CC BY
223
дигиена и санитария 1/2013
Методы гигиенических исследований
О В. М. ПРУСАКОВ, А. В. ПРУСАКОВА, 2013 УДК 614.7:616]:001.8
В. М. Прусаков, А. В. Прусакова
критерии оценки медико-экологической ситуации на основе метода сигмальных отклонений
ФГБОУ ВПО Ангарская государственная техническая академия, Ангарск
Произведен сравнительный анализ существующих критериев оценки медико-экологической ситуации. Предложен вариант оценки медико-экологической ситуации с использованием сигмальных интервалов как критериев принадлежности заболеваемости населения отдельных административных территорий региона к фоновой заболеваемости. Предлагаемые критерии позволят повысить объективность оценок медико-экологической ситуации в системе социально-гигиенического мониторинга и при выполнении эпидемиологических исследований.
Ключевые слова: экологическое неблагополучие, риск, критерии оценки медико-экологической ситуации
VM. Prusakov, A. VPrusakova - EVALUATION CRITERIA OF MEDICAL AND ECOLOGICAL SITUATION BASED ON THE METHOD OF SIGMA DEVIATIONS
Federal State Budgetary Educational Institution ofHigher Professional Education "The Angarsk State Technical Academy", 665835, Angarsk, Russian Federation
Comparative analysis of the existing criteria for assessment of health and environmental situation was produced. The approach to health assessment of the environmental situation, where sigma intervals are used as criteria of belonging population morbidity in certain administrative areas in the region to the background incidence rate was proposed. The suggested criteria will increase the objectivity of the assessment of environmental health situation in the environment and health monitoring and implementation of epidemiological research.
Key words: ecological threat, risk, evaluation criteria of the medico-ecological situation
Важной задачей при изучении воздействия вредных факторов, в частности загрязнения окружающей среды, на здоровье населения в рамках социально-гигиенического мониторинга является оценка экологического состояния территории или медико-экологической ситуации с помощью критериев, основанных на степени выраженности нарушений здоровья.
для оценки экологического состояния территории используются так называемые фоновые показатели нарушений здоровья. Степень экологического неблагополучия по медико-демографическим показателям рекомендуется определять с помощью отношения частоты нарушений здоровья на исследуемой территории к частоте таких же нарушений на контрольной (фоновой) территории, или фоновых нарушений. Сегодня данное отношение называется эпидемиологическим относительным риском.
Известны 2 подхода к определению фоновых показателей:
- выбор показателей фонового населенного пункта или района (округа) изучаемого города;
- определение региональных (областных, краевых и иных) фоновых показателей статистическим путем.
В качестве фоновых показателей при первом подходе принимаются показатели нарушений здоровья на территории округа, населенного пункта или района города, имеющего наименьшие уровни загрязнения окружающей среды и наименьшие показатели нарушений здоровья (заболеваемости).
В соответствии со вторым подходом региональная (областная, краевая или иная) фоновая заболеваемость определяется статистическим путем по разработанным методическим рекомендациям "Определение и исполь-
зование региональных фоновых показателей нарушений здоровья населения для оценки риска и экологического состояния территорий" (2002) [3] из ряда наименьших значений заболеваемости на административных территориях (город, район, поселение) области, края, республики, иного административного объединения, отобранных с помощью метода "выскакивающих" значений.
Цель настоящего сообщения - совершенствование критериев оценки медико-экологической ситуации или экологической обстановки в районах антропогенного воздействия. Это обусловлено тем, что в известных ныне документах совпадающие по напряженности медикоэкологические ситуации имеют существенно различающиеся критериальные значения относительных рисков заболеваемости (табл. 1).
Поставленная цель решается путем обоснования критериев оценки напряженности медико-экологической ситуации или экологической обстановки на основе метода сигмальных отклонений и рекомендаций по их использованию.
для обоснования критериев оценки напряженности медико-экологической ситуации определены критериальные отклонения показателей заболеваемости от фоновой, соответствующие различным степеням экологического неблагополучия, с помощью среднего квадратического отклонения (о) показателей заболеваемости населения отдельных административных территорий от среднего показателя фонового значения (х ) при его определении.
По данному подходу для каждого региона определяются:
- фоновые уровни заболеваемости статистическим путем;
72
Т аблица 1
Критерии оценки медико-экологической ситуации по заболеваемости и распространенности отдельных классов и нозологических форм экологически обусловленных болезней*
"Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуаций и зон экологического бедствия" (1992) [2]
Методические рекомендации "Комплексная оценка степени напряженности медикоэкологической ситуации ..." (1997) [1]
Отношение к фону Степень экологического неблагополучия территории Отношение к фону Степень напряженности медикобиологической ситуации
1,0** Относительно удовлетворительная Без изменения показателей в сторону увеличения Удовлетворительная экологическая ситуация (уЭС)
Напряженная Оценка проводится при доказанности причинноследственной связи Относительно напряженная экологическая ситуация (ОНЭС)
2,1-2,5 Существенно напряженная экологическая ситуация (СНЭС)
1,5-2,0 Кризисная или зона чрезвычайной экологической ситуации (КЭС) 2,6-3,5 Критическая или чрезвычайная экологическая ситуация (КЭС)
> 2,0 Катастрофическая или зона экологического бедствия (ЗЭБ) > 3,5 Катастрофическая или ситуация экологического бедствия (СЭБ)
Примечание. *По критериям Методических рекомендации "Комплексная оценка ..." (1997) [1] оцениваются заболеваемость и распространенность по отдельным классам и нозологическим формам экологически обусловленных болезней; по "Критериям оценки экологической обстановки ..." (1992) [2] - изменения заболеваемости детей и взрослых (распространенность по отдельным нозологическим формам и классам болезней); ** отсутствует данный критерий медикодемографических критериев, но предполагается с учетом всех других рекомендаций "Критериев ..." (1992) [2].
- среднеквадратичные отклонения (о) показателей заболеваемости на отдельных административных территориях от средней фоновой заболеваемости при ее определении (в отношении к средней).
В данном случае делается попытка использовать сиг-мальные интервалы как критерии принадлежности заболеваемости населения отдельных административных
территорий региона как к фоновой, характерной для определенного уровня реактивности организма с различной степенью напряженности его адаптационных механизмов, так и к заболеваемости другого более низкого уровня реактивности с нарастающим в свою очередь напряжением адаптационных механизмов.
Качественная характеристика степени напряженности ситуаций принята по методическим рекомендациям "Комплексная оценка ..." (1997) [1]:
- удовлетворительная;
- относительно напряженная;
- существенно напряженная;
- критическая или чрезвычайная;
- катастрофическая или ситуация экологического бедствия.
Интервал значений заболеваемости в пределах х ± о - критерий отсутствия их отличий от фоновой и удовлетворительной медикоэкологической ситуации; в пределах от (х + о) до (х + 2о) - критерий напряженности защитных механизмов организма, повышения уровня заболеваемости и относительно напряженной медико-экологической ситуации; в пределах от (х + 2о) до (х + 3о) - критерий более высокой степени напряженности регуляторных механизмов защиты организма человека, существенного повышения уровня заболеваемости до значений, наиболее отличающихся от средней величины, приближающихся к представителям другого вариационного ряда (имеющего другую среднюю) и существенно напряженной медико-экологической ситуации; в пределах от (хф + 3о) до (хф + 5о) - критерий наиболее вероятного перехода популяции на более низкий уровень реактивности систем организма, высоких значений заболеваемости, относящихся к другому вариационному ряду, и критической или чрезвычайной медико-экологической ситуации; наконец, значения (х + 5о) и более - критерий полного перехода популяции на новый уровень реактивности, высокой степени напряженности адаптационных механизмов, высоких значений заболеваемости и катастрофической медикоэкологической ситуации или ситуация экологического бедствия.
Критерии оценки медико-экологической ситуации территорий (метод сигмальных отклонений)
Таблица 2
Состояние территорий по изменениям заболеваемости, отношение к фоновой заболеваемости
Коэффициент вариации хорошее экологическое состояние УЭС ОНЭС СНЭС КЭС СЭБ
х - о < ф х [ хф - ох [ хф + ох Г х + 2о I ф х . [ хф + 3ох (хф + 5ох)
х ф 1 х ; ф х + о 1 ф х 1 х ; ф х + 2о 1 ф х 1 х ; ф х + 3о 1 ф х 1 х ; ф хф + 5ох ] х ф
х J ф х J ф х J ф х J ф
До 0,3 < 0,8 0,8-1,2 1,2-1,5 1,5-1,8 1,8-2,4 > 2,4
0,31-0,4 < 0,7 0,7-1,3 1,3-1,7 1,7-2,1 2,1-2,9 > 2,9
0,41-0,59 < 0,5 0,5-1,5 1,5-2,0 2,0-2,5 2,5-3,5 > 3,5
0,6 и более < 0,3 0,3-1,7 1,7-2,5 2,5-3,3 3,3-4,9 > 4,9
73
[гиена и санитария 1/2013
Таблица 3
Сравнительная оценка экологической обстановки территорий Иркутской области по относительному риску заболеваемости детского населения
уровень относительного риска "Критерии оценки экологической обстановки ..." (1992) "Комплексная оценка степени напряженности медико-экологической ситуации ..." (1997) Метод сигмальных отклонений (вариант 1)
Промышленные территории
Зона бедствия - 9 Катастрофическая - 4 Катастрофическая - 1
Ангарский район г. Саянск, Усть-Илимский район
г. Братск г. Усолье-Сибирское, Критическая - 3
г. Иркутск Зиминский район, г. Иркутск
г. Саянск Усть-Илимский район г. Саянск
г. Усолье Критическая - 2 г. Усолье-Сибирское
Шелеховский район г. Иркутск, Существенно напряженная - 5
Зиминский район Тулунский район Ангарский район
Усть-Илимский район Существенно напряженная - 3 г. Братск
Тулунский район Ангарский район Шелеховский район
Зона кризиса - 1 г. Братск, Зиминский район
Черемховский район Шелеховский район Тулунский район
Неудовлетворительная - 1 Неудовлетворительная - 1
Черемховский район Черемховский район
Непромышленные территории
С высоким риском Зона бедствия - 5 Катастрофическая - 4 Катастрофическая - 1
Балаганский район Казаченско-ленский район Казаченско-ленский район
Катангский район Балаганский район Критическая - 3
Казаченско-Ленский район Чунский район Балаганский район
Ольхонский район Ольхонский район Катангский район
чунский район Критическая - 1 Чунский район
Катангский район Существенно напряженная - 1
Ольхонский район
Неудовлетворитель- Зона бедствия - 4 Катастрофическая - 1 Неудовлетворительная - 9
ное состояние Нижнеудинский район Тайшетский район Бодайбинский район
Братский район Критическая - 2 Киренский район
Усть-Кутский район Братский район Мамско-Чуйский район
Тайшетский район Усть-Кутский район Нижнеудинский район
Зона кризиса - 5 Неудовлетворительная - 6 Нижнеилимский район
Бодайбинский район Бодайбинский район Братский район
Киренский район Киренский район Усольский район
Мамско-Чуйский район Мамско-Чуйский район Усть-Кутский район
Нижнеилимский район Нижнеудинский район Тайшетский район
Нижнеилимский район
Усольский район
Удовлетворитель- Зона кризиса - 5 Удовлетворительная - 7 Удовлетворительная - 7
ное состояние Заларинский район Заларинский район Заларинский район
Качугский район Жигаловский район Жигаловский район
Слюдянский район Иркутский район Иркутский район
Качугский район Качугский район
Куйтунский район Куйтунский район
Усть-Удинский район Усть-Удинский район
Слюдянский район Слюдянский район
Примечание. Согласно "Критериям оценки экологической обстановки ..." (1992), выделяют 2 зоны: зону кризиса и зону бедствия.
74
Таблица 4
Варианты оценок экологической обстановки территорий Иркутской области по относительному риску заболеваемости детского населения методом сигмальных отклонений*
Территория Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3
Промышленные Усть-Илимский район СЭБ СЭБ СЭБ
территории г. Иркутск, КЭС КЭС КЭС
г. Саянск, КЭС КЭС КЭС
г. Усолье-Сибирское, КЭС КЭС СЭБ
Тулунский район КЭС КЭС КЭС
Ангарский район СНЭС СНЭС КЭС
г. Братск СНЭС СНЭС СНЭС
Шелеховский район СНЭС СНЭС КЭС
Зиминский район СНЭС ОНЭС КЭС
Черемховский район ОНЭС ОНЭС ОНЭС
Непромышлен- Высокий риск Казаченско-Ленский район СЭБ КЭС СЭБ
ные территории Катангский район СЭБ СЭБ СЭБ
Балаганский район КЭС СНЭС СЭБ
чунский район КЭС СНЭС СЭБ
Ольхонский район СНЭС СНЭС СЭБ
Неудовлет- Бодайбинский район ОНЭС ОНЭС ОНЭС
ворительное Киренский район ОНЭС ОНЭС ОНЭС
состояние Мамско-Чуйский район ОНЭС УЭС ОНЭС
Нижнеудинский район ОНЭС ОНЭС ОНЭС
Нижнеилимский район ОНЭС ОНЭС ОНЭС
Братский район ОНЭС УЭС КЭС
Усольский район ОНЭС УЭС ОНЭС
Усть-Кутский район ОНЭС УЭС КЭС
Тайшетский район ОНЭС ОНЭС СЭБ
Удовлетво- Заларинский район УЭС УЭС ОНЭС
рительное Жигаловский район УЭС УЭС УЭС
состояние Иркутский район УЭС УЭС УЭС
Качугский район УЭС УЭС ОНЭС
Куйтунский район УЭС УЭС ОНЭС
Усть-Удинский район УЭС УЭС УЭС
Слюдянский район УЭС УЭС ОНЭС
0,3;
Примечание. * - Варианты: 1 - исключается 1 класс с наиболее высоким показателем относительного риска (за исключением болезней органов дыхания), и следующий за ним класс по уровню риска является определяющим степень неблагополучия. В случае более высокого значения риска для заболеваний органов дыхания степень неблагополучия устанавливается только по данному классу (органов дыхания), так как органы дыхания вносят основной вклад в общую заболеваемость детей; 2 - исключаются 2 класса с наиболее высокими относительными рисками (за исключением болезней органов дыхания), и следующий за ним класс является определяющим степень неблагополучия. В случае высоких значений риска для заболеваний органов дыхания степень неблагополучия определяется этим классом; 3 - по наихудшему показателю.
Если вышеприведенные интервалы уровней заболеваемости представить в отношениях к фоновой заболеваемости, то получим в общем виде интервалы значений относительных рисков и шкалу соответствующих им критериев оценки медико-экологической ситуации или экологического состояния территорий.
Для разработки критериев использованы статистические отчетные данные об общей заболеваемости (по обращаемости) населения административных территорий городов и районов Иркутской области неспецифическими болезнями: болезнями крови, кроветворных органов и отдельными нарушениями, вовлекающими иммунный механизм (далее болезни крови), эндокринной системы, расстройствами питания и нарушениями обмена веществ (далее болезни эндокринной системы), психическими расстройствами и расстройствами поведения (далее психические расстройства), нервной системы,
глаза и его придаточного аппарата (далее болезни глаза), уха и сосцевидного отростка (далее болезни уха), системы кровообращения, органов дыхания, органов пищеварения, кожи и подкожной клетчатки, костномышечной системы и соединительной ткани (далее болезни костно-мышечной системы), мочеполовой системы, а также болезнями всех классов (в строке 1 "всего" формы № 12) или общей заболеваемости.
Анализ 5-летнего массива ежегодных данных о заболеваемости раздельно детей, подростков и взрослых по отдельным классам неспецифических заболеваний с учетом их дисперсии на фоновых территориях позволил выявить 4 уровня коэффициентов вариации (до 0,31-0,4; 0,41-0,59; 0,6 и более) и предложить соответствующие им дифференцированные критерии оценки медико-экологической ситуации по относительным рискам заболеваемости различных групп населения болезнями отдельных классов (табл. 2). Поскольку относительные значения сигм имели в различные годы некоторые отклонения, при составлении таблицы использованы, как правило, интервалы значений сигм в отношениях к фону [о - (о + 0,1)]. Следует отметить, что в период исследования для детского населения определены 4 уровня дисперсии, а для подростков и взрослого населения - 3. Вариабельность или дисперсия значений варианта заболеваемости, очевидно, обусловлена возрастным состоянием адаптационных механизмов организма человека в различных экологических условиях и вариабельностью (лабильностью) систем регуляции, нарушение которых влечет заболевание соответствующего класса.
для более корректного использования предлагаемых критериев необходимо:
- для каждого фонового показателя указывать нормированную (в отношении к фоновой) сигму или коэффициент вариации;
- при оценке состояния территорий по критериям не учитывать один класс заболеваний с наиболее высоким показателем относительного риска (за исключением болезней органов дыхания), а следующий за ним по уровню риска класс считать определяющим степень неблагополучия;
75
[гиена и санитария 1/2013
- в случае более высокого значения риска для заболеваний органов дыхания у детей и подростков степень неблагополучия устанавливается только по классу органов дыхания, так как органы дыхания вносят основной вклад в общую заболеваемость.
для выбора подхода к использованию предлагаемых критериев выполнено сравнение оценок медикоэкологической ситуации административных территорий Иркутской области по ранее официально утвержденным критериям и по 3 вариантам использования предлагаемых критериев:
• При оценке состояния территорий не учитывался 1 класс с наиболее высоким показателем относительного риска (за исключением болезней органов дыхания), и следующий за ним по уровню риска класс являлся определяющим степень неблагополучия. В случае более высокого значения риска для заболеваний органов дыхания степень неблагополучия устанавливался только по данному классу органов дыхания, так как органы дыхания вносят основной вклад в общую заболеваемость детей.
• При оценке состояния территорий не учитывались 2 класса с наиболее высокими относительными рисками (за исключением болезней органов дыхания), и следующий за ними класс являлся определяющим степень неблагополучия. В случае высоких значений риска для заболеваний органов дыхания степень неблагополучия определялась этим классом.
• При оценке состояния территории степень неблагополучия определялась по классу заболеваний, имеющему наибольший относительный риск (как было принято в "Критериях ..." (1992).
Сравнительная оценка медико-экологической ситуации административных территорий Иркутской области в промышленных и непромышленных городах и районах представлена в табл. 3.
целесообразность выбора варианта 1 оценки степени напряженности медико-экологической ситуации вытекает в основном из более адекватных оценок экологических ситуаций на непромышленных территориях с удовлетворительной и относительно напряженной си-
туацией, формирующих ряд фоновых территорий и отобранных по критерию ±^05ох (т. е. примерно в пределах ±2о).
Это позволяет, на наш взгляд, выбранный нами вариант оценки считать более оптимальным по сравнению с практикуемым консервативным подходом к оценке по одному максимальному показателю (который повышает оценку степени напряженности медико-экологической ситуации по сравнению с рекомендуемыми на промышленных территориях на 4 из 10 и на непромышленных - на 12 из 21) (табл. 4).
Учитывая статистическую природу критериев, их можно использовать для оценки медико-экологической ситуации по другим показателям нарушений здоровья, для которых фоновый уровень установлен по статистическому методу.
Таким образом, предложенные критерии с использованием фоновых показателей заболеваемости позволяют более объективно оценивать медико-экологическую ситуацию на контролируемой территории и принимать обоснованные решения о характере использования информации в системе социально-гигиенического мониторинга и при выполнении эпидемиологических исследований.
Литер атура
1. Комплексная оценка степени напряженности медикоэкологической ситуации различных территорий, обусловленной загрязнением токсикантами среды обитания населения: Метод. рекомендации № 2510/5716-97-32. - М., 1997.
2. Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуаций и зон экологического бедствия: Методика Минприроды РФ. - М., 1992.
3. Определение и использование региональных фоновых показателей нарушений здоровья населения для оценки риска и экологического состояния территорий: Метод. рекомендации. - Ангарск, 2002.
Поступила 06.02.12
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2013 УДК 613.31:628.162]-078
А. В. Загайнова, Т З. Артемова, Р. А. Дмитриева, Е. К. Гипп, Ю. Г. Талаева, Н. Н. Буторина, Т. Н. Максимкина,
О. В. Савостикова, О. В. Ушакова, М. А. Водянова, Ф. И. Ингель, В. В. Юрченко, Е. К. Кривцова
К ВОПРОСУ о ВОЗДЕЙСТВИИ ИАИОЧАСТИЦ МЕТАЛЛОВ, ПРИСУТСТВУЮЩИХ В ВОДНОЙ среде, на бактерии и перевиваемые культуры клеток нер-2 и
BGM
ФГБУ НИИ ЭЧиГОС им. А. Н. Сысина Минздрава России, Москва
Одним из перспективных направлений изучения биологической активности наночастиц является поиск новых эффективных методов и технологий обеззараживания питьевой воды, воздуха и поверхностей закрытых помещений, в том числе лечебно-профилактических учреждений и объектов массового скопления людей, а также разработка новых методов для оценки их токсичности in vitro.
В работе изучено влияние различных форм серебра, меди и алюминия на индикаторные и потенциальнопатогенные микроорганизмы в водной среде, а также на моделях перевиваемых культуральных клетках BGM (клетки опухоли почек зеленой мартышки) и Нер-2 (клетки карциномы гортани человека) оценивается токсичность этих веществ.
Ключевые слова: наночастицы, наноматериалы, микрочастицы, валидация, токсический эффект
76
