Оценка риска возникновения сердечно-сосудистой патологии при воздействии аэрогенного и водного факторов среды обитания для задач социально-гигиенического мониторинга (на примере г. Перми)

удК 614.7+616.1

оценка риска возникновения сердечно-сосудистой патологии при воздействии аэрогенного и водного факторов среды обитания для задач социально-гигиенического мониторинга

С. В. Клейн, С. А. Вековшинина, С. Ю. Балашов

Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей

и благополучия человека, г. Пермь

целью работы явилась оценка риска возникновения сердечно-сосудистой патологии при воздействии химических веществ, поступающих из атмосферного воздуха и с питьевой водой сети централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, для задач социально-гигиенического мониторинга. Выполнено обобщение и анализ данных качества атмосферного воздуха и питьевой воды. Проведена процедура оценки риска ингаляционного и перорального путей поступления вредных веществ атмосферного воздуха и питьевой воды для здоровья населения, проживающего на территории г. Перми. дана количественная характеристика неканцерогенного риска при многосредовом воздействии для детского и взрослого населения города. для задач оптимизации системы социально-гигиенического мониторинга выделены приоритетные химические вещества, формирующие наибольшие вклады в риск нарушения здоровья.

Проведено зонирование территории города по риску неканцерогенных ингаляционных и пер-оральных воздействий химических веществ атмосферного воздуха и питьевой воды сети хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Показано, что взрослое и детское население крупного промышленного города — г. Перми — проживает в условиях негативного воздействия аэрогенного и водного факторов среды обитания, которое формирует повышенный уровень хронического неканцерогенного риска в отношении сердечно-сосудистой системы практически всего населения города.

Ключевые слова: сердечно-сосудистая система, атмосферный воздух, питьевая вода, социально-гигиенический мониторинг, риск здоровью, химические вещества, референтная доза, концентрация.

ВВЕДЕНИЕ

В последние годы проблема сохранения здоровья населения и установление связи между воздействием факторов окружающей среды и состоянием здоровья населения выдвинулась в число наиболее актуальных и сложных проблем гигиены [1]. Снижение продолжительности жизни и рост прежде-

временной смертности, в основном за счет крайне высоких показателей смертности от болезней системы кровообращения, еще более актуализируют вопросы сохранения здоровья населения. Возникновение сердечнососудистой патологии, как и большинства неинфекционных заболеваний, имеет сложную, множественную этиологию и риск их развития зависит от большого числа разно-

образных факторов — наследственности, образа и качества жизни, условий труда, доступности и эффективности системы здравоохранения, качества среды обитания и др. [3]. Дополнительный вклад в формирование сердечно-сосудистой патологии вносит комплексное воздействие техногенной химической нагрузки, особенно в условиях промыш-ленно развитых регионов [4].

Пермь — крупный промышленный центр, включающий в себя многоотраслевой хозяйственный комплекс. Промышленная и жилая застройка города находятся в непосредственной близости друг от друга, определяя условия проживания населения на территории краевого центра. Факторами риска на территории города являются выбросы в атмосферу более 400 загрязняющих примесей от 11 348 стационарных источников промышленных предприятий и различных видов транспорта, химические примеси в питьевых водах [8]. По данным государственного доклада «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2007 году» город Пермь в 2007 году включен в приоритетный список городов с наибольшим уровнем загрязнения воздуха в стране [2].

Распространенность болезней системы кровообращения в краевом центре, занимая второе место среди всех причин, формирует 12% в структуре общей заболеваемости и в последнее десятилетие имеет тенденцию к росту со 155,4%о в 1998 году до 251,6%о в 2008 году. Смертность населения от болезней системы кровообращения в 2008 году по г. Перми составила 57% от общего числа смертных случаев и превысила краевой уровень — 54%. Наблюдаемый в последнее десятилетие рост распространенности хронических заболеваний системы кровообращения среди населения, в том числе среди детей и подростков, высокий уровень смертности и низкая продолжительность жизни диктуют необходимость учета и выявления эпидемиологических особенностей тече-

ния данного класса болезней у населения, а также мониторинга динамики факторов, их обусловливающих. В свою очередь, состояние здоровья населения, являясь социально-гигиенической проблемой, в конечном итоге требует совершенствования социально-гигиенического мониторинга с учетом специфики территории [5].

В последнее время появилось понимание того, что традиционно сложившийся и законодательно закрепленный акцент на установление и использование гигиенических нормативов для управления качеством окружающей среды не может гарантировать полную безопасность в отношении последствий для здоровья населения и правильное определение управленческих приоритетов, направленных на улучшение экологической ситуации как в масштабах всей страны, так и в конкретном регионе [5]. Кроме того, соответствие содержания химического вещества в изучаемой среде гигиеническому нормативу предполагает предотвращение нежелательного влияния данного вещества на здоровье человека, однако не дает ответа на вопрос о степени повреждения здоровья при тех или иных превышениях ПдК или комбини-рованности действия нескольких токсикантов и даже нескольких факторов. В конкретной санитарной ситуации проведение процедуры оценки риска возникновения сердечно-сосудистой патологии от воздействия аэрогенного и водного факторов среды обитания с выделением приоритетных веществ представляется актуальной и необходимой [6, 7].

Цель настоящей работы — оценка риска возникновения сердечно-сосудистой патологии при воздействии химических веществ, поступающих из атмосферного воздуха и с питьевой водой сети централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, для задач социально-гигиенического мониторинга (на примере г. Перми).

Материалы и методы

ИССЛЕДОВАНИЯ

Оценка риска проводилась по классической схеме [6] на основе данных мониторинга качества атмосферного воздуха на 7 стационарных постах ГУ Пермского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды по 26 веществам и данных систематических наблюдений за качеством атмосферного воздуха по 16 веществам на 6 маршрутных постах и воды по 38 веществам, выполняемых аккредитованными лабораториями ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Пермском крае» в рамках социально-гигиенического мониторинга. Также были использованы для оценки аэрогенного фактора данные моделирования рассеивания загрязнений от стационарных источников по 55 приоритетным веществам и автотранспорта по 10 приоритетным веществам (в 21 расчетной точке с наибольшей плотностью населения — по 3 в каждом административном районе города, с последующей аппроксимацией данных на всю территорию города).

Оценка риска в отношении водного фактора проводилась в 13 точках контроля качества воды сети централизованного водоснабжения, в которые поступает вода из 4 водозаборов, обеспечивающих население г. Перми водой хозяйственно-питьевого назначения. Показатели риска, полученные на основании данных качества питьевой воды в контрольных точках, распространялись на население, использующее данную воду для питьевых нужд. Исходя из параметров водо-потребления и суммарных объемов подачи воды с очистных сооружений были рассчитаны пропорции потребления воды населением при смешанном водоснабжении отдельных микрорайонов города. В местах смешанного обеспечения водой из сети хозяйственно-питьевого водоснабжения и из артезианских источников расчет параметров

риска проводился по показателям качества воды сети хозяйственно-питьевого водоснабжения. Среднесуточные дозы токсикантов рассчитывали отдельно для взрослого и для детского населения. В ходе работы была составлена карта-схема водоснабжения микрорайонов г. Перми.

В процессе процедуры оценки риска были реализованы этапы идентификации опасности для здоровья, характеристики зависимостей «доза — ответ», оценки экспозиции и характеристики риска.

В соответствии с целью исследования на этапе идентификации опасности были отобраны вещества, для которых установлены весомые доказательства способности вызывать определенные вредные эффекты в отношении сердечно-сосудистой системы. Процедура оценки риска проводилась сначала с использованием сценария односредового воздействия (атмосферный воздух/вода), а затем многосредового воздействия (атмосферный воздух и питьевая вода). Оценка аэрогенного и перорального неканцерогенного воздействия проводилась по показателям коэффициентов и индексов (Ж) опасности. Показатели опасности химических веществ, определяемых в мониторинговых наблюдениях, оценивали по данным о референтных уровнях при острых и хронических воздействиях химических веществ. При оценке комплексного поступления химических соединений в организм человека из окружающей среды одновременно несколькими путями для анализа неканцерогенных эффектов использовался суммарный индекс опасности (ТНГ).

Для определения численности населения, проживающего в условиях различного уровня риска при односредовом и многосредо-вом воздействии, была проведена экстраполяция данных расчетов рассеивания на всю территорию города и совмещена с полученной в ходе исследования картой-схемой рас-

пространения различных уровней риска, формируемых водным фактором, по микрорайонам г. Перми.

Результаты и их обсуждение

На этапе идентификации опасности из всего перечня анализируемых химических примесей были выделены потенциально опасные для сердечно-сосудистой системы приоритетные химические вещества, оказывающие острое ингаляционное воздействие — оксид углерода; хроническое ингаляционное воздействие: оксид цинка, оксид углерода, бензол, фенол, анилин; хроническое пероральное воздействие: барий, мышьяк, натрий, никель, нитраты.

Острый неканцерогенный риск ингаляционного воздействия в отношении сердечно-сосудистой системы для населения г. Перми, формируемый оксидом углерода, не превысил допустимый уровень — 1. Индекс опасности (Ж): по расчетным данным — 0,002—0,489, по данным натурных наблюдений — 0,115—0,405. Такой уровень риска создается максимально-разовой концентрацией оксида углерода в диапазоне 0,1—11,25 мг/м3 (по данным расчетного моделирования) и 2,65—9,32 мг/м3 (по данным натурных исследований).

Хронический неканцерогенный риск ингаляционного воздействия в отношении сердечно-сосудистой системы для населения г. Перми формируется в основном бензолом. Вклад бензола по расчетным данным составляет 99—100%, по данным натурных исследований — 47—85%. Доля вклада автотранспорта по данным расчетного моделирования образует 99% суммарной концентрации бензола от стационарных источников и автотранспорта. Среднегодовая концентрация бензола, создаваемая стационарными источниками и автотранспортом, по данным расчетного моделирования варьирует в пределах 0,001—0,17 мг/м3, по данным натурных

наблюдений — 0,014—0,21 мг/м3 в разных зонах города и формирует коэффициенты опасности (Н© 0,033—5,65 и 0,48—7 соответственно. По данным натурных наблюдений выше допустимого получены коэффициенты опасности по фенолу (Н© — 1,17—1,33) для населения, проживающего в зонах репрезентативности 3 маршрутных постов Роспо-требнадзора, которые формируются концентрациями фенола 0,007—0,008 мг/м3. По расчетным данным максимальный уровень коэффициента опасности данной примеси составил 0,033. Индекс опасности (Ж) хронического ингаляционного воздействия для сердечно-сосудистой системы по расчетным данным составил 0,265—5,654 и превысил допустимый уровень для населения, проживающего в зонах репрезентативности 15 расчетных точек. По данным натурных наблюдений повышенный риск хронического воздействия для сердечно-сосудистой системы формируется для населения, проживающего в зонах влияния всех маршрутных постов Роспотребнадзора (Н1 — 7,467— 8,8) и 2 стационарных постов ГУ ПЦГМС (Н1 — 1,02—1,062).

Неканцерогенный риск перорального воздействия в отношении сердечно-сосудистой системы формируется в основном мышьяком (75—79%). Коэффициенты опасности (Н©) веществ, содержащихся в питьевой воде из сети хозяйственно-питьевого водоснабжения г. Перми, для взрослого населения не превысили допустимого уровня (Н© — 1) по всем веществам, оказывающим воздействие на сердечно-сосудистую систему. Для детского населения повышенный уровень коэффициентов опасности получен в отношении мышьяка (Н© — 1,065), которые формируются концентрацией примеси 0,005 мг/м3, полученной на всех точках контроля качества питьевой воды.

При аддитивном действии однонаправ-ленно действующих веществ, поступающих с питьевой водой в организм человека,

для взрослого населения индекс опасности для сердечно-сосудистой системы находится в пределах допустимого уровня (Н1 — 0,58—0,603). В результате воздействия загрязненной питьевой воды у детей выше допустимого уровня выявлены индексы опасности в отношении сердечно-сосудистой системы (Н1 — 1,295—1,408) при употреблении питьевой воды, поступающей со всех насосных станций сети централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Основными веществами, формирующими повышенный риск для сердечно-сосудистой системы при аддитивном воздействии, являются мышьяк (HQ — 0,457—1,065), нитраты — 0,035—0,204), барий — 0,023— 0,157).

При оценке риска многосредового воздействия получено, что для взрослого населения суммарный индекс опасности для сердечно-сосудистой системы превышает допустимый уровень для населения, проживающего в зоне репрезентативности большинства расчетных точек (ТН1 — 0,61—6,22) и всех маршрутных и стационарных постов

наблюдения (ТН1 — 1,13—9,38). Аддитивное многосредовое действие веществ формирует повышенный суммарный индекс опасности в отношении сердечно-сосудистой системы для детского населения, проживающего в зоне репрезентативности всех расчетных точек (ТН1 — 1,39—6,99) и маршрутных и стационарных постов наблюдения за качеством атмосферного воздуха ТУ Роспотребнадзора и ГУ ПЦГМС (ГШ — 1,91—10,15).

Следует отметить, что в среднем уровни риска для населения по данным натурных наблюдений получены выше, чем по расчетным данным, что должно быть учтено при формировании перечня мониторируемых веществ в атмосферном воздухе на маршрутных постах наблюдения ТУ Роспотребнадзо-ра по Пермскому краю в системе социально-гигиенического мониторинга.

Зонирование территории города по уровням риска позволило определить численность населения г. Перми, проживающего в условиях повышенного уровня неканцерогенного риска от воздействия аэрогенного и перорального факторов (см. табл.).

Таблица

Уровень индекса опасности

Органы-мишени 0<ИК0,1 0Д1<НК0,3 0,31<ИК0,5 0,5<ИК1 Н1>1

Аэрогенный фактор, острое воздействие

Взрослое и детское население 100,0 0 0 0 0

Аэрогенный фактор, хроническое воздействие

Взрослое и детское население 4,0 5,1 0 5,3 85,6

Пероральный фактор, хроническое воздействие

Взрослое население 0 0 0 100,0 0

Детское население 0 0 0 0 100,0

Многосредовое хроническое воздействие

Взрослое население 0 0 0 9,1 90,1

Детское население 0 0 0 0 100,0

Численность взрослого и детского населения г. Перми, проживающего в условиях различных уровней неканцерогенного риска для сердечно-сосудистой системы (индекс опасности Н1) в % от общей численности каждой возрастной группы населения

хроническое аэрогенное воздействие формирует повышенный уровень риска для 85,6% населения краевого центра, что составляет более 840 тысяч человек.

Все детское население (200 тыс. чел.) проживает на территориях, снабжаемых водой, использование которой в питьевых нуждах формирует уровень риска в отношении сердечно-сосудистой системы выше допустимого. Все взрослое население (почти 800 тыс. чел.) проживает в зонах, в которых использование воды в питьевых нуждах формирует уровни риска (Ж) 0,5—1.

Многосредовое воздействие водного и аэрогенного факторов приводит к формированию выше допустимого уровень риска в отношении сердечно-сосудистой системы для всего детского (200 тыс. чел.) и 91% (более 720 тыс. чел.) взрослого населения.

Вывод

Таким образом, взрослое и детское население крупного промышленного города — г. Перми — проживает в условиях негативного воздействия аэрогенного и водного факторов среды обитания, которые формируют повышенный уровень хронического неканцерогенного риска формирования неблагоприятных воздействий в отношении сердечно-сосудистой системы практически всего населения города.

Полученные результаты необходимо учитывать для принятия управленческих решений Ту Роспотребнадзора по Пермскому краю для обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения.

Библиографический список

1. Алексеева Л. А. Общественное здоровье и здравоохранение: учеб. для студентов/ Л. А. Алексеева, А. А Бойков, А. Н. Бойков и др. Под ред. В. А. Минаева и Н. И. Вишнякова.— М.: Медпресс-информ, 2003.— 528 с.

2. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской

Федерации в 2007 году».- М., 2008.— 497 с.

3. Доклад о развитии человеческого потенциала в Российской Федерации 2006— 2007 гг./Под ред. С. Н. Бобылева и А. Л. Александровой.— М.: Весь мир, 2007— 144 с.

4. Лосев К. С. Экологические проблемы и перспективы устойчивого развития России в XXI веке/К. С Лосев— М.: Космос-информ,

2001.— 400 с.

5. Онищенко Г. Г. Основы оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду//. Г. Онищенко, С. М. Новиков, Ю. А. Рахманин и др. Под ред. Ю. А. Рахма-нина и Г. Г. Онищенко.— М.: НИИ ЭЧ и ГОС,

2002.— 407 с.

6. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду— М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004.— 143 с.

7. Румянцев Г. И. Современные проблемы оценки риска воздействия факторов окружающей среды на здоровье населения/ Г. И. Румянцев, С. М. Новиков, Е. А. Шашина// http://erh.ru/n_pub//n_pub03.php.

8. Состояние и охрана окружающей среды в Пермском крае в 2007 году: сб. статей.— Пермь: ИПК «Соликамск», 2008.— 276 с.

S. V. Klein, S. A. Vekovshinina, S. Yu. Balashov

ASSESSMENT OF CARDIOVASCuLAR PATHOLOGY OCCuRRENCE RISK EFFECTED BY ENVIRONMENTAL AEROGENIC AND WATER FACTORS FOR TASKS OF SOCIAL AND HYGIENIC MONITORING

The objective of the present work was to

assess occurrence risk of cardiovascular

pathology under the effect of chemical

социальная медицина

substances from atmospheric air and drinking water of centralized water supply for the tasks of social and hygienic monitoring. The data on atmospheric air and drinking water quality were summarized and analyzed. The risk of inhalation and peroral ways of entry of harmful air and drinking water substances for the health of inhabitants living on the territory of Perm was estimated. Quantitative characteristics of noncarcinogenic risk effecting children and adults of the city were given. Priority chemical substances forming the greatest risk for health of the population were singled out. It was demonstrated that adults and children of a big industrial city of Perm live in conditions of negative effects of environmental aerogenic and water factors that

form raised level of chronic noncarcinogenic risk in relation to cardiovascular system of practically all inhabitants of the city.

Keywords: cardiovascular system, atmospheric air, drinking water, social and hygienic monitoring, risk for health, chemical substances, referent dose, concentration.

Контактная информация: Клейн Светлана Владиславовна, зав. лабораторией методов социально-гигиенического мониторинга Федерального научного центра медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения, 614045, г. Пермь, ул. Орджоникидзе, 82, тел. 8 (342) 237-18-04

Материал поступил в редакцию 21.11.2009