CC BY
62
дигиена и санитария 6/2012
Окружающая среда и здоровье
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2012 УДК 614.3/.7:001.8
Ю.А. Рахманин1, Т.А. Шашина1, Т.Н. Унгуряну2, С.М. Новиков1, Н.С Скворцова1., А.В. Мацюк1, Т.Б. Легостаева3, Н.А. Антипанова3
характеристика количественных значений региональных факторов экспозиции на исследуемых территориях
[ФГБУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина Минздрава России, Москва; 2Управление Роспотребнадзора по Архангельской области, Архангельск; 3ФГБОУ ВПО Магнитогорский государственный университет, Магнитогорск
В статье приводятся результаты сравнительной оценки российских и стандартных, рекомендуемых US EPA, факторов экспозиции населения на семи территориях различных федеральных округов России. Различия достигают для взрослого населения 3,5 раза, детского (1-6 лет) - 4,2 раза. Приведен пример влияния различий региональных и стандартных факторов на уровни экспозиций и рисков. Определены перспективные направления дальнейших исследований по изучению региональных факторов для повышения точности и надежности прогнозных оценок рисков здоровью населения.
К л ю ч е в ы е с л о в а : оценка экспозиции, факторы экспозиции, оценка риска
Yu. A. Rakhmanin1, T. A. Shashina1, T. N. Unguryanu2, S. M. Novikov1, N.S. Skvortsova1, A. V Matsyuk1, T. B. Legostaeva3,
N. A. Antipanova3 - CHARACTERISTICS OF QUANTITATIVE VALUES OF EXPOSURE OF REGIONAL FACTORS IN THE STUDIED AREAS
1Federal State Budgetary Institution "A. N. Sysin Research Institute of Human Ecology and Environmental Health" of the Ministry of Healthcare and Social Development, Moscow, Russian Federation; 2 The Office of the Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Welfare in the Arkhangelsk region; 3State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education «Magnitogorsk State University»
In the paper the results of a comparative evaluation of the Russian and the standard, recommended by US EPA, factors of population exposure in seven areas of different federal districts of Russia are presented. Concerning the adult population differences reach 3.5 times, for children (1-6 years) - 4.2 times. An example of the effect of regional differences and standard factors on levels of exposure and risk is considered. Promising areas for further research on regional factors to improve the accuracy and reliability of the forecast assessments of the risks to public health have been identified.
Keywords: exposure assessment, exposure factors, risk assessment
Оценка экспозиции представляет собой один из важнейших этапов исследования риска здоровью [1]. При оценке экспозиции устанавливается количественное поступление химического вещества в организм разными путями в результате контакта с различными объектами окружающей среды (воздух, вода, почва, пищевые продукты) [3].
Факторы, используемые в расчетах экспозиций и рисков, должны отражать специфические особенности изучаемых популяций и принятых сценариев воздействия. Такие факторы экспозиции, как частота и продолжительность воздействия, сезонные различия (например, время контакта с почвой), должны основываться на результатах специальных региональных исследований. Другие факторы (скорость ингаляции, площадь поверхности тела, масса тела, средняя продолжительность жизни) с большей доли вероятности могут приниматься как стандартные величины. Стандартные величины потребления
Рахманин Ю.А. - акад. РАМН - дир. института (niisysin@mail. ru); Шашина Т.А. - канд. мед. наук, вед. науч. сотр. (sta05@mail. ru); Унгуряну Т.Н. - канд. мед. наук, доц., гл. специалист-эксперт (unguryanu_tn@mail.ru); Новиков С.М. - д-р мед. наук, проф., вед. науч. сотр. (novikserg46@mail.ru); Скворцова Н.С. - канд. мед. наук, вед. науч. сотр. (skvnata@mail.ru); Мацюк А.В. - науч. сотр. (alex_matsiuk@mail.ru); Легостаева Т.Б. - канд. биол. наук, доц. (tbl2@mail.ru); Антипанова Н.А. - д-р мед. наук, зав.кафедрой.
воды и различных продуктов питания должны корректироваться при наличии специфических региональных особенностей.
В качестве количественной меры экспозиции в исследованиях по оценке риска рекомендуется использовать потенциальную дозу, при расчете которой следует принимать во внимание: характеристики индивидуумов (пол, возраст, масса тела, площадь поверхности тела), факторы поведения и суточной активности (время, проводимое в различных микросредах, специфическая активность, скорость дыхания и др.), факторы жилища (планировка, вентиляция, водоснабжение и др.), характеристики территории (регион, городская/сельская местность и др.); временные факторы (сезон года, выходные дни, отпускной период, каникулы и др.).
В настоящее время за рубежом проведены многочисленные исследования, на основе которых созданы национальные и международные базы данных значений факторов экспозиции, используемые при оценке риска здоровью. Самые масштабные данные по различным факторам экспозиции представлены в руководствах Американского агентства по охране окружающей среды (US EPA), которое регулярно их пересматривает и корректирует с учетом новых данных, получаемых при опросах населения [7-9]. База данных Европейской комиссии содержит информацию о факторах экспозиции для 30 стран Евросоюза [6]. В Австралии подготовлен
30
проект руководства по факторам экспозиции для целей оценки риска [5]. В нашей стране исследования по изучению региональных факторов экспозиции проведены в Москве, Рязани, Липецке, Новодвинске и ряде других городов [2-4].
Однако данные по российским значениям факторов экспозиции, полученные путем опроса населения в разных регионах страны, нуждаются в систематизации. Использование неверных значений факторов экспозиции может значительно исказить величины рисков для здоровья, поэтому рекомендуемые значения в зарубежных руководствах носят справочный характер и должны обязательно корректироваться с учетом региональных особенностей.
Целью исследования являлся сравнительный анализ значений факторов экспозиции в разных регионах России с рекомендуемыми US EPA стандартными значениями, используемыми для расчета риска здоровью от химических веществ, загрязняющих окружающую среду.
База данных по российским значениям факторов экспозиции была создана на основе результатов собственных исследований, проводимых специалистами ФГБУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина Минздрава России совместно с ГБОУ ВПО «Северный государственный медицинский университет» (Архангельск), ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный университет» и региональными учреждениями Роспотребнадзора в 2006-2011 г. на территориях Центрального (Москва, Липецк, Рязань), Сибирского (Саяногорск, с. Новомихайловка), Уральского (Магнитогорск) и Северо-Западного (Новодвинск) федеральных округов России.
Объемы выборок представлены в табл. 1. Сбор материала о факторах экспозиции на исследованных территориях проводился путем опроса населения с помощью специально разработанной анкеты. Эта анкета включала информацию о массе тела, росте, времени пребывания на исследуемой территории в течение года, суточном количестве потребляемой питьевой воды и продолжительности водных процедур, длительности контакта с
Таблица 1
Объемы выборок для изучения факторов экспозиции на исследованных территориях
Факторы экспозиции
Территория Возрастные группы, годы не связанные с потреблением пищевых продуктов Связанное с потреблением пищевых продуктов
Саяногорск 580 543
с. Новомихайловка 56 56
Москва 18 лет и старше 695 -
Липецк 289 -
Рязань 189 -
Магнитогорск 6-11 лет 163 -
18 лет и старше 296 -
Новодвинск 1-6 лет 515 -
7-17 лет 480 385
18 лет и старше 633 317
В с е г о... 3896 1301
почвой, а также времени пребывания на открытом воздухе, в транспорте и в различных помещениях в течение суток.
Для сбора информации о потреблении пищевых продуктов населением Новодвинска использовался метод 24-часового (суточного) воспроизведения питания. Для полной и адекватной характеристики потребляемых блюд и продуктов при опросе использовался «Альбом порций продуктов и блюд», разработанный Институтом питания РАМН. Для детей возрастной группы 1-6 лет данные о количестве потребляемых пищевых продуктов в сутки получены из накопительных ведомостей детских садов «Расход продуктов за месяц», поэтому их
Факторы экспозиции для взрослого населения (медианные значения)
Таблица 2
Питьевая вода Прием душа, ванны Площадь поверхности тела Пребывание в микросредах
Террито- рия ФЭ, мл/кг в день ФЭ/US ФЭ, ФЭ/US ФЭ, ФЭ/US жилище работа транспорт открытый воздух
EPA мин/день EPA м2 EPA ФЭ, мин/день ФЭ/US EPA ФЭ, мин/день ФЭ/US EPA ФЭ, мин/день ФЭ/US EPA ФЭ, мин/день ФЭ/US EPA
Саяно- горск 26 1,4 39 2,0 - - 750 0,8 480 1,0 0 120 1,3
с. Новоми-хайловка 40 2,1 25 1,3 - - 660 0,7 480 1,0 0 318 3,5
Москва 35 1,8 39 2,0 1,77 1,0 750 0,8 480 1,0 120 1,6 60 0,7
Липецк 32 1,7 33 1,7 1,76 1,0 840 0,9 480 1,0 60 0,8 60 0,7
Рязань 33 1,7 30 1,5 1,73 1,0 840 0,9 420 0,8 60 0,8 120 1,3
Магнито- горск 33 1,7 40 2,0 1,86 1,0 750 0,8 480 1,0 30 0,4 180 2,0
Ново- двинск 34 1,8 50 2,5 1,70 0,9 870 1,0 300 0,6 50 0,7 180 2,0
US EPA 19 1 20 1,0 1,82 1,0 900 1,0 500 1,0 75 1,0 90 1,0
П р и м е ч а н и е. Прочерк - ФЭ-фактор экспозиции, абсолютное значение. ФЭ/US EPA - соотношение фактора экспозиции и реккомендации US EPA. Прочерк - расчет не проведен из-за отсутствия данных о росте респондентов.
31
[гиена и санитария 6/2012
Таблица 3
Средние суточные дозы поступления химических веществ (в мг/кг в день), загрязняющих пищевые продукты, для детей 7-17 лет в Новодвинске
Группы продуктов Свинец Кадмий Мышьяк Ртуть
Дозы с учетом местных значений потребления пищевых продуктов
Хлеб и хлебобулочные изделия 0,00073 0,00007 0,00061 0,00011
Мясо и мясопродукты 0,00043 0,00002 0,00023 0,00009
Рыба и рыбопродукты 0,00039 0,00003 0,00429 0,00007
Молоко и молочные продукты 0,00019 0,00001 0,00024 0,00002
Плодоовощная продукция 0,00081 0,00005 0,00066 0,00012
Дозы с учетом стандартных значений потребления пищевых продуктов
Хлеб и хлебобулочные изделия 0,00027 0,00003 0,00023 0,00004
Мясо и мясопродукты 0,00033 0,00002 0,00018 0,00007
Рыба и рыбопродукты 0,00037 0,00003 0,00409 0,00007
Молоко и молочные продукты 0,00030 0,00002 0,00037 0,00004
Плодоовощная продукция 0,00034 0,00002 0,00028 0,00005
сравнение со стандартными значениями не проводилось. В Саяногорске и Новомихайловке потребление пищевых продуктов определяли путем ретроспективного воспроизводства сезонного/годового питания с выделением доли продуктов местного производства.
Сравнение российских значений факторов экспозиции проводилось со стандартными значениями, рекомендуемыми US EPA [7, 8]. В качестве примера в табл. 2 представлены результаты сравнительного анализа для некоторых факторов экспозиции для взрослого населения.
На всех исследуемых территориях наблюдалось повышенное (в 1,4—2,1 раза) потребление питьевой воды на 1 кг массы тела по сравнению со стандартными значениями. У детей наибольшие различия получены в возрастных группах 1-6 лет, 7-17 лет (4,2 и 3,9 раза соответственно) в Новодвинске. Длительность приема ванны во всех группах респондентов по всем изученным территориям в 1,1—1,7 раза больше, чем рекомендуемые значения. Наблюдались заметные отличия от стандартных значений величин, отражающих время пребывания взрослого населения на открытом воздухе. В Липецке и Москве эта величина в 1,5 раза ниже стандартного значения, на других территориях в 1,3—3,5 раза выше. На уровне рекомендованных US EPA стандартных величин регистрировались значения региональных факторов экспозиции, связанные с длительностью пребывания на открытом воздухе и в детском саду у детей 1—6 лет в Новодвинске, на работе у взрослых на большинстве территорий, в жилище у детей 6—11 лет в Магнитогорске, а также у детей 7—17 лет и у взрослых в Новодвинске. Соответствовал стандартным значениям и показатель
площади поверхности тела у взрослого населения в Москве, Липецке, Рязани, Магнитогорске и у детей 6—11 лет в Новодвинске.
Уровни региональных факторов экспозиции в ряде случаев оказались заниженными по сравнению со стандартными значениями. Так, например, площадь поверхности тела у детей 6—11 лет в Магнитогорске, а также у детей 7—17 лет и взрослых в Новодвинске была меньше соответственно в 1,1, 1,3 и 1,4 раза. Длительность игры на земле у детей 1—6 лет в Новодвинске была ниже в 1,4 раза. Время пребывания в течение суток на работе, а также в детском саду и школе в Новодвинске, Рязани и Магнитогорске было меньше в 1,3—1,7 раза. Нахождение в транспорте у всех групп респондентов практически на всех территориях также было меньше, кроме Москвы, где затраты на этот вид суточной активности в 1,6 раза превышали рекомендуемые US EPA.
Анализ потребления основных групп пищевых продуктов также выявил различия между местными и стандартными значениями. Так, потребление детьми 7—17 лет, проживающими в Новодвинске, хлебобулочных изделий (8,6 г/кг в день), мяса и мясопродуктов (3,2 г/кг в день), плодоовощной продукции (9,3 г/кг в день) выше по сравнению с рекомендуемыми US EPA значениями (3,2, 2,5, 3,9 г/кг в день соответственно). Выявлено, что дети в Новодвинске меньше потребляют молока и молочных продуктов (5,4 г/кг в день) в сравнении со стандартным значением (8,3 г/кг в день). Однако потребление рыбы и рыбопродуктов детским населением в Новодвинске не отличалось от значения, рекомендованного U S EPA (2,1 г/кг в день). Для взрослого населения Новодвинска, Саяно-горска и Новомихайловки также выявлены различия до 2,7 раз в количестве потребляемых пищевых продуктов в сравнении со стандартными значениями.
Различия в региональных и стандартных значениях факторов экспозиции влияют на уровни риска здоровью населения. В табл. 3 представлены расчетные средние суточные дозы поступления химических веществ, загрязняющих пищевые продукты для детского населения 7—17 лет в Новодвинске. Если для расчета доз использовать количество потребляемых хлебобулочных изделий, мяса и мясопродуктов, плодоовощной продукции, полученное при опросе детей в Новодвинске, то значения доз свинца, кадмия, мышьяка и ртути будут в 2,7, 1,3 и 2,4 раза выше по сравнению с дозами данных загрязняющих веществ, рассчитанными с использованием стандартных значений. Дозы поступления химических веществ с молоком и молочными продуктами окажутся в 1,5 раза ниже, если для их расчета применять местное количество потребляемых молочных продуктов, сведения о котором получены в ходе опроса.
Как показано выше, количество потребляемой плодоовощной продукции детьми 7—17 лет в Новодвинске, (сведения получены при опросе) превышает значение, рекомендованное US EPA. В этой связи доза нитратов, рассчитанная с использованием фактических данных, составит 7,1 мг/кг в день и превысит референтное значение (3,7 мг/кг в день). Если же использовать стандартное значение потребления плодоовощной продукции, то доза нитратов составит 3,0 мг/кг в день и не превысит референтную дозу.
Таким образом, сравнительная оценка стандартных, рекомендуемых US EPA и региональных значений факторов экспозиции, установленных на семи исследованных территориях различных федеральных округов России, показала различия между большинством из них, достигающие для взрослого населения до 3,5 раза, детского (1—6 лет)
32
населения до 4,2 раза, что оказывает влияние на уровни риска здоровью населения от химических веществ, загрязняющих окружающую среду, а также на рекомендации по управлению риском для лиц, принимающих решения. Использование региональных данных о факторах экспозиции, свойственных конкретной популяции, повышает точность и надежность оцениваемого риска.
Перспективными направлениями исследований являются совершенствование методических подходов к сбору и обработке информации по региональным факторам экспозиции различных групп населения, особенно детей младшего возраста; углубленное изучение факторов, связанных с водным и воздушным микросредовым воздействием; дальнейшее формирование российской базы данных по факторам экспозиции с учетом региональных особенностей изучаемых территорий.
Литер атура
1. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. Р 2.1.10.1920-04. - М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России; 2004. 143 с.
2. Унгуряну Т.Н. // Материалы Всероссийской научнопрактической конференции молодых ученых и специалистов
Роспотребнадзора «Фундаментальные и прикладные аспекты анализа риска здоровью населения» / Под ред. ГГ Онищенко, Н.В. Зайцевой. - Пермь: Книжный формат; 2012. - С. 227-231.
3. Шашина Т.А., Новиков С.М., МацюкА.В., Ландо Н.Г. //Гиг. и сан. - 2007. - № 5. - С. 20-24.
4. Шашина Т.А., Новиков С.М., Ландо Н.Г. и др. // Современные проблемы гигиены города, методология и пути решения: Материалы Пленума Научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды / Под ред. Ю.А. Рахманина. -М.: Типография МГУ; 2006. - С.369-371.
5. Australian exposure factor guidance handbook (2010) TR150509-Rd4
6. Expofacts (2007). The European Exposure Factors (ExpoFacts) Sourcebook.
7. US EPA (Environmental Protection Agency). Child-specific exposure factors handbook. National Center for Environmental Assessment. Washington, DC; EPA/600/R-06/096F, 2008.
8. US EPA (Environmental Protection Agency). Exposure factors handbook. Office of Research and Development. Washington, DC; EPA/600/P-95/002Fa,b,c, 1997.
9. US EPA (Environmental Protection Agency). Exposure factors handbook. Office of Research and Development. Washington, DC; EPA/600/P-10/030 October 2011.
Поступила 25.09.12
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2012 УДК 614.72:615.277.4
Ф.И. Ингелъ1, Т.Б. Легостаева2, Н.А. Антипанова2, Е.К. Кривцова1, Н.А. Юрцева1
СИСТЕМА ВЫЯВЛЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНО КАНЦЕРОГЕННЫХ СОЕДИНЕНИЙ,
приоритетных для гигиенической регламентации в атмосферном воздухе
1ФГБУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им А.Н. Сысина Минздрава России, Москва; 2Магнитогорский государственный университет, Магнитогорск
В статье представлены алгоритм выбора потенциально канцерогенных веществ (ПКС), которые в первую очередь подлежат углубленному изучению их биологической активности с целью дальнейшей гигиенической регламентации, а также результаты пилотного исследования, проведенного для реализации этого алгоритма. Работа выполнена в Магнитогорске в рамках изучения влияния загрязнения атмосферы на здоровье и показатели нестабильности генома детей, постоянно проживающих в городе. В результате выявлены 11 ПКС, для которых перспективным представляется дальнейшее изучение биологической активности. Для 6 из этих веществ канцерогенная активность уже была обнаружена, что свидетельствует о корректности разработанного подхода и его адекватности для обнаружения ПКС среди соединений, присутствующих в атмосферном воздухе.
К л ю ч е в ы е с л о в а : потенциальные канцерогены, нестабильность генома человека, атмосферный воздух, суммарная генотоксичность, химический анализ проб снега
F. I. Ingel1, T. B. Legostaeva2, N. A. Antipanova2, E.K. Krivtsova1, N.A. Urtseva1 —
1Federal State Budgetary Institution "A. N. Sysin Research Institute of Human Ecology and Environmental Health" of the Ministry of Healthcare and Social Development, Moscow, Russian Federation; 2State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education "Magnitogorsk State University" of the Ministry of Health care and Social Development, Magnitogorsk, Russia
The algorithm for the choice ofpotentially carcinogenic compounds (PCS) among emitted into air and results of the study, undertaken for realization of this algorithm are presented. The investigation was carried out in Magnitogorsk - Russian town of black metallurgy - in frames of the other study, aimed to evaluation of the influence of atmospheric pollution on children’s health and genomic instability. The 11 PCS for further profound study of biological activity were selected out of more than 300 PCS, persisting in the air. The carcinogenic activity for 6 compounds out of these 11 ones was already have been found out before, that testifies correctness of the created approach and its adequacy for detection PCS in atmospheric air.
Keywords: potential carcinogens; human genomic instability; atmospheric air; total genotoxicity; the chemical analysis of snow samples
33
