CC BY
11
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2006 УДК 614.78-074
В. С. Кошкина, Н. А. Антипанова, Н. Н. Котляр
МОНИТОРИНГ РАСПРОСТРАНЕННОСТИ ХИМИЧЕСКИХ КАНЦЕРОГЕНОВ В ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И БИОСРЕДАХ У ЖИТЕЛЕЙ ГОРОДА С РАЗВИТОЙ ОТРАСЛЬЮ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
Магнитогорский государственный институт. Магнитогорский филиал Южно-Уральского медицинского центра РАМН
Как известно, анализ количественных зависимостей в системе среда—здоровье получил развитие в разработке критериев и методов количественной оценки воздействия факторов окружающей среды на здоровье населения [1—3, 5, 6, 15], что, на наш взгляд, является научным обоснованием признания ряда заболеваний экологически обусловленными. Однако, несмотря на большое число работ по изучению влияния факторов окружающей среды на показатели здоровья, до сих пор недостаточно разработаны такие вопросы, как региональные аспекты комплексной оценки антропогенных и природных геохимических факторов, влияющих на здоровье населения, и критерии экологической обусловленности данных нарушений в популяции промышленных городов с развитой отраслью черной металлургии.
Представленное нами исследование проведено в крупном промышленном центре черной металлургии — Магнитогорске, который по показателям относительного эпидемиологического территориального риска среди населенных пунктов Челябинской области отнесен к территории высокого риска. В Магнитогорске 94% объема промышленности и 84% прибыли города приходятся на металлургический комбинат. С 1996 г. по настоящее время на инвестиционную деятельность комбината направлено свыше 1,1 млрд долларов США, из них пятая часть — на экологические объекты. Осуществлено коренное обновление всех основных производств, в результате чего суммарные выбросы за последнее десятилетие сократились почти в 4 раза и достигли предельно допустимых выбросов. Вместе с тем предприятия черной металлургии остаются основными источниками выбросов в окружающую и производственную среду химических веществ и их соединений, в отношении которых имеются безусловные доказательства опасности возникновения опухолей у человека, нарушений репродуктивных процессов, врожденных пороков развития и ряда других заболеваний.
В настоящем исследовании проводили идентификацию канцерогенов в различных объектах окружающей среды на основании "Перечня веществ, продуктов, производственных, бытовых и природных факторов, канцерогенных для человека" ГН N° 1.1.029—95, а также с использованием баз данных химических канцерогенов: Международного агентства по изучению рака (1ARC) по состоянию на 26.03.99; Интегрированной информационной системы о рисках (IRIS); Агентства по охране окружающей среды США (U. S.EPA); Национальной токсикологической программы США (U. S. NTR) и Американского общества правительственных гигиенистов (ACGIH). С целью определения приоритетности канцерогенов осуществлено их ранжирование на основе различных классификаций по частоте отнесения к разным группам. При этом расчет доз проводили с учетом экспозиции населения к химическим веществам, загрязняющим атмосферный воздух, воздух жилых помещений, питьевую воду, почву, продукты питания.
Анализ загрязнения атмосферного воздуха проведен в соответствии с ГОСТом 17.2.3.01-86 и РД 52.04.186-89 за период с 1999 по 2003 г. Отбор и испытание проб почв на территории города осуществляли в соответствии с ГОСТом 17.4.4.02—84. Всего за 1999-2003 гг. исследовано 110 проб. Степень загрязнения почвы оценивали в соответствии с Методическими указаниями по оценке степени опасности загрязнения почвы химическими веществами № 4266-87, ГН 2.1.7.020-94. Поскольку не на
все контролируемые в почве вещества утверждены ПДК, были проведены сравнения концентраций с Кларком [8] и пороговыми уровнями [9]. Для оценки качества питьевой воды проведена выкипировка данных о результатах исследования проб из водопроводной сети, отобранных в соответствии с ГОСТом 24481-80 за 1999-2003 гг. Использовали данные лабораторий Центра Госсанэпиднадзора в Магнитогорске, МП "Производственное управление водоканализационного хозяйства". Качество питьевой воды оценивали по 24 показателям на соответствие требованиям ГОСТов и санитарных правил (ГОСТа 2874-82, ГОСТа 2761-84 и СанПиН 2.1.4.559-96). Проанализировано 220 проб воды (4217 определений).
В результате многосредового мониторинга установлено, что региональной особенностью загрязнения города с развитой отраслью черной металлургии является прежде всего высокий уровень суммарного загрязнения атмосферного воздуха, что обусловлено особенностью технологии производства черной металлургии. В атмосферном воздухе были идентифицированы бенз(а)пирен, формальдегид, нафталин, тетрахлорэтилен, Си, РЬ, V, Ве, N1, Мп, Сг, 51, Аб, Сс1, бензол. Концентрации 3,4-бенз(а)пирсна превышают ПДК во всех административных районах города, особенно в Левобережном (в 3,1 раза), где располагается Магнитогорский металлургический комбинат. Содержание остальных канцерогенов не превышало ПДК, но обнаружены более высокие концентрации свинца, кадмия и никеля в Правобережном и Орджоникидзевском районах, районах крупных автомобильных трасс.
В настоящее время, к сожалению, отсутствуют методики оценки суммарного загрязнения атмосферного воздуха канцерогенами. Мы использовали формулу, предложенную В. М. Боевым и соавт. 17]. Максимальная суммарная канцерогенная нагрузка атмосферного воздуха отмечена в Левобережном районе города (Ксумм ынц = 2,27), где расположен Магнитогорский металлургический комбинат, а минимальная — в Орджоникидзевском районе (Ксу1Ш мнц = 1,45), где нет промышленных предприятий. При этом максимальный долевой вклад в суммарную канцерогенную нагрузку 3,4-бенз(а)пирена отмечен в Левобережном районе, а свинца — в Ленинском районе и составляет соответственно 94 и 31%. Анализ динамики концентраций в атмосферном воздухе Магнитогорска отдельных канцерогенов показывает рост уровня формальдегида, свинца и никеля при постоянно высоком уровне хрома, кадмия и 3,4-бенз(а)пи-рена.
В почвах Магнитогорска за 1999—2003 гг. идентифицированы канцерогены: бенз(а)пирен, кобальт, никель, свинец, цинк, концентрации которых не превышали ПДК во всех административных районах города, но максимальные показатели наблюдаются в Левобережном районе — территории металлургического комбината, и в районах крупных автомагистралей — Правобережном и Ленинском, суммарные показатели канцерогенного загрязнения которых, рассчитанные по МУ № 4206—87, составили 0,54; 0,26 и 0,31 соответственно. Поскольку почва является депонирующей средой, можно утверждать, что металлы-канцерогены депонируются в почве города из атмосферного воздуха, загрязненного в большей степени выбросами промышленных предприятий и автомобильного транспорта.
Исследование бытовой пыли на наличие канцерогенных веществ проводилось в детских учреждениях и жилых помещениях административных районах города. Идентифицированы канцерогены РЬ, С<1, бенз(а)пи-рен. Обнаружено большое содержание свинца в жилых помещениях Правобережного и Орджоникидзевского районов (в долях ПДК среднегодовая концентрация составила 1,1 и 1,2 соответственно). Остальные канцерогены не превышали ПДК, но в почвах Левобережного района преобладают никель и кадмий, концентрация последнего максимальна в жилых помещениях.
Среди наиболее важных факторов, влияющих на состояние здоровья населения городов, на одном из первых мест, безусловно, стоит качество питьевой воды, и это является причиной его интенсивного изучения в различных регионах России (11 — 14]. Хозяйственно-питьевая вода Магнитогорска поступает из подземных источников в составе трех месторождений — Мало-Кизильского, Ян-гельского и Верхне-Кизил ьского с суммарной производительностью 200—216 тыс. м3 в сутки. В питьевой воде идентифицированы канцерогены Аб, РЬ, Сё, N1, Со, концентрации которых регистрировались в пределах ПДК, но при максимальном содержании в питьевой воде Левобережья мышьяка, свинца и кобальта, концентрация которых в долях ПДК составила соответственно 0,82 ± 0,12; 0,62 ± 0,03 и 0,16 ± 0,02 (р < 0,05). В Правобережье, где проживает большая часть населения, имеются повышенные концентрации кадмия, никеля, фенола, которые в долях ПДК составили соответственно 1,0 ± 0,3; 0,35 ± 0,07 и 4 ± 2,1 (р < 0,05). В канцерогенном отношении все имеющиеся водозаборы являются безопасными, особенно вода Мало-Кизильского водозабора, которая не содержит кобальта, молибдена, никеля, свинца. Идентифицируются канцерогены в водопроводной и разводящей сети, концентрации которых не превышают ПДК. Однако экспериментально доказано, что при длительном введении канцерогена происходит сложение эффектов отдельных доз и теоретически безопасных доз канцерогенов не существует [10, 16—19]. Поэтому мы провели оценку суммарной канцерогенной нагрузки питьевой воды, которая одинаково высока в водопроводной сети Левобережья и Правобережья и несколько ниже в пробах разводящей сети и составила соответственно 1,095; 1,015 и 0,925, что, возможно, обусловлено низким качеством водопроводной системы, которая имеет длительный срок эксплуатации.
Загрязнение атмосферного воздуха, почвы и питьевой воды приводит, по нашему мнению, к загрязнению продуктов питания, поэтому мы исследовали пищевые продукты на содержание канцерогенных веществ. В продуктах питания основными канцерогенными веществами являются свинец, кадмий, мышьяк, цезий-137, строн-ций-90, концентрации которых в основном не превышают ПДК. Максимальное содержание кадмия наблюдается в овощах — 0,29 ± 0,05 мг/кг (р < 0,05), что в 16,24 раза выше ПДК. Наибольшие концентрации мышьяка отмечаются в рыбных продуктах (0,04 ± 0,01 мг/кг), це-зия-137 — в овощах (4,01 ± 1,03 мг/кг; р < 0,05), строн-ция-80 — в овощах, хлебобулочных и мукомольных продуктах, мясных и молочных продуктах (25,12 ± 2,35; 4,25 ± 1,83; 5,8 ± 1,87 и 3,33 ± 0,64 мг/кг соответственно; р < 0,05), свинца — в хлебобулочных и мукомольных продуктах (0,42 ± 0,03 мг/кг; р < 0,05). По суммарному показателю канцерогенной нагрузки наиболее опасными являются мясные, молочные и овощные продукты питания.
В контексте экологической онкогигиены важны биоаккумуляция и биоидентификация. Идентификация канцерогенных и коканцерогенных веществ в биосредах является объективным показателем канцерогенной опасности, т. е. вероятности (риска) возникновения опухоли. Мы провели пилотное исследование, посвященное изучению содержания химических веществ в биологических средах (ткани, кровь) лиц различных возрастных групп. В крови жителей Магнитогорска определяли химические
вещества в соответствии с классификацией, предложенной А. П. Авцыном и соавт. [4]. Проводили идентификацию крови на 31 химический элемент и обнаружили канцерогены мышьяк, кобальт, никель, хром, бериллий, кадмий, свинец. Выявлены высокие концентрации кобальта, кадмия, свинца во всех возрастных группах — в среднем 1,04 ± 0,79; 0,99 ± 0,78 и 0,94 ± 0,26 мкг/л соответственно; р < 0,05. Данные концентрации превысили норму для условного человека соответственно в 12,48; 19,77 и 1,88 раза.
Концентрацию свинца в крови детей также определяли с помощью интегрированной биокинетической модели по программе "Health Risk Lead", разработанной Агентством по охране окружающей среды США и апробированной в России. Максимальные суточные показатели поступления свинца в крови детей от 0 до 7 лет получены в Правобережном районе, минимальные — в Ленинском районе (2,37 ± 0,25 и 0,26 ± 0,17 мкг/суг соответственно; р < 0,05). При этом анализировался ингаляционный и пероральный путь возможного поступления свинца из разных объектов окружающей среды города. В среднем для возрастной группы от 0 до 7 лет Правобережного района ингаляционным путем (атмосферный воздух, пыль) в организм поступает 1,25 ± 0,45 мкг/сут (р < 0,05) свинца. Наибольшие концентрации свинца поступают в организм детей пероральным путем (почва, питьевая вода, продукты питания) и составляют в среднем по городу 7,07 ± 1,5 мкг/сут; р< 0,05) при максимальном значении в Правобережном районе и минимальном — в Ленинском (8,6 ± 0,76 и 6,29 ± 0,37 мкг/сут соответственно; р < 0,05). Во всех административных районах проживания детей максимальное количество свинца в организм попадает с продуктами питания, долевой вклад которых в поступление свинца пероральным путем в Правобережном районе наибольший — 72% (питьевая вода — 0,1%, почва — 27,9%).
В моче жителей города идентифицировалось 25 химических элементов, среди которых были определены канцерогены Ni, Be, Cr, Pb, As, Cd, концентрации которых в возрастной группе от 2 до 25 лет составили 201,2 ± 76,33; 0,75 ±0,51; 0,54 ±0,16; 0,5 ±0,13; 0,18 ± 0,09 мкг/л и
0.12.± 0,07 мкг/л соответственно (р < 0,05). Концентрации никеля, бериллия и свинца превышают норму для условного человека в 10,59; 6,9 и 1,26 раза соответственно. Концентрации канцерогенных веществ в биологических средах, вероятно, обусловлены эффектом их суммации, в том числе малых доз в объектах окружающей среды, с последующим поступлением канцерогенов в организм различными путями (ингаляционным, пероральным, накожным).
Таким образом, представленные данные об источниках и распространении канцерогенов в объектах окружающей среды и биосредах жителей Магнитогорска позволят внести существенный вклад в решение такой насущной задачи онкогигиены, как оценка популяционно-го и индивидуального канцерогенного риска, значения которого являются объективным обоснованием экологической обусловленности отдельных форм онкологических заболеваний среди населения городов с развитой отраслью черной металлургии.
Л итература
1. Авалиани С. Л. Теоретические и методические основы гигиенической оценки реальной нагрузки воздействия химических факторов окружающей среды на организм: Автореф. дис.... д-ра мед. наук. — М., 1995.
2. Авалиани С. А., Андрианова М. М., Иванова Л. В. // Экология городов: Информационный сборник. — М„ 1996. — № 7. — С. 87-93.
3. Авалиани С. Л., Андриянова М. М., Печенникова Е. В., Пономарева О. В. Окружающая среда. Оценка риска для здоровья (мировой опыт). — М., 1996.
4. Авцын А. П., Жаворонков А. А., Риш М. А., Строчкова Л. С. Микроэлементоэы человека (этиология, классификация, органопатология). — М., 1991.
5. Боев В. М., Воляник М. Н. Антропогенное загрязнение окружающей среды и состояние здоровья населения Восточного Оренбуржья. — Екатеринбург, 1995.
6. Боев В. М., Сетко Н. П. Сернистые соединения природного газа и их действие на организм. — М., 2001.
7. Боев В. М., Куксанов В. Ф., Быстрых В. В. Химические канцерогены среды обитания и злокачественные новообразования. — М., 2002.
8. Виноградов А. П. Геохимия редких и рассеянных элементов в почвах. — М., 1957.
9. Ковальский Е. П. Геохимическая экология. — М., 1973.
10. Литвинов Н. Н. // Гиг. и сан. - 1987. - № 7. -С. 50-53.
11. Новиков Ю. В., Ноаров Ю. А. // Гиг. и сан. - 1984. — № 11. — С. 6-8.
12. Новиков Ю. В., Плитман С. И. // Гиг. и сан. - 1993,
- Jvfe 2. — С. 6-8.
13. Рахманин Ю. А. // Факторы окружающей среды и здоровье населения: Сборник научных трудов. — М„ 1985. - С. 87-%.
14. Рахманин Ю. А., Сидоренко Г. И., Михайлова Р. И. Ц Гиг. и сан. - 1998. - № 4. - С. 13-19.
15. Сидоренко Г. И., Кутепов Е. И. // Гиг. и сан. - 1997,
- NH. - С. 3-6.
16. Турусов В. С. // Эксперим. онкод. - 1984. - Т, 6, № 3. - С. 15-20.
17. Турусов В. С. И Вопр. онкол. - 1998. - Т. 44, № 4.
- С. 468-473.
18. Druckrey Н. Quantitative Aspects in Chemical Carcinogenesis in Potential Carcinogenesis from Drugs. — Berlin et al., 1967. - P. 60-78.
19. Poel W. E. I/ J. Natl. Cancer Inst, - 1960. - Vol. 25,
- P. 1265-1277.
Поступило 22.04.05
С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2006 УДК (М-в2:<Ы.7)-ФМ:ФФ1.Н 1.7
М. Ю. Соловьев, Т. В. Жукова, М. В. Калинина, Л. И. Прядко, Т. А. Зачченко
ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ, ПРОЖИВАЮЩЕГО В ЗОНЕ НАБЛЮДЕНИЯ АТОМНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
Ростовский государственный медицинский университет, ФГУ Центр Госсанэпиднадзора о Ростовской области
Атомные электростанции (АЭС) в силу экономических причин обычно располагаются в промышленно развитых районах, в настоящее время в России в 10 областях имеются такие крупные радиационные объекты. Волгодонская АЭС (ВдАЭС) — типичный пример подобного объекта. В 30-километровой зоне наблюдения (ЗН) проживает более 200 тыс. человек. Демографическая структура населения, проживающего в ЗН, существенно не отличается от таковой по Ростовской области, климатогео-графические характеристики также типичны для области. Более того, исключая Чеченскую Республику, Ингушетию, Дагестан, можно с достаточной степенью приближения утверждать, что комплекс природных и антропогенных факторов ЗН типичен для всего Южного федерального округа
Существующая система социально-гигиенического мониторинга предполагает оценку влияния факторов окружающей среды на здоровье населения, причем в основном по показателям заболеваемости (1). Между тем здоровье населения в большей степени зависит от факторов образа жизни, в частности от распространения вредных привычек, рациональности питания, физической активности населения [4). ЗН АЭС может выступать в качестве "критической территории" для углубленного изучения состояния здоровья населения, частично эта
работа выполняется уже сейчас, но не в рамках социально-гигиенического мониторинга 12].
Для изучения возможного влияния выбросов до и в период эксплуатации ВдАЭС на фоне изучения структуры заболеваемости взрослого и детского населения, проживающего в ЗН и в контрольном (Миллеровском) районе, выборочно оценивалась иммунологическая реактивность, функция щитовидной железы, проводился медико-генетический мониторинг, т. е. изучались те составляющие здоровья, которые могут изменяться под влиянием ионизирующего излучения. При этом за период 1999—2000 гг. установлено, что наиболее высокие показатели заболеваемости были зарегистрированы в 1995 г. (795,1 на 1000), а наиболее низкие - и 2000 г. (372,7 на 1000). В г. Миллерово показатели заболеваемости по всем классам болезней были ниже. Наиболее низкие показатели заболеваемости на протяжении всего периода наблюдения зарегистрированы в Миллеровском районе, они колебались от 179,6 в 1999 г. до 310,6 в 19% г., т. е. по показателям общей заболеваемости контрольный, выбранный исходя из радиологических позиций (Милле-ровский) район отвечает своему статусу.
Анализ динамики заболеваемости новообразованиями (НО) (табл. I) взрослого населения Волгодонска и г. Миллерово выявил более высокие показатели, чем в
Таблица 1
Усредненные за период 1995—2000 гг. показатели заболеваемости НО на 100 000 «сего населения » ЗН н в контрольном, Миллеровском, районе к моменту пуска ВдАЭС
Территория
Дыхательная система
Желудок
Щитовидная железа
Лейкозы
Города:
Волгодонск 36,5
Миллерово 64,8 Районы:
Волгадонский 65,0
Дубовский 81,8
Зимовникоаский 68,6
Цимлянский 75,4
Миллеровский 50,2
20,5 6,4 3.8
27,2 4,0 7.8
26,7 0,96 5.72
27,9 6,05 4.8
32,9 8,14 12.02
33,6 0,72 8.94
28,8 1.12 2.8
Всреднем поЗН ВдВЭС(А/± «)... 65,46 ± 6,48 28,32 ± 2,18 4,45 ± 0,91 5,92 ± 1,37
- 14-
