CC BY
2
Влияние параметров воздушного бассейна на распространение болезней органов дыхания населения в биоклиматических зонах (результаты регрессионного анализа)
Континентальная зона Переходная зона Побережье
перемен- вес перемен- вес перемен- вес
ная фактора ная фактора ная фактора
Дети
Т ср - 3,0303 Яд 0,2604 Яд 2,82573
Тм - 0,3571 Вл 0,21 Ос> 1 - 0,11101
SOj - 0,3001 Ос* 1 0,1407 NO, - 0,22684
Т max - 0,2554 Т ■ср 0,0724 т max - 0,39232
Ос> 1 - 0,1931 со 0,0335 SOj - 0,69122
Vcp - 0,1135 Vcp 0,0107 т • nun - 0,98038
Тв - 0,0854 т e ПИП - 0,1143 Вл - 1,0983
СО - 0,0829 Тв - 0,2344 т 'ср - 3,56594
т mm - 0,0556 Тм - 0,5560
т пыц - 1,4832
Г = 0,45 г — 0,60 г = 0,81
Подростки
Яд 16,2946 Ос> 1 23,78312 Яд 2,36843
Тм 3,9637 Тм 7,79517 Вл 0,76301
Ос> 1 1,0604 SOj 3,63204 NO, - 0,09693
Тв - 0,5587 Вл - 0,4388 Ос> 1 - 0,17263
СО - 0,6495 Vcp - 0,74587 SOj - 0,3398
т ср - 18,6718 Тв - 1,68579 т max - 0,52348
Яд - 1,76338 Vcp - 0,5838
СО - 2,07573 Тм - 0,9174
Т * nun - 2,22707 Т 'ср - 4,68379
т 'ср - 3,994
г = 0,89 г = 0,71 Г — 0,78
Взрослые
Тв 4,1391 Тв 6,95671 Вл 22,0509
S02 0,5388 Тм 6,50080 SOj 5,8102
т . * ПИП 0,5327 Яд - 4,15968 NO, - 0,6038
Тм - 1,7415 SOj 1,71097 Ос> 1 - 0,6901
Т * max - 3,5748 Т 'ср 1,38607 Тм - 4,9589
Яд - 25,8879 Тв - 4,9589
Т max - 8,7366
г = 0,82 Г = 0,83 Г = 0,93
Примечание. г— коэффициент мгновенной корреляции.
оказывают факторы биоклиматического характера: проживание в зоне повышенной влажности, перепада температур и движения воздушных масс;
— показатели заболеваемости подростков приближаются к таковым взрослой популяции, хотя отмечается достаточно высокий уровень респираторной заболеваемости, что указывает на незрелость системы адаптации подросткового организма к воздействию неблагоприятных экологических факторов;
— уровень заболеваемости органов дыхания среди взрослых жителей Приморского края в значительной степени зависит от экологической ситуации;
— на распространение болезней органов дыхания в каждой возрастной категории оказывает влияние определенное сочетание биотропных факторов среды обитания.
Л итература
1. Алексеев С. В., Янущенец О. И. // Вестн. РАМН. — 2002. 9. - С. 3-6.
2. Деркачева Л. Н. // Бюл. физиол. и патол. дыхания. - 2000. - Вып. № 6. - С. 51-54.
3. Иванов Е. М., Эндакова Э. А., Кику П. Ф. // Вестн. ДВО РАН. - 2001. - № 4. - С. 77-83.
4. Кику П. Ф., Веремчук Л. В. // Гиг. и сан. - 2002. -№ 3. - С. 16-21.
5. Кику П. Ф. // Сборник Трудов НИИ МКВЛ - Владивостокский филиал ДНЦ ФПД СО РАМН: обзоры научных статей. — Владивосток, 2003. — С. 5—28.
6. Луценко М. Т., Гладуш Л. П. Состояние здоровья населения Дальневосточного региона. — Благовещенск, 2000.
7. Онищенко Г. Г. // Гиг. и сан. — 2003. - № 1. — С. 3-10.
8. Ярыгина М. В., Кику П. Ф., Журавская Н. С. // Бюл. физиол. и патол. дыхания. — 2003. — № 14. — С. 50-54.
Поступила 02.02.06
Summary. The paper estimates the prevalence of respiratory diseases in different bioclimatic zones of the Primorye Territory. The prevalence of environment-induced respiratory diseases in the dwellers of different areas of the Primorye Ter-itory was found to depend on the specific features of bioclimatic zones and the combinations of environment parameters forming these zones, which should be taken into account when medical and preventive measures are implemented.
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 2006 УДК 614.72-074(1-21)(477)
И. С. Киреева, И. А. Черниченко, О Н. Литвиченко
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ПРОМЫШЛЕННЫХ ГОРОДОВ УКРАИНЫ И РИСКА ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ
Институт гигиены и медицинской экологии им. А. Н. Марзеева АМН Украины, Киев
В последнее десятилетие все более значимое место в гигиенических исследованиях занимает оценка риска факторов окружающей среды для здоровья населения. Разработка методологии оценки риска воздействия факторов различной природы, которая нашла отражение в ряде важных методических документов [1,3, 4], способствовала значительному расширению и унификации научных исследований в этой области.
В то же время основным инструментом осуществления текущего и предупредительного санитарного надзора за объектами, оказывающими неблагоприятное влияние на окружающую среду, остается нормативная база санитарного законодательства.
В связи с этим представляется важным вопрос, в какой мере оценка загрязнения окружающей среды, выполненная по методологии риска, соответствует традиционной гигиенической оценке по гигиеническим нормативам.
Объектом наших исследований в этом плане было загрязнение атмосферного воздуха, которое, как свидетельствует ряд авторов, является определяющим в формировании рисков для здоровья населения, связанных с загрязнением окружающей среды в целом [5].
В работе представлены результаты анализа массива ретроспективных данных по загрязнению атмосферного воздуха 18 крупных промышленных городов Украины с использованием традиционных методов гигиенической
оценки и современных методов оценки рисков, создаваемых этим загрязнением.
В исследования было включено 13 промышленных городов с профилирующими отраслями черной и цветной металлургии, коксохимии, тяжелого машиностроения, угольной, рудодобываюшей промышленности (Днепропетровск, Днепродзержинск, Кривой Рог, Запорожье, Донецк, Макеевка, Мариуполь, Луганск, Краматорск, Горловка, Енакиево, Славянск, Дзержинск) и 5 городов с профилирующими предприятиями химической и нефтеперерабатывающей промышленности (Черкассы, Северодонецк, Рубежное, Кременчуг, Лисичанск). На долю изученных городов приходится 40—45% всех выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников по Украине, при этом за период наблюдения с 1990 по 2003 г. их количество уменьшилось в 2 раза (1990 г. - 3778,9 тыс. т, 1996 г. - 2014,7 тыс. т, 2003 г. - 1854,7 тыс. т).
Для анализа степени загрязнения атмосферного воздуха промышленных городов использованы данные наблюдений по стационарным постам гидрометеорологической службы за 1990, 1996 и 2003 гг. Загрязнение атмосферного воздуха оценивали по среднегодовым концентрациям химических ингредиентов на основании действующих ПДК загрязняющих веществ и комплексного показателя Р. наиболее часто используемого в гигиенических исследованиях [4].
Риски (канцерогенные и неканцерогенные) загрязнения атмосферного воздуха для здоровья человека определяли с использованием общепринятых методов [1, 6].
Неканцерогенный риск рассчитывали как суммарные индексы опасности (Н1) нсканцерогенных эффектов для критических органов и систем, включающих сумму коэффициентов опасности (НО) отдельных загрязнителей, которые определяли как отношение фактической среднегодовой концентрации вещества к его референтной концентрации (НО = Ссг/ЯГС).
Канцерогенный риск загрязнения атмосферного воздуха рассчитывали как сумму индивидуальных канцерогенных рисков (1СЯ) веществ, вызывающих канцерогенные эффекты (бенз(а)пирена, формальдегида, бензола, никеля, кадмия), величины которых определяли как произведение единичного канцерогенного риска (иЯ) на среднегодовую концентрацию вещества (1СЛ = 1Ж • Ссг).
В табл. I проиллюстрировано распределение изученных промышленных городов по уровню загрязнения атмосферного воздуха на основании комплексного показателя Р.
Как видно из табл. 1, в 1990 г. изученные города характеризовались особо высоким уровнем загрязнения атмосферы. При этом все города с металлургическими предприятиями отнесены к первым трем категориям наиболее высокого загрязнения, в том числе Донецк — к зоне экологического бедствия; Запорожье, Днепропетровск, Кривой Рог, Макеевка, Луганск, Славянск — к зоне чрезвычайного загрязнения; Мариуполь, Днепродзержинск, Краматорск, Горловка, Рубежное, Дзержинск — к зоне сильного загрязнения.
В категорию умеренного загрязнения вошли в основном города с предприятиями химической и нефтепере-
рабатывающей промышленности (Северодонецк, Черкассы, Лисичанск, Кременчуг).
В последующие годы степень загрязнения воздушной среды городов уменьшается, и в 2003 г. они попадают в категории умеренного, слабого и допустимого загрязнения.
Лимитирующими показателями загрязнения атмосферного воздуха, которые определяют и величину комплексного показателя Р, являются в первую очередь канцерогенный углеводород бенз(а)пирен, а также пыль, формальдегид, диоксид азота, фенол, аммиак. Среднегодовые концентрации бенз(а)пирена превышали ПДК в 1990 г. в 93,8% городов (максимально в 15,5 раза), в 2003 г. — в 63,3% (максимально в 2,8 раза); соответствующие показатели для формальдегида составляли в 1990 г. 0,9% городов и 7,3 ПДК, в 2003 г. — 94,4% городов и 7 ПДК; диоксида азота — соответственно 58,8% городов и 3 ПДК, 55,5% городов и 4,3 ПДК; фенола - 73,3% городов и 8 ПДК, 46,2% городов и 1,7 ПДК; пыли - 80,4% городов и 3,3 ПДК, 60% городов и 2,7 ПДК.
Эти данные свидетельствуют о значительном снижении концентраций бенз(а)пирена и фенола в атмосферном воздухе городов за рассматриваемый период, незначительном изменении концентраций пыли и тенденции к увеличению концентраций формальдегида и диоксида азота.
Расчеты риска развития неканцерогенных эффектов (табл. 2) показали тенденцию к уменьшению суммарных индексов опасности для населения городов по мере уменьшения уровня загрязнения атмосферного воздуха от 38,09 для города, отнесенного к зоне экологического бедствия, до 14,9—17,3 для городов с умеренным загрязнением и 12—¡4 для городов со слабым и допустимым загрязнением воздушной среды.
Приоритетными по вкладу в суммарный индекс опасности неканцерогенных эффектов являются бенз(а)пи-рен (НО 1 — 15,5), формальдегид (НО 1—7,3), пыль (НО 2—10), в отдельных городах — сероводород (НО 1,5—9) и хлористый водород (НО 1,5—7,5), в меньшей степени диоксид азота (НО 1—4,2) и фенол (НО 1—4,3).
При этом ведущими компонентами загрязнения в формировании суммарного индекса опасности в городах с предприятиями черной металлургии, коксохимии и тяжелого машиностроения остаются бенз(а)пирен, пыль, сероводород, фенол, диоксид азота, в городах с предприятиями химической промышленности — в основном формальдегид и диоксид азота.
Анализ суммарных индексов опасности веществ, которые влияют на одни и те же органы и системы (табл. 3), показал, что наибольшие значения индексов опасности имеют группы веществ, которые оказывают влияние на органы дыхания, в меньшей мере проявляется действие загрязняющих веществ, оказывающих преимущественное влияние на задержку развития, сердечно-сосудистую и иммунную системы и минимальными оказываются системные эффекты на кровь и ЦНС.
Нельзя не отметить некоторое несовпадение оценок опасности загрязнения атмосферного воздуха, полученных по комплексному показателю Р и методу оценки рисков, что особенно проявляется в области слабого и
Таблица 1
Распределение промышленных городов по уровню загрязнения атмосферного воздуха
Значение показателя Р 1990 г. 1996 г. 2003 г.
С„, доли ПДК Р количество городов С„, доли ПДК Р количество городов С„, доли ПДК Р количество городов
Зона экологического бедствия (Р> 48) 1,7—15,5 52,8 1 _ _ _ _ _ _
Чрезвычайное загрязнение (Р 24—48) 1,3-10,2 27,0-34,4 6 1,3-11,0 37,2 1 — — —
Сильное загрязнение (Р 12—24) 1,3-8,0 12,1-22,7 6 1,2-6,9 13,0-23.3 6 — — —
Умеренное загрязнение (Р 6—12) 1,2-7,3 6,8-11,2 4 1,2-4,0 6,7-11,5 7 1,3-7,0 6,3-11,6 5
Слабое загрязнение (Р 3—6) — — — 1,1-4,7 4,8-5,7 4 1,3-4,0 3,1-6,0 9
Допустимое загрязнение (Р< 3) — — — — - — 1,2-2,3 1,9-2,8 4
Неканцерогенный риск загрязнения атмосферного воздуха для здоровья населения промышленных городов
Уровень загрязнения воздуха 1990 г. 1996 г. 2003 г.
количество городов Н1 количество городов Н1 количество городов Н1
Зона экологического бедствия Чрезвычайное
Сильное
Умеренное
Слабое
Допустимое
38,09 16,15-32,30 25,41 ±2,52
16,68- 32,78 24,35 ±2,45
12,36- 16,75 14,92 ±0,94
27,77
9,96-25,43 18,28±2,39
12,80-21,91 17,30± 1,31
10.29- 20,74 14,00±2,32
10.55-19,07 15,15± 1,40
8,92 - 16,42 12,02±0,96
10,55-16,08 13,72 ± 1,28
Примечание Здесь и в табл 3, 4; в числителе — минимальное и максимальное значение, в знаменателе — М 1 т.
допустимого загрязнения. Очевидны более высокие значения как суммарных индексов неканцерогенного риска, так и показателей риска для критических органов и систем (органов дыхания, задержки развития, сердечно-сосудистой и иммунной систем), чем следовало бы ожидать для городов со слабым и особенно допустимым уровнем загрязнения атмосферы.
На наш взгляд, это является следствием различий между величинами среднесуточных ПДК, используемых для расчетов комплексных показателей загрязнения атмосферы, и референтных концентраций загрязняющих веществ, используемых в стандартной методологии оценки риска. В частности референтная концентрация для пыли в 3 раза, а для хлористого водорода в 10 раз ниже среднесуточной ПДК, а для фенола, аммиака и сероуглерода соответственно в 2, 2,5 и 140 раз выше, чем их среднесуточная ПДК.
Канцерогенный риск атмосферных загрязнений в изученных городах рассчитан в основном по 4 соединениям — бенз(а)пирену, формальдегиду, никелю, кадмию и — в отдельных городах, где имелись данные — по бензолу (табл. 4).
Согласно полученным результатам, индивидуальный канцерогенный риск, обусловленный названными компонентами загрязнения атмосферного воздуха городов, соответствует риску возникновения дополнительных 67—992 (по средним показателям 112—292) случаев рака на 1 млн населения в течение среднестатистической продолжительности жизни человека (70 лет).
При этом риск развития дополнительных случаев рака у населения при воздействии регистрируемых в городах концентраций бенз(а)пирена составляет 0,4—17- Ю-4, формальдегида — 39—290 • 10~6, никеля — 2,6—23 ■ 10~6 и кадмия — 18—252-10"6 случаев.
Таблица 3
Неканцерогенный риск загрязнения атмосферного воздуха для критических органов и систем населения промышленных городов
Уровень загрязнения воздуха
Количест- Органы дыха- Сердечно-сосу- Задержка раз- Иммунная сис- цнс
во городов ния дистая система вития тема
Кронь
1990 г.:
Зона экологического бедствия 1 37,42 11,90 26,70 19,50 1,50 3,92
Чрезвычайное 6 15,82-31,97 4,00-9,74 12,63-17,17 9.97-16,70 0,33-6,07 1,08-3,50
23,98 ±2,51 6,58±0,87 14,70±0,81 12,3111,04 2,0710,83 2,3910,36
Сильное 6 16,01-31,45 4,00-11,00 4,67-17,56 3,90-9,47 1,00-5,66 1,42-5,83
23,45±2,38 7,55±0,99 11,6411,73 8,0310,85 2,8110,817 2,6710,71
Умеренное 4 11,19-16,40 3,66-5,57 3,33-9,27 4,27-7,53 0,35-2,00 1,08-2,16
14,29 ±1,11 4,49±0,42 5,5511,34 6,1310,73 1,2910,36 1,6410,22
1996 г.:
Чрезвычайное 1 25,47 6,74 16,83 15,00 1,30 3,21
Сильное 6 9,13-24,26 3,27-7,06 6,20-14,30 4,37-9,90 1,03-5,96 1,52-4,17
16,66±2,06 5,22±0,64 9,9911,29 7,7910,77 2,3210,78 2,7110,43
Умеренное 7 12,53-20,74 2,10-7,43 4,03-14,70 3,70-9,60 0,27-3,34 1,02-4,42
16,50± 1,221 5,56±0,71 8,2211,74 6,3810,70 1,6510,35 2,6310,47
Слабое 4 9,60-19,44 2,97-6,33 3,99-5,30 1,80-5,87 0,69-3,13 1,52-5,47
13,11±2,18 4053±0,69 4,5910,29 4,1210,85 1,8110,51 2,5710,97
2003 г.:
Умеренное 5 8,23- 15,41 4,83-7,57 6,06-7,87 2,47-3,10 0,83- 1,34 1,33-2,67
12,56 ±1,65 6,77±0,65 7,3810,44 2,8810,15 1,1710,12 2,2510,31
Слабое 9 8,24-15,75 2,67-7,34 0,85-7,37 3,00-4,83 0,35-1,67 1,16-3,17
11,31 ±0,98 4,07 ±0,51 4,4710,64 3,9710,23 1,0910,13 2,1310,25
Допустимое 4 10,22- 18,07 2,66-9,17 3,38-11,80 4,67-8,70 0,66-1,50 1,08-5,25
14,35 ± 1,38 5,40± 1,23 6,7911,64 6,1310,72 1,0010,15 2,8010,76
— 54 —
Канцерогенный риск загрязнения атмосферного воздуха для здоровья населения промышленных городов
Уровень загрязнения 1990 г. 1996 г. 203 г.
количество городов количество городов количество городов
воздуха риск риск риск
Зона экологического бед-
ствия 1 277 — — — —
Чрезвычай- 6 85-913 1 — —
ное 292± 134 247,К
Сильное 6 153-412 6 92 - 757 — —
228±42 240± 105
Умеренное 4 72-250 7 98-301 5 113-305
187142 192±25 185136
Слабое — — 4 140-401 9 67 - 296
216+62 156120
Допусти- — — — — 4 72-176
мое 112123
Нельзя не обратить внимание на то обстоятельство, что среди рассмотренных канцерогенов наиболее весомый вклад в суммарный канцерогенный риск дает формальдегид, хотя хорошо известно из области экспериментальной онкологии, что бенз(а)пирен по своей канцерогенной активности является значительно более опасным соединением, чем формальдегид. При установлении ПДК формальдегида (0,003 мг/м') лимитирующим показателем его биологического действия является аллергенное действие, а канцерогенные эффекты могут проявляться при значительно более высоких концентрациях (6,9—17,6 мг/м3 — опухоли полости носа) [7, 8], что, на наш взгляд, может приводить к определенной аграва-ции канцерогенного риска от воздействия этого соединения.
Нельзя также не отметить, что ПДК бенз(а)пирена в атмосферном воздухе, обоснованная по специфическому канцерогенному эффекту, обеспечивает уровень приемлемого канцерогенного риска [2, 6].
Согласно принятым в ряде зарубежных стран подходам к оценке канцерогенного риска от воздействия факторов окружающей среды на протяжении жизни человека, канцерогенный риск на уровне 1 • 10~6 случаев рака рассматривается как приемлемый, который не требует дополнительных мер по его снижению |2, 6).
Индивидуальный канцерогенный риск для населения от воздействия загрязнений атмосферного воздуха в изученных промышленных городах, составляющий в среднем 112—277 • 10"4 (максимально до 936 • 10"6) дополнительных случаев рака на протяжении жизни, следует рассматривать как неприемлемый для населения. В связи с этим требуются проведение углубленных исследований по оценке риска для здоровья населения, постоянный динамический контроль за загрязнением атмосферного воздуха промышленных городов и внедрение эффективных воздухоохранных мероприятий.
Выводы. 1. Промышленные города Украины с ведущими предприятиями тяжелой индустрии характеризуются тенденцией к снижению уровней загрязнения атмосферного воздуха от чрезвычайного и сильного в
1990 г. до умеренного, слабого и допустимого в 2003 г. в связи со значительным сокращением производства.
2. Проведенная оценка неканцерогенных и канцерогенных рисков от воздействия загрязнения атмосферного воздуха для здоровья населения по темпам снижения неблагоприятных эффектов за период 1990—2003 гг. не коррелирует с уменьшением загрязнения воздушной среды городов за тот же период.
3. Индивидуальный канцерогенный риск, обусловленный присутствием в атмосферном воздухе изученных городов бенз(а)пирена, формальдегида, никеля, кадмия, бензола и составляющий в среднем 112—277- 10~6 (максимально до 936- Ю-6) дополнительных случаев рака в течение жизни человека, превышает приемлемые значения, что требует проведения эффективных оздоровительных мероприятий.
4. Значительные расхождения между величинами среднесуточных ПДК ряда убиквитарных загрязнителей атмосферного воздуха и их референтных концентраций требуют тщательного анализа методологии установления последних и корректности их использования в стандартных методиках оценки риска.
5. Целесообразно проведение углубленных гигиенических исследований по оценке риска загрязнения атмосферного воздуха для здоровья населения и формирование базы данных как основы совершенствования системы гигиенического нормирования и комплексной оценки опасности атмосферных загрязнений для здоровья населения.
Литература
1. Критерии оценки риска для здоровья населения приоритетных химических веществ, загрязняющих окружающую среду: Метод, рекомендации. — М., 2003.
2. Новиков С. М., Румянцев Г. И., Жолдакова 3. И. и др. // Гиг. и сан. -1998. - № 1. - С. 31-33.
3. Окружающая среда. Оценка риска для здоровья (мировой опыт) / Авалиани С. А., Андрианова М. М., Печенникова Е. В., Пономарева О. В. — М., 1996.
4. Пинигин М. А. // Гиг. и сан. - 1993. — № 7. — С. 5-7.
5. Рахманин /О. А., Новиков С. М., Иванов С. И. // Проблемы оценки риска здоровью населения от воздействия факторов окружающей среды / Под ред. Ю. А. Рахманина, Г. Г. Онищенко. — М., 2003. — С. 12— 21.
6. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду/ Рахманин Ю. А., Новиков С. М., Шашина Т. А. и др. — М., 2004.
7. Kerns W. D., Donofrio D. J., Pavkov К. L. // Proceedings of the Third CJJT Annual Conference: Formaldehyde Toxity. - New York, 1982. - P. 133-146.
8. Sellakumar A. R., Snyder C. A., Solomon Jerome., Albert Roy E. // Toxicol. Appl. Parmacol. — 1985. - Vol. 81, N 3. - P. 401-406.
Поступила 17.01.06
Summary. The paper presents the results of a hygienic analysis of ambient air pollution in 18 large industrial towns of the Ukraine in 1990, 1996, and 2003 and calculations of cancer and non-cancer risks of atmospheric pollutions to the population's health. It also provides proposals for further development of studies.
