close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Гигиеническая оценка риска для здоровья детского населения при воздействии тяжелых металлов, загрязняющих окружающую среду (на примере г. Омска)

код для вставкиСкачать
ФИО соискателя: Мизина Надежда Григорьевна Шифр научной специальности: 14.02.01 - гигиена Шифр диссертационного совета: ДМ208.035.01 Название организации: Кемеровская государственная медицинская академия Адрес организации: 650029, г.Кемерово, ул. Во
На правах рукописи
Мизина Надежда Григорьевна
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РИСКА ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ
ДЕТСКОГО НАСЕЛЕНИЯ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ТЯЖЕЛЫХ
МЕТАЛЛОВ, ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
(НА ПРИМЕРЕ Г. ОМСКА)
14.02.01 – гигиена
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата медицинских наук
Кемерово – 2012
2
Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития
Российской Федерации
Научный руководитель:
доктор медицинских наук, профессор
Оглезнев Геннадий Андреевич
Официальные оппоненты:
Трофимович Евгений Михайлович доктор медицинских наук, ФБУН
«Новосибирский научно-исследовательский институт гигиены» Роспотребнадзора, главный научный сотрудник отдела гигиены окружающей среды и здоровья населения
Шибанова Наталья Юрьевна доктор медицинских наук, доцент, ГБОУ
ВПО «Кемеровская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России, профессор кафедры гигиены труда и гигиены питания
Ведущая организация: Научно-исследовательский институт гигиены и охраны
здоровья детей и подростков Федерального государственного бюджетного
учреждения «Научный центр здоровья детей» РАМН
Защита состоится «__»_______2012 года в __ часов на заседании диссертационного совета ДМ208.035.01 при ГБОУ ВПО КемГМА Минздравсоцразвития
России по адресу: 650029, г. Кемерово, ул. Ворошилова, 22 А.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО КемГМА Минздравсоцразвития России
Автореферат разослан «___»____________ 2012 года.
Ученый секретарь диссертационного совета
доктор медицинских наук, профессор
Коськина Е.В.
3
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Загрязнение окружающей среды – один из
внешних факторов, обусловливающих значительное ухудшение здоровья населения. С точки зрения опасности для здоровья населения в промышленноразвитом городе большое значение приобретают тяжелые металлы, находящиеся в окружающей среде. Высокие уровни загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами отмечаются во многих промышленных городах, как Российской Федерации, так и других стран (Б.А. Ревич 2004, С.Л. Авалиани 2004,
Г.Г. Онищенко 2005, Т.Ю. Завистяева 2006, С.В. Парфинович 2006, М.Н. Иванченко 2011, W.F. Chiang 2008, K.K. Sharma 2008). Тяжелые металлы – одна из
опаснейших групп веществ, загрязняющих окружающую среду, в повышенных
концентрациях они способны накапливаться в почве, растениях и продуктах
питания человека, вызывая необратимые процессы, отрицательно влияющие на
его жизнедеятельность. В связи с индустриализацией и химизацией промышленного производства, использованием новых технологий за последние годы
значительно увеличилось поступление тяжелых металлов в окружающую среду
и по пищевым цепочкам в организм человека (В.Б. Ильин 2004, В.Г. Маймулов
2004, Б.А. Ревич 2006).
Основным критерием для разработки мероприятий по защите здоровья
населения от воздействия неблагоприятных экологических факторов является
величина риска для здоровья людей, проживающих в зоне действия этих факторов. При определении значимости для организма детей длительного воздействия веществ на уровнях ниже регламентируемых особое значение имеет методология оценки риска (С.Л. Авалиани 2004, Г.Г. Онищенко 2005, Ю.А. Рахманин 2004). Показано, что даже при концентрации химического вещества в
объектах среды на уровне гигиенического регламента, величина риска для здоровья детского населения может быть достаточно высокой.
Общепризнанно, что здоровье детей является одним из наиболее чувствительных индикаторов, отражающих состояние качества окружающей среды. Реакция организма ребенка на воздействие неблагоприятных факторов окружающей среды в достаточной степени неспецифична и характеризуется ухудшением общих показателей здоровья, а также снижением иммунологической реактивности. Чувствительность детей к такому воздействию особенно повышается
в критические периоды роста и развития. Высокая чувствительность детского
4
организма, находящегося в процессе развития, не только определяет состояние
здоровья ребенка в настоящий момент, но и оказывает влияние на его дальнейшее развитие (В.Р. Кучма 2009, А.Г. Сухарев 2008, А.А. Баранов 2009).
В последние годы был опубликован ряд интересных работ, посвященных
влиянию тяжелых металлов на здоровье детского населения (А.В. Скальный,
2001, В.А. Ширинский, 2003, Н.В. Степанова, 2004, С.В. Парфинович 2006, А.Г.
Сетко, 2008, О.М. Басова, 2008, Р.А. Даукаев, 2010, М.Н. Иванченко, 2011). По
дизайну большинство исследований представляли собой гигиеническую оценку
среды обитания, однако методология оценки риска для изучения комбинированного комплексного многосредового влияния тяжелых металлов на здоровье
детского населения не использовалась. Вероятность возникновения неблагоприятных эффектов при воздействии веществ, загрязняющих окружающую
среду, определяемая уровнем риска для здоровья должна применяться для
обоснования разработки профилактических мероприятий.
Цель исследования – научное обоснование мер, направленных на снижение риска для здоровья детского населения, связанного с воздействием тяжелых металлов, загрязняющих окружающую среду в реальных условиях крупного промышленного центра.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
1. Провести гигиеническую оценку загрязнения тяжелыми металлами
объектов окружающей среды.
2. Оценить риск для здоровья детского населения при комплексном комбинированном воздействии тяжелых металлов, загрязняющих окружающую
среду.
3. Провести изучение экологообусловленной заболеваемости детского
населения на основе сравнительной оценки показателей, полученных при анализе персонифицированных баз данных, для территорий с различным уровнем
загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами.
4. Обосновать направления для включения в региональную целевую программу по охране окружающей среды, направленные на снижение риска для
здоровья детского населения, связанного с воздействием тяжелых металлов.
Научная новизна работы заключается в том, что на основании выполненных исследований представлены количественная и качественная оценка загрязнения окружающее среды тяжелыми металлами в городе Омске; ранжирование территорий города по уровню загрязнения тяжелыми металлами. Прове-
5
дена оценка риска здоровью детей при комплексном комбинированном воздействии тяжелых металлов на организм. Изучена экологозависимая заболеваемость детей на основе сравнительной оценки ее на территориях с различным
уровнем загрязнения тяжелыми металлами. Показана низкая информативность
общей заболеваемости в сравнении с данными персонифицированного учета ее.
Исследованы причинно-следственные взаимосвязи меду отдельными ведущими
нозоформами персонифицированной заболеваемости и загрязнением окружающей среды тяжелыми металлами. Обоснованы основные направления по снижению риска здоровью детей, связанного с воздействием тяжелых металлов.
Практическая значимость и внедрение результатов исследования.
Теоретическая и практическая значимость исследований обоснованы тем, что
впервые для крупного центра с развитой промышленностью машиностроения,
строительной индустрии, нефтехимии, насыщенного автомобильным транспортом представлены медико-экологические характеристики (карты) территорий
города по уровню загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами. Изложены новые данные по оценке риска для здоровья детей загрязнения окружающей среды комплексом тяжелых металлов.
Значение полученных результатов для практики подтверждается тем, что
они использованы дл коррекции СГМ в деятельности органов учреждений Роспотребнадзора Омской области (акт внедрения от 01.10.2010г.); использование
работы при подготовке планов работы Министерства сельского хозяйства и
продовольствия Омской области на 2010 год (акт внедрения от 02.09.2010г.); в
системе последипломного образования в ГБОУ ВПО «ОмГМА» Минздравсоцразвития РФ (акт внедрения от 01.02.2012г.);
Результаты исследования использованы при подготовке:
государственных докладов «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Омской области» за 2007 и 2008 гг.;
информационных бюллетеней «Влияние среды обитания на здоровье
населения Омской области» за 2007 и 2008 гг.;
информационно-аналитического бюллетеня «Здоровье матери и ребенка»
(2008г.);
информационно-аналитического бюллетеня «Онкологическая заболеваемость на территории Омской области» (2009г.);
атласа «Атмосферный воздух и здоровье населения Омской области»
6
(2009г.);
атласа «Социально-экономические показатели, среда обитания и здоровье
населения Омской области» (2008г.)
при подготовке целевой программы Омской области «Об охране атмосферного воздуха и мониторинговых исследованиях в Омской области до 2015
года» (акт внедрения 07.08.2009г.)
Положения, выносимые на защиту:
1. Качественные и количественные характеристики загрязнения окружающей среды города (атмосферный воздух, вода поверхностных водоемов, почва) различаются по видам, концентрациям тяжелых металлов и территориям, на
которых можно выделить три зоны.
2. Суммарный индекс опасности для детей (9,31), индивидуальный канцерогенный риск (2,7*10-3) зависит в основном от загрязнения мышьяком, кадмием и свинцом пищевых продуктов.
3. Имеется зависимость между содержанием тяжелых металлов в окружающей среде (железо, кадмий, марганец, медь, никель, свинец, хром, цинк) и
заболеваемостью детей по специфичным для действия тяжелых металлов на организм нозоформам (болезни эндокринной системы, органов пищеварения,
нервной системы, кожи и подкожной клетчатки), которая определяется только
на основе учета персонифицированных данных.
Диссертационная работа апробирована на совместном заседании проблемной комиссии «Гигиена, экология, эпидемиология, общественное здоровье
и здравоохранение» и кафедр гигиены, эпидемиологии, медицинской экологии
с курсами гигиены питания и радиационной гигиены ГБОУ ВПО «Омская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития РФ (23.12.2010г.).
Результаты исследований доложены на:
всероссийской научной конференции с международным участием "Демографическая ситуация в современной России: состояние и перспективы" (Тверь,
2008),
итоговом совещании Федеральной службы по надзору в сфере защиты
прав потребителей и благополучия человека по вопросам гигиены детей и подростков (Москва, 2009),
7
межрегиональном
совещании
"По
вопросам
ведения
социально-
гигиенического мониторинга в Сибирском и Уральском федеральных округах
Российской Федерации" (Барнаул, 2008).
форуме "Актуальные проблемы охраны атмосферного воздуха и перспективы развития мониторинговых исследований на территории Омской области"
(Омск, 2008),
Публикации. Материалы исследования опубликованы в 8 печатных работах, в том числе в 3 изданиях, рекомендованных ВАК Минобразования и
науки РФ для публикаций основных положений диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 154 страницах
машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, выводов, практических
рекомендаций. Работа иллюстрирована 38 таблицами, 37 рисунками, 1 схемой.
Библиографический список содержит 260 источников, в том числе 40 зарубежных авторов.
Диссертация выполнена в соответствии с планом научноисследовательской работы Омской государственной медицинской академии,
номер государственной регистрации 0120.0601310.
Личное участие. Выполнено научное исследование, сформирована рабочая гипотеза, определена тема, разработана программа исследования и план его
проведения. В рамках социально-гигиенического мониторинга осуществлялся
сбор данных по загрязнению объектов окружающей среды. Лично проведена
выкопировка баз данных по содержанию тяжелых металлов в окружающей среде, их анализ, расчет показателей риска; данных о заболеваемости детей на
участках, ее анализ. Проведена статистическая обработка и концептуальный
анализ результатов исследования. Подготовлены и внедрены информационные
документы в практику деятельности Роспотребнадзора, ГБОУ ВПО «Омская
государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития РФ, Министерства сельского хозяйства и продовольствия Омской области. Личный вклад
в сбор информации 70%, в творческую часть-100%.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы, научная новизна, практической значимость и определены основные положения, выносимые на защиту.
8
В первой главе проведен анализ литературных данных российских и зарубежных авторов, работающих над проблемой загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами и экологообусловленной заболеваемости детского
населения. Также освещены методические подходы к гигиенической оценке
риска для здоровья детского населения и методология оценки риска. Представлен анализ данных о влиянии каждого из тяжелых металлов, включенных в исследование, на здоровье детского населения. По данным литературных источников доказано влияние веществ, загрязняющих окружающую среду, в том
числе тяжелых металлов на здоровье детского населения. Приведена характеристика каждого тяжелого металла, включенного в данное исследование. Дано
обоснование необходимости проведения оценки риска для изучения влияния
тяжелых металлов на здоровье детского населения.
Во второй главе представлена программа, материалы и методы исследования. Объектом исследования было детское население города Омска – 242,8
тыс. человек, в том числе проживающих на опытном и контрольном участках –
3317 и 6362 человек соответственно.
В анализе данных о содержании загрязняющих веществ в объектах окружающей среды г. Омска использованы материалы центра по мониторингу загрязнения окружающей среды ГУ "Омский ЦГМС-Р", ФГУЗ "Центр гигиены и
эпидемиологии в Омской области", Управления по технологическому и экологическому надзору Ростехнадзора по Омской области и материалов государственной статистической отчетности по форме 2ТП-(воздух), регионального
фонда социально-гигиенического мониторинга Управления Роспотребнадзора
по Омской области. В базу данных включены результаты исследований на содержание ТМ атмосферного воздуха на постах наблюдения (192 пробы), воды
поверхностных водоисточников (3729 проб) и почвы (240 проб); результаты исследований на содержание ТМ пищевых продуктов (17059 проб) и воды питьевой (300 проб); данные о численности детского населения г. Омска (242776 человек); данные статистической формы №12 «Сведения о числе заболеваний» –
4797084 случаев (сплошное наблюдение), данные реестра оказания медицинской помощи детям – 2536741 случаев (сплошное наблюдение)).
Программа исследования включала четыре этапа (рис. 1).
В качестве основного критерия гигиенической оценки загрязнения объектов окружающей среды химическими веществами использовались предельно
допустимая концентрация (ПДК) или ориентировочно допустимая концентра-
9
ция (ОДК) или допустимые уровни тяжелых металлов, загрязняющих атмосферный воздух, почву, воду открытых водоёмов, питьевую воду и продукты
питания.
Цель
исследования
Научное обоснование мер, направленных на снижение риска для здоровья
детского населения, связанного с воздействием тяжелых металлов,
загрязняющих окружающую среду в реальных условиях крупного
промышленного центра
Задачи
исследования
II этап
I этап
Провести
гигиеническую
оценку загрязнения
тяжелыми
металлами объектов
окружающей среды
Оценить риск для здоровья
детского населения при
комплексном
комбинированном
воздействии тяжелых
металлов, загрязняющих
окружающую среду на
территории г. Омска
III этап
Провести изучение
экологообусловленной
заболеваемости детского населения
на основе сравнитель ной оц енки
показателей, полученных при
анализе персонифицированных баз
данных, д ля территорий с различны м
уровнем загрязнения окружающей
среды тяжелыми металлами.
IV этап
Обосновать направления д ля
включ ения в региональ ную
целевую программу по охране
окружающей среды,
направленные на снижение
риска д ля здоровья д етского
населения, связанного с
воздействием тяжелых
металлов
Объект и
объем
исследования
Атмосферный воздух (данные наблюдений по постам – 192 пробы), вода открытых
водоёмов (данные наблюдений в створах – 3729 проб), вода питьевая (300 проб),
почва (240 проб) и пищевые продукты (17059 проб), детское население г. Омска
(242776 человек) и др.
Источники
информации,
методы
Источники информации:
•данные ГУ «Омский ЦГМС-Р»
•данные ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии»
•статистические отчетные формы
Территориального органа Росстата и
Министерства здравоохранения Омской области
исследования
Результаты
исследования
Внедрение в
практику
разработанных
предложений
Методы исследования:
•гигиеническая оценка факторов окружающей среды
•оценка риска
•геоинформационный
•эпидемиологический
•статистические
Разработаны мероприятия направленные на снижение риска для здоровья детского населения при
воздействии тяжелых металлов,
металлов, загрязняющих окружающую среду на территории города Омска,
Омска, на
основе данных полученных в ходе выборочных исследований,
исследований, а также результатов социальносоциальногигиенического мониторинга,
мониторинга, которые должны включать:
включать: расширение мониторинговых
исследований загрязнения объектов окружающей среды с целью выделения зон повышенного
риска для здоровья детского населения;
населения; формирование экологической культуры населения.
населения.
Р и с у н о к 1 Программа исследования
Для гигиенической характеристики загрязнения атмосферного воздуха
тяжелыми металлами использовался индекс загрязнения атмосферы – расчетная
величина, характеризующая загрязнение атмосферного воздуха, которая зависит от среднегодовой концентрации и учитывает вклад основных загрязняющих
веществ. Оценка степени опасности загрязнения почв комплексом металлов,
отражающей дифференциацию загрязнения воздушного бассейна городов, как
металлами, так и другими наиболее распространенными ингредиентами (пыль,
окись углерода, окислы азота, сернистый ангидрид), проводилась с использованием показателя Zc. Оценка взаимосвязей в системе «среда обитания – здоровье
населения» проводилась с применением методологии оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. Было проведено четыре основных этапа: идентификация опасности;
оценка экспозиции; оценка зависимости «доза-эффект»; характеристика риска.
10
На этапе идентификации опасности использовался метод предварительного
ранжирования потенциальных канцерогенов по величине суммарной годовой
эмиссии и весового коэффициента канцерогенного эффекта (Wc), устанавливаемого в зависимости от значений фактора канцерогенного потенциала и группы
канцерогенности. Также на данном этапе определялись критические органы и
системы, в которых вредные эффекты наблюдаются при самых низких воздействующих дозах. На этапе оценки экспозиции была получена информация о
том, с какими реальными дозовыми нагрузками сталкивается детское население, т.е. оценка ожидаемых максимальных и осредненных экспозиционных
нагрузок. Оценка зависимости «доза-эффект» проводилась на основе анализа
данных о нормативных гигиенических критериях, имеющих отношение к регламентированию содержания приоритетных примесей в объектах среды обитания человека, и других источников, содержащих информацию о дозозависимых ответах при разных уровнях и характерах экспозиции, применительно к
оцениваемой ситуации.
Расчет индивидуального канцерогенного риска осуществлялся с использованием данных о величине экспозиции и значениях факторов канцерогенного
потенциала (фактор наклона, единичный риск): CR = LADD*SF, где LADD –
среднесуточная доза в течение жизни, г/(кг*день); SF – фактор наклона, отражает степень нарастания канцерогенного риска с увеличением воздействующей
дозы на одну единицу, (мг/(кг*день))-1.
Канцерогенный риск определялся как вероятность развития злокачественных новообразований на протяжении всей жизни человека. Риск развития
канцерогенных эффектов рассчитывался с использованием величины индивидуального канцерогенного риска (ICR) – вероятности развития неблагоприятного эффекта среди всех подвергшихся воздействию людей: ICR=ADD*Sfi, где:
ADD – среднесуточная доза в течении жизни, мг/(кг*день); SFi – потенциал
канцерогенного риска для перорального воздействия, (мг/(кг*день))-1. Характеристика риска развития неканцерогенных эффектов для отдельных веществ
проводилась на основе расчета коэффициента опасности по формуле: HQ =
AC/RfC, где: HQ – коэффициент опасности; АС – средняя концентрация, мг/м3;
RfC – референтная (безопасная) концентрация, мг/м3. По территориальному
принципу на территории г. Омска были выбраны два участка «опытный» в Октябрьском административном округе и «контрольный» в Советском административном округе (рис. 2).
11
Р и с у н о к 2 Расположение опытного и контрольного участков на территории города Омска
12
Критерием выбора участков явились уровни загрязнения тяжелыми металлами атмосферного воздуха и почвы, так как загрязнение питьевой воды и
продуктов питания дифференцировать по территориальному принципу не
представляется возможным. Состояние здоровья детского населения оценивалось по показателям первичной и общей заболеваемости населения, а также по
персонифицированным данным. Соответственно по территориальному принципу для выявления причинно-следственных связей в системе «среда-здоровье»
были определены две группы детей, проживающих на территориях Октябрьского и Советского административных округов г. Омска.
Материалы исследования подвергнуты статистической обработке с использованием методов параметрического и непараметрического анализа: Uкритерий Манна-Уитни, H-критерий Краскелла-Уоллеса для числовых данных,
метод углового преобразования Фишера для качественных данных, ранговый
коэффициент корреляции Спирмена. Для характеристики пространственного
распределения данных использовался картографический метод с использованием геоинформационной системы MapInfo 8.0. Накопление, корректировка, систематизация, статистический анализ исходной информации и визуализация
полученных результатов проводилась в электронных таблицах «Excel» стандартного пакета Microsoft Office, с использованием программы «STATISTICA
6.0».
В третьей главе представлена гигиеническая характеристика загрязнения
объектов окружающей среды тяжелыми металлами в городе Омске. Суммарно
выброс тяжелых металлов в атмосферу г. Омска в среднем за год составляет
38,2 тонны, более 90% приходится на окись железа. Также к приоритетным загрязнителям могут быть отнесены хром и марганец. Характер загрязнения атмосферного воздуха определяется, прежде всего, расположением промышленных предприятий. За период наблюдения 2003–2007 гг. превышений максимально разовых ПДК для тяжелых металлов на постах наблюдения за качеством атмосферного воздуха зарегистрировано не было. Это может быть обусловлено как низким уровнем загрязнения атмосферного воздуха, так и недостаточным количеством постов наблюдения и отбираемых проб воздуха в течение года.
Уровень загрязнения воздуха, определяемый показателем ИЗА, в 2003–
2007 гг. характеризовался как высокий и очень высокий (от 9 до 15). Уровень
загрязнения атмосферы тяжелыми металлами, учитывающий вклад восьми тя-
13
желых металлов (железо, кадмий, марганец, медь, никель, свинец, хром и цинк)
был низким (ИЗА от 0,226 до 0,308).
В структуре ИЗА на долю тяжелых металлов приходилось в среднем
2,2%. Уровень загрязнения (0,335) на 7 посту, расположенном на территории
опытного участка, был значительно выше, чем (0,180) на 26 посту, расположенном на территории контрольного участка, на протяжении всего периода
наблюдения, за счет трех металлов: кадмий, марганец и свинец.
Превышение ПДК(ОДК) в пробах почвы на территории г. Омска отмечалось для следующих металлов: хром, кобальт, мышьяк и свинец (от 1,1 до 15,6
раз). Превышение фоновых концентраций наблюдалось для следующих металлов: ванадий, хром, железо, кобальт, медь, цинк и свинец (от 1,1 до 2,2 раз).
Приоритетными загрязнителями почвы на территории г. Омска являются хром,
кобальт, мышьяк и свинец. Гигиеническая оценка загрязнения почв тяжелыми
металлами с учетом территориальных различий также позволила выделить на
территории г. Омска три зоны, характеризующиеся различным уровнем загрязнения:
I зона (высокого загрязнения) – Кировский и Октябрьский АО, где статистически значимы более высокое содержание в пробах почвы тяжелых металлов: ванадия, хрома, железа и кобальта в Кировском, мышьяка и свинца в Октябрьском, марганца, никеля и меди в обоих округах. На территории высокого
загрязнения почвы проживает 70,6 тыс. детей (36,4%);
II зона (умеренного загрязнения) – Центральный АО, где статистически
значимо в пробах почвы более высокое содержание никеля, меди, мышьяка и
свинца. На территории умеренного загрязнения почвы проживает тыс. 45,0 детей (23,2%);
III зона (условно чистая) – Ленинский и Советский АО, где статистически
значимо было ниже содержание в пробах почвы тяжелых металлов: хрома и кобальта в Ленинском, меди, мышьяка и свинца в Советском АО, ванадия, марганца, железа и никеля. В условно чистой зоне проживает 78,3 тыс. детей
(40,3%) ( рис.3).
14
Р и с у н о к 3 Уровни загрязнения атмосферного воздуха и почвы тяжелыми металлами на территории города Омска
15
Были установлены статистически значимые различия содержания тяжелых металлов по административным округам для всех металлов, кроме цинка
(H-критерия Краскела-Уоллиса; p=0,005), а также по суммарному показателю
загрязнения почв. С учетом характеристики загрязнения почвы на территории г.
Омска как допустимой (Zc<16) следует ожидать наиболее низкий уровень заболеваемости детей и минимальную частоту встречаемости функциональных отклонений.
За рассмотренный период вода реки Иртыш характеризовалась как «грязная» и «очень загрязненная» (4А и 3Б класс соответственно), критическим показателем загрязненности воды являлись соединения меди. Вода реки Омь по
качеству оценивалась как «грязная», относилась к 4 классу, разрядам А и Б,
критическими показателями загрязненности реки Омь в створах г. Омска являлись соединения марганца. В пробах питьевой воды не было зарегистрировано
превышений предельно допустимых концентраций марганца, меди, свинца,
мышьяка. Отмечалось превышение предельно допустимой концентрации железа максимально в 2 раза (0,62 мг/л).
В пробах пищевых продуктов превышений допустимых уровней по содержанию тяжелых металлов, определяемых в соответствии с гигиеническими
требованиями безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов, установлено не было. Суммарное поступление веществ, загрязняющих продукты питания, в том числе тяжелых металлов, складывается из общей дозовой нагрузки.
Незначительные концентрации загрязняющих веществ соответственно при
суммарном поступлении оказывают значительное влияние на здоровье населения, что может быть оценено с применением методологии оценки риска.
В четвертой главе приведена оценка риска для здоровья детского населения при комплексном комбинированном многосредовом воздействии тяжелых металлов, загрязняющих окружающую среду. Изучение степени выраженности канцерогенных и токсических свойств загрязнителей позволило выявить
в объектах окружающей среды шесть металлов, обладающих канцерогенным
эффектом на организм человека (кадмий, кобальт, мышьяк, никель, свинец,
хром) и пять металлов, для которых доказано наличие негативного эффекта на
здоровье человека (ванадий, железо, марганец, медь, цинк), оказывающих хроническое воздействие при хроническом ингаляционном, пероральном и перкутанном поступлении. В качестве потенциальных химических канцерогенов были рассмотрены три тяжелых металла, относящихся к 1 группе по классифика-
16
ции МАИР (кадмий, мышьяк, хром), два – к группе 2А (кобальт, свинец) и один
– к группе 2В (никель). Из веществ, не обладающих потенциальной канцерогенной опасностью, были рассмотрены пять тяжелых металлов, оказывающих
токсическое влияние преимущественно на органы дыхания при хроническом
ингаляционном воздействии и на желудочно-кишечный тракт, печень и кроветворную систему при пероральном и перкутанном поступлении.
На основании проведенного ранжирования загрязняющих веществ с учетом их содержания в объектах окружающей среды были выделены химические
ингредиенты, обладающие выраженным канцерогенным эффектом и представляющие наибольшую канцерогенную опасность для населения, проживающего
в зоне потенциального влияния: кадмий, кобальт, мышьяк никель, свинец,
хром. Наиболее приоритетными химическими веществами по степени риска
неканцерогенных (общетоксических) эффектов являются железо, хром и ванадий. На основании анализа системной и органотропной направленности хронического действия тяжелых металлов, содержащихся во всех объектах окружающей среды, прежде всего, следует ожидать увеличения общетоксических эффектов со стороны дыхательной, кроветворной и центральной нервной систем,
а также желудочно-кишечного тракта и почек. Максимальные суммарные дозы
при воздействии тяжелых металлов были характерны для марганца и железа.
Максимальные дозовые нагрузки отмечались при контакте детей с почвой и
употреблении питьевой воды.
Суммарный индекс опасности для детского населения при воздействии
тяжелых металлов, загрязняющих окружающую среду на территории г. Омска
составил 9,31. Приоритетной средой поступления являлись пищевые продукты
(HIf=7,32), приоритетным путем поступления, соответственно, – пероральный
(HIo=7,9). Приоритетным загрязнителем с учетом оценки риска для здоровья
детского населения был определен мышьяк (HQAs=4,61), на втором месте –
кадмий (HQCd=1,69), на третьем месте свинец (HQPb=1,56), так же за счет пищевых продуктов.
На основании выполненного анализа следует констатировать, что полученное значение неканцерогенного риска (HQ=9,31) превышает диапазон приемлемости равный единице, однако судить о величине возможного неблагоприятного воздействия на здоровье детского населения города Омска не представляется возможным.
Расчет индексов опасности, проведенный с учетом критических органов и
17
систем, поражаемых при хроническом ингаляционном и хроническом пероральном и перкутанном воздействии, показал, что в случае комбинированного
действия по типу суммации наиболее подвержены влиянию тяжелых металлов
эндокринная, нервная система и желудочно-кишечный тракт. Наибольший
вклад в риск воздействия на эндокринную и нервную системы и желудочнокишечный тракт вносит мышьяк. Наиболее значимую роль в формировании
риска воздействия на почки играет кадмий, на кроветворную и репродуктивную
системы – свинец,на органы дыхания – марганец.
В связи со стохастическим характером канцерогенного процесса, длительным латентным периодом, различиями в возрастной чувствительности точно предсказать сроки развития злокачественных новообразований на основе
имеющейся научной информации в популяции не представляется возможным.
Тем не менее, величины индивидуального и популяционного канцерогенных
рисков характеризуют верхнюю границу возможного канцерогенного риска на
протяжении периода, соответствующего средней продолжительности жизни
человека (70 лет).
Индивидуальный риск в течение всей жизни, составил 2,7*10-3. Наибольший вклад в величину риска внес мышьяк (49,6%), приоритетный путь поступления – пероральный. Данный уровень риска неприемлем ни для населения, ни
для профессиональных групп. При его достижении необходимо проведение
экстренных оздоровительных мероприятий по снижению риска. Одной из
наиболее чувствительных субпопуляций к действию химических веществ являются дети. Детское население подвержено повышенному риску возникновения нежелательных токсических эффектов вследствие особенности их деятельности и активности (в частности, из-за возможного контакта с почвой).
В пятой главе приведены результаты изучения показателей заболеваемости детского населения. На основании результатов, полученных при использовании методологии оценки риска для здоровья детского населения города Омска, были определены органы-мишени, которые наиболее часто поражаются
при воздействии тяжелых металлов, загрязняющих окружающую среду города
Омска, и, следовательно, были определены нозологические формы, включенные в дальнейшее исследование.
Различия в уровнях заболеваемости по данным сплошного и выборочного
исследований были установлены как на опытном, так и на контрольном участке. Уровень первичной заболеваемости на опытном участке соответствовал
18
уровню первичной заболеваемости по данным статистических отчетных форм,
на контрольном соответственно был ниже на 24%. Уровень персонифицированной заболеваемости детского населения на опытном участке статистически
значимо превышал уровень персонифицированной заболеваемости на контрольном участке (Z=-2,7; p=0,000) (рис.4)..
3,8E5
3,6E5
3,4E5
3,2E5
3E5
2,8E5
2,6E5
2,4E5
2,2E5
2E5
1,8E5
Среднее
±SE
±1,96*SE
1,6E5
1,4E5
контроль
опыт
Р и с у н о к 4 Уровни общей заболеваемости детского населения города
Омска на опытном и контрольном участках по данным анализ персонифицированных баз данных (на 100 тыс. населения)
По нозологиям различия были неоднозначны: на контрольном участке
для всех изучаемых нозологий были зафиксированы более низкие показатели
по данным статистических форм, тогда как на опытном по отдельным нозоформам отмечалось превышение уровня персонифицированной заболеваемости
более чем в два раза (болезни органов пищеварения и болезни нервной системы).
В структуре обшей заболеваемости детского населения города Омска
эколого-обусловленные заболевания, в развитие которых вносит вклад неблагоприятное воздействие тяжелых металлов, загрязняющих объекты окружающей среды, составляли 12,5 % от общего числа всех заболеваний детей (0-17
лет). В структуре персонифицированной заболеваемости детского населения
города Омска на опытном и контрольном участках были установлены статистически значимые различия для отдельных нозологических классов: болезней
нервной системы (6,6% и 4,0%, =2,0; р=0,002 соответственно) и болезней органов пищеварения (19,0% и 5,7%, =9,8; р=0,000 соответственно).
19
Корреляционная зависимость была установлена между заболеваемостью
детского населения болезнями эндокринной системы и содержанием марганца,
железа и свинца в почве (r=0,79-0,88; p=0,005) и кадмия в атмосферном воздухе
(r=0,66; p=0,005); между заболеваемостью детского населения болезнями органов пищеварения и содержанием марганца, меди, кадмия и цинка в атмосферном воздухе (r=0,70-0,80; p=0,001) и марганца, железа, никеля, хрома и свинца в
почве (r=0,75-0,91; p=0,002); между заболеваемостью детского населения болезнями нервной системы и содержанием марганца, меди и цинка в атмосферном воздухе (r=0,68-0,74; p=0,003) и марганца, железа, никеля, хрома и свинца в
почве (r=0,63-0,82; p=0,04); заболеваемостью детского населения болезнями
кожи и подкожной клетчатки и содержанием меди в атмосферном воздухе
(r=0,66; p=0,005) и железа, никеля и меди в почве (r=0,70-0,81; p=0,015) на
опытном и контрольном участках
Т а б л и ц а 1 − Результаты корреляционного анализа показателей заболеваемости детского населения по данным персонифицированных баз и содержания ТМ в атмосферном воздухе и почве г. Омска
ТМ
железо
кадмий
марганец
медь
никель
свинец
хром
цинк
Ранговый коэффициент корреляции Спирмена при
заболеваниях различных систем
Фактор среды
кожи и
органов пи- нервной
эндокринной
подкожной
щеварения
системы
клетчатки
почва
0,80*
0,91***
0,81***** 0,70******
атмосферный
0,66*
0,70**
воздух
атмосферный
0,76**
0,68****
воздух
почва
0,79*
0,75***
0,75*****
атмосферный
0,77**
0,72****
0,66*
воздух
почва
0,81******
почва
0,83***
0,65***** 0,71******
почва
0,88*
0,77***
0,82*****
почва
0,84***
0,63*****
атмосферный
0,80**
0,74****
воздух
Примечания: *- достоверность различий (р=0,005)
**- достоверность различий (р=0,001)
*****- достоверность различий (р=0,004)
***- достоверность различий (р=0,002)
******- достоверность различий (р=0,015)
****- достоверность различий (р=0,003)
20
Оценка комбинированного комплексного многосредового воздействия
тяжелых металлов, загрязняющих окружающую среду, с использованием методологии оценки риска, статистический анализ данных по показателям в системе
«среда обитания – здоровье детского населения», а также сопоставление с литературными данными об экологозависимой заболеваемости детей позволили
обозначить причинно-следственные связи между загрязнением объектов окружающей среды и состоянием здоровья детского населения г. Омска. Значимый
вклад в развитие экологообусловленной патологии на территории города Омска
вносят следующие тяжелые металлы: железо, марганец, медь, никель и свинец.
Наиболее подвержены действию ТМ, загрязняющих объекты окружающей среды эндокринная и нервная системы, органы пищеварения, кожа и подкожная
клетчатка.
В заключении отражена необходимость разработки и внедрения комплекса мероприятий по охране окружающей среды в связи с влиянием тяжелых
металлов, загрязняющих объекты окружающей среды на территории города, на
здоровье детского населения, выражающегося в более высоких уровнях как
общей заболеваемости, так и заболеваемости по отдельным классам экологообусловленной патологии в зонах высокого загрязнения. Данные мероприятия
направлены на снижение или устранение риска для здоровья детского населения при комплексном комбинированном воздействии тяжелых металлов, загрязняющих окружающую среду на территории города, на основе данных полученных в ходе выборочных исследований, а также результатов социальногигиенического мониторинга, которые должны включать: расширение мониторинговых исследований загрязнения атмосферного воздуха, почвы и воды поверхностных водоемов с целью выделения зон повышенного риска для здоровья детского населения; формирование экологической культуры населения, в
том числе детского, включающее проведение научно-практических конференций, а также активное привлечение средств массовой информации к мероприятиям по экологическому просвещению населения.
1.
ВЫВОДЫ
Окружающая среда в городе Омске загрязнена комплексом тяжелых металлов (свинец, мышьяк, кадмий, цинк, никель, хром, железо, медь, марганец, кобальт), концентрации которых в отдельных средах (атмосферный
воздух, пищевые продукты, питьевая вода) не превышают соответствую-
21
щих допустимых величин. Распределение их по территории города неравномерно, где можно выделить три зоны: высокого, умеренного загрязнения
2.
и условно чистую.
В формирование риска неканцерогенных эффектов значительный вклад
вносят мышьяк (HQAs=4,6), кадмий (HQCd=1,7), свинец (HQPb=1,6), которые
определили неблагоприятное орагнотропное воздействие на эндокринную
(HI=7,9), нервную системы (HI=7,0) и желудочно-кишечный тракт
3.
(HI=5,1).Наибольший вклад в формирование индивидуального канцерогенного риска в течение всей жизни ребенка (2,7*10-3) внесли мышьяк,
свинец и кадмий (суммарно 95%) при пероральном поступлении.
Имеются значимые различия в уровнях и структуре персонифицированной
заболеваемости детского населения города Омска для участков, дифференцированных по уровню загрязнения объектов окружающей среды, в том
числе по ряду экологообусловленных нозологий: болезни эндокринной системы (Z=-2,7; p=0,000), болезни органов пищеварения (Z=-2,7; p=0,001;
=9,8; р=0,000), болезни кожи и подкожной клетчатки (Z=-2,0; p=0,000),
болезни нервной системы (Z=-2,7; p=0,000; =2,0; р=0,002).
4.
Установлена корреляционная зависимость между заболеваемостью детского населения болезнями эндокринной системы (r=0,66-0,88; p=0,005), органов пищеварения (r=0,70-0,80; p=0,001), нервной системы (r=0,63-0,82;
p=0,04), кожи и подкожной клетчатки (r=0,70-0,81; p=0,015) и содержанием
тяжелых металлов (марганец, железо, свинец, кадмий, медь, цинк, никель и
хром) в атмосферном воздухе и почве на опытном и контрольном участках.
5.
Для уменьшения уровня риска воздействия тяжелых металлов на здоровье
детского населения следует организовать действенную систему мониторинговых мероприятий, в том числе в рамках информационноаналитической подсистемы социально-гигиенического мониторинга; экологическое просвещения детского населения; определения тяжелых металлов в биосредах детской популяции в системе организации медицинского
обеспечения детей в организованных коллективах при прохождении медицинских осмотров.
22
1.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
Мероприятия по охране окружающей среды должны включать участие в
осуществлении государственного экологического мониторинга на территории города Омска в порядке, установленном федеральным законодательством, а также организацию действенной системы социальногигиенического мониторинга в части оценки влияния тяжелых металлов,
загрязняющих окружающую среду на здоровье населения.
2.
В систему государственного экологического мониторинга целесообразно
включить:
проведение мониторинговых исследований загрязнения атмосферного воздуха тяжелыми металлами на стационарных, в том числе автоматизированных (число которых должно быть увеличено до 15), и передвижных постах
наблюдений. Организация мониторинговых исследований влияния выбросов предприятий промышленности на уровень загрязнения атмосферного
воздуха, в целях выявления приоритетных загрязнителей. Отбор проб и
проведение исследований выбросов автотранспортных средств в окружающую среду в целях введения ограничений на передвижение транспортных средств в городе Омске;
исследований на содержание тяжелых металлов в воде поверхностных водоемов, расположенных на территории города Омска;
исследований загрязнения почв тяжелыми металлами и состояния недр на
территории города Омска;
исследований на содержание мышьяка в песке, используемом для организации песочниц на территориях детских дошкольных учреждений;
исследований почв приусадебных участков и стадионов образовательных
учреждений на содержание тяжелых металлов с целью решения вопроса о
возможности занятий детей на данной территории и выращивания овощей;
3.
Формирование экологической культуры населения, в частности проведение
экологических мероприятий, организацию экологического просвещения
обучающихся в общеобразовательных учреждениях, экскурсионнопознавательных мероприятий в рамках осуществления экологического
просвещения, а также мероприятий по обеспечению населения информацией о состоянии окружающей среды в средствах массовой информации.
23
4.
В целях оперативного контроля и своевременного информирования органов исполнительной власти о состоянии окружающей среды на территории
города Омска продолжить ведение электронного атласа "Атмосферный
воздух и здоровье населения", разработанного на основании результатов
5.
6.
данного исследования.
Для совершенствования системы социально-гигиенического мониторинга
необходимо ввести в практику работы учреждений Роспотребнадзора по
Омской области методологию расчета канцерогенного риска для здоровья
населения при воздействии тяжелых металлов, содержащихся в окружающей среде.
Для более точной оценки нагрузки тяжелыми металлами на организм ребенка необходимо проводить в рамках медицинских осмотров определение
содержания тяжелых металлов в биосредах детского организма.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
Публикации в журналах, рекомендованных ВАК
1. Мизина, Н. Г. Эколого-гигиеническая оценка влияния тяжелых металлов, содержащихся в почве, на здоровье детского населения / Н. Г. Мизина //
Здоровье населения и среда обитания. – 2009. – №4 (193). – С. 32-34.
2. Мизина, Н. Г. Мониторинг гигиенического состояния городских почв
как элемент оценки риска здоровью населения / Н. Г. Мизина, Е. Н. Трошина //
Здоровье населения и среда обитания. – 2008. – № 12 (189).– С. 34-36.
3. Мизина, Н. Г. Гигиеническая оценка риска для здоровья детей в системе «среда обитания здоровье населения» / Н. Г. Мизина, П. А. Вейних //
Здоровье населения и среда обитания. – 2008. – № 10 (187). – С. 37-38.
Публикация в журнале
4. Лаптева, Е. Г. Здоровье матери и ребенка / Е. Г. Лаптева, О. В. Мигунова, Н. Г. Мизина // Роспотребнадзор в Омской области. – 2008. – №4 (16).– С.
10-12.
Материалы конференций
5. Мизина, Н. Г. Социально-гигиенические и экологические аспекты сохранения популяционного здоровья детей и подростков / Н. Г. Мизина, Г. А.
Оглезнев, В. А. Ляпин, И. И. Новикова // Актуальные проблемы обеспечения
санитарно-эпидемиологического благополучия населения : сб. материалов VII
24
межрегиональной науч.-практ. конф. с международным участием. Омск, 2007.
– С.148-154.
6. Калиненко, Н. А. Влияние тяжелых металлов на здоровье детского
населения крупного промышленного центра / Н. А. Калиненко, Н. Г. Мизина,
Е. Н. Трошина // Актуальные проблемы охраны атмосферного воздуха и перспективы развития мониторинговых исследований на территории Омской области: материалы конференции. – Омск, 2008. – С.8-13.
7. Ерофеев, Ю. В. Использование ресурсов социально-гигиенического
мониторинга при подготовке областной целевой программы «Об охране атмосферного воздуха и мониторинговых исследованиях в Омской области до 2015
года» / Ю. В. Ерофеев, О. В. Мигунова, Н. Г. Мизина, Е. Г. Лаптева // Материалы совещания по вопросам ведения социально-гигиенического мониторинга в
Сибирском и Уральском федеральных округах Российской Федерации. Барнаул, 2008. – С. 173-176.
8. Мизина, Н. Г. Влияние тяжелых металлов на здоровье детского населения крупного промышленного центра / Н. Г. Мизина, Е. Н. Трошина, Ю. В.
Ерофеев // Демографическая ситуация в современной России: состояние и перспективы : материалы всероссийской конференции с международным участием.
– Тверь, 2008. – С.205-208.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
МАИР - Международное агентство исследования рака
СГМ - социально-гигиенический мониторинг
ТМ – тяжелые металлы
Документ
Категория
Медицинские науки
Просмотров
302
Размер файла
750 Кб
Теги
кандидатская
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа