Медико-биологические показатели состояния здоровья населения в условиях комплексного природно-техногенного загрязнения среды обитания

УДК 614.7

МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ В УСЛОВИЯХ КОМПЛЕКСНОГО ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ

© 2009 Н.В. Зайцева. И.В. Май, С.Ю. Балашов Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения Роспотребнадзора, г.Пермь Статья получена 08.10.2009 г.

В работе проведено обобщение результатов натурных исследований качества среды обитания жителей д. Павлово Ординского района Пермского края, постоянно проживающих в сложных условиях природно-техногенного загрязнения и формирование доказательной базы негативного влияния низкого качества среды обитания на здоровье населения. Осуществлен анализ уровней острых и хронических воздействий на население, обобщены результаты клинико-лабораторных исследований состояния здоровья взрослых и детей деревни Павлово. Проведен расчет индексов опасности и уровней канцерогенного риска для здоровья населения. Определены приоритетные группы заболеваний, по которым риск для здоровья превышает приемлемый уровень.

Ключевые слова: здоровье населения, комплексное загрязнение среды обитания, уровни канцерогенного риска

Исследования выполнены в рамках мониторинга медико-экологической ситуации в деревне Павлово Ординского района Пермского края. Поселение расположено в зоне нахождения Кокуйского нефтяного месторождения, которое разрабатывается с 70-годов двадцатого века. В радиусе 3 километров вокруг деревни на 79 промплощадках расположено 248 источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух - насосная станция, действующие добывающие скважины (кусты скважин и одиночные), газомерные устройства, нефтеловушка. Среди выбрасываемых веществ - сроводород, предельные углеводороды, непредельные углеводороды, бензол, ксилол, толуол, фенол. Деревня расположена в низине в пойме р. Тураевки, воды которой, особенно в периоды весеннего половодья, содержат нефтепродукты. Источник этих нефтепродуктов окончательно не выявлен, скорее всего, он носит природно-техногенных характер. Р. Тура-евка в районе расположения деревни проходит внутри горного массива и выходит из него уже с повышенным содержанием загрязняющих примесей. Впервые нефтепродукты в реке были зарегистрированы в апреле 1997 г. в период аварийного экстремального выноса рекой нефтепродуктов, который явился неожиданностью и для жителей деревни и нефтяников. Вынос нефтепродуктов был расценен как чрезвычайная ситуация, в связи с которой был разработан и реализован «План мероприятий по ликвидации последствий выноса нефтепродуктов

Зайцева Нина Владимировна, член-корреспондент РАМН, доктор медицинских наук, профессор, директор Май Ирина Владиславовна, доктор биологических наук, профессор, заместитель директора по научной работе. E-mail: may@ice.perm.ru

Балашов Станислав Юрьевич, заведующий лабораторией санитарно-гигиенического анализа

через карстовые образования в районе деревни Павлово», который предусматривал опрессовку нефтепроводов, исследование системы карсто-образования в районе деятельности, укрепление нефтеловушки, обеспечение водоснабжения деревни собственным водозабором, углубленные обследования состояния здоровья жителей деревни.

С 2002 по 2009 гг. силами Пермского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Пермском крае» и ФГУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» были выполнены исследования качества природных объектов и питьевых вод, проведена оценка содержания токсикантов в биологических средах жителей деревни и адекватные клинико-лабораторные тесты, отражающие вероятное влияние загрязняющих веществ на здоровье жителей деревни. Все лаборатории, задействованные в исследованиях, имеют аттестаты аккредитации в системе ГОСТ Р. Всего за период наблюдений было выполнено более 5,5 тыс. анализов и элементоопределений.

Качество среды обитания оценивали по показателям среднемноголетнего содержания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе и природных водах, 95%-ному персентилю среднегодовой концентрации, максимальному разовому уровню загрязнения и максимальному разовому загрязнению 95%-ной обеспеченности (обоснованный максимум). Натурные инструментальные замеры качества воды проводили в отношении суммы нефтепродуктов, бензола, ксилола, толуола, фенола.

Установлено, что качество воды р. Тураев-ки соответствует гигиеническим нормативам

для водоемов питьевого и общехозяйственного назначения, однако разовые концентрации по бензолу, ксилолам и нефтепродуктам превышают ПДКсг. По критериям риска для здоровья вода реки непригодна для питьевого использования (табл. 1). В этой связи в систему водоснабжения деревни подается вода из другого водоисточника, соответствующего гигиеническим требованиям.

Таблица 1. Коэффициенты опасности негативных эффектов при использовании воды р. Тураевки для питьевого водоснабжения

Наибольшую опасность для здоровья жителей представляет качество атмосферного воздуха. Среднегодовые уровни содержания загрязняющих веществ в атмосфере превышали российские ПДКс.с. по формальдегиду и находились в нормативных пределах по прочим примесям. Разовые концентрации превышали максимальные допустимые уровни по бензолу, ксилолу, толуолу, фенолу и формальдегиду, при этом по формальдегиду кратность превышения была значительной - до 12 ПДКмр.. Превышение максимальных разовых концентраций по сероводороду, фенолу, формальдегиду, этилбензолу могло являться причиной появления неприятных запахов в деревне и нарушения комфортности среды обитания. Канцерогенный риск для здоровья населения деревни рассчитывали в связи с присутствием в атмосфере 5 канцерогенов: ацетальдегида, бенз(а)пирена, бензола, формальдегида, этил-бензола (табл. 2).

Токсикант Коэффициент опасности, ИЦ

средний максимум 95%-персен- тиль

Бензол 41,28 173,33 113,33

Ксилол 0,09 3,50 0,50

Нефтепродукты 8,69 133,33 20,00

Фенол 0,01 0,32 0,01

Толуол 0,46 7,65 0,70

Таблица 2. Результаты оценки канцерогенного риска

Канцероген Доза, мг/кг в день 5Р (фактор наклона) Канцерогенный риск Вклад в общий риск, %

Ацетальдегид 0,000617 0,0770 0,000048 10,84

Бенз(а)пирен 0,000000 3,9000 0,000000 0,00

Бензол 0,012639 0,0270 0,000341 76,98

Формальдегид 0,001125 0,0460 0,000052 11,74

Этилбензол 0,000695 0,00385 0,000003 0,68

Суммарный канцерогенный риск 0,000443

Уровень приемлемого риска 0,000100

Кратность превышения приемлемого уровня 4,43

Как видно из представленных данных, риск возникновения онкологических заболеваний у жителей деревни Павлово в 4,43 раза выше верхней предельной границы допустимого риска, установленный уровень риска попадает в диапазон значений от 1*10-4 до 1*10-3 и оценивается как приемлемый для профессиональных групп и неприемлемый для населения. Появление такого риска требует разработки и проведения плановых оздоровительных мероприятий. Основной вклад в формирования риска вносит бензол (более 76%). Неканцерогенную опасность острых реакций формируют ацетальдегид, ацетон, бензол, ксилол, сероводород, толуол, фенол, формальдегид, этилбензол. Рассчитанные для оценки острых воздействий коэффициенты опасности приведены в табл. 3. Острые реакции у населения

могут проявляться у населения только в связи с загрязнением атмосферы бензолом. Реакции на повышенное разовое загрязнение могут проявляться со стороны иммунной системы, системы развития и репродуктивных органов.

Превышение ПДКмр. по сероводороду, фенолу, формальдегиду, этилбензолу при отсутствии негативных реакций со стороны здоровья населения может являться причиной неприятного запаха в деревне. Риск хронического ингаляционного воздействия формируют: аце-тальдегид, ацетон, бензальдегид, бензапирен, бензол, ксилол, сероводород, толуол, углеводороды, фенол, формальдегид, этилбензол (табл. 4). Наибольшую опасность для здоровья представляет загрязнение атмосферы углеводородами и бензолом.

Таблица 3. Неканцерогенный риск острого ингаляционного воздействия

Вещество 95% пер-центиль, мг/м3 ЛЯРС, Мг/м3 Поражаемые органы и системы Коэффициент опасности

Ацетальдегид 0,009 0,115 Глаза, слизистые 0,08

Ацетон 0,0025 62 ЦНС 0,00004

Бензол 0,29 0,15 Иммунитет, развитие 1,93

Ксилол 0,1 22 Органы дыхания, глаза 0,005

Сероводород 0,003 0,1 Органы дыхания 0,03

Толуол 0,7925 3,8 ЦНС, органы дыхания, глаза 0,21

Фенол 0,0206 6 Органы дыхания, глаза 0,003

Формальдегид 0,02805 0,048 Органы дыхания, глаза 0,58

Этилбензол 0,005 1 Развитие 0,005

Примечание: приемлемый уровень НЦ=1 [1, 2].

Таблица 4. Неканцерогенный риск хронического ингаляционного воздействия \

Вещество Средняя, мг/м3 ИРС, мг/м3 Поражаемые органы и системы НЦ

Ацетальдегид 0,0045 0,009 Органы дыхания 0,50

Ацетон 0,0025 31,2 Печень, почки, кровь,ЦНС 0,00008

Бензальдегид 0,0025 0,35 Органы дыхания, почки, печень 0,007

Бензапирен 1Е-07 0,000001 Иммун, развитие 0,1

Бензол 0,0915 0,03 Развитие, кровь, ЦНС, иммун, ССС, репр., органы дыхания 3,05

Ксилол 0,0175 0,1 ЦНС, органы дыхания, почки, печень 0,17

Сероводород 0,0021 0,002 Органы дыхания 1,05

Толуол 0,1954 0,4 ЦНС, развитие, органы дыхания 0,49

Углеводороды 10,618 1 Печень, кровь 10,62

Фенол 0,0059 0,006 ЦНС, ССС, органы дыхания, почки 0,98

Формальдегид 0,0082 0,003 Органы дыхания, глаза, иммун 2,72

Этилбензол 0,0050 1 Развитие, почки, печень, гормон 0,005

Таблица 5. Параметры взаимосвязей между содержанием токсикантов в крови детей д. Павлово и клинико-лабораторными тестами

Независимая переменная Зависимая переменная И И2 Достоверность связи

Ацетальдегид в крови Иммуноглобулин Е общий 0,239 0,057 р=0,310

Время свертывания по Сухареву (конец) 0,242 0,058 р=0,224

Время свертывания по Сухареву (начало) 0,374 0,140 р=0,054

Гемоглобин 0,241 0,058 р=0,050

АЛАТ 0,268 0,071 р=0,082

ензол в крови Время свертывания по Сухареву (конец) 0,628 0,394 р=0,000

Время свертывания по Сухареву (начало) 0,634 0,402 р=0,000

Альбумины 0,318 0,101 р=0,072

Толуол в крови Иммуноглобулин Е общий 0,714 0,510 р=0,031

Антиоксидантная активность плазмы 0,465 0,216 р=0,109

Время свертывания по Сухареву (конец) 0,198 0,039 р=0,312

Время свертывания по Сухареву (начало) 0,115 0,013 р=0,560

Фенол в крови Иммуноглобулин Е общий 0,276 0,076 р=0,430

Дельта-аминолевулиновая кислота 0,721 0,520 р=0,019

Лейкоциты 0,264 0,070 р=0,016

Формальдегид в крови Иммуноглобулин О - 0,456 0,208 р=0,185

Время свертывания по Сухареву (конец) 0,319 0,102 р=0,105

Время свертывания по Сухареву (начало) 0,392 0,154 р=0,043

Наибольшие риски формируются в отношении патологии крови, органов дыхания, центральной нервной системы. Реальность рисков негативных эффектов в отношении крови и других органов и систем жителей деревни подтверждали адекватными загрязнению лабораторными исследованиями [3-5]. Анализировали и наличие достоверных взаимосвязей показателей качества среды с показателями здоровья жителей деревни (табл. 5).

Оценка состояния здоровья детей и изменение сложившихся взаимосвязей в системе «токсикант - клинико-лабораторный тест» после комплекса специальных оздоровительных мероприятий показала высокую эффективность лечебно-профилактических мероприятий, в том числе в отношении выведения токсикантов из организма (табл. 6).

Таблица 6. Сравнительное содержание основных токсикантов в крови детей д. Павлово до и после оздоровительных мероприятий

Токсикант Стадия Концентрация в крови, % отклонений от нормы Критерий достоверности отличий*

среднее значение, мг/дм3 ст.откл., мг/дм3

бензол до 0,00096 0,00307 20,0 0,948

после 0,00077 0,00039 7,4

формальдегид до 0,03244 0,01974 86,7 0,000

росле 0,00490 0,00870 20,0

ацетальдегид до 0,05263 0,03217 20,0 0,026

после 0,02803 0,03401 8,00

фенол до 0,24350 0,14553 26,7 0,000

после 0,00297 0,01607 0,000

Таким образом, проведение специальной терапии позволяет нивелировать негативное влияние экологической составляющей в состоянии здоровья жителей деревни. Выводы:

- население деревни длительное время проживает в условиях загрязнения среды обитания химическими веществами, в том числе бензолом, толуолом, фенолом, формальдегидом и др., которые создают угрозу для здоровья;

- риск возникновения онкологических заболеваний у жителей деревни Павлово в 4,43 раза выше верхней предельной границы допустимого риска. Полученное значение риска попадает в диапазон значений от 1* 10- до 1 * 10- и оценивается как приемлемый уровень для профессиональных групп и не приемлемый для населения в целом. Появление такого риска требует разработки и проведения плановых оздоровительных мероприятий;

- основной вклад в формирование канцерогенного риска вносит бензол (более 76%), в меньшей степени канцерогенный риск формируют формальдегид и ацетальдегид. Вклады этилбензола и бенз(а)пирена несущественны;

- острые реакции у населения могут проявляться только в связи с загрязнением атмосферы бензолом. Кратность превышения референтной концентрации незначительна. Реакции на повышенное разовое загрязнение могут проявляться со стороны иммунной системы, системы развития и репродуктивных органов;

- разовые кратковременные превышения гигиенических нормативов таких вредных

веществ как сероводород, фенол, этилбензол, не вызывая острых негативных эффектов в состоянии здоровья населения, могут являться причинной появления посторонних неприятных запахов и нарушения комфортности среды обитания;

- хронические риски негативных эффектов для состояния здоровья населения на уровнях выше приемлемых могут формировать бензол, сероводород, углеводороды и формальдегид. При этом риск при загрязнении атмосферы углеводородами в 10 раз выше допустимого.

- хроническое ингаляционное воздействие формирует риски поражения целого ряда органов и систем. Наибольшие риски формируются в отношении системы крови (индекс опасности ИЦ равен 13,67 при норме 1,0), органов дыхания (ИЦ=5,92), центральной нервной системы (ИЦ=4,52), системы развития (ИЦ=3,64) и иммунитета (ИЦ=2,82). В меньшей степени формируются риски поражения почек (ИЦ=1,17) и печени (ИЦ=1,17);

- вода р. Тураевки в черте деревни абсолютно непригодна для питьевого использования, как по уровню среднегодового загрязнения, так и по показателям разового загрязнения. Водоснабжение населения из другого водоисточника оправданно и должно быть продолжено;

- величины риска относятся к уровню, который требует разработки и проведения плановых оздоровительных мероприятий в отношении населения.

2.

3.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

Онищенко, Г.Г. Основы оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду / Г.Г. Онищенко, С.М. Новиков, Ю.А. Рахманин и др.. -М.: НИИ ЭЧ и ГОС, 2002. - 408 с. 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, 2007 - 143 с. Борисенко, Н.Ф. О подходах к выявлению доно-зологических форм патологии в гигиенических

исследованиях / Н.Ф. Борисенко, В.С. Гуменный В.С. // Материалы научн. конф. по проблемам донозологической диагностики. - Л.: Наука, 1989.

- С. 4-8.

Воздействие на организм человека опасных и вредных экологических факторов. Метрологические аспекты. Книга 1., т.1. Авторский коллектив. Под ред. проф. Исаева Л.К. - М.: ПАИМС, 1997.

- 509 с.

Нестерова, Т.Л. Основные принципы выбора приоритетных загрязняющих веществ при анализе критических экотоксикологических ситуаций. // Гигиена и санитария. - 1993. - №1. - С. 66-67.

MEDICAL AND BIOLOGIC PARAMETERS OF THE POPULATION HEALTH STATE IN CONDITIONS OF INHABITANCY COMPLEX NATURAL-TECHNOGENIC POLLUTION

© 2009 N.V. Zaytseva. I.V. May, S.Yu. Balashov Federal Scientific Centre of Medical-preventive technologies of Risk to Health of Population Management in Rospotrebnadzor, Perm Article is received 2009/10/08

In work generalization of results of natural researches of inhabitancy quality in village Pavlovo from Ordimskiy region of Permskiy kray, who constantly living in complex conditions of nature-technogenic pollution and formation of demonstrative base of negative influence of low quality of an inhabitancy on health of the population is lead. The analysis of levels of sharp and chronic influences on the population is carried out, results of clinical-laboratory researches of a health state of adults and children in village Pavlovo are generalized. Calculation of indexes of hazard and levels of cancerogenic risk for health of the population is lead. Priority groups of diseases on which the risk for health exceeds a comprehensible level are certain.

Key words: health of the population, complex pollution of an inhabitancy, levels of cancerogenic risk

Nina Zaytseva, Corresponding Member of RAMS, Doctor of Medicine, Professor, Director

Irina MayDoctor of Biology, Professor, Deputy Director on Scientific Work. E-mail may@ice.perm.ru Stanislav Balashov, Head of the Sanitary-Hygienic Analysis Laboratory