CC BY
23
ена и санитария 4/2009
Проблемные статьи
О В. М. БОЕВ, 2009 УДК 614.7:<li-Wi.lZ
В. М. Боев
МЕТОДОЛОГИЯ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ АНТРОПОГЕННЫХ И СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ В ФОРМИРОВАНИИ РИСКА ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ
доктор мед. наук, профессор, заведующий кафедрой общей и коммунальной гигиены с экологией человека ГОУ ВПО Оренбургская государственная медицинская академия, e-mail:boewm@mail.ru
С позиции современной профилактической медицины и с учетом многообразия критериев оценки состояния здоровья и качества среды обитания использовали алгоритм комплексных исследований, включающий дифференцированный анализ качества среды обитания на основе идентификации ксенобиотиков в атмосфере, почве, питьевой воде, продуктах питания с последующим ранжированием средовых факторов в каждом конкретном регионе и суммарной оценкой риска, расчетом интегральных показателей состояния общественного здоровья с учетом социально-экономической ситуации на территории.
Из обобщенных экологических и социально-экономических условий среды обитания на урбанизированных территориях выявили 6 приоритетных (из 35) экологических показателей и 8 социально-экономических условий, наиболее тесно взаимосвязанные (при г > 0,9) с демографическими показателями. Для сельских территорий — 4 экологических показателя и 11 социально-экономических условий.
Ключевые слова: антропогенные факторы, социально-экономические факторы, риск здоровью человека
V. М. Boyev. - METHODOLOGY FOR INTEGRATED ASSESSMENT OF ANTHROPOGENIC AND SOCIOECONOMIC FACTORS IN THE FORMATION OF A HUMAN HEALTH RISK
In the context of modem preventive medicine and a diversity of criteria for assessing the health status and the quality of the environment, the author has used an algorithm of comprehensive studies, which includes a differential analysis of the quality of the environment, by identifying xenobiotics in the atmosphere, soil, drinking water, and foodstuffs, then by ranging environmental factors in each specific region, by making a pooled assessment of a risk, by calculating the integral indices of public and community health, and by taking into account the socioeconomic situation in an area. Six priority indices of the 35 environmental ones, as well as 8 socioeconomic conditions that are most closely related with demographic parameters (r > 0.9) have been identified from the summarized environmental and socioeconomic conditions in the urbanized areas. Four ecological indices and 11 socioeconomic conditions have been identified in the rural areas.
Key words: anthropogenic factors, socioeconomic factors, human health risk
Современные негативные тенденции в изменении показателей здоровья населения России и состояния среды обитания человека ставят научную проблему "окружающая среда — здоровье человека" в разряд приоритетных задач государственной политики [11]. Решение этой проблемы невозможно без учета социально-экономических факторов, всего диапазона доз и концентраций ксенобиотиков при их комплексном поступлении в организм человека в конкретных условиях проживания.
Опыт решения конкретных задач в условиях многофакторного влияния среды обитания на население показывает, что для выявления причинно-следственных связей, как правило, рассматривают потери здоровья только от уровня антропогенной нагрузки [3, 6, 13] или в системе "социально-экономические факторы — здоровье населения" на урбанизированных территориях [4, 8], при этом явно недостаточно работ по комплексной оценке всех факторов среды обитания. Еще в 1994 г. была разработана система оценки экологической ситуации и состояния здоровья населения, включающая 52 показателя, объединенные в 9 групп: социально-демографические, социальной инфраструктуры, социально-экономические, климато-географические, санитарно-гигиенические, медико-демографические, показатели медицинского обслуживания, заболеваемости и физического развития [7, 18].
Также заслуживает внимание предлагаемая авторами комплексная оценка здоровья по 50 показателям [9].
В настоящее время нет общепризнанных данных о долевом вкладе различных факторов среды обитания в формирование индивидуального и по-пуляционного здоровья. В материалах ВОЗ указывается, что в совокупном влиянии на здоровье населения 50% отводится образу жизни, по 20% — среде обитания и наследственности и 10% — качеству медико-санитарной помощи. В отечественной литературе представлен более широкий диапазон факторов, определяющих состояние здоровья: образ жизни 20—52%, наследственность 15—25%, состояние окружающей среды 18—50%, организация здравоохранения 10—15%, социально-экономические условия 25%, психологические факторы 15% [2, 5, 6]. Для городской среды вклад антропогенных факторов в формирование патологических состояний определяется в пределах 10—60% [12]. По-видимому, такой широкий диапазон связан с проведенной оценкой по среднестатистическим показателям без учета региональных особенностей и результатов комплексных исследований факторов среды обитания для промышленных городов и сельских поселений.
Таким образом, многообразие критериев при оценке состояния здоровья населения и факторов
среды обитания определяет задачи по обоснованию интегральных оценок состояния здоровья населения на популяционном уровне, приоритетных оптимальных частных и интегральных критериев антропогенного воздействия на человека и социально-экономических условий проживания. При этом важно рассматривать происходящие негативные изменения в среде обитания с применением новых гигиенических технологий оценки риска для здоровья на основе многолетних показателей регионального информационного фонда социально-ги-гиенического мониторинга.
В настоящее время методология оценки риска является важнейшим инструментом для характеристики влияния факторов среды обитания на здоровье населения при осуществлении санитарно-эпи-демиологического надзора и принятии управленческих решений [1, 10, 14, 17]. Несмотря на большое число исследований по этой проблеме, выполненных, в основном, в крупных промышленных центрах, оценка риска для здоровья на сельских территориях при хроническом действии факторов малой интенсивности до настоящего времени остается недостаточно разработанной, тогда как на отдельных территориях при отсутствии явных антропогенных источников загрязнении среды обитания уровень заболеваемости и смертности остается высоким [17]. Указанные проблемы актуальны и для Оренбургской области, расположенной на территории площадью 124 тыс. км2, с населением в 2189 тыс. человек, 40% из которых проживают на сельских территориях.
Учитывая многообразие критериев оценки состояния здоровья и качества среды обитания, алгоритм комплексных исследований должен включать: во-первых, комплексный дифференцированный анализ качества среды обитания на основе идентификации ксенобиотиков в атмосфере, почве, питьевой воде, продуктах питания с последующим ранжированием факторов среды и приоритетных ксенобиотиков в каждом конкретном регионе; во-вторых, применение методологии оценки риска для здоровья в системе социально-гигиенического мониторинга; в-третьих, расчет интегральных показателей состояния общественного здоровья с оценкой социально-экономической ситуации на территории.
Такой алгоритм комплексного анализа влияния среды обитания на здоровье населения при осуществлении Госсанэпиднадзора на урбанизированных и сельских территориях Оренбургской области применяется в наших исследованиях, начиная с 90-х годов XX века.
Организация, объекты, объемы и методы исследований (ретроспективные и натурные) включают углубленный анализ качества среды обитания, в том числе физические факторы (шум, электромагнитные поля), оценку социально-экономических условий и риска для здоровья населения, выполненные с использованием базы данных Регионального информационного фонда социально-гигиенического мониторинга ФГУЗ "Центра гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области".
Комплексная оценка химического многосредо-вого воздействия на население с применением мо-
2.5-,
2-
Восточная зона Ц Центральная зона Щ Западная зона — Область (принято за 1)
Рис. 1. Суммарный показатель загрязнения объектов среды.
дуля социально-гигиенического мониторинга и анализом многокомпонентных показателей (медь, свинец, кадмий, марганец, никель, цинк, хром) позволила выявить региональные закономерности путей поступления веществ в организм, установить суммарную нагрузку по фактическому содержанию элементов, определяемых загрязнением воздуха, почвы, питьевой воды, воды водных объектов и продуктов питания.
Установлено, что абсолютная величина суммарной природно-антропогенной нагрузки для всего населения Оренбургской области формируется за счет приоритетных источников поступления ксенобиотиков с молочными продуктами (12,1%), с питьевой водой (11,8%), валовых элементов с почвой (8,7%), из водных объектов (8,1%). Для городов приоритетным являлось загрязнение подвижными формами металлов почвы (35,1%), питьевой воды (22,2%) и валовое содержание элементов в почве (9,1%), а в сельских поселениях — воды водных объектов (13,9%), молочных продуктов (13,7%) и питьевой воды (12%).
Сравнительный анализ и ранжирование территории области показали (рис. 1), что ведущим путем опасного поступления в организм ксенобиотиков для центрального и западного регионов является пероральный, для восточного — ингаляционный. Наиболее высокий уровень загрязнения объектов среды обитания (выше в среднем по области) установлен для восточного региона в связи с высокой концентрацией на этой территории промышленных предприятий (металлургическая, машиностроительная, нефтеперерабатывающая отрасли).
Ранжирование факторов среды по суммарному показателю на урбанизированных и сельских территориях показало, что наибольшие ранги по содержанию химических элементов установлены для
]»(игиена и санитария 4/2009
3-2.5-2 1.5 1
0,5 0
ш
Почва Воздух Вода Продукты
0.8 0.7 0.6-0.5-0,4-0.3 0.2-0.1 0
Продукты Почва Воздух Вода
Рис. 2. Гигиенический ранг влияния факторов среды на городское (а) и сельское населения (б).
почвы и атмосферного воздуха в городах, для сельских поселений, приоритетным источниками поступления ксенобиотиков являются продукты питания и почва (рис. 2). Удельный вклад загрязнения продуктов питания в формирование суммарной нагрузки на здоровье населения составил в среднем по области 61,8%, в городах и сельских поселениях соответственно 16 и 32,5%.
При многосредовом и многокомпонентном воздействии ксенобиотиков на население в промышленных городах и сельских поселениях с учетом ингаляционного и перорального путей поступления химических элементов установлено, что в общей структуре ингаляционный путь для сельского населения составляет 16%, для городского — 45%, а пероральный — 84 и 55% соответственно.
Таким образом, изложенные результаты однозначно доказывают, что из факторов среды обитания приоритетным для урбанизированных территорий является аэрогенный путь поступления ксенобиотиков. В связи с этим осуществление мониторинга состояния атмосферы городов с целью установления количественных закономерностей риска для здоровья и разработка на их основе управленческих решений должны быть отнесены к приоритетным гигиеническим проблемам. Для сельских территорий актуальным является мониторинг качества воды, продуктов питания и почвы.
Особенностью установления причинно-следственных связей является система комплексной оценки, основанная на использовании международно признанной методологии оценки риска и Руководства по оценке риска Р.2.1.10.1920-04 [15].
Оценка неканцерогенного риска для детского населения Оренбургской области с учетом много-средовой экспозиции веществ показала, что с точки зрения развития хронических эффектов наиболее опасен пероральный путь поступления химиче-
ских веществ с продуктами питания. Наибольший вклад в суммарный индекс [15] опасности (ТН1) при пероральном пути поступления вносит кадмий (Н1 = 9,3), свинец (Н1 = 5,4), барий (Н1 = 4,8), поступающие с продуктами питания, и марганец (Н1 = 2,4), поступающий из почвы. Уровни хронического неканцерогенного риска, рассчитанные по 6 приоритетным химическим веществам в атмосфере селитебных территорий, не превышают 1,0 и рассматриваются как пренебрежимо малые, за исключением сероводорода (Н() = 2,4). Уровни неканцерогенного риска от химического загрязнения питьевой воды также не превышают 1,0 и с учетом аддитивности риска оцениваются как приемлемые.
С учетом направленности действия химических веществ на критические органы и системы, высокие уровни хронического неканцерогенного риска для детского населения промышленного города обнаружены для групп веществ, влияющих на органы дыхания, центральную нервную систему и кровь. Для детей в сельских поселениях установлены средние уровни риска (табл. 1).
В структуре формирования общего неканцерогенного риска (ТН1) для здоровья городского населения риск от ингаляционного поступления ксенобиотиков составляет 70,5%, для сельского — только 29%.
Уровни канцерогенного риска анализировали с учетом суммарного многосредового воздействия канцерогенов (хром, мышьяк, никель, кадмий, бериллий и свинец), идентифицированных при ведении социально-гигиенического мониторинга на территориях промышленных городов и сельских поселений.
Канцерогенный риск для населения Оренбургской области при комплексном поступлении веществ различными путями (пероральном и ингаляционном) и комплексном воздействии с атмосферным воздухом, продуктами питания, питьевой водой и почвой составляет 2,2' Ю-2—5,4- Ю-3 и оценивается как неприемлемый и высокий (табл. 2).
Ведущее значение для всего населения промышленного города имеет загрязнение канцерогенами атмосферного воздуха (высокий уровень риска) и продуктов питания (средний уровень риска), их вклад в суммарный риск по всем средам и путям составил 89,1 и 9% соответственно. Канцерогенный риск от загрязнения питьевой воды и почвы имел средний уровень, его вклад в суммарную величину менее 1%.
В число приоритетных факторов риска при комплексном воздействии для сельских территорий
Таблица 1
ТН1 для критических органов и систем организма
Орган, система организма
Печень Почки
Система пищеварения ЦНС
Нервная система Сердечно-сосудистая система Органы дыхания Кровь Н1 общий
Город Село
3,3 3.0
2,2 2.2
1,3 3,3
9.8 1.6
1,1 1,1
0,5 0,3
13,8 1,6
7,1 1,2
39,1 14,3
Таблица 2
Уровни канцерогенного риска для городских и сельских поселений при многосредовой и многокомпонентной экспозиции
Местность Никель Хром Свинец Бериллий Кадмий Мышьяк Сумма
Атмосферный воздух
Город 1.9Е-02 — 4.0Е-04 — — — 2.0Е-02
Село 3.1Е-03 — 9.3Е-05 — — — 3.2Е-03
Питьевая вода
Город 1.8Е-05 4.4Е-05 5.0Е-07 — — 6.2Е-04 6.8Е-04
Село 7.5Е-06 7.9Е-05 8.0Е-07 — — 4.9Е-05 1.4Е-04
Почва (пероральное поступление)
Город 2.1Е-06 9.4Е-06 2.6Е-08 5.2Е-07 — — 1.2Е-05
Село 1.3Е-06 1.2Е-05 1.6Е-08 — — — 1.4Е-05
Продукты питания
Город 3,5 Е-05 2.0Е-03 1,1 Е-05 — 4,1 Е-05 — 2.0Е-03
Село 3.5Е-05 2.0Е-03 1,1 Е-05 — 4,1 Е-05 — 2.0Е-03
Суммарное ингаляционное поступление
Город 1.9Е-02 — 4.0Е-04 — — — 2.0Е-02
Село 3.1Е-03 — 9.3Е-05 — — — 3.2Е-03
Суммарное пероральное поступление
Город 5.5Е-05 2.0Е-03 1.2Е-05 5.0Е-07 4,1 Е-05 6.2Е-04 2.7Е-03
Село 4.4Е-05 2.0Е-03 . 1.2Е-05 5.0Е-07 4,1 Е-05 4.9Е-05 2.2Е-03
Многосредовое суммарное поступление
Город Село
1.9Е-02 3.1Е-03
2.0Е-03 2.0Е-03
4.1Е-04 1.0Е-04
5.0Е-07 5.0Е-07
4.1 Е-05 4,1Е-05
6.2Е-04 4.9Е-05
2.2Е-02 5.4Е-03
Примечание. — данные отсутствуют.
входит загрязнение атмосферного воздуха и продуктов питания (средний уровень риска), их вклад в суммарный канцерогенный риск составляет 59,3 и 37% соответственно. Таким образом, риск для здоровья всего населения промышленного города от суммарного многосредового поступления канцерогенов имел высокий уровень и превышал в 2,5 раза показатели для сельских поселений.
Расчет суммарных канцерогенных рисков для детского населения показал, что ведущее значение имеет пероральный путь поступления ксенобиотиков СЯ = 1,3 • 10"3—6,9 • 10"3, он на 97,4% обусловлен потреблением основных продуктов питания, на 2,1% — питьевой водой, и только 0,5% приходится на канцерогены почвы. Большая часть канцерогенного риска обусловлена присутствием в продуктах кадмия (60%) и хрома (30%), доля никеля составляет 5% и свинца — 2%.
Риск для здоровья населения определяется факторами не только химической, но и физической природы. Изучение сочетанного действия разных по природе факторов актуально в комплексной оценке здоровья всей популяции, но особое значение имеет для населения крупных промышленных городов (рис. 3).
В структуре всех приоритетных факторов химической и физической природы урбанизированной среды, формирующих риск для здоровья, 1-е ранговое место занимает воздушная среда (66,7%), 2-е — пищевые продукты, 3-е — шумовая нагрузка (см. рис. 3).
ТН1 для городского населения составил по органам дыхания 28,2, по иммунной системе — 14,6, по нервной — 12,1, по сердечно-сосудистой — 9,7, по системе крови — 7,6, по системе пищеварения — 4,6, что в значительной мере превышает ТН1 при
Демографическая нагрузка (4.9)
Природные условия и антропогенная нагрузка (43,9)
Экономические условия (31.7)
Социальные условия (20.7)
Рис. 4. Вклад (в %) факторов среды обитания в формирование демографических процессов на урбанизированных территориях.
Вода питьевая (5.4)
Пищевые продукты (13.5)
Электромагнитное излучение (1.8)
Шум (12.6)
Рис. 3. Структура (в %) суммарного риска для здоровья населения на урбанизированных территориях.
гиена и санитария 4/2009
Природные условия и антропогенная нагрузка (25.3)
Демографическая нагрузка (4,7)
Экономические условия
_ (45,7)
Социальные условия (24.3)
Рис. 5. Вклад (в %) факторов среды обитания в формирование демографических процессов на сельских территориях.
многосредовой экспозиции химических ксенобиотиков (см. табл. 1).
Алгоритм комплексной оценки рисков для здоровья населения должен также включать интегральные показатели общественного здоровья и социально-экономические условия проживания, что позволяет выделить приоритетные, экономически обоснованные управленческие решения по улучшению санитарно-эпидемиологического благополучия населения.
Учитывая значимость интерпретации материалов, получаемых при проведении комплексного анализа, необходимо применение современных информационно-аналитических технологий. Для программной реализации математического анализа взаимосвязей антропогенных факторов среды, интегральных показателей популяционного здоровья и социально-экономических условий в качестве исходной базы данных использовали количественные уровни демографических показателей (смертность, рождаемость, естественная убыль населения, младенческая смертность). На урбанизированных территориях использовали 35 экологических показателей, 10 социальных, 24 экономических и 3 показателя системы расселения. Для сельских поселений — 4 показателя системы расселения, 19 экологических, 12 социальных и 29 экономических показателей.
Проведенный математический анализ исходных данных позволил выделить наиболее информативные факторы, в наибольшей степени влияющие на демографические процессы. Анализ провели по значениям Я > 0,7 при р < 0,05.
Корреляционный анализ эколого-социально-экономических факторов среды обитания показал (рис. 4), что в городах демографические процессы в наибольшей степени связаны с экологическими факторами (43,9%) и экономическими условиями (31,7%).
Для сельских поселений приоритетным фактором являются экономические условия (45,7%) при практически равном распределении экологических и социальных факторов (25,3—24,3%) (рис. 5). Характерно, что социальные условия и демографическая нагрузка не имеют существенных территориальных различий.
Из обобщенных экологических и социально-экономических условий среды обитания корреляционный анализ позволил выявить на урбанизированных территориях 6 приоритетных (из 35) экологических показателей и 8 социально-экономических условий, наиболее тесно взаимосвязанных (при г > 0,9) с демографическими показателями. Для сельских территорий — 4 экологических показателя и 11 социально-экономических условий.
Использованные подходы и методы в оценке влияния факторов среды обитания на формирование общественного здоровья населения позволяют дать количественную оценку факторам риска, определить их структуру, обосновать приоритетные профилактические мероприятия и управленческие решения в программах развития регионов.
Литература
1. Аваяиани С. Л., Андрианова М. М., Печенникова Е. В., Пономарева О. В. Окружающая среда. Оценка риска для здоровья (мировой опыт). — М., 1996.
2. Алексеев В. П. Очерки экологии человека. — М., 1993.
3. Боев В. М., Куксанов В. Ф., Быстрых В. В. Химические канцерогены среды обитания и злокачественные новообразования. — М., 2002.
4. Боев В. М., Колесников Б. Л., Екимов А. К. // Гиг. и сан. - 2008. - № 3. - С. 92-94.
5. Глушкова В. Г., Шевченко А. Т. Эколого-экономиче-ские проблемы России и ее регионов. — М., 2003.
6. Зайцева Н. В., Аверьянова Н. И., Корюкина И. П. Экология и здоровье детей Пермского региона. — Пермь, 1997.
7. Интегральная оценка состояния здоровья населения на территориях. Государственная система санитарно-эпидемиологического нормирования РФ: Метод, указания. — М., 1995.
8. Колесников Б. Л., Боев В. М. // ЗНиСО. — 2008. -№ 1. - С. 25-29.
9. Мусийчук Ю. И., Ломов О. П., Кудрявцев В. М. // Гиг. и сан. - 2008. - № 3. - С. 89-91.
10. Новиков С. М., Авалиани С. Л., Андрианова М. М., Пономарева О. В. Окружающая среда. Оценка риска для здоровья. Основные элементы методологии: Метод, пособие. — М., 1998.
11. Онищенко Г. Г. // Гиг. и сан. - 2002. — № 2. - С. 3— 14.
12. Онищенко Г. Г. // Гиг. и сан. - 2007. - № 5. — С. 3— 4.
13. Рахманин Ю. А., Боев В. М., Аверьянов В. Н., Дунаев В. Н. Химические и физические факторы урбанизированной среды обитания. — Оренбург, 2004.
14. Рахманин Ю. А., Зайцева Н. В., Щур П. 3. и др. // Гиг. и сан. - 2005. - № 6. - С. 6-9.
15. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. Р2.1.10.1920-04. — М., 2004.
16. Сидоренко Г. И., Кутепов Е. Н. // Гиг. и сан. — 1997. - № 1. - С. 3-6.
17. Экология человека на урбанизированных и сельских территориях / Боев В. М., Верещагин Н. Н., Скач-кова М. А. и др. — Оренбург, 2003.
18. City Health Profiles. Suidance Document. A Background Documents City Technical Symposium. Poznan, 22-23 September, 1994.
Поступила 16.12.08
