Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современные методические подходы к оценке влияния техногенного загрязнения среды обитания на здоровье населения и их использование в рамках СГМ 13-37
Глава 2. Материалы, методы и объекты исследования 38-52
Глава 3. Гигиеническая характеристика города Нижний Тагил, по данным мониторинга среды обитания и здоровья населения . 53-66
Глава 4. Результаты специально организованных эколого- эпидемиологических исследований. 67-111
4.1. Анализ связи кратковременных обострений аллерго-респираторной симптоматики у детей младшего школьного возраста с колебаниями уровней загрязнения атмосферы в зоне их проживания ,.,,- ... 67-87
4.2. Анализ связи вариабельности показателей ежедневной' смертности населения с колебаниями среднегородских уровней загрязнения атмосферы в Нижнем Тагиле . 88-111
Глава 5. Использование методологии многосредовой оценки риска химического загрязнения среды обитания для здоровья населения города для установления приоритетных загрязнителей, прогнозирования неблагоприятных эффектов в состоянии здоровья населения, ранжирования территорий города и выявления зон и групп риска . 112-157
5.1. Оценка аэрогенного риска для здоровья населения города Нижний Тагил 112-134
5.2. Многосредовая оценка риска для здоровья населения по микрорайонам города Нижний Тагил . 135-157
Глава 6. Обоснование рекомендаций по управлению рисками для здоровья населения и совершенствование системы социально-гигиенического мониторинга. 158-177
6.1. Обоснование рекомендаций по управлению экологически обусловленным здоровьем населения Нижнего Тагила. 158-171
6.2. Предложения по совершенствованию системы социально-гигиенического'мониторинга на городском уровне . 172-177
Выводы 178-179
Практические рекомендации 180
Список использованной литературы
- Анализ связи кратковременных обострений аллерго-респираторной симптоматики у детей младшего школьного возраста с колебаниями уровней загрязнения атмосферы в зоне их проживания
- Анализ связи вариабельности показателей ежедневной' смертности населения с колебаниями среднегородских уровней загрязнения атмосферы в Нижнем Тагиле
- Многосредовая оценка риска для здоровья населения по микрорайонам города Нижний Тагил
- Предложения по совершенствованию системы социально-гигиенического'мониторинга на городском уровне
Анализ связи кратковременных обострений аллерго-респираторной симптоматики у детей младшего школьного возраста с колебаниями уровней загрязнения атмосферы в зоне их проживания
Внедрение и ведение социально-гигиенического мониторинга (СГМ) — это сложная научная, методическая и практическая задача, предполагающая разработку методических подходов по оценке влияния факторов окружающей среды на здоровье населения [54]. Учитывая, что здоровье населения формируется под влиянием совокупности различных факторов, основными из которых являются социально-экономические, условия и образ жизни, медико-биологические факторы, и загрязнение окружающей среды, СГМ рассматривается как инструмент для наблюдения, оценки, прогноза влияния факторов среды обитания на здоровье населения и разработки на этой основе обоснованных профилактических мероприятий для принятия управленческих решений [10].
Решение задач государственной системы социально-гигиенического мониторинга, как на федеральном, так и на региональных уровнях, направлено на достижение единой цели - обеспечение санитарно-эпидемиологического благополучия населения. Внедрение в практику данной системы с использованием современных информационных и коммуникационных технологий позволит оперативно реагировать на отрицательную динамику массовых социально-биологических и демографических процессов и своевременно принимать обоснованные управленческие решения, направленное на снижение заболеваемости населения и улучшение окружающей среды [23].
По мнению ряда авторов [61, 65, 50, 51, 48, 7, 5, 4], в формировании негативной динамики состояния здоровья населения Российской Федерации значительная роль принадлежит влиянию комплекса неблагоприятных факторов среды обитания. Среда обитания многокомпонентна и влияние различных ее элементов по разному отражается на здоровье населения, уровне заболеваемости и структуре- патологии. При этом среда обитания характеризуется неоднородностью на отдельных территориях, что требует регионально ориентированных подходов при определении приоритетных направлений медицинской профилактики [8, 5, 52].
Негативные тенденции социально-экономической обстановки общества, нерациональная организация производства, малоэффективная работа системы обезвреживания промышленных выбросов в значительной мере обуславливают высокий уровень техногенной нагрузки на объекты окружающей среды и, как следствие, существенное ухудшение здоровья населения [60, 74, 47,34].
Для эффективного выполнения задач по реализации Закона Российской Федерации №52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» (1999 г.) необходим поиск новых подходов к активному воздействию на систему «среда-здоровье». Важным шагом в этом направлении является «Положение о социально-гигиеническом мониторинге», утвержденное Постановлением Правительства Российской Федерации от 06.10.94. № 1146, которое определило основные принципы организации контроля и слежения за динамикой качества среды обитания и здоровьем населения, а также Постановление Правительства Российской Федерации от 01.06.2000. № 426 «Об утверждении Положения о социально-гигиеническом мониторинге», которым установлен порядок формирования федерального информационного фонда данных социально-гигиенического мониторинга [78]. В связи с тем, что основными задачами СГМ являются не только (и не столько) задачи контроля, но и диагностические, а также прогностические задачи, его функционирование может осуществляться только при условии динамической научно-методической поддержки на основе новейших научных данных о влиянии разнообразных факторов и их сочетаний на здоровье человека [66]. Социально-гигиенический мониторинг базируется на таких методологических принципах, как системный анализ и оценка риска для здоровья населения [32].
Оценка влияния окружающей среды на здоровье населения является наиболее сложной проблемой, на что указывают многочисленные исследования [76, 60, 62, 63, 64, 30, 4, 6, 9, 25, 28, 29, 34]. Сложность задач, которые призван решать СГМ, обусловлена многообразием вариантов концептуальной схемы СГМ: «факторы среды - состояние здоровья — установление связи между средой и здоровьем - принятие управленческих решений». Основная проблема анализа этой схемы состоит в установлении достоверности, научной доказанности выявляемых связей. Теоретически такой анализ наиболее прост в случае нарушений состояния здоровья, детерминированных воздействием факторов среды (профессиональные заболевания, известные экологические заболевания, некоторые виды инфекционных заболеваний). Однако чаще всего факторы среды приводят к нарушениям здоровья, наблюдающимся у человека при отсутствии анализируемых вредных воздействий (производственно обусловленные заболевания, экологически обусловленные болезни). Еще более сложным такой анализ становится в случае изучения донозологических состояний, рефлекторных и эмоциональных ответов и других «неспецифических» реакций на воздействия факторов среды [66].
Вместе с тем, управление эколого-гигиенической ситуацией и настоящее время невозможно без объективной научной оценки состояния среды обитания человека и ее влияния на здоровье населения на основе углубленного изучения и анализа причинно-следственных связей и оценки риска, что становится приоритетным в деятельности органов и учреждений Госсанэпиднадзора [24].
Анализ связи вариабельности показателей ежедневной' смертности населения с колебаниями среднегородских уровней загрязнения атмосферы в Нижнем Тагиле
Рассчитанные показатели по данным всех постов мониторинга свидетельствуют о стабильно высоком уровне загрязнения воздушного бассейна города на протяжении изученного одиннадцатилетнего периода. Суммарный показатель качества атмосферного воздуха (Ксум) составляет 12,08, что соответствует высокому уровню загрязнения.
Данные мониторинга состояния атмосферного воздуха в г. Нижний Тагил, представленные выше, характеризуют загрязнение только и районе размещения конкретного поста, т.е. являются характерными для ограниченной территории города (40 % населения города) и поэтому не могут быть применены для оценки риска во всех рассматриваемых микрорайонах. Для оценки уровней загрязнения атмосферы рассматриваемых микрорайонов Нижнего Тагила проведено моделирование рассеивания загрязнителей от выбросов от стационарных и передвижных источников, в каждом микрорайоне, особенно вблизи детских образовательных учреждений, для последующего выбора территорий и групп риска в 120 точках.
Гигиеническая оценка загрязнения почвы С целью оценки уровня загрязнения почв во всех микрорайонах города были выбраны точки отбора проб в рамках специально организованного дополнительного мониторинга, проводимого в 1998-2003 годы.
Наиболее высокие уровни содержания меди, цинка, кадмия обнаруживаются в почвах центральной части города, «Техпоселка», «Красный Камень», «Выя» и превышающие относительно допустимые величины (ОДК) и предельно допустимые величины (ПДК), установленные для содержания этих металлов в нейтральных почвах.
Средние концентрации меди превышают ОДК в «Центре», «Красном Камне» и «Вые» в 1,1-2,1 раза (таблица 2. Приложение).
Средние концентрации цинка в микрорайоне «Техпоселок» выше ОДК в 1,22 раза и на уровне ОДК в микрорайонах «Красный Камень» и «Центр», а средняя концентрация кадмия в микрорайоне «Выя» на уровне ОДК.
Средние концентрации свинца, марганца, никеля, ванадия, формальдегида и бенз(а)пирена не превышают допустимые величині)!, и находятся на уровне выше 0,1 ПДК (ОДК) во всех изучаемых микрорайонах.
На основе имеющихся данных мониторинга качества почвенного покрова рассчитаны суммарные показатели загрязнения по микрорайонам города (Рис.3.1.)- Категория загрязнения почвы в микрорайонах: «Центр», «Техпоселок», «Выя», «Красный Камень», в соответствии с МУ 2.1.7.730-99 оценивается как умеренно опасная (Zc = 16-32), а в микрорайонах «Вагонка» и Гальяно-Горбуновский жилой массив - как допустимая (Zc менее 16).
Город Нижний Тагил обеспечивается питьевой водой из 2 открытых водоисточников: Верхне-Выйское водохранилище, расположенное в 5 км от города и Черноисточинское водохранилище, расположенное юго-западнее на расстоянии 20км, Сброс сточных вод в водохранилища не производится.
Водозаборная станция Верхневыйского гидроузла (ВВГУ) работает с 1957 года, в настоящее время ведется строительство сооружений водоочистной станции. Верхневыйский гидроузел не имеет фильтровальной станции, вода только обеззараживается (хлором и диоксидом хлора).
В 2003 году на ВВГУ завершилась работа по установке для обеззараживанию воды диоксидом хлора. С 2004 года на данном гидроузле проводится внедрение и проведение обеззараживания диоксидом хлора. Черноисточинский гидроузел (ЧТУ) построен в 1977г. На МГУ имеется фильтровальная станция со всеми этапами обработки воды, во микрофильтры находятся в аварийном состоянии.
Черноисточинское и Верхневыйское водохранилище относятся ко 2 классу источников хозяйственно-питьевого водоснабжения в соответствии с ГОСТ 2761-84. В связи с этим перед подачей водопотребителям необходимо проведение водоподготовки: первичное хлорирование, коагулирование, отстаивание, фильтрация, вторичное хлорирование. Для очистки водь1
Черноисточинского водохранилища дополнительно необходима микрофильтрация воды, в связи с цветением водоёма в летний период, что подтверждается высоким содержанием фитопланктона. Из ЧГУ потребляют воду 184 400 человек, в том числе население ГГМ, Северного поселка, Вагонки и частично из Центра, т.к. питьевая вода в данном микрорайоне смешанная из обоих водоисточников; а из ВВГУ 186 000 человек, включая население Выи, Красного Камня и Техпоселка.
Процент неудовлетворительных проб воды по санитарно-химическим показателям колеблется от 6,0% до 47,8% (в основном за счет содержания марганца, железа, хлорорганических соединений, показателей мутности, окисляемости и цветности). Качество воды по санитарно-токсикологическому показателю вредности оценивается как допустимое.
Многосредовая оценка риска для здоровья населения по микрорайонам города Нижний Тагил
Вычисление среднесуточных концентраций загрязнителей в результате объединения данных со всех этих постов и ЦГСЭН было бы некорректно вийду различных методов исследования. На втором этапе эколого-эпидемиологического исследования была улучшена база данных по мониторингу атмосферного воздуха, в частности: Нулевые значения концентраций пылевых частиц, возникшие в результате округления рассчитанных средних концентраций, заменяли значащими величинами; Использованы только данные 4-х постов Росгидромета, принимая во внимание, исключение информации по замерам Госсанэпиднадзора, т.к. они были нерегулярными и проводились на маршрутных постах. При этом концентрации, измеренные на одном посту Росгидромета последовательно в течение одного дня, усреднялись.
Особое внимание было уделено выбору подходов к заполнению пропусков информации о загрязнении атмосферы. За 7 лет наблюдения, включённых в проведенный дополнительный анализ (1993-1999 г.г.), то есть за 2556 дней даже по наиболее регулярно контролируемому загрязнителю, каким является пыль, на каждом посту примерно по 700-800 дней мониторинга были пропущены, что включает в себя не только выходные и праздничные дни, но и простои по различным техническим причинам. Исключить те же дни также из ряда смертности было бы некорректным из-за наличия лагов: например, результатом подъёма концентраций в четверг или в пятницу могли быть случаи смерти в субботу или в воскресенье (точно так же, как пики загрязнения, не зарегистрированные в эти нерабочие дни, могли быть причиной смертей в начале следующей недели). Таким образом, как сохранение пропусков в ряду концентраций, так и полное исключение соответствующих дней из анализа внесли бы в ЭЭИ слишком существенные неопределённости. Поэтому заполнение пропусков является восьми ответственным этапом подготовки рядов к регрессионному анализу.
Кроме того, был проведен ряд численных экспериментов, и которых пропуски создавались в рядах данных искусственно, а затем заполнялись («восстанавливались») с помощью разных математических процедур: 1. регрессия по концентрациям того же загрязнителя, измеренным в тот же день на других постах; 2. регрессия по концентрациям других загрязнителей, измеренным в тот же день на том же посту; 3. линейная интерполяция.
Было найдено, что первые два подхода дают лучшее, чем третий, предсказание средней арифметической концентрации для «восстановленного» с их помощью ряда в сравнении с исходным реальным рядом. При этом «восстановленные» величины лучше коррелировали с реальными при использовании первого подхода, чем при использовании второго. Поэтому было решено, что линейная интерполяция будет использоваться только для заполнения пропусков концентраций в выходные и праздничные дни (когда не работают все посты и не мониторируются никакие загрязнители, что исключает возможность использования регрессий), а также для восполнения пропусков в метеорологических данных, фиксируемых только в одной точке. Для заполнения пропусков данных мониторинга в рабочие дни использовался, прежде всего, первый подход, а к второму прибегали, когда концентрации данного загрязнителя имелись только по 1-2 станциям (главным образом, по мониторингу газовых загрязнителей). В результате этих процедур мы получили для анализа, например, ряда пылевых концентраций 2114 усреднённых за сутки величин по каждому посту взамен 1783-1988, имевшихся фактически.
Особому обсуждению был подвергнут вопрос о мере экспозиции населения, причём было рассмотрено предложение характеризовать её для каждого загрязнителя данными по одному на весь город посту мониторинга, выбранному в качестве «лучшего». Однако хотя и имеется значимая корреляция между концентрациями, измеренными в один и тот же день в разных точках города, но разница между ними слишком велика п непостоянна, чтобы по одному посту можно было бы надёжно оценить экспозицию жителей, проживающих в разных зонах. Было решено, что в этой ситуации ряд величин ежедневной смертности, объединённой по всему населению города, корректнее сопоставлять с рядом концентраций, характеризующих усреднённые уровни загрязнение атмосферы по всем 4 постам за те же дни, чем с рядом концентраций, измеренных только в одной точке. Подразделение же населения города по зонам проживания, соответствующим каждому посту, было бы слишком неопределённым (в особенности в условиях Нижнего Тагила, в котором значительная часть жилых кварталов расположена далеко от любого из этих постов). Кроме того, зарегистрированный адрес умершего мог бы относиться не к той зоне, в которой он действительно подвергался экспозиции перед смертью, если находился в больнице.
Неопределенности данных по смертности: требуется максимально точная установка причины смерти, что зависит от квалификации соответствующих специалистов и неопределенности данных обусловлены кодировкой основной причины смертности, которая и учитывается при анализе данных.
Предложения по совершенствованию системы социально-гигиенического'мониторинга на городском уровне
Многосрсдоная оценка риска дли здоровья населения к -юкепческим веществам проведена для пяти наиболее загрязненных микрорайонов города - «Техпоселок», «Красный Камень», «Центр», «Выя», «Северный поселок» и условно-чистого района - «Гальяно-Горбуновский массив» (ГГМ);
Общая численность населения, находящегося под влиянием химических факторов среды обитания в изучаемых микрорайонах г.Нижний Тагил, составляет 227627 человека, в том числе 32430 детей.
Анализ качества питьевой воды по данным мониторинга, проводимого ЦГСЭН и Водоканалом показывает, что ее качество в значительной степени ухудшается в разводящей сети: средние концентрации марганца превышают ПДК в 1,3 и 1,7 раза в питьевой воде, подаваемой населению Гальяно Горбуновского массива и Северного поселка, соответственно, железа - в Северном поселке в 1,4 раза, хлороформа — в районе «Техпоселка» - в 1,6 раза, кадмия - в микрорайоне «Выя» в 1,5 раза. - ,
Многолетнее осаждение твердых частиц из атмосферного воздуха, содержащего токсичные металлы, привело к тому, что концентрации их в почве значительно превышают кларковые и фоновые и оказываются в той или иной степени выше допустимых величин, установленных для содержания этих металлов в характерных для нашего региона нейтральных почвах.
Средние концентрации меди превышают ОДК в Центре, Вые и Красном Камне в 1,1 — 2,1 раза. Средняя концентрация ванадия превышает кларк в микрорайоне «Красный Камень».
По результатам мониторинга качества продуктов, в том числе, выращенных или произведенных в г. Нижний Тагил средние концентрации меди, цинка, мышьяка, кадмия, свинца, бензо(а)пирена, никеля, ванадия, марганца и ртути не превышают гигиенические нормативы (если они установлены).
136
Па основе анкетирования рассчитаны уровни потребления основных видов продуктов питания как детского, так и взрослого населеним, которые используются для расчета получаемых доз этих веществ. Представлена информации об уровнях потребления основных продуктов питаним как взрослого, так н детского населения г. Нижний Тагил в таблице 20 (Приложение).
В соответствии с критериями обоснования приоритетных загрязнителей объектов окружающей среды в Нижнем Тагиле для оценки риска выбраны следующие вещества: пыль (сумма твердых), диоксид азота, диоксид серы, бензол, формальдегид, бенз(а)пирен, свинец, медь, цинк, кадмий, марганец, ванадий, никель, хлороформ (таблица 5.2). Для каждого приоритетного загрязнителя жирным шрифтом выделен тот объект окружающей среды, в котором загрязнитель обнаруживается в концентрации, превышающей ПДК. При содержании его на уровне в диапазоне ОД — 1,0 ПДК, объект среды обитания показан обычным шрифтом.
Для расчета перорального канцерогенного риска используется экспериментально обоснованный фактор наклона, равный 7,3 (мг/кг-день)"1 (IRIS). Он основан на среднем геометрическом значении четырех факторов наклона, рассчитанных с использованием разных процедур моделирования и многочисленных экспериментальных данных.
Канцерогенный риск за всю предстоящую жизнь для изучаемого населения представлен далее в таблице 21 (Приложение). Популяционный канцерогенный риск бенз(а)пирена в Нижнем Тагиле составляет 8 случаев злокачественных новообразований в течение всей жизни рассматриваемой популяции. Наибольший вклад вносят величины рисков при ингаляционной экспозиции бенз(а)пирена. При этом суммарный индивидуальный канцерогенный риск классифицируется как низкий.
Свинец Результаты биокинетического моделирования содержания свинца в крови детей дошкольного возраста, РЬВ мкг/дл, на основе фактических концентраций данного загрязнителя в объектах окружающей среды и процент детей с РЬВ 10 мкг/дл представлены в таблице 22 (Приложение).
Общее количество детей, у которых прогнозируется содержание свинца в крови, превышающее 10 мкг/дл, в г. Нижний Тагил составляет 10. Основная доля многосредовой токсической свинцовой нагрузки по результатам биокинетического моделирования (вклад во внутреннюю дозу свинца) во всех рассматриваемых микрорайонах связана с поступлением его в организм пищевым путем (4,66 мкг/день). На втором месте по значимости экспозиций находятся почвенно-пылевой путь (1,39 мкг/день), па третьем -питьевой (0,15 мкг/день), на последнем месте — аэрогенный (0,13 мкг/день). Следует очмстить, что самый высоким процент детом о содержанием свинца в крони, нревыикиощим К) мкг/дл, прогнозируется в микрорайонах «Красным Камень» и «Центр». Меди
Медь является незаменимым биомикроэлементом как для растительного, так м для животного организма, по при повышенных дозах высоко токсична во всех се химических формах (в особенности, водорастворимых). К первичным механизмам токсического действия меди относятся блокада сульфгидрильных групп ферментных белков и повышение проницаемости клеточных мембран. При хроническом воздействии относительно низких доз растворимых солей меди, вводимых экспериментальным животным с питьем или кормом, наблюдались явления гемолитической анемии, характерные для нее патологические изменения в селезенке, дистрофические изменения в печени и почках, а также угнетение сперматогенеза, снижение плодовитости и повышение эмбриональной смертности.
Картина хронической профессиональной интоксикации медью и ее солями включает в себя функциональные расстройства печени, почек и нервной системы (в особенности, центральной и симпатической); хронические воспалительные процессы в верхних дыхательных путях и желудке; угнетение иммунных механизмов.
Медь представляет серьезный неканцерогенный риск для здоровья при ингаляционной экспозиции, включая риск заболевания литейной лихорадкой. Как и у всех металлов, в зависимости от химической формы их соединений возможны различия в ответе на их воздействие.
![Вклад факторов среды обитания в формировании канцерогенного риска для здоровья населения Новгородской обл. [Электронный ресурс]](/i/i/4380/199109.png "Вклад факторов среды обитания в формировании канцерогенного риска для здоровья населения Новгородской обл. [Электронный ресурс] Жиляков Александр Михайлович")
