Geum.ru

Вестник Брянского государственного технического университета. 2010. №1(25)

Вид материалаДокументы

Содержание


Материалы и методы исследования.
Результаты исследования и их обсуждение.
Список литературы
Подобный материал:
  1   2   3   4

Вестник Брянского государственного технического университета. 2010. № 1(25)

УДК 504:001.12/.18; 574::539.1.04; 613.648; 613.95/.96; 615.9::574


А.В. Корсаков, В.П. Михалёв, А.Н. Буфалов, Т.Б. Дубовик, С.А. Попов, Л.И. Пугач


ВЛИЯНИЕ ФОНОВОЙ ТЕХНОГЕННО-ТОКСИЧЕСКОЙ И РАДИОАКТИВНОЙ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ


Приведена комплексная эколого-гигиеническая оценка состояния окружающей среды во всех районах Брянской области за десятилетний период (1998-2007 гг.) по радиационным (вследствие аварии на Чернобыльской АЭС), токсико-химическим (вследствие накопления промышленных выбросов) и сочетанным радиационно-токсическим компонентам. Проанализированы корреляционные связи изменений среды с первичной заболеваемостью детского, подросткового и взрослого населения.


Ключевые слова: окружающая среда, токсиканты, плотность радиоактивного загрязнения, первичная заболеваемость, корреляционная связь.


Вторая половина ХХ века в результате создания многоплановой атомной энергетики внесла в среду обитания непрерывно растущее количество искусственных техногенных радиоактивных веществ [1; 29], новых как по выходу на популяционный (экосистемный) характер, так и по впервые сформировавшимся вариантам сочетанных воздействий с не менее агрессивными техногенно-токсическими факторами среды [24].

Количество территорий, на которых мощности доз от излучений радионуклидов в десятки раз превосходят фон, существовавший в доатомную эпоху, и вариантов характерных для современной среды комбинированных радиационно-токсических воздействий неуклонно растет [6; 8; 29].

В Брянской области вследствие аварии на ЧАЭС образовалась не встречающаяся на других территориях экологическая ситуация, уникальная как в плане повышенной радиоактивной загрязненности среды юго-западных территорий области, так и в плане появления территорий новейших, неизвестных ранее (до аварии) комбинированных радиационно-токсических и радиационно-изолированных (экологически благополучных по токсическим компонентам) экосистемных воздействий (при равных дозах радиационных нагрузок на население) [24].

Вместе с тем, несмотря на известность географии распределения радиационных загрязнений Брянской области, последствия чернобыльской катастрофы по-прежнему рассматриваются без учета фоновых техногенно-токсических воздействий, их интенсивности и неизбежных в таких ситуациях различий адаптационных реакций населения на смену состава окружающей среды [5; 9; 27].

Изучение последствий такой резкой многофакторной деформации постоянных экосистемных воздействий, степени нарушений формирования здоровья населения, проживающего в таких условиях, представляется крайне важным и необходимым для прогнозирования эффективности вкладов техногенно-токсических факторов среды в реакции населения на радиоактивную загрязненность вследствие аварии на Чернобыльской АЭС.

Фоновое техногенно-токсическое загрязнение окружающей среды, в том числе и сред радиационных территорий, сопровождающее воздействие радиации, достигает чрезвычайных размеров: до 10 ПДК (предельно допустимых концентраций) в 124 городах и до 5 ПДК в 204 городах России [3].

Анализ опубликованных исследований воздействия экологически агрессивных техногенно-токсических метаболитов среды указывает на резкое ухудшение здоровья населения в местах повышенного техногенного фона [3; 12; 13]. За последнее десятилетие уровень общей детской заболеваемости в таких районах повысился в 1,5 раза, уровень заболеваемости подростков – в 1,3 раза при достоверном росте тяжести заболеваний и закономерном сокращении общей численности детей и подростков [12]. Результаты Всероссийской диспансеризации подтвердили отмеченные негативные изменения в состоянии здоровья детского и подросткового населения. За последние 10 лет число здоровых детей и подростков снизилось с 45,5 до 33,9% с одновременным двукратным увеличением хронической патологии и инвалидности [13].

Однако данные, указывающие на причины и закономерности формирования таких процессов, определяющие иерархичность (распределение по степени агрессивности) чужеродных факторов среды, в том числе и новейших радиационных воздействий, отсутствуют.

Фоновое техногенно-токсическое загрязнение окружающей среды внеконкурентным канцерогеном – 3,4-бенз(а)пиреном, тяжелыми металлами, формальдегидом, фенолом, оксидом и диоксидом азота, серы, углерода, летучими органическими соединениями и др. на территории Брянской области изменяется в чрезвычайно больших пределах в зависимости от мощностей и характера эксплуатируемых производств в определенных районах [14-23].

Дифференцировка территорий и соответственно популяционных групп населения с учетом географии распределения загрязнений основными токсикантами и радионуклидами вследствие аварии на ЧАЭС проводилась в единичных работах [2; 7; 10; 28].

Последствия такой резкой многофакторной деформации среды, степень нарушения здоровья населения, проживающего в таких районах, особенно детей и подростков, не исследованы.

Анализ и обобщение научных работ, затрагивающих эту проблему, показывают их крайнюю противоречивость, связанную, на наш взгляд, с отсутствием многофакторного анализа окружающей среды.

Рост общей, первичной заболеваемости, заболеваемости нейроэндокринного и иммунного рядов населения юго-западных районов Брянской области последовал вслед за радиоактивным загрязнением среды [9; 26; 27]. Какова интенсивность таких патологических изменений и насколько велика их связь с загрязнением окружающей среды радионуклидами и техногенными токсикантами – основной вопрос настоящей статьи.

Материалы и методы исследования. Нами проведена комплексная эколого-гигиеническая оценка состояния окружающей среды [14-23] и первичной заболеваемости населения Брянской области [26] за десятилетний период (1998-2007 гг.).

Показатели валовых промышленных выбросов 3,4-бенз(а)пирена, оксидов азота, диоксида серы, углеводородов, оксида углерода в атмосферу (тонн в год) нами изучены по материалам паспортизации всех предприятий Брянской области (за десятилетний период), выполняющих проект предельно допустимых выбросов, представленных в ежегодных докладах Главного управления природных ресурсов и охраны окружающей среды Министерства природных ресурсов России по Брянской области на основе данных ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Брянской области», Управления Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Брянской области, Ростехнадзора, Брянского центра гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды [14-23]. Последующий расчет показателей степени загрязненности отдельных районов по мощности суммарного выброса данного токсиканта в данном районе Брянской области проводился путем пересчета величин среднегодового выброса на отдельного жителя данного района (методика акад. РАМН Ю.П. Пивоварова и проф. В.П. Михалёва) [10; 24]. Далее нами были выделены 3 ведущих токсиканта: 3,4-бенз(а)пирен (1-й класс опасности), оксиды азота (2-й класс опасности), сернистый ангидрид (3-й класс опасности). В первой группе районов области (табл. 4, 5) выбросы по 3,4-бенз(а)пирену не регистрируются, а по оксидам азота и сернистому ангидриду достигают минимальных значений, что позволяет их отнести к экологически благополучным.

Для установления конкретных величин плотности радиоактивного загрязнения по 137Сs нами использовались данные Новозыбковского филиала Санкт-Петербургского НИИ радиационной гигиены [25] и Брянского центра «Агрохимрадиология» [11], уточненные в учебнике «Радиационная экология» [24].

Несмотря на прошедшие с момента аварии на ЧАЭС 23 года, экспоненту естественного распада основных радионуклидов, а также на проведенный комплекс работ по дезактивации среды, радиоактивность юго-западных территорий Брянской области остается достаточно высокой при сохранившейся наибольшей загрязненности по 137Сs и 90Sr Красногорского, Злынковского, Гордеевского, Новозыбковского, Клинцовского, Климовского и Стародубского районов [3; 14-23; 27].

Таким образом, на основе полученных данных нами изучена техногенная токсико-химическая и радиоактивная загрязненность окружающей среды (вследствие аварии на ЧАЭС) в Брянской области; на основе дифференцировки среды по степени и вариантам техногенных токсико-химических, аварийных радиоактивных и сочетанных воздействий проведено районирование всех территорий Брянской области. Нами выделены: 1) территории с малой плотностью радиоактивного и техногенно-токсического загрязнения окружающей среды (экологически благополучные); 2) территории с высокой плотностью радиоактивного загрязнения и малой плотностью техногенно-токсического (радиационно-изолированные); 3) территории с малой плотностью радиоактивного загрязнения и высокой плотностью техногенно-токсического (токсические); 4) территории с высокой плотностью радиоактивного и техногенно-токсического загрязнения (сочетанные радиационно-токсические) (табл. 5).

Данные десятилетнего (1998-2007 гг.) анализа фоновой техногенно-токсической и радиоактивной загрязненности окружающей среды всех районов Брянской области [14-23] сопоставлялись с данными по первичной заболеваемости (корреляционный анализ) детского, подросткового и взрослого населения [26] (табл. 1-5).

Первичная заболеваемость населения (1,62 млн чел.) анализировалась на основе официальных документов Медицинского информационно-аналитического центра при Департаменте здравоохранения Брянской области также за десятилетний период (1998-2007 гг.) [26]. Первичная заболеваемость населения по всем классам патологий оценивалась нами как интегративный показатель состояния здоровья (в отличие от общей заболеваемости, когда имеется возможность повторного обращения одного и того же пациента).

Статистический анализ полученных данных проводился методами корреляционного анализа. В первую очередь была проверена (на уровне значимости 0,95) гипотеза о нормальности распределения выборки данных о загрязнении атмосферного воздуха, и она подтвердилась. Затем с помощью коэффициента корреляции Пирсона нами был выяснен уровень линейной связи между признаками и по его величине сделаны выводы о силе связи между исследуемыми признаками. В качестве среднего значения везде фигурирует выборочное среднее, так как выборочные данные обладают очевидной симметрией. Основные расчеты проводились нами с использованием средств пакета Microsoft Excel [4].

Результаты исследования и их обсуждение. Предварительная оценка корреляционных связей фоновой техногенно-токсической загрязненности окружающей среды всех районов Брянской области с первичной заболеваемостью населения за десятилетний период (1998-2007 гг.) указывает на то, что без разделения территорий по мощности воздействий токсикантов коэффициенты корреляции достигают значений от -0,42 до 0,35, приобретая маловероятные отрицательные значения у подросткового населения (табл. 1-3).

Предварительная оценка корреляционных связей чрезвычайно неравномерно распределенного радиационного фактора (по 137Cs) с первичной заболеваемостью населения показывает, что значения коэффициентов корреляции без дифференцировки воздействий колеблются (0,54 – для детей; 0,01 – для подростков; 0,41 – для взрослых), находясь в тех же пределах, что и для связей заболеваемости с фоновыми техногенно-токсическими факторами среды (табл. 1-3).

Проведенное в связи с этим районирование территорий Брянской области с учётом техногенно-токсического и радиоактивного загрязнения резко меняет токсикологические и радиационные характеристики окружающей среды (табл. 4, 5). Так, на территориях экологического благополучия реакции связей патологий детского населения как с загрязненностью диоксидом серы, окислами азота, так и с плотностью радиоактивного загрязнения среды по 137Cs недостоверны, так как приобретают отрицательные значения (табл. 4). Первичная заболеваемость детей здесь составляет в среднем 836,6 на 1000 детей соответствующего возраста, что меньше общероссийской на 566,1, или на 40,3%. Практически тот же характер взаимодействий детского населения со средой просматривается и во второй группе при ее незначительно большей плотности радиоактивного загрязнения среды по 137Cs и достаточно благополучном техногенном фоне. Первичная заболеваемость здесь также значительно ниже общероссийской (на 27,8%), связи с плотностью радиоактивного загрязнения среды по 137Сs не имеет (табл. 4), что позволяет объединить полученные данные по первичной заболеваемости детского населения первых двух групп территорий области (табл. 5).

На территориях с высокой плотностью радиоактивного загрязнения по 137Cs (в среднем 1143,3 кБк/м2) при техногенно-токсическом благополучии среды реакции резко меняются: первичная заболеваемость детей возрастает в 1,5-2 раза по сравнению с первой и второй группами, опережая общероссийскую заболеваемость на 248,5, или на 17,7% (табл. 4). Вместе с тем связь с плотностью радиоактивного загрязнения среды по 137Cs не прослеживается (-0,12); несмотря на малые величины техногенно-токсического загрязнения среды, наблюдается жесткая связь детской заболеваемости с загрязненностью оксидами азота (0,99).

Как показывает табл. 4, в четвертой и пятой группах с малой и средней плотностью радиоактивного загрязнения среды по 137Cs при близких параметрах мощных фоновых техногенно-токсических воздействий величины первичной заболеваемости в детских популяциях отличаются незначительно (1176,3 и 1273,4), отставая от общероссийской заболеваемости на 226,4 и 129,3 (или на 16,1 и 9,2%) соответственно, что позволяет также объединить эти группы (табл. 5).

На территориях сочетанных радиационно-токсических воздействий среды первичная заболеваемость детского населения самая высокая по Брянской области и составляет 1795,8 на 1000 детей соответствующего возраста (табл. 4, 5), опережая общероссийскую заболеваемость на 393,1, или на 28,0%. Наблюдается жесткая связь детской заболеваемости как с загрязненностью сернистым ангидридом (0,99), так и с плотностью радиоактивного загрязнения по 137Cs (0,56).

Таблица 1

Фоновая техногенно-токсическая загрязненность атмосферного воздуха и плотность радиоактивного загрязнения в 1998-2007 гг.

Район

Брянской

области
Фоновая техногенно-токсическая загрязненность атмосферного воздуха, кг/чел./год
Плотность радиоактивного загрязнения по 137Cs, кБк/м2

всеми токсикантами
твердыми токсикантами
жидкими и газообразными токсикантами

диоксидом серы
оксидом углерода
оксидами азота
углеводородами
3,4-бенз(а)пиреном

Брасовский
13,2
6,8
6,4
1,4
3,0
1,2
0,0
0,8
88,8

Брянский
19,8
1,9
17,9
2,0
5,6
2,9
6,6
0,4
18,5

Выгоничский
3,4
0,1
3,3
0,0
2,6
0,6
0,0
0,1
18,5