Размещено на http: //www. allbest. ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук

14.00.07 - гигиена

Гигиеническое обоснование индикативных показателей оценки экологического благополучия урбанизированных территорий

Никифорова Валентина Александровна

Иркутск 2009

Работа выполнена в Ангарском филиале УРАМН Восточно-Сибирского научного центра экологии человека Сибирского отделения Российской академии медицинских наук - научно-исследовательском институте медицины труда и экологии человека и ГОУ ВПО «Братский государственный университет»

Научный консультант доктор медицинских наук Ефимова Наталья Васильевна

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук Катульский Юрий Натанович

доктор медицинских наук, профессор Суржиков Вячеслав Дмитриевич

доктор медицинских наук Новикова Ирина Игоревна

Ведущая организация: Санкт-Петербургская Военно-Медицинская Академия

Защита состоится «_____»___________2009 г. в 11 часов

на заседании диссертационного совета Д 208.032.02 при Государственном

образовательном учреждении высшего профессионального образования

«Иркутский Государственный медицинский университет

Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации» по адресу: 664003, г. Иркутск, ул. Красного восстания, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Иркутский

Государственный медицинский университет Министерства

здравоохранения и социального развития Российской Федерации»

Автореферат разослан «____»________2009г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук, профессор Е.П. Лемешевская

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Взаимоотношение человеческого общества и среды обитания в последние десятилетия становится все более актуальной проблемой. Приоритетными направлениями профилактической медицины являются решение задач экономики и управления здравоохранением в целях сохранения и укрепления здоровья населения, а также разработка фундаментальных проблем экологии человека и гигиены окружающей среды, как научной основы государственных мероприятий по охране и оздоровлению среды и населения (Измеров Н.Ф. и соавт., 2000., Рахманин Ю.А. и соавт., 2004., Максимова Т.В., 2002., Мусийчук Ю.И. и соавт., 2008., Потапов А.И., 2003.).

Как известно, здоровье населения формируется в окружающей физической и социально-экономической среде на фоне его биологических особенностей. Являясь комплексной многокомпонентной проблемой, оно требует и адекватных системных подходов к его изучению. Многие проблемы здоровья населения России определяются факторами окружающей природной и социальной среды, что подтверждается работами Буштуевой К.А., 1979; Авалиани С.Л., 1996; 2006; Гичева Ю.П., 1996; 2002; 2007; Лисицина Ю.П., 1998; 2005; Ревича Б.А. и соавт., 2001; 2004; Измерова Н.Ф.,2005 и др.

Дети являются одной из уязвимых групп популяции городских жителей в условиях химического загрязнения среды обитания (Андреева М.В.2002; Дроздова А.Д. 1990;) и их здоровье является чувствительным индикатором изменений, происходящих в окружающей среде, поэтому в современный сложный период, обостривший большинство экологических проблем, изучению состояния здоровья детей придается особая значимость (Баранов А.А.1999;). Здоровье молодежи, это приоритетные многосекторальные задачи по сохранению и развитию кадровых ресурсов. Вместе с тем, состояние здоровья детей, подростков и молодежи вызывает особую тревогу у всего общества (Лисицын Ю.П.,1999; Лисицын Ю.П. и соавт. 1998; 2005; Кучма В.Р.1993; Кучма В.Р.и соавт. 2006; Маймулов В.Г. и соавт. 2004; Сливина Л.П. 2004; Щеплягина Л.А. 1999; Маторова Н.И и соавт. 1995; 1996; Даутов Ф.Ф. и соавт. 2001; Баранов А.А., Щеплягина Л.А. 1998;), причем особую актуальность приобретает донозологическая диагностика состояний, возникающих из-за нарушения процессов адаптации под действием неблагоприятных факторов окружающей среды (Сидоренко Г.И., 1993; Беляков В.А. и соавт. 2005;).

При изучении проблем формирования здоровья в связи с воздействием экологических факторов чаще всего игнорируется вовсе, либо недостаточно учитывается одновременное, однонаправленное воздействие факторов социально-экономической и медико-социальной природы. Многофакторность рассматриваемой проблемы угрозы здоровью человека от вредных факторов окружающей среды требует выбора приоритетных направлений и гигиенических индикативных критериев их оценки. Сравнительное изучение факторов риска позволяет не только прогнозировать вероятность и медико-социальную значимость потенциально возможных нарушений здоровья при различных сценариях воздействия данных факторов, но и устанавливать первоочередность и приоритетность мероприятий по управлению факторами риска на индивидуальном и коллективном уровне. Выявление факторов риска, доказательства их роли в нарушениях здоровья человека, а также количественная характеристика зависимостей вредных эффектов от уровней воздействия конкретных факторов является одной из фундаментальных задач современной гигиены, других разделов медицины (Рахманин Ю.А. и соавт., 2007.).

Значительный вклад экзогенных факторов в формирование здоровья делает проблему оценки и управления экологическим риском особенно актуальной (Онищенко Г.Г., 2002; 2003; Кику П.Ф. с соавт., 2002; Прусаков В.М. и соавт., 2004; 2006; 2007; Суржиков В.Д. и соавт., 2006.).

Сложившаяся катастрофическая ситуация с загрязнением окружающей среды и состоянием здоровья людей во многих регионах России, снижение качества и продолжительности жизни населения, неэффективность, а нередко недостаточная гигиеническая обоснованность природоохранных мероприятий, разрабатываемых без четких количественных критериев потенциального и реального ущерба для здоровья, низкая эффективность затрачиваемых на снижение загрязнения средств, обусловленная в большинстве случаев отсутствием обязательной оценки действительного вклада того или иного предприятия в ухудшение состояния здоровья населения, не соблюдение, а в ряде случаев недостижимость некоторых гигиенических нормативов, связанные с экономическими и техническими причинами, настоятельно требуют изменения и переноса акцентов с проблем гигиенического нормирования на количественную оценку потенциальной и реальной опасности от уровней воздействия, существующих в реальных условиях населенных мест (Новиков С.М., Шашина Е.А., Лебедева Н.В., 2001). Существующие критерии оценки зон экологического неблагополучия, разработанные в 1992 году, являлись временными и в настоящее время необходима оценка их эффективности, выявление наиболее значимых индикаторов состояния здоровья населения и среды жизнедеятельности.

Промышленное развитие Сибири способствовало формированию на ее территории зон с неблагоприятной экологической обстановкой. Город Братск относится к территории с неблагополучной экологической обстановкой. Согласно заключению Государственной экологической экспертизы от 23.04.93 г. территория г. Братска признана зоной чрезвычайной экологической ситуации. Решения ГЭЭ указывали, что значительная часть населения подвергалась вредному влиянию факторов техногенного происхождения. В связи, с чем разработка научно-теоретической базы для выявления риска экологически обусловленных нарушений здоровья населения и оценки эффективности мероприятий по улучшению качества окружающей среды и здоровья населения является особенно актуальной.

Выбор основных направлений природоохранной политики, нацеленной на снижение опасности неблагоприятных факторов окружающей среды для здоровья населения наиболее перспективен на основе научного анализа связей между состоянием среды и здоровьем в условиях конкретного региона или города. В современных условиях важнейшее значение приобретает оптимизация существующих подходов к оценке и обеспечению экологической безопасности и санитарно-эпидемиологического благополучия населения.

Таким образом, актуальность изучаемых проблем определена отсутствием надежных интегральных критериев оценки экологического состояния территорий, отсутствием методологических подходов к оценке эффективности реализации целевых программ по реабилитации территорий экологического кризиса, недостаточной апробацией методологии оценки и анализа риска здоровью населения в условиях Российской Федерации.

Цель и задачи исследований.

Цель работы - разработать и апробировать индикативные гигиенические критерии для выявления зон экологического неблагополучия (на примере г. Братска).

Для достижения поставленной цели последовательно решались следующие задачи:

Провести комплексную оценку факторов окружающей среды в условиях меняющейся социально-экономической ситуации;

Изучить показатели состояния здоровья населения, проживающего на территориях с различным уровнем антропогенной нагрузки;

Дать оценку риска здоровью населения в зависимости от техногенной ситуации;

Изучить медико-социальную и экономическую эффективность реализации Федеральной Целевой Программы «Экология г. Братска»;

Обосновать индикативные гигиенические критерии для оценки степени экологического неблагополучия.

Научная новизна и теоретическая значимость.

Впервые дана комплексная оценка риска здоровью населения на территории, подвергающейся воздействию объектов окружающей среды на основе реализации основных мероприятий целевого программного управления на соответствие критериям степени экологического неблагополучия. Разработаны и апробированы методические подходы к оценке эффективности профилактических мероприятий на основе пространственно-временного анализа показателей состояния окружающей среды и здоровья, выявлены индикативные показатели, отражающие краткосрочные и долгосрочные положительные эффекты. Определена эффективность программно-целевого подхода к решению проблем охраны окружающей среды в городе с чрезвычайной экологической ситуацией.

С использованием методологии оценки риска изучены закономерности формирования загрязнения среды обитания и здоровья населения мультииндустриального центра с развитым теплоэнергетическим, металлургическим, лесопромышленным комплексом, транспортной инфраструктурой в условиях меняющейся социально-экономической ситуации. Приоритетными техногенными факторами, влияющими на качество жизни, являются рост загрязнения атмосферного воздуха, почвы.

Обоснованы региональные приоритеты ведения социально-гигиенического мониторинга, включающие в себя выявление конкретной проблемной ситуации с анализом причинно-следственных связей и факторов риска, интегральных оценок загрязнения объектов окружающей среды и здоровья населения, в условиях комплексной антропогенной нагрузки.

Выявлены особенности адаптационных возможностей детей и подростков г. Братска в зависимости от уровня и специфики химической нагрузки, длительности воздействия техногенных факторов, характеризующиеся большей долей лиц с дисгармоничным физическим развитием, напряжением функциональных возможностей сердечно-сосудистой системы у населения, подвергающегося более высокой экспозиции. Дано научное обоснование мероприятий, направленных на повышение адаптационных возможностей организма, базирующееся на результатах анализа негативных факторов окружающей среды и условий жизнедеятельности, индивидуальных возможностей организма.

Практическая ценность работы. Результаты работы послужили основой для разработки комплекса практических рекомендаций, направленных на улучшение медико-экологической ситуации в регионе.

Материалы диссертационного исследования:

вошли в проект «Эффективность медико-экологических мероприятий Федеральной Целевой программы «Экология г. Братска»» и отмечены дипломом II степени Национальной Экологической Премией «ЭкоМир - 2009»;

использованы при подготовке концепции социально-экономического развития г. Братска «Комплексная программа социально-экономического развития муниципального образования г. Братска»;

разработке целевой программы «Сохранение здоровья студентов и работников Братского Государственного Университета на 2008-2010 гг.»

Предложенные методические подходы внедрены в деятельность государственного санитарно-эпидемиологического надзора по Иркутской области. Теоретические разработки и практические материалы работы внедрены в учебный процесс профильных кафедр ИГМУ, Братского государственного университета, а также Центра медико-биологических исследований Иркутского технического университета.

Внедрение результатов исследования осуществлено в форме:

l Методических рекомендаций «Основные фоновые показатели здоровья населения Иркутской области», (Утверждены руководителем Управления Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Иркутской области 14.01.09.);

l Методических рекомендаций «Региональные показатели физического развития и адаптационных возможностей детей и подростков Иркутской области (Утверждены министром здравоохранения Иркутской области и руководителем Управления Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Иркутской области )

l Материалов Государственных докладов о санитарно-эпидемиологическом благополучии населения в Иркутской области за 2005, 2007 гг.;

l Монографий: «Физическое развитие детей и подростков Восточной Сибири» (г. Братск, 2007); «Медико-экологические риски современного города» (г. Братск , 2008);

l Методических указаний «Валеология» (методические указания). - Братск, 2000. - 78с.

l Информационных материалов «Результаты реализации Федеральной Целевой Программы неотложных мер по улучшению состояния окружающей среды, санитарно-эпидемиологической обстановки и здоровья населения города Братска («Экология г. Братска»)», представленных в Администрацию Иркутской области и г. Братска.

Положения, выносимые на защиту.

l Для выявления эффективности программно-целевого бюджетирования профилактических программ целесообразно применение пространственно-временного анализа данных многолетнего мониторирования индикативных показателей.

l Основными индикативными критериями при оценке степени экологического неблагополучия урбанизированных территорий могут служить показатели загрязнения атмосферного воздуха и почвы селитебных территорий, обуславливающие риск для здоровья населения и экономические потери общества.

l Эффективность реализации Федеральной Целевой Программы «Экология г. Братска» подтверждена краткосрочными (качество атмосферного воздуха, первичная заболеваемость органов дыхания, доля детей с нарушениями функциональных возможностей) и долгосрочными (СОПЖ, доля детей с гармоничным физическим развитием, распространенность костно-мышечной патологии) индикативными показателями.

l Использование при планировании и реализации целевых программ математического моделирования позволяет выявить приоритеты и повысить эффективность целевых программ.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на региональных, республиканских и международных конференциях, симпозиумах, семинарах, в том числе на:

Научно-технической конференции Братского государственного технического университета (Братск, 2000г.);

II Международном симпозиуме «Контроль и реабилитация окружающей среды» (Томск, 2000г.);

Международной научно-методической конференции «Восток-Россия-Запад» (Иркутск, 2005г.);

Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Экологически обусловленные нарушения здоровья. Методологические проблемы и пути их решения» (Иркутск, 2005г.);

II Мiждународної науково-практичної конференцiї «Сучаснi науковi дослiження» (Днiпропетровськ, 2006г.);

Пленуме Научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РАМН и Минздравсоцразвития РФ «Современные проблемы гигиены города, методология и пути решения» (Москва, 2006г.);

Всероссийской методической конференции «Совершенствование качества профессионального образования в университете» (Братск, 2006);

IX, X Межуниверситетской научно-методической конференции «Организация и методика учебного процесса, оздоровительной спортивной работы» (Москва, 2006г., 2008г.);

Межрегиональной научно-технической конференции «Естественные и инженерные науки - развитию регионов» (Братск, 2005,2006г.);

Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы сохранения и укрепления здоровья молодежи сибирского региона» (Иркутск, 2006г.);

Всероссийской научно-методической конференции «Качество содержания и форм обучения» (Братск, 2007г.);

VII International Crimean Conference «Cosmos and biosphere» (Sudak, Crimea, Ukraine, 2007 г.);

Всероссийской конференции с международным участием Медико-физиологические проблемы экологии человека» (Ульяновск, 2007г.);

VI International Conference «Air 2007». Quality of Air Environment. (St.-Petersburg, 2007г.);

Научно-практической конференции с международным участием «Проблемы общественного здоровья и экологии человека: новые закономерности» (Кемерово, 2008г.);

Инновационном форуме «Подготовка кадров для экономики области - потребности и инновационные подходы» (Иркутск, 2008г.);

II Международном экологическом форуме «Окружающая среда и здоровье человека» (Санкт-Петербург, 2008г.);

Всероссийской научно-методической конференции с «Актуальные проблемы здоровьесберегающих технологий в области физической культуры и спорта среди молодежи» (Иркутск, 2009г.);

Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Экологические проблемы промышленных городов» (Саратов, 2009г.);

Заседании Законодательного собрания г. Братска (акт №509 от 15.09.09);

Заседании Ученого совета АФ-ВСНЦ ЭЧ СО РАМН

Публикации. По теме диссертации опубликованы 43 научные работы, из них 13 в журналах, рекомендованных ВАК России и 2 монографии.

Структура диссертации. Работа изложена на 297 страницах печатного текста, включает 39 таблиц, 34 иллюстрации и состоит из 8 глав, в том числе 6 глав собственных исследований, введения, заключения, выводов, приложений. Список использованной литературы содержит 507 источников: 387 отечественных и 120 иностранных авторов.

Личный вклад автора. Автором определена цель, поставлены задачи работы, проведен анализ и обобщение материалов, сделаны выводы. Все исследования проведены самостоятельно, либо в соавторстве по разработанным автором программам и под непосредственным руководством. Выполнение отдельных разделов обеспечено участием сотрудников НИИ Медицины труда и экологии человека: лаборатории медицинской экологии, лаборатории физико-химических методов исследования, лаборатории токсикологии и института динамики систем и теории управления СО РАН. Самостоятельно автором выполнено 80% исследований.

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

здоровье антропогенный экологический

Материалы и методы и исследований

Для обоснования индикативных показателей оценки экологического благополучия территорий, которые не только адекватно описывали бы сложившуюся ситуацию, но и позволяли оперативно выявить ее изменения, необходимо было выбрать объект исследования, отвечающий нескольким условиям. К значимым условиям были отнесены: численность населения (не менее 100 тысяч, но не более 1млн.), развитая социальная инфраструктура, средний или высокий уровень медицинской помощи, доступность многолетних статистических показателей, проведение мероприятий, направленных на изменение медико-экологической ситуации.

Учитывая указанные требования, в качестве модельной территории был выбран г. Братск - крупный промышленный центр цветной металлургии, целлюлозно-бумажной промышленности и теплоэнергетики. В состав г. Братска входят два жилых района: Центральный и Падунский, удаленные друг от друга на 20-25 км, с общей численностью населения более 250 тыс. человек. Для решения экологических проблем города в 1994 году была разработана Федеральная Целевая Программа «Неотложные меры по улучшению состояния окружающей среды, санитарно-эпидемиологической обстановки и здоровья населения г. Братска Иркутской области» («Экология г. Братска»). Объектами исследования являлись состояние окружающей среды и здоровье населения города. На первом этапе работы в пространственно-временном аспекте проведена комплексная эколого-гигиеническая оценка загрязнения окружающей среды, показателей, характеризующих здоровье населения. Для и подтверждения многокомпонентного и многофакторного воздействия среды обитания на состояние здоровья населения рассмотрены количественные зависимости между изучаемыми явлениями. На втором этапе с помощью компаративного анализа данных в изменяющихся условиях (внедрения ФЦП) выбраны показатели, отражающие изменения качества окружающей среды и здоровья. Дополнительно значимость данных показателей обоснована с применением оценки экономических потерь, обусловленных «экологической компонентой» в формировании потерь здоровья.

Направления и объем выполненных исследований представлены в таблице 1.

Таблица 1 Объекты и объем исследований

Направление исследований	Объекты исследования	Объем исследований
1 Эколого-гигиеническая оценка качества окружающей среды и оценка риска	Климат (температура, скорость ветра, атмосферное давление, относительная влажность, частота туманов и др.) Атмосферный воздух Санитарно-химические исследования	1984 -2005 гг. Число исследований 34000
	Питьевая вода Санитарно-химические, токсикологические, органолептические исследования	20000
	Почва Санитарно-химические исследования	2820
2.Медико-демографические показатели	Отчеты ЛПУ г. Братска	1984-2005 гг.
3. Анализ состояния здоровья детей и подростков: - Анкетирование - проведение исследований и оценка физического развития; - анализ содержания фтора в волосах	Подростки, родители Подростковое население Детское население	320человек 117 человек 180человек 62 пробы
4. Прогноз заболеваемости населения на основе математической модели	Система «факторы среды - здоровье населения»	По16-летнему тренду 5 объясняющих переменных
5. Оценка эффективности федеральной целевой программы «Экология г. Братска	Медицинская (обратимые и необратимые санитарные потери), социальная (средняя ожидаемая продолжительность жизни), экономическая эффективность (экономический ущерб)

Анализ климатических факторов проведен по данным наблюдений Центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды за 1984-2005 годы. Изучены среднемесячные и среднегодовые температуры воздуха, относительная влажность воздуха, скорость ветра и его повторяемость, атмосферное давление, частота туманов, повторяемость осадков. Изучение загрязнения атмосферного воздуха и расчет потенциала загрязнения атмосферы (ПЗА) проведен по общепринятой методике РД 52.04.186-89 «Руководство по контролю загрязнения атмосферы».

Оценка источников загрязнения атмосферного воздуха осуществлялась на основе данных государственной статистической отчетности по форме 2-ТП (воздух) за 1984-2005 гг. Загрязнение атмосферного воздуха характеризовалось среднегодовыми и максимальными концентрациями, полученными из разовых и среднесуточных проб атмосферного воздуха за период 1984-2005 гг. по 6 стационарным постам: в Центральном районе (ПНЗ№8, №7 и ПНЗ№1) и Падунском (ПНЗ№2, №3, ПНЗ№11) округе.

Питьевая вода оценена по данным ФГУЗ Центр гигиены и эпидемиологии в г. Братске и Братском районе в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.4.1074-01. «Вода питьевая. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.» по 33-м показателям с учетом суммации эффектов. Загрязнение почвы изучалось в соответствии с ГН 2.1.7.2041-06 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве» по результатам мониторинга Центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.

Оценка риска, связанная с химическим загрязнением окружающей среды проведена в соответствии с руководством по оценке риска Р 2.1.10.1920-04 «Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду». Для оценки комплексной химической нагрузки и выявления опасности вредного действия веществ определялись коэффициенты опасности (HQ) и индексы опасности (HI).

В ходе исследования на территориях, различных по уровню техногенной нагрузки, изучено состояние здоровья населения. Анализ показателей здоровья проведен по двум районам: более загрязненному - Центральному и району сравнения - Падунскому. Заболеваемость по обращаемости в поликлинические учреждения за медицинской помощью изучена по статистическим отчетным формам лечебно-профилактических учреждений города: №12 «Отчет о числе заболеваний, зарегистрированных у больных, проживающих в районе обслуживания лечебного учреждения», №32 «Отчет о медицинской помощи беременным, роженицам и родильницам». Динамические ряды наблюдения составили 20 лет. Параметры физического развития детей за период с 1984 по 2000 годы проведены по материалам репрезентативной выборки (выкопировок из 12900 карт развития ребенка), в 2001-2005 годы по данным мониторинга физического развития (сплошное наблюдение).

Для выявления особенностей формирования организма в условиях воздействия факторов окружающей среды изучено состояние здоровья двух групп населения: детей (4-7 лет) и молодых людей в возрасте 18-20 лет. На предварительном этапе проведено интервьюирование по оригинальной анкете, включающей разделы: место жительства, доход семьи, социальный статус, особенности питания; для лиц 18-20 лет, кроме того, учитывались: вредные привычки, место работы, учебы, увлечения и т.п.

Обследовано две группы дошкольников, проживающих в г. Братске с момента рождения: 76 детей (из них 42 девочки и 34 мальчика), проживающих в Падунском районе и 64 (из них 39 девочек и 25 мальчиков), проживающих в Центральном районе. В соответствии с требованиями Комитета по биомедицинской этике обследование проведено с письменного информированного согласия родителей. Проведено обследование подросткового населения, проживающего в г. Братске постоянно и прибывшего из населенных пунктов северной части Восточной Сибири (67 человек, из них 37 юношей и 30 девушек).

При оценке индивидуального здоровья учитывали антропометрические и физиологические параметры (длина и масса тела, окружность грудной клетки, активная масса тела, артериальное давление, частота сердечных сокращений и частота дыхания, жизненная емкость легких, индексы, отражающие адаптационные резервы организма). Оценка физического развития проведена с использованием региональных таблиц процентильного типа.

Функциональные возможности кардиореспираторной системы оценены с использованием пробы с нагрузкой (проба Мартине), позволяющей судить об адаптации к мышечной работе и о закономерностях восстановительных реакций. Оценка результатов пробы проведена с учетом типов реакций на физическую нагрузку. Кроме того, при комплексной оценке здоровья учтены показатели общего анализа крови и мочи, исследование которых проведено по общепринятым методикам на базе муниципальной городской больниц №1 и №2.(г. Братск).

Для подтверждения химической нагрузки на изучаемые субпопуляции на базе лаборатории физико-химических методов исследования АФ - ВСНЦ ЭЧ СО РАМН проведен анализ волос на содержание фтора, как специфического индикатора загрязнения атмосферного воздуха.

Содержание фторидов определяли в навеске волос после ее минерализации. Фториды определяли электрохимическим методом с помощью фторселективного электрода твердоконтактного типа «ЭКОН-Р». Величину потенциала электродной системы на фоне цитратного буферного раствора с рН= 6,0±0,5 фиксировали ионометром марки АСГО/МЕТК-333. Общее число обследованных 62 человека, из них 60% проживали в Центральном и 40% в Падунском районах.

В качестве контрольной группы рассмотрена когорта детей г. Северобайкальска, обследованная в декабре 2005 года (40 детей 4-7 лет; 25- в возрасте 18-20 лет).

В качестве натурной модели для оценки медико-социальной эффективности мероприятий по минимизации риска в г. Братске рассмотрена программа «Экология г. Братска», рассчитанная на период реализации 1994 - 2000 гг.

Социальная эффективность реализации целевой программы охарактеризована по трем аспектам: медицинской, социальной и экономической эффективности. Социальный эффект определен по средней ожидаемой продолжительности жизни; медицинский эффект рассматривался в показателях обратимых и необратимых санитарных потерь. Экономический ущерб рассчитан как сумма составляющих экономического ущерба в целом (У) по формуле:

У = Уз+ Ур.ф. (1)

где: Уз - экономический ущерб, связанный с уровнем заболеваемости, рублей;

Ур.ф. - экономический ущерб, связанный с нарушениями течения беременности и родов, рублей.

Экономический ущерб, причиняемый группам граждан в связи с каждым видом заболевания, представляет собой сумму расходов и потерь общества по следующим статьям: расходы на все виды диагностики и лечения, в том числе амбулаторное и стационарное, оплачиваемые из средств фонда обязательного медицинского страхования; расходы на оплату листков нетрудоспособности из средств социального страхования заболевшим или лицам, отвлеченным от производственной деятельности по уходу за больными членами семьи.

Из данного перечня статей расходы на лечение оценены для всех возрастных групп населения, поскольку другие статьи ущерба рассчитываются на работающее население.

Для расчета затрат по оплате больничных листов учтены следующие коэффициенты, отражающие удельный вес работающих в общей численности изучаемой группы населения: 0,9 для беременных женщин, 0,05 для подростков, 0,7 - для взрослого населения в целом.

При анализе потерь, обусловленных заболеваемостью детей, использован коэффициент, отражающий долю случаев заболеваний детей, сопровождающихся временной утратой трудоспособности их родителей, который принят равным во все периоды наблюдения (- 0,1).

Дополнительные расходы на лечение (Ул), связанные с более высоким уровнем заболеваемости для всех групп граждан, рассчитаны по формуле:

Ул = (Зп * Чп + Зс * Дс) * ( П) * Н/1000 (2)

где: Зп - средняя стоимость одного посещения амбулаторно-поликлинического отделения, рублей;

Зс - средняя стоимость одного дня лечения и содержания в стационаре, рублей;

П - среднегодовые показатели заболеваемости изучаемой группы населения, количество случаев на 1000 населения;

Чп - число посещений амбулаторно-поликлинического отделения на один случай болезни;

Дс - число дней лечения в стационаре по поводу одного случая болезни;

Н - численность группы населения.

Для оценки ущерба от повышенной заболеваемости населения г. Братска приняты следующие экономические и медико-социальные показатели, представленные в отчетах Фонда обязательного медицинского страхования: 3а - средняя стоимость посещения амбулаторно-поликлинического отделения (31,52 руб. и 34,66 руб.); Зс - средняя стоимость одного дня лечения и содержания в стационаре (195,6руб. и 243,2руб.); Чп - число посещений амбулаторно-поликлинического отделения (9,2); Дс - число дней лечения в стационаре (13,1);

П - среднегодовые показатели заболеваемости исследуемых групп населения; Н - численность групп населения составила: в 2000 году - всего 263 тысяч человек, из них: детей 43 тысячи, подростков - 12 тысяч, взрослых -208 тысяч человек; в 2005 году соответственно: 257, 39, 12 и 206 тысяч человек.

Расходы на оплату больничных листков (Уб.л.) рассчитаны следующим образом:

Уб.л=Б*(П)*Др*К*Ч/1000 (3)

где: Б - средний размер оплаты одного дня нетрудоспособности по больничным листкам, в связи с заболеванием, рублей;

Др - среднее число целодневных потерь рабочего времени в расчете на один случай заболевания;

К - коэффициент, отражающий удельный вес работающих в общей численности изучаемой группы населения;

Ч - численность группы;

П - среднегодовые показатели заболеваемости, количество случаев на 1000 человек, соответствующей группы.

Экономические потери, обусловленные нарушениями репродуктивной функции, включали расходы на обслуживание беременных женщин в женских консультациях, родильных домах, оплату больничных листков. Расчет ущерба проведен по следующим статьям: расходы на лечение (см. формула 2) и на оплату больничных листков (см. формула 3). В качестве исходных данных для оценки экономического ущерба от повышенного числа нарушений здоровья женщин в периоды беременности и родов приняты следующие медико-социальные и экономические показатели: Б - средний размер оплаты одного дня нетрудоспособности по больничным листкам в связи с нарушениями течения беременности и родов, 112,3 в 2000 году и 151,5 рублей - в 2005году; Др - среднее число целодневных потерь рабочего времени в расчете на 1 случаев заболевания, 5,8 и 6,1, соответственно; К - коэффициент, отражающий удельный вес работающих женщин в общей численности беременных принят постоянным - 0,9; Ч - численность беременных женщин: 2475 и 2714, соответственно;

П - среднегодовые показатели заболеваемости беременных женщин составили 829 и 917 случаев на 1000 беременных.

Обработка результатов исследования проводилась с применением методов стандартной вариационной и сравнительной статистики, реализованной на ПК с помощью пакета прикладных программ EXEL и «Statistica». В том числе, проведены: оценка распределения данных на нормальность, расчет средних показателей, среднего квадратичного отклонения, ошибки среднего значения, сравнение средних значений двух нормальных выборок с помощью параметрического критерия Стьюдента, непараметрического критерия Вилкоксона, ч2. Для подтверждения связи показателей использован коэффициент корреляции Пирсона.

Для прогнозирования здоровья сотрудниками ИДСТУ СО РАН (д.т.н. А.Ю. Горновым и Т.С. Зароднюк) разработана методика установления функциональной зависимости заболеваемости от факторов окружающей природной и социальной среды. Методика включала: постановку задачи параметрической идентификации по функционалу-минимуму отклонений от имеющихся экспериментальных данных и ее решение с помощью программы PARABOL, в которой реализован метод поиск глобального экстремума минимизируемого функционала.

Рассмотрены процессы на примере временного отрезка 1990-2005 гг. Данный период характеризуется выраженным изменением качества окружающей среды и здоровья населения. Расчет неизвестных коэффициентов проводился методом наименьших квадратов: находился минимум суммы квадратов разностей расчетных и экспериментальных данных.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Эколого-гигиеническая характеристика состояния окружающей среды г. Братска. Анализ природно-климатических условий (температурный режим, инверсии, штили, географические особенности) позволил оценить территорию г. Братска как неблагоприятную для рассеивания выбросов с низкой самоочищающей способностью. Промышленный комплекс города представлен предприятиями теплоэнергетики, автотранспорта, цветной металлургии, целлюлозно-бумажной промышленности, которые создают постоянную опасность высокого уровня загрязнения воздушного бассейна. Многолетняя динамика валовых выбросов в воздушный бассейн города представлена на рисунке 1.

В 2005 году по сравнению с 1984-1994 гг. в 1,5 раза снизился объема валовых выбросов вредных веществ от стационарных источников, в том числе твердых веществ в 1,6 раза, оксида углерода в 1,4 раза, сероводорода в 5,1 раза, что являлось результатом реализации природоохранных и технологических мероприятий Федеральной Целевой программы «Экология г. Братска» и следствием экономического спада.

Рисунок 1 Динамика валовых выбросов в атмосферный воздух г. Братска за периоды 1984-1994 (А) и 1994-2005 (Б) годы

Основными загрязнителями за период 1984-2005 гг. являлись: метилмеркаптан (превышение ПДК зарегистрировано в 94% разовых проб), бенз(а)пирен (92%), диоксид азота (16%), сероуглерод (16%).

По среднегодовому содержанию к приоритетным долгие годы относились следующие химические соединения: метилмеркаптан, 3,4 бенз(а)пирен, диоксид азота, сероуглерод, фтористые соединения.

В настоящее время в связи изменением гигиенических нормативов превышение ПДК по метилмеркаптану и диоксиду азота отмечается в единичных случаях в пределах 1-2 ПДКм.р. (таблица 2.).

Таблица 2 Содержание основных химических примесей в атмосферном воздухе г. Братска

Ингредиенты	Кратность ПДК
	1990- 94 гг.	1995-99 гг.	2000-05 гг.**
	Максимально разовой	Среднесуточной	Максим. разовой	Среднесуточной	Максим. разовой	Среднес.
метилмеркаптан**	173,0	36,3*	54,8	16,4*	32,3	9,8*
сероуглерод	11,8	3,4	5,0	6,0	2,6	4,0
диоксид азота**	10,7	1,3*	9,4	3,3*	5,5	2,0
фтористый водород	7,9	1,2*	4,7	1,0*	3,3	0,22
взвешенные вещества	4,6	0,7*	1,4	0,7*	1,1	0,4
формальдегид	8,8	3,9	2,0	4,2	4,8	7,3
бенз(а)пирен	12,1	6,0	5,3	3,3	7,5	3,2

Примечание: * сравнение среднесуточных проб проведено с максимально разовой ПДК

** сравнение проведено с нормативами ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно-допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест»

Идентификация степени опасности для здоровья населения выбросов по величине суммарной годовой эмиссии с учетом их токсичности позволило выявить приоритетные химические вещества, обладающие канцерогенным и неканцерогенным токсичным действием, а также основные источники их поступления в атмосферный воздух. Установлено, что наибольшую потенциальную опасность за период 1984-1994 гг. представляли выбросы диоксидов серы и азота, взвешенных веществ, твердых и газообразных фторидов, метилмеркаптана, удельный вес которых невелик и составлял в сумме не более 15% от валовых выбросов. Высокая значимость указанных веществ связана, в первую очередь, с их токсикологическими свойствами и способностью действовать на органы дыхания, иммунную и костно-мышечную системы, органы кроветворения, нарушать развитие детского организма и увеличивать смертность.

В период 1984-94 гг. среднегодовые концентрации взвешенных веществ в атмосферном воздухе в административных районах города находились в пределах от 0,079 мг/м3 в Падунском районе до 0,11 мг/м3 в Центральном районе, причем, на протяжении большинства лет превышали среднесуточную ПДК. Среднегодовые концентрации диоксида азота за рассматриваемый период варьировали от 0,14 мг/м3 в Падунском районе до 0,047 мг/м3 в Центральном районе, твердых фторидов от 0,039 мг/м3 до 0,005мг/м3 в сравниваемых районах. Средние концентрации взвешенных веществ за период 1995-2005 гг. превышали ПДКс.с в зависимости от района города в 0,2-0,8 раза; диоксида азота в 1,3-2,7 раз, метилмеркаптана до 10 раз; сероуглерода в 0,5- 5,2 раза; фтористого водорода в 0,4-1,7 раза; формальдегида - в 2- 8,3 раза.

Таким образом, наиболее неблагоприятная обстановка за 1984-1994гг. регистрировалась в Центральном районе, где интегральный показатель «Р» составлял 58,0, что оценивается в соответствии с рекомендациями М.А. Пинигина (1992, 2001) как чрезвычайный уровень загрязнения. До 1997 года наблюдалась тенденция снижения индекса «Р». В условиях снижения валовых выбросов 2000-2005 гг. значения «Р» составили 42,7 в Центральном районе и 14,1 в Падунском районе. В целом, уменьшение объема выбросов вредных веществ от стационарных источников не привело к адекватному снижению уровня загрязнения атмосферного воздуха и в течение наблюдаемых периодов на территории города отмечался рост загрязнения атмосферного воздуха. Сохранению достаточно высоких уровней загрязнения атмосферного воздуха на территории города способствовали рост числа передвижных источников загрязнения и дальнейший износ технологического и газоочистного оборудования.

Для оценки потенциального риска здоровью рассчитаны коэффициенты и индексы опасности по двум периодам. В течение 1995-2000 гг. и 2001-2005 гг. приоритетными по вкладу в суммарный индекс опасности неканцерогенных эффектов являлись в Центральном районе - сероуглерод (HQ 5,75 и 4,35 соответственно) диоксид азота (HQ 2,8 и 3,03 соответственно), твердые фториды (HQ 1,58 и 0,35 соответственно), фтористый водород (HQ 0,19 и 0,55 соответственно; в Падунском районе - диоксид азота (HQ 1,87 и 1,78 соответственно), твердые фториды (HQ 0,6 и 0,5 соответственно), в меньшей степени - оксид серы, и оксид углерода, сероуглерод и фтористый водород (рисунок 2).

Рисунок 2 Коэффициенты опасности химических веществ (по средним за период 1995-2005 гг. концентрациям)

Промышленный комплекс наряду с загрязнением атмосферного воздуха является источником загрязнения воды водоемов. В качестве источника централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения г. Братска используется р. Ангара. В течение всего периода наблюдения уровень загрязнения р. Ангара в районе расположения водозаборов оценивался как «умеренно загрязненный». В системе питьевого водоснабжения показатели качества воды в 98-99% проб соответствовали гигиеническим нормативам и, следовательно, не представляли опасности для здоровья населения.

При оценке агрегированного канцерогенного риска установлено, что ведущая роль в периоды действия ФЦП принадлежала бенз(а)пирену (21,6% и 56,9%) и формальдегиду (78,4% и 43,1%), поступающим ингаляционным путем. Канцерогенный риск, связанный с поступлением в организм бенз(а)пирена для жителей Центрального района выше в 1,3 раза по сравнению с Падунским районом; с воздействием формальдегида - в 2,4 раза. Пероральный канцерогенный риск, связанный с поступлением мышьяка с питьевой водой для взрослых составляет 3 ·10?5 и 6 ·10?5 у детей. Расчет популяционного риска показал, при сохранении загрязнения атмосферного воздуха и питьевой воды на уровне 1994-2000 гг. на протяжении 70-летнего периода в г. Братске ожидается дополнительно 46 случаев онкологических заболеваний у детей и 214 - у взрослых.

Основными химическими загрязнителями почвы города являлись фтористые соединения, среднее валовое содержание которых в пробах почвы (мг/кг) Центрального и Падунского районов представлено на рисунке 3. Наибольшие концентрации на горизонтах 0 - 5 см и 5 - 10 см выявлены в Центральном районе (5,05 мг/кг) и (3,80 мг/кг) соответственно; содержание фтористых соединений в почве Падунского района в 3,3 раза ниже по сравнении с более загрязненным районом. Более высокое содержание фтористых соединения в верхнем горизонте отражает не только продолжающееся поступление данного токсиканта, но и его кумуляцию. Загрязнение почв селитебной зоны может привести к поступлению примеси в организм человека. В связи с этим проведена количественная оценка воздействия химического вещества - фтористого водорода - для различных групп населения.



Рисунок 3 Валовое содержание фтористых соединений в почвах Центрального и Падунского района за период 1995-2005 гг.

Суточное поступление фтористых соединений из почвы для взрослых Центрального района в среднем за период с 1995 по 2005 гг. составляло 0,4 мг/кг-день, или 19% от необходимой среднесуточной дозы фтора для взрослого человека, для детей - 1 мг/кг-день (67% от необходимой среднесуточной дозы фтора для детей). Меньшие дозы поступления выявлены в Падунском районе: для взрослых 0,2 мг/кг-день (10%), для детей - 0,5 мг/кг - день (33%). Общая доза, включающая дозы поступления фтора из атмосферного воздуха, питьевой воды, почвы составляла в среднем по городу 1,7 мг/ кг - день, что превышает необходимый уровень и может накапливаться в организме.

Одним из методов подтверждения экспозиции служит биомониторинг маркеров в различных средах экспонированных групп (Зайцева Н.В., 2001, Ревич Б.А., 2001, Lioy P., 2000, Jarup L., 2003). В наших исследованиях проведен анализ содержания в волосах фтора (таблица 3). Установлено, что для жителей г. Братска в большей степени характерно накопление фторсодержащих соединений, по сравнению с жителями других населенных пунктов. Причем у лиц, родившихся в Центральном районе, концентрация фтора в волосах составила 97±3,2 мг/кг, что в 2 раза выше, чем у жителей Падунского района и в 9 раз, чем у лиц, приехавших в город в течение двух лет. Кроме того, интересно отметить, что с возрастом увеличивается содержание фтора в волосах, возможно, это связано с его кумуляцией в организме и постоянной циркуляцией. Доля лиц с содержанием фтора в волосах выше допустимого уровня, приведенного в монографии А.В. Кудрина, О.А. Громовой (2007), составила 12% от числа обследованных. В качестве допустимого уровня принято содержание фтора в волосах в количестве 150мкг/г.

Таблица 3 Содержание в волосах населения фтора (мг/кг)

	Фтор
Возраст 4-7 лет
Центральный район	113,4±6,7 (37,2)
Падунский район	20±1,1 (11,6)***
Возраст 18-20 лет
Центральный район	97±3,2 (91,2)*
Падунский район	44±2,3 (39,8)
Всего постоянные жители г. Братска	64±2,9 (86,8)**
Приехавшие из других районов	11±0,8 (7,3)

Примечания:

* - различия достоверны(р<0,05) между группами жителей Центрального района и Падунского района **- различия достоверны между группами жителей г. Братска и приехавшими из других районов

*** - различия достоверны между возрастными группами

В скобках () приведено стандартное отклонение от средней арифметической.

Обобщая результаты оценки состояния окружающей среды выявлено, что можно рассматривать административные районы г. Братска как зоны сравнения для выявления особенностей формирования здоровья населения при воздействии комплекса антропогенных факторов. Сложившийся на территории города уровень загрязнения атмосферного воздуха обуславливает, в основном, риск возникновения у населения заболеваний органов дыхания, нервной системы и костно-мышечной системы, злокачественных новообразований.

Оценка состояния здоровья населения г. Братска. Окружающая среда промышленного мультииндустриального центра определяет риск формирования заболеваемости и смертности населения.

В период до 90- года наблюдались низкие показатели смертности и рождаемости, в 1995-2005 гг. - очень низкая рождаемость и повышенной смертность, аналогичная динамика характерна и для Иркутской области и для РФ в данный период (Максимова Т.М., 2002, Щепин О.П., 2004, Лещенко Я.А., 2007) (рисунок 4). Рождаемость в г. Братске уменьшилась за последний период на 9,4 %.

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Рисунок 4 Динамика естественного движения населения г. Братска за период 1984-2005 гг.

Средний многолетний показатель заболеваемости составил среди населения г. Братска 1484,7 случаев на 1000 человек. Общая заболеваемость отдельных возрастных групп населения города Братска представлена на рисунке 5. В динамике с 1995 по 2005 годы отмечалось достоверное увеличение показателей заболеваемости детского и подросткового населения, с 2003 года уровень заболеваемости по обращаемости стабилизировался и даже имеет некоторую тенденцию к снижению. Тренд заболеваемости взрослого населения не имеет выраженного характера (коэффициент аппроксимации полиномиального уравнения 0,3, линейного -0,25).

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Рисунок 5 Заболеваемость по обращаемости населения г. Братска (на 1000 населения)

Следует отметить, в период интенсивного загрязнения до внедрения и в период действия Федеральной Целевой Программы «Экология г. Братска» выявлены высокие уровни заболеваемости взрослого населения по классам болезней: органов дыхания (322,6 ‰); органов кровообращения (159,0 ‰); травмы, отравления, несчастные случаи (154,4 ‰). У подростков наиболее значимы следующие классы болезней - болезни органов дыхания (490,6 ‰); болезни нервной системы и органов чувств (138,6 ‰); травмы, отравления, несчастные случаи (123,3 ‰). В группе детей на первом месте находились болезни органов дыхания (961,7 ‰), далее следовали болезни нервной системы и органов чувств (145,7 ‰); инфекционные и паразитные заболевания (90,0 ‰).

В период после внедрения основных мероприятий ФЦП отмечено статистически значимое изменение структуры заболеваемости (ч2=5,6, p <0,05) в группах дети и подростки. В число приоритетных классов по структуре попали у детей, кроме болезней органов дыхания, болезни органов пищеварения, инфекционные и паразитарные заболевания; у подростков также болезни органов пищеварения, психические расстройства. Сумма классов болезней нервной системы и органов чувств отодвинулась на четвертое-пятое место.

При сравнении заболеваемости по районам в ходе исследований установили, что общая заболеваемость всех возрастных групп населения более загрязненного Центрального района была достоверно выше, чем в Падунском (таблица 3). Следует отметить, что в Падунском районе в период интенсивного загрязнения заболеваемость была достоверно ниже (в 1,3 раза), чем в период реализации Программы. Данный тренд повторяет направленность изменений общей заболеваемости, характерных для РФ и Иркутской области, в работах Максимовой Т.М. (2006), Медика В.А. (2008), Ефимовой Н.В. с соавторами (2008) отмечался рост заболеваемости в 1,3-1,7 раз в 2001-2003 годы. В Центральном районе указанная тенденция выражена не так ярко (соотношение периодов составило 1:1,2:1,4, против 1,0:1,6:1,6 в районе сравнения.

В структуре заболеваемости статистически значимые отличия в зависимости от района проживания были выявлены только в группах дети и взрослые (ч2=7,4, p <0,05 и ч2=3,7, p <0,05, соответственно). В загрязненном районе больший ранг значимости имели болезни костно-мышечной, иммунной и эндокринной систем, относительно района сравнения. Так показатель заболеваемости по обращаемости за медицинской помощью в связи с патологией опорно-двигательного аппарата у детей Центрального района выше, чем у детей группы сравнения в 2,0-3,4 раза, у взрослых в 1,1-1,2 раза. Несмотря на то, что структура заболеваемости подросткового населения является практически одинаковой в исследуемых районах города, следует отметить, что в период 1996-2000 гг. увеличение болезней костно-мышечной системы в 2,0 раза в загрязненном районе и 1,3 раза в районе сравнения.

Динамика показателей здоровья в условиях снижения техногенной нагрузки после внедрения ФЦП «Экология г. Братска» в период 1995-2005 гг. характеризуется перераспределением структуры заболеваемости у детей и подростков. Повысилась значимость таких классов болезней как: психические расстройства, болезни органов пищеварения, эндокринной системы, травм, отравление, несчастных случаев.

Сравнительный анализ заболеваемости жителей города в зависимости от района проживания за периоды 1996- 2005 гг. выявил (таблица 3): все население более загрязненного Центрального района обращались за медицинской помощью достоверно реже, чем Падунского, это обусловлено более низкой обращаемостью детского и подросткового населения. Статистически значимых различий показателей в группах взрослого населения не выявлено. Следует отметить, что в Падунском районе во все периоды наблюдения отмечается более высокая обращаемость по поводу болезней органов дыхания, что может быть обусловлено несколькими причинами. Одна из них - особенности адаптации к менее интенсивному загрязнению, что наблюдали и в исследованиях на субпопуляциях детей и подростков промышленных центров (Даутов Ф.Ф., 1997, Прусакова А.В. С соавт., 2004). Другой причиной может быть дополнительное негативное воздействие более высокой влажности на территории Падунского района, а также различного социального состава населения изучаемых районов, на что указывала в своих исследованиях Н.В. Ефимова (1991).