CC BY
30
Мада Ш.Е., Харламова М.Д. ©
Магистрант, кафедра Экологического мониторинга и прогнозирования, Экологический факультет, Российский университет дружбы народов
ОЦЕНКА ВЗАИМОСВЯЗИ МЕЖДУ ПРОСТРАНСТВЕННЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ НЕСАНКЦИОНИРОВАННЫХ СВАЛОК И ВОЗНИКНОВЕНИЕМ ОСТРЫХ КИШЕЧНЫХ ИНФЕКЦИЙ (ОКИ) В ОКРУГЕ БУДИРИРО (Г. ХАРАРЕ, ЗИМБАБВЕ)
Аннотация
Проведено исследование влияния несанкционированных свалок ТБО на здоровье жителей и уровень заболеваемости острыми кишечными инфекциями (ОКИ) в округе Будириро (г. Хараре, Зимбабве). Основной целью исследования являлось выявление и подтверждение взаимосвязи между пространственным распределением несанкционированных свалок и случаями возникновения острых кишечных инфекций, в том числе случаев заболевания холерой и дизентерией, в 33 и 48 кварталах округа Будириро. Для анализа обстановки и статистической обработки использовались данные анкетирования, предоставленные административными органами округа Будириро, интервью и наблюдения. Для статистической обработки информации и анализа пространственного распределения свалок и заболеваемости использовался точечный шаблонанализ с применением G-функции и K-функция. Для отображения взаимосвязи случаев заболеваний и мест захоронения отходов были составлены карты-схемы с использованием ГИС-технологий. Для проверки связи между распространением заболеваний и наличием свалок были проведены корреляционные тесты. Результаты подтверждают высокую вероятность (р <0,05) связи между распространением заболеваний и наличием свалок. Результаты также показывают, что заболевания холерой, дизентерией и другими острыми кишечными инфекциями могут возникать в местах отсутствия свалок, поскольку являются инфекционными и могут передаваться на значительные расстояния.
Ключевые слова: удаление отходов, несанкционированные свалок, острых кишечных инфекций, пространственное распределения, г. Хараре.
Keywords: waste disposal, undesignated dumpsites, diarrheal diseases, spatial distribution, Harare.
ВВЕДЕНИЕ
Твердые бытовые отходы и их захоронение на полигонах в последнее время являются основной причиной загрязнения окружающей среды. Быстрый рост г. Хараре привел к увеличению потребления ресурсов для удовлетворения растущих потребностей городского населения, что, в свою очередь, привело к образованию большого количества отходов, (Practical Action, 2006). Из-за экономического кризиса 2000 года система сбора отходов в городе была разрушена (Masocha, 2003). Это способствовало повышению стоимости коммунальных услуг городским советом г. Хараре. Из-за высокой плотности населения в округе Будириро образуются большие объемы отходов, в то же время муниципальная система управления бытовыми отходами, включая организацию сбора, хранения и транспортировки до места утилизации, недостаточно проработана. В результате, твердые отходы собираются не в полном объеме, что приводит к образованию несанкционированных свалок в ливневых стоках, на обочинах дорог, на любых свободных пространствах.
©© Мада Ш.Е., Харламова М.Д., 2014 г.
Наличие несанкционированных свалок является одним из основных источников инфекционных заболеваний, таких как диарея, холера и дизентерия. Холера, дизентерия и другие острые кишечные инфекции хотя и вызываются разными возбудителями, но имеют сходные механизмы передачи инфекции, которые осуществляются последовательно и включают три стадии: выведение возбудителя из организма источника в окружающую среду; пребывание возбудителя в абиотических или биотических объектах окружающей среды; внедрение (введение) возбудителя в восприимчивый организм. Холера, вызываемая бактериями вида Vibrio cholera, передается преимущественно орально-фекальным путем. Холерный вибрион хорошо сохраняется в щелочной среде, поэтому может даже размножаться в сточных водах, содержащих поверхностно-активные вещества. Дизентерия, вызываемая бактериями рода Shigella, может передаваться разными путями - водным, пищевым, контактно-бытовым, воздушно-капельным. Не последнюю роль в передаче инфекции играют насекомые - тараканы, мухи.
По данным ВОЗ, летальность при заболевании холерой составляет 4,8%. В 2008 году в Зимбабве была зарегистрирована вспышка заболевания холерой, всего было зафиксировано 16 141 случаев, при этом, согласно официальным данным, более 4 тыс. случаев - заболеваний со смертельным исходом (WHO, 2009). Примерно половина заболеваний приходилась на округ Будириро. Однако, до настоящего момента не была установлена и доказана прямая корреляционная зависимость между случаями заболеваний и наличием несанкционированных свалок. Кроме того, пространственное распределение несанкционированных свалок не было зафиксировано и подтверждено (Masocha, 2003). Таким образом, целью данного исследования являлось доказательство количественно подтвержденной, достоверно вероятной взаимосвязи между пространственным распределением свалок и случаями возникновения инфекционных кишечных заболеваний, таких как диарея, холера и дизентерия в кварталах №33 и №48 округа Будириро, г. Хараре.
Объекты исследования
Округ Будириро - жилой район с высокой плотностью населения, расположен в югозападной части города Хараре. Общая численность населения- 106 801 чел. (CSO, 2002), округ состоит из трех районов - №33, 48 и 52. Исследование было сфокусировано на кварталах №33 и №48, которые имеют в общей сложности 50767 и 16163 домашних хозяйств соответственно. Будириро был выбран в качестве объекта исследования из-за высокой статистики случаев
Рис. 1. Расположение округа Будириро. Районы №33 и №48 в Хараре
Методы исследования
В качестве основной методики исследования была выбрана методика двухступенчатой выборки, обеспечивающая репрезентативность данных. Сначала производился выбор кластеров (счетных участков), а затем из кластеров были отобраны отдельные домовладения. Согласно (Deaton, 1997), размер выборки в 10% является достаточно достоверным, чтобы делать статистические выводы. Таким образом, из девяноста кластеров в районах №33 и 48 Budiriro (СБО, 2002), девять кластеров были выбраны случайным образом. Было проведено анкетирование ста респондентов - владельцев частных домов, с целью получения дополнительной информации о реализуемых на практике методах утилизации отходов и случаях распространения заболеваний. Анкетирование также ставило своей целью получение данных о проблемах, с которыми сталкиваются жители в связи с наличием поблизости несанкционированных свалок. Полевые исследования включали методы визуального наблюдения и фиксации местоположения неустановленных свалок и распространения заболеваний, с использованием приемника Garmin GPS.
Анализ данных
Чтобы выявить общие закономерности, был проведен анализ полученных данных. Данные о случаях заболевания и расстояниях от домовладений до ближайшей свалки были проверены с помощью метода Колмогорова-Смирнова на достоверность, уровень корреляции при этом составил 95%, что подтверждает высокую вероятность взаимосвязи между возникновением заболевания и наличием свалки. Для дальнейшего анализа данных и выявления возможной закономерности был проведен повторный анализ данных с использованием функции К. Расчет расстояний между свалками и домовладениями, в которых были зафиксированы случаи заболеваний, было произведен в SPSS по формуле Пифагора:
Где, D - расстояние между домовладением и свалкой; (х, у) - координаты местоположения домовладения и свалки.
Точечный шаблон- анализ. G-функция и К-функция
Для точечного нанесения на карту мест расположения свалок и случаев заболеваний использовался программный комплекс Arc-View 3.2. В качестве методики для анализа данных была использована G-функция, чтобы определить распределение между случаями заболеваний. К-функция была использована для определения значимости и масштабов кластеров, которые были получены с помощью-функцию G. G-функция и К-функция были использованы для уточнения, являются ли случаи возникновения заболеваний вблизи от свалок случайными, или закономерными.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Анализ результатов анкетирования
В связи с отсутствием муниципальной системы сбора и вывоза отходов домовладельцы избавляются от бытовых отходов путем их захоронения или сжигания в ямах, 41,7% опрошенных выбрасывают их на обочинах или оставляют, где придется. Только 12,5% домовладельцев используют специальные мусорные баки, установленные муниципальными властями. Из проведенного опроса было выяснено, что 98,6% жителей связывают возникновение различных проблем, таких как болезни, неприятные запахи и неприятные факторы (крысы, мухи, тараканы) с неутилизированными отходами, а оставшиеся 1.39% выразили мнение, что несанкционированные свалки не оказывают никакого негативного воздействия на здоровье людей. Это доказывает, что несознательное поведение людей, прежде всего, обусловлено низким уровнем знаний основ санитарии и гигиены.
Как показано на рис. 2, 62 респондента (86,1%) жаловались на увеличение количества крыс и насекомых, при этом 9 из 100 респондентов (13,9%) не замечали этих негативных факторов. По результатам опроса, 47 респондентов (65,2%) жаловались на неприятный запах, а 41 респондент (56,9%) связывали рост заболеваемости с присутствием неутилизированных отходов.
Таким образом, было выяснено, что для большинства жителей негативное воздействие несанкционированных свалок является очевидным и связывается с появлением грызунов, насекомых и неприятным запахом.
Рис. 3. Пространственное расположение несанкционированных свалок в Будириро, районы №33 №48 (координаты в метрах, выполнено с помощью Universal Transverse Mercator projection на
базе WGS 84 Spheroid)
Как видно на рис. 3, в жилых кварталах Будириро №33 и №48, по сравнению с другими местами расположения, доминируют свалки, расположенные на придорожных участках. Полученные в результате анкетирования результаты позволяют предположить, что несанкционированный сброс отходов связан с отсутствием системы сбора отходов
(координаты в метрах, выполнено с помощью Universal Transverse Mercator projection на базе WGS 84
Spheroid)
Как показано на рис. 4 в квартале №33 случаи заболевания встречаются значительно чаще, чем в квартале №48. При опросе 72 респондентов, были выявлены 53 случая заболевания холерой, 16 случаев диареи без установки точного диагноза и 3 случая дизентерии, в 30 случаях заболевание закончилось смертельным исходом. Результаты опроса респондентов также показывают, что из 30 смертельных случаев родственников умерших в 17 случаях связали заболевание с наличием свалок в жилом районе, в то время как в 13 случаях родственники объясняли возникновение заболеваний другими факторами, например, такими, как употребление воды из незащищенных колодцев. Пространственная взаимосвязь между случаями заболеваний и наличием свалок Взаимосвязь возникновения заболеваний с местами расположения свалок показана на рис.5. Данная карта была выполнена методом наложения двух предыдущих карт, чтобы сопоставить случаи заболевания с местами расположения свалок.____________
280000 281000 282000 283000
о о о см см о со N + А + + У \ OO о Ю TO о о о
о о о см о со + ж _(_ 33 \ v -I- 00 о ю о о о
о о о О- см о со / + * / ▲ 48 • , • Dysentery cases • Diarrhoea cases • Cholera cases ▲ Dump sites | | Ward boundary 00 о го -О о о о
о о о ^ 1 0 1 Kilometers 00 о
со -1- ^ Т (£> о
о со 280000 281000 282000 283000 о о
Рис. 5. Возникновение заболеваний в связи с наличием свалок
(координаты в метрах, выполнено с помощью Universal Transverse Mercator projection
на базе WGS 84 Spheroid)
Как показано на Рис. 5 в большинстве случаев свалки расположены близко к домам, где были зафиксированы случаи заболевания, но есть и некоторые области в жилом секторе, где присутствуют свалки, но случаев заболеваний не зафиксировано.
Подтверждение анализа данных (CDA)
При проведении анализа нами были использована К-функция, чтобы подтвердить наличие связи между наличием свалок и случаями возникновения заболеваний.
Рис. 6. К-функция отображает результаты отношения между наличием свалок и возникновением
заболевания
Как видно из рис. 6, в точке удаления, равной 470 м наблюдается кластеризация заболеваний, а это значит, что существует высокая вероятность возникновения заболеваний на расстояниях, меньших чем это значение. На удалении от 510 м до 690 м наблюдается закономерное снижение количества заболеваний. Из рис. 6 также видно, что в точке 700 м снова наблюдается кластеризация заболеваний. Для выявления значимости кластеров при 95% уровне сходимости был использован метод симуляции конверта. Если наблюдаемое явление K(d) лежит выше верхней огибающей, кластеризация будет значительной, если K(d) лежит ниже верхней огибающей то кластеризация не будет статистически значимой (см. рис. 7).
Рис. 7. К-функция с симуляцией доказывает значимость кластеризации
На графике выше показано, что существуют статистически значимые кластеры заболеваний в точке 420м, потому что K(d) лежит выше верхней огибающей. Существует также значительная кластеризация в точке 800м, потому что К^) также лежит выше верхней линии. Это говорит о том, что более значительное число заболеваний возникает на небольшом расстоянии от свалки по
сравнению с количеством заболеваний, распространенных в кластере на расстоянии более 700м. Таким образом, подтверждается исследовательская гипотеза о том, что возникновение острых кишечных заболеваний (холеры, дизентерии и диареи с неподтвержденным диагнозом) могут быть связаны с пространственным расположением свалок в жилых кварталах №33 и №48 округа Будириро и свалки можно считать первичными источниками возникновения заболеваний. Результаты показывают, что случаи заболеваний могут быть объединены в кластеры. Кластеризация, наблюдаемая на 700м может быть связана с вторичными механизмами передачи заболевания - передаваться от одного зараженного человека к другому. Кластеризацию также можно объяснить передвижением домашних мух и тараканов. Кроме того, необходимо учитывать, что возникновение заболеваний в домовладениях, которые расположены на больших расстояниях от свалок, могут быть связаны с другими первоисточниками, например загрязнением питьевой воды. Исследования также показали, что случаи таких болезней, как холера и дизентерия могут наблюдаться в районе, где свалки отсутствуют.
Загрязнение воды
Морфологический состав большинства несанкционированных свалок в Будириро включает разнообразные пластиковые отходы, пищевые отходы, использованные памперсы, а иногда и человеческих фекалии. Эти отходы, расположенные в непосредственной близости от ливневых стоков, смываются потоком воды и накапливаются на мелководье. Накапливающиеся твердые отходы препятствуют свободному течению поверхностных стоков. В стоячей воде заблокированных стоков обеспечивается благоприятная питательная среда для развития желудочно-кишечной патогенной флоры.
В связи с острой нехваткой воды, жители иногда используют воду из ливневых стоков для различных бытовых нужд. Как показало исследование, большинство жителей Будириро употребляют для питья воду из неглубоких, незащищенных колодцев, или скважин и даже из ливневых стоков. Из 72 респондентов в округе Будириро только 10% ответили, что используют воду, поставляемую через муниципальную систему водоснабжения, то есть имеют водопровод, 35% использовали в качестве источника питьевой воды как незащищенные, так и охраняемые скважины, остальные 55% использовали воду из скважин, находящихся за пределами района исследований (см. рис. 8). Таким образом, можно сделать вывод, что распространению желудочнокишечных заболеваний в Будириро способствует употребление населением грязной воды, не отвечающей общепринятым санитарным нормам.
Во время вспышки холеры в Будириро в 2008 г. ВОЗ были отобраны пробы воды из различных источников. Во всех пробах, включая пробы питьевой воды, взятой из скважин и колодцев, было обнаружено фекальное загрязнение, в том числе содержащие фекальных бактерии группы кишечной палочки составило 79 cfu/100 мл. Образцы воды из городского водопровода оказались заражены колиформными бактериями на уровне 26 cfu/100 мл, при этом остаточное содержание хлора составило 0,06 мг/л, что значительно ниже уровня, рекомендуемого ВОЗ и равного 0,5-0,2 мг/л.
Рис. 8. Потребление воды из различных источников: 1- водопровод; 2 - защищенные колодцы; 3 -
незащищенные колодцы; 4 - скважины
Заключение
При исследовании частных домовладений в округе Будириро, г. Хараре, было установлено, что 100% опрошенных домовладельцев не пользуются муниципальными услугами по сбору отходов. Образующиеся стихийно несанкционированные свалки привели к возникновению острых социальных проблем, таких как пандемия холеры и появление случаев заболевания дизентерией. Риск возникновения заболеваний связан с увеличением численности насекомых - мух и тараканов, а также численности грызунов - мышей и крыс. Исследование показало, что риск возникновения
заболевания возрастает в домовладениях, расположенных на расстоянии менее 410 м, и в домовладениях, использующих воду из незащищенных источников. Это связано с тем, что большинство переносчиков инфекционных заболеваний, особенно домашние мухи и тараканы, хорошо размножаются в условиях свалок, которые сконцентрированы в густонаселенных районах. Исследование также показало, что случаи таких заболеваний, как холера и дизентерия, а также случаи диареи без установленного медицинского диагноза, могут наблюдаться даже в районах, удаленных от свалок более, чем на 700 м, в связи с высокой вероятностью вторичного инфицирования. Инструментами снижения риска заболевания в Будириро являются: соблюдение личной гигиены, повышение уровня информированности населения о возможных источниках заражения и эффективная муниципальная система управления твердыми бытовыми отходами. Обеспечение системы своевременного сбора, вывоза отходов и ценовой доступности для населения на эти услуги являются необходимыми мерами, которые в конечном итоге могут улучшить качество окружающей среды и эпидемиологической обстановки в городе.
Литература
1. Chenje, M. (1998) The state of Zimbabwe's environment, Harare, Ministry of Mines Environment and Tourism.
2. Clarke, M. & Smith, D. (1992) Spatial aspects of waste management: Hazards and disposal.
3. Darkoh, M. An overview of environmental issues in Africa. African journal of Ecology, 2009- No 47- C 93-98.
4. Deaton, A. (1997) The analysis of household surveys, Baltimore, Maryland, Hopkins University Press.
5. Englehardt, J. D., Fleming, L. E., Bean, J. A. & Huren, A. N. (2000) Solid waste management health and safety risks: Epidemiology and assessment to support risk reduction Florida, State University system of Florida publications.
6. Gilbreath S, Zender L & Kass P, H. (2006) Health effects associated with solid waste disposal in Alaska Native Villages, California, University of California.
7. Jorgensen, A. (2007) Diseases Caused by Improper Waste Disposal.
8. Masocha, M. (2003) Solid Waste Disposal in Victoria Falls Town: Spatial Dynamics, Environmental Impacts, Health Threats and Socio-economic Benefits. Unpublished Thesis, Geography and Environmental Science. Harare, University of Zimbabwe.
9. UNEP (2005) Managing the environment in developing countries,[Электронный ресурс]- Режим доступа www.unep-wcmc.org.
10. WHO (2009) Zimbabwe cholera and health situation, [Электронный ресурс]. - Режим доступа, http://www.who.int/publications/en
