Влияние антропогенных загрязнителей атмосферы на частоту врожденных аномалий развития среди новорожденных детей в г. Белгороде Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК [616-053.31-053.1:574.2](470.325)

ВЛИЯНИЕ АНТРОПОГЕННЫХ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ АТМОСФЕРЫ НА ЧАСТОТУ ВРОЖДЕННЫХ АНОМАЛИЙ РАЗВИТИЯ СРЕДИ НОВОРОЖДЕННЫХ ДЕТЕЙ В г. БЕЛГОРОДЕ*

© 2007 г. И. Н. Верзилина, Н. М. Агарков, М. И. Чурносов

Муниципальная городская клиническая больница № 1,

Белгородский государственный университет, г. Белгород

В статье представлены результаты медико-экологического мониторинга населения г. Белгорода. Изучена территориальная вариабельность частоты нозологических форм врожденных аномалий развития, рекомендованных для изучения Международным регистром, среди новорожденных детей на 15 «модельных» участках города с учетом комплексного моделирования выбросов 56 антропогенных поллютантов в атмосферу Белгорода в зависимости от розы ветров.

Ключевые слова: мониторинг, врожденные аномалии развития, антропогенные поллютанты.

Здоровье человека является определяющим, системообразующим фактором государственной экономической и социальной политики, приоритетным направлением всех природоохранных и профилактических мероприятий [1, 4, 8]. Многочисленные исследования свидетельствуют о том, что риск возникновения заболеваний на загрязненных территориях выше, чем на условно чистых [2, 3, 10]. В большинстве индустриально развитых стран мира определены приоритеты в оценке экологически обусловленных изменений состояния здоровья, связанных с воздействием загрязненной окружающей среды [5, 6, 11, 13].

Общепризнанно, что здоровье детей является одним из наиболее чувствительных индикаторов, отражающих состояние качества окружающей среды [9, 10, 12]. Необходимо учитывать, что предельно допустимые концентрации, разработанные в отношении большинства химических соединений, определены относительно организма женщин вне беременности. В то же время данные литературы свидетельствуют о том, что беременность существенно изменяет реактивность женского организма и нередко усиливает его чувствительность к неблагоприятным факторам окружающей среды, к числу которых в первую очередь следует отнести химические вещества [5, 10].

Многочисленные эпидемиологические наблюдения свидетельствуют о непосредственной причинно-следственной связи химического загрязнения окружающей среды и уровня врожденных аномалий развития у детей [6, 8, 11]. Большое практическое значение имеют эпидемиологические исследования частоты и структуры врожденных пороков развития (ВПР) в регионах (районах) с различной степенью загрязнения внешней среды [4, 5, 6]. К сожалению, подобных исследований выполнено мало и рекомендации для практических врачей почти отсутствуют.

Исходя из этого, целью настоящего исследования явилось изучение территориальной вариабельности частоты нозологических форм врожденных аномалий развития, рекомендованных для изучения Международным регистром, с учетом комплексного моделирования выбросов 56 антропогенных поллютантов в атмосферу г. Белгорода в зависимости от розы ветров.

Материалы и методы исследования

При оценке характера распределения антропогенных загрязнителей в атмосфере города учитывалась среднегодовая роза ветров (направления и скорость ветра) на территории города. Данные по розе ветров были получены из сводного тома «Охрана атмосферы и предельно допустимые выбросы (ПДВ) [7].

*Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 06-0696502 от 22 декабря 2005 года.

Эпидемиология врожденных пороков развития у новорожденных детей изучалась сплошным ретроспективным методом. Анализировались случаи ВПР среди новорожденных детей за период с 1985 по 2000 год. За указанный промежуток времени в г. Белгороде родилось 58 114 детей, из них врожденные аномалии развития были выявлены у 1 452.

Анализ выбросов поллютантов проводился от 43 стационарных источников загрязнения по 56 основным антропогенным загрязнителям. Установлено, что основными загрязнителями атмосферы являются три предприятия: СП «Белгородский цемент» (валовой выброс — 6 506,53 т/год, или 42 % от общего загрязнения), АО «Биовитамины» (2 205,82 т/год, или 14,24 %), АО «Стройматериалы» (2 136,54 т/ год, или 13,79 %).

Для исследования было отобрано 15 «модельных» участков, на территории или вблизи которых располагались основные загрязняющие производства. Количественное содержание загрязнителей в воздушном бассейне этих участков определялось в соответствии с параметрами рассеивания поллютантов от основных загрязняющих производств с учетом розы ветров и санитарно-защитной зоны этих предприятий, указанных в проектах ПДВ.

Результаты и их обсуждение

В соответствии с делением территории г. Белгорода на три группы участков по частоте врожденных пороков развития был проведен анализ расположения промышленных предприятий и изучен уровень загрязнения атмосферы в каждой группе участков (табл. 1). Показано, что на территории 1-й группы участков (с низкой частотой ВПР) нет крупных промышленных предприятий, способных нарушать экологическое состояние воздушного бассейна. Наиболее неблагополучной по уровню загрязнения атмосферного воздуха является 3-я группа участков (с высокой частотой ВПР), на территории которой сконцентрировано 24 промышленных предприятия. Валовой объем загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу предприятиями, расположенными на территории 3-й группы участков, в два раза превышает таковой, а нагрузка на одного новорожденного в 4,2 раза выше, чем на территории 2-й группы участков (со средней частотой ВПР).

При изучении взаимосвязей между содержанием в атмосферном воздухе 15 «модельных» территорий наиболее распространенных загрязнителей атмосферы и нозологическими формами врожденных пороков развития было установлено наличие достоверных линейных положительных связей различной силы. Так, частота гипоспадии коррелировала с 24 поллютанта-ми (табл. 2). Наиболее высокие уровни корреляции показали уксусный ангидрид (г = 0,759, р < 0,001), пыль неорганическая ^Ю2 > 70 %) (г = 0,742, р < 0,001), пыль древесная (г = 0,672, р < 0,01), марганец (г = 0,650, р < 0,01).

Таблица 1

Характеристика загрязнения атмосферного воздуха на группах участков г. Белгорода, т/год (п — кол-во предприятий)

Загрязни- тель 1-я груп- па учас- тков (низ- кая час- тота ВПР) п=2 2-я группа участков (средняя частота ВПР) п=17 3-я группа участков (высокая частота ВПР) п=24 Всего п=43

Азота двуокись - 622,25 3 561,84 4 184,09

Азота окись — 53,57 593,31 646,88

Углерода окись - 763,6 2 609,04 3 372,64

Пыль цементная — — 624,53 624,53

Пыль неорганическая ($Ю2 < 20 %) 1 809,97 2 473,21 4 283,18

Пыль не-органическая ($Ю2 20-70 %) 234,01 87,215 321,225

Пыль не-органическая ($Ю2 > 70 %) 6,8 3,73 10,53

Свинец — 0,001 0,00033 0,00133

Формаль- дегид - 0,034 0,951 0,985

Ксилол — 2,40 22,38 24,78

Толуол — 34,70 20,88 55,58

Фтористый водород — 0,01 0,06 0,07

Сернистый ангидрид — 0,29 136,02 136,31

Углеводо- роды — 3,27 338,91 342,18

Гексан — 505,46 — 505,46

Валовой объем выбросов 5 114,977 10 376,755 15 491,732

Доля от общего загрязнения, % 33 67 100

К росту частоты гемангиомы приводило повышение в воздушном бассейне концентрации 21 загрязнителя. Наиболее значимые уровни корреляции установлены для скипидара (г = 0,689, р < 0,01), углеводородов (г = 0,688, р < 0,01), масла нефтяного (г = 0,688, р < 0,01). Частота вальгусной установки стоп детерминировалась 13 загрязнителями. Ведущую роль в увеличении распространенности данного порока играют углерода окись (г = 0,656, р < 0,01) и формальдегид (г = 0,609, р < 0,01).

Таблица 2

Значимые коэффициенты корреляции между атмосферными загрязнителями и частотой нозологических форм врожденных

пороков развития на участках г. Белгорода (р < 0,05)

Нозологическая форма

Загрязнитель Атрезия ануса я адия а п с о п й Гемангиома н. а т с ^ В .г т л ° л а В С П В а •О . е Э я л Грыжа пупоч. канат. Косолапость в. е тре пи Ая и з

Аммиак - 0,507 - - - - - - 0,574

Керосин - 0,614 - - - - - - 0,446

Серная кислота - - 0,581 - - - - - 0,577

Бутилацетат - 0,540 0,600 - - - - - -

Ксилол - 0,464 0,617 - - - - - -

Масло нефтяное - 0,516 0,688 - - - - - -

Окрас. аэрозоль - 0,555 0,473 0,467 - - - - -

Азот. кислота - - - 0,541 - - - - -

ЗЮ2 < 20 % - - - - 0,593 - - - -

Хрома окись - - 0,590 - - - - - -

Фтор. водород 0,447 - - - - - - 0,484 -

Пыль неорган. SiO2 20-70% - 0,626 - - - - - - -

SiO2 > 70% - 0,742 - - - - - - -

Свар. аэрозоль - 0,529 0,685 - - - - - -

Скипидар - 0,511 0,689 - - - - - -

Уайт-спирит - 0,443 0,749 - - - - - -

Ангидрид серн. - 0,549 0,608 - - - - - -

Ангидрид укс. - 0,759 0,538 - - - - - -

Этиловый спирит - - - - - - 0,486 - -

Формальдегид - - - 0,609 - - - - -

Азота диоксид 0,558 - - 0,598 - 0,526 - - -

Углерода окись - - - 0,656 - 0,542 - - -

Толуол - - - - - - - - 0,456

Ацетон - - - - - - - - 0,577

Бензин - 0,513 - - - - - - 0,583

Водород хлор. - 0,511 - - - - - - 0,575

Сажа - 0,499 - - - - - - 0,604

Железа окись - 0,532 0,680 0,470 - - - - -

Марганец - 0,650 0,702 - - - - - -

Углеводороды - 0,527 0,688 0,470 - - - - -

Пыль древесная - 0,672 0,613 - - - - - -

Азота пятиок. - - - 0,554 - - - - -

Бария хлорид - 0,485 0,650 0,500 - - - - -

Бутилов. спирт - 0,511 0,684 - - - - - -

Фториды - 0,503 0,667 0,446 - - - - -

Цинка окись - 0,442 0,612 0,470 - - - - -

Мурав. кислота - - - - - - 0,713 - -

Натр едкий - - 0,649 0,547 - - - - -

Нефрас (нефтяной растворитель) - - 0,581 0,597 - - - - -

Свинец - - - - 0,632 - - - -

Установлены достоверные корреляционные связи атрезии пищевода с уровнем содержания в атмосфере 8 поллютантов. Наибольшие коэффициенты корреляции получены для сажи (г = 0,604, р < 0,01), ацетона (г = 0,577, р < 0,05), серной кислоты (г = 0,577, р < 0,05). Распространенность расщелины губы или неба имела значимые взаимосвязи с концентрацией в воздухе азота диоксида (г = 0,526, р < 0,05) и окиси углерода (г = 0,542, р < 0,05). Частота атрезии ануса коррелировала с азота диоксидом (г = 0,588, р < 0,05) и фтористым водородом (г = 0,447, р <

0,05). Грыжа пупочного канатика детерминировалась содержанием в воздухе муравьиной кислоты (г = 0,713, р < 0,001) и этилового спирта (г = 0,486, р < 0,05). Распространенность ВПС взаимосвязана с количеством в атмосфере свинца (г = 0,632, р < 0,01) и пыли неорганической ^Ю2 < 20 %) (г = 0,593, р < 0,05).

Анализ данных дисперсионного анализа показал: территориальная вариабельность распространенности гипоспадии на 57,88 % обусловлена влиянием концентрации в атмосфере бутилового спирта ^ = 8,69,

р < 0,01) и изопропилового спирта ^ = 12,55, р < 0,01). Получено уравнение регрессии для прогнозирования данного вида порока (И2 = 57,88 %):

Y = 0,674 + 1,419 • Х1 + 0,093 • Х2, где Х1 — количество спирта бутилового, Х2 — количество спирта изопропилового.

Совместное влияние углерода окиси ^ = 18,16, р < 0,01), сажи ^ = 10,34, р < 0,01), бензола ^ = 7,86, р < 0,05) и керосина ^ = 15,42, р <

0,01) может на 77,34 % детерминировать частоту расщелины губы или неба. Получено следующее уравнение регрессии (И2= 77,34 %):

Y = 2,132 + 0,002 • Х1 + 2,746 • Х2 + 0,179 • Х3

— 0,870 • Х4,

где Х1 — количество углерода окиси, Х2 — сажи, Х3 — бензола, Х4 — керосина.

Распространенность гемангиомы на 71,54 % определяется совместным влиянием бутилового спирта ^ = 18,81, р < 0,01) и хрома окиси ^ = 9,29, р < 0,01). Уравнение регрессии для данного порока (И2 = 71,54 %):

Y = 0,639 — 30,749 • Х1 + 27,383 • Х2, где Х1 — количество бутилового спирта, Х2 — количество хрома окиси.

Комбинированное воздействие муравьиной кислоты

^ = 122,24, р < 0,001) и пиридина ^ = 105,86, р < 0,001) приводит к повышению распространенности грыжи пупочного канатика на 96,16 %. Для прогнозирования данной врожденной аномалии можно использовать следующую формулу (И2 = 96,16 %):

Y = 1,727 + 6,897 • Х1 — 1,383 • Х2, где Х1 — количество муравьиной кислоты, Х2 — количество пиридина.

Вариабельность ВПС на 51,49 % зависит от концентрации в атмосфере свинца ^ = 11,55, р <

0,01) и взвешенных веществ ^ = 5,31, р < 0,05), (И2 = 51,49 %):

Y = 5,473 + 5951,90 • Х1 — 1,223 • Х2, где Х1 — количество свинца, Х2 — количество взвешенных веществ.

Выводы

В результате корреляционного анализа установлено, что наибольшее количество взаимосвязей с загрязнителями имеют гипоспадия (24), гемангиома (21), вальгусная установка стоп (13), атрезия пищевода (8) (табл. 3). Максимальный уровень влияния загрязнителей обнаружен для грыжи пупочного канатика (96,16 %), расщелины губы и неба (77,34 %), гемангиомы (71,54 %).

Характеристика влияния загрязнителей атмосферы на распространенность нозологических форм врожденных пороков развития в г. Белгороде

Таблица 3

Нозологическая форма Загрязнитель, детерминирующий пороки Количество загрязнителей Уровень влияния загрязнителей, % Уровень прогноза частоты ВПР по содержанию загрязнителей в атмосфере, %

Грыжа пупочного канатика Муравьиная кислота, пиридин 2 96,16 98,18

Расщелина губы / неба Углерода окись, сажа, бензол, керосин 4 77,34 81,29

Гемангиома Серн. кислота, бутилацетат, ксилол, масло нефт., окрас. аэрозоль, хрома окись, свар. аэрозоль, скипидар, уайт-спирит, ангидрид серн., ангидрид уксусн., железа окись, марганец, углеводороды, пыль древесная, бария хлорид, бутиловый спирт, фториды, цинка окись, натр едкий, нефрас 21 71,54 88,40

Атрезия пищевода Аммиак, керосин, серн. кислота, сажа, толуол, ацетон, бензин, водород хлористый 8 56,54 60,12

Гипоспадия Аммиак, керосин, бутилацетат, ксилол, масло нефтяное, аэрозоль окрасочный, пыль неорган. SiО2 20—70%, пыль неорг. SiО2 > 70%, аэрозоль свар., скипидар, уайт-спирит, ангидрид сернист., ангидрид уксусн., бензин, водород хлор., сажа, железа окись, марганец, бария хлорид, бутил. спирт, углеводороды, цинка окись, пыль древесная, фториды 24 54,41 57,88

ВПС Взвешенные вещества, свинец 2 51,49 78,28

Вальгусная установка стоп Окрас. аэрозоль, азот. кислота, азота диоксид, формальдегид, окись углерода, железа окись, азота окись, углеводороды, бария хлорид, фториды, цинка окись, натр едкий, нефрас 13 48,15 57,14

Список литературы

1. Авалиани С. Л. Мониторинг здоровья человека и здоровья среды. Региональная экологическая политика / С. Л. Авалиани, Б. А. Ревич, В. М. Захаров. — Центр экологической политики России. — М., 2001. — 76 с.

2. Журков В. С. Анализ хромосомных аберраций в лимфоцитах крови женщин, контактирующих с диоксинами / В. С. Журков, Л. Д. Катосова, В. И. Платонова и др. // Токсикологический вестник. — 2000. — № 2. — С. 2-6.

3. Михайлуц А. П. Об экологической ситуации и ее влиянии на состояние здоровья населения Кемеровской области / А. П. Михайлуц // ЭКО-бюллетень. — 2001.

— № 3. — С. 2—6.

4. Ревич Б. А. Загрязнение окружающей среды и здоровье населения. Введение в экологическую эпидемиологию / Б. А. Ревич. — М. : Изд-во МНЭПУ, 2000.

5. Ревич Б. А. Диоксины в окружающей среде г. Чапаев-ска и их влияние на здоровье населения. Злокачественные новообразования и нарушения репродуктивного здоровья / Б. А. Ревич, Е. М. Аксель, Т. И. Ушакова и др. // Гигиена и санитария. — 2002. — № 1. — С. 8—13

6. Ревич Б. А. Основы оценки воздействия загрязненной окружающей среды на здоровье человека : пособие по региональной экологической политике / Б. А. Ревич, С. А. Авалиани, Г. И. Тихонова. — М. : Акрополь — ЦЭПР, 2004. — 268 с.

7. Сводный том «Охрана атмосферы и предельно допустимые выбросы (ПДВ) промышленных предприятий».

— Белгород, — 1995. —563 с.

8. Чеченин Г. И. Проблемы научного обоснования финансового обеспечения охраны здоровья населения в экологически неблагополучных регионах / Г. И. Чеченин // Общественное здоровье третьего тысячелетия : материалы XXXVI науч. конф. «Бессоненковские чтения».

— Новокузнецк, 2002. — С. 27—33.

9. Экология и здоровье детей / под ред. М. Я. Сту-деникина, А. А. Ефимовой. — М. : Медицина, 1998. — 384 с.

10. Юрченко В. В. Анализ частоты микроядер и ядерных аномалий в эпителиальных клетках слизистой щеки у женщин, контактирующих с диоксинами / В. В. Юрченко, Л. П. Сычева, Ю. А. Ревазова и др. // Токсикологический вестник. — 2000. — № 3. — С. 2—6.

11. Bobovnikova Ts. I. The Influence of a Capacitor Plant in Serpukhov on Vegetable Contamination by

PCB / Ts. I. Bobovnikova et al. // The Science of the Total Environmental. — 2000. — Vol. 246. — P. 51—60.

12. Goncharov N. P., Nizhnik A. N., Dobracheva A. D. et al. // Organohalogen Compounds. - 1999. - Vol. 42.

- Р. 61-65.

13. Mamontova E. A. PCDD/Fs in Human Milk and Blood Samples from a Contaminated Region near Lake Baikal / E. A. Mamontova et al. // Dioxin’99 // Organohalogen Compounds. - 1999. - Vol. 44. - P. 37-40.

14. Sergeyev O. Sexual and Physical Maturation of Male Adolescents in a Dioxin Contaminated Region: Chapaevsk, Russia / O. Sergeyev, V! Zeilert, B. Revich et al. // Dioxin’2000 // Organohalogen Compounds. - 2000. - Vol. 47. -P. 211-214.

INFLUENCE ANTHROPOGENOUS POLLUTANTS ATMOSPHERE ON FREQUENCY OF BIRTH DEFECTS AMONG NEWBORN CHILDREN OF BELGOROD

I. N. Verzilina, N. M. Agarkov, M. I. Churnosov

Municipal city clinical hospital № 1,

The Belgorod State University, Belgorod

In article results of medico-ecological monitoring of the population of Belgorod are presented. Territorial variability different forms of Birth defects, recommended for studying International register, among newborn children on 15 «modelling sites» cities is investigated in view of complex modelling emissions 56 anthropogenous pollutants in an atmosphere of Belgorod depending on a wind rose. The maximal number anthropogenous pollutants, having the combined negative influence, is established for hypospadias (24), hemangioma (), valgus installations stop (13). The greatest level of influence pollutants is found out for a hernia umbilical канатика (96,16 %), crevice lips and the (77,34 %), hemangioma (71,54 %).

Key words: monitoring, anthropogenous pollutants.

Контактная информация:

Верзилина Ирина Николаевна - Белгородский государственный университет

Адрес: 308001, г. Белгород, ул. Победы, д. 85

Тел. (8472) 32-44-88; e-mail: vladimir-vv@belnet.ru

Статья поступила 10.11.2006 г.