы по содержанию взвешенных веществ (г= 0,5) и оксида углерода (г= 0,35); сильная обратная связь по содержанию формальдегида (г= -0,98) и обратная связь средней силы по содержанию железа (г = -0,54).
На сегодняшний день тесная взаимосвязь и взаимозависимость внутрижилищной и наружной городской среды определяет необходимость рассматривать жилую среду как единую систему человек - жилая ячейка -здание - микрорайон - жилой район города, которая в целом в научной литературе получила наименование жилой среды.
Выявляя локальные особенности жилой среды, гигиенисты тем самым получают реальную возможность вносить свой вклад в профилактику. Здесь важно учитывать, что в большинстве случаев факторы жилой среды - это факторы малой интенсивности и их опасность заключается в том, что они могут явиться не столько причинами, сколько условиями развития ряда заболеваний. Основной характерной чертой всех неблагоприятных воздействий жилой среды на здоровье человека является их комплексность и синергизм [63].
В последние годы требует пристального внимания качество воздушной среды жилых и общественных зданий, где многочисленные источники загрязнения создают нередко высокие концентрации, вместе с тем, по данным ВОЗ [106], люди проводят более 50% своего времени дома, а некоторые группы населения, такие как маленькие дети и люди старшего возраста, проводят дома 90% времени и даже больше [95].
Поэтому воздушная среда закрытых помещений даже в случаях при относительно невысоких концентрациях из-за большого количества токсичных веществ и небольших объемах воздуха для разбавления небезразлична для человека и может серьезно влиять на его здоровье [47,56,72].
В ранее проведенных исследованиях, при оценке аэрогенного воздействия химических соединений воздушной среды селитебных территорий промышленного города на здоровье населения [89.152], не учитывались особенности распределения поллютантов в системе «атмосферный воздух - воздух закрытых помещений», в том числе в разрезе административного деления территорий г. Оренбурга.
В данной главе представлены результаты комплексного изучения основных химических факторов воздуха закрытых помещений участвующих в формировании суммарной аэрогенной нагрузки на население г. Оренбурга. Исследования качества воздушной среды закрытых помещений проводились в жилых, административных и офисных зданиях.
Оценка опасности возникновения канцерогенных эффектов
Характеристика риска развития рака состоит в прогнозе вероятного числа дополнительных случаев этого заболевания за весь период жизни.
На первом этапе оценки дополнительного канцерогенного риска проведена идентификация опасности, то есть выявление специфических химических веществ, которые должны быть включены в оценку канцерогенного риска, вследствие их потенциальной способности вызывать онкологические заболевания. Для большей достоверности были использованы различные базы данных химических канцерогенов, в том числе Международного Агентства по изучению рака (IARC), Интегрированной информационной системы о рисках (IRIS) Агентства по охране окружающей среды США (US ЕРА) (таблица 14).
При оценке структуры канцерогенного риска с учетом фактической экспозиции, при пребывании человека в условиях аэрогенного поступления канцерогенов из атмосферного воздуха и воздуха закрытых помещений, сравнение проводилось по никелю и формальдегиду, так как данные поллютанты определялись в выбранных микросредах.
Как видно из рисунка 55, канцерогенный риск присутствия формальдегида в воздухе закрытых помещений соответствует среднему уровню риска и выше по сравнению с риском от присутствия того же поллютанта в атмосферном воздухе, который находится в диапазоне приемлемого риска. При оценке риска воздействия никеля наблюдается противоположная ситуация, что позволяет косвенно выявить не только источники поступления поллютантов, но определить степень риска здоровью населения при нахождении в разных условиях среды. При расчете уровней суммарного канцерогенного риска здоровью установлен вклад химических факторов среды закрытых помещений и атмосферного воздуха в отдельности. Как показано на рисунке 56, для канцерогенов атмосферного воздуха он составил 61 %, воздуха закрытых помещений - 39 %.
На следующем этапе нами был рассчитан индивидуальный канцерогенный риск здоровью с учетом административного деления территорий города, с последующим определением величин популяционных канцерогенных рисков для каждого из выбранных районов.
В Центральном, Ленинском и Дзержинском районах уровень риска классифицируется как средний (приемлем для профессиональных групп и не приемлем для населения в целом), а в Промышленном районе отмечается высокий канцерогенный риск, что неприемлемо ни для населения, ни для профессиональных групп. Индивидуальный канцерогенный риск по городу соответствует среднему уровню, что является приемлемым для профессиональных групп и не приемлем для населения в целом.
В связи со стохастическим характером канцерогенного процесса, длительным латентным периодом, различиями в возрастной чувствительности и сложным характером временной и возрастной зависимости вероятности смерти человека точно предсказать сроки развития злокачественных новообразований, на основе имеющейся научной информации, в популяции не представляется возможным. Индивидуальные и популяционные канцерогенные риски характеризуют верхнюю границу возможного канцерогенного риски на протяжении периода, соответствующего средней продолжительности жизни человека [120].
Расчет популяционного риска (таблица 16 ) показал, что при изученных уровнях фактической экспозиции и выбранном сценарии маршрутов воздействия химических веществ атмосферного воздуха и воздуха закрытых помещений дополнительно к фоновому уровню заболеваемости злокачественными новообразованиями в целом по городу могут возникнуть 399 случая рака, только за счет аэрогенного воздействия антропогенных загрязнителей. В разрезе административного деления территории города самый неблагополучным, в данном отношении, является Ленинский район -129 дополнительных случаев рака, далее следует Промышленный - 111 случаев, Дзержинский - 97 случаев и Центральный, где отмечается наименьший популяционныи риск, который составляет 60 дополнительных случаев возникновения злокачественных новообразований.
Результаты, изложенные в данной главе, позволяют сформулировать следующие основные положения:
1. Расчет риска развития неканцерогенных эффектов здоровью показал, что по 9 из 13 исследуемых веществ коэффициент опасности превышает допустимые значения (N 1). Первое ранговое место занимает медь, второе -никель, третье место - кадмий, четвертое - марганец, пятое - формальдегид, далее — взвешенные вещества, диоксид азота, сероводород, оксид углерода. По таким веществам как фенол, диоксид серы, железо и цинк уровень формируемого риска был менее «1,0».
2. Наибольший суммарный индекс неканцерогенной опасности от аэрогенного поступления загрязнителей в исследуемых микросредах отмечается в Промышленном районе. Второе ранговое место занимает Ленинский район, третье - Дзержинский. Наименьший суммарный HQ был отмечен в Центральном районе.
3. Токсические эффекты, которые могут возникнуть от воздействия кадмия, диоксида серы и сероводорода обусловлены их присутствием только в атмосферном воздухе. Приоритетная роль неканцерогенного воздействия формальдегида и фенола реализуется за счет их нахождения в воздухе закрытых помещений.
4. Расчеты уровней неканцерогенного риска здоровью всего населения города Оренбурга при воздействии фактических экспозиций в условии выбранного сценария позволили установить суммарный риск здоровью городского населения, а также вклад химических факторов среды закрытых помещений и атмосферного воздуха в отдельности. HQcyMM составил 237,3, при этом доля HQ для атмосферного воздуха около 70 %, для воздуха закрытых помещений - 30 %.
5. Из всех изученных веществ канцерогенной опасностью обладают формальдегид, никель и кадмий. Как суммарный канцерогенный риск, так и риск в отдельности от каждого загрязнителя воздушной среды находится в диапазоне среднего риска здоровью. Данный уровень канцерогенной опасности приемлем для профессиональных групп и не приемлем для населения в целом.
6. При расчете уровней суммарного канцерогенного риска здоровью установлен вклад химических факторов среды закрытых помещений и атмосферного воздуха в отдельности. Для канцерогенов атмосферного воздуха он составил 61 %, воздуха закрытых помещений - 39 %.
7. В Центральном, Ленинском и Дзержинском районах уровень риска классифицируется как средний (приемлем для профессиональных групп и не приемлем для населения в целом), а в Центральном районе отмечается высокий канцерогенный риск, что неприемлемо ни для населения ни для профессиональных групп. Индивидуальный канцерогенный риск по городу соответствует среднему уровню и является приемлемым для профессиональных групп и не приемлем для населения в целом. 8. При существующих уровнях фактической экспозиции и выбранном сценарии маршрутов воздействия химических веществ атмосферного воздуха и воздуха закрытых помещений дополнительно к фоновому уровню заболеваемости злокачественными новообразованиями в целом по городу, только за счет аэрогенного воздействия антропогенных загрязнителей, могут возникнуть 399 случая рака.
