CC BY-ND
34
4
ЗНиСО
4«Р4 №12 (249)
Победитель конкурса молодых ученых и специалистов Роспотребнадзора
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОЛОГИИ ОЦЕНКИ МНОГОСРЕДОВОГО РИСКА ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ И БИОМОНИТОРИНГА
(НА ПРИМЕРЕ г. ЕКАТЕРИНБУРГА)
Е.П. Ваняева, А.С. Корнилков
HYGIENIC DIAGNOSTICS BASED ON THE MULTIMEDIA HEALTH RISK ASSESSMENT METHODOLOGY AND BIOLOGICAL MONITORING (THE EXAMPLE OF EKATERINBURG)
E.P. Vanyayeva, A.S. Kornilkov ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Свердловской области», г. Екатеринбург Сформирован перечень приоритетных химических загрязнителей среды обитания по результатам гигиенической диагностики на основе методологии оценки многосредового риска для здоровья. Индивидуальные и популяционные риски для здоровья ранжированы и уточнены биологическим мониторингом токсических экспозиций приоритетных загрязнителей.
Ключевые слова: гигиеническая диагностика, оценка риска, биологический мониторинг. Using the results of hygienic diagnostic based on the multimedia health risk assessment methodology a list of priority environmental chemicals in the has been made. The assessed individual and population health risks were ranked. Individual risks were specified by findings of the biological monitoring of toxic exposures to priority pollutants. Keywords: hygienic diagnostic, health risk assessment, biological monitoring.
Сущностью гигиенической диагностики является анализ зависимости здоровья населения от состояния природной и социальной среды с особым вниманием к антропогенным (в частности, техногенным) загрязнителям среды обитания. Этот анализ может основываться на двух взаимодополняющих подходах: на ретроспективном установлении связи нарушений популяционного здоровья с действием конкретных вредных факторов и на прогнозировании возможности таких нарушений [1]. Для повышения методической вооруженности социально-гигиенического мониторинга и обоснования рекомендаций управленческого звена в Свердловской области используются факторно-типологический анализ, методология оценки многосредового химического риска для здоровья населения и популяционный биологический мониторинг токсических экспозиций.
По результатам социально-гигиенического мониторинга наибольший вклад в негативные изменения здоровья населения вносят санитарно-гигиенические факторы, среди которых первое место занимает комплексная химическая нагрузка, обусловленная загрязнением почв, питьевой воды, атмосферного воздуха и продуктов питания. В результате ранжирования территорий Свердловской области в список муниципальных образований с наиболее высоким уровнем химической нагрузки наряду с другими городами входит Екатеринбург.
Екатеринбург — административный центр Свердловской области с общей численностью населения более 1 400 тыс. человек. Город состоит из 7 административных районов, различных по архитектурно-планировочной структуре, проценту озеленения жилых районов, с различными уровнями и характером техно -генного загрязнения среды обитания, с различной численностью населения и его половозрастной структурой, подверженного влиянию этих факторов. Основными источниками загрязнения среды обитания являются предприятия машиностроения, черной и цветной металлургии, химической, нефтехимической, деревообрабатывающей и легкой промышленности.
При проведении работ по оценке риска для здоровья населения Екатеринбурга осуществлены: анализ и обобщение данных о химическом загрязнении атмосферного воздуха (в том числе расчет приземных концен-
траций химических веществ в связи с выбросами от стационарных источников и автотранспорта), питьевой воды, почвы и продуктов питания (с учетом изучения структуры и объема потребления населением основных пищевых продуктов). Дан прогноз возникновения неблагоприятных эффектов для здоровья населения в количественных и полуколичественных показателях; установлены приоритетные направления охраны здоровья населения и среды обитания; разработаны приоритетные мероприятия по управлению риском для органов местного самоуправления.
Для определения приоритетных химических загрязнителей при многосредовом воздействии на население города использованы критерии, изложенные в источниках, утвержденных на федеральном уровне [2, 3]. Полученный перечень приоритетных загрязнителей среды обитания (табл. 1) необходим для окончательной идентификации опасности, оценки дозовых нагрузок населения, а также перспективного планирования мониторинга, в том числе и по тем загрязнителям, нормативы содержания которых в каком-либо объекте среды могут отсутствовать [4].
Вопросы эффективности управления здоровьем населения в связи с техногенным загрязнением среды обитания напрямую связаны с проблемой ранжирования рисков, которая включает три задачи: ранжирование рисков по их уровню и медицинской значимости, ранжирование путей экспозиции по вкладу в оцененный риск, ранжирование территорий по рискам для здоровья.
В результате ранжирования прогнозируемых рисков, обусловленных воздействием приоритет-
Таблица 1. Приоритетные загрязнители среды обитания в Екатеринбурге
Вещества, для которых характерно поступление в организм при ингаляционном воздействии Вещества (в том числе металлы), для которых характерно поступление в организм при многосредовом воздействии
Взвешенные частицы РМ10 и РМ2,5
Диоксид серы Свинец
Диоксид азота Кадмий
Оксид углерода Никель
Бензол Цинк
Формальдегид Медь
Этилбензол Ртуть
Ксилол Бенз(а)пирен
Этилацетат Мышьяк
ДШШ №12 (249) ЗНифО
5
ных загрязнителей объектов среды обитания, по их уровням наиболее значимы риски:
— преждевременной смерти в связи с острыми и хроническими эффектами от воздействия взвешенных частиц РМШ и РМ25: в целом 1 261 случай смерти ежегодно. Путь экспозиции — ингаляционный;
— суммарный канцерогенный: 2 151 случай рака в течение всей жизни, индивидуальный риск в среднем 2,3 х 10-3 относится к 4-му неприемлемому диапазону [3]. Основной вклад в суммарный риск вносят соответствующие показатели мышьяка (приоритетный путь экспозиции — пищевой) и бенз(а)пирена (приоритетный путь экспозиции — ингаляционный);
— задержки психического развития детского населения до 7 лет (256 случаев) и преждевременной смертности среди взрослых (638 случаев каждые два года) в связи с многосредовым воздействием свинца. Приоритетные пути экспозиции — пищевой и почвенно-пылевой;
— возникновения нефропатий среди населения в связи с многосредовым воздействием кадмия (58 293 нефропатий за всю жизнь). Приоритетные пути экспозиции — пищевой и питьевой.
Решение вопроса о сравнительной оценке территорий по рискам для здоровья может опираться на подход балльной оценки с вычислением суммарного показателя, состоящего из суммы ранговых мест, присваиваемых каждому району (микрорайону) в соответствии с величиной, характеризующей риск того или иного приоритетного загрязнителя. Важной особенностью является представление двух ранжированных списков городских территорий [4] в зависимости:
— от индивидуальных рисков (уровень риска);
— от популяционных рисков (распространенность риска).
В табл. 2. представлены результаты сводного ранжирования административных районов Екатеринбурга по двум рассматриваемым вариантам.
Ранги сопоставляемых городских районов Екатеринбурга по различным показателям, характеризующим нарушения здоровья населения, совпадают не полностью, но по их совокупности — Железнодорожный район является наиболее неблагоприятной территорией по уровню риска. Далее следуют Чкаловский и Октябрьский районы. Учитывая распространенность риска, первые места занимают Кировский и Чкаловский районы.
Таблица 2. Два варианта ранжирования районов Екатеринбурга по суммарному ранговому баллу, косвенно характеризующие уровень и распространенность риска для здоровья населения
Район Екатеринбурга Сумма рангов, характеризующая уровень риска Район Екатеринбурга Сумма рангов, характеризующая распространенность риска
Железнодорожный 33 Кировский 31
Чкаловский 40 Чкаловский 34
Октябрьский 42 Орджоникидзевский 43
Ленинский 44 Железнодорожный 48
Кировский 45 Ленинский 50
Орджоникидзевский 57 Октябрьский 55
Верх-Исетский 58 Верх-Исетский 59
При оценке влияния на здоровье населения токсичных загрязнителей среды обитания наиболее важны вредные эффекты, реализуемые на организменном уровне, зависящие от суммарной поглощенной дозы вещества. Особым дополнением к оценке внешней экспозиции служит оценка поглощенной дозы с помощью определения данного вещества во внутренней среде организма. Наиболее важно значение такого биологического мониторинга, когда экспозиция связана с загрязнением более чем одного компонента среды и с поступлением вредного вещества различными путями. Согласно определению Национальной Академии наук США «биологический маркер экспозиции» — это экзогенное вещество или его метаболит, или продукт взаимодействия между ксе-нобиотическим агентом и молекулой — клеткой-мишенью, которые измеряются в отдельной части организма. Однако когда речь идет о токсичных металлах, биомаркером экспозиции является измеряемое содержание химического элемента без уточнения его соединения и превращений в процессе взаимодействия с организмом [1].
По результатам биомониторинга содержания токсических элементов в моче у детей проводились сравнительный анализ и ранжирование индивидуальной суммарной токсической нагрузки приоритетными загрязнителями среды обитания. Далее — формировались группы риска с высоким риском развития экологически обусловленных заболеваний исходя из наиболее высоких уровней содержания приоритетных химических веществ в организме.
Результаты биомониторинга токсикантов в моче у детей заносились в электронную базу данных. Затем список детей в базе данных формировался по возрастанию, концентрации одного из веществ, например свинца, в моче. Каждому ребенку соответствовал ранг, равный его порядковому номеру в этом списке. Такая процедура выполняется для каждого из измеренных веществ. Затем создается еще одна новая переменная, равная сумме порядковых мест (рангов) для каждого ребенка. База данных снова форммируется по уменьшению этого суммарного ранга. Таким образом, в результате получается массив, в верхней части которого находятся те дети, у кого по большинству измеренных веществ оказались наиболее высокие концентрации. Эти дети рассматриваются как наиболее нуждающиеся в реабилитации.
В завершение работы по оценке многосредо-вого химического риска в наиболее неблагоприятном районе Екатеринбурга по индивидуальному риску для здоровья детского населения (Железнодорожный) проведен биомониторинг трех приоритетных загрязнителей среды обитания в моче (мышьяк, свинец, медь) [4]. В 2012 г. в Екатеринбурге биологическим мониторингом токсической экспозиции были охвачены дети, посещающие дошкольные учреждения на территориях трех административных районов (Ленинский, Орджоникидзевский , Чкаловский). Результаты биологического мониторинга оценки приоритетных ток-
6
ЗНиСО ДЕКАбРЬ №12 (249)
Рис.
сикантов в моче у детей свидетельствуют: средняя концентрация металлов у обследованной группы детей по всему массиву превышает фоновые значения, принятые для Свердловской области [5, 6] по меди в 1,5 раза, по мышьяку в 1,1 раза (рис.).
По балльной оценке определены дети с самыми высокими уровнями содержания приоритетных загрязнителей среды обитания. Полученные результаты ранжирования служат важным маркером экспозиции и критерием управления индивидуальным риском в рамках последующих адресных медико-профилактических реабилитационных мероприятий.
Выводы. Одним из наиболее надежных методов установления причинно-следственных связей «среда обитания — здоровье населения» в системе социально-гигиенического мониторинга является гигиеническая диагностика с использованием оценки многосредового химического риска.
Проведение биомониторинга приоритетных химических соединений, установленных в ходе гигиенической диагностики, позволяет подтвердить высокие оцененные риски в результате мно-госредовой токсической нагрузки на организм.
Гигиеническая диагностика на основе оценки многосредового химического риска и биомониторинга служит обоснованием выбора групп риска среди городского населения для проведения адресных диагностических и реабилитационных мероприятий.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кацнельсон Б.А., Привалова Л.И., Кузьмин С.В., Яру-шин С.В. и др. Оценка и управление риском для здоровья населения: Сб. информ.-метод. документов. Екатеринбург, 2009. 456 с.
МР для Свердловской области «Методология оценки риска загрязнения среды обитания для здоровья населения», утверждены заместителем Главного государственного санитарного врача России 3 сентября 1999 г.
I весь массив
И Орджоникидзевский район ИШ Ленинский район
2.
□ Чкалове кий район И фоновые уровни
Результаты биомониторинга содержания металлов в моче у детей по сравнению с фоновыми концентрациями (мг/дм3).
3. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду: Р 2.1.10.1920—04. М., 2004. 143 с.
4. Корнилков А.С. Особенности оценки и управления риском для здоровья населения в системе социально-гигиенического мониторинга мегаполиса (на примере Екатеринбурга): Ав-тореф. дисс. ... канд. мед. наук: 14.00.07: защищена 22.03.06 / Корнилков Алексей Сергеевич. Екатеринбург, 2006. 24 с.
5. Установление фоновых значений содержания токсических веществ в биосредах для оценки результатов биомониторинга / Отчет по договору от 9 июня 2006 г. № 23.6.-эко. Екатеринбург, 2006. 29 с.
6. Кацнельсон Б.А., Кочнева Н.И., Привалова Л.И., Кузьмин С.В., Гурвич В.Б Матюхина Г.В., Воронин С.А., Малых О.Л., Плотникова И.А., Солобоева Ю.И. Методология обоснования региональных уровней фоновой нагрузки организма детей дошкольного возраста приоритетными токсичными металлами, загрязняющими среду обитания / Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Экология человека, гигиена и медицина окружающей среды на рубеже веков: состояние и перспективы развития». М., 2006. С.73—77.
Контактная информация:
Корнилков Алексей Сергеевич, тел.: (343) 374-17-25,
e-mail: [email protected]
Contact information:
Kornilkov Alexsey, phone: (343) 374-17-25, e-mail: [email protected]
-♦♦♦
КАНЦЕРОГЕНЫ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА И ОНКОЛОГИЧЕСКАЯ ЗАБОЛЕВАЕМОСТЬ
О.В. Швагер
ATMOSPHERIC CARCINOGENS AND ONCOLOGIC MORBIDITY
O.V. Shvager
ГУ «Институт гигиены и медицинской экологии им. А.Н. Марзеева НАМН Украины», г. Киев Установлена зависимость между онкологической заболеваемостью населения и аэрогенной нагрузкой канцерогенными веществами. Указанная зависимость позволяет прогнозировать изменения показателей онкологической заболеваемости при изменении состояния загрязнения атмосферного воздуха отдельными химическими канцерогенами и их суммой и на этой основе разрабатывать мероприятия в области первичной профилактики рака.
Ключевые слова: загрязнение атмосферного воздуха, канцероген, онкологическая заболеваемость, население. The dependence between cancer morbidity of the population and aerogenic load of the cancerogenic compounds is established. Revealed dependence will allow to forecast the changes of the cancer morbidity indices in case of change of the state of ambient air pollution with the chemical cancer. Keywords: ambient air pollution, cancerogen, cancer morbidity, population.
По мнению экспертов Международного агентства по изучению рака (МАИР) и многих исследователей, доминирующую роль (от 70 до 90 %) в происхождении опухолей играют факторы окружающей среды, главным образом химической природы [1].
Целью исследования стала гигиеническая оценка влияния загрязнения атмосферного воздуха приоритетными канцерогенными веществами на онкологическую заболеваемость населения и определение их роли в формировании онкологической патологии.
Материалы и методы исследования. На примере г. Киева были проанализированы ретроспек-
тивные данные относительно состояния загрязнения атмосферного воздуха приоритетными канцерогенными соединениями (бенз(а)пирен, бензол, формальдегид, хром, никель, кадмий, свинец, К-нитрозодиэтиламин, К-нитрозодиметиламин) за последние 20 лет и данные Национального канцер-регистра Украины. Для поиска количественных связей между аэрогенной нагрузкой химических канцерогенов и онкозаболеваемостью населения использовали корреляционный и регрессионный анализы.
Результаты и их обсуждение. Для оценки влияния реального загрязнения химическими канце-
