CC BY
38
УДК 616.152-07:614.7
ОБОСНОВАНИЕ КОНЦЕНТРАЦИЙ АЛИФАТИЧЕСКИХ ХЛОРИРОВАННЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ФЕНОЛА В КРОВИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ПРИЕМЛЕМЫЙ УРОВЕНЬ РИСКА ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ
© 2005 г. Н. В. Зайцева, П. З. Шур, Т. В. Нурисламова
Научно-исследовательский клинический институт детской экопатологии, г. Пермь
Улучшение здоровья населения является главной задачей всех мероприятий по оценке безопасности окружающей среды [6, 7]. Именно здоровье населения, особенно в условиях крупного промышленного центра, является основным системообразующим звеном управления качеством окружающей среды [1]. Качественные характеристики состояния здоровья населения общезакономерны и имеют единую направленность, хорошо прослеживаемую на примере Пермской области, являющейся одной из наиболее индустриально развитых [5, 9].
В состав промышленных выбросов, формирующих загрязнение объектов окружающей среды, входят органические растворители из группы хлорированных углеводородов жирного ряда и фенолы. Основные источники выбросов этих соединений сосредоточены в г. Перми. При этом долевой вклад предприятий города в выброс
1,2-дихлорэтана по Пермской области в целом составляет 98,55 %, тетрахлорметана — 95,04 и фенола — 70,06 % [3]. Многопро-фильность и многокомпонентность воздействия на человека вредных факторов антропогенной нагрузки окружающей среды, особенно выраженной в условиях интенсивного роста производства, обусловливает применение нетрадиционных подходов к выявлению причинноследственных связей и критериев достоверности связи экспозиции и ответов.
Целью исследования явилась разработка критериального обеспечения биологического мониторинга алифатических хлорированных соединений и фенола в биосредах в условиях техногенного воздействия.
Методы исследования
Для научного обоснования разработки критериального обеспечения мониторинга алифатических хлорированных соединений, фенола в крови выполнены химико-аналитические исследования биологической жидкости, общеклинические, биохимические, иммунологические исследования, математическое моделирование, оценен относительный риск возникновения неблагоприятных эффектов в организме.
Для решения поставленной задачи и исследования причинно-следственных связей использовали элементы методологии оценки риска и приемы экологической эпидемиологии [2, 4, 8]. Для оценки зависимости «токсикант в крови — маркер ответа» устанавливали количественную характеристику связей между концентрацией изучаемого компонента в биологической жидкости и риском развития вредных эффектов.
Основой методики построения моделей «токсикант в крови — маркер ответа» служило вычисление показателей риска (отношения шансов изменения клинико-лабораторных показателей) [4]. Для описания показателей риска использовали логистическую кривую:
Рассматриваются современные нетрадиционные подходы к выявлению причинно-следственных связей и критериев достоверности связи экспозиции и ответов. В работе использованы элементы методологии оценки риска и приемы экологической эпидемиологии для исследования причинно-следственных связей. Дана оценка зависимости «токсикант в крови — маркер ответа» и установлена количественная характеристика связей между концентрациями изучаемого компонента и риском развития неблагоприятных эффектов. Ключевые слова: алифатические хлорированные соединения, фенол, модель «токсикант в крови — маркер ответа», уровень риска.
¥ =----------
1 + р • е-а?
где к > 0, а > 0, в >0 — параметры модели, характеризующие форму логистической кривой. За концентрацию, обеспечивающую приемлемый уровень риска для здоровья населения (С ), принимали величину, соответствующую верхней 95 % доверительной границе расчетной величины маркера ответа при показателе риска, равном единице (отсутствие взаимосвязи исследуемого фактора риска экспозиции с показателями здоровья).
Все исследования проводились с использованием газохроматографических методов определения содержания алифатических хлорированных соединений и фенола в биосредах, позволяющих с высокой точностью и селективностью определять в крови хлороформ на уровне 0,002, тетрахлорметан — 0,0001,
1,2-дихлорэтан — 0,025, фенол — 0,057 мкг/см3 при погрешности методов определения не более 25 %. Алифатические хлорированные соединения определяли на колонке с неподвижной жидкой фазой — 15 % ApiezonL с использованием детектора электронного захвата при постоянной скорости газа-носителя — 33 см3/мин и следующем температурном режиме: температура колонки — 90 °С, испарителя — 170 °С, детектора — 250 °С, что позволило достоверно идентифицировать алифатические хлорированные соединения в исследуемых биосредах в присутствии других органических соединений. Фенол определяли на хроматографе «Кристалл-2000М» с использованием аппаратно-программного комплекса и капиллярной колонки «Ор1лта-5».
Результаты исследования
Анализ полученных результатов позволил доказать, что между содержанием алифатических хлорированных соединений и фенола в крови и клинико-лабораторными показателями существуют статистически достоверные взаимосвязи, которые подчиняются закону логистической кривой.
Доказан относительный риск возникновения неблагоприятных эффектов в организме. Для хлороформа получены три модели зависимости и установлены их параметры (табл. 1, рис. 1). Неблагоприятным эффектом при воздействии хлороформа явилось снижение уровня эритроцитов. Концентрация в крови, обеспечивающая приемлемый уровень риска,
— 0,008 мкг/см3.
Таблица 1
Параметры моделей зависимости «содержание хлороформа в крови — показатель риска неблагоприятного ответа»
Вид ответа Параметры модели С , п.р.’ 3 мкг/см3 Доверительные границы, мкг/см3
к а Ь Верх- няя Ниж- няя
Эритропения 3,488 -0,844 -82,174 0,008 0,011 0,003
Гемоглобинемия 5,407 1,278 -38,937 0,020 0,024 0,015
Тромбоцитоз 2,612 0,741 -38,251 0,022 0,029 0,027
и
о
С
Концентрация, мкг/см
Рис. 1. Модель зависимости «концентрация хлороформа в крови — показатель риска эритропении»
Взаимосвязь «содержание тетрахлорметана в крови
— маркер ответа» характеризуется двумя моделями зависимости (рис. 2), параметры которых приведены в табл. 2. Неблагоприятным эффектом, вызванным воздействием тетрахлорметана, является снижение уровня гемоглобина. Концентрация, обеспечивающая приемлемый уровень риска, — 0,00029 мкг/см3.
Таблица 2
Параметры моделей зависимости «содержание тетрахлорме-тана в крови — показатель риска неблагоприятного ответа»
Вид ответа Параметры модели С, ар.’ 3 мкг/см3 Доверительные границы, мкг/см3
к а Ь Верхняя Нижняя
Повышение содержания альбуминов Гемоглобинемия 3,043 1,348 -0,636 -1,178 -1241,91 -6544,16 0,0016 0,00029 0,00181 0,00034 0,00131 0,00025
й 2,0
0,0
0
о 9 °
м
/ А 0,00029
1
0,0005
0,001
0,0015
0,002
0,0025
Концентрация, мкг/см
Рис. 2. Модель зависимости «концентрация тетрахлорметана в крови — показатель риска гемоглобинемии»
Таблица 3
Параметры моделей зависимости «содержание 1,2-дихлорэтана в крови — показатель риска неблагоприятного ответа»
Вид ответа Параметры модели С, п.р. мкг/см3 Доверительные границы, мг/дм3
к а Ь Верх- няя Ниж- няя
Гемоглобинемия 1,858 -0,022 -2,828 0,146 0,177 0,078
Лейкоцитоз 3,381 -0,163 -11,714 0,212 0,223 0,198
Лимфоцитоз 1,728 0,515 -2,771 0,420 0,452 0,349
Тромбоцитоз 1,554 -0,897 -7,939 0,271 0,295 0,242
Установлены системные взаимосвязи содержания
1,2-дихлорэтана в крови с клинико-лабораторными показателями, получены четыре модели «содержание
1,2-дихлорэтана в крови — маркер ответа» и установлены их параметры (табл. 3, рис. 3). Показателем риска неблагоприятного эффекта при воздействии 1,2-дихлорэтана явилось снижение уровня гемоглобина. Концентрация 1,2-дихлорэтана в крови, обеспечивающая приемлемый уровень риска, — 0,146 мкг/см3.
Концентрация, мкг/см3
Рис. 3. Модель зависимости «концентрация 1,2-дихлорэтана в крови — показатель риска гемоглобинемии»
Получены пять моделей «содержание фенола в крови — маркер ответа» и установлены их параметры (табл. 4, рис. 4). В качестве показателя риска неблагоприятного эффекта при воздействии этого вещества рассматривалось отношение шансов повышения уровня фагоцитоза. Концентрация фенола в крови, обеспечивающая приемлемый уровень риска,
— 0,0475 мкг/см3.
Таблица 4
Параметры моделей зависимости «содержание фенола в крови — показатель риска неблагоприятного ответа»
Вид ответа Параметры модели С, п-р.’ 3 мкг/см3 Доверительные границы, мкг/см3
k a b Верх- няя Ниж- няя
Повышение содержания альбуминов 6,702 0,182 -9,886 0,069 0,087 0,053
Понижение содержания общего белка 2,934 -0,242 -14,503 0,163 0,190 0,128
Повышение уровня фагоцитоза 2,947 -0,543 -12,402 0,0475 0,095 0,068
Повышение содержания холестерина 1,311 -0,007 -28,256 0,093 0,173 0,041
Гемоглобинемия 4,001 -1,504 -19,792 0,168 0,190 0,128
Концентрация, мкг/см3
Рис. 4. Модель зависимости «концентрация фенола в крови — показатель риска повышения фагоцитоза»
В результате проведенных исследований с использованием принципа лимитирующего показателя вредности установлены величины концентраций алифатических хлорированных соединений и фенола в крови, обеспечивающих приемлемый уровень риска. На базе моделей «маркер экспозиции — маркер ответа» выявлены приоритетные виды функциональных изменений, вероятностно связанные с экспозицией алифатических хлорированных соединений и фенола (табл. 5).
Таблица 5
Рекомендуемые концентрации алифатических хлорированных соединений и фенола в крови, обеспечивающие приемлемый
уровень риска
Компонент С, ар.’ 3 мкг/см3 Чувствительность метода определения, мкг/см3 Лимитирующий показатель по величинам приемлемого риска
Хлороформ 0,008 0,002 Эритропения
Тетрахлорметан 0,00029 0,0001 Гемоглобинемия
1,2-дихлорэтан 0,146 0,025 Гемоглобинемия Повышение актив-
Фенол 0,0475 0,04
ности фагоцитоза
Таким образом, для условий хронической экспозиции в качестве региональных максимально недействующих концентраций алифатических хлорированных соединений (хлороформ, тетрахлорметан,
1,2-дихлорэтан) и фенола в крови, обеспечивающих минимальный риск возникновения неспецифических негативных реакций в организме, рекомендованы величины для хлороформа — 0,008, тетрахлорметана — 0,00029, 1,2-дихлорэтана — 0,146, фенола
— 0,0475 мкг/см3.
Предложенные величины концентраций алифатических хлорированных соединений и фенола в крови, обеспечивающих приемлемый уровень риска особенно в областях быстрого обмена (кровь, сыворотка крови, моча и т. д.), являются важной критериальной основой реализации биологического и социально-гигиенического мониторинга реальной нагрузки исследуемых веществ на здоровье населения и оценки эффективности профилактических и природоохранных мероприятий.
Разработанные критериальные подходы мониторинга алифатических хлорированных соединений и фенола в биосредах позволяют совершенствовать методологию гигиенического анализа и концептуальные основы построения систем биологического мониторинга и его критериальное обеспечение.
Список литературы
1. Амбросимова Ю. Е. Подходы к оценке здоровья населения в связи с состоянием окружающей среды и созданию программ оздоровления городов / Ю. Е. Амбросимова,
В. Л. Ушаков, Т. И. Булгакова // Здравоохр. Рос. Федерации. — 1994. — № 5. — С. 19—23.
2. Быков А. А. Методические рекомендации по анализу и управлению риском воздействия на здоровье населения вредных факторов окружающей среды / А. А. Быков,
Л. Г. Соленова, Г. М. Земляная, В. Д. Фурман. — М. : Изд-во «Анкил», 1999. — 27 с.
3. Даутов Ф. Ф. Качественная и количественная характеристика загрязнения атмосферного воздуха промышленного города / Ф. Ф. Даутов, А. Б. Галямов, Р. Ф. Хакимова,
С. Р Камолова // Гигиена и санитария. — 1990. — № 6.
— С. 10—12.
4. Киселев А. В. Оценка риска здоровью в медико-экологических исследованиях и практике управления качеством окружающей среды / А. В. Киселев. — СПб. : Дейта, 1996. — 152 с.
5. Контроль химических и биологических параметров окружающей среды // Энциклопедия «Экометрия».
— СПб. : Эколого-аналитический информационный центр «Союз», 1998. — С. 851
6. Научные основы Концепции государственной политики в области укрепления здоровья и профилактики заболеваний населения РФ на 2000—2010 гг. — М., 1999. — 59 с.
7. О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации в 2000 году : Государственный доклад. — М., 2001. — 192 с.
8. Подлужная М. Я. О роли целевых комплексных программ в охране здоровья населения Пермской области / М. Я. Подлужная, Т. В. Шагова, В. В. Белоусова, О. С. Баталова // Вопросы гигиены труда и здоровье промышленных рабочих : Материалы науч.-практ. конф.
— Пермь, 1997. — С. 7—9.
9. Подлужный П. А. Методические подходы по разработке схемы управления здоровьем на региональном уровне / П. А. Подлужный, М. Я. Подлужная, Т. М. Лебедева, Т. В. Шагова // Там же. — С. 5—7.
BASIS FOR CONCENTRATIONS OF ALIPHATIC CHLORINATED COMPOUNDS AND PHENOL IN BLOOD ENSURING RISK LEVEL ACCEPTABLE FOR POPULATION HEALTH
N. V. Zaitseva, P. Z. Shur, T. V. Nurislamova
Scientific-Research Clinical Institute of Children’s Ecopathology, Perm
In the article, modern untraditional approaches to detection of cause-effect relations and criteria of reliability of a connection between exposition and responses have been considered. There have been used the elements of the methodology for risk evaluation and the methods of ecological epidemiology for studies of cause-effect relations. The evaluation has been given of the dependence “toxicant in blood — marker of response”, and the quantitative characteristic of the relations between the concentrations of the studied component and the risk of development of unfavorable effects has been determined.
Key words: aliphatic chlorinated compounds, phenol, model «toxicant in blood — marker of response».
