ВОЗДЕЙСТВИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА НА ЗДОРОВЬЕ ДЕТЕЙ В КРИВОМ РОГЕ Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

гиена и санитария 3/2009

с с. г. ситлло, н. м. паранько, 2009 удк 616-053.2-02:614.72(477.63)

С. Г. Ситало', Н. М. Паранько2

ВОЗДЕЙСТВИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА НА ЗДОРОВЬЕ ДЕТЕЙ В КРИВОМ РОГЕ

'Доцент, ассистент кафедры педиатрии и клинической лабораторной диагностики факультета последипломного образования Днепропетровской государственной медицинской академии, профессор, доктор мед. наук (т. 380564365407); 'профессор кафедры педиатрии и клинической лабораторной диагностики ФПО ДГМА, доктор мед. наук (т. 380562681865).

В течение 1996—2005 гг. изучали степень и характер загрязнения приземного слоя атмосферы Кривого Рога химическими веществами техногенного происхождения. Установили приоритеты загрязняющих веществ в районах с различными формами техногенных выбросов и селитебной территории. Изучили показатели иммунного статуса здоровых новорожденных детей и детей 7—10 лет. Установили снижение основных показателей иммунитета как здоровых новорожденных, так и детей 7—10 лет, а также повышение заболеваемости детей.

Ключевые слова: окружающая среда, иммунная система, дети, загрязнение окружающего воздуха, Кривой Рог

S. G. Sitalo, N. М. Paranko. - INFLUENCE OF AMBIENT AIR POLLUTION ON CHILDREN'S HEALTH IN KRIVOY ROG

The degree and nature of surface air pollution with man-made chemicals were studied in Krivoy Rog in 1996 to 2005. The priorities of pollutants were established in the area with different forms of technogenic emissions and residential areas. Immunological parameters were studied in healthy neonates and 7- 10-year-old children. There was a reduction in the major immunological parameters in both healthy neonatal infants and 7-10-year-old children and a rise in pediatric morbidity.

Key words: environment, immune system, children, ambient air pollution, Krivoy Rog

В материалах конференции "Окружающая среда для Европы" [5] отмечено, что оценка качества атмосферного воздуха играет важную роль в управлении качеством окружающей среды, основной целью которого является охрана здоровья населения.

Проблема загрязнения атмосферного воздуха актуальна для Кривого Рога, на территории которого расположены 5 крупных горнообогатительных комбинатов, металлургический завод, коксохимический, горно-цементный, суриковый, судоремонтный заводы. Согласно данным Национального доклада по загрязнению окружающей среды, валовый выброс загрязняющих атмосферу веществ в Кривом Роге составляет более 10% от валового выброса загрязняющих веществ по Украине.

Одним из самых ранних проявлений влияния факторов окружающей среды на организм является изменение иммунологической реактивности организма, на фоне которого могут формироваться аллергия, аутоиммунные заболевания, повышается восприимчивость к инфекционным заболеваниям, возникают онкологические заболевания. В связи с этим в последние годы совместно с общепринятыми критериями здоровья все чаще используют показатели, характеризующие иммунный статус [1, 8, 10, 11,12).

Цель работы — анализ загрязнения атмосферного воздуха Кривого Рога и выявление его возможного влияния на иммунологические показатели и заболеваемость населения.

Материалы и методы

Проанализировали 64 370 проб атмосферного воздуха, отобранных на 4 стационарных и 16 маршрутных постах местной санитарно-эпидемиологической станции, и около 80 000 проб, отобранных на 12 стационарных и маршрутных постах ведомственных лабораторий, занимающихся контролем качества атмосферного воздуха, за

1996—2005 гг. Пробы атмосферного воздуха исследовали фотоколометрическими, электрохимическими, хромато-графическими методами и методом атомно-абсорбцион-ной спектрофотометрии [3]. Контроль, отбор проб воздуха и определение в них химических соединений выполняли в соответствии с Госстандартом 17.2.301—86 "Правила контроля качества воздуха населенных мест". Гигиеническую оценку содержания загрязнителей в воздухе выполняли согласно ДСП-20 1—97 "Державш саштарш правила охорони атмосферного повпря насе-лених mîct (вш забруднення х1м1чними i бюлопчними ре-човинами)".

Для изучения возможного влияния окружающей среды на донозологические показатели исследовали иммунный статус детей.

Иммунологические исследования проводили с участием 120 здоровых детей (новорожденные и 7—10 лет). В качестве тестов, характеризующих состояние иммунной системы, использовали основные показатели клеточного и гуморального иммунитета. Показатели клеточного иммунитета определяли с помощью моноклональ-ных антител. Показатели гуморального иммунитета определяли иммуноферментным методом на иммунофер-ментном анализаторе фирмы "Дако" (Австрия).

Полученные данные математически обрабатывали с расчетом средней (М) и ее ошибки, среднеквадратиче-ского отклонения и коэффициентов вероятности. С целью установления возможного влияния загрязнения атмосферы на иммунологические показатели провели многофакторный корреляционно-регрессионный анализ. В качестве результативных признаков рассматривали основные показатели клеточного и гуморального иммунитета детей. Факториальными показателями были концентрации основных загрязняющих веществ в атмосфере, в том числе тяжелые металлы. Рассчитали коэффициенты парной корреляции, что дало возможность установить наличие, направление (прямое или обратное) и силу связи между показателями состояния здоровья и загрязнением атмосферного воздуха. При этом достоверным считали результаты при расчетном значении Т-кри-терия выше критического. Коэффициенты корреляции, их достоверность рассчитывали с помощью стандартной программы Microsoft Excel.

Общепринятым критерием здоровья является заболеваемость. Проанализировали заболеваемость детей от О до 14 лет (по данным Криворожского городского управления здравоохранения). Изучили первичную заболеваемость и структуру заболеваемости за 2000—2005 гг.

Полученные данные сравнивали с данными других авторов и нормативными величинами.

Результаты и обсуждение

В ходе исследований установили, что основными загрязнителями воздуха являются пыль, диоксид серы, диоксид азота, сероводород, фенол, аммиак, формальдегид, тяжелые металлы. Среднегодовые концентрации основных загрязняющих веществ в воздухе Кривого Рога представлены в табл. 1.

Из табл. 1 следует, что наиболее значимыми загрязнителями атмосферы являются пыль, концентрация которой превышает ПДКС<: в 2—3 раза, а также диоксид азота и серы. Анализируя состав основных загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, нужно отметить, что концентрации таких загрязняющих веществ, как диоксид азота, сероводород, фенол, имеют стойкую тенденцию к увеличению. Концентрации других загрязняющих веществ (пыль, диоксид серы, окись углерода) имеют вол-ноподобные изменения. Так, наибольшие концентрации пыли (0,53 ± 0,25 мг/м3) отмечались в 1999 г., наименьшие (0,31 ± 0,1 мг/м3) — в 2002 г., причем за все годы наблюдения среднесуточные концентрации пыли существенно превышали среднегодовые концентрации (на 206—360%). Наибольшие концентрации диоксида серы (до 0,19 ± 0,06 мг/м3) наблюдались в 2001 г., наименьшие (0,07 ± 0,01 мг/м3) — в 2000 г. Концентрация диоксида азота имела стойкую тенденцию к увеличению с 0,032 ± 0,01 мг/м3 в 1996 г. до 0,048 ± 0,02 мг/ м3 в 2004 г. (на 50%).

Концентрация формальдегида за годы наблюдения имела незначительную тенденцию к снижению. Таким образом, среднегодовые концентрации основных загрязнителей атмосферы превышали ПДКСС. Концентрации тяжелых металлов в воздухе жилых районов представлены в табл. 2.

Из табл. 2 следует, что в атмосфере Кривого Рога постоянно определяются свинец, кадмий, железо, марганец, медь, никель, хром и цинк. Их концентрации в среднем за период наблюдения не превышали ПДК. При анализе среднегодовых концентраций установили значительное колебание содержания тяжелых металлов в воздухе на всех постах наблюдения: кадмия — с 0,01 до 0,03 мкг/м3, железа — с 0,39 до 0,98 мкг/м3, марганца — с 0,01 до 0,05 мкг/м3, меди — с 0,025 до 0,07 мкг/м3, никеля — с 0,006 до 0,09 мкг/м3, свинца — с 0,02 до 0,04 мкг/м3, хрома — с 0,02 до 0,14 мкг/м3, цинка — с 0,05 до 0,41 мкг/м3. Анализируя содержание металлов в воздухе, можно отметить, что этот показатель имел волноподобный характер с пиками повышения в разные годы.

На основе анализа загрязнения атмосферного воздуха Кривого Рога рассчитали ранговое место загрязнителя атмосферного воздуха. При этом учи-

а Я S

«ч ю я Н

Е

-н £

2 о cu

о.

■Jt

I

1 еч

та

I

I

U

а

я 6 В н

S."

!§ т э

£ S

о* о"

о -Н

о

•Н

о +1

ío

о +1

го

о"

о +1 чО

о +1 5

о -н

го

"т

о" -н

ÍN

о

-Н

чо

о +1 00

о о* -н

3

о о" +1

+Í 3

о"

о

о* -н

о о"

о -н

S

о*

о +1

S

о

о"

-н

ш

3

о'

<э о" -н

ГЧ ÍO

о о*

о о"

•н

о о" +1 ÍN ÍO

о о*

о о*

о о"

-н §

— <ч —

о"

-н

00 _

о о"

8 о"

-н

о о" -н

S

о

8 о*

-н

Ov

о о" -н

о о"

о_ о*

-н

8. о"

ЧО (n

о о -н

со г--

о_ о"

о -н

S

— 1Л

о ■н

о о"

о"

(n —

8 S

о" о"

-н -н

S 8

о" о"

-н -н

ГЧ —

8 8

о" о*

+1 -н

8 8 о" о" -Н +1

гч —

8 8

о" о"

■н -н

8 8 о" о" ■И +1

гч <ч

8 8

о* о*

•н -н

гч —

8 8

о О

-Н +1

8 8 о" о"

-Н +1 —

8 8 о" о" •Н +)

— ÍO

8 8 о* о"

*

о s , С5

я I ¡I и

з8 з8-

[гиена и санитария 3/2009

Таблица 2

Концентрация тяжелых металлов в воздухе (в мкг/м3) жилых районов Кривого Рога в разные годы

2001 г. 2002 г. 2003 г. 2004 г.

Металл пдк„

Mi т Мах Mim Мах Mim Мах Mim Мах

Кадмий 0,0107 ± 0,008 0,03 0,002 ± 0,001 0,03 0,01 ± 0,009 0,01 0,002 ± 0,001 0,03 0,3

Железо 0,39 ± 0,01 0,93 0,5 ± 0,1 0,9 0,46 ± 0,12 0,98 0,5 ± 0,1 0,9 4

Марганец 0,01 ± 0,007 0,3 0,02 ± 0,01 0,03 0,02 ± 0,01 0,05 0,02 ± 0,01 0,03 1

Медь 0,025 ± 0,01 0,07 0,17 ± 0,1 0,6 0,03 ± 0,01 0,12 0,17 ± 0,1 0,6 2

Никель 0,006 ± 0,002 0,02 0,006 ± 0,001 0,05 0,02 ± 0,01 0,09 0,006 ± 0,001 0,05 1

Свинец 0,02 ± 0,01 0,04 0,01 ± 0,005 0,04 0,02 ± 0,01 0,004 0,01 ± 0,005 0,04 0,3

Хром 0,003 ±0,012 0,09 0,06 ± 0,001 0,09 0,002 ± 0,01 0,14 0,06 ± 0,001 0,09 1,5

Цинк 0,05 ± 0,015 0,13 0,06 ± 0,02 0,14 0,1 ± 0,008 0,41 0,06 ± 0,02 0,14 50

тывали класс опасности загрязнителя и кратность превышения ПДК (табл. 3).

Таким образом, самые высокие ранговые места среди загрязнителей атмосферы Кривого Рога занимают формальдегид, диоксид серы, пыль и диоксид азота.

С целью изучения влияния ксенобиотиков на показатели иммунного статуса изучали основные показатели иммунного статуса детей различных возрастных групп.

Общее число Т-лимфоцитов у новорожденных и у детей 7—10 лет ниже референтных величин, что свидетельствует об угнетении клеточного иммунитета. По сравнению с нормативными величинами у детей Кривого Рога снижено количество естественных киллеров (СО 16). Количество "наивных" лимфоцитов с маркером С045ЯА выше показателей референтных величин, что, возможно, обусловлено повышенной антигенной стимуляцией детей в экологически неблагоприятном регионе. С целью выявления возможного влияния факторов окружающей среды на показатели иммунитета провели многофакторный корреляционно-регресси-онный анализ.

Полученные данные свидетельствуют, что комплекс загрязнителей атмосферы существенно влияет на иммунологические показатели детей. Так, достоверную прямую высокую степень связи установили между наличием фенола (0,67), формальдегида (0,65), кадмия (0,86) и иммунологическими показателями новорожденных. Высокую степень корреляционной связи установили между наличием формальдегида (0,7), кадмия (0,6) и иммунологическими показателями детей 7—10 лет, что, вероятно, обусловлено активацией иммунокомпе-тентных клеток, вызванной наличием указанных ингредиентов в воздухе. Установили высокую обратную связь между концентрациями сероводорода (-0,8), диоксида азота (-0,5), а также слабую обратную связь между концентрацией пыли (-0,2) и иммунологическими показателями, что, вероятно, обусловливается угнетением функций иммуноком-петентных клеток в концентрациях выше ПДК.

Таким образом, комплекс факторов химической природы, в который входят и тяжелые металлы, оказывает вредное влияние на состояние здоровья детей. Как показывают исследования, в первую очередь угнетается иммунологическая реактивность организма, что способствует развитию заболеваний, особенно у детей, у которых формирова-

ние иммунной системы происходит в различные возрастные периоды.

Уровень заболеваемости детей Кривого Рога по всем болезням выше, чем по области, за все годы наблюдения. Отметили более высокий (в 1,16 раза) рост заболеваемости детей Кривого Рога в 2000— 2005 гг. по всем нозологиям по сравнению с областными показателями, имевшими тенденцию к снижению. В структуре заболеваемости на первом месте заболевания органов дыхания, уровень которых превышал показатели областные и по Украине в целом. На втором месте болезни кожи, показатели по которым волнообразно менялись за годы наблюдений. На третьем месте инфекционные и паразитарные болезни. Обращает внимание высокий уровень врожденных аномалий, также превышавший областные и республиканские показатели и имевший стойкую тенденцию к повышению.

Установили высокую достоверную прямую корреляцию (г = 0,9) между содержанием фенола и кадмия (г = 0,8) в воздухе и заболеваемостью органов дыхания. Высокая концентрация диоксида азота в воздухе прямо коррелировала (г = 0,8) с заболеваемостью органов пищеварения. Отметили высокий уровень корреляционной зависимости (г = 0,7—0,9) между содержанием марганца и железа в воздухе и заболеваемостью болезнями крови, кожи, глаз и ко-стно-мышечной системы. Уровень врожденных аномалий достоверно коррелировал с повышенной концентрацией в воздухе диоксида азота (г = 0,9).

Таблица 3

Ранговые места загрязнителей атмосферного воздуха Кривого Рога

Загрязняющее вещество Класс опасности Кратность превышения ПДК„ Ранговое

Формальдегид 2 4,3 1

Диоксид серы 3 3,8 2

Пыль 3 3,4 3

Диоксид азота 2 1,18 4

Оксид углерода 4 0,7 5

Хром 1 0,6 6

Железо 2 0,2 7

Свинец 1 0,13 8

Кадмий 1 0,1 9

Никель 2 0,009 10

Фенол 2 0,087 11

Медь 2 0,08 12

Марганец 2 0,005 13

Цинк 3 0,008 14

Таким образом, установили, что атмосферный воздух Кривого Рога существенно загрязнен комплексом химических веществ, в том числе тяжелыми металлами. Сочетанное воздействие комплекса загрязняющих веществ приводит к нарушению регуляции иммунных процессов у детей и в дальнейшем к повышению заболеваемости. Выявленная корреляционная зависимость между содержанием ксенобиотиков в воздухе, иммунологическими показателями и заболеваемостью позволяет использовать иммунологические показатели, такие как содержание Т- и В-лимфоцитов, естественных киллеров (больших гранулированных лимфоцитов) и основных классов иммуноглобулинов в сыворотке крови в качестве диагностических критериев при оценке влияния аэротехногенных загрязнителей окружающей среды на здоровье детей, что необходимо учитывать при разработке программ, направленных на сохранение и укрепление здоровья подрастающего поколения.

Выводы. 1. Установлено, что атмосферный воздух Кривого Рога интенсивно загрязняется вредными химическими веществами. Уровни загрязнения во многих случаях превышают ПДК и не имеют тенденции к снижению.

2. Рассчитано ранговое место загрязнителей атмосферного воздуха по классу опасности и кратности превышения ПДК. Самые высокие места в рассчитанном ранге занимают формальдегид, диоксид серы и пыль.

3. Установлен дисбаланс иммунорегуляторных функций у детей Кривого Рога.

4. Многофакторным корреляционно-регресси-онным анализом установлена связь между наличием в воздухе загрязняющих веществ и иммунологическими показателями у детей.

5. Установлен высокий уровень заболеваемости детей Кривого Рога по всем нозологиям, особенно по заболеваниям органов дыхания, кожи и врожденным аномалиям.

6. Установлен высокий уровень корреляционной зависимости между содержанием в воздухе ксенобиотиков и заболеваниями органов дыхания, кожи, глаз, врожденными аномалиями.

Литература

1. Баевский Р. М., Берсенева А. П. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболевания. — М., 1997.

2. Баранов А. А. // Экологические проблемы педиатрии. - М., 1997. - С. 5-15.

3. Буштуева К. А., Случанко И. С. Методы и критерии оценки состояния здоровья населения в связи с загрязнением окружающей среды. — М., 1979.

4. Вельтищев Ю. Е. Экология и здоровье детей. — М., 1998.

5. ВОЗ. Европейское региональное бюро. Службы гигиены окружающей среды в странах Европы. Выбор политики. Региональные публикации ВОЗ. — Копенгаген, 2000.

6. Додшш Л. Г. // Гиг. и сан. - 1999. - № 3. - С. 9-10.

7. Закурдаев В. В., Лизунов Ю. В., Закурдаев Вл. В., Козлов В. Г. // Гиг. и сан. - 2004. - № 6. - С. 28.-31.

8. Петров Р. В., Хаитов Р. М., Пинегин Б. В. // Иммунология. - 1994. - № 6. - С. 6-9.

9. Румянцева Е. Г., Дмитриев Д. А. // Гиг. и сан. — 1999. - № 2. - С. 24-28.

10. Ярцев M. Н., Яковлева К. П. // Иммунология. — 2005. - № 1. - С. 36-44.

11. Boscolo Р., Di Gioacchino M., Oiao N. // Int. J. Immun-opathol. Pharmacol. - 2004. - Vol. 17, N 3. - P. 1-2.

12. Environment Medicine / Eds S. M. Brooks et al. — St. Louis, 1995.

Поступил« 07.02.08

С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 2009 удк 613.6:616.2-018.73-084

Н. Н. Несмеянова', Л. М. Соседова2, С. Ф. Шаяхметов3

ПОКАЗАТЕЛИ ДОНОЗОЛОГИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ СЛИЗИСТЫХ ОБОЛОЧЕК ВЕРХНИХ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ

'Врач-бактериолог клинико-диагностической лаборатории клиники Ангарского филиала НИИ медицины труда и экологии человека ГУ НЦМЭ ВСНЦ Сибирского отделения РАМН (т. 3951-55-40-86); 2зав. лабораторией токсикологических исследований АФ-НИИМТиЭЧ, доктор мед. наук (т. 3955-55-40-79); Ззам. директора по науке АФ-НИИМТиЭЧ (т. 3955-55-90-70, e-mail: imt@irmail.ru).

Представлен анализ результатов микробиологических, иммунологических и цитологических исследований верхних дыхательных путей практически здоровых людей, подвергающихся воздействию токсичных веществ. Выявлены изменения эндоэкологического статуса верхних дыхательных путей на донозологическом уровне, которые в дальнейшем могут привести к развитию клинически выраженной патологии. Определены информативные показатели донозологической диагностики, позволяющие выявлять ранние изменения микробоце-нозов, резистентности организма и цитологического статуса слизистых.

Ключевые слова: органы дыхания, верхние дыхательные пути, пожарные, заболеваемость, нарушения состояния здоровья.

N. N. Nesmeyanova, L. М. Sosedova, S. F. Shayakhmetov. - PRENOSOLOGICAL DIAGNOSIS OF THE UPPER AIRWAY MUCOSA

The paper analyzes the results of microbiological, immunological, and cytological studies of the upper airway in apparently healthy individuals exposed to toxic agents. The upper airway endoenvironmental changes have been found at the prenosological level, which may lead to the development of clinical pathology. The informative indicators of prenosological diagnosis have been determined, which make it possible to detect early changes in microbiocenoses, the body's resistance, and mucosal cytological status.

Key words: respiratory organs, upper airways, firemen, morbidity, health abnormalities