CC BY
61
п. Н. НИКОЛАЕВИЧ, А. Р. КВАСОВ
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ хИМИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
АТМОСФЕРНОГО ВОЗдУхА
на здоровье детского населения г. Краснодара
□ ш ггт шшшп deed ггтггл ГГГГГПГГЕ ГГППГГГ ПГГППППГЛГт ГППГГГГПП СЕ □, пгггпг, 344022, г] пггпгг-пп-пгпц пт к птгггппгппп, 29.
E-mail: [email protected], [email protected], П Ш +79034381488
Проведен анализ результатов мониторинга качества атмосферного воздуха в г. Краснодаре за период 1995-2008 гг. Исследовались взаимосвязи показателей здоровья детского населения с уровнем атмосферных загрязнений и показателями автотранспортной нагрузки территорий города. Установлена прямая взаимосвязь заболеваемости детского населения новообразованиями от уровня автотранспортной нагрузки, выявлены гендерные особенности продолжительности пребывания учащихся 6-7-х классов на открытом воздухе и связь их самочувствия с фактором автотранспортной нагрузки.
Ключевые слова: состав атмосферного воздуха, автотранспорт, состояние здоровья детей.
Р. N. NIKOLAEVICH, A. R. KVASOV
HYGIENIC ESTIMATION OF INFLUENCE CHEMICAL POLLUTION OF ATMOSPHERIC AIR ON HEALTH OF THE CHILDREN'S POPULATION OF KRASNODAR
Faculty of hygiene Rostov state medical university,
Russia, 344022, Rostov-on-Don, str. Nakhichevansky, 29.
E-mail: [email protected], [email protected], tel. +79034381488.
The analysis of results of monitoring of quality of atmospheric air in Krasnodar for the period of 1995-2008 is carried out. Interrelations of parameters of health of the children's population with a level of atmospheric pollution and parameters of motor transportation loading of territories of city were investigated. The direct interrelation of cancer's disease of the children's population from a level of motor transportation loading is established, gender features of duration of stay learning 6-7 classes on open air and communication of their state of health with the factor of motor transportation loading are revealed.
Key words: structure of atmospheric air, motor transport, a state of health of children.
За последние десятилетия существенно изменилась структура загрязнений атмосферного воздуха, и в крупных городах на смену предприятиям промышленности и энергетики как ведущим источникам химического загрязнения среды пришел автотранспорт, вносящий основной «вклад» в уровень химического загрязнения атмосферного воздуха [3, 9, 12]. Это явление характерно для многих регионов страны, особенно для территории Краснодарского края. Нарастающее химическое загрязнение атмосферного воздуха в сочетании со снижением интенсивности надзора за его параметрами со стороны Роспотребнадзора создает прямую угрозу ухудшения здоровья населения [6]. При этом нерешенность многих вопросов внедрения методологии оценки риска в практику социально-гигиенического мониторинга затрудняет ее применение для анализа ситуации [11].
Особый интерес вызывают работы, исследующие влияние загрязнений атмосферы на здоровье детей и подростков - наиболее сенситивной группы населения, здоровье которой во многом определяет будущее здоровье и выживаемость нации [2, 5, 13] и имеет свои региональные особенности [10]. Все это определяет научный интерес, практическую значимость и актуальность выбранной темы.
Цель работы - дать гигиеническую оценку влияния химического загрязнения атмосферного воздуха на здоровье детского населения г. Краснодара.
Материалы и методы исследования
Изучение химического загрязнения атмосферного воздуха включало разработку архивных данных социально-гигиенического мониторинга (СГМ) загрязнений атмосферного воздуха в г. Краснодаре за период с 1995 по 2008 г., анализ данных расчетов выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников и автотранспорта, результатов маршрутных и подфа-кельных исследований качества атмосферного воздуха на автомагистралях в зоне жилой застройки и в зоне влияния промпредприятий с 1995 по 2008 г. испытательным лабораторным центром (ИЛЦ) городского центра Госсанэпиднадзора (впоследствии — ФГУЗ) г. Краснодара, а также анализ результатов наблюдений на постах Государственной службы наблюдений (ГСН) за состоянием окружающей среды за тот же период.
На основе данных ГИБДД анализировались показатели численности, структурного состава и распределения автотранспорта (как основного источника загрязнений) на территориях ответственности 11 детских городских поликлиник, рассчитывались индексы удельной плотности автотранспорта на 1 км улично-дорожной сети (П-3) и «индекс нагрузки территории автотранспортом» (ИНТА) -произведение плотности улично-дорожной сети на плотность автотранспорта на 1 км2 территории.
При изучении влияния автотранспортной нагрузки на состояние здоровья детей школьного возраста учитывались мощность и структура автопотоков на
Кубанский научный медицинский вестник № 5 (128) 2011 УДК 61471:616-05:3.2 (470.63)
Кубанский научный медицинский вестник № 5 (128) 2011
47 магистралях и проездов (по данным ГИБДД), в том числе расположенных вблизи 10 общеобразовательных школ и мест проживания школьников, рассчитывались относительные индексы «мощности/удаленности» автомагистралей от них, а также учитывались вместимость школ и параметры их земельных участков.
Для оценки состояния здоровья изучались показатели заболеваемости детского населения, проживающего на территориях ответственности 11 «детских» городских поликлиник. На основе ежегодных отчетов 12-ЛУ за 2003-2007 гг. этих поликлиник были рассчитаны среднегодовые (среднемноголетние) показатели общей заболеваемости (03) и впервые выявленной заболеваемости (ВВЗ) по 24 видам и классам заболеваний, а также среднегодовые тренды этих показателей (в %).
На основании результатов углубленного обследования 5 школ (СОШ № 20, 63, 73, 83 и 84), расположенных вблизи магистралей с повышенной интенсивностью автопотоков (2054-2300 автомашин/ час) составили 1-ю группу (СОШ № 1); другие 5 школ (СОШ № 18, 42, 64, 89 и 96) с малой интенсивностью движения автотранспорта (от 329 до 961 автомашины/ час) были отнесены ко 2-й группе (СОШ № 2) сравнения. Всего анкетным методом было обследовано 230 учащихся 6-7-х классов из школ группы СОШ № 1 и 262 сверстника из группы СОШ № 2. В комплект анкет входили скрининг-тест Н. А. Ананьевой и тест САН (по Л. Я. Столяренко [8]), на которые учащиеся отвечали в школе; на вопросы модифицированного теста Г. А. Гончаровой [4] (анкета № 1) и анкеты № 2, исследующей анамнез жизни ребенка, время пребывания его на открытом воздухе и сведения о состоянии здоровья его родителей учащиеся отвечали с родителями дома.
Обработка и анализ данных проводились в программе <^а^^ка 6.0» в модулях «Основные статистики и таблицы» и «Множественная регрессия».
Результаты исследования и обсуждение
Несмотря на ежегодный прирост (до 5%) численности личного автотранспорта, практически ни один способ контроля не выявил увеличения загрязнений атмосферного воздуха в г. Краснодаре за период 1995-2008 гг. (рисунок).
Из анализа данных на рисунке видно, что ожидаемые тенденции не выявлялись ни при анализе динамики среднегодовых концентраций основных загрязняющих веществ в атмосферном воздухе г. Краснодара, предоставляемом стационарными постами наблюдения ГСН, ни при анализе данных ФГУЗ. Так, относительный подъем комплексного индекса загрязнения атмосферы (ИЗА) на постах ГСН в 2001 и 2003 гг. последовательно снижался или почти не менялся в последние 5 лет наблюдений (период 2005-2009 гг.), при этом по ряду поллютантов среднегодовые тренды снижения концентраций колебались с -3,4% до -16,2%, что никак не согласуется с увеличением автотранспортного парка. Число проб с превышением ПДК загрязняющих веществ, исследованных на маршрутных и передвижных постах ФГУЗ, тоже показало последовательное уменьшение уровня загрязнений за тот же период наблюдений. При этом с 1995 по 2003 г. количество превышений ПДК снизилось с 28,7% до 1,1% (т. е. в 28 раз!), на автомагистралях - с 46,6% до 0,9% (в 49 раз!). Это противоречит и данным со стационарных постов ГСН, и расчетным показателям выбросов
20,0
15.0
10.0 5,0
о,о
11,4
14,3 14,0
11,5
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
% проб, превышающих ПДК
5Д|«.1 5,5 5,2 5,7 6,4 7,4 5Д ' | .
Л ’Л Й1,7!1’6 ’ 1>10’9®°>6^о J J1,7I
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 ЕЭ в зоне промпредприятий SS в зоне автомагистралей
Сравнительная динамика ИЗА-6 (на стационарных постах) и частоты превышения ПДК (в %) по результатам исследований ФГУЗ
атмосферных загрязнений и ставит под сомнение возможность использования данных ГСН и ФГУЗ для объективной оценки вклада автотранспорта в химическое загрязнение атмосферного воздуха в г. Краснодаре.
Вместе с тем из данных ФГУЗ следует, что в зоне влияния автомагистралей средние концентрации таких загрязнителей, как твердые взвешенные вещества (пыль), оксид углерода, формальдегид, свинец, диоксид серы и диоксид азота, в период с 1997 по 2007 г. были достоверно выше, чем в зоне влияния промышленных предприятий (особенно в период 2005-2007 гг.). Это в определенной мере согласуется с результатами анализа атмосферных загрязнений на постах ГСН, выявлявшими наихудшие показатели качества атмосферного воздуха на посту 9 (автомагистраль), и косвенно подтверждает приоритет автотранспорта как наиболее значительного источника загрязнений в г. Краснодаре.
Поэтому оценка влияния автотранспорта как ведущего загрязнителя атмосферного воздуха осуществлялась по расчетным показателям количества автотранспорта на 1 км дорог (П-3), по индексу нагрузки территории автотранспортом (ИНТА), а также по интенсивности автопотоков на городских автодорогах.
По показателям мощности и структуры автопотоков на выделенных 47 магистралях рассчитывались величины индивидуального риска развития неинфекционных заболеваний IRS и индивидуального (пожизненного) канцерогенного риска ICR (по упрощенной модели А. П. Рачковского [7]). Полученные значения риска возникновения неинфекционных заболеваний IRS колебались от 0,131 (на ул. Котовского) до 1,834 (на ул. Колхозной), а индивидуального канцерогенного риска - от 0,360*10-6 до 5,929*10-6 (на тех же улицах), что согласно п. 7.6 Руководства Р 2.1.10.1920-04 соответствует уровням «пренебрежимо малого» и «предельно допустимого» (приемлемого) риска.
Предварительный анализ заболеваемости детского населения г. Краснодара в 2003-2007 гг. выявил положительные тренды увеличения показателей заболеваемости (+6,7% по уровню 03), что в большей степени согласуется с динамикой роста автотранспорта в
г. Краснодаре (+5,0%). За тот же период отмечены существенные показатели среднегодовых приростов (от +5,3% до +16,3%) общей (03) и впервые выявленной (ВВЗ) заболеваемости болезнями органов дыхания, включая тренды хронических болезней миндалин, фарингитов, бронхиальной астмы и поллинозов, которые прямо коррелировали со значениями ИНТА.
В ходе анализа были установлены достоверные коэффициенты прямой сильной корреляции со значением ИНТА показателей общей распространенности среди детского населения новообразований, а также с распространенностью случаев атопического дерматита и со среднегодовым трендом общей распространенности болезней нервной системы (таблица). Кроме того, выявлены достоверные коэффициенты сильной прямой взаимосвязи между территориальными индексами плотности автомашин на 1 км городских проездов (П-3) и среднегодовыми показателями тренда общей заболеваемости болезнями системы кровообращения, контактным дерматитом, болезнями мочеполовой системы и врожденными аномалиями системы кровообращения, что также согласуется с данными литературы (Ф. Ф. Да-утов и др., 2005; И. Н. Верзилина и др., 2008).
Настораживают достоверные коэффициенты регрессии (таблица) показателей 03 и ВВЗ новообразований у детей (причем с коэффициентом детерминации 74,3%) с относительными показателями (П-3 и ИНТА) нагрузки автотранспортом городских проездов и территорий, что следует учитывать, несмотря на допустимые величины канцерогенного риска ICR, рассчитанные для 47 автомагистралей города. Рассчитанные модели указывают на наличие прямой (линейной) связи отдельных показателей 03 и ВВЗ взрослых и детей с показателями нагрузки территории автотранспортом и могут использоваться в СГМ для прогноза отдельных видов заболеваемости и расчета ориентировочных параметров автотранспортной нагрузки, не оказывающей неблагоприятного влияния на здоровье населения.
Исследование влияния автотранспорта на самочувствие школьников по месту их обучения выявило достоверное превышение (почти на 20%) частоты жалоб на здоровье астеноневротического характера у учащихся из СОШ № 1 по сравнению со сверстниками из СОШ № 2, включая жалобы на головные боли, слабость
и повышенную утомляемость после уроков. Особенно заметными были различия в данных мальчиков из групп сравнения, что подтвердило необходимость учета пола в анализе показателей здоровья школьников.
Средние балльные оценки показателей самочувствия, активности и настроения у школьников из группы СОШ № 1 были ниже (т. е. хуже, причем по показателю настроения - достоверно), чем у сверстников из школ СОШ № 2. При этом у учащихся из СОШ № 1 достоверно более низкими были балльные оценки по градациям «веселый», «хорошее настроение», «работоспособный», «быстрый», «выносливый», «соображать легко» и «полный надежд»; особенно заметны эти различия между мальчиками из групп СОШ № 1 и СОШ № 2.
Выявлена большая частота соматических жалоб на здоровье у школьников из группы СОШ № 1, причем достоверными различиями особо выделяются жалобы на дисфункцию органов дыхания - на частый насморк (63,8% против 50,8%) и кашель (40,9% против 30,5%). Это определило и большую частоту заболеваний в году у учащихся из группы СОШ № 1 (350,6±12,3 против 295,1±10,6 случаев на 100 школьников в группе СОШ № 2) с более заметными различиями в группах мальчиков. Также мальчики из группы СОШ № 1 достоверно чаще жаловались на боли и неприятные ощущения в области сердца, на дисфункцию органов пищеварительной и мочеполовой систем. Выявлены достоверные коэффициенты прямой сильной связи между частотой жалоб на здоровье и уровнем автопотоков вблизи школ, а также между частотой жалоб астеноневротического характера, жалоб на дисфункцию органов пищеварения и мочеполовой системы и числом проходящих по магистрали грузовых автомашин и автобусов.
Выли установлены коэффициенты достоверной прямой связи показателей самочувствия учащихся в школе и распространенности среди них жалоб на здоровье со значениями «индексов мощности/удаленности» магистрали от здания школы (ИМ/У-2), условной нагрузки автотранспортом территории земельных участков школ (ИН-1) и их зеленых насаждений (ИН-2). На основании полученных данных были рассчитаны регрессионные модели зависимости частоты жалоб на здоровье учащихся от индексов автотранспортной нагрузки на
Регрессионная взаимосвязь показателей заболеваемости детского населения с показателями автотранспортной нагрузки территории
Показатели заболеваемости Уравнение регрессии R (beta) R2 (в%) Р
Новообразования (ОЗ) = 2,238 + 0,085 х ИНТА 0,832 74,3 0,002
Атопический дерматит (ОЗ) = 3,520 + 0,137 х ИНТА 0,659 43,4 0,027
Болезни нервной системы (тренд ОЗ) = -12,573 + 0,488 х П3 0,635 40,3 0,036
Болезни органов кровообращения (тренд ОЗ) = -17,073 + 0,031 х П3 0,697 48,6 0,017
Контактный дерматит (тренд ОЗ) = -4,799 + 0,048 х П3 0,806 65,0 0,003
Болезни мочеполовой системы (тренд ОЗ) = -4,288 + 0,036 х П3 0,711 50,6 0,016
Врожденные аномалии органов кровообращения (тренд ОЗ) = -2,968 + 0,023 х П3 0,630 39,7 0,038
Примечание: П3 - плотность автомашин на 1 км дорог; ИНТА - индекс нагрузки территории автотранспортом (ед.); R - коэффициент регрессии (beta); R2 — коэффициент детерминации (в %); выделенные значения точечных параметров модели - статистически достоверны (р < 0,05); р - показатель статистической значимости.
Кубанский научный медицинский вестник № 5 (128) 2011
Кубанский научный медицинский вестник № 5 (128) 2011
территории школьных участков (в большинстве своем со средним уровнем коэффициента детерминации). Полученные результаты подтверждают гигиеническую значимость удаленности магистралей от зданий школ, а также значение площади земельного участка и озеленение его территории для защиты учащихся от неблагоприятного влияния автотранспорта на их здоровье.
Изучение влияния автотранспорта на организм учащихся по месту их проживания выявило различия в уровне экспозиции влияния фактора автотранспортной нагрузки на организм школьников из групп СОШ № 1 и СОШ № 2. Так, была установлена достоверно большая продолжительность пребывания (в среднем на 3 часа еженедельно, или на 150 часов в год) на открытом воздухе мальчиков из группы СОШ № 1. Кроме того, установлена большая (в среднем на 2,5 часа в неделю, или на 130 часов в год, по сравнению с девочками) продолжительность пребывания на воздухе мальчиков из обеих групп. Учитывая еще и гендерные различия в жизненной емкости легких, можно ожидать существенных различий в суммарных показателях экспозиции мальчиков и девочек (будущих мужчин и женщин) в расчетах популяционных рисков для здоровья.
Анализ показал, что у учащихся из группы СОШ № 1 отмечалась большая выраженность симптомов нездоровья (как психических, так и соматических), чем в группе СОШ № 2 (например, симптомы дисфункции органов кровообращения, мочеполовой системы). Среди учащихся из группы СОШ № 1 выявлены более высокие показатели патологической пораженности, средней частоты заболеваний в году и доли часто болеющих школьников.
Корреляционный анализ выявил более заметную взаимосвязь показателей нездоровья с индексом удаленности дома проживания от магистрали и индексами нагрузки/удаленности (ИМ/У-1 и ИМ/У-2), чем с общим уровнем автопотока. При этом коэффициенты корреляции показателей психического и соматического нездоровья с индексами ИМ/У-1 и ИМ/У-2 свидетельствовали о наличии прямой связи, а с показателем удаленности -об обратной связи (например, с показателями выраженности у школьников невротического и истероподобного синдромов, а также с частотой жалоб гастроэнтерологического характера). При этом в структуре автопотока на автомагистрали, ближайшей к дому обследованных школьников, выделяется роль автобусов и грузовых автомашин. Так, с числом автобусов и грузовых машин на ближайшей магистрали прямо коррелировали такие показатели, как склонность к простудным заболеваниям и частота заболеваний школьника в году, выраженность симптомов нарушений со стороны мочеполовой системы и показатель патологической пораженности.
При сравнении данных на уровне групп СОШ № 1 и СОШ № 2 больше различий выявлялось в показателях здоровья мальчиков. Так, у мальчиков из группы СОШ № 1 достоверно сильнее, чем в группе СОШ № 2, проявлялись симптомы астенического, психоастенического и церебрастенического синдромов, а также признаки дисфункции органов дыхания, системы крови и кровообращения, мочеполовой системы и отдельных симптомов соматического нездоровья. Выявленные межгрупповые различия у мальчиков мы объясняем большим временем пребывания на открытом воздухе сверстников из группы СОШ № 1. Это косвенно подтверждается достоверными коэффициентами прямой корреляции суммарного времени пребывания мальчиков на улице с выраженностью у них симптомов
астенического, невротического и истероподобного синдромов, а также с симптомами дисфункции иммунной, пищеварительной и мочеполовой систем.
Вместе с тем при анализе индивидуальных данных у девочек отмечались более высокие, чем у мальчиков, достоверные коэффициенты корреляции значений индекса удаленности ИМ/У-1 с показателями выраженности симптомов невротического синдрома, дисфункции органов кровообращения, иммунной системы, системы пищеварения и общим уровнем соматического нездоровья, что подтверждает данные литературы о большей сенситивности организма девочек к химическому загрязнению атмосферы [1].
ЛИТЕРАТУРА
1. Андреева Ю. В., Сливина Л. П., Андреева М. В., Сивочалова О. В. Характеристика болезненности девочек-подростков в условиях разной антропогенной нагрузки // Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Гигиена детей и подростков: история и современность (проблемы и пути решения)» - М.: издатель НЦЗД РАМН, 2009. - С. 28.
2. Верзилина И. H., Агарков Н. М., Чурносов М. И. Воздействие антропогенных атмосферных загрязнений на частоту врожденных аномалий развития // Гигиена и санитария. - 2008. — № 2. - С. 17-20.
3. Голдобин В. Н. О значении среды обитания для здоровья людей // Материалы Х Всероссийского съезда гигиенистов и санитарных врачей. Кн. 2. - М., 2007. - С. 125-130.
4. Гончарова А. Г. Методические рекомендации по количественной оценке уровняздоровья школьников (экспресс-диагностика) / А. Г. Гончарова, Д. Н. Крылов, Л. Ф. Бережков. - М., 1997. - 21 с.
5. Даутов Ф. Ф., Тагиров Ш. X., Галлеев P. X. Заболеваемость пиелонефритом населения города в зависимости от степени загрязнений атмосферного воздуха // Гигиена и санитария. - 2005. -№3. - С. 19-22.
6. Рахманин Ю. А. Научно-методические подходы к совершенствованию «Руководства по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду» на базе последних мировых достижений в области анализа риска // Здоровье населения и среда обитания (ЗНиСО). -2010. — № 11 (212). - С. 4-6.
7. Рачковский А. П., Черничкина Н. И., Рачковская Ю. К. и др. Результаты внедрения минимизированной программы методологии оценки риска в систему мониторинга влияния загрязнения атмосферного воздуха на здоровье населения на районном уровне // Труды IV научной сессии Ростовского государственного медицинского университета. - Ростов-на-Дону: РостГМУ, 2004. - С. 149-151.
8. Столяренко Л. Д. Основы психологии. Практикум - Ростов-на-Дону: «Феникс», 1999. - 576 с.
9. Щербо А. П., Киселев А. В. О методических проблемах аналитического обеспечения системы социально-гигиенического мониторинга // Материалы Х Всероссийского съезда гигиенистов и санитарных врачей. Кн. 2. - М., 2007. - С. 881-884.
10. Фокин С. Г. Оценка воздействия на население Москвы загрязнений атмосферного воздуха канцерогенными веществами // Г игиена и санитария. - 2010. - №. 1. - С. 18-20.
11. Шашина Т. А., Новиков С. М., Мацюк А. В., Ландо Н. Г. Методические подходы к оценке региональных факторов экспозиции городского населения// Гигиена и санитария. - 2007. - №. 5. - С. 20-23.
12. Щербо А. П., Киселев А. В. О методических проблемах аналитического обеспечения системы социально-гигиенического мониторинга // Материалы Х Всероссийского съезда гигиенистов и санитарных врачей. Кн. 2. - М., 2007. - С. 881-884.
13. Corvalan C., Briggs D., Kjellstrom T. Linkage methods for environment and health analysis. General guidelines. A report of the health and environment analysis for decision-making (HEADLAMP) project.- WHO, Geneva, 1996.- P. 19-53.
