До питання оцінки стану забруднення атмосферного повітря і його безпеки для населення Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»



TO THE ASSESSMENT OF AMBIENT AIR POLLUTION AND ITS DANGER FOR THE POPULATION

Chernichenko I.A., Persheguba Ya.V., Litvichenko O.N.

ДО ПИТАННЯ ОЦ1НКИ СТАНУ ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРНОГО ПОВ1ТРЯ I ЙОГО БЕЗПЕКИ ДЛЯ НАСЕЛЕННЯ

е-

ЧЕРНИЧЕНКО 1.О., ПЕРШЕГУБА Я.В., ЛИТВИЧЕНКО О.М.

ДУ "1нститут гiгieни та медичноТ екологií iM. О.М. Марзеева АМН УкраТни", м. КиТв

УДК 614.71:614.8.086.4

К ВОПРОСУ ОЦЕНКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА И ЕГО ОПАСНОСТИ ДЛЯ НАСЕЛЕНИЯ Черниченко И.А., Першегуба Я.В., Литвиченко О.Н. В работе дана сравнительная оценка информативности ПДК и риска как критериальных показателей в процессе определения степени опасности химических веществ для здоровья населения в условиях взаимодействия с атмосферным воздухом, обоснована целесообразность применения в гигиенической практике обоих показателей, использование которых позволяет более полно оценивать характер загрязнения атмосферы, его опасность для населения и ранжировать вещества по их приоритетности.

цшка небезпеки хiмiчного впливу на здоров'я населення та пошук оптимальних критери Тв Ух визначення донин е одним з найважливших питань ппе-шчно'Т науки.

В Укра'Тш критерiем безпеч-ного стану довкшля е ппешчш нормативи допустимого вм^ сту шкщливих речовин у пови тр^ питнiй водi, Грунт та допу-стимi рiвнi у харчових продуктах. Однак за сучасних умов та наявност даних св^ового досвщу, коли йдеться про здоров'я, слщ ураховувати такi реалiТ.

В^чизняш гiгiенiчнi нормативи, якi регулюють умови про-живання i безпосередню дiю на органiзм людини шкщливих факторiв, обГрунтовувались з урахуванням прямого та опо-середкованого впливу речови-ни. Рiвень допустимих концен-трацм визначався за лiмiтую-чою ознакою шкiдливостi. Внаслiдок цього для великоТ кiлькостi речовин рiвень ГДК встановлено за органолептич-ними, рефлекторними чи за-гальносанiтарними ознаками, тобто за показниками, що прямо не пов'язаш з бюлопчними ефектами i не можуть бути критерiем порушень у станi здоров'я.

Зокрема, з перелiку речовин, для яких визначено ГДК в атмосферному пов^, 38% сполук вщнормовано за Тхньою ре-флекторною дiею. При цьому лише 37% сполук мають визна-ченi граничнi рiвнi резорбтив-ноТ дiТ. Для двох третин сполук, нормованих у водi водойм, величина ГДК установлена за ор-ганолептичними чи загально-саштарними показниками шкщпивост [1].

До того ж нормативна база мютить декiлька сотень речовин, для деяких з них розро-

© Черниченко 1.О., Першегуба Я.В., Литвиченко О.М. СТАТТЯ, 2009.

блено ппеычш нормативи при-скореним способом (ОБРВ, ОДР), яю взагалi не несуть н формацiТ щодо можливих бю-логiчних ефектiв. Тож зрозуми ло, що порiвняння реальних рiвнiв експозицiТ з такими нормативами не дае об'ективноТ уяви щодо ймовiрних ризикiв для здоров'я.

Останшм часом вiтчизнянi та закордонш дослiдники все ча-стiше зазначають, що порiв-няння реальних концентрацм забруднюючих речовин з нор-мативними рiвнями не вщоб-ражае справжньоТ картини по-гiршення стану здоров'я, зумовленого впливом навко-лишнього середовища. Це твердження базуеться на тому, що

□ чутливють населення до впливу тiеТ чи шшо'Т сполуки характеризуеться широким дiапазоном коливань, що пов'язане з вком, статтю, рiв-нем iмунiтету тощо [2];

□ для низки речовин, лiмi-туючою ознакою яких е канце-рогенний, мутагенний, iмуно-токсичний та ембрютоксичний ефект, згiдно з сучасними по-глядами, характерною е безпо-роговють дiТ [2-3];

□ у навколишньому середо-вищ^ спостерiгаються рiзнома-штш комбiнацiТ хiмiчних сполук, з одного боку, та комплексна дiя багатьох з них — з Ышого, однак оцшка, переважно, здй снюеться за величиною ГДК окремих сполук.

Окрiм того, реальна надм-нiсть бiльшостi в^чизняних нормативiв перевiрялася на тваринах (щурах, мишах), для людини ж вона практично не оцЫювалась у клшко-ппешч-них чи епiдемiологiчних досли дженнях. Вiдомi лише пооди-нокi спостереження такого на-прямку [5, 6], як стосувалися канцерогенних сполук, ГДК яких було обГрунтовано за спе-цифiчною бiологiчною дiею.

19 Environment & Health № 3 2009

2*

В останнi 15-20 рокiв пiсля широко! дискусií за кордоном, передуам у США, прiоритет було вщдано такому критерiю безпеки, як ризик для зцоров'я людини.

Основними параметрами, що використовуються для оцшки ризику канцерогенних сполук, е фактори канцерогенного по-тенцiалу, а для загальнопошко-джуючих речовин — шдекси небезпеки, а також так зван референтнi дози та концентраций якi визначаються лише на основi вивчення безпосе-редньо ефектiв дм на здоров'я людини.

Останнiми роками метод оцшки ризику факторiв довкш-ля набувае цецалi бiльшого по-ширення у роботi санiтарних ли карiв та науковцiв Росiйськоí Федераци [1-4, 6, 8] та Укра'ши [6, 9-11].

Метою роботи була порiв-няльна оцiнка iнформативностi критерпв (ГДК та ризик) визна-чення рiвня небезпеки впливу

хiмiчних чинниюв атмосферного повiтря населених мюць для здоров'я населення.

Матерiали та методи до-слiджень. Проаналiзовано ма-терiали власних цослiцжень та цанi Центрально! геофiзичноí обсерваторií Мiнiстерства з надзвичайних ситуацм Укра'ши "Про стан забруднення атмосферного пов^ря" за 20042007 роки.

Дослщження провадили на прикладi м. Киева шляхом ана-лiзу лише тих речовин з усього спектру щентифкованих сполук, бюлопчна цiя яких харак-теризуеться канцерогенним ефектом. При цьому викори-стовували методичш пiцхоци, виклаценi у вщповщних реко-менцацiях [12-14].

Результати та Ух обгово-рення. Провеценi динамiчнi цослiцження у рiзних районах мюта засвiцчили стабiльне забруднення атмосферного пов^ря широким спектром хiмiчних канцерогенiв. При цьому переважають сполуки клаав полiциклiчних арома-тичних вуглеводшв, штроза-мiнiв та важких металiв, що добре корелюе з попередш-ми даними [15]. Водночас нами було щентифковано по-близу автомапстралей ще й такi канцерогенонебезпечш речовини, як бензол та 1,3-бутацiен. Перелiк визначених речовин та рiвнi íхнiх се-редньодобових концентрацш наведено у таблицi 1.

Аналiзуючи навеценi цанi, ми насамперед маемо вщзна-чити, що для багатьох речо-вин гiгiенiчнi нормативи на сьогодш взагалi не встано-влено. Однак нав^ь за наяв-ност гiгiенiчних станцартiв для низки сполук |'х обГрунту-вання зцiйснено лише за ток-сикологiчним критерiем небезпеки без урахування спе-цифiчних ефектiв. Зокрема, як видно з табл. 2, переважна бшьшють в^чизняних ппешч-них нормативiв суттево пере-вищуе рiвнi референтних кон-центрацм, установлених фа-хiвцями ЕРА USA на пiцставi урахування усього спектру бiологiчних ефектiв, у тому чист канцерогенних властиво-стей [13, 14]. Причому рiвень ГДК перевищував вiцповiцнi референтнi концентрацп вiц 3,3 разiв для бензолу до 15-20 разiв для хрому, кадмю та ш-келю. А для 1,3-бутадiену ри вень перевищення сягае 500 кратностей.

I лише для бенз(а)трену та формальдегщу, для яких ГДК було обГрунтовано з урахуван-ням специфiчних ефек^в (канцерогенних, алергенних), в^-чизняш стандарти вiцповiца-ють референтним концентра-щям,, визнаним на мiжнародно-му рiвнi.

Зазначене свщчить, що дот-римання iснуючих ГДК не е на-стiльки безпечним, як це вва-жаеться у ппешчшй практицi, а з шшого боку, отриманi резуль-

Таблиця 1

Перелк iдентифiкованих канцерогенних речовин, що впливають на здоров'я людини

з атмосферним пов^рям

Х1м1чна речовина Вм1ст в атмосферному пов1тр1, мг/м3 Середньодобова ГДК, мг/м3 Референтна концен-трац1я, мг/м3

м1н1мальне середне максимальне

Бенз(а)п1рен 1,7х10-6 3,20 х10-6 6,1 х10-6 1,0 х10-6 1,0 х10-6

Бенз(а)антрацен 1,2 х10-6 2,4 х10-6 3,4 х10-6 в1дсутня в1дсутня

Бенз(в)флуорантен 1,8 х10-6 2,8 х10-6 4,0,0 х10-6 в1дсутня в1дсутня

Дибенз(а, И)антрацен 1,1 х10-6 2,4 х10-6 2,8 х10-6 5,0 х10-6 в1дсутня

Нитрозодиметилам1н 3,0 х10-5 5,5х10-5 8,2 х10-5 5,0 х10-5 в1дсутня

Нитрозод1етилам1н 8,0 х10-6 1,6 х10-5 2,4 х10-5 в1дсутня в1дсутня

Бензол 0,02 0,06 0,16 0,1 0,03

1,3-бутад1ен 0,01 0,14 2,2 1,0 0,002

Кадм1й 8,0 х10-5 2,0 х10-4 3,1 х10-4 3,0 х10-4 2,0 х10-5

Хром 6,0 х10-5 2,0 х10-4 8,0 х10-4 1,5 х10-3 1,0 х10-4

Свинець 0,0002 0,0003 0,0007 0,0003 0,0005

Н1кель 0,0002 0,0003 0,0004 0,001 0,00005

Формальдегщ 0,002 0,007 0,013 0,003 0,003

№ 3 2009 ЕотШОШШТ & ИмЬТИ 20

тати вказують на необхiднiсть бiльш ретельного аналiзу ре-альноТ ситуацiТ в окремих об'ектах довкшля при проведены ТТ ппешчно'Т оцiнки.

Для вирiшення такого пи-тання ми визначали канцерогены та неканцерогеннi ризи-ки дм канцерогенонебезпеч-них сполук на населення м. Киева, пов'язаних з атмо-сферним пов^рям. Нинi ми зупинимося лише на неканце-рогенних ризиках, розглядаю-чи Тх як результат загальното-ксичноТ дiТ.

Характеристику ризику здм-снювали за критерiем шдексу небезпеки шляхом порiвняння фактичного рiвня забруднення з безпечним рiвнем впливу, позначеним референтною кон-центра^ею, вiдповiдно до та-коТ формули:

HQi = Ci/RfCi,

де HQi — iндекс небезпеки впливу речовини; С — концен-трацiя речовини в атмосферному пов^, мг/м3; RfCi — зна-чення референтноТ концентра-цiТ, мг/м3.

Зважаючи, що у розрахунках не було прив'язки безпосе-редньо до конкретного пункту спостережень, ми врахували весь дiапазон середньодобо-

TO THE ASSESSMENT OF AMBIENT AIR POLLUTION AND

ITS DANGER FOR THE POPULATION

Chernichenko I.A., Persheguba Ya.V., Litvichenko O.N.

A comparative assessment of the MAC informativeness and a risk as the criterial indices in the process of the danger degree determination of the chemical substances for the population's health in the conditions of the interaction with ambient air is presented in the article. The advisability of the use of both indices that allow to assess the character of air pollution, its danger for the population and to range the substances by their priority has been rationalized.

вих концентрацм, що реестру-валися на територп мюта за трирiчний перюд (з 2004 р. до 2007 р.).

Проведет розрахунки, де ви-хщними даними були матерiа-ли табл. 1, дозволили визначи-ти шдекси небезпеки для умов дм усього дiапазону реальних концентрацм — вщ м^маль-них до максимальних (табл. 2). При цьому визначався рiвень перевищення як ГДК, так i ре-ферентних концентрацм, що насправдi i характеризуе не-канцерогенний ризик (HQ).

Отриман результати дозво-ляють зробити висновок, що у разi оцiнки стану забруднення атмосферного пов^ря за кри-терieм ГДК концентрацiТ лише двох сполук (бенз/а/трену та формальдегiду) перевищують

гiгieнiчнi нормативи до 3-х ра-зiв за середшми показниками i до 4-6 — за максимальними. Ще 5 речовин (1,3-бутадieн, бензол, штрозодиметиламш, кадмм та свинець) характери-зуються незначним переви-щенням ГДК, до того ж тiльки на рiвнi максимальних концен-трацiй. А хром, нкель, ди бенз(а, И)антрацен реестру-ються на рiвнях, значно нижчих за середньодобовi гранично допустимi концентрацiТ.

I зовсiм iншi оцшочш характеристики отриманi при визна-ченнi ступеня перевищення ре-ферентних концентрацш. За винятком свинцю, ус щентифи кованi сполуки характеризу-ються iндексами небезпеки на рiвнях, вищих за 1, що вказуе на Тхню небезпеку. Причому це

Таблиця 2

1ндекси небезпеки канцерогенних речовин, iдентифiкованих в атмосферному noBiTpi

Х1м1чна речовина Кратнють перевищення ГДК Кратнють перевищення референтних концентрацм, HQ Рангове мюце за критер1ем

за усередненими концентрац1ями за максимальними концентрац1ями за середыми концентрац1ями за максимальними концентрац1ями ГДК HQ

Бенз(а)п1рен 3,2 6,1 3,2 6,1 1 5

Бенз(а)антрацен - - - - - -

Бенз(в)флуорантен - - - - - -

Дибенз(а, И)антрацен 0,5 0,6 - - 9 -

Нитрозодиметиламнн 1,1 1,6 - - 5 -

Нитрозод1етиламш - - - - - -

Бензол 0,6 1,6 2,0 3,3 6 7

1,3-бутад1ен 0,1 2,2 70,0 1100,0 4 1

Кадмш 0,7 1,3 4,0 15,5 7 2

Хром 0,13 0,53 2,0 8,0 8 4

Свинець 1,0 2,3 0,6 1,4 3 8

Нкель 0,1 0,4 6,0 8,0 10 3

Формальдегщ 2,3 4,3 2,3 4,2 2 6

Сумарний неканцерогенний ризик 90,1 1146,5

21 Environment & Health № 3 2009

стосуеться не т1льки середшх та максимальних концентра-ц1й, а для бшьшост речовин — також i м1н1мапьних. За м1жна-родною критерiапьною шкалою [12, 13] iндекси небезпеки на рiвнях, що перевищують 1, свiдчать про iмовiрнiсть ро-звитку шкiдпивих ефек^в,, яка зростае пропорцмно до пщви-щення самого iндексу.

Отже, якщо порiвняти отри-манi резупьтати, слд ще раз нагопосити на ïx вщмшност запежно вiд критерiапьного по-казника, якого було використа-но для оцшки.

При ранжуванш щентифи кованих забруднюючих речовин за критерiем ГДК першi 5 рангових мюць посщають бенз(а)пiрен, формапьдегiд, свинець, 1,3-бутадiен та штро-зодиметипамiн. Водночас за критерiем небезпеки для людини, штегральним показни-ком якоï е шдекс небезпеки, чiпьнi мiсця посщають 1,3-бу-тадiен, кадмiй, нiкепь, хром i бенз(а)трен.

Як бачимо, перелки прюри-тетних речовин рiзняться залежно вщ пiдxоду до ппешч-но'|' оцiнки ïxньоï небезпеки. Ймовiрно, це пов'язане з якю-но рiзними характеристиками, взятими за основу наукового обфунтування ГДК та рефе-рентних концентрацш. При цьому можна констатувати бшьшу чутпивiсть показника шдексу небезпеки, як i його ш-формативноï значущостi при ппешчшй оцшщ небезпеки для здоров'я населення юную-чого забруднення атмосферного пов^ря порiвняно з ГДК.

Висновки

Аналiз сучасного стану забруднення атмосферного пови тря i оцшки його небезпеки для населення засвщчив необхщ-нiсть подальшого вдоскона-лення системи критерiальноï оцiнки.

Необхщно штенсифкувати

розробку гiгiенiчних нормати-вiв i провадити íí у двох на-прямках. З одного боку, ва-жливо розробляти ппешчш нормативи для нових речовин, а з шшого — переглядати вже iснуючi ГДК з урахуванням мiжнародних вимог та новп~шх знань щодо бюлопчно)' актив-ностi речовин.

Разом з ппешчними нормативами настав час вводити по-казники ризикiв, причому заз-наченi критерií не протирiчать один одному, а, навпаки, до-повнюють, що мае сприяти ш-формативностi результатiв пп-енiчноí оцшки стану довюлля.

Якщо ГДК спрямовано пере-важно на оцiнку якост пов^ря-ного середовища, то показни-ки ризику (iндекси небезпеки) дозволяють з бiльшою ймовiр-нiстю наголошувати на небез-пецi забруднення для здоров'я населення та визначати речо-вини, яю потребують першо-черговоíуваги.

Л1ТЕРАТУРА

1. Сидоренко Г.И., Новиков С.М. Современные проблемы совершенствования системы гигиенического нормирования факторов окружающей среды // Проблемы гигиенического нормирования и оценки химических загрязнений окружающей среды в XXI веке: Материалы пленума Межведомственного научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РФ — М., 1999. — С. 1-17.

2. Киселев А.В., Фридман К. Б. Оценка риска здоровью. — М.-СПб, 1997. — 463 с.

3. Проблема оценки канцерогенного риска воздействия химических загрязнений окружающей среды / С.М. Новиков, Г.И. Румянцев, З.И. Жолдакова и др. // Гигиена и санитария. — 1998. — № 1. — С. 29-34.

4. Крутько В.Н. Подходы к "Общей теории здоровья" // Физиология человека. — 1994. — Т. 20, № 6. — С. 10-48.

5. Киреева И.С. Гигиенические основы охраны атмосферного воздуха от загрязнения канцерогенными полициклическими ароматическими углеводородами: Автореф. дис. докт. мед. наук. — К., 1983. — 45 с.

6. Бабш В.Ф. Особливост забруднення навколишнього середовища хiмiчними канцерогенами на територп пщви-щеного радiацiйного контролю

// Довюлля та здоров'я. — 1999. — № 4. — С. 56-59.

7. Онищенко Г. Г Оценка риска влияния факторов окружающей среды на здоровье в системе социально-гигиенического мониторинга // Гиг. и сан.

— 2002. — № 6. — С. 3-5.

8. Оценка вклада выбросов автотранспорта в интегральную характеристику риска загрязнений воздушной среды / С. Л. Авалиани, К. А. Буштуева, И.М. Андрианова, Л.А. Без-палько // Гигиена и санитария.

— 2002. — № 6. — С. 21-25.

9. Киреева И.С., Черничен-ко И.А., Литвиченко О.Н. Гигиеническая оценка риска загрязнения атмосферного воздуха промышленных городов Украины для здоровья населения // Гигю и сан. — 2007. — № 1. — С. 17-21.

10. Малоног К.П., Литвиченко О.М., Бондаренко Ю.Г Вив-чення впливу забруднювачiв атмосферного пов^ря на стан здоров'я населення // Ппена населених мюць: Зб. наук. пр.— К., 2006.— Вип. 47. — С. 58-67.

11. Юреева 1.С., Черничен-ко 1.О., Могильний С.М. До пи-тання еколого-ппешчного ран-жування мют Укра'ши за крите-рiем забруднення атмосферного пов^ря // Ппена населених мюць. — К., 2005. — Вип. 46. — С. 13-18.

12. Руководство по оценке риска для здоровья населения при взаимодействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду / Ю.А. Рах-манин, С.М. Новиков, Т.А. Ша-шина и др. — М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004. — 143 с.

13. Оцшка ризику для здоров'я населення вщ забруднення атмосферного пов^ря: МР 2.2.12-142-2007. — К.: МОЗ Ук-раши, 2007. — 39 с.

14. Перелк речовин, продук-^в, виробничих процеав, по-бутових та природних факто-рiв, канцерогенних для людини: Державний ппешчний норматив — ГН 1.1.2.123-2006. — К.: МОЗ Украши, 2006 — 17 с.

15. Черниченко 1.О., Янише-ва Н.Я. Досвщ та перспективи розробки проблеми канцеро-генних факторiв у навколиш-ньому середовищi // Довюлля та здоров'я, — 2001. — № 2 (17). — С. 37-40.

Надйшло до редакцп 16.04.2009.

№ 3 2009 Environment & Health 22