Державна установа „ІНСТИТУТ ГІГІЄНИ ТА МЕДИЧНОЇ ЕКОЛОГІЇ

ім. О.М. МАРЗЄЄВА АМН УКРАЇНИ”

Малоног Катерина Петрівна

УДК 614.71:351.77:477

ГІГІЄНІЧНА ОЦІНКА РИЗИКУ ДЛЯ ЗДОРОВ’Я НАСЕЛЕННЯ

ВІД ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ МІСТА

З РОЗВИНУТОЮ ХІМІЧНОЮ ПРОМИСЛОВІСТЮ

14.02.01 – гігієна

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Київ – 2007

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Черкаському державному технологічному університеті Міністерства освіти і науки України

Наукові керівники:

- доктор біологічних наук Литвиченко Ольга Миколаївна, ДУ “Інститут гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзєєва АМН України”, головний науковий співробітник;

- кандидат медичних наук, доцент Бондаренко Юрій Георгійович, Черкаський державний технологічний університет, доцент кафедри екології.

Офіційні опоненти:

- доктор біологічних наук, професор Лось Іван Павлович, ДУ “Інститут гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзеєва АМН України”, завідуючий відділом;

- кандидат медичних наук, доцент Музичук Неоніла Тимофіївна, Національний медичний університет ім. О.О. Богомольця МОЗ України, доцент кафедри комунальної гігієни.

Провідна установа: Державна установа “Інститут медицини праці АМН України”, відділ епіддосліджень здоров’я, м. Київ.

Захист відбудеться “ 8 ” червня 2007 р. о 10.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д26.604.01 при ДУ “Інститут гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзеєва АМН України” (02660, м. Київ, вул. Попудренка, 50).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці ДУ “Інститут гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзеєва АМН України” (м. Київ, вул. Попудренка, 50).

Автореферат розісланий “ 5 ” травня 2007 р.

Учений секретар

спеціалізованої вченої ради Б.Ю. Селезньов

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Останнім часом проблема встановлення зв’язку між впливом факторів навколишнього середовища та станом здоров’я населення вийшла в число найбільш актуальних і складних проблем гігієни, екології та медицини. Одним із важливих аспектів даної проблеми є посилення уваги до факторів ризику порушення стану здоров’я окремого індивіда, певної групи осіб і населення в цілому, визначення ролі забруднення середовища їх проживання.

В Україні при оцінці забруднення навколишнього середовища допустимим та безпечним для здоров’я людей приймається рівень, при якому концентрації окремих забруднюючих речовин, а також сумарні показники забруднення не перевищують встановлених гігієнічних нормативів допустимого вмісту (ГДК, ОБРВ, ГДЗ) (В.І. Чернюк, П.М. Вітте, 2005).

Однак, порівняння реальних концентрацій забруднюючих речовин з нормативними значеннями не відображує справжньої картини ризику погіршення стану здоров’я в зв’язку із впливом навколишнього середовища. Це обумовлено низкою причин, серед яких:

1) чутливість населення до впливу того чи іншого забруднювача схильна до значних коливань, що пов’язано із віком, статтю, рівнем імунітету та іншими факторами (А.В. Киселев, К.Б. Фридман, 1997);

2) для ряду хімічних речовин – наприклад, канцерогенних речовин з генотоксичним типом дії, - практично неможливо визначити поріг впливу, оскільки навіть незначна їх кількість здатна викликати негативний ефект (В.Н. Крутько, 1994; А.В. Киселев, К.Б. Фридман, 1997; С.М. Новиков та співавт., 1998);

3) у навколишньому середовищі хімічні речовини перебувають у складному поєднанні, тоді як ГДК встановлено для кожної речовини окремо.

Визначення кількісного внеску факторів навколишнього середовища у погіршення стану здоров’я людини є дуже складним завданням. Адже здоров’я людини, окрім впливу на неї забруднювачів навколишнього середовища, залежить від спадковості, способу життя, наявності шкідливих звичок, доступності та якості медичного обслуговування та цілого ряду інших причин (Г.И. Румянцев, 2000; Ю.П. Лисицин, 2002; Г.Г. Онищенко та співавт., 2002). Деякі науковці стверджують, що, в принципі, встановити причинно-наслідковий зв'язок між факторами навколишнього середовища та здоров’ям людини на рівні сьогоднішніх наукових уявлень неможливо, оскільки важко уявити всю безліч комбінацій різноманітного впливу фактора на організм і різноманітних варіантів фізіологічної реакції на це самого організму (Г.Г. Онищенко та співавт., 2002 ; Г.С. Фомин, О.Н. Фомина, 2002).

За дії монофактора (наприклад, інфекції, радіації, канцерогену), причинно-наслідкові зв’язки між навколишнім середовищем та здоров’ям людини з певною достовірністю встановлюються у ході епідеміологічних досліджень. Проте на практиці, внаслідок впливу на людину великої кількості різноманітних факторів, відсутня можливість попередження захворюваності населення (Borchers M.T., Carty M.P., 1999; Г.С. Фомин, О.Н. Фомина, 2002).

Однак, для встановлення зв’язку “середовище – здоров’я” фактор навколишнього середовища може розглядатися як фактор ризику, тобто як такий компонент, який важливий для розвитку і прогресування захворювання, проте сам по собі, за відсутності інших умов (наприклад, генетичної схильності або зміненого статусу організму), не завжди може викликати захворювання у певної людини (Г.Г. Онищенко та співавт., 2002). Шляхом таких досліджень можливо виявити і кількісно оцінити додаткову імовірність розвитку захворювань, тобто ризик, для відносно великих груп населення (Borchers M.T., Carty M.P., 1999; Г.Г. Онищенко та співавт., 2002; Г.С. Фомин, О.Н. Фомина, 2002; О.В. Бердник, В.Ю. Зайковська, 2005).

Агентством США з охорони навколишнього середовища було розроблено методологію оцінки ризику для здоров’я населення від впливу факторів навколишнього середовища. Під егідою міжнародних організацій (ВООЗ, МОП, та ін.) вона набуває все більшого розповсюдження в різних країнах світу. Ця методологія дала можливість кількісно оцінити рівні ризику для здоров’я населення від забруднення середовища його проживання. Результати досліджень, що націлені на виявлення факторів ризику та доказ їх ролі в порушенні стану здоров’я людини, створюють основу для проведення науково-практичних робіт, спрямованих на аналіз небезпеки для здоров’я різних груп населення, що проживає на певних територіях з характерними для них джерелами потенційно шкідливих факторів навколишнього середовища.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація виконана згідно з основними напрямками науково-дослідної роботи № 147-03 “Створення реєстру забруднюючих довкілля викидів та їх переносу в Черкаській області” (державний реєстраційних номер № 0103U003692), що проводиться відповідно до розпорядження голови Черкаської обласної державної адміністрації від 25.05.2000 № 189 “Про координаційну раду зі створення реєстру забруднюючих довкілля викидів та їх переносу в області”. Науково-дослідна робота проводиться на базі Черкаської обласної санітарно-епідеміологічної станції, Черкаського державного технологічного університету, державного управління екології та природних ресурсів в Черкаській області.

Мета і завдання дослідження. Мета дослідження полягала в оцінці канцерогенного та неканцерогенного ризиків, зумовлених забрудненням атмосферного повітря, здоров’ю населення міста з розвинутою хімічною промисловістю (на прикладі м. Черкаси).

У відповідності до поставленої мети дослідження було спрямоване на вирішення наступних завдань:

1. Вивчити характер забруднення атмосферного повітря м. Черкаси і дати гігієнічну оцінку.

2. Визначити пріоритетні хімічні забруднювачі атмосферного повітря м. Черкаси для подальшої оцінки канцерогенного та неканцерогенного ризику для здоров’я населення з урахуванням територіальних особливостей.

3. Визначити характер експозиції та провести розрахунок доз впливу пріоритетних хімічних забруднювачів на населення міста.

4. Визначити канцерогенні та неканцерогенні ризики для здоров’я населення м. Черкаси від забруднення атмосферного повітря пріоритетними хімічними забруднювачами.

5. Вивчити наявність зв'язків між рівнем первинної захворюваності населення м. Черкаси та величинами канцерогенного та неканцерогенного ризиків.

6. Розробити пропозиції щодо зменшення негативного впливу забруднення атмосферного повітря на здоров’я населення м. Черкаси.

Об’єкт дослідження – вплив хімічних забруднювачів атмосферного повітря на стан здоров’я населення.

Предмет дослідження - канцерогенні та неканцерогенні хімічні забруднювачі атмосферного повітря; первинна захворюваність населення; канцерогенний та неканцерогенний ризик для здоров’я.

Методи дослідження: гігієнічні - для оцінки канцерогенного та неканцерогенного ризиків для здоров’я населення від забруднювачів атмосферного повітря; лабораторно-інструментальні – для визначення концентрацій забруднюючих речовин в атмосферному повітрі; статистичні - для оцінки рівня захворюваності населення та зв’язку його з забрудненням атмосферного повітря. Отриманий при виконанні досліджень цифровий матеріал був підданий математичній обробці з використанням методів варіаційної статистики з розрахунком середніх величин і похибок та аналізу рівня достовірності отриманих результатів.

Наукова новизна одержаних результатів полягає у науковому обґрунтуванні і розвитку нових теоретичних, методичних і практичних аспектів проблеми визначення негативного впливу забруднення атмосферного повітря на здоров’я населення.

У результаті виконання запланованих досліджень вперше в Україні на основі визначення канцерогенних та неканцерогенних ризиків показано реальну небезпеку аерогенного навантаження хімічного забруднення для здоров’я населення міста з розвинутою хімічною промисловістю:

- вивчено територіальні особливості ризиків для здоров’я населення від реального забруднення атмосфери;

- вивчено характер і особливості захворюваності населення на території міста;

- установлено кількісні зв’язки між рінями аерогенних канцерогенних і неканцерогенних ризиків та захворюваністю населення;

- визначено класи хвороб, на розвиток яких впливають забруднювачі атмосферного повітря.

Теоретичне значення роботи полягає у:

- адаптації методології визначення ризиків для умов сучасного інформаційного і моніторингового забезпечення контролю за станом атмосферного повітря промислового міста;

- визначенні зв’язків між рівнями теоретично розрахованих ризиків впливу забруднення на здоров’я та реальними особливостями захворюваності населення, що підпадає під його вплив.

Практичне значення роботи полягає у:

- впровадженні у діяльність міської санепідемстанції методики визначення канцерогенних і неканцерогенних ризиків для населення, що мешкає в умовах забрудненого атмосферного повітря;

- передачі до міського відділу охорони здоров’я інформації щодо класів хвороб, розвиток яких зумовлено забрудненням атмосферного повітря міста з розвинутою хімічною промисловістю.

Матеріали роботи відображено у двох інформаційних листах:

- № 69-2006 “Методика оцінки неканцерогенного ризику для здоров’я населення від забруднювачів навколишнього середовища”;

- № 101-2006 “Методика оцінки канцерогенного ризику для здоров’я населення від забруднювачів навколишнього середовища”.

За матеріалами досліджень розроблені пропозиції щодо зменшення негативного впливу забруднення атмосферного повітря на здоров’я населення м. Черкаси, що впроваджені в управлінні охорони здоров’я міськвиконкому м. Черкаси (акт впровадження від 6 березня 2006 року), у Черкаській обласній санітарно-епідеміологічній станції (акт впровадження від 7 серпня 2006 року), у Черкаській міській санітарно-епідеміологічній станції (акт впровадження від 21 лютого 2006 року), у відділі екології та раціонального природокористування міськвиконкому м. Черкаси (акт впровадження від 14 липня 2006 року), в управлінні екології та природних ресурсів в Черкаській області (акт впровадження від 13 вересня 2006 року).

Особистий внесок здобувача. Автором проведені аналіз і узагальнення даних літератури та опрацьований первинний матеріал, зібрано та узагальнено статистичний матеріал, дана гігієнічна оцінка ризику для здоров’я населення від забруднення атмосферного повітря, встановлені зв’язки між рівнями канцерогенного та неканцерогенного ризиків та рівнем захворюваності населення, проведено усі розрахунки, аналіз та узагальнення результатів, сформульовано усі положення та висновки, розроблений та обґрунтований комплекс рекомендацій щодо використання міжнародної методології оцінки ризику для здоров’я населення від забруднювачів навколишнього середовища в діяльності науково-дослідних установ України, установ санітарно-епідеміологічної служби, екологічних служб, тощо для здійснення природоохоронних та оздоровчих заходів.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи докладено та обговорено на регіональній екологічній конференції “Україна – рік після Всеєвропейської конференції міністрів охорони навколишнього природного середовища “Довкілля для Європи” (м.Черкаси, 2004 р.); VII міжнародній науково-практичній конференції “Наука і освіта 2004” (м.Дніпропетровськ, 2004 р.); науково-практичній конференції молодих вчених “Пріоритетні питання медицини праці”, присвяченій 77-й річниці утворення інституту медицини праці АМН України (м. Київ, 2005 р.); VI міжнародній науково-практичній конференції “Актуальні проблеми токсикології. Безпека життєдіяльності людини”, присвяченій 100-річчю з дня народження академіка АМН СРСР Л.І. Медведя (м. Київ, 2005 р.); міжнародній науково-практичній конференції “Природничі науки та їх застосування в діяльності служби цивільного захисту” (м.Черкаси, 2006 р.); міжнародній науково-практичній конференції “Актуальні питання гігієни та екологічної безпеки України (Другі марзеєвські читання)” (м. Київ, 2006 р.), Х міжнародній конференції “Екологія та освіта. Інтеграційна стратегія державних інституцій та громадськості в соціоекологічній інформованості суспільства: теоретичний та практичний аспекти” (м. Черкаси, 2006 р.); міжнародній науково-практичній конференції “І-й Всеукраїнський з’їзд екологів” (м. Вінниця, 2006 р.).

Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 16 робіт, із них 5 статей у профільних фахових виданнях, рекомендованих ВАК України; 2 інформаційні листи; розроблено проект методичних рекомендацій щодо оцінки ризику для здоров’я населення від забруднення атмосферного повітря.

Структура дисертації. Дисертація складається з вступу, 6 розділів, узагальнення результатів досліджень, висновків, списку використаних джерел та додатків. Робота викладена на 187 сторінках, містить 35 таблиць на 37 сторінках, ілюстрована 11 малюнками на 8 сторінках, додатки на 28 сторінках. Список використаних джерел включає 177 найменувань вітчизняної та закордонної літератури на 19 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Еколого-гігієнічна оцінка впливу хімічних забруднювачів атмосферного повітря на здоров’я населення. На основі узагальнення даних наукової літератури висвітлено питання впливу на здоров’я людини забруднюючих хімічних речовин, що надходять в атмосферне повітря у складі викидів промислових підприємств та автотранспорту; показано ефективність використання методології оцінки ризику закордоном, її переваги та недоліки; наведено необхідність застосування у вітчизняній гігієнічній практиці поряд з вітчизняними гігієнічними нормативами (ГДК, ОБРВ, ГДЗ) показників оцінки ризику. Висвітлено невирішені питання застосування методології оцінки ризику в Україні з метою виявлення небезпеки впливу антропогенного забруднення на здоров’я населення, обґрунтовано доцільність та напрямки проведення дослідження.

Програма, матеріали і методи дослідження. Програма дослідження включала наступне:

1) проведення санітарно-гігієнічної характеристики атмосферного повітря досліджуваного міста; виявлення пріоритетних забруднюючих хімічних речовин та джерел їх надходження в атмосферне повітря;

2) визначення середньорічних концентрацій пріоритетних забруднюючих речовин в атмосферному повітрі міста: вибір місць розміщення точок відбору проб атмосферного повітря, відбір проб, аналіз результатів, статистична обробка отриманих даних;

3) розрахунок середньодобових доз надходження пріоритетних забруднюючих хімічних речовин в організм людини; розрахунок величин неканцерогенного та канцерогенного ризиків для здоров’я населення;

4) встановлення зв’язку між рівнями ризиків та захворюваністю населення міста.

Для розв’язання поставлених задач застосували комплекс гігієнічних та статистичних методів.

Місцем санітарно-гігієнічного спостереження було м. Черкаси – значний центр хімічної промисловості. Дослідження з відбору проб та визначення середньодобових та середньорічних концентрацій забруднюючих хімічних речовин в атмосферному повітрі міста проводилось на базі лабораторії з контролю атмосферного повітря Черкаської міської санітарно-епідеміологічної станції та лабораторії спостережень забруднення атмосферного повітря Черкаського обласного центру з гідрометеорології Департаменту гідрометеорологічної служби й моніторингу Міністерства екології та природних ресурсів України. Крім того, були використані дані Черкаського обласного управління статистики.

За період з 2000 по 2004 роки спільно з працівниками лабораторії з контролю атмосферного повітря Черкаської міської санітарно-епідеміологічної станції було проаналізовано 96840 проб атмосферного повітря від основних промислових підприємств міста та на найбільш завантажених автошляхах, в тому числі в 2000 році – 19257; в 2001 – 19350; в 2002 – 19333; в 2003 – 19409; в 2004 – 19491 проба. Відбір проб атмосферного повітря проводився згідно РД 52.04.186-89.

Відбір проб атмосферного повітря проводився в 11 точках відбору від основних промислових підприємств та на 21 точці відбору на основних автомобільних шляхах міста. Точки спостереження розміщувались на відкритих, провітрюваних з усіх боків майданчиках міста. Відбір проб повітря проводився за повною програмою з використанням сучасного обладнання для відбору проб повітря та приладів контролю якості навколишнього середовища, що дозволило отримати інформацію про максимально разові та середньодобові концентрації забруднюючих хімічних речовин в атмосферному повітрі міста.

Дані Черкаського обласного центру з гідрометеорології за період з 2000 по 2004 роки було додатково проаналізовано і використано поряд з матеріалами міської санітарно-епідеміологічної станції для визначення територіального розповсюдження хімічних речовин в атмосфері міста в цілому.

Оцінку ризику для здоров’я населення м. Черкаси проводили за міжнародною методологією оцінки ризику, розробленою Агентством США з охорони навколишнього середовища, класична схема якої складається з чотирьох етапів: ідентифікація небезпеки, оцінка залежності “доза-відповідь”, оцінка експозиції та характеристика ризику. На кожному етапі проводили аналіз невизначеностей, які можуть вплинути на достовірність результатів дослідження.

При вивченні захворюваності населення міста за основу брали первинні матеріали управління охорони здоров’я міськвиконкому м. Черкаси за період з 2000 по 2004 роки. Були проаналізовані річні звіти міських поліклінік, а також поліклінік на підприємствах про захворюваність населення міста за 11 класами хвороб.

Для оцінки ступеня впливу хімічних забруднювачів атмосферного повітря міста на захворюваність населення м. Черкаси проводили математико-статистичний аналіз. Головним методом статистичних досліджень у роботі був кореляційний аналіз. Коефіцієнти кореляційного зв’язку дали можливість оцінити напрям та силу залежності між показниками захворюваності населення та рівнем ризику для здоров’я.

Всі отримані дані обробляли за загальноприйнятими методами варіаційної статистики з розрахунком середніх величин (М), їх помилок (±m), ступеня (р) та критерію достовірності (t).

Таким чином, в роботі використані сучасні, високоефективні, економічні, точні і надійні методи дослідження, адекватні поставленим меті та завданням, а об’єм та якість проаналізованого матеріалу свідчить про їх достатність для отримання достовірних результатів.

Вивчення характеру територіального забруднення атмосферного повітря м. Черкаси. Місто Черкаси розташовано на Східноєвропейській рівнині, в басейні середньої течії р. Дніпро. Загальна площа міста становить 78 км2, загальна кількість населення – 292000 чоловік. Місто лежить в лісостеповій зоні, клімат помірно континентальний. Річна амплітуда температури 25,80С, середня температура січня -5,90С, липня +20,10С. Середня річна температура повітря становить +7,30С. Середньорічна вологість повітря складає 77%. Середньорічна кількість опадів більше 480 мм. Для м. Черкаси характерна наявність інверсійних потоків та бризової циркуляції повітря.

Забруднення атмосферного повітря м. Черкаси відбувається за рахунок стаціонарних (32-50% від загальної кількості викидів) та пересувних (50-68%) джерел. Потужні промислові підприємства, які в найбільшій мірі забруднюють атмосферне повітря міста, такі: ВАТ “Азот”, завод “Хімічних реактивів”, ВАТ “Черкаське хімволокно”, тютюнова фабрика, ЗАТ “Графія Україна”, АБЗ “Південь”, Черкаський деревообробний комбінат, ВАТ “Темп”, ЗАТ “Юрія”, Черкаська продовольча компанія та Черкаська ТЕЦ. Поблизу вказаних підприємств та на найбільш завантажених автошляхах міста встановили точки відбору проб атмосферного повітря. Територію міста розділили на чотири досліджувані райони: Центральний, Дніпровський, Промисловий та Південно-західний. На основі відбору та аналізу проб атмосферного повітря у визначених точках, визначили сім неканцерогенних та п’ять канцерогенних забруднюючих хімічних речовин, які мають найбільший внесок у забруднення атмосферного повітря м. Черкаси: аміак, діоксид азоту, діоксид сірки, оксид вуглецю, сірководень, сірковуглець, формальдегід, бензол, бенз(а)пірен, свинець та хром (VI). Виявили перевищення гранично допустимих концентрацій вказаних забруднюючих хімічних речовин в атмосферному повітрі міста в 1,1 – 12,3 рази.

На основі визначення середньорічних концентрацій забруднюючих хімічних речовин в атмосферному повітря досліджуваних районів встановили, що характер забруднення повітряного басейну міста є нерівномірним, при чому найбільш високі концентрації хімічних сполук спостерігались в атмосферному повітрі Промислового району, найнижчі – Дніпровського району.

Визначення неканцерогенного ризику для здоров’я населення від забруднення атмосферного повітря. На основі багаторічних спостережень за вмістом хімічних речовин в атмосферному повітрі визначили пріоритетні неканцерогенні хімічні речовини, які в найбільшій мірі формують величину неканцерогенного ризику для здоров’я населення м. Черкаси. З цією метою розрахували рангові індекси неканцерогенної активності всіх хімічних речовин, що забруднюють атмосферне повітря міста, провели аналіз інформації про їх токсичність, фізико-хімічні властивості, валові викиди та концентрації їх в атмосферному повітрі, а також проаналізували міжнародні переліки найбільш небезпечних хімічних речовин в атмосферному повітрі, розроблені Комісією Європейського Товариства та Агентством США з охорони навколишнього середовища. Встановили, що пріоритетними неканцерогенними хімічними речовинами, які забруднюють атмосферне повітря м. Черкаси, є аміак, діоксид азоту, діоксид сірки, оксид вуглецю, сірководень, сірковуглець та формальдегід.

Визначили маршрут впливу пріоритетних хімічних речовин на населення міста: джерелами надходження речовин в атмосферне повітря є промислові підприємства та автотранспорт, середовищем надходження і трансформації – атмосферне повітря м. Черкаси, середовищем впливу – повітря всередині та поза приміщенням, шлях надходження пріоритетних хімічних речовин до організму людини – інгаляційний.

Розрахунок середніх добових доз впливу пріоритетних неканцерогенних хімічних речовин на населення показав, що населення Промислового району зазнає значно більшого добового навантаження, ніж населення інших досліджуваних районів. Крім того, при порівнянні реальних середніх добових доз впливу пріоритетних хімічних речовин на населення м. Черкаси з середніми добовими дозами впливу цих речовин в концентрації на рівні ГДК виявили, що величини надходження речовин в організм людини перевищують нормативні значення в усіх досліджуваних районах.

Характеристика неканцерогенного ризику включала розрахунок коефіцієнтів неканцерогенної небезпеки (HQ) пріоритетних неканцерогенних речовин та сумарних індексів неканцерогенної небезпеки (НІ) від сукупності речовини в досліджуваних районах. Характеризуючи величину неканцерогенного ризику для здоров’я населення міста врахували, що при HQ ? 1 ризик виникнення шкідливих ефектів розглядають як зневажливо малий; якщо ж HQ > 1, імовірність розвитку шкідливих ефектів зростає, пропорційно збільшенню HQ.

За величною коефіцієнтів небезпеки встановили, що найбільший неканцерогенний ризик спостерігається від формальдегіду в усіх районах міста (HQ=12,3-10,0) та сірководню в Промисловому районі (HQ=13,0). Менший неканцерогенний ризик для здоров’я обумовлюють діоксид азоту (HQ=4,5-2,1), оксид вуглецю (HQ=2,92-1,33), аміак (HQ=2,6-1,4) і діоксид сірки (HQ=1,1).

Розрахунок сумарних індексів неканцерогенної небезпеки (НІ) для здоров’я населення проводили з урахуванням критичних органів та систем організму, які в першу чергу зазнають негативного впливу пріоритетних речовин (табл. 1). Вважають, що найбільш імовірним типом комбінованої дії компонентів суміші є сумація.

Результати розрахунків, наведені у таблиці 1, показали, що найбільшого неканцерогенного ризику зазнає населення Промислового району (НІ=35,55), а найменшого – Південно-західного (НІ=17,14); поряд з цим найбільший негативний вплив пріоритетні хімічні речовини чинять на органи дихання (НІ органи дихання =33,61-15,17), значно менший – на серцево-судинну систему (НІсерц.-суд.сис-ма=2,93-1,33), а ризик ураження репродуктивних органів та порушення розвитку у населення є несуттєвим (НІрепрод. органи і розв.=0,05-0,02).

Таблиця 1

Сумарні індекси неканцерогенної небезпеки (НІ) пріоритетних хімічних речовин з урахуванням критичних органів та систем

Хімічні речовини | Критичні органи/ системи | Індекси неканцерогенної небезпеки (HQ)

Централь-ний | Дніпровсь-кий | Промис-ловий | Південно-західний

Аміак | Органи дихання | 0,7 | 1,4 | 2,65 | 1,46

Діоксид азоту | Органи дихання2,42 | 2,15 | 4,5 | 2,47

Діоксид сірки | Органи дихання0,75 | 0,625 | 1,16 | 0,3

Оксид вуглецю | Серцево-судинна система | 2,92 | 1,33 | 1,89 | 1,89

Сірководень | Органи дихання1,0 | 1,0 | 13,0 | 1,0

Сірковуглець | Репродуктив-ні органи та розвиток | 0,02 | 0,02 | 0,05 | 0,02

Формальдегід | Органи дихання10,3 | 12,0 | 12,3 | 10,0

Сумарний ризик | НІзагальний | 18,12 | 18,52 | 35,55 | 17,14

НІ органи дихання | 15,17 | 17,17 | 33,61 | 15,23

НІ серцево-судинна система | 2,93 | 1,33 | 1,89 | 1,89

НІрепродуктивні органи та розвиток | 0,02 | 0,02 | 0,05 | 0,02

Визначення канцерогенного ризику для здоров’я населення від забруднення атмосферного повітря. Визначили пріоритетні канцерогенні речовини, які в найбільшій мірі визначають наявний канцерогенний ризик для здоров’я населення м. Черкаси. Пріоритетність канцерогенних речовин оцінили на основі вивченої інформації про канцерогенність, фізико-хімічні властивості, рангові індекси канцерогенної активності, валові викиди та середньорічні концентрації хімічних речовин в атмосферному повітрі міста. Додатково використали інвентарний переліки емісій хімічних речовин, розроблені Агентством США з охорони навколишнього середовища та Комісією Європейського Товариства. Встановили, що пріоритетними канцерогенними хімічними речовинами, які в найбільшій мірі формують величину канцерогенного ризику для здоров’я населення м. Черкаси, є бензол, бенз(а)пірен, свинець, формальдегід та хром (VI).

Характеристика канцерогенного ризику для здоров’я населення м. Черкаси включала розрахунок індивідуального, сумарного та популяційного канцерогенних ризиків. У процесі характеристики ризику орієнтувалися на систему критеріїв прийнятності рівня ризику, рекомендовану в публікаціях ВООЗ. Розрахунок індивідуального канцерогенного ризику проводили шляхом множення фактору канцерогенного потенціалу пріоритетної хімічної речовини на середню добову дозу впливу її на організм людини при інгаляційному шляху надходження з атмосферним повітрям. Сумарний канцерогенний ризик розраховували шляхом сумації величин індивідуальних канцерогенних ризиків кожної канцерогенної речовини в окремому досліджуваному районі (табл. 2).

Таблиця 2

Величини індивідуальних і сумарного канцерогенних ризиків для здоров’я населення досліджуваних районів м. Черкаси та їх характеристика

Речовини | Індивідуальний канцерогенний ризик (ІCR) у районах

Центральний | Дніпровський | Промисловий | Південно-західний

Бензол | 2,9Ч10-4

середній | 1,4Ч10-4

середній | 6,4Ч10-4

середній | 2,6Ч10-4

середній

Бенз(а)пірен | 3,7Ч10-7

мінімальний | 3,4Ч10-7

мінімальний | 3,4Ч10-7

мінімальний | 4,0Ч10-7

мінімальний

Свинець | 1,8Ч10-6

низький | 1,8Ч10-6

низький | 1,8Ч10-6

низький | 1,8Ч10-6

низький

Формальдегід | 1,7Ч10-4

середній | 2,1Ч10-4

середній | 2,1Ч10-4

середній | 1,7Ч10-4

середній

Хром (VI) | 3,6Ч10-4

середній | 3,4Ч10-4

середній | 3,4Ч10-4

середній | 4,0Ч10-4

середній

Сумарні ризики (CRсумарний) | 8,2Ч10-4 | 6,9Ч10-4 | 1,1Ч10-3 | 8,3Ч10-4

Результати розрахунків індивідуальних канцерогенних ризиків для здоров’я населення м. Черкаси показали, що рівень канцерогенного ризику мінімальний від бенз(а)пірену та низький від свинцю в усіх досліджуваних районах міста. Такий рівень ризику є несуттєвим. Рівень канцерогенного ризику від бензолу, формальдегіду та хрому (VI) – середній, та хоч й не потребує проведення екстрених заходів з його усунення, однак не може розглядатися як досить прийнятний; при середньому рівні ризику необхідний динамічний контроль та поглиблене вивчення джерел і можливих наслідків шкідливої дії для вирішення питання щодо заходів з управління ризиком.

З урахуванням кількості населення, яке проживає в досліджуваних районах міста встановили, що найбільшого популяційного канцерогенного ризику зазнає населення Південно-західного та Центрального районів (PCR відповідно становлять 58,2 та 57,4), меншого – Дніпровського та Промислового (48,3 та 39,6 відповідно).

Вивчення зв’язку між показниками ризиків та рівнем захворюваності населення м. Черкаси. Вивчення рівня та структури захворюваності дорослого населення міста показало, що загальною закономірністю для всього міста в цілому є різка перевага хвороб органів дихання (1-ше місце: 58,0%) над іншими класам хвороб. Порівняно високу питому вагу в структурі захворюваності дорослого населення міста мають хвороби системи кровообігу (2-ге місце: 15,58%), кістково-м’язової системи та сполучної тканини (3-тє місце: 10,82%), системи травлення (4-те місце: 5,29%), сечостатевої (5-те місце: 3,09%) та нервової (6-те місце: 2,35%) систем.

Встановили залежність між рівнем неканцерогенного ризику та показниками захворюваності населення: із збільшенням величини індексу неканцерогенної небезпеки збільшується показник первинної захворюваності населення міста (мал. 1).

A

Б

Мал. 1. Зв'язок між показниками неканцерогенного ризику та захворюваністю населення на хвороби системи кровообігу (А) та органів дихання (Б).

Випадання із загальної закономірності показників захворюваності населення на хвороби системи кровообігу в Промисловому районі (мал. 1(А)) пов’язано з тим, що тут переважно проживає населення, яке зайнято на промислових об’єктах, розміщених на території району. Тому, на формування захворюваності населення Промислового району впливають шкідливі чинники за рахунок двох джерел: безпосередньо забрудненого атмосферного повітря та виробничих факторів. Цю комбіновану дію, на жаль, розрахований індекс небезпеки не враховує.

Визначили класи хвороб, на розвиток яких впливають пріоритетні забруднювачі атмосферного повітря м. Черкаси. Встановили, що серед дорослого населення м. Черкаси хворобами, які в найбільшій мірі обумовлені впливом пріоритетних неканцерогенних забруднюючих хімічних речовин, є хвороби органів дихання (1-ше місце) та системи кровообігу (2-ге місце). До речовин – найбільш важливих їх детермінант – відносяться сірководень та сірковуглець (1-ше місце), а також діоксид азоту (2-ге місце). Сумарний вплив пріоритетних неканцерогенних забруднюючих речовин на населення міста в більшій мірі обумовлює розвиток хвороб системи дихання (1-ше місце), і в меншій системи кровообігу (2-ге місце). Вплив хрому (VI) (1-ше місце) та бенз(а)пірену (2-ге місце) обумовлює розвиток новоутворень.

Розрахували коефіцієнт кореляції між показниками захворюваності населення досліджуваних районів та рівнями ризиків для здоров’я в них. Встановили достовірний сильний прямий кореляційний зв’язок між захворюваністю населення на:

- хвороби органів дихання та неканцерогенним ризиком (HQ) від діоксиду азоту (0,963; р<0,05), сірководню (0,989; р<0,05), сірковуглецю (0,989; р<0,05) та сумарним неканцерогенним ризиком НІзагальний (0,996; р<0,05);

- хвороби системи кровообігу та неканцерогенним ризиком (HQ) від діоксиду азоту (0,987; р<0,05), сірководню (0,974; р<0,05), сірковуглецю (0,974; р<0,05) та сумарним неканцерогенним ризиком НІзагальний (0,970; р<0,05);

- новоутворення та індивідуальним канцерогенним ризиком (ICR) від бенз(а)пірену (0,961; р<0,05) та хрому (VI) (0,994; р<0,05).

Оскільки метою нашого дослідження було встановлення рівнів ризиків для здоров’я населення від забруднювачів атмосферного повітря, основний шлях яких надходження до організму – інгаляційний, детально вивчили вплив пріоритетних неканцерогенних забруднюючих хімічних речовин на органи дихання. Серед захворюваності населення міста на хвороби органів дихання переважають гострий фарингіт і тонзиліт (1-ше місце: 45,3%) та гострий ларингіт і трахеїт (2-ге місце: 43,3%); досить високу питому вагу мають пневмонія (3-те місце: 4,7%) та хронічний риніт (4-те місце: 3,0%). Встановили достовірний прямий сильний кореляційний зв'язок між захворюваністю населення на:

- гострий фарингіт і тонзиліт та неканцерогенним ризиком (HQ) від аміаку (0,901; р<0,05), діоксиду азоту (0,993; р<0,05), сірководню (0,978, р<0,05), сірковуглецю (0,978, р<0,05) та сумарним неканцерогенним ризиком НІзагальний (0,963; р<0,05);

- гострий ларингіт і трахеїт та неканцерогенним ризиком (HQ) від діоксиду сірки (0,971; р<0,05);

- пневмонію та неканцерогенним ризиком (HQ) від формальдегіду (0,927; р<0,05) та сумарним неканцерогенним ризиком НІзагальний (0,909; р<0,05);

- хронічний бронхіт та неканцерогенним ризиком (HQ) від формальдегіду (0,931; р<0,05);

- бронхіальну астму та неканцерогенним ризиком (HQ) від аміаку (0,922; р<0,05), діоксиду азоту (0,955; р<0,05), сірководню (0,985; р<0,05), сірковуглецю (0,985; р<0,05) та сумарним неканцерогенним ризиком НІзагальний (0,991; р<0,05).

Таким чином, отримані результати довели зв'язок між розрахованими рівнями неканцерогенного та канцерогенного ризиків та реальною захворюваністю населення в місті. Проведене дослідження свідчить про ефективність застосування методології оцінки ризику для вивчення кількісного впливу факторів навколишнього середовища на стан здоров’я населення міст України.

ВИСНОВКИ

У роботі вирішено актуальне наукове завдання – на основі застосування методології оцінки ризику проведено гігієнічну оцінку неканцерогенного та канцерогенного ризиків для здоров’я населення від забруднення атмосферного повітря міста з розвинутою хімічною промисловістю (на прикладі м. Черкаси), що дало змогу дати кількісну та якісну оцінку впливу аерогенних забруднювачів на здоров’я населення та зробити здоров’я елементом керування.

1. На підставі проведених досліджень визначено стабільне забруднення атмосферного повітря м. Черкаси широким спектром хімічних сполук, концентрації яких перевищують середньорічні: аміак (1,75–6,5 ГДК), діоксид азоту (2,15–5,0 ГДК), діоксид сірки (2,0 ГДК), оксид вуглецю (2,2–4,8 ГДК), сірководень (1,6 ГДК), сірковуглець (3,0–7,0 ГДК), формальдегід (10,0–12,3 ГДК), бензол (1,9 ГДК), бенз(а)пірен (1,05 ГДК), свинець (1,1 ГДК).

2. Установлено нерівномірний характер забруднення атмосферного повітря на території міста. Найбільш високі концентрації хімічних сполук спостерігаються на території Промислового, найнижчі – на території Дніпровського району.

3. За встановленою величиною коефіцієнтів неканцерогенної небезпеки щодо ризику для здоров’я населення м. Черкаси токсичні речовини розподіляються наступним чином: формальдегід (HQ=12,3-10,0) > сірководень (HQ=13,0-1,0) > діоксид азоту (HQ=4,5-2,1) > оксид вуглецю (HQ=2,92-1,33) > аміак (HQ=2,6-1,4) > діоксид сірки (HQ=1,1).

За ступенем сумарного неканцерогенного ризику для здоров’я, що зазнає населення, райони міста розподіляються наступним чином: Промисловий (НІ=35,55) > Дніпровський (НІ=18,52) > Центральний (НІ=18,12) > Південно-західний (НІ=17,14).

4. Канцерогенний ризик для здоров’я населення м. Черкаси обумовлений, в першу чергу, забрудненням атмосферного повітря бензолом, формальдегідом та хромом (VI) і в меншій мірі – свинцем та бенз(а)піреном.

Більшого популяційного канцерогенного ризику зазнає населення, що проживає в Центральному та Південно-західному районах, і суттєво меншого - в Дніпровському та Промисловому.

5. На прикладі гігієнічної оцінки вмісту в атмосферному повітрі хрому (VI) показано більшу інформативність показників ризику у порівнянні з ГДК. Незважаючи на те, що концентрація цієї сполуки в атмосферному повітрі міста не перевищує ГДК (установлену за критерієм токсичної дії), вона дає суттєвий внесок у формування індивідуального канцерогенного ризику для населення міста (3,4 - 4,0Ч10-4).

6. Установлено залежність між рівнем неканцерогенного ризику та показниками захворюваності населення в місті: із збільшенням індексу неканцерогенної небезпеки збільшується показник захворюваності.

7. Кореляційний аналіз даних про рівні канцерогенних та неканцерогенних ризиків для здоров’я та закономірностей формування патології у населення м. Черкаси дозволив встановити наявність достовірного (р<0,05) прямого сильного кореляційного зв’язку (rху =+0,961…+0,996) між цими явищами.

8. Результати проведеної роботи показали ефективність застосування в гігієнічних дослідженнях методології оцінки ризику для здоров’я населення від забруднювачів навколишнього середовища, що сприятиме реалізації положень Постанови Кабінету Міністрів України від 22.02.06 № 182 „Про затвердження Порядку проведення державного соціально-гігієнічного моніторингу”.

9. Сформульовано пропозиції для міської санітарно-епідеміологічної станції щодо моніторингових спостережень за вмістом пріоритетних сполук і проведення заходів із зменшення їх концентрацій в атмосферному повітрі міста як основи профілактики захворюваності населення, обумовленої екологічними чинниками.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

І. Наукові праці, опубліковані у наукових фахових виданнях, затверджених ВАК України:

1. Фоміних К.П., Бондаренко Ю.Г. Стан атмосферного повітря м. Черкаси та вплив на нього метеорологічних факторів // Гігієна населених місць. – 2005. - Випуск 45. – С. 62-65.

Дисертантом узагальнено матеріали та результати досліджень і оформлено статтю.

2. Бондаренко Ю.Г., Фоміних К.П. Оцінка неканцерогенного ризику для здоров’я населення внаслідок забруднення атмосферного повітря м. Черкаси // Довкілля та здоров’я. – 2005. - № 3 (34). – С.40-42.

Дисертантом проведено планування досліджень, прийнято участь у проведенні досліджень, проведено розрахунки, узагальнено результати і оформлено статтю.

3. Фоміних К.П., Бондаренко Ю.Г. Оцінка канцерогенного ризику для здоров’я населення у зв’язку з забрудненням атмосферного повітря м. Черкаси // Довкілля та здоров’я. – 2006. - № 1 (36). – С. 51-53.

Дисертантом проведено планування досліджень, прийнято участь у проведенні досліджень, проведено розрахунки, узагальнено результати і оформлено статтю.

4. Фоміних К.П., Бондаренко Ю.Г., Литвиченко О.М. Вивчення неканцерогенного ризику для здоров’я населення міста з розвинутою хімічною промисловістю // Гігієна населених місць. – 2006. - Випуск 47. – С. 210-214.

Дисертантом проведено планування досліджень, прийнято участь у проведенні досліджень, проведено розрахунки, узагальнено результати і оформлено статтю.

5. Малоног К.П., Литвиченко О.М., Бондаренко Ю.Г. Вивчення впливу забруднювачів атмосферного повітря на стан здоров’я населення // Гігієна населених місць. – 2006. - Випуск 47. – С. 58-63.

Дисертантом прийнято участь у проведенні досліджень, проведено розрахунки, узагальнено результати і підготовлено статтю до друку.

ІІ. Наукові праці, опубліковані в інших виданнях:

6. Малоног К.П. До питання про економічні критерії оцінки ризику для здоров’я населення від забруднення атмосферного повітря // Актуальні проблеми транспортної медицини: навколишнє середовище; професійне здоров’я; патологія. – 2006. - № 3 (5). – С.122-126.

7. Самотуга В.В., Малоног К.П., Бондаренко Ю.Г., Литвиченко О.М. Оцінка ризику для здоров’я населення в зв’язку з викидами канцерогенних речовин автотранспортом // Актуальні проблеми транспортної медицини: навколишнє середовище; професійне здоров’я; патологія. – 2006. - № 3 (5). – С.118-122.

Дисертантом прийнято участь у проведенні досліджень, проведено розрахунки, узагальнено результати і підготовлено статтю до друку.

8. Фоміних К.П. Вплив забруднювачів атмосферного повітря на стан здоров’я людини // Наука і освіта: Матеріали VII міжнародної науково-практичної конференції (10-25 лютого 2004 р.). – Дніпропетровськ, 2004. - С. 29-30.

9. Самотуга В.В., Бондаренко Ю.Г., Фоміних К.П. Оцінка канцерогенного ризику стану здоров’я населення від забруднювачів атмосферного повітря м. Черкаси // Актуальні проблеми токсикології. Безпека життєдіяльності людини: Матеріали VI міжнародної науково-практичної конференції (1-3 жовтня 2005 р.). – Київ: Інститут екогігієни і токсикології ім. Л.І. Медведя, 2005. – С. 21.

Дисертантом проведено планування досліджень, прийнято участь у проведенні досліджень, проведено розрахунки, узагальнено результати і підготовлено роботу до друку.

10. Бондаренко Ю.Г., Фоміних К.П., Папач В.В. Вивчення неканцерогенного ризику стану здоров’я населення від забруднювачів атмосферного повітря м. Черкаси // Актуальні проблеми токсикології. Безпека життєдіяльності людини: Матеріали VI міжнародної науково-практичної конференції (1-3 жовтня 2005 р.). – Київ: Інститут екогігієни і токсикології ім. Л.І. Медведя, 2005. – С. 21.

Дисертантом проведено планування досліджень, прийнято участь у проведенні досліджень, проведено розрахунки, узагальнено результати і підготовлено роботу до друку.

11. Малоног К.П., Бондаренко Ю.Г., Білик Л.І. З досвіду впровадження методики оцінки ризику для здоров’я населення від хімічних забруднювачів атмосфери // Природничі науки та їх застосування в діяльності служби цивільного захисту: Матеріали міжнародної науково-практичної конференції (12-13 травня 2006 р.) . – Черкаси: Черкаський інститут пожежної безпеки ім. Героїв Чорнобиля, 2006. – С. 104-106.

Дисертантом проведено планування досліджень, прийнято участь у проведенні досліджень, проведено розрахунки, узагальнено результати і підготовлено роботу до друку.

12. Самотуга В.В., Малоног К.П., Папач В.В., Бондаренко Ю.Г., Терещенко В.Г., Білик Л.І. Вивчення стану навколишнього природного середовища та здоров’я населення з оцінкою канцерогенного та неканцерогенного ризику для здоров’я населення м. Черкаси від забруднюючих хімічних речовин, які викидаються в атмосферне повітря // Актуальні питання гігієни та екологічної безпеки України (Другі марзєєвські читання): Матеріали науково-практичної конференції (24-25 травня 2006 р.). – Київ: Інститут гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзєєва АМН України, 2006. – С. 118-120.

Дисертантом проведено планування досліджень, прийнято участь у проведенні досліджень, проведено розрахунки, узагальнено результати і підготовлено роботу до друку.

13. Самотуга В.В., Бондаренко Ю.Г., Малоног К.П., Папач В.В., Білик Л.І. Оцінка рівня неканцерогенного ризику для здоров’я