Экологические проблемы городов в настоящее время в большинстве своем являются следствием чрезмерной концентрации населения, транспорта, промышленных предприятий. Взаимодействие данных субъектов порождает возникновения кризисных ситуаций, нарушающих экологическое равновесие.

В современных условиях проведение экологической политики в рамках региона и страны в целом, неразрывно связано с экологической политикой отдельных городов, особенно городов-миллионеров. Актуальными вопросами в области осуществления экологической политики для муниципальных образований являются уменьшение выбросов вредных веществ в окружающую среду: атмосферный воздух, почву, водный бассейн и снижение уровня эколого-социального риска проживающего населения.

Ростов-на-Дону по численности населения (1020 тыс. человек) входит в число 15 крупнейших городов России и является самым крупным городом на Юге России. Площадь города - 348 кв.км, его главная пространственная ось вытянута с востока на запад вдоль русла Нижнего Дона. Плотность населения - около 2,9 тыс. человек на км.

Таблица 1. Ряд статистических данных по г. Ростову-на-Дону

Задача оценки риска от загрязнения окружающей среды является наиболее актуальной гигиенической проблемой урбанизированных территорий. Управление риском на основе экономической оценки выгоды от реализации природоохранных мероприятий и предотвращения ущерба здоровью населения уже является основой природоохранной политики государства и Администрации города Ростова-на-Дону.

Официально утверждённые для применения в России методические подходы к оценке экологической ситуации базируются на положениях государственной системы регламентирования содержания вредных веществ в окружающей среде и на использовании статистических данных о здоровье населения. Комьюторные технологии прогнозирования риска (А.В. Киселёв, 1993-1999) разработаны на основе методологии оценки экологической ситуации (К.А. Буштуева, 1979; Пинигин М.А., 1982-1993, и др.) и наиболее полно реализованы в системе госсанэпиднадзора города Санкт-Петербурга, благодаря организации эффективной системы санитарно-гигиенического и экологического мониторинга загрязнения атмосферного воздуха, воды и почвы.

В последние годы стала популярной несколько упрощённая модель оценки риска, применяемая для целей управления риском в качестве экспертной оценки для сравнения приоритетных загрязнителей различных сред при различных сценариях воздействия на индивидуальном и популяционном уровнях. Эта методика применена в 12 городах России и показала эффективность для получения результатов без выполнения трудоёмких эпидемиологических исследований на территориях, где имеется достаточный объём информации о загрязнении окружающей среды и источниках выбросов (С.Л. Авалиани, 1995 - 1999).

экологическая политика регион страна

Настоящее исследование является первой попыткой оценки риска здоровью от загрязнения атмосферного воздуха на территории г. Ростова с его экономической оценкой как критерия экологического ущерба здоровью населения.

Предложенная для разработки задача имеет определённые рамки в виде заданного перечня показателей нарушения здоровья (заболеваемость сердечно-сосудистой и респираторной систем, смертность), заданных перечней 5 основных "глобальных" загрязнителей, мониторируемых на 7 стационарных постах наблюдения в городе Ростове (взвешенные вещества, оксиды азота, монооксид углерода, свинец, бенз/а/пирен) и заданная территория влияния 4-х промышленных предприятий.

Эта заданность условий вызвана необходимостью получения результатов, унифицированных по форме и сопоставимых с результатами подобных исследований, широко реализуемых на территории США по однотипным программам с узким перечнем заболеваний сердечнососудистой и дыхательной систем и смертности, для которых в эпидемиологических исследованиях разработаны регрессионные модели и коэффициенты зависимости "доза-эффект" для неканцерогенных рисков по 5 загрязнителям.

Выполнение задачи оценки риска на заданной территории влияния 4-х предприятий, для которых выполнены расчёты рассеивания примесей с моделированием ситуации по 14 точкам жилой территории, расположенной на пересечении 3-х районов города не представилось возможным по 2-м причинам: канцерогенный ("беспороговый") риск не расчитан из-за отсутствие данных о концентрациях присутствующих в выбросах канцерогенов марганеца и формальдегида, а неканцерогенные риски по 5 "глобальным" загрязнителям не требовали расчёта, т.к. расчётные максимальные концентрации (и тем более среднегодовые) были ниже референтных даже с учётом суммарного действия примесей, т.е. риск на данной территории теоретически отсутствует.

Кажущаяся лёгкость задания не скрывает истинные проблемы, возникающие при его выполнении. Так, наиболее экологически значимые загрязнители, для которых экспериментально разработаны факторы канцерогенного потенциала (бензол, свинец, бутадион, бенз/а/пирен), - в Ростове практически не мониторируются, хотя теоретически присутствуют в выбросах промышленных предприятий и транспорта. При оценке неканцерогенных рисков наиболее корректным является применение экспененциальной модели зависимости "доза-эффект", различной для оценки вероятности проявления острых и хронических эффектов, при этом для оценки популяционного риска необходимо наличие эпидемиологических показателей заболеваемости возрастных групп населения по группам заболеваний, для которых разработаны коэффициенты регрессии. Эти показатели не могут быть получены т.к. отчётные формы здравоохранения России о заболеваемости населения таких группировок заболеваний не содержат, и необходимо разработать программу работы с базами данных поликлиник, позволяющую делать выборки контингентов по заболеваниям и возрастным группам и их статистическую обработку в соответствии с задачами. Особенно трудно получить данные о численности населения, подвергающегося действию загрязнетелей в оцениваемых концентрациях. Эти показатели могут быть получены только на территориях, зонированных на основе картографирования полей рассеивания загрязнителей, обоснованного расположения и достаточного количества постов наблюдения для мониторирования содержания выбранных загрязнителей в воздухе и компьютеризованных данных переписи населения по улицам и домам для формирования контингентов населения по зонам наблюдения. В противном случае, при отсутствии этих данных методика не может быть корректно реализована, и результаты будут заведомо ложными. Перепись населения Ростовской области проводилась последний раз в 2004 году.

Следует подчеркнуть, что при наличии необходимой информации экспертная оценка рисков действительно проста и эффективна.

В нашем исследовании отсутствие картографирования обусловило вынужденное упрощение требований к достоверности зонирования территории, таким образом, что численность населения, подвергающегося воздействию мониторируемых загрязнителей в среднегодовых концентрациях, вычисленных для каждого поста наблюдения, принята на основании расчётов по врачебным участкам поликлиник, расположенным вокруг поста наблюдения; при этом единых принципов формирования зон наблюдения специалистами госсанэпиднадзора не применялось. Таким образом, общая ошибка заключается в завышении показателей "население под воздействием", а "действующая концентрация" также принимается единой для всей зоны наблюдения каждого района.

Применение методологии оценки риска в городах России и мировой опыт свидетельствуют как об эффективности такой методологии, так и о противоречивости оценок. Помимо вышеизложенных практических проблем, возникающих на территории города Ростова, имеются нерешенные аспекты, противоречия и "неопределённости", заложенные в самой методике, что обусловлено как сложностью разработки нормативных уровней референтных воздействий факторов и заболеваемости населения, так и сложностью выбора адекватной математической модели оценки дозо-временной зависимости биологических эффектов факторов. Этот выбор находится на ответственности эксперта и зависит от конкретной ситуации.

В полной мере эти проблемы разрешимы только при наличии развитой системы медико-экологического мониторинга, и выполнении одновременно натурных эпидемиологических исследований для оценки относительного и непосредственного риска и экспертных оценок прогнозных показателей на основе моделирования рисков при использовании объективных и расчётных параметров оцениваемых факторов. Таким образом, без выполнения исследований на территории Ростова и других городов, не имеющих полноценной системы медико-экологического мониторинга, выполнение экспертных оценок риска не может быть реализовано.

Мы считаем, что при наличии полноценной информации для корректной экспертизы риск-ситуации хотя бы на территории одного района можно с (достаточной долей ответственности) провести экстраполяцию оценок на другие территории и выполнить ориентировочную эксперизу ситуации по более грубым (из-за отсутствия достоверных данных) параметра. Поэтому чтобы проведение экспертизы риска на территории Ростова стало возможным, пришлось поставить научно-методическую цель: выполнить исследование по полной программе на территории одного района города, где вся информация имеется, разработать показатели, пригодные для экстраполяции на другие территории, сравнить по эффективности различные схемы и модели оценок и выбрать алгоритм экспертизы риска и показатели, наиболее обоснованные и максимально возможные для Ростова.

Необходимость выполнения громоздких исследований, не входящих в первоначальное задание, обусловлена не только требованиями научной корректности выполнения задания данного проекта, но и, прежде всего, интересами города Ростова-на-Дону.

Для осуществления поставленной цели подходит Первомайский район, где в течение 10 лет осуществляются исследования по разработке и внедрению системы медико-экологического мониторинга в том виде, как это необходимо для решения задач гигиенической диагностики территории, экспертизы риска и оценки ущерба здоровью населения от загрязнения окружающей среды. Исследования осуществляется коллективом Центра Госсанэпиднадзора в Первомайском районе при методическом руководстве и участии Ростовского Государственного Медицинского университета (ответственный исполнитель и научный руководитель ведущий научный сотрудник НИСа И.В. Водопьянова, научные консультанты: профессор кафедры гигиены А.Н. Боков, заведующий кафедрой педиатрии №2 ректор РГМУ В.Н. Чернышов). Практически все аспекты результатов этой деятельности явились залогом возможности выполнения исследования по оценке риска на территории города и позволяют нам предложить наш вариант мониторинга и разработанные методические и программные средства для реализации в масштабах города.

Разработана программа мониторинга здоровья для оценки эпидемиологического риска (в среде WINDOWS), включающая блоки: эколого-гигиенического зонирования селитебной территории района (поадресно), мониторинга заболеваемости (работа с базами данных полицевого учёта обращений в поликлиники), анкетного скрининга школьников, конвертирования регистра заболеваний и многолетних баз данных о заболеваемости с "языка" МКБ-9 на "язык" МКБ-10. Разработаны и соответствующие базы данных: регистр заболеваний, выявленных на территории района с 1976 года, мониторинга заболеваемости населения по всему регистру и возрастно-половым группам, мониторинга врождённых заболеваний у детей Первомайского района по поколениям (с 1978 по 2005 гг. рождения) на основе созданной картотеки диспансеризации и переписи, полицевого мониторинга перинатальных потерь на территории района за 1989-2005 гг., полицевого мониторинга беременных (1994-2005). Разработана программа эколого-гигиенического надзора за источниками загрязнения окружающей среды на основе мониторинга промышленных выбросов в атмосферу Разработана компьютерная программа "Атмосфера" для экологического мониторинга динамики выбросов вредных веществ в атмосферу от промышленных источников. Разработан регистр выбрасываемых в атмосферу загрязнителей на основе инвентаризации выбросов и справочно-информационная поисковая программа "Загрязнители", содержащая базу данных нормативно-токсикологического характера по всему регистру, включающему 176 наименований загрязнителей, позволяющая формировать приоритетные группы загрязнителей по направлениям биологических эффектов для оценки динамики риска для здоровья населения. Информационная база данных регулярно пополняется с учётом всех известных баз данных по источникам Internet. Разработаны многолетние сгруппированные по направлениям эффектов базы данных по выбросам в атмосферу от промышленных источников (по 176 загрязнителям от всех предприятий района) за 1991-2005 гг.

На территории района выполнено прогнозировании риска от загрязнения атмосферного воздуха выбросами промышленных предприятий в 9 характерных точках территории, сформированных на основе расчётных данных о максимально-разовых концентрациях загрязнителей на 2005 год, когда промышленные источники работали в полном объёме и выбросы ведущих технологий обусловливали экологическую ситуацию на 90% (не считая транспорта и муниципальных предприятий теплоэнергетики). После 1992 года начался спад производства в связи с экономическим кризисом. В последующие годы ни объективных ни расчётных данных о содержании в атмосферном воздухе загрязнителей, обусловленных спецификой промышленности, не имелось. Лишь мониторирование выбросов позволяло корректировать приоритеты экологической значимости загрязнителей и источников для здоровья населения для разработки приоритетных направлений воздухоохранных программ. Имеются перспективные для района задачи, реализация которой позволила бы считать систему медико-экологического мониторинга района действующей в полном объёме: Мониторинг содержания в атмосферном воздухе приоритетных ("маркеры" ведущих технологий) загрязнителей по разработанной программе: 15 точек и 32 вещества (оксиды азота и углерода, фенол, ароматические углеводороды - растворители и их смеси, металлы и их соединения, цементная и древесная пыль, кислоты и щёлочь), которые, в связи со сверхнормативными выбросами одновременно несколькими предприяттиями включены нами в приоритетный перечень для планирования воздухоохранных мер и мониторирования выбросов.

Результаты многолетних эпидемиологических наблюдений на территории Первомайского района города Ростова-на-Дону позволили сравнить 2 информационных поля по эффективности их использования для оценки экологической ситуации по относительному риску для здоровья населения. Для экспертных оценок и динамических наблюдений выбрали контингенты беременных и детские контингенты, как наиболее чувствительные, постоянно проживающие и не испытывающие воздействия профессиональных факторов, ежедневной миграции, курения и пр. Сравнение территорий и контингентов, испытывающих воздействие экологически значимых источников с благоприятными осуществляли по данным ежегодной заболеваемости детского населения по обращаемости в медицинские учреждения и по данным диспансеризации (Point prevalence). При этом учитывается на основе полной переписи детского населения по поколениям (по годам рождения) только контингент детей, проживающих на территории района с момента рождения, а при изучении врождённых заболеваний - с начала эмбрионального периода.

Выделены индикаторные заболевания, которые проявляют достоверную зависимость от экологической ситуации, как то: заболевания эндокринных желёз, иммунной системы, кроветворных органов, хронические заболевания органов дыхания, особенно с астматическим компонентом), врождённые аномалии развития.

Состояние кардио-респираторной системы проявляет зависимость от изучаемых факторов не столько в заболеваемости, сколько снижением функциональных возможностей в условиях динамической физической нагрузки (функции: внешнего дыхания, вегетативная регуляция сердечно-сосудистой системы, кислородно-транспортные возможности системы крови, скорость окислительно-восстановительных процессов в тканях, устойчивость к гипоксии и гиперкапнии, соответствие вентиляции легких кровотоку в легких).

Динамика показателей этих индикаторных заболеваний за 10 лет свидетельствует об изменении приоритетов экологической значимости источников загрязнения окружающей среды к 2005 году - повышение значимости автомагистралей по сравнению с промышленными источниками (в связи с увеличением объёма автоперевозок). С этого времени развёрнуты эпидемиологические исследования в зонах влияния крупных автомагистралей на основе полицевого учёта выявленных в течение жизни заболеваний по покалениям и возрастным группам детей и мониторинг состояния здоровья беременных. В 2003 году и I полугодии 2004 года выполнены исследования по изучению заболеваемости всех возрастных групп населения (hospital admissions), проживающего по улице Вятская и Штахановского. Оценка относительного риска осуществлялась по всему перечню заболеваний для выявления достоверно зависимых отклонений у населения, проживающего в непосредственной близости от источника (в 1-ом ряду домов) по сравнению с проживающими в глубине микрорайонов. Показанели популяционного атрибутивного риска представляют в этом случае разницу заболеваемости, относимую за счёт действующих источников химического и аккустического загрязнения. В качестве индикаторных групп заболеваний можно назвать следующие: врождённые аномалии, нарушение иммунитета, нейроэндокринного статуса, астеноневротические состояния, нарушение зрения, вегетодистония.

Оценку канцерогенного риска проводили по формулам линейной беспороговой модели зависимости "доза-эффект" по 2-м методикам: ориентировочно без учёта возрастных аспектов действия факторов и с учётом специфики каждой возрастной группы (нормы потребления атмосмерного воздуха, времени воздействия и веса). Эти параметры разработаны нами в соответствии с рекомендованными подробными материалами, содержащимися в IWAIR Tecnical Background Document (Sourse: US EPA, 1997a).

Для оценки неканцерогенного риска применили 2 подхода: предложенную в задании методику, основанную на линейной модели зависимости "доза-эффект" (С.Л. Авалиани, 1999), дающую заведомо максимальные границы риска без учёта нормы показателя по группам болезней, и методику, основанную на экспоненциальной модели, учитывающей нормативы заболеваемости. Последнее имеет значение прежде всего для оценки популяционного риска и реальных затрат на дополнительные случаи заболеваний. В сильно аггравированном виде такая информация может вызвать недоумение и недоверие.

Для оценки неканцерогенного риска и стоимости предотвращённого эффекта мы использовани методические подходы (уравнения, коэффициенты регрессии для предложенных групп заболеваний кардио-респираторной системы), описанные в документе "The Benefits and Costs of the Clean Air Act 1990 to 2010" (EPA Report to Congress November 1999). В качестве эпидемиологических параметров, содержащихся в методике (заболеваемость по группам болезней) использовали показатели, вычисленные по базам данных Первомайского района с помощью разработанной нами программы. При оценке популяционного риска применили параметр "население под воздействием" в 2-х вариантах, соответствующих масштабам экстраполяции результатов: собственно территория риска и территория всего района (заведомо максимальные условия), принимая во внимание факт, что посты наблюдения расположены в наиболее типично неблагоприятных ситуациях в зонах влияния предприятий и автомагистралей. При этом, наиболее корректный подход на основе картографирования влияния источников и зонирования территории по домам применён только по Первомайскому району, в других районах показатели вычислены по врачебным участкам, являются ориентировочны ми и завышенными.

Для оценки эффекта от разрабатываемых природоохранных инициатив рассчитывали количество случаев заболеваний, которые удалось бы предотвратить, если добиться содержания в воздушной среде загрязнителей на уровне референтных концентраций, т.е. при "нулевом" риске, что также соответствует подходу, описанному в упомянутом документе (EPA Report to Congress November 1999). Реальную стоимость предотвращённого ущерба в нашей работе рассчитать, думаем, нельзя. Это можно было бы выполнить в ситуации с оценкой риска по стационарным промышленным источникам с расчётом загрязнения атмосферы до и после реализации конкретных планируемых воздухоохранных мероприятий. В целом же для разработки реальной природоохранной программы для города необходима полноценная идентификация опасности с ранжированием источников и загрязнителей по экологической значимости на основе разработки компьютерных баз данных всех выбросов от всех источников по всему регистру загрязнителей.

Расчёты риска представлены в таблице 2.

Таблица 2. Реальные экономические показатели экологического ущерба здоровью населения от заболеваемости за 1,5 года в зоне влияния транспортной магистрали (по ул. Вятская-Штахоновского, г. Ростов-на-Дону, 2005 г.).

Таблица 3. Общая экономическая стоимость экстраполированных изменений в обращениях с заболеваниями кардио-респираторной системы (предотвращенные случаи заболевания) в связи с изменениями концентраций загрязнения атмосферного воздуха.

Выводы