CC BY
47
УДК 313.131 + 502.55
DOI: 10.24412/1816-1863-2020-13061
РИСК ЗДОРОВЬЮ НАСЕЛЕНИЯ КРУПНЫХ ГОРОДОВ, ОБУСЛОВЛЕННЫЙ ВЫБРОСАМИ ОТ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА
Н. И. Зазнобина, кандидат биологических наук, доцент кафедры экологии ФГАОУ ВО «Нижегородский исследовательский государственный университет им. Н. И. Лобачевского» nzaznobina@mail.ru, Нижний Новгород, Россия
А. Д. Большакова, магистр кафедры экологии ФГАОУ ВО «Нижегородский исследовательский государственный университет им. Н. И. Лобачевского» anzhela.bolschakova@yandex.ru, Нижний Новгород, Россия И. Н. Калашников, кандидат биологических наук, доцент кафедры биологии ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава России, ilia17ne@mail.ru, Нижний Новгород, Россия
CD
о ф
О
О -1
Использование общепринятой отечественной методики оценки риска заболевания населения на основе официальных статистических данных выбросов канцерогенных и неканцерогенных веществ от передвижных источников подтвердило факт возможности развития эколого-зависимых заболеваний среди населения мегаполисов. Выявлены и статистически подтверждены взаимосвязи между риском развития патологий различных систем органов и эколого-климатическими, демографическими и экономическими факторами среды. На основе метода главных компонент доказано, что в структуру здоровья населения городов Западной Европы и Российской Федерации больший вклад вносит риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. Для населения городов Пекин и Дели выявлен максимальный риск развития заболеваний верхних дыхательных путей, для населения городов Токио и Сеул — максимальный риск развития заболеваний системы кровообращения.
The use of the generally accepted Russian methodology for assessing population's disease is based on official statistics on emissions of carcinogenic and non-carcinogenic substances from mobile sources and it is confirmed the possibility of the development of environmentally dependent diseases among the population of megacities. The relationships between the development of pathologies of various organ systems risk and ecological, climatic, demographic and economic environmental factors have been identified and statistically confirmed. Based on the principal component analysis, it has been proved that the risk of developing cardiovascular diseases makes a greater contribution to the health structure of the cities of Western Europe and the Russian Federation. For Beijing and Delhi population the maximum developing diseases of the upper respiratory tract risk is revealed, for Tokyo and Seoul population the maximum risk is developing diseases of the circulatory system.
Ключевые слова: поллютанты, концепция риска, здоровье населения, автотранспорт, канцерогенный риск, индекс опасности, эколого-климатические, демографические и экономические факторы среды.
Keywords: pollutants, concept of risk, public health, motor transport, carcinogenic risk, hazard index, ecological, climatic, demographic and economic environmental factors.
Введение
Анализ вклада средовых факторов в формирование состояния окружающей среды и здоровья населения показывает, что наиболее часто причины развития неинфекционных заболеваний (около 70 %) связаны с воздействием атмосферного воздуха, загрязненного различными пол-лютантами. Одна из целей устойчивого развития ставит конкретную задачу, свя-
занную с улучшением качества воздуха: «...к 2030 году уменьшить негативное экологическое воздействие городов в расчете на душу населения, в том числе за счет особого внимания к качеству воздуха...» [2]. Снижение уровня загрязнения воздуха в каждом отдельном городе помогает улучшить качество воздуха в целом по стране.
Целью исследования является оценка риска здоровью населения крупных го-
61
О ^
т О ш
62
родов Российской Федерации (Москва, Санкт-Петербург, Казань, Нижний Новгород, Севастополь), Западной Европы (Лондон, Париж, Берлин, Вена и Минск) и Азии (Токио, Пекин, Сеул, Дели) на основе официальных статистических данных по выбросам поллютантов от автомобильного транспорта за 2010—2017 годы.
Модели и методы
Для расчета риска здоровью населения от выбросов автотранспорта использовалась общепринятая российская методика Р 2.1.10.1920—04 «Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду» [17].
Исходными материалами для оценки риска послужили статистические данные официальных сайтов объектов исследования: [1, 3—15], а также сайтов Росстата [16] и ВОЗ [2] по валовым выбросам неканцерогенных и канцерогенных веществ в атмосферный воздух от передвижных источников за 2010—2017 годы.
Результаты и обсуждение
Концепция риска включает три взаимосвязанных элемента: оценка риска, управление риском и информирование о риске. В данном исследовании был сделан акцент на оценку риска здоровью населения крупных городов Евразии. Полученные данные могут быть использованы на этапах управления риском и информировании о риске в соответствующих структурах.
Апеллируя к официальным открытым источникам статистических данных и учитывая полную информацию для большинства объектов исследования, был составлен список приоритетных канцерогенных (3,4 — бензпирен, бензол, этил-бензол) и неканцерогенных (РМ2,5, РМ10, оксид и диоксид азота, озо, диксид серы, монооксид углерода) поллютантов.
На начальном этапе согласно Р 2.1.10.1920—04 [17] рассчитывались значения риска развития заболеваний от канцерогенных веществ за период 2010— 2017 годы по формуле (1):
СЯ = ЬЛ^Б-БВ, (1)
где С Я — индивидуальный канцерогенный риск; ЬЛББ — среднесуточная доза в течение жизни, [мг/(кг-день)]; — фактор наклона [мг/(кг-день))-1].
В отношении результатов количествен -ной оценки рисков здоровью чаще всего используется классификация, ориентированная на систему критериев приемлемости риска [18]. Данная шкала используется, как правило, при оценки канцерогенного риска.
Рассчитанные значения индивидуального канцерогенного риска для жителей всех исследуемых городов за анализируемый период соответствуют низкому уровню по бензолу (10-6) и минимальному уровню по этилбензолу и бенз(а)пирену (10-8) и (10-9), что является приемлемым (рис. 1, а).
Для оценки риска при комбинированном воздействии на организм человека неканцерогенных веществ, поступающих ингаляционным путем, согласно Р 2.1.10.1920—04 [17] были рассчитаны коэффициент опасности (НО1) по формуле (2) и индекс опасности (Н1) по формуле (3) за период 2010—2017 годы.
НО = ЛС/Я/С,
(2)
где НО — коэффициент опасности; АС — средняя концентрация [мг/м3]; Я/С — референтная (безопасная) концентрация [мг/м3].
Н1 = 1НО,
(3)
где Н01 — коэффициенты опасности для отдельных компонентов смеси воздействующих веществ.
Индекс опасности для неканцерогенных веществ принимает значения от нуля и выше. При этом чем больше значение индекса опасности, тем выше потенциальная опасность [17]. Рассчитанные значения индекса опасности развития заболеваний системы верхних дыхательных путей для населения всех исследуемых городов, а также для системы кровообращения для населения азиатских городов превышают 1, что является неприемлемым.
Максимальному неканцерогенному риску за исследуемый период подвергалось население городов Азии (рис. 1, б).
Временная динамика риска развития заболеваний населения исследуемых городов за рассмотренный период не была выявлена.
Для выявления связи между риском развития заболеваний от неканцерогенных поллютантов, воздействующих на организм человека, и демографическими,
8-10
бенз(а)пирен
этилбензол
бензол
12
10
HI ссс
HI органы дыхания HI кровь
CD О Ф
О
О -1
(D W О
К Н
Рис. 1. Графики, ранжированные в порядке уменьшения значений индивидуального канцерогенного риска поступления веществ в организм человека (CR) в 2017 году (а) и индекса опасности неканцерогенных веществ (Н1) за 2017 год (б). Условно на графиках черной чертой обозначены границы приемлимости/неприемлимости
8
6
4
2
0
эколого-климатическими и экономическими показателями был проведен анализ главных компонент (principal component analysis). На совместном графике факторных координат и наблюдений в факторном пространстве, построенном на основе значений индексов опасности (HI), а также демографических, эколого-клима-тических и экономических показателей (рис. 2) видно, что в структуру здоровья населения городов Западной Европы и Российской Федерации больший вклад вносит риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, что объясняется повышенным уровнем автомобилизации (число машин в собственности). Повышенное шумовое загрязнение негативно воздействует на сердечно-сосудистую систему, вызывая ишемическую болезнь сердца, гипертоническую болезнь и др.
Для населения городов Пекина и Дели был выявлен максимальный риск развития заболеваний верхних дыхательных путей, что можно объяснить их недоста-
точным озеленением по сравнению с городами Российской Федерации, недостаточным оснащением фильтрами для очистки воздуха (на придорожньж трассах) по сравнению с городами Западной Европы, а также по сравнению с Токио и Сеулом в Азии, где политика очистки воздуха от поллютантов существует уже продолжительное время.
Для населения городов Токио и Сеул был выявлен максимальный риск развития заболеваний системы кровообращения что объясняется климатическими особенностями данных территорий (характерен влажный смог лондонского типа). Фракция РМо 1 проникает в кровь, вызывая воспаление и активируя систему свертывания, что приводит к обострению ише-мической болезни сердца, сердечным приступам, аритмии, повышенному артериальному давлению, инсультам.
Использование общепринятой методики оценки риска заболевания населения на основе официальных статистических
63
О ^
т О ш
РСЛ-В1р1о1
Бт1 (97,2 %)
О Берлин Париж
• Вена О Пекин
о Дели Севастополь
о Казань Сеул
о Лондон Санкт- Петербург
• Минск Токио
о Нижний Новгород Москва
Рис. 2. Совместный график факторных координат и наблюдений в факторном пространстве, построенный на основе значений индекса опасности воздействия поллютантов на здоровье населения, а также демографических, эколого-климатических и экономических показателей
данных выбросов канцерогенных и неканцерогенных веществ от передвижных источников подтвердило факт возможности развития эколого-зависимых заболеваний среди населения мегаполисов. Получен-
ные результаты могут быть распространены среди заинтересованной части населения: среди врачей, научных сотрудников, политиков, лиц, принимающих управленческие решения и др.
64
Библиографический список
1. Официальный сайт Администрации г. Санкт-Петербурга [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.gov.spb.ru (дата обращения 18.05.2020).
2. Официальный сайт Всемирной организации здравоохранения [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.who.int (дата обращения 18.05.2020).
3. Официальный сайт Министерства экологии и природных ресурсов г. Берлина [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.umwe1tbundesamt.de (дата обращения 18.05.2020).
4. Официальный сайт Министерства экологии и природных ресурсов г. Вены [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.bmnt.gv.at/ (дата обращения 18.05.2020).
5. Официальный сайт Министерства экологии и природных ресурсов г. Дели [Электронный ресурс]. — Режим доступа: (https://www.de1hion1ine.in/administration/ (дата обращения 18.05.2020).
6. Официальный сайт Министерства экологии и природных ресурсов г. Минска [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.minpriroda.gov.by (дата обращения 18.05.2020).
7. Официальный сайт Министерства экологии и природных ресурсов Нижегородской области [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://mineco-nn.ru (дата обращения 18.05.2020).
8. Официальный сайт Министерства экологии и природных ресурсов г. Парижа [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.environnement.gouv.fr (дата обращения 18.05.2020).
9. Официальный сайт Министерства экологии и природных ресурсов г. Пекина [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.xzqh.org/ (дата обращения 18.05.2020).
10. Официальный сайт Министерства экологии и природных ресурсов Республики Татарстан [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://eco.tatarstan (дата обращения 18.05.2020).
11. Официальный сайт Министерства экологии и природных ресурсов г. Севастополя [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://ecosev.ru (дата обращения 18.05.2020).
12. Официальный сайт Министерства экологии и природных ресурсов г. Сеула [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://seoul.go.kr/ (дата обращения 18.05.2020). е
13. Официальный сайт Министерства экологии и природных ресурсов г. Токио [Электронный ре- О сурс]. — Режим доступа: https://www.metro.tokyo.lg.jp/ (дата обращения: 18.05.2020). к
14. Официальный сайт мэра г. Лондона. Режим доступа: https://www.london.gov.uk (дата обращения § 18.05.2020). О
15. Официальный сайт мэра г. Москвы [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.mos.ru и (дата обращения 18.05.2020). 50
16. Официальный сайт Федеральная служба государственной статистики [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.gks.ru (дата обращения 18.05.2020).
17. Р 2.1.10.1920—04 Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду: руководство утв. 05.03.2004. — М., 2004. — 144 с.
18. Онищенко Г. Г., Зайцева Н. В., Май И. В. Анализ риска здоровью в стратегии государственного социально-экономического развития: монография. — Перм. нац. исслед. политехн. ун-т. — Пермь, 2014. — 738 с.
RISK TO THE HEALTH OF THE POPULATION OF LARGE CITIES CAUSED BY EMISSIONS FROM ROAD TRANSPORT
N. I. Zaznobina, PhD (Biology), associate Professor of the Department of ecology, Lobachevsky Nizhny Novgorod research state University, nzaznobina@mail.ru, Nizhny Novgorod, Russia A. D. Bolshakova, master of the Department of ecology Lobachevsky Nizhny Novgorod research state University, anzhela.bolschakova@yandex.ru, Nizhny Novgorod, Russia I. N. Kalashnikov, PhD (Biology), associate Professor of the Department of biology of the Privolzhsky Research Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation, ilia17ne@mail.ru, Nizhny Novgorod, Russia
References
1. Oficialnyj sajt Administracii Sankt-Peterburga [Electronic resource]. — URL: https://www.gov.spb.ru (date of access 18.05.2020).
2. World Health Organization [Electronic resource]. — URL: http://www.who.int (date of access 18.05.2020).
3. Official website of the Ministry of Ecology and Natural Resources of Berlin [Electronic resource]. — URL: https://www.umweltbundesamt.de (date of access 18.05.2020).
4. Official website of the Ministry of Ecology and Natural Resources of Vienna [Electronic resource]. — URL: https://www.bmnt.gv.at (date of access 18.05.2020).
5. Official site of the Ministry of Ecology and Natural Resources of Delhi [Electronic resource]. — URL: https://www.delhionline.in/administration (date of access 18.05.2020).
6. Official site of the Ministry of Ecology and Natural Resources of Minsk [Electronic resource]. — URL: https://www.minpriroda.gov.by (date of access 18.05.2020).
7. Oficialnyj sajt Ministerstva ekologii i prirodnyh resursov Nizhegorodskoj oblasti [Electronic resource]. — URL: https://mineco-nn.ru (date of access 18.05.2020).
8. Official site of the Ministry of Ecology and Natural Resources of Paris [Electronic resource]. — URL: https://www.environnement.gouv.fr (date of access 18.05.2020).
9. Official website of the Ministry of Ecology and Natural Resources of Beijing [Electronic resource]. — URL: http://www.xzqh.org (date of access 18.05.2020).
10. Oficialnyj sajt Ministerstva ekologii i prirodnyh resursov Respubliki Tatarstan [Electronic resource]. — URL: https://eco.tatarstan (date of access 18.05.2020).
11.Oficialnyj sajt Ministerstva ekologii i prirodnyh resursov Sevastopolya [Electronic resource]. — URL: https://ecosev.ru (date of access 18.05.2020).
12. Official website of the Ministry of Environment and Natural Resources of Seoul [Electronic resource]. — URL: http://seoul.go.kr/ (date of access 18.05.2020).
13. Official website of the Ministry of Ecology and Natural Resources of Tokyo [Electronic resource]. — URL: https://www.metro.tokyo.lg.jp (date of access 18.05.2020).
14. Official website of the Mayor of London [Electronic resource]. — URL: https://www.london.gov.uk (date of access 18.05.2020).
15. Oficialnyj sajt mera Moskvy [Electronic resource]. — URL: https://www.mos.ru (date of access 18.05.2020).
16. Oficialnyj sajt Federalnaya sluzhba gosudarstvennoj statistiki [Electronic resource]. — URL: http:// www.gks.ru (date of access 18.05.2020).
17. R 2.1.10.1920—04 Rukovodstvo po ocenke riska dlya zdorovya naseleniya pri vozdejstvii himicheskih veshestv, zagryaznyayushih okruzhayushuyu sredu: rukovodstvo utv. 05.03.2004. — Moscow, 2004. — 144 p. [in Russian].
18. Onishenko G. G., Zajceva N. V., Maj I. V. Analiz riska zdorovyu v strategii gosudarstvennogo socialno-eko-nomicheskogo razvitiya: monografiya. Perm. nac. issled. politehn. un-t. Perm. — 2014. — 738 p. [in Russian].
65
