АНТРОПОТЕХНОГЕННАЯ НАГРУЗКА НА УРБАНИЗИРОВАННЫЕ ТЕРРИТОРИИ И ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

Окружающая среда и здоровье населения

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1997 УДК 614.7:312.6]-07

И. Л. Винокур, Р. С. Гильденскиольд, Г. В. Гуськов, И. С. Кирьянова, И. Л. Карагодина, О. В. Бобылева, А. А. Королев, С. Р. Гильденскиольд, Г. А. Суворов, Э. И. Денисов, Е. М. Черепов, Т. М. Лебедева

АНТРОПОТЕХНОГЕННАЯ НАГРУЗКА НА УРБАНИЗИРОВАННЫЕ ТЕРРИТОРИИ И ЗДОРОВЬЕ

НАСЕЛЕНИЯ

Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана; ММА им. И. М. Сеченова; НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН, Москва; НИИ медицины труда РАМН, Москва; Пермский НПЦ экологической безопасности

населения; Пермский областной центр Госсанэпиднадзора

Как известно, важнейшими системообразующими проблемами гигиены окружающей среды в настоящее время остаются совершенствование методических подходов к изучению влияния антропогенно измененной среды на здоровье; количественная оценка влияния загрязнения окружающей среды на здоровье населения; прогноз состояния здоровья населения в зависимости от степени загрязнения среды и прогноза санитарной ситуации.

Целью настоящей многолетней комплексной работы являлось установление ведущих квалимет-рических (количественных, характеризующих качество) параметров среды обитания населения, а также зависимости между показателями загрязнения среды и здоровья.

Используемые в настоящее время методические подходы в оценке воздействия на население антропотехногенных факторов часто не учитывают комплексности действия факторов среды, в том числе влияния производственно-профессиональных условий. Вследствие этого расчетная величина реальной нагрузки на организм оказывается весьма приблизительной, что затрудняет составление научного прогноза возможных изменений состояния здоровья населения. Следует также отметить, что нормирование техногенных факторов среды зачастую проводится независимо от природных условий.

Для преодоления указанных недостатков гигиенического нормирования ранее была предложена методика единого гигиенического нормирования в условиях комбинированного, комплексного и сочетанного воздействия, а в качестве интегрального показателя такого воздействия предложена максимально допустимая нагрузка факторов среды, не вызывающая прямых или косвенных неблагоприятных влияний на организм человека и его потомство и не ухудшающая гигиенических условий жизни [10]. Однако разработка принципов установления допустимой нагрузки на организм потребовала установления биологической эквивалентности концентраций и уровней различных факторов в разных объектах окружающей среды, что представляет значительные трудности.

Предложенная нами методика расчета комплексных гигиенических регламентов направлена на преодоление указанного недостатка, во-пер-вых, путем выражения загрязнителей в сопоставлении с ПДК и ПДУ, устанавливаемыми для раз-

ных сред, что делает их в определенной степени соизмеримыми, иначе говоря, биологически эквивалентными количественными критериальными показателями подпорогового уровня действия на организм разнообразных внешних негативных раздражителей. Во-вторых, наша методика предполагает учет воздействия также природно-клима-тических факторов.

В основе методики, предложенной и использованной в настоящей работе, лежит комплексная оценка действия на организм суммы основных загрязняющих бытовых и производственно-профессиональных факторов. Для возможности корректного сопоставления факторов разнообразной природы и характера их биологического действия в условиях бытовой и производственной среды фактические данные о загрязнении соотносились с гигиеническими нормативами, разработанными для целей коммунальной гигиены и характеризующими недействующий уровень. За допустимый уровень каждого фактора принимается его относительная количественная характеристика, равная единице.

При оценке комплексного действия на организм человека компонентов окружающей среды в качестве критериев оценки санитарной ситуации и степени экологического риска учитывались такие показатели, как суммарное химическое загрязнение атмосферного воздуха, доза шума, суммарная санитарно-химическая характеристика качества воды, суммарное химическое загрязнение почвы.

Гигиеническая характеристика химического загрязнения воздушной среды давалась по результатам анализов атмосферного воздуха в жилой зоне населенного пункта, а в отдельных случаях была получена расчетным путем — на основе данных инвентаризации выбросов промышленных предприятий (по ОНД—86). Показатель загрязнения воздуха рабочей зоны (А'пр) производственных помещений определялся аналогично.

Оценка загрязнения атмосферы (А"атм) проводилась по формуле К. А. Буштуевой и соавт. [1], дополненной экспозицией воздействия по повторяемости направлений ветра [5]:

к - уГ С| + + С" ), т

а™ 2.и,пдк, /V,пдк, л/„пдк,/

где С] 2 /, — концентрации (среднесуточные или максимально разовые) компонентов зарязнения,

ПДК( 2.„ — ПДК загрязнителей С\ 2,,, N — коэффициент класса опасности вещества (для 1-го класса равен 1, для 2-го класса — 1,5, для 3-го класса — 2, для 4-го класса — 4), / — экспозиция воздействия суммы загрязнений по повторяемости направлений ветра за год, / = Р/Рс, Р — среднегодовая повторяемость направления ветра по румбу, %, Р0 - 12,5%.

Показатель загрязнения воздуха производственных помещений (АГпр) оценивается по той же формуле |1] (за исключением определения ?)•

Для определения суммарной нагрузки, получаемой населением в течение суток за счет загрязнения воздушной среды, суммируют Катм и Кпр с учетом длительности воздействия загрязнений:

Knt

_ ^атм ' Л + ^пр

Т2

(2)

где Г] — время пребывания в зоне проживания, Т2 — время пребывания в условиях производства, Г — общее время суток.

Гигиеническая характеристика шума давалась по результатам измерений в рабочих помещениях, а также в различных точках городов, с охватом разных периодов суток. В проблеме гигиенической регламентации влияния шума на организм важным является вопрос физических критериев оценки шумового фактора, адекватных медико-биологическим эффектам. При этом в соответствии с исследованиями Института медицины труда и Московского НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрис-мана в триаде уровень—время—эффект критерием связи уровень—эффект является ПДУ, а связи уровень—время — параметр эквивалентности q |2, 3, 11]. Дозу шума или суммарную шумовую нагрузку, получаемую населением, рассчитывали по разности между фактическим и допустимым уровнем шума в дБ А по таблице, представленной в "Методических рекомендациях" ]4].

Суммарная шумовая нагрузка (А'щу^,) за сутки определяется как сумма шумовых нагрузок в быту в дневное (Кшум дн) и в ночное время (Кшум „), а также на производстве (А"шум пр) с учетом времени пребывания в быту днем и ночью и на производстве (7^1 2, з) и общего времени суток Т:

js _ шум ДН Лшум

Л + ^Ц|уМ II

Т 4- /С

' 2 шум пр

(3)

Для количественной характеристики суммарного загрязнения питьевой воды определяли концентрации в ней химических веществ, оцениваемых по органолептическим и санитарно-токсико-логическим показателям. Для определения суммы органических веществ нами рекомендован ультрафиолетовый показатель (УФП) [9]. Его определение заключается в измерении величины поглощения в образцах воды на спектрофотометре в ультрафиолетовой части спектра. За допустимую величину УФП (УФПдоп) принимается среднее значение этого показателя, равное 0,1 ед. экс-тинкции.

Показатель суммарного химического загрязнения воды (Анода хим) определяется по формуле:

К, и

-Z

С, х С2

ч, . уфп

ПДК, ПДК2 " "ПДК,, ГУФПД0

■), (4)

где С| 2,;, — фактические концентрации химических веществ, нормируемых по органолептическим и токсикологическим показателям, ПДК^,, — ПДК химических веществ, нормируемых по органолептическим и токсикологическим показателям.

При необходимости учета физиологически полноценной воды в соответствии со складывающейся санитарной ситуацией использовался комплексный показатель полезности — КПОЛ, учитывающий концентрации таких ингредиентов воды, как фтор (Ср), кальций (ССа), натрий (CNa) и сухой остаток (ССо), содержание которых регламентируется с позиции не только вреда, но и пользы для организма (оптимальные величины составляют для F 1 мг/л, Са 60 мг/л, Na 100 мг/л, сухого остатка 500 мг/л).

Для расчета Кпол в случае превышения реальных концентраций над оптимумом используют формулу:

Лп

Са 60

+ Na + z£s

100 500 '

(5)

Если реальные концентрации ниже оптимальных, формула принимает вид:

к = i , 60 . _100 , 500

■мюл Г С Г г

сСа LNa сСо

Суммарный показатель Квода равен:

^вода — ^вода хим ^вода пол-

(6)

(7)

Химическое загрязнение почвы (А"П01ШЫ) оценивалось по суммарному показателю ее загрязнения.

(8)

ПДК,

пдк2......ПДК/

где С] 2,„ — фактические концентрации химических веществ, ПДК] 2 /) — ПДК химических веществ.

Дополнительными показателями, характеризующими гигиеническое состояние почвы, являются содержание яиц гельминтов, патогенных и санитарно-показательных микроорганизмов в 1 кг почвы (в удовлетворительной ситуации яйца гельминтов не обнаруживаются, а число патогенных микроорганизмов в 1 кг почвы не должно превышать 10 000). В случаях превышения указанными дополнительными показателями допустимых величин они использовались при оценке санитарной ситуации [4].

Комплексная антропотехногенная нагрузка (КН) на окружающую среду количественно оценивалась суммой полученных (2, 3, 7, 8) пофак-торных оценок:

КН = КВОЗДуХа + КШуМа + К.воды + Кпочвы. (9)

Нормативной величиной показателя комплексной антропотехногенной нагрузки служило число,

соответствующее количеству учтенных пофактор-ных оценок и характеризующееся отклонением от единицы (в неблагоприятную сторону — превышением).

Для учета природно-климатических условий (помимо включенных в формулы расчета) нами используются общие их характеристики, такие как наличие геохимических провинций, индекс и потенциал загрязнения атмосферы (ИЗА, ПЗА), микро- и аэроклимат, орография, гидрологический режим, стихийные явления (сейсмичность, карст, затопляемые территории и др.). Предпринятая нами комплексная их оценка проводилась по 3-балльной системе методом экспертных оценок.

Техногенная нагрузка, связанная с действием производственной среды (помимо расчета загрязнения воздушной среды и уровней шума), учитывалась также на основе гигиенического анализа условий труда обследуемых контингентов взрослого работающего населения с обязательной характеристикой параметров неблагоприятных производственно-профессиональных факторов, характера труда, его тяжести и напряженности.

При изучении здоровья населения в связи с влиянием факторов окружающей среды нами были применены количественные характеристики состояния здоровья различных социально-возрастных групп. При этом ключевыми положениями в методике изучения состояния здоровья являлись:

— включение в перечень учитываемых показателей состояния здоровья также показателей адаптации организма к меняющимся условиям окружающей среды под влиянием антропотехно-генных факторов;

— использование при физиолого-гигиениче-ском и клиническом обследовании диагностических подходов для выявления предпатологических (донозологических) состояний;

— использование для характеристики здоровья комплексных показателей (группы здоровья на основе клинических и клинико-физиологических обследований; нормированный интенсивный показатель (НИП) и его модификации), характеризующих популяционный уровень здоровья;

— установление причинно-следственных связей между показателями здоровья и состоянием окружающей среды;

— определение фактора риска для здоровья населения;

— определение групп риска из числа наблюдаемых контингентов.

При решении вопросов оценки здоровья населения (общественного здоровья) мы исходили из необходимости дополнить его определение ВОЗ элементами экологического и санитарно-эпидемиологического благополучия как важнейшими условиями не только оценки существующего состояния, но и профилактики возможных его отклонений, т. е. "здоровье" — это состояние полного физического, психического, экологического и санитарно-эпидемиологического благополучия".

Учитывались следующие показатели здоровья, изменения которых могли свидетельствовать о наличии неблагополучного действия антропотехно-генной нагрузки среды:

— демографические показатели: рождаемость, детская и общая смертность, естественный при-

рост населения, средняя продолжительность жизни;

— донозологические показатели (показатели адаптации): частота функциональных расстройств и отклонений со стороны основных органов и систем, показатели клинико-иммунологического обследования (по тестам 1-го уровня, а также гуморального и клеточного иммунитета);

— показатели физического развития детей: частота отклонений физического развития при оценке по региональным стандартам;

— эпидемиологические показатели: заболеваемость разных социальных и половозрастных групп по обращаемости за медицинской помощью и с временной утратой трудоспособности (у взрослого населения), распространенность отдельных нозологических форм (болезней органов дыхания, сердечно-сосудистой, нервной систем, органов чувств, пищеварительной и мочеполовой систем, онкологической заболеваемости и др.), выделение специфических заболеваний, этиологически связанных с характером загрязнения окружающей среды.

Для подтверждения (или отклонения) гипотетических предположений о наличии причинно-следственных связей между величиной антропо-техногенной нагрузки и показателями здоровья населения устанавливалась математико-статисти-ческая зависимость с целью: количественной характеристики влияния факторов среды на организм; оценки влияния одного (приоритетного или изолированного) фактора среды на организм; оценки совместного влияния нескольких одновременно действующих факторов; прогнозирования влияния антропотехногенной нагрузки на показатели здоровья.

В качестве метода нахождения связи между многофакторными явлениями в системе здоровье населения—окружающая среда нами использовалось математическое моделирование в виде уравнения регрессии. Одновременно был применен "разностный способ" для расчета влияния загрязнения окружающей среды на показатели здоровья [8], позволяющий не только определить степень влияния загрязнения на здоровье и достоверность этого расчета, но также выявить долю, приходящуюся на неучтенные факторы, а также метод экспертных оценок [12].

При анализе и оценке результатов исследований окружающей среды и здоровья для целей медико-экологического районирования был использован разработанный нами метод гигиенического ранжирования территорий [4]. При гигиеническом ранжировании территорий учитывались комплексные показатели оценки влияния антропотехногенной нагрузки в конкретных природно-климатических условиях на организм и состояние здоровья населения. Принцип построения величины гигиенического ранга оцениваемых территорий состоял в получении средней величины от суммы баллов комплексной оценки (по числу учтенных факторов). Величина гигиенического ранга в сочетании с качественной оценкой эколого-гигиенического неблагополучия положена в основу разработанной классификации степени напряжения санитарно-гигиенической ситуации (см. таблицу).

Критерии степени напряжения санитарно-гигиенической ситуации на территориях селитебного освоения

Степень напряжения санитар-но-гигиениче-ской ситуации

Степень экологического неблагополучия*

Величина гигиенического ранга

Величина комплексного показателя загрязнения среды

Величина комплексного показателя здоровья — НИГ1

Относительно Относитель-удовлетвори- но удовлетво-тельная рительная

Неудовлетво-

<1

рительная Напряженная Критическая Кризисная

Напряженная 1,1 — 2 2,1 - 2,5 2,6 - 3 Критическая > 3

1,1 - 2

2,1 - 2,5 2,6 - 3 > 3

До 1

1,1 - 1,5 1,6 - 2,0 2,1 - 2,5 2.6 и более

Примечание. Звездочка — по "Критериям оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия": Министерство природы России, 1992.

С целью выявления перспектив эколого-гигие-нического мониторинга и картографирования предпринята разработка методики совмещения космических и наземных наблюдений за загрязнением окружающей среды и здоровьем населения |6, 7]. На основании подспутниковых исследований, выполненных в Московской области, была показана связь зон различной интенсивности затенения с комплексным загрязнением атмосферы и заболеваемостью детского населения. Выполненные исследования позволили сформулировать основные положения методики совмещения космических и наземных эколого-гигиенических наблюдений:

— установление зон и градаций изменения прозрачности атмосферы, а также соответствующих этим зонам точек наземных наблюдений за загрязнением окружающей среды;

— слежение за показателями здоровья населения в границах выделенных для наблюдения зон изменения прозрачности атмосферы;

— установление математико-статистической зависимости между величинами техногенной нагрузки (загрязнения) и показателями здоровья населения.

Исследования, положенные в основу разработанной методики гигиенической оценки загрязнения окружающей среды, проведены в условиях центра европейской части России и в Алтайском крае. Учтены результаты около 100 тыс. анализов воздушной среды по 28 инградиентам (диоксид серы, оксид углерода, оксиды азота, формальдегид, тяжелые металлы и др.), около 3 тыс. измерений шума на селитебной территории, в жилых и производственных помещениях, в детских учреждениях; санитарно-химические исследования во-

ды и почвы составили 2 тыс. анализов по 20 показателям. Учтено 250 тыс. обращений за медицинской помощью; в группы клинико-физиологиче-ских наблюдений вошло около 1,5 тыс. человек.

Выводы. 1. Усовершенствована методика гигиенического анализа установления степени опасности воздействия на здоровье факторов загрязнения окружающей среды, основанная на определении комплексных показателей загрязнения среды и характеристики здоровья населения, на установлении причинно-следственных связей между загрязнением среды и показателями здоровья.

2. На основе разработанного метода гигиенического ранжирования по характеристике загрязнения среды обитания и комплексных показателей здоровья населения определены критерии медико-экологического (гигиенического) районирования территорий.

3. Перспективным направлением эколого-ги-гиенического мониторинга и картографирования в целях гигиенического районирования территорий являются наземно-космические наблюдения за загрязнением окружающей среды и здоровьем населения.

Л итература

Буштуева К. А. // Гиг. и сан. — 1985. — № 1. — С. 4—6. Денисов Э. И. Методология дозной оценки шумов и вибраций в медицине труда: Автореф. дис. ... д-ра биол. наук.

- М„ 1995.

Карагодина И. Л. Борьба с шумом и вибрацией в городах.

- М., 1979.

Комплексное определение антропотехногенной нагрузки на водные объекты, почву, атмосферный воздух в районах селитебного освоения. Методические рекомендации (Утв. Госкомсанэпиднадзора РФ 26.02.96 № 01 — 19/17—17) -М„ 1996.

Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. - ОНД-86. - М., 1986.

Потапов А. И.. Гильдепскиольд Р. С., Винокур И. Л. и др. // Региональные проблемы и управление здоровьем населения России /' Под ред. В. Д. Белякова. — М., 1996. — С. 135-152.

Потапов А. И,, Гильдепскиольд Р. С., Винокур И. Л. // Региональные проблемы здоровья населения России / Под ред. В. Д. Белякова. — М., 1993. — С. 27—32. Разностный способ оценки влияния отдельных факторов на уровень заболеваемости населения: Метод, рекомендации (Утв. МЗ РСФСР 2.07.86) - М., 1987. Серикова И. В. // Организация контроля качества природных и сточных иод. — М., 1982. — С. 90—94 Сидоренко Г. И., Можаев Е. А. Санитарное состояние окружающей среды и здоровье населения. — М., 1987. Суворов Г. А., Шкарипов Л. //., Денисов Э. И. Гигиеническое нормирование производственных шумов и вибраций.

- М„ 1984.

Экспертные оценки в медико-гигиенических исследованиях. Методические рекомендации (Утв. Проблемной комиссией РАМН "Научные основы гигены труда в профессиональной патологии" 25.05.92) — М., 1992.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

9.

10.

12.

® В. Ф. СПИРИН.1997 УДК 614.79

В. Ф. Спирин

ГИГИЕНА СЕЛА В НОВЫХ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

НИИ гигиены села Минздрава РФ, Саратов

Происходящие экономические преобразова- тарно-гигиенических и медицинских проблем в ния в аграрном секторе страны в значительной сельской местности. Вышесказанное усугубляется степени влияют на весь спектр социальных, сани- тем, что промышленность отстает от запросов бы-