CC BY
12
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2007 УДК 613.1:614.72]:312.6-053.2О-21)
Ф. Ф. Даутов, Р. Ф. Хакимова, Н. 3. Юсупова
ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЙ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА НА АЛЛЕРГИЧЕСКУЮ ЗАБОЛЕВАЕМОСТЬ ДЕТЕЙ В КРУПНОМ ПРОМЫШЛЕННОМ ГОРОДЕ
Казанская государственная медицинская академия Росздрава
Целью данной работы явилось изучение влияния метеорологических факторов на рассеивание вредных веществ в атмосферном воздухе в условиях крупного города (Казань) и оценка влияния факторов риска на аллергическую заболеваемость детей.
Для изучения связи между концентрациями вредных веществ и метеорологическими параметрами проведен анализ климатических условий в городе. Исследования проводили с 2003 по 2005 г. Установлено, что среднегодовая скорость ветра составляет 4,2 м/с, среднемесячная — 3,4 м/с в августе и увеличивается до 4,8 м/с в декабре и январе. Число дней с туманами составляет 21 в год. Однако оно неодинаково в разных районах города в связи со сложностью рельефа его территории. Так, более высокой повторяемостью туманов отличаются пониженный северный район, в котором за год в среднем насчитывается около 33 дней с туманами, и восточная, возвышенная окраина города, где около 40 дней с туманами. В центральной и южной части дней с туманами меньше. Режим облачности почти одинаков для центра и окраин. В центре города средняя годовая скорость ветра меньше, чем в окрестностях, на 1 м/с при одинаковой высоте флюгера. Наибольшая повторяемость дней с опасной скоростью ветра (0—1 м/с) отмечается в феврале, июле и августе. Повторяемость дней (в процентах) с приземными инверсиями достигает максимума в январе. Вероятность появления периода с пониженным загрязнением в теплое полугодие несколько выше, чем в холодное.
За повышенное загрязнение принимали случаи, когда в течение одних и более суток средние суточные концентрации трех и более ингредиентов одновременно в 1,5 раза превышали значения средней сезонной концентрации.
Над Казанью наблюдаются многочисленные случаи низких выбросов. Поэтому зимой антициклическая структура малоградиентных барических полей, при которой формируются приземные инверсии и штили, способствует наиболее интенсивному загрязнению. Прогностическим признаком наступления периодов с пониженным уровнем загрязнения атмосферы города, как показало исследование, следует считать все без исключения синоптические ситуации, сопровождающиеся выпадением осадков.
Годовая динамика содержания отдельных примесей в воздухе характеризуется определенными сезонными изменениями. Максимум концентрации пыли отмечается весной, что связано с попаданием в атмосферу пыли от естественных источников (почва, открытые склады угля и др.). Кроме того, в переходные сезоны в малоградиентном барическом поле создаются условия погоды, благоприятные для загрязнения воздуха: штили и слабые ветры в приземном слое, туманы и низкие облака, приподнятые инверсии и изотермии.
Значительное загрязнение атмосферы диоксидом серы в зимнее время вызывается увеличением выбросов от низких источников (отопительные системы) и большой повторяемостью неблагоприятных условий рассеивания в приземном слое воздуха. Весенние максимумы могут объясняться тем, что в этот период года уже достаточно развит турбулентный обмен и отопительные системы сжигают еще больше топлива. Снижение концентрации диоксида серы в летнее время происходит из-за сокращения количества сжигаемого топлива с окончанием отопительного сезона и, кроме того, снижения влажности воздуха и улучшения ветрового режима в городе.
Особый интерес представляют две пиковые концентрации диоксида азота, регистрируемые утром и вечером. Они наблюдались в ясные дни и могут быть объяснены влиянием выбросов автомобилей. Весной и летом отмечается сдвиг во времени появления пиковой концентрации диоксида азота. Суточный ход концентрации диоксида серы претерпевал сравнительно малые изменения. С увеличением относительной влажности и скорости движения воздуха концентрации диоксида серы снижались.
Наиболее высокое содержание вредных веществ зарегистрировано в весенний период при влажности воздуха 88% и скорости ветра 0,5 м/с.
Исследования показали, что в различных районах города среднегодовая концентрация оксида углерода значительно колеблется. В центральной части города отмечается наибольшая степень загрязнения оксидом углерода (20 мг/м3). Напротив, в промышленном районе выявлены меньшие показатели загрязнения воздуха оксидом углерода. Так, в западном и северном районах города его среднегодовые концентрации составляли соответственно 12 и 11 мг/м3. На некоторых улицах среднегодовая концентрация оксида углерода в воздухе превышает предельно-допустимую концентрацию (ПДК) в 6—7 раз. Воздух других жилых районов также загрязнен в значительной степени (3,5—18 мг/м3). Характерно, что даже в пригородной зоне среднегодовые концентрации оксида углерода составляли 2—5 мг/м3. Таким образом, на всей территории города среднегодовые концентрации оксида углерода превышали среднесуточную ПДК.
Среднегодовые концентрации пыли в различных районах города составляли от 0,10 ± 0,04 до 0,48 ± 0,09 мг/м3. Наименьшее содержание пыли определялось в восточном районе, где ее среднегодовые концентрации составляли 0,07—0,18 мг/м3. Несмотря на увеличение мощности предприятий и количества автотранспорта, наблюдается тенденция к снижению концентрации пыли в центральной части города и в промышленных районах.
Наибольшее загрязнение основными вредными примесями (диоксид азота, пыль, оксид углерода, диоксид серы) наблюдается в центральной части
- Ю -
города. Обнаружение высоких концентраций ингредиентов обусловлено расположением на этой территории крупных автомагистралей и интенсивностью движения автотранспорта. Кроме того, накоплению выбросов автотранспорта способствуют рельеф местности (район расположен на территории самой низкой отметки города) и планировка улиц (недостаточная ширина).
Установлено, что более широкая проезжая часть приводит к улучшению проветривания улиц; следовательно, создаются благоприятные условия для рассеивания примесей.
Следующая причина значительного загрязнения воздуха отработавшими газами — это частые остановки автомашин из-за большого количества светофоров и отсутствия на многих перекрестках подземных переходов. Кроме того, дороги находятся в неудовлетворительном техническом состоянии, что приводит к снижению скорости движения автотранспорта и увеличению содержания вредных веществ в выбросах.
На наблюдаемых территориях атмосферный воздух загрязняется в различной степени. Суммарная кратность превышения ПДК колеблется в пределах от 3,1 (контрольный район) до 16,9 (загрязненный район), показатель Р (по М. А. Пинигину) — соответственно от 1,8 до 10,3.
Полученные данные свидетельствуют о том, что значительное влияние на концентрацию вредных веществ в атмосферном воздухе крупного города оказывают метеорологические факторы.
Проведенный ретроспективный анализ заболеваемости детей по обращаемости и данные углубленного медицинского осмотра позволили выявить более высокую заболеваемость дошкольников, проживающих в районе с высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха. Так, общая заболеваемость дошкольников в основных группах в 1,6— 1,8 раза выше, чем в контрольной. У детей загрязненного района чаще отмечались болезни органов дыхания, сердечно-сосудистой системы, глаз, кожи и подкожной клетчатки.
В структуре общей заболеваемости детей высокий удельный вес аллергических заболеваний. С одной стороны, это связано с неспецифическим влиянием химических веществ в составе атмосферного воздуха, которое приводит к изменению им-мунореактивности. К примеру, некоторые химические вещества могут вызывать структурные изменения слизистой оболочки дыхательных путей, что в свою очередь создает условия для проникновения ингаляционных аллергенов к клеткам-мишеням и развития сенсибилизации к ним.
Преобладающей формой аллергической патологии в возрасте 3—7 лет являются заболевания кожи (атопический дерматит, крапивница): в загрязненном районе их частота составила 27%, а в контрольном — 21,4%. В загрязненном районе достоверно чаще встречались дети с атопической бронхиальной астмой, аллергическим ринитом, в большинстве случаев — с сочетанными формами аллергических заболеваний. В анамнезе у детей с бронхиальной астмой отмечены рецидивирующие ОРВИ, обструктивные бронхиты, ларинготрахеиты. У 68% детей с аллергическим ринитом выявлено разрастание аденоидов (аденоидные вегетации) различной степени.
Изучение сенсибилизации показало, что в данном возрасте наряду с пищевыми имеют значение ингаляционные аллергены (бытовые, эпидермаль-ные, пищевые).
Статистический анализ корреляции между загрязненностью атмосферного воздуха и аллергической заболеваемостью у детей выявил наличие связи различной тесноты. Наиболее сильная прямая корреляция установлена между аллергической заболеваемостью детей и концентрацией ацетона, аммиака и ксилола в атмосферном воздухе (гху = 0,36-0,78).
Регрессионный анализ, проведенный на основании выявления силы связи между загрязненностью окружающей среды и заболеваемостью атопи-ческим дерматитом, а также распространенностью его среди детского населения, позволил рассчитать степень регрессии (Я^). Коэффициент степени регрессии в Казани составил по заболеваемости 0,47, по распространенности — 0,55. Это означает, что при снижении степени загрязненности атмосферы на 1 (Р) показатели заболеваемости и распространенности сократятся на 0,47 и 0,55 на 1000 детского населения.
Коэффициенты регрессии (Кху), рассчитанные для показателей бронхиальной астмы, значительно ниже, чем для аллергических заболеваний кожи. При снижении загрязненности окружающей среды на 1 степень показатель заболеваемости бронхиальной астмой детей Казани сократился бы до 1,06, а распространенности — снизился бы соответственно до 4,53 на 1000 детского населения.
Среди аллергических заболеваний у детей пол-линозы имеют значительный удельный вес. Результаты проведенного анализа свидетельствуют о росте заболеваемости поллинозом детского населения Казани в период с 2003 по 2005 г.
Проведенный регрессионный анализ позволил получить следующие результаты: при снижении загрязненности окружающей среды на 1 степень заболеваемость поллинозом среди детского населения Казани сократится на 1,14, распространенность составит 3,1.
Проведен 2-, 3-, 4-факторный дисперсионный анализ для количественной оценки доли влияния вредных примесей на аллергическую заболеваемость. Выполненный расчет установил достоверное действие сочетания пыли и оксида углерода (л2ав = Ю,4%; Р < 0,001), пыли и диоксида серы (л2ас = 5%; р < 0,001) на аллергическую заболеваемость детей. Достоверным оказалось влияние пыли (л2а = 2,3%; р < 0,01), оксида углерода (грЕ = 2,9%; р < 0,05), а также суммарное влияние этих факторов (л2х = 10,9%; р < 0,05) на аллергическую заболеваемость.
Одновременно проводили прогнозирование распространенности аллергических заболеваний среди детей на популяционном уровне методом экстраполяции с помощью показателя среднего прироста. Разработан прогноз аллергической заболеваемости детей в изученных регионах на 3 последующих года, при этом прогнозируемые показатели выше, чем в 2003 г.: ежегодный прирост показателя распространенности бронхиальной астмы составит 0,1—0,2%, атопического дерматита —
п
0,2—0,4% (на территориях с разным уровнем загрязнения атмосферного воздуха).
Таким образом, полученные нами данные позволяют утверждать, что распространенность аллергических заболеваний среди детей в значительной степени зависит от загрязнения атмосферно-
го воздуха. Результаты исследований диктуют необходимость разработки и внедрения мероприятий, направленных на снижение загрязнения окружающей среды и аллергической заболеваемости детей.
Поступила 14.06.06
® КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2007 УДК 614.72:547.531-074(572.2-25)
Т. В. Василькова, О. Т. Касымов, Е. Е. Тен, А. А. Шаршенова
ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА БИШКЕКА ПОЛИАРОМАТИЧЕСКИМИ УГЛЕВОДОРОДАМИ
Научно-производственное объединение "Профилактическая медицина" Министерства здравоохранения Кыргызской Республики, Бишкек
В современных условиях проблема качества воздуха для столицы Кыргызстана Бишкека остается актуальной. Несмотря на спад промышленного производства, количество вредных выбросов в атмосферный воздух продолжает увеличиваться. Обусловлено это прежде всего нарастающим количеством автотранспорта и неэффективными системами очистки на предприятиях энергетического комплекса [4].
В системе гигиенических мероприятий по профилактике злокачественных заболеваний приоритетной является прежде всего индикация канцерогенных веществ в окружающей среде [2].
Бенз(а)пирен (БП) является одним из наиболее опасных загрязнителей окружающей среды. Международное агентство по исследованию рака (МАИР) классифицирует БП как "вероятное канцерогенное для человека химическое вещество". Попадая в организм человека, он может вызывать мутации генетического материала клеток, онкогенные заболевания и другие последствия для организма.
Бишкек характеризуется как город с высокой онкологической заболеваемостью [1], показатель которой колеблется от 149 до 257 случаев на 100 тыс. населения и соответствует уровню онкологической заболеваемости в городах с хорошо развитой промышленностью [2].
БП включен в число обязательных ингредиентов, изучаемых при проведении оценки качества окружающей среды. Это вещество — единственный нормируемый в окружающей среде представитель группы полиароматических углеводородов (ПАУ) и может служить индикатором присутствия других канцерогенных ПАУ в окружающей среде [3].
Начиная с 1988 г., Кыргызгидромет осуществлял регулярное слежение за состоянием воздушного бассейна в 10 городах страны. Наибольшие концентрации БП в окружающей среде отмечались в столице и достигали 60 предельно-допустимых концентраций (ПДК) и выше. С 1993 г. мониторинг за БП проводился только в Бишкеке как зоне с наиболее развитым промышленным и автотранспортным комплексом. Среднегодовые концентрации рассчитывали на основании анализа ежедневных данных. В связи с недостаточностью финансирования с 1998 г. наблюдение за БП в атмосферном воздухе осуществляется нерегулярно. Мониторинг БП проводится совместно — отбор проб производит Кыргызгидромет, анализ и оценку осуществляет Научно-производственное объединение "Про-
филактическая медицина" Минздрава Кыргызской Республики (КР).
Целью данной работы являлась количественная и прогностическая оценка степени загрязнения атмосферного воздуха бенз(а)пиреном в Бишкеке, а также разработка комплекса мероприятий для снижения ПАУ в окружающей среде.
Надзор за качеством воздуха осуществляли на 4 постах наблюдения: первый пункт расположен в центре города, в зоне с самым интенсивным дорожным движением (п. № 1); второй — на северо-востоке, где расположено большинство промышленных предприятий (п. № 4); третий — в южной части города, "спальный район" (п. № 5), который рассматривается как контрольный; четвертый — в северной части, в данной зоне преобладает сектор с индивидуальной застройкой, где в основном для отопления используют уголь и газ (п. № 7).
Среднесуточный отбор проб воздуха проводили аспирацией его через фильтры ФПП-15 ллощадыо 36 см2 со скоростью до 100 л в 1 мин в течение 20— 30 мин по скользящему графику 4 раза в сутки (в 6, 12, 18 и 24 ч).
Минимальный объем воздуха, позволяющий отбирать достаточное для анализа количество ПАУ, составлял более 100 м3. Подготовку отобранных к анализу в течение месяца проб проводили путем горячего экстрагирования аспирированных фильтров в гексане с последующей очисткой с помощью тонкослойной хроматографии на окиси алюминия И степени активности по Брокману в системе гек-сан—бензол (4:1). Выделенную БП-фракцию подвергали дальнейшему анализу с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии.
Исследования проводили на приборе "Мили-хром-4" с УФ-спектрофотометрическим детектированием и автоматизированной системой обработки хроматографической информации. Сорбентом служил Силароб С18 с размером частиц 5 мкм. В качестве подвижной фазы использовали систему ацетонитрил—вода в соотношении 9:1. Детектирование БП осуществляли при длине волны 296 нм.
За время исследований атмосферного воздуха было экспонировано 15 600 фильтров и проанализировано 147 проб. Относительная погрешность измерения концентрации БП в атмосферном воздухе при доверительной вероятности 0,95 не превышала ± 25% во всем диапазоне измеряемых концентраций.
