Научные основы комплексной гигиенической характеристики и оценки риска влияния промышленных предприятий на окружающую среду и здоровье человека 14. 00. 07 Гигиена

Вид материала

Автореферат

Содержание Комплексная оценка риска для здоровья населения в зоне выраженной деградации окружающей среды (на примере г. Усть-Каменогорска)

Подобный материал:

• Е. Н. Заяшниковым Проект российская федерация федеральный закон, 231kb.
• Положение Об организации утилизации и переработки бытовых и промышленных отходов, 89.39kb.
• Методические указания по гигиенической оценке производственной и непроизводственной, 178.48kb.
• Оценка воздействия на окружающую среду, 1499.91kb.
• Анализ практических аспектов установления пдк для воды и их применение в системе выдачи, 141.82kb.
• «Оренбургская государственная медицинская академия федерального агентства по здравоохранению, 584.36kb.
• Рабочая программа дисциплины «Медико-биологические основы бж» Направление подготовки, 113.25kb.
• В глобальных масштабах, вопросы закрепления и реализации правовых механизмов защиты, 214.57kb.
• Промышленное загрязнение почв г. О. Шуи, 18.77kb.
• Геоэкологическая оценка влияния глиноземного производства на окружающую среду (на примере, 284.37kb.

Результаты исследования

Комплексная оценка риска для здоровья населения в зоне выраженной деградации окружающей среды (на примере г. Усть-Каменогорска)

Предложенная модель проведения комплексных гигиенических исследований и оценки риска влияния промышленных предприятий на состояние здоровья населения была апробирована на примере региона с выраженной деградацией окружающей среды, вызванной многолетней деятельностью комплекса промышленных предприятий, – г. Усть-Каменогорска.

Актуальность выбора данного региона объясняется, с одной стороны, высоким индустриальным развитием территории, мощным экономическим потенциалом, а с другой стороны – значительным загрязнением природных сред, низкими показателями здоровья населения. В последние годы в связи с сокращением производства, а также внедрением новых технологий произошло снижение количества выбросов загрязняющих веществ, поступающих в окружающую среду. Вместе с тем, территориальные особенности расположения города способствуют формированию неблагоприятных метеорологических условий (НМУ), сопровождающихся повышением уровня загрязнения атмосферного воздуха. Повышенные уровни загрязнения атмосферного воздуха могут формироваться и во время залповых выбросов. Помимо этого, длительное функционирование промышленных предприятий привело к накоплению загрязняющих веществ в депонирующих средах города.

В связи с этим, в данном регионе остро стоит проблема комплексной оценки воздействия на состояние здоровья населения факторов окружающей среды, установления целевых показателей, внедрения модели принятия управленческих решений на основании мониторинга риска здоровью населения.

Общая оценка экологической ситуации позволила установить, что уровень загрязнения атмосферного воздуха в последние годы существенно снизился, концентрации загрязняющих веществ практически не превышают 2 ПДК. Приоритетными загрязнителями являются сернистый ангидрид, двуокись азота, свинец, хлор, хлористый водород. Отличительной особенностью является формирование НМУ с высокими уровнями загрязнения атмосферного воздуха.

Город неоднороден по уровню загрязнения атмосферного воздуха, наиболее неблагоприятные районы расположены вблизи Северной промзоны.

Предприятия – важнейшие источники загрязнения атмосферного воздуха города: Усть-Каменогорский металлургический комплекс АО «Казцинк»; ОАО «AES Усть-Каменогорская ТЭЦ»; ОАО «Усть-Каменогорский титано-магниевый комбинат»; ТОО «AES Согринская ТЭЦ».

Приоритетные компоненты выбросов: сернистый ангидрид, свинец и его соединения, хлор, хлористый водород, оксид углерода, азота диоксид, цинк и его соединения, мышьяк и его соединения, кадмий и его соединения, взвешенные вещества.

На основании проведенного исследования выделены регионально специфичные характеристики здоровья населения.

1. Население города Усть-Каменогорска существенно старше, чем среднее население Республики. Это отражается на формировании показателей заболеваемости и смертности. В городе имеет место отрицательный естественный прирост. Повышенная доля внешних факторов в смертности в городе Усть-Каменогорске (от 28 % до 48 %) в сравнение с Республикой Казахстан (от 21 % до 28 %). Выявлено влияние загрязнения атмосферного воздуха (по ИЗА₅) на внешнюю (не зависящая от возраста) компоненту интенсивности смертности. Доля атмосферного загрязнения может составлять до 64 % вклада в формирование данной компоненты, или до 30 % интенсивности смертности.
   
2. Регионально специфичными по данным заболеваемости по обращаемости классами являются болезни органов дыхания; мочеполовой системы; болезни эндокринной системы.
   
3. Высокие показатели заболеваемости новорожденных (797,7 ‰), значительная распространенность гестозов (38,0 %) и экстрагенитальной патологии у беременных женщин (170,0 %) отмечаются на фоне достоверной тенденции данных показателей к росту.
   
4. Город Усть-Каменогорск неблагоприятен по уровню заболеваемости и смертности от злокачественных новообразований. Регионально специфичными являются: ЗН трахеи, бронхов, легкого; ЗН кожи; ЗН желудка; ЗН молочной железы, ЗН толстой кишки. На рисунке 1 представлена динамика изменения уровня первичной заболеваемости злокачественными новообразованиями (оба пола, сумма причин).
   
5. Низкий процент лиц, здоровых в иммунологическом отношении (от 25 % до 52 % в разных возрастных группах). Значительный уровень интоксикации, выявленный во всех иммунологически обследованных возрастных группах (наличие морфодегенеративных изменений в клетках крови, изменение соотношения адгезионной и фагоцитарной активности нейтрофилов). Изменение специфической картины среднего лимфоцитарно-нейтрофильного профиля у детей (в возрасте 4–5 лет, когда по данным литературы происходит второй перекрест, у обследуемых групп наблюдается обратный процесс: усугубление сдвига профиля в сторону лимфоцитоза) свидетельствующее, очевидно, о нарушении тонких процессов регуляции кроветворении иммуногенеза.
   
6. Низкая доля здоровых детей, выявленная в результате проведения медицинского осмотра (8,99±1,72 %). Значительные уровни распространенности неврологической патологии (57,19±2,97 %), лор-патологии (67,27±4,28 %), заболеваний сердечно-сосудистой системы (8,27±1,23 %).
   
7. Значительный уровень распространения среди детского населения симптомокомплексов, свидетельствующих о возможном наличии патологии нервной системы (89,9±0,72 %), заболеваний сердечно-сосудистой системы (89,9±0,72 %), болезней лор-органов (86,4±0,82 %), болезней органов пищеварения (83,0±0,90 %) и аллергопатологии (62,6±1,15 %).
   
8. Достоверное превышение по сравнению с контролем частоты аберрантных клеток (2,0±0,7) и общей частоты хромосомных аберраций (2,3±0,7), за счет парных (0,7±0,04) и одиночных фрагментов (1,43±0,15) на 100 клеток, свидетельствующее о повреждающем воздействии внешнесредовых факторов на хромосомный аппарат населения г. Усть-Каменогорска.
   
9. На фоне хронического поступления свинца (в 66 % проб волос, отобранных у детей дошкольного возраста, отмечено повышенное содержание данного металла), имеет место дефицит эссенциальных элементов (содержание цинка ниже допустимого уровня выявлено в 49,65 % проб волос, кобальта – в 87 % проб).
   

Рисунок 1 – Динамика изменения уровня первичной заболеваемости

злокачественными новообразованиями (оба пола, сумма причин)


Сравнение показателей здоровья населения г. Усть-Каменогорска, полученных в 1990–1991 годах, с материалами настоящего исследования свидетельствует об их улучшении по одним параметрам и ухудшении – по другим. В частности, выявлено значительное снижение уровня накопления металлов в биосредах. Сравнение результатов исследования с данными, полученными в 1991г., установило значительное снижение уровня содержания металлов в крови детей дошкольного возраста. В качестве примера приведем сопоставления уровней свинца по данным 1991 г. и 2004 г. В 1991 г. повышенные содержания свинца определялись в 100 % проб, по данным 2004 г. – в 3 %. Максимальное превышение норматива по свинцу достигало 29,5 раз, по данным 2004 г. – 3 раза. В целом, согласно данным экспертного заключения об оценке экологического влияния на здоровье детей г. Усть-Каменогорска, в начале 90-х годов во всех пробах крови у детей в концентрациях, превышающих норматив, встречались B, Pb, Va, Zn, Cr, Tl, Be, As. Такие элементы, как B, Pb, Cr, Va, Ni, Al, в 1991 г. превышали норматив более чем в 10 раз.

Наряду со снижением уровня содержания металлов в биосредах отмечается общий низкий уровень здоровья населения, а также достоверная тенденция к росту заболеваемости злокачественными новообразованиями, болезнями органов дыхания, болезнями мочеполовой системы, болезнями эндокринной системы.

Необходимо акцентировать внимание на отсутствии достоверной разницы в уровне большинства показателей здоровья по отдельным районам города, отличающимся, по уровню загрязнения окружающей среды.

В связи с этим можно предположить, что причина формирования столь низких показателей здоровья кроется в наложении эффектов от воздействия современного состояния среды обитания, показателей образа жизни, условий труда, социально-экономических факторов на измененный фон, вызванный интенсивным в прошлом воздействием факторов окружающей среды. Подтверждением этому служат также выявленные нами низкие показатели здоровья в ряду: женщины фертильного возраста – беременные – родильницы – новорожденные – годовалые дети – дети дошкольного возраста (результаты иммунологического исследования). Можно сказать, что нынешнее поколение усть-каменогорцев испытывает на себе влияние последствий экологического кризиса, который имел, очевидно, место в прошлом в конце 80-х-начале 90-х годов.

Можно предположить, что население в г. Усть-Каменогорске живет в состоянии «экологического» стресса. Так как известно, что экологические проблемы зачастую формируют хронический стресс. В условиях, создающих так называемый «экологический» стресс, приходится жить годами, причем человек практически лишен возможности защититься от воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды [М. Черноушек, 1989]. Как отдельный индивидуум, так и сообщество, проживающее в условиях «экологического стресса», вынуждены «включать» механизмы длительной адаптации, что может приводить к истощению адаптационных функций вообще. Подтверждением сказанному является выявленный нами высокий уровень распространенности иммунологических нарушений среди обследованного населения в г. Усть-Каменогорске, а также наличие ответной реакции на загрязнение атмосферного воздуха даже при отсутствии значительных превышений ПДК.

Последнее было установлено в результате углубленного анализа взаимосвязи показателей состояния здоровья населения города (заболеваемость по обращаемости, обращения в скорую медицинскую помощь, наличие симптомов у детей дошкольного возраста) с уровнем загрязнения атмосферного воздуха.

Выявленные достоверные зависимости свидетельствуют о том, что загрязнение атмосферного воздуха вызывает изменения со стороны здоровья населения, прежде всего детей дошкольного возраста. Данные изменения носят неспецифический характер, что затрудняет проведение дифференциального диагноза между последствиями воздействия загрязняющих веществ и иными причинами. Приоритетными веществами являются взвешенные вещества, серная кислота, оксид углерода, диоксид азота, диоксид серы. Индикаторные группы заболеваний – болезни органов дыхания всего, в том числе ОРЗ, ОРВИ, трахеиты и трахеобронхиты, ларингиты, острые и хронические бронхиты, аллергии. Наиболее частые реакции детей на загрязнение атмосферного воздуха – повышение температуры тела, насморк и заложенность носа, раздражение глаз, жжение, зуд, краснота, кожный зуд, сыпь, краснота, выделение мокроты, кашель, охриплость голоса. Зависимость частоты обращения населения в скорую медицинскую помощь от наличия неблагоприятных метеоусловий приведена на рисунке 2.





Рисунок 2 – Зависимость числа обращений за скорой медицинской помощью

(дети) от неблагоприятных метеоусловий в городе Усть-Каменогорске


На основании результатов исследования разработаны регрессионные модели, позволяющие проводить прогноз изменения состояния здоровья населения города в связи с уровнем содержания в атмосферном воздухе отдельных загрязнителей. Сложный многофакторный характер воздействия окружающей среды, измененной выбросами промышленных предприятий, на состояние здоровья населения города, обусловил необходимость проведения ранжирования риска для здоровья, создаваемого отдельными факторами и источниками выбросов. Установлено, что в сравнении с другими факторами окружающей среды атмосферный воздух создает максимальный риск для здоровья населения. Результаты расчета риска при ингаляционном поступлении загрязняющих веществ представлены в таблице 3.

Риск кратковременного воздействия формируют в основном двуокись серы, мышьяк, хронического – хлор, хлороводород, металлы. Канцерогенный риск при данном пути поступления создает мышьяк.

Таблица 3 – Показатели риска при ингаляционном поступлении химических веществ (по данным ПНЗ, 2004 год)

№ ПНЗ	HIk	HIch	HIk+ch	CR
ПНЗ-1	30,79	96,50	127,29	5,1*10-3
ПНЗ-5	54,09	91,52	145,61	4,8*10-3
ПНЗ-7	3,40	156,50	159,9	-
ПНЗ-8	2,70	153,53	156,23	-
ПНЗ-12	1,24	2,60	3,84	-
ПНЗ-20	18,24	68,77	87,01	3,7*10-3
ПНЗ-21	38,47	68,52	106,99	3,7*10-3
ПНЗ-22	14,45	34,86	49,31	1,8*10-3
Примечание – HIk – суммарный риск кратковременного воздействия; HIch – суммарный риск хронического воздействия; HIk+ch – суммарный риск острого и хронического воздействия; CR – канцерогенный риск.

Наиболее неблагоприятные по уровню ингаляционного риска для здоровья населения районы: Защита, Согра, в районе улицы Урицкого, на границе Северной промышленной зоны. Самым безопасным районом города (по уровню ингаляционного риска для здоровья) является КШТ. Районирование города по уровню кратковременного ингаляционного риска, создаваемого диоксидом серы, по материалам стационарных постов наблюдения представлено на рисунке 3.





Рисунок 3 – Районирование города по уровню кратковременного

ингаляционного риска, вызванного диоксидом серы

Установлено, что наиболее значимый риск для здоровья населения создают выбросы Усть-Каменогорского металлургического комплекса АО «Казцинк». Вещества, формирующие максимальный неканцерогенный риск кратковременного воздействия: мышьяк, сернистый ангидрид, группа суммации (SO₂+NO₂+CO). Вещества, создающие максимальный неканцерогенный риск хронического воздействия: свинец, группа суммации (SO₂+NO₂+ВВ), мышьяк, цинк и его соединения, хлор, сернистый ангидрид, кадмий, взвешенные вещества, хлористый водород, азота диоксид.

Согласно данным инвентаризации, канцерогенный риск формируется выбросами Усть-Каменогорского металлургического комплекса АО «Казцинк» (мышьяк, кадмий, свинец) (таблица 4).

Существующий уровень загрязнения почвы металлами не создает канцерогенного и неканцерогенного риска здоровью населения, однако, учитывая выраженную положительную динамику накопления металлов, необходима организация мониторинга за уровнем данного вида риска.


Таблица 4 – Уровни индивидуального пожизненного канцерогенного риска, создаваемого веществами, содержащимися в выбросах Усть-Каменогорского металлургического комплекса АО «Казцинк» (на основании данных расчетов рассеивания)

Район города	Компоненты выбросов
	свинец SFi (0,042)	мышьяк SFi (15)	кадмий SFi (6,3)
Ульбинский район	5 · 10–7 – 5 · 10–5	7 · 10–6 – 5 · 10–4	8 · 10–6 – 5 · 10–4
Октябрьский район	1 · 10–6 – 6 · 10–6	2 · 10–5 – 1 · 10–4	2 · 10–5 – 9 · 10–5
Аблакетка	4 · 10–7 – 2 · 10–6	6 · 10–6 – 2 · 10–5	6 · 10–6 – 2 · 10–5
КШТ, Меновое, Левый берег	6 · 10–7 – 2 · 10–6	9 · 10–6 – 4 · 10–5	1 · 10–5 – 4 · 10–5
Согра, Гавань	3 · 10–7 – 5 · 10–6	4 · 10–6 – 8 · 10–5	4 · 10–6 – 8 · 10–5
Примечание – SFi – Фактор канцерогенного потенциала при ингаляционном поступлении (мг/(кг · сут)–1).

^*

Выявлен источник децентрализованного водоснабжения, в котором канцерогенный (5,22 · 10^–4) и неканцерогенный (2,76) риски для здоровья, превышают допустимый уровень (п. Меновное Микрорайон 23, участок 166). Приоритетный загрязнитель – мышьяк. Это указывает на необходимость проведения мероприятий по снижению риска и организации мониторинга качества питьевой воды децентрализованных источников водоснабжения.

Необходимость повышения эффективности профилактики развития экологически зависимых заболеваний требует применения новых методических подходов, что особенно важно в зонах экологического неблагополучия, к которым относится г. Усть-Каменогорск. Такими подходами являются установление целевых показателей и внедрение системы мониторинга показателей здоровья и уровня риска.

В качестве целевых показателей были выделены: снижение доли «внешней» составляющей интенсивности смертности А; увеличение до положительных значений показателя естественного прироста; стабилизация темпов прироста показателей заболеваемости населения по причине болезней органов дыхания; болезней мочеполовой системы; болезней эндокринной системы, снижение уровней заболеваемости новорожденных и распространенности гестозов и экстрагенитальной патологии у беременных женщин; снижение до среднереспубликанского показателя уровней распространенности злокачественных новообразований (ЗН) трахеи, бронхов, легкого; ЗН кожи; ЗН желудка; ЗН молочной железы, ЗН толстой кишки, а также всей суммы ЗН; достижение соответствующего нормативу по литературным данным среднего лимфоцитарно-нейтрофильного профиля детей; сокращение доли детей дошкольного возраста, имеющих повышенный уровень содержания свинца в волосах; нормализация уровня содержания в биосредах кобальта и цинка; достижение показателя распространенности симптомокомплексов и лор-патологии среди детей дошкольного возраста до уровня показателей заболеваемости детей в благоприятных регионах Республики Казахстан; снижение до приемлемого уровня неканцерогенных рисков (HQ на уровне 0,1–1) и канцерогенных рисков (индивидуальный пожизненный канцерогенный риск на уровне 10^–4–10^–6 (в перспективе менее 10^–6), создаваемых выбранными в процессе исследования веществами при определенных путях поступления.

Проведение мониторинга в зоне выраженной деградации окружающей среды, к которой относится г. Усть-Каменогорск, требует разработки специальных подходов, так как в настоящий момент отсутствует какая-либо структура, которая могла бы выполнять эти функции.

При этом надо выделять два уровня проблем: общегородские, когда источник формирования риска не всегда ясен и риски, напрямую связанные с деятельностью промышленных предприятий. В первом случае необходимо формирование системы мониторинга на принципах межведомственного взаимодействия, обмена информацией, разработки совместных действий по стабилизации ситуации. Это может быть реализовано, в частности, в рамках экологического паспорта города. Во втором случае, когда необходимо отследить риск, создаваемый промышленными предприятиями, система мониторинга риска может явиться частью автоматизированных систем анализа и мониторинга риска для здоровья, внедряемых на промышленных объектах.

В структурном отношении выделяются следующие блоки: базы данных (по экологии, здоровью населения, социально-экономическим показателям); оперативный блок (пополнение баз данных в оперативном режиме, расчет динамики, структуры, корреляционно-регрессионных зависимостей, оценка риска для здоровья экологических факторов); справочно-информационный блок (справочные данные, результаты экспертного и математического прогнозирования и моделирования); блок оперативного реагирования на изменение экологической ситуации.

Разработаны принципы определения приоритетности принятия управленческих решений на основании мониторинга риска для здоровья населения. Учитывая, что ингаляционный риск для здоровья населения города формируется в основном за счет выбросов в атмосферу от Усть-Каменогорского металлургического комплекса АО «Казцинк», кардинальное улучшение качества атмосферного воздуха возможно в результате снижения выбросов от данного предприятия. Вместе с тем, Усть-Каменогорский металлургический комплекс АО «Казцинк» – это основной градообразующий фактор, определяющий социально-экономическое благополучие региона. Поэтому, для обеспечения устойчивого развития региона необходимо на фоне снижения негативного влияния выбросов на здоровье населения обеспечить бесперебойное эффективное функционирование предприятия.

В процессе выбора приоритетности управленческих решений предприятию необходимо оценить затраты на проведение технологических мероприятий по снижению объема загрязняющих веществ, поступающих от отдельных источников выбросов, а с другой стороны, оценить экономическую выгоду от снижения риска для здоровья населения. Экономическая оценка эффективности снижения риска для здоровья населения может основываться на использовании результатов эпидемиологических исследований (снижение уровня смертности, уменьшение частоты обострений заболеваний органов дыхания и т.д.). В качестве примера информации, используемой для оценки исходного уровня влияния выбросов предприятия на состояние здоровья населения, можно привести моделирование увеличения госпитализации и обращений за врачебной помощью лиц старших возрастов в результате воздействия сернистого ангидрида, содержащегося в выбросах Усть-Каменогорского металлургического комплекса АО «Казцинк (рисунок 4).



Рисунок 4 – Модель увеличения госпитализации и обращений

за врачебной помощью лиц старших возрастов в результате воздействия

сернистого ангидрида, содержащегося в выбросах Усть-Каменогорского

металлургического комплекса АО «Казцинк» (в %)


Для успешного решения в г. Усть-Каменогорске медико-экологических проблем и обеспечения устойчивого развития региона необходима организация мониторинга рисков, который позволит внедрять целенаправленные и экономически обоснованные профилактические мероприятия. Критерием эффективности движения региона по пути устойчивого развития будет достижение выбранных целевых показателей.