CC BY
50
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
С.А. Максимов, К.С. Волобуева, С.Ф. Зинчук, М.С. Куракин
Кемеровская государственная медицинская академия, Кемеровский технологический институт пищевой промышленности,
г. Кемерово
ВЛИЯНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА НА СОМАТИЧЕСКОЕ ЗДОРОВЬЕ ШКОЛЬНИКОВ Г. КЕМЕРОВО
Представлены результаты исследования состояния здоровья школьников (по методике Г.Л. Апанасенко), проживающих в районах промышленного воздействия, различающихся по уровню и интенсивности. Установлено, что отдельные характеристики, такие как резервные возможности кислородотранспортной системы и состояние функции внешнего дыхания, а также суммарная балльная оценка уровня физического здоровья школьников, имеют связь с уровнями антропогенного загрязнения атмосферного воздуха. По итогам исследования выделены относительно благополучные функциональные зоны г. Кемерово, в которых уровень физического здоровья школьников характеризуется средними значениями.
Ключевые слова: промышленная экология, здоровье детей, характеристики здоровья.
Results of research of a state of health of schoolboys (by G.L. Apanasenko's technique), living in areas of the industrial influence differing on a level and intensity are submitted. It is established, that separate characteristics, such as reserve opportunities system of oxygen transport and the condition of function of external ventilation, and also a total ball estimation of a level of physical health of schoolboys have connection with levels of anthropogenous pollution of atmospheric air. On results of research rather safe functional zones Kemerovo in which the level of physical health of schoolboys is characterized by average values are allocated.
Key words: industrial ecology, health of children, characteristics of health.
Экологическая ситуация с ростом промышлен- В нашей работе представлены результаты иссле-
ности и научно-технического прогресса все в дования донозологической характеристики состояния большей степени обуславливает ухудшение здоровья школьников, проживающих в районах проздоровья и качества жизни современного человека. мышленного воздействия, различающегося по уров-Причем, наиболее уязвимыми, во многом определя- ню и интенсивности. ющими дальнейшее состояние здоровья человека, являются начальные периоды онтогенеза — младенчество, детство, подростковый возраст, юность. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Высокая антропогенная нагрузка опосредует множество неблагоприятных эффектов в организме де- Проанализированы данные научно-исследователь-
тей, проявляющихся как на молекулярном, так и на ских работ и аналитических отчетов санитарно-эпи-системном и организменном уровнях. Повышенная демиологической службы по промышленному заг-антропогенная нагрузка приводит к накоплению ксе- рязнению атмосферного воздуха различных районов нобиотиков в организме [1, 2], напряжению меха- г. Кемерово.
низмов детоксикации [3], иммунной системы [4] и Собственные оригинальные исследования предус-
т.д., что приводит к системным изменениям и, в ко- матривали следующее. Состояние здоровья школь-нечном итоге, к снижению адаптации, нарушению фи- ников оценивалось по методике Г.Л. Апанасенко зиологического развития, повышению острой и хро- [8] на основании определения комплекса косвенных нической заболеваемости детей [4, 5, 6, 7]. показателей, характеризующих мощность аэробно-
го энергообразования, что как раз и характеризует соматическое здоровье организма. Конечная балльная оценка уровня физического здоровья (УФЗ) определялась по сумме баллов рассчитываемых индексов, в число которых входят: «индекс двойного произведения» в покое или индекс Робинсона (ЧСС х СД / 100 %), критерий резерва функции внешнего дыхания (ЖЕЛ, мл / масса тела, кг), критерий резерва функции мышечной системы (сила кисти, кг / масса тела, кг), индекс Кетле или весоростовой индекс (масса тела, кг / рост, м2) и нагрузочная проба (время восстановления ЧСС после 20 приседаний за 30 секунд). Уровень физического здоровья классифицируется как «низкий» при значениях 5 баллов и меньше, при значениях 6-10 баллов — как «средний» УФЗ, при значениях 11 баллов и более — как «высокий» УФЗ [9].
В исследуемую группу вошли 473 практически здоровых школьника, обучавшиеся в 8 различных школах города Кемерово. Дети отобраны случайным методом и представляют 2-3, 5-6 и 8-9 классы. Средний возраст составил 11,4 ± 0,1 лет, различий в возрасте по школам и выделенным районам нет (р > 0,1). Удельный вес мальчиков составил 55 % из числа обследованных, девочек — 45 %.
Из 8-ми представленных школ, с учетом городского районирования, сформированы 4 группы, включающие в себя:
- Кировский район (школа № 11);
- Центральный район (школы № 17 и № 40);
- Ленинский район (школы № 26, № 35 и № 42);
- поселок Кедровка (школы № 52 и № 96).
При обработке и анализе данных использовались
методы основной и непараметрической статистики. Оценивались средние значения исследуемых показателей и их стандартная ошибка. При сравнении показателей по районам применялись критерий Круска-ла-Уоллиса и критерий Манна-Уитни. Достоверными признавались различия при уровне статистической значимости 95 % и выше. Анализ выполнен с использованием пакета прикладных программ <^а1л81;1са 6,0».
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Основными источниками воздействия промышленных выбросов на население г. Кемерово являют-
ся несколько промузлов, сосредоточенных преимущественно в черте города: Заводской, Кировский, Заискитимский и Южный. Наиболее значимым по объемам выбросов вредных веществ в атмосферный воздух является Заводской промузел, в состав которого входят предприятия химического, коксохимического и машиностроительного профиля, производство стройматериалов и ТЭЦ.
По итогам паспортизации селитебной зоны выявлено, что потенциально наиболее неблагоприятными, в плане загрязнения атмосферного воздуха выбросами промузлов, являются Центральный и Кировский районы. С учетом розы ветров, около 25 % времени года данные районы находятся на подветренной стороне по отношению к ведущему промуз-лу (Заводскому), и до 68 % времени года в сумме ко всем промузлам города. В другом исследуемом районе — Ленинском — аналогичные показатели составили 12 % и 23 %, соответственно. Наблюдается зависимость степени загрязнения атмосферного воздуха и почвы ксенобиотиками от показателей розы ветров. Средние концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе Центрального района в 6 раз превышают ПДК или фон, в почве — в 7,2 раза. Аналогичные показатели в Кировском районе достигают по воздуху 4,2, по почве 18,8, в Ленинском районе — по воздуху 2,1, по почве 3,5 [10].
Индекс загрязнения атмосферного воздуха за период 2000-2004 гг. достигал в Центральном районе 9,79-15,74, составляя в среднем за пять лет 12,99, в Кировском районе — 24,17-31,24, в среднем 28,58, в Ленинском — 6,87-14,56, в среднем 9,20 [11]. Максимальные средние концентрации и процент нестандартных проб большей части вредных веществ наблюдаются в Кировском районе (табл. 1). Далее, в порядке снижения этих двух показателей, следует Центральный район, в атмосферном воздухе которого выше процент нестандартных проб диоксид азота, аммиака, и средняя концентрация всех анализируемых веществ по сравнению с Ленинским районом. Атмосферный воздух п. Кедровка характеризуется отсутствием нестандартных проб и минимальными значениями средних концентраций диоксид азота и аммиака.
Результаты исследования УФЗ показали следующее (табл. 2). Среднее значение УФЗ школьников г. Кемерово составляет 5,9 ± 0,13 баллов, что является промежуточным значением между «низким»
Таблица 1
Концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе различных функциональных зон г. Кемерово за 2004 г. (в мг/м3) [4]
Функциональная зона Концентрация Диоксид азота Аммиак Формальдегид Оксид углерода Сажа
Центральный район % нестанд. проб 16,3 19,3 0,3 3,1 4,3
средняя 0,052 0,128 0,006 1,306 0,04
Кировский район % нестанд. проб 22,1 25,6 0,5 2,4 11,1
средняя 0,059 0,153 0,007 1,189 0,072
Ленинский район % нестанд. проб 12,3 16,0 0,6 3,3 -
средняя 0,042 0,116 0,006 0,969 -
Пос. Кедровка % нестанд. проб 0 0 0 0 -
средняя 0,039 0,012 0,014 1,03 -
Мп т опт СУПЯскщиШ
36 1№ 2 2007 в Кузбассе
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
Таблица 2
Показатели и структура УФЗ школьников, проживающих в различных функциональных зонах г. Кемерово
Функциональная N М ± т Структура УФЗ (в %)
зона низкий средний высокий
Кировский район 59 5,2 ± 0,3 55,9 42,4 1,7
Центральный район 134 5,2 ± 0,2 42,1 56,4 1,5
Ленинский район 110 6,0 ± 0,3 32,8 64,1 3,1
Пос. Кедровка 170 6,6 ± 0,2 29,7 67,5 2,8
Сумма 473 5,9 ± 0,1 40,7 57,1 2,2
Примечание: N - число наблюдений,
М ± т - среднее ± стандартная ошибка средней.
и «средним» УФЗ. При этом, у более 40 % учащихся УФЗ классифицируется как «низкий» и лишь у 2,2 % — как «высокий».
Между тем, ситуация по показателям УФЗ в различных функциональных зонах города не однозначна. У школьников Кировского и Центрального районов средние значения УФЗ классифицируются как «низкие», в то время как у детей Ленинского района и п. Кедровка — как «средние». Анализ показателей УФЗ школьников разных районов показал достоверное различие сравниваемых групп (р < 0,0001). Значения УФЗ учащихся Кировского и Центрального районов находятся на одном уровне и достоверно различаются с показателями УФЗ школьников Ленинского района и п. Кедровка, которые между собой также не имеют статистически достоверных различий. При этом, максимальные значения УФЗ наблюдаются у школьников п. Кедровка. На это указывает большая статистическая значимость различий УФЗ учащихся Кировского и Центрального районов с УФЗ детей п. Кедровка (соответственно, р < 0,0001 и р < 0,00001), по сравнению с аналогичным сравнением с УФЗ детей Ленинского района (р < 0,05).
По структуре УФЗ видно, что изменения средних значений обусловлены перераспределением удельного веса между «низким» и «средним» УФЗ, при этом практически не изменяется доля лиц с «высоким» УФЗ. Максимальный удельный вес (55,9 %) детей с «низким» УФЗ наблюдается среди школьников Кировского района, минимальная доля таковых лиц (29,7 %) регистрируется среди учащихся п. Кедровка. Среди учащихся Ленинского района и п. Кедровка отмечается максимальный удельный вес детей с «высоким» УФЗ, не превышающий, тем не менее, 3,1 % и 2,8 %, соответственно.
Представляет интерес анализ показателей отдельных индексов, входящих в балльную оценку УФЗ школьников г. Кемерово (табл. 3), так как данные индексы имеют самостоятельное диагностическое и прогностическое значение.
Сразу отметим, что по индексам Кетле и Робинсона статистически достоверных разли-
чий не обнаружено. Индекс Кетле, как известно, характеризует соответствие степени жировых отложений росту индивида, кроме того, у детей индекс Кетле, как и другие массоростовые показатели, может служить критерием гармоничности развития. Таким образом, отсутствие различий по индексу Кетле, наряду с его низкими средними значениями, может свидетельствовать об отсутствии либо незначительном влиянии промышленных загрязнений на данную характеристику соматического здоровья. Ряд публикаций опровергают полученные нами результаты [5].
Индекс Робинсона, отражающий состояние кислородотранспортной системы в покое, также является нечувствительным к различным концентрациям вредных веществ в атмосферном воздухе. Однако показатели нагрузочной пробы, являющейся функциональным тестом кислородотранспортной системы и отражающей ее резервные возможности, достоверно изменяются (р < 0,005) в зависимости от района города. В частности, наблюдаются достоверно большие (худшие) значения в Кировском (р < 0,05) и Центральном (р < 0,0005) районах, по сравнению с минимальными (лучшими) показателями у детей п. Кедровка. Значения нагрузочной пробы у школьников Ленинского района достоверно не различаются с аналогичными значениями учащихся других районов, что расценивается нами как средние показатели.
Показатели критериев резервов функции дыхания и мышечной системы достоверно различаются в зависимости от функциональной зоны города (соответственно, р < 0,005 и р < 0,05). Особенно показательным является снижение значений ЖЕЛ/вес по мере увеличения загрязненности районов. Если показатели ЖЕЛ/вес школьников Ленинского района и п. Кедровка находятся на одном уровне (более высокие показатели отмечаются у учащихся п. Кедровка, но данные различия недостоверны), то у школьников Кировского района отмечаются достоверно меньшие значения (р < 0,05 и р < 0,0005), по сравнению с детьми обоих данных районов. Показатели критерия резервов функции дыхания у школьников Центрального района характеризуются достоверно (р < 0,05) меньшими значениями, чем у детей п. Кедровка. Подобные тенденции в снижении функциональных возможностей дыхательной системы при повышенных антропогенных нагрузках отмечают и другие исследователи [3].
Таблица 3
Показатели индексов УФЗ школьников различных функциональных зон г. Кемерово
Индексы Кировский район Центральный район Ленинский район Пос. Кедровка
Число наблюдений 59 134 110 170
Вес/рост, кг/м2 18,9 ± 0,5* 19,1 ± 0,3 18,7 ± 0,3 18,6 ± 0,2
ЖЕЛ/вес, мл/кг 44,8 ± 1,7 47,3 ± 1,0 48,9 ± 1,2 50,4 ± 0,8
Сила/вес, усл. ед. 22,9 ± 1,9 27,2 ± 1,4 25,1 ± 1,6 29,9 ± 1,3
ЧСС*АДС/100%, усл. ед. 98,7 ± 3,8 97,6 ± 1,8 91,5 ± 1,9 96,2 ± 1,6
Нагрузочная проба, сек. 44,6 ± 4,3 44,6 ± 2,2 39,7 ± 2,4 36,4 ± 2,5
Примечание: * среднее ± стандартная ошибка средней.
Показатели мышечной силы, соотнесенные с весом, принимают достоверно большие значения у школьников п. Кедровка, по сравнению со значениями учащихся Кировского (р < 0,01) и Ленинского (р < 0,05) районов. Подобное некоторое несоответствие показателей загрязнения атмосферного воздуха с показателями сила / вес (низкие значения у детей Ленинского района) свидетельствует о достаточно сильном влиянии других факторов, кроме антропогенной нагрузки, на данный индекс.
ВЫВОДЫ:
Результаты исследования позволяют сформулировать ряд основных выводов.
1. Функциональные зоны г. Кемерово различаются по степени промышленного загрязнения атмосферного воздуха выбросами вредных химических веществ основными промузлами города. Наиболее неблагоприятными в этом отношении являются Кировский и Центральный районы города. Поселок Кедровка характеризуется минимальным промышленным загрязнением атмосфер-
ЛИТЕРАТУРА:
ного воздуха, Ленинский район — средними показателями.
2. Уровень физического здоровья подавляющего большинства школьников классифицируется как «средний» и «низкий», причем в зависимости от района проживания и, соответственно, степени загрязнения ксенобиотиками атмосферного воздуха, наблюдаются значительные различия. УФЗ учащихся в районах города с минимальной антропогенной нагрузкой характеризуется преимущественно «средними» значениями, доля таковых составляет 64-68 %, в то время как в неблагоприятных районах показатели УФЗ снижаются до «низких» значений, а удельный вес таковых достигает 42-56 % школьников.
3. Анализ показателей индексов, входящих в балльную оценку УФЗ, свидетельствует о неоднозначном влиянии антропогенных нагрузок на различные составляющие здоровья учащихся. Наиболее четкие связи промышленного загрязнения атмосферного воздуха наблюдаются с индексами ЖЕЛ / сила и нагрузочная проба, отражающими уровень резервных возможностей кислородотранспортной системы и состояние функции внешнего дыхания.
1. Толмачева, Н.В. Гигиеническая оценка влияния загрязнений атмосферного воздуха города Новочебоксарска на здоровье детей /Н.В. Толмачева: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. - Казань, 1999. - 20 с.
2. Савченков, М.Ф. Состояние здоровья детей, проживающих в зоне влияния угольных разрезов /М.Ф. Савченков, Л.А. Решетник, О.В. Лященко //Гигиена и санитария. - 2000. -№ 3. - С. 56-58.
3. Эколого-гигиенические проблемы городов с развитой химической промышленностью /А.П. Михайлуц, В.И. Зайцев, С.В. Иванов и др. - Новосибирск, 1997. - 191 с.
4. Прусаков, В.М. Оценка состояния адаптации школьников в условиях йоддефицита и загрязнения атмосферного воздуха /В.М. Прусаков, А.В. Прусакова, Н.И. Маторова //Гигиена и санитария. - 2004. - № 6. - С. 16-21.
5. Оценка воздействия антропогенного загрязнения на морфофункциональный статус детей школьного возраста /А.Д. Димитриев, Д.А. Димитриев, И.И. Романова и др. //Гигиена и санитария. - 2003. - № 2. - С. 41-43.
6. Суржиков, В.Д. Гигиенические основы оценки риска нарушения здоровья различных групп населения под влиянием атмосферных загрязнений /В.Д. Суржиков: Автореф. дис. . докт. мед. наук. - Москва, 1994. - 42 с.
7. Сухарев, А.Г. Состояние здоровья детского населения в напряженных экологических и социальных условиях /А.Г. Сухарев, С.А. Михайлова //Гигиена и санитария. - 2004. -№ 1. - С. 47-51.
8. Апанасенко, Г.Л. Медицинская валеология /Г.Л. Апанасенко, Л.А. Попова. - Ростов-на-Дону, 2000. - 248 с.
9. Бароненко, В.А. Диагностика психофизиологического и психического здоровья школьников: Учебно-методическое пособие /В.А. Бароненко, Л.А. Рапопорт. - Екатеринбург, 2004. - 64 с.
10. Зайцев, В.И. Влияние планировки города с развитой химической промышленностью на загрязнение окружающей среды и состояние здоровья населения /В.И. Зайцев: Авто-реф. дис. . канд. мед. наук. - Кемерово, 1994. - 24 с.
11. Здоровье населения и окружающая среда г. Кемерово /под ред. В.И. Зайцева. - Кемерово, 2005. - 228 с.
