CC BY
10
Таблица 4
Лингвистическая шкала для оценки уровня обобщенного показателя состояния здоровья населения
Значение оценки обобщенного показателя
Лингвистическая оценка
0,95-1 0,8-0,95 0,5-0,8 0,3-0,5 0,1-0,3 0-0,1
Целевой ориентир Норматив
Допустимый уровень Критический уровень Кризисный уровень Недопустимый уровень
Аналогичным образом оцениваются и другие показатели состояния здоровья населения.
Накопление информации о заболеваемости населения и других частных показателях здоровья населения и их анализ по указанной схеме позволят выявить угрозы состоянию здоровья населения в конкретных районах города и определить тенденции их временной динамики.
По нашему мнению, рассмотренный в статье метод может быть использован для анализа состояния здоровья населения и других регионов страны.
Summary. A scheme is proposed to calculate the overall human health indices by the values of partial grouped parameters: demographic, environmental, environment-induced, total (including social) morbidity; socioeconomic and preset threshold levels of their qualitative assessment. This method has been used to estimate morbidity rates in 7 Saint Petersburg districts.
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2008 УДК 614.72:616-007-053.1-053.31(470.325)
И. Н. Верзилина, Н. М. Агарков, М. И. Чурносов
ВОЗДЕЙСТВИЕ АНТРОПОГЕННЫХ АТМОСФЕРНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ НА ЧАСТОТУ ВРОЖДЕННЫХ АНОМАЛИЙ РАЗВИТИЯ
МУЗ Муниципальная городская клиническая больница № 1, Белгород; ГОУ ВПО Белгородский государственный университет
По данным ВОЗ, состояние здоровья населения на 20—30% зависит от решения экологических проблем [4]. Белгород является одним из городов Центральной России, где предельно допустимые концентрации ряда вредных веществ в атмосфере существенно превышены, что вносит значительный вклад в формирование антропогенной нагрузки на население [5, 6].
Наиболее чувствительным барометром оценки состояния здоровья популяции, влияния на него факторов внешней среды являются показатели здоровья новорожденных, в частности рост распространенности врожденных пороков развития (ВПР) среди новорожденных детей [1—3].
Целью настоящего исследования явились изучение уровня антропогенного загрязнения атмосферы Белгорода и оценка его влияния на распространенность ВПР у новорожденных.
Состояние атмосферного воздуха анализировали на основе ежегодных статистических отчетов по форме № 2 — ТП (воздух), данных ежегодных областных докладов "О санитарно-эпидемиологиче-ской обстановке в Белгородской области" Центра Госсанэпиднадзора в Белгородской области, проектов предельно допустимых неличин (ПДВ) 43 основных стационарных источников загрязнения и сводного тома "Охрана атмосферы и предельно допустимые выбросы".
Эпидемиологию ВПР у новорожденных детей изучали сплошным ретроспективным методом. Анализировали случаи ВПР среди новорожденных детей за период с 1985 по 2000 г. За указанный промежуток времени в Белгороде родилось 58 114 детей, из них врожденные аномалии развития были выявлены у 1452 детей.
При проведении анализа особенностей загрязнения воздушного бассейна на различных территориях Белгорода все загрязняющие вещества в зави-
симости от их распространенности в атмосфере города были разделены на 3 группы.
В 1-ю группу загрязняющих веществ, встречающихся на всей территории города, входит 13 веществ: азота диоксид (в среднем 4184,09 т в год), углерода окись (3372,64 т в год), азота окись (646,88 т в год), углеводороды (смесь) (342,18 т в год), ацетон (303,9 т в год), ангидрид сернистый (136,31 т в год), толуол (55,58 т в год), водород хлористый (22,92 т в год), взвешенные вещества (16,27 т в год), пыль древесная (10,72 т в год), сажа (5,4 т в год), железа окись (2,51 т в год), марганец (0,82 т в год). Выявлена существенная вариабельность концентрации отдельных поллютантов на территориях города. Так, уровень выбросов азота диоксида в воздушный бассейн изменялся от 35,5 до 937,5 т в год, углерода окиси — от 5,84 до 681,7 т в год.
Анализ территориального варьирования уровня загрязнения атмосферы города поллютантами 1-й группы, проведенный с помощью кластерного анализа, выявил 3 основные группы кластеров. Наиболее тесно изучаемые загрязняющие вещества представлены в кластере 6, объединившем 5 поллютантов, связанных между собой положительными корреляционными связями: углеводороды (фактор 10), хлористый водород (фактор 6), железа окись (фактор 7), ацетон (фактор 5), толуол (фактор 3). Кластер 7 включает 4 загрязняющих вещества: азота окись (фактор 13), ангидрид сернистый (фактор 11), сажа (фактор 9), марганец (фактор 8). В кластер 8 входит лишь 2 поллютанта: углерода окись (фактор 4), азота диоксид (фактор 1).
2-я группа поллютантов включает 25 загрязняющих веществ, которые встречаются на 40—60% всей территории города. В эту группу входят: пыль неорганическая (8Ю2 < 20%, в среднем 4283,18 т в год), пыль неорганическая (5Ю2 20—70%, 321,23 т в год), аммиак (185,19 т в год), этиловый спирт
(79,61 т в год), бензин (58,9 т в год), бензол (37,36 т в год), уайт-спирит (33,77 т в год), ксилол (24,78 т в год), керосин (22,74 т в год), серная кислота (14,97 т в год), пыль неорганическая (8Ю2 > 70%, 10,53 т в год), сварочный аэрозоль (9,44 т в год), скипидар (6,34 т в год), ангидрид серный (1,99 т в год), масло нефтяное (1,89 т в год), бутилацетат (1,77 т в год), формальдегид (0,99 т в год), окрасочный аэрозоль (0,96 т в год), ангидрид уксусный (0,88 т в год), ванадия пятиокись (0,28 т в год), анилин (0,18 т в год), хрома окись (0,08 т в год), азотная кислота (0,07 т в год), фтористый водород (0,07 т в год), меди оксид (0,01 т в год). Установлено, что выбросы загрязняющих веществ этой группы в атмосферу города на различных территориях значительно варьируют. Например, концентрация пыли органической (8Ю2 < 20%) в воздухе по отдельным территориям составляет от 140,85 до 1412 т в год, аммиака — от 5,1 до 80,22 т в год.
Кластерный анализ загрязняющих веществ 2-й группы позволил выделить 5 групп значимых кластеров. Наиболее многочисленным является кластер 17, включающий 9 поллютантов: анилин (фактор 25), хрома окись (фактор 21), окрасочный аэрозоль (фактор 12), ангидрид серный (фактор 23), скипидар (фактор 17), сварочный аэрозоль (фактор 16), масло нефтяное (фактор 10), ксилол (фактор 9), бутилацетат (фактор 4). Второе ранговое место по количеству входящих в него факторов занимает кластер 16, состоящий из 6 загрязняющих веществ: бензол (фактор 3), фтористый водород (фактор 20), керосин (фактор 6), серная кислота (фактор 8), бензин (фактор 2), аммиак (фактор 1). Кластеры 15, 18 и 19 сформированы из 3 загрязняющих веществ каждый.
3-я группа включает поллютанты, которые встречаются на 20—30% территории города и выбрасываются в атмосферу лишь некоторыми специфическими производствами. В эту группу входит 18 загрязняющих веществ: пыль цементная (в среднем 624,53 т в год), гексан (505,46 т в год), пыль минеральных солей (61,56 т в год), спирт изопропи-ловый (29,46 т в год), пиридин (25,12 т в год), бен-запирен (23,27 т в год), дихлорэтан (8,18 т в год), фреон-13 (5,94 т в год), кислота муравьиная (4,94 т в год), кислота аскорбиновая (3,26 т в год), бутиловый спирт (1,71 т в год), нефрас (0,5 т в год), тет-рахлорэтилен (0,03 т в год), натр едкий (0,02 т в год), фториды (0,01 т в год), бария хлорид (0,01 т в год), цинка окись (0,003 т в год), свинец (0,001 т в год). Загрязняющие вещества 3-й группы при кластерном анализе были объединены в 3 значимые группы кластеров. Наиболее тесно связаны загрязняющие вещества в кластере, включающем 8 поллютантов (7 из них объединены на уровне 0,89): муравьиная кислота, пиридин, аскорбиновая кислота, спирт изопропиловый, пыль минеральных солей, дихлорэтан, гексан, фреон-13 — и кластере, состоящем из 5 поллютантов: нефрас, цинка окись, фториды, бутиловый спирт, бария хлорид. На третьем ранговом месте по значимости находится кластер, включающий пыль цементную, тетрахло-рэтилен, натр едкий.
Установлено, что за период 1986—2000 гг. в Белгороде абсолютный прирост выбросов в окружаю-
Таблица I
Значимые коэффициенты корреляции между основными загрязняющими атмосферный воздух веществами и распространенностью ВПР среди новорожденных в Белгороде за 1985—2000 гг.
Загрязняющие вещества
ВПР систем н органов оке ил диок- оксид амми- фор-
угле- сид азота ак маль-
рода азота дегид
Лицо и шея 0,569 0,801 0,603
ЦНС 0,488
Сердечно-сосудистая система 0,506 0,557 0,687 0,463*
Дыхательная система 0,532
Пищеварительная система 0,539 0,764 0,441*
Костно-мышечная система 0,655 0,456* 0,923 0,688
Мочевая система 0,497 0,601
Половая система 0,478* 0,762 0,551 0,674
МВПР 0,474* 0,486 0,612
Кожа 0,44* 0,466*
Другие 0,579 0,481
В целом 0,686 0,448* 0,859
Примечание. * — уровень значимости р = 0,06—0,09.
МВПР — множественные врожденные пороки развития.
щую среду был положительным. В 2000 г. валовой выброс в атмосферу составил 79,6 тыс. тонн, что в 2,84 раза больше, чем в 1985 г. (28 тыс. тонн). Анализ динамики кратности превышения среднесуточной ПДК (ПДК^,.) по 11 основным поллютантам показал, что наблюдается тенденция роста выбросов аммиака (на 350%), диоксида азота (на 150%), оксида азота (на 200%) и формальдегида (на 250%).
Изучение динамики ВПР в Белгороде за период с 1985 по 2000 г. выявило увеличение частоты врожденных аномалий развития практически в 4,5 раза (от 12,5«о в 1985 г. до 56,2%о в 2000 г., р < 0,001). Повышение распространенности наблюдалось практически по всем рассмотренным врожденным аномалиям развития. Максимальный рост отмечен по порокам кожи (от 0,77%о в 1985 г. до 5,67%о в 2000 г., р < 0,001, что составляет 736%), аномалиям ЦНС (от 0,84%о в 1985 г. до 3,89%о в 2000 г., р < 0,001, что составляет 720%), порокам дыхательной системы (от 0,18%о в 1985 г. до 3,89%о в 2000 г., р < 0,001, что составляет 716%).
При изучении взаимосвязей между содержанием в атмосферном воздухе наиболее распространенных загрязняющих веществ и частотой ВПР в динамике за 16 лет было установлено наличие достоверных линейных положительных связей (табл. 1). Максимальное число корреляций (по 4) с загрязняющими веществами обнаружено для пороков ко-стно-мышечной, половой и сердечно-сосудистой систем. На пороки лица и шеи, пищеварительной системы и ВПР в целом оказывают влияние по 3 загрязняющих вещества. Установлено значимое воздействие оксида углерода и аммиака на распространенность практически всех изученных ВПР систем и органов.
Изучение силы влияния загрязняющих веществ на распространенность ВПР, проведенное с помощью дисперсионного анализа, показало, что уровень влияния поллютантов на временную динамику частоты пороков развития различных систем органов варьирует от 61,39 до 95,69% (табл. 2). Так,
Таблица 2
Характеристика совместного влияния загрязняющих веществ на распространенность ВПР систем и органов у новорожденных детей в Белгороде за 1985—2000 гг.
ВПР систем и органов
Загрязняющие вещества, оказывающие воздействие на пороки
Количество загрязняющих веществ
Уровень влияния загрязняющих веществ на частоту ВПР, %
Костно-мышечная Оксид азота, аммиак, хлористый водород, ацетон 4 95,69
система
Лицо и шея Пыль неорганическая, диоксид серы, оксид углерода, фенол, аммиак, хлористый 7 94,66
водород, серная кислота
Пищеварительная Пыль неорганическая, аммиак, фомальлегид, ацетон 4 93,76
система
ЦНС Пыль неорганическая, диоксид серы, оксид углерода, формальдегид, хлористый 7 92,31
водород, серная кислота, ацетон 92,27
ВПР в целом Пыль неорганическая, оксид углерода, ацетон 3
Сердечно-сосуди- Пыль неорганическая, фенол, аммиак, ацетон 4 89,67
стая система
Дыхательная система Пыль неорганическая, оксид азота, хлористый водород 4 88,74
Половая система Диоксид азота, оксид азота, аммиак, ацетон 4 87,79
Кожа Оксид углерода, оксид азота, фенол, ацетон 4 71,2
МВПР Пыль неорганическая, оксид углерода 2 64,11
Мочевая система Пыль неорганическая, растворимые сульфаты, оксид азота 3 61,39
распространенность аномалий ЦНС на 92,31% определяется комбинированным влиянием пыли неорганической (И = 79,11»/? < 0,001), диоксида серы (И = 22,75, р < 0,001), оксида углерода (Р = 23,84, р < 0,001), формальдегида (Р = 13,38, р < 0,01), хлористого водорода (Р = 10,31, р < 0,01), серной кислоты (Р = 26,54, р < 0,001), ацетона (Р = 10,78, р < 0,01). Варьирование частоты пороков лица и шеи на 94,66% обусловлено комбинированным влиянием пыли неорганической (Р = 168,09, р < 0,001), диоксида серы (Р = 19,68, р < 0,01), оксида углерода (И = 34,19, р< 0,001), фенола (Р = 8,04, р < 0,01), аммиака (Р = 8,93, р < 0,01), хлористого водорода (Р = 27,31, р < 0,001), серной кислоты (Р = 5,82, р < 0,05). Следует отметить, что максимальное число загрязняющих веществ, оказывающих комбинированное влияние на распространенность врожденной патологии, обнаружено для пороков лица и шеи и ЦНС (по 7).
С помощью регрессионного анализа получено уравнение множественной регрессии, посредством которого можно рассчитать частоту пороков ЦНС в зависимости от содержания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. Коэффициент детерминации данной модели составил А2 = 92,31%:
У = 30,364 - 9,726 • Х{ - 518,799 • Х2 - 1,527 • Х} -2435,722• X, - 154,221-Л^- 15,851 • Х6 + 0,038-Х-,,
У — прогнозируемый уровень распространенности ВПР ЦНС и органов чувств, Х1 — ПДКСС пыли неорганической, Х2 — ПДКСС диоксида серы, Хг — ПДК,.,. оксида углерода, ХА — ПДКСС формальдегида, Х5 — ПДКСС хлористого водорода, Х6 — ПДК,.,. серной кислоты, Х-, — ПДКСС ацетона.
Подставляя в это уравнение данные по загрязнению атмосферы пылью неорганической, диоксидом серы, оксидом углерода, формальдегидом, хлористым водородом, серной кислотой и ацетоном в определенном году можно рассчитать ожидаемую частоту пороков ЦНС среди новорожденных детей. Например, в 2000 г. ПДК,.,. пыли неорганической
составляла 0,2 мг/м3, ПДКСС диоксида серы —
0.01.мг/м3, ПДК;С оксида углерода — 3 мг/м3, ПДКСС формальдегида — 0,002 мг/м3, ПДК:,. гористого водорода — 0,06 мг/м3, ПДКСС серной кислоты — 0,06 мг/м3, ПДК;С ацетона — 0,05 мг/м3. Подставляя эти показатели в уравнение множественной регрессии, получаем, что прогнозируемое значение ВПР ЦНС составляет 3,63%о.
Фактическая частота пороков ЦНС в 2000 г. составляла 3,89%о, что свидетельствует о значимой близости фактических и прогнозных оценок.
Выводы. 1. Проведенный анализ антропогенного загрязнения атмосферы Белгорода и его влияния на распространенность ВПР среди новорожденных детей показал, что различные территории города имеют свою, отличную от других территорий качественную и количественную представительность поллютантов. Лишь 13 (23,21%) из 56 рассмотренных загрязняющих веществ встречаются в воздушном бассейне на всей территории города.
2. Уровень выбросов загрязнителей в атмосферу по отдельным территориям изменяется в среднем от 4 до 10 раз. Подавляющее большинство поллютантов (51 из 56) формирует кластеры (всего выделено 11 групп кластеров), что свидетельствует об их комбинированном влиянии. Каждая группа кластеров включает от 2 до 9 поллютантов (в среднем 4,64 загрязняющего вещества).
3. Установлено негативное комбинированное влияние атмосферных загрязнителей на распространенность ВПР у детей.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 06-06-96502.
Литература
1. Иванова С. В. // Гиг. и сан. - 2004. - № 2. - С. 10-14.
2. Маймулов В. Г., Пацюк Н. А., Баскович Г. А. // Гиг. и сан. - 2004. - № 2. - С. 31-34.
3. Малых О. Л., Корнилков А. С., Чеботарькова С. А., Кочнева Н. И. // Гиг. и сан. — 2004. — № 5. -С. 62-64.
4. Онищенко Г. Г. // Гиг. и сан. - 2003. — N° 1. — С. 3— 10.
5. Протасов В. Ф., Молчанов А. В. Экология, здоровье и природоиспользование в России / Под ред. В. Ф. Протасова. — М., 1995.
6. Anthony Y. S., Buitendijk S. £., Dorrepaal S. A. et al. I I Hum. Reprod. - 2002. - Vol. 17, N 8. - P. 2089-2095.
Поступил» 27,11,06
Summary. The paper presents the results of studying the
qualitative and quantitative representation of anthropogenic
pollutants in the ambient air environment of Belgorod and evaluating their impact on the prevalence of neonatal congenital malformations. The level of atmospheric pollutant emissions is shown to vary by an average of 4 to 10 times in some areas. The vast majority (91.7%) of pollutants form clusters (n = 11), suggesting their combined influence. Each group of clusters includes 2 to 9 pollutants (median 4.64 pollutants). Atmospheric pollutants have been ascertained to adversely affect the prevalence of congenital malformations in children. A multiple regression equation has been derived to predict the frequency of congenital malformations, by taking into account the qualitative and quantitative spectrum of atmospheric pollutants.
С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 2008 УЛК 613.31:628.3151*074
А. Г. Малышева, И. Н. Луцевич, Е. Е. Кубланов, А. А. Беззубое, Т. Ю. Теплова
ТРАНСФОРМАЦИЯ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ПРИ РАЗНЫХ СПОСОБАХ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ
ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН, Москва; Саратовский государственный медицинский университет
Поверхностно-активные вещества (ПАВ) относят к одному из основных показателей при гигиенической оценке качества питьевой воды. Производство и применение ПАВ обусловили их интенсивное поступление в источники хозяйственно-питьевого водоснабжения. При современной тенденции к увеличению производства ПАВ и существующих методах очистки от этих соединений загрязнение детергентами окружающей среды, и в первую очередь поверхностных вод, с каждым годом увеличивается.
Химические вещества, попадая в водную Среду в естественных условиях, а также в процессе обработки воды на сооружениях водоочистки и водо-подготовки, могут трансформироваться, образуя продукты, нередко более опасные для здоровья человека, обладающие иными, чем исходные вещества, органолептическими и токсическими свойствами, а иногда и отдаленными эффектами. Поскольку известно, что в наибольшей мере повышение опасности продуктов трансформации происходит при хлорировании воды, способствующем образованию большого количества токсичных и опасных галогенорганических соединений, причем некоторые из них нередко присутствуют в концентрациях, значительно превышающих ПДК [2, 3, 6], именно влиянию хлорирования в настоящей работе уделено повышенное внимание. В то же время накопление информации о негативных сторонах влияния галогенсодержащих соединений на здоровье населения дает основание ставить вопрос о замене хлорирования на другие способы обеззараживания — озонирование, воздействие ультрафиолетового излучения и др. [1, 4]. Метод озонирования, преимуществом которого является то, что при обеззараживании воды одновременно происходят ее обесцвечивание, дезодорация и улучшение органолеп-тических свойств, в последние годы получает все большее распространение. Однако технология озонирования к настоящему времени не получила достаточно широкого применения из-за ряда нерешенных проблем. Одной из них является образо-
вание побочных продуктов озонирования [ 1 ]. Обеззараживание воды безреагентными методами, в частности ультрафиолетом, также целесообразно проводить после всех стадий ее обработки, чтобы она содержала минимальное количество различных примесей. Недостатками этого метода являются высокая стоимость установки, возможность последующего загрязнения воды и применение ртутных ламп.
Процессы трансформации с оценкой продуктов деструкции в воде под действием разных окислителей изучены на примере катионных ПАВ-произ-водных бисчетвертичных аммониевых солей (БАС): 1,2-этилен-бис-(М,М-диметил-М-карбде-цоксиметил)-аммония дихлорида (С30Н62С12Н2О4) — этония и 1,2-этилен-бис-(Ы,Ы-диметил-Ы-карбал-коксиметил)-аммония дихлорида (С24_28Н50_58 С121Ч204) - этония-79.
сн,
сн.
^N-CH2 - сн2 —+N
.сн.
сн,
сн2 о
сн2 о
ос10н2)
Этоний
ОС10Н21
2СГ
СН,
сн.
+N -CH2-CH2-+N
СН,
.сн.
:СН2 О
сн,
I
с с
2СГ
Этоний - 79
