Научно-методические подходы к проведению исследования для установления связи нарушений здоровья населения с многосредовым воздействием химических факторов в зоне влияния предприятий по производству алюминия и целлюлозно-бумажной промышленности

2С

ЗНивО сентябрь M0Q

УДК 614.1:614.7

НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ПРОВЕДЕНИЮ ИССЛЕДОВАНИЯ

ДЛЯ УСТАНОВЛЕНИЯ СВЯЗИ НАРУШЕНИЙ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ С МНОГОСРЕДОВЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ ПО ПРОИЗВОДСТВУ АЛЮМИНИЯ И ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Н.В. Зайцева1, М.А. Землянова1, А.Н. Пережогин2, И.Г. Жданова-Заплесвичко2

1ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения», Пермь, Россия

2Управление Роспотребнадзора по Иркутской области, Иркутск, Россия

Представлены научно-методические и практические подходы к проведению комплекса гигиенических и медико-биологических исследований для установления и количественной оценки связи нарушений здоровья населения с многосредовым воздействием химических факторов риска в зоне влияния промышленных предприятий. Изложен алгоритм и методы проведения исследований для решения поставленных задач. Алгоритм действий представлен на примере оценки воздействия химических факторов риска, связанных с хозяйственной деятельностью предприятий по производству алюминия и целлюлозно-бумажной промышленности.

Результаты гигиенической оценки ситуации, углубленных исследований и доказанные причинно-следственные связи в системе «среда - здоровье» на популяционном, групповом и индивидуальном уровне являются основой для повышения эффективности принятия управленческих решений и разработки гигиенических рекомендаций по управлению риском здоровью населения, дополнительным медико-профилактическим мероприятиям по технологиям, учитывающим специфику воздействия приоритетных химических факторов риска.

Ключевые слова: химические факторы, гигиеническая ситуация, оценка риска, экспозиция, медико-биологические исследования, биомаркеры экспозиции и эффекта, причинно-следственные связи.

N.V. Zaitseva, М.А. Zemlyanova, A.N. Perezhogin, I.G. Zhdanova-Zaplesvichko  SCIENTIFIC AND METHODOLOGICAL APPROACHES TO CONDUCTING THE RESEARCH FOR COMMUNICATION OF HEALTH INFRINGEMENT WITH THE MULTI-MEDICAL INFLUENCE OF CHEMICAL FACTORS IN THE ZONE OF INFLUENCE OF ENTERPRISES ON PRODUCTION OF ALUMINUM AND PULP AND PAPER INDUSTRY  Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies, Perm, Russia; Irkutsk Regional Office of Rospotrebnadzor, Irkutsk, Russia.

The scientific-methodical and practical approaches to the organization and conduct of medical and biological research for establishing the connection between health disorders of the population and the multi-media impact of chemical factors in the zone of influence of industrial enterprises are presented. The order, methods, volume and the list of researches and the experts involved for the decision of tasks in view are stated. The algorithm of actions is presented on the example of the assessment of the impact of chemical risk factors associated with the economic activities of enterprises producing aluminum and the pulp and paper industry. The results of the hygienic assessment of the situation and the proven cause-effect relationships in the «environment - health» system at the population and individual level are the basis for making managerial decisions and developing hygienic recommendations for managing the health risk of the population, additional medical preventive measures for technologies that take into account the specific effects of priority Aemical risk factors.

Key words: chemical factors, sanitary and hygienic situation, risk assessment, exposure, biomedical research, biomarkers ofexposure and effect, cause and effect relationships.

Обеспечение сбережения здоровья граждан и создание для этого необходимых условий является одной из важнейших государственных задач, продекларированной в ряде правовых актов, в том числе в Концепции долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года, Стратегии национальной безопасности Российской Федерации до 2020 года, в Основах государственной политики в области экологического развития Российской Федерации на период до 2030 года [5, 8, 11]. Повышение качества жизни российских граждан, здравоохранение и рациональное природопользование признаны стратегическими приоритетами, обеспечивающими национальные интересы, в том числе повышение качества жизни, укрепление здоровья населения, обеспечение стабильного демографического развития страны.

В этом аспекте обеспечение санитарно-эпидемиологического благополучия населения является одной из приоритетных целей государственной политики и одним из основных усло-

ц

вий реализации конституционных прав граждан на охрану здоровья и благоприятную среду обитания. Решение проблем обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения приобретает особую значимость для крупных промышленных регионов, характеризующихся интенсивным загрязнением среды обитания [7].

Хозяйственная деятельность субъектов с одновременным размещением разнопрофильных промышленных предприятий, например, металлургического (производство алюминия) и целлюлозно-бумажного профиля (производство бумаги, картона), сопровождается стабильным поступлением в объекты среды обитания химических веществ, в том числе 1-го, 2-го класса опасности. В перечень приоритетных загрязнений (с учетом объема выброса и степени опасности для здоровья, включая канцерогены) входят взвешенные вещества, фтористый водород, фториды, бенз(а)пирен, аммиак, хлористый и цианистый водород, сероводород, метан-тиол, скипидар, мазутная зола, фенол и др.

СеНТЯбРЬ M0Q (294) ЗНивО

27

_ Кроме загрязнения атмосферного воздуха, стабильно регистрируется загрязнение почвы фтором, особенно выраженное в районах, приближенных к источникам выбросов [14].

Сложившаяся неблагоприятная санитарно-гигиеническая ситуация в этих регионах, обу-сэ словленная, в первую очередь, высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха, может оказывать негативное воздействие на здоровье и быть причиной повышенного уровня заболеваемости населения. Отмечается неблагоприятная динамика и повышенный уровень относительно среднероссийских показателей у взрослых и де-^зс тей заболеваемости болезнями органов дыхания, ^^ в том числе хроническим бронхитом, бронхиальной астмой; костно-мышечной системы, нервной системы, а также врожденных пороков [12]. с:^ Подтверждением неблагоприятной сани-^^ тарно-гигиенической ситуации на территории регионов являются многочисленные обращения —Р населения в органы государственной власти, ^^ местного самоуправления, в которых отмечает-^^ ся ухудшение состояния здоровья вследствие высокого уровня загрязнения атмосферного воздуха, выражающееся в повышенной частоте острых заболеваний органов дыхания, сердечно-сосудистой системы, нервной системы, онкологических заболеваний, а также в обострении хронических заболеваний.

Вышеизложенное диктует необходимость проведения исследований по установлению связи нарушений здоровья населения с воздействием загрязнений объектов среды обитания в зонах одновременного влияния предприятий по производству алюминия и деревообрабатывающей промышленности для повышения эффективности принятия управленческих решений и совершенствования системы мероприятий по охране здоровья населения.

Цель исследования - разработка алгоритма по выявлению и количественной оценке связи нарушений здоровья населения с многосредо-вым воздействием химических факторов в зоне влияния предприятий по производству алюминия и целлюлозно-бумажной промышленности.

Материалы и методы. Объектами исследования являлись стационарные источники выбросов аэрогенных химических факторов в зоне влияния предприятий по производству алюминия и целлюлозно-бумажной промышленности, качество атмосферного воздуха, почвы, снегового покрова, питьевой воды, основных групп пищевых продуктов; здоровье населения, постоянно подвергающегося экспозиции приоритетных химических факторов риска в зоне влияния выбросов предприятий по производству алюминия и целлюлозно-бумажной промышленности (дети 5-10 лет дошкольно-школьных организованных коллективов, родители детей с отсутствием профессионально обусловленных факторов риска).

Методика проведения исследования по установлению связи между загрязнением объектов среды обитания и нарушением здоровья населения предусматривала сбор информации об источниках и качестве объектов среды обитания территории с размещением изучаемых производств и сравнительно территории с отсутствием указанных производств. Анализ выполнен по данным государственной статистической отчетности, включающей сведения за последние 5 лет.

Оценка экспозиции, выделение приоритетных химических факторов неприемлемого риска для здоровья и соответствующих им крити-

ческих органов и систем выполнена в соответствии с методологией оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду [9].

Оценка структурно-динамических особенностей заболеваемости и смертности населения изучаемой территории и территории сравнения выполнена по данным государственной статистической отчетности за последние 10-15 лет. Связь заболеваемости с факторами риска устанавливали по расчету отношения шансов (OR) и его доверительного интервала (DI). Критерием наличия достоверной связи «экспозиция факторов - показатель эффекта (в виде заболевания)» являлось OR > 1 с учетом нижней границы доверительного интервала [13].

Для проведения углубленных исследований сформированы выборки детей 4-10 лет и взрослых 21-47 лет (родители детей) группы наблюдения и группы сравнения по результатам предварительного анкетирования: постоянное проживание и работа в данном районе (не менее 3 лет), отсутствие обострения хронических и наличия острых заболеваний в момент обследования, отсутствие профессионально обусловленных факторов риска у родителей обследуемых детей в период до рождения ребенка и во время беременности, удовлетворительные социально-гигиенические условия проживания. Все исследования выполнены в соответствии с обязательным соблюдением этических принципов медико-биологических исследований (Хельсинкская декларация 1975 года с дополнениями 1983 года, Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 52379-2005 «Надлежащая клиническая практика» (ICH E6 GCP)). Всего сформировано было 2 группы наблюдения: 1-я группа - 152 человека (98 детей, 54 взрослых, в том числе 36 пар «мать - ребенок»), проживающих в зоне влияния предприятия по производству алюминия; 2-я группа - 147 человек (95 детей, 52 взрослых, в том числе 31 пара «мать - ребенок»), проживающих в зоне влияния предприятия целлюлозно-бумажной промышленности. Группа сравнения составила 90 человек (47 детей, 43 взрослых, в том числе 15 пар «мать - ребенок»). Обследование проводилось при наличии заполненного информированного добровольного согласия на медицинское вмешательство и обработку персональных данных. Объем обследования включал социологический опрос, клинические, функциональные, лабораторные методы, нейропсихо-логическое тестирование, отбор биологических сред (крови, мочи, назального секрета, буккаль-ных эпителиоцитов), выполненный в соответствии с требованиями СП 1.3.2322-08.

Количественная оценка в биосредах содержания химических веществ, адекватных факторам установленной экспозиции, выполнена по определению в крови концентрации алюминия, бенз(а)пирена, хрома, марганца, свинца, никеля, фенола, метанола, бензола, толуола, этил-бензола, о-, м-, п-ксилолов; в моче - алюминия, фтор-иона стандартизированными методами в соответствии с МУК 4.1.765-99, МУК 4.1.323014, МУК 4.1.773-99 [1, 4, 61. Оценку содержания химических веществ в биосредах проводили относительно референтных уровней и показателей в группе сравнения [10]. Клиническое обследование выполнено субъективным (сбор анамнеза) и объективными методами (осмотр, пальпация, перкуссия, аускультация). Инструментальное (спирография, УЗИ, ЭКГ, КИГ) и

28

ЗНиСО сентябрь 1М

лабораторное (биохимические, иммунологические, иммуногенетические, общие клинические показатели) исследования выполнены унифицированными методами на базе ФБУН «ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения». Оценку полученных результатов в группе наблюдения проводили относительно возрастной физиологической нормы и показателей группы сравнения.

Полученные результаты индивидуальных исследований введены в информационную базу данных, организованную на платформе СУРБД SQL-сервер с открытой лицензией. Установление и параметризация причинно-следственных связей выполнено на основании обработки всей совокупности полученной информации методами статистического анализа, математического моделирования [2], эволюционного моделирования [3]. Сравнение двух несвязанных групп проводили по величине ^критерия Стьюдента при согласованности распределений случайных величин анализируемых показателей с законом нормального распределения. Статистически значимыми являлись отличия при р < 0,05. Оценку достоверности параметров и адекватности модели проводили на основании однофакторного дисперсионного анализа по критерию Фишера (Б > 3,96), коэффициенту детерминации (Я ) и ^критерию Стьюдента (1 > 2) при заданном уровне значимости р < 0,05. При построении математических моделей определяли 95%-е доверительные границы. Приостановлении адекватной модели, отражающей исследуемую зависимость, вещество в крови или моче принимали в качестве маркера хронической экспозиции, а значение показа ответа - в качестве маркера эффекта.

Результаты исследования. В результате выполненных исследований сформирован алгоритм установления и количественной оценки связи нарушений здоровья населения селитебной территории с многосредовым воздействием химических факторов в зоне влияния предприятий по производству алюминия и целлюлозно-бумажной промышленности.

На первом этапе реализации алгоритма проводится оценка источников загрязнения и качества объектов среды обитания (атмосферного воздуха, питьевой воды, почвы, пищевых продуктов) на основании анализа информации за 3-5-летний период на изучаемой территории и

территории сравнения: количество и состав выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух отдельными промышленными предприятиями и в целом (ф. 2 ТП-воздух); качество атмосферного воздуха по данным инвентаризации выбросов хозяйствующих субъектов, мониторинговых наблюдений в точках наблюдения Росгидромета и территориального отдела (ТО) Управления Роспотребнадзора; качество питьевой воды в разводящей сети централизованного питьевого водоснабжения, основных групп пищевых продуктов, выращенных/или произведенных на территории и реализуемых населению, почвы по данным мониторинговых наблюдений ТО Управления Роспотребнадзора.

На втором этапе проводится оценка экспозиции, определение численности экспонированного населения и дается характеристика риска (по расчету коэффициентов и индексов опасности) канцерогенных и неканцерогенных эффектов при многосредовом поступлении химических веществ. Выделение приоритетных химических факторов неприемлемого риска здоровью и соответствующих им критических органов и систем необходимо для прогноза ожидаемых негативных эффектов.

На третьем этапе для выделения показателей реализации риска здоровью на популяци-онном и групповом уровне проводится оценка структурно-динамических особенностей заболеваемости и смертности населения изучаемой территории и территории сравнения, включая анализ в половозрастном разрезе общей смертности и ее основных причин по данным Территориального органа Федеральной службы государственной статистики; заболеваемости населения (по форме госстатотчетности № 12); обращаемости за медицинской помощью населения по де-персонифицированным данным Территориального фонда обязательного медицинского страхования. Устанавливается связь заболеваемости с воздействием факторов риска (по расчету ОЯ).

На четвертом этапе проводятся углубленные исследования экспонированного и сравнительно неэкспонированного населения. Объем и перечень показателей для исследования формируется исходя из ожидаемых нарушений функций критических органов и систем, в отношении которых определен неприемлемый уровень риска (табл.) [4].

1

Таблица. Перечень приоритетных химических факторов риска и соответствующих им критических органов и систем при хронической экспозиции

Химические Критические органы и системы

факторы риска При ингаляционном поступлении При пероральном поступлении

Предприятие по производству алюминия

Фтористый водород костная ткань, органы дыхания зубы, костная ткань

Фториды твердые органы дыхания, костная ткань, зубы зубы, костная ткань

Бенз(а)пирен иммунная система, процессы развития процессы развития

Алюминий ЦНС ЦНС, ЖКТ, масса тела

Марганец ЦНС, органы дыхания, система крови ЦНС, система крови

Свинец ЦНС, система крови, процессы развития, система репродукции, эндокринная система, почки ЦНС, нервная система, система крови, процессы развития, система репродукции, эндокринная система

Никель органы дыхания, система крови, иммунная система, ЦНС ССС, система крови

Хром органы дыхания, печень, почки, иммунная система, ЖКТ печень, почки, ЖКТ

Взвешенные вещества органы дыхания -

Предприятие целлюлозно-бумажной промышленности

Фенол ССС, почки, ЦНС, печень, органы дыхания процессы развития, почки, ЦНС, ЖКТ

Метанол система крови, иммунная система, процессы развития, ЦНС, ССС, система репродукции ЦНС

Толуол нервная система, глаза, органы дыхания, процессы развития ЦНС, печень, почки

Этилбензол процессы развития, печень, почки, эндокринная система печень, почки

Ксилол нервная система, органы дыхания, глаза, почки, печень ЦНС, печень, система крови, почки

Бензол процессы развития, ЦНС, система крови, иммунная система, ССС, система репродукции -

сентябрь M (294) ЗНивО

29

—- Обследование детей и взрослых предусмат-=1 ривает оценку состояния системы дыхания, ве-^г гетативной и центральной нервной системы (ЦНС), опорно-двигательного аппарата, системы I— крови, сердечно-сосудистой системы (ССС), печени и почек, системы репродукции.

Обоснование маркеров экспозиции прово-—Р дится при выполнении условий: подтверждение с:^ научными данными (базы данных ВОЗ, ЕПА, 5В АРИПС «Опасные вещества», ЛТ8ВЯ) воз-еэ можности присутствия вещества из среды оби' тания или его метаболита в анализируемом биосубстрате при установленной экспозиции; достоверное (р < 0,05) превышение среднего значения показателя в группе наблюдения показателя сравнения (М ± т) > (Мк ± тк); налиму чие достоверной связи между концентрацией ^^ вещества в биосубстрате и уровнем экспозиции ^ (Я2 > 0,1;Б > 3,96; р < 0,05). —р Исследование и оценка общеклинических, ^^ биохимических, иммуногенетических и иммунологических показателей на индивидуальном уровне выполняется в соответствии с перечнем, составленным по результатам научных данных об ожидаемых негативных эффектах, адекватных характеру и уровню установленной экспозиции. Выявление заболеваний проводится на основании клинико-функционального и лабораторного обследования в соответствии с критериями, представленными в МКБ-10. При установлении связи с экспозицией учитываются только те диагнозы, частота которых достоверно (р < 0,05) превышает аналогичный показатель в группе сравнения и соответствует ожидаемым нарушениям со стороны критических органов и систем, в отношении которых установлен неприемлемый риск.

Обоснование маркеров эффектов (по показателям ответных реакций в виде отклонений лабораторных показателей или заболевания) проводится при выполнении условий: достоверное различие среднего значения показателя в группе наблюдения (М ± т) с показателем сравнения (Мк ± тк), частота встречаемости отклонений показателя или заболеваний больше 5 %; отклонение показателя от физиологической нормы биологически правдоподобно; имеется достоверн2ая связь показателя с маркером экспозиции (Я2 > 0,1; Б > 3,96; р < 0,05).

Экспертная оценка и анализ построенных логических цепочек в системе «экспозиция - маркер экспозиции» и «маркер экспозиции - маркер эффекта» завершает формирование доказательной базы установления и параметризации связи нарушений здоровья населения с много-средовым воздействием химических факторов в зоне влияния предприятий по производству алюминия и целлюлозно-бумажной промышленности.

Выводы. Установление связей в системе «среда - здоровье» является обязательным элементом при доказательстве причинения вреда здоровью в связи с негативным воздействием химических факторов риска, обосновании экономических ущербов и разработке управленческих решений, направленных на обеспечение санитарно-эпидемиологического благополучия населения регионов с размещением разнопрофильных производств.

Доказанные причинно-следственные связи в системе «среда - здоровье» направлены на повышение эффективности разработки гигиенических рекомендаций по управлению риском для здоровья населения, дополнительных медико-профилактических мероприятий по технологиям, учитывающим специфику воздействия приоритетных химических факторов риска, на популяционном, групповом и индивидуальном уровне.

ЛИТЕРАТУРА

1. Газохроматографический метод количественного определения ароматических (бензол, толуол, этилбензол, о-,м-,п-ксилол) углеводородов в биосредах (кровь): МУК 4.1.76599 // Определение химических соединений в биологических средах: Сборник МУК 4.1.763-4.1.779-99. М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России. 2000. С. 143.

2. Гланц С. Медико-биологическая статистика. М.: Практика, 1998; 459 с.

3. Зайцева Н.В. и др. Методические подходы к оценке риска воздействия разнородных факторов среды обитания на здоровье населения на основе эволюционных моделей / Н.В. Зайцева, П.В. Трусов, П.З. Шур [и др.] // Анализ риска здоровью. 2013. № 1. С. 15-23.

4. Количественное определение ионов фтора в моче с использованием ионселективного электрода: МУК 4.1.773-99 // Определение химических соединений в биологических средах: Сборник МУК 4.1.763-4.1.779-99. М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 2000. С. 97-105.

5. Концепция долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года (утв. распоряжением Правительства Российской Федерации от 17 ноября 2008 г. N° 1662-р): [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_ 82134/28c7f9e359e8af09d7244d8033c66928fa27e527/ (дата обращения: 10.07.2017).

6. Методика измерений массовых концентраций химических элементов в биосредах (кровь, моча) методом масс-спектро-метрии с индуктивно связанной плазмой: МУК 4.1.323014. М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 2015. С. 96-122.

7. Онищенко Г.Г. Итоги и перспективы обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения Российской Федерации // Гигиена и санитария. 2012. N° 4. С. 4-11.

8. Основы государственной политики в области экологического развития Российской Федерации на период до 2030 года (утв. Президентом РФ от 30 апреля 2012 г.): [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://base.garant.ru/ 70169264/ (дата обращения: 10.07.2017).

9. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду: Р 2.1.10.1920-04. М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004. 143 с.

10. Стратегия национальной безопасности Российской Федерации до 2020 года (утв. Указом Президента Российской Федерации от 12 мая 2009 г. № 537): [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/ 95521/ (дата обращения: 05.07.2017).

11. Тиц Н.У. Клиническое руководство по лабораторным тестам. М.: ЮНИМЕД-пресс, 2003. 960 с.

12. Флетчер Р. и др. Клиническая эпидемиология: Основы доказательной медицины / Р. Флетчер, С. Флетчер, Э. Вагнер. М.: Медиа Сфера, 1998. 352 с.

13. Хантаева Н.С. и др. Основные тенденции и особенности заболеваемости населения г. Братска Иркутской области в 2009-2013 гг.: Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 85-летию медико-профилактического факультета Иркутского государственного медицинского университета «Окружающая среда и здоровье» / Под ред. Е.П. Лемешев-ской. 30 ноября 2015 г., Иркутск: Издательство ООО «Типография ИРКУТ», 2015. С. 273-277.

14. Юшков Н.Н. и др. Влияние объектов экономики, функционирующих на территории г. Братска, на состояние компонентов окружающей среды / Н.Н. Юшков, М.Р. Ерофеева, А.Д. Синегибская // Системы. Методы. Технологии. 2015. № 3 (27). С. 128-138.

Контактная информация:

Землянова Марина Александровна, тел.: +7 (342) 236-39-30, e-mail: zem@fcrisk.ru Contact information:

Zemlyanova Marina, рhone: +7 (342) 236-39-30, e-mail: zem@fcrisk.ru