Научно-методические и организационные основы системы лабораторного контроля в обеспечении гигиенической безопасности

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

Научно-методические и организационные основы системы лабораторного контроля в обеспечении гигиенической безопасности

14.00.07 Ї Гигиена

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Брагина Ирина Викторовна

Москва 2008

Работа выполнена в ФГУН «Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана» и ФГУЗ «Федеральный центр гигиены и эпидемиологии» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.

Научные консультанты:

доктор медицинских наук, академик РАМН, профессор Онищенко Геннадий Григорьевич

доктор биологических наук, профессор Юдина Татьяна Васильевна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, член-корреспондент РАМН, профессор Новиков Юрий Владимирович

доктор медицинских наук, академик РАМН, профессор Русаков Николай Васильевич

доктор медицинских наук, профессор Королик Виктор Вячеславович

Ведущая организация: ГУ Научно-исследовательский институт питания Российской академии медицинских наук.

Защита состоится « __ » __________ 2008 г. в « » часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д.208.107.01 при ФГУН «Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по адресу: 141000, Московская область, г. Мытищи, ул. Семашко, д. 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУН «Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана».

Автореферат разослан « __ » ________ 2008 г.

Ученый секретарь Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций доктор медицинских наук, профессор Шушкова Т.С.

лабораторный контроль гигиенический

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Здоровье нации, как один из важнейших факторов экономического роста и национальной безопасности страны, во многом определяется обеспечением прав граждан на охрану здоровья и безопасную среду обитания. Решение этой важнейшей государственной задачи делегировано Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. Динамичное развитие проблем профилактической медицины требует постоянного совершенствования ее методологии, законодательной, правовой и нормативной базы, регламентирующей как саму систему контроля и анализа данных, так и формы представления результатов социально-гигиенических исследований для совершенствования надзора в вопросах санитарно-эпидемиологического благополучия населения Российской Федерации (Онищенко Г. Г., 2007).

В условиях реформирования здравоохранения Российской Федерации одним из важнейших направлений в деятельности Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека является лабораторный контроль за санитарно-эпидемиологической безопасностью объектов среды обитания в целях обеспечения общественного здоровья населения (Потапов А. И., 2006, 2007). Формирование в здравоохранении и медицине в последние годы частного сектора, активизация предпринимательской деятельности населения обусловили различные подходы государственного надзора и лабораторного контроля за обеспечением оптимальных условий соблюдения санитарно-эпидемиологического благополучия социума и среды его обитания (Онищенко Г. Г., 2007; Измеров Н. Ф., 2004; Потапов А. И., 2006; Тутельян В. А., 2007; Русаков Н. В., 2006). Принятие ряда Федеральных законов «О защите прав юридических лиц и индивидуальных предпринимателей при проведении государственного контроля (надзора)» (№ 134-ФЗ от 8 августа 2001 г.), «Кодекс Российской Федерации об административных правонарушениях» (№ 195-ФЗ от 30 декабря 2001 г.), «О техническом регулировании» (№ 184-ФЗ от 27 декабря 2002 г.) и др. вызвало необходимость совершенствования целого ряда подзаконных актов и нормативных правовых документов по оптимизации надзорных профилактических мероприятий, включая лабораторный контроль, осуществляемый организациями Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (далее Федеральной службы).

В современных условиях общественного развития задачи научных исследований по обеспечению приоритетов и технологий государственного регулирования в управлении процессами санитарно-эпидемиологического благополучия среды обитания и защиты прав потребителей приобрели первостепенное значение, при этом ответственность хозяйствующих субъектов за безопасность и качество производимой ими продукции, оказываемыми услугами и осуществляемыми работами существенно усилена. Постоянное совершенствование современного лабораторного контроля в системе Роспотребнадзора базируется на целенаправленных исследованиях по разработке инновационных технологий проведения государственного санитарно-эпидемиологического надзора, создания и освоения новых высокочувствительных методов обнаружения, идентификации и количественного детектирования микронутриентов, ксенобиотиков, факторов риска здоровью человека. [Тутельян В. А., 2005, 2007; Ракитский В. Н., 2005, 2007; Юдина Т. В., 2002--2007].

В результате реформирования государственной санитарно-эпидемиологической службы назрела необходимость поиска возможных направлений повышения эффективности и результативности ее деятельности по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека:

- переход к бюджетному планированию, ориентированному на достижение конкретных общественно значимых и измеримых результатов деятельности по обеспечению санитарно-эпидемиологического благополучия населения. [Онищенко Г.Г., 2007,2008 ];

- дальнейшее развитие социально-гигиенического мониторинга, включая его важнейший блок -- аналитический лабораторный контроль;

- внедрение методологии оценки и управления рисками воздействия химических веществ, загрязняющих окружающую среду, для здоровья населения, базирующейся на данных мониторинга их содержания в различных объектах и пищевых продуктах;

- повышение эффективности надзора за соблюдением санитарно-эпидемиологических правил и гигиенических нормативов на основе современных информационных технологий, натурных и лабораторных наблюдений;

- интенсификация научных исследований в области обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения, в том числе разработка высокочувствительных методов обнаружения, идентификации, количественного определения и контроля загрязнителей окружающей среды, питьевой воды и пищевых продуктов, что нашло отражение в «Концепции развития Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека на 2006--2008 гг. и на период до 2010 года».

Вышеизложенное явилось основанием для проведения настоящих исследований, определило их цель и задачи.

Цель работы: научное обоснование организационных, методологических и методических подходов оптимизации деятельности лабораторий Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, исследований на основе инновационных технологий и новых методов контроля для обеспечения санитарно-эпидемиологической безопасности населения страны в условиях реформирования и на перспективу.

Для достижения поставленной цели решены следующие основные задачи:

* провести ретроспективный анализ становления и реструктуризации системы лабораторного контроля на различных этапах деятельности государственной санитарно-эпидемиологической службы по обеспечению санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации;

* в условиях реформирования государственной санитарно-эпидемиологической службы проанализировать соответствие законодательных, нормативных, правовых и методических документов по эффективному развитию лабораторного дела, механизмам внедрения действенных инновационных технологий и новых методов с учетом зарубежного опыта в системе санитарно-эпидемиологического надзора;

* внедрить инновационные технологии и новые методы лабораторного контроля ксенобиотиков для обеспечения гигиенической безопасности среды обитания и здоровья населения при проведении социально-гигиенического мониторинга на территориальном уровне;

* разработать и апробировать новые методы определения гигиенически значимых контаминантов -- остаточных количеств пестицидов, микотоксинов в пищевых продуктах, а также генетически модифицированных организмов (ГМО), бенз(а)пирена в объектах среды;

* для обеспечения современного уровня государственного санитарно-эпидемиологического надзора за приоритетными загрязнителями среды обитания и пищевых продуктов разработать научно обоснованные алгоритмы организации внешнего и внутрилабораторного контроля на постоянно действующей основе по всем направлениям деятельности лабораторий Роспотребнадзора;

* способствовать обеспечению качества и достоверности лабораторного контроля учреждений Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека на основе современных научных достижений.

Научная новизна и теоретическая значимость.

Впервые на основе системного анализа с учетом ретроспективных и исторических аспектов осуществлена комплексная оценка трансформирования нормативно-методических и организационно-функциональных основ деятельности лабораторных подразделений государственной санитарно-эпидемиологической службы, базирующихся на законодательных требованиях, показан приоритет государственного регулирования в области обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия среды обитания и здоровья населения.

Впервые научно обоснован и разработан алгоритм управления деятельностью лабораторных подразделений Роспотребнадзора на основе повышения качества и достоверности проводимых исследований, инновационных технологий организации внешнего и внутрилабораторного контроля, оценки профессиональной компетентности лабораторий.

В области аналитического контроля важнейших контаминантов установлены особенности метаболической деградации пестицидов класса триазолинтионов в объектах окружающей среды (воде, почве), что конкретизировало направление количественных исследований гигиенически значимых ингредиентов. Изучение процессов конкурентного равновесия таутомерных форм протиоконазола обосновало оптимальный способ его стабилизации в водных растворах, а также обеспечило возможность одновременного детектирования действующего вещества и основного метаболита.

Методическая база контроля пестицидов дополнена новым методом определения остаточных количеств хлорпрофама в продукте переработки картофеля -- чипсах.

Применение мирового опыта высокоэффективной жидкостной хроматографии при количественной идентификации опасного контаминанта -- 3,4-бенз(а)пирена в воздухе, почве, грунтах, донных отложениях, твердых отходах позволило разработать условия флуоресцентного анализа, обеспечивающие надежное детектирование низких уровней гигиенических нормативов в данных средах.

Определен алгоритм внедрения новых экспресс-методов лабораторного контроля ГМО, микотоксинов при проведении санитарно-эпидемиологических оценок, экспертиз различной продукции и государственного надзора.

Вследствие увеличения числа источников электромагнитных полей (ЭМП) в селитебной зоне установлена значимость изменения акцентов в проблеме контроля физических факторов, а именно усиление в программах санитарно-эпидемиологических экспертиз раздела по оценке безопасности источников ЭМП.

Показаны основные направления оптимизации существующей методологии и нормативно-методической базы санитарно-гигиенических, токсикологических и микробиологических исследований объектов окружающей среды при внедрении современных методов экспресс-контроля в системе мониторинга объектов надзора.

В условиях рыночных механизмов хозяйствования научно обоснованы принципы деятельности лабораторных подразделений на основе разработанного организационного алгоритма и решений Лабораторного совета Федеральной службы по обеспечению санитарно-эпидемиологического благополучия.

Практическая значимость работы состоит в разработке научно обоснованного комплекса методических направлений оптимизации системы лабораторного контроля учреждений Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, отвечающих современным требованиям.

На основании результатов исследований сформирован алгоритм деятельности лабораторных подразделений Роспотребнадзора, включающий новые надежные методы лабораторного экспресс-контроля, адаптированного к нуждам мониторинга за качеством среды обитания.

Определены основные направления оптимизации деятельности лабораторных подразделений Федеральной службы с учетом основных требований нормативных документов, действующих на территории Российской Федерации, для обеспечения химической и биологической безопасности различных объектов надзора, в том числе питьевой воды и пищевых продуктов.

Внедрены в практику лабораторных подразделений Роспотребнадзора новые методы аналитического контроля объектов государственного санитарно-эпидемиологического надзора на основе высокоэффективной жидкостной и газожидкостной хроматографии, иммуно-ферментного анализа и полимеразной цепной реакции.

Материалы выполненных комплексных исследований применены при разработке ряда нормативных, методических, информационных документов, учебно-методических пособий, основными из которых являются:

* ежегодные государственные доклады «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации» за 1995--2006 годы;

* Радиационно-гигиенические паспорта Российской Федерации за 2002 - 2006 годы;

* Методические указания «Измерение массовой концентрации химических веществ люминесцентными методами в объектах окружающей среды МУК 4.1.1255-4.1.1274-03».-- М.: Минздрав России, 2003.-- 272 с.

* Методические указания по измерению концентраций протиоконазола в воздухе рабочей зоны методом высокоэффективной жидкостной хроматографии МУК 4.1.1979--05;

* Методические указания по определению остаточных количеств протиоконазола и его основного метаболита протиоконазола -дестио в воде, протиоконазола и протиоконазола -дестио по метаболиту протиоконазолу-дестио в почве методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. МУК 4.1.1980--05;

* Методические указания по определению остаточных количеств хлорпрофама в картофельных чипсах методом газожидкостной хроматографии МУК 4.1.1971--05;

* Методические рекомендации -- 14, в т. ч. 9 -- по определению генетически модифицированных организмов (ГМО) в продовольственном сырье и пищевых продуктах, 5 -- по экспресс-определению микотоксинов в продовольственном сырье и пищевых продуктах.

* Методические рекомендации «Система аккредитации лабораторий, осуществляющих санитарно-эпидемиологические исследования, испытания. Общий порядок аккредитации. И 101-06». Лабораторное дело. Выпуск 5.-- Москва, 2006.-- С. 7--72.;

* Методические рекомендации «Система аккредитации лабораторий, осуществляющих санитарно-эпидемиологические исследования, испытания. Положение об инспекционном контроле. (И 201-07)». Лабораторное дело. Выпуск 6.-- Москва, 2006.-- 13 с.;

* Пособие для врачей «Совершенствование аналитического контроля пестицидов в объектах окружающей среды и растительной продукции».-- 2007.-- 35 с.

Результаты проведенных исследований используются в учебном процессе на кафедре социальной гигиены и организации санитарно-эпидемиологической службы с курсом основ лабораторного дела медико-профилактического факультета последипломного профессионального образования Московской медицинской академии им. И. М. Сеченова.

Работа выполнена в ФГУН «Федеральный научный центр гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана » Роспотребнадзора и ФГУЗ «Федеральный центр гигиены и эпидемиологии» Роспотребнадзора в соответствии с отраслевыми научно-исследовательскими программами «Системная разработка мероприятий по гигиенической безопасности России (2001--2005 гг.)», «Гигиеническая безопасность России : проблемы и пути обеспечения ( 2006--2010 гг.)».

Личный вклад автора в организацию и выполнение исследований составляет 80 %, в обобщение и анализ материалов Ї 100 %.

Апробация результатов исследований. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на 20 международных, всероссийских, региональных и отраслевых конференциях, симпозиумах, семинарах, советах, совещаниях главных государственных санитарных врачей Российской Федерации, в т. ч.:

- Пленумах Лабораторного Совета Госсанэпидслужбы России (г. Москва, 02-04 ноября 1999 г., 09-11 декабря 2003 г.);

- Всероссийском семинаре «О совершенствовании деятельности санитарно-гигиенических лабораторий госсанэпидслужбы» (г. Москва, 30.05.-01.06.2000 г.);

Межрегиональной научно-практической конференции «Гигиена на рубеже XXI века» (г. Воронеж, 28--29 сентября 2000 г.);

V Всероссийской научно-практической конференции «Метрологическое обеспечение сертификационных испытаний пищевой продукции» (г. Екатеринбург, 3--7 декабря 2001 г.);

Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 80-летию создания госсанэпидслужбы России «Госсанэпидслужбе России 80 лет: реальность и перспективы» (г. Москва, 2002 г.);

Всероссийской научно-практической конференции «Медицинская микробиология - ХХI век» ( г. Саратов, 2004 г.);

Всероссийской научно-практической конференции «Научные подходы к решению региональных гигиенических проблем сохранения здоровья человека» (г. Липецк, 2005 г.);

VII межгосударственной научно-практической конференции «Чрезвычайные ситуации международного значения в общественном здравоохранении в решениях Санкт-Петербургского саммита «Группы восьми» и санитарная охрана территорий государств- участников Содружества Независимых Государств» (г. Оболенск, 2006 г.);

V международной конференции «Современное приборное обеспечение и методы анализа почв, кормов, растений и сельскохозяйственного сырья» (г. Москва, 2007 г.);

III Всероссийском форуме «Здоровье нации -- основа процветания России» (г.Москва, 2007 г.);

IX съезде Всероссийского научно-практического общества эпидемиологов, микробиологов и паразитологов (г. Москва , 2007 г.);

Х Всероссийском съезде гигиенистов и санитарных врачей (г. Москва, 2007 г.).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Принципы оптимизации лабораторного контроля, подтверждения компетентности профессиональной деятельности аналитических подразделений в системе Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, направленные на обеспечение гигиенической безопасности среды обитания и здоровья населения Российской Федерации.

2. Комплекс химико-аналитических и диагностических методов, инновационных технологий, способствующих развитию системы лабораторного контроля.

3. Значимость приоритетных направлений гигиенического мониторинга, реализуемого практическими лабораторными подразделениями Федеральной службы, для обеспечения химической и биологической безопасности.

4. Научно обоснованные предложения по оценке эффективности и качества организационно-методической деятельности лабораторных структур службы.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 55 работ, включая 22 статьи в центральной печати и материалах международных и всероссийских съездов и конференций, 30 нормативно - методических (СанПиН, МУ, МУК, МР) документов, руководства, учебно-методическое пособие.

Объем и структура диссертации.

Диссертационная работа изложена на страницах машинописного текста, состоит из введения, аналитического обзора литературы, главы, посвященной направлениям, объектам, объемам и методам исследований, 4 глав собственных исследований, обсуждения результатов выводов, списка литературы и приложений. Работа содержит таблиц и рисунков. Библиографический указатель литературы включает 338 отечественных и зарубежных авторов.

Направления, объекты, объемы и методы исследований.

Работа обобщает результаты многолетних исследований (1993--2007 гг.). Решение вышеизложенных задач выполнено в следующих направлениях: гигиеническом, экспериментально-аналитическом и организационно-методическом (табл. 1). Для достижения поставленных задач использован комплекс статистических, математических, эпидемиологических, физико-химических, иммунологических, молекулярно-генетических методов.

Таблица 1

Направления, объекты, объем и методы исследований

Направления и виды исследований	объекты и методы исследований	Объем (ед. инф., определения)
Гигиенические исследования: Гигиеническая оценка факторов среды обитания	Статистическая обработка показателей государственной и отраслевой статистической отчетности: -форма № 18 «Санитарное состояние республики, края, области, города федерального значения, автономной области, автономного округа» за 2003 - 2007 годы по контролю за атмосферным воздухом, водой, пищевыми продуктами и БАД, потенциально опасной продукцией, воздухом рабочей зоны и жилых помещений, почвой и др.; -данные Федерального информационного фонда СГМ; - радиационно-гигиенические паспорта субъектов Российской Федерации;	100000 ед.инф. 89 субъектов Российской Федерации
Анализ и определение особенностей деятельности лабораторий Роспотребнадзора по направлениям исследований: - санитарно-гигиенических; - токсикологических; - бактериологических; - паразитологических; - вирусологических; - особо опасных инфекций; - радиологических; - по контролю физических факторов неионизирующей природы	Показатели ведомственной статистической отчетности проводимых лабораториями исследований по объектам, видам и методам контроля за 2003--2007 гг.: -форма № 7-санэпид «Сведения о работе лабораторий санитарно-гигиенического профиля»; 6-05-санэпид «Сведения о работе микробиологической лаборатории»; 2-06 «Сведения о деятельности ФГУЗ -- центров гигиены и эпидемиологии » (2006, 2007 гг.);4-06 «Сведения о работе ФГУЗ --центров гигиены и эпидемиологии в зонах радиоактивных загрязнений » ( 2006, 2007 гг.); 26 -- «Сведения о работе органов и организаций Роспотребнадзора по вопросам обеспечения радиологической безопасности » (2007 г.)	560000 ед. инф.
Аналитические исследованияРазработка методических подходов определения: протиоконазола и метаболита протиоконазола - дестио в объектах окружающей среды	Вода, почва, воздух рабочей зоны Высокоэффективная жидкостная хроматография - подбор оптимальных хроматографических условий детектирования; - изучение зависимостей полноты извлечения изучаемых соединений; - количественное определение изучаемых веществ; - статистическая обработка полученных результатов,метрологических характеристик прецизионности и точности.	60 проб 480 определений
- хлорпрофама в пищевых продуктах и продовольственном сырье.	Картофель и картофельные чипсы Капиллярная газожидкостная хроматогра-фия - подбор оптимальных хроматографических условий детектирования; -изучение зависимостей полноты извлечения изучаемых соединений; -установление градуировочной зависимости и метрологических характеристик количественного определения хлорпрофама методом абсолютной калибровки -количественное определение хлорпрофама; - статистическая обработка полученных результатов,метрологических характеристик прецизионности и точности.	40 проб 320 определений
- апробация разработанных методов в натурных условиях	оценка безопасного применения 2-х препаратов на основе протиоконазола в 2-х технологиях; установление остаточных количеств хлорпрофама в картофеле и чипсах	118 проб
Разработка люминесцентных методов анализа 17 неорганических и органических соединений; метод определения бенз(а)пи-рена в атмосферном воздухе, воздухе рабочей зоны, а также почве, грунтах, донных отложениях и твердых отходах	Объекты окружающей среды : атмосферный воздух, воздух рабочей зоны, почва, грунты, донные отложения и твердые отходы комплексное использование анализатора «Флюорат-02-2М» и высокоэффективного жидкостного хроматографа - подбор оптимальных хроматографических условий; - изучение зависимостей полноты извлечения изучаемых соединений; - установление градуировочной зависимости и метрологических характеристик количественного определения (бенз(а)пирена) методом абсолютной калибровки - статистическая обработка полученных результатов и расчет метрологических характеристик	30 проб 240 определений
Разработка количественного определения генетически модифицированных организмов.	Продовольственное сырье и пищевые продукты, трансгенные соя, кукуруза. Молекулярно-генетические: качественная и количественная ( в режиме «реального» времени) полимеразная цепная реакция (ПЦР). Сравнительные аналитические испытания 20 отечественных тест-систем , определение их эффективности	390 определений
разработка экспресс-методик иммунно-ферментного определения микотоксинов в пищевых продуктах	- зерновые культуры, орехи (афлатоксин В1 ); - зерновые, комбикорма, орехи (сумма афлатоксинов -- В1,В2,G1,G2; Т-2 токсин; зеараленон ); - молоко, сухое молоко, сыр (афлатоксин М1); -зерновые, солод, корма (дезоксиниваленол)	47 проб 184 определения
Организационно-методические исследования: Обоснование и разработка изменений в «Систему аккредитации лабораторий, осуществляющих санитарно-эпидемиологические исследования, испытания» Разработка методических подходов к проведению различных форм инспек-ционного контроля за деятельностью аккредитованных лабораторий Разработка алгоритмов внутрилабораторного и межлабораторного контроля	Статистические, математические методы - Подготовка контрольных образцов, организация и проведение межлабораторного эксперимента. Анализ и статистическая обработка полученных результатов. Выбор критериальных показателей оценки качества аналитического контроля лабораторий-участников, оценка деятельности	180 лабораторных подразделений Российской Федерации

Для оценки эффективности системы лабораторного контроля факторов риска окружающей среды и продукции для здоровья населения в рамках первого направления использованы данные государственной и отраслевой статистической отчетности, федерального информационного фонда социально-гигиенического мониторинга, радиационно-гигиенических паспортов субъектов Российской Федерации. Проанализирована деятельность санитарно-гигиенических, токсикологических, радиологических, бактериологических, вирусологических , паразитологических лабораторий, а также лабораторий по контролю особо опасных инфекций и физических факторов неионизирующей природы по объемам и номенклатуре проводимых ими исследований, измерений и применяемым методам. Деятельность лабораторий Роспотребнадзора изучена за период 2002--2007 гг.

При разработке комплекса методических подходов по определению пестицидов объектами исследования являлись воздух рабочей зоны, вода для определения протиоконазола, почва - для протиоконазола - дестио; продовольственное сырье и пищевые продукты -- для хлорпрофама. В процессе исследований изучены и обоснованы методические приемы детектирования протиоконазола и его основного метаболита методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. В разработке методов применены жидкостные хроматографы фирм Perkin Elmer,Waters, США (ультрафиолетовый детектор с переменной длиной волны, а также обращенные фазы. Разработка метода определения хлорпрофама базировалась на капиллярной газожидкостной хроматографии ( газовый хроматограф « Кристалл -2000-2М » с детектором электронного захвата , Россия) . Предложенные методы апробированы в натурных условиях при разных технологиях применения ( препараты на основе протиоконазола ) с определением изучаемых действующих веществ в воздухе рабочей зоны и смывах с кожных покровов. Оценка гигиенической безопасности применения

хлорпрофама проведена при обработке картофелехранилищ , остаточные количества которого детектированы в сырье и готовой продукции ( чипсах).

В исследованиях при разработке методических подходов люминесцентного определения неорганических и органических веществ, включая бенз(а)пирен, объектами исследования избраны атмосферный воздух, воздух рабочей зоны, почва, грунты, донные отложения и твердые отходы, в качестве измерительных средств - люминесцентный анализатор « Флюорат-02-2М »( Россия ) и жидкостные хроматографы фирм Perkin Elmer ( США) с флуоресцентным детектором ( длина волны возбуждения - 292 нм, регистрации - 405 нм ).

Изучение эффективности тест-систем для определения генетически модифицированных организмов методом ПЦР проведено на шифрованных панелях ,содержащих ДНК трансгенных сои и кукурузы, положительный и отрицательный контроль проведения реакции, а также образцах пищевых продуктов в межлабораторном эксперименте с участием аккредитованных лабораторий. Оценка 20 тест-систем проведена на приборах Rotor Geen 3000(Австралия), ABI Prism 7000 ( США), АНК 32 , «Джин» ( Россия ). Для проведения калибровки применены референс-образцы с известной концентрацией ДНК трансгенных сои и кукурузы ( 0,1%,1,0%,5,0%). Результаты детектирования статистически обработаны. Методической основой расчетов метрологических характеристик служил ГОСТ Р ИСО 57251-1-6-2002.

Для подтверждения возможности использования иммунно-ферментного анализа для определении низких уровней микотоксинов в эксперименте изучены чувствительность и специфичность 5 тест-систем серии «Aflaplate» и «Ridascreen» с применением планшетного спектрофотометра для ИФА (ридер с фильтром на 450 нм, BioRad ,США ). Проанализировано 47 образцов зерновых культур, кормов и орехов (пшеница, овес, кукуруза, подсолнечный шрот, арахис, барда (корм)), сухое молоко, а также стандарты микотоксинов, поставляемые в комплекте набора.

Третье направление исследований включало изучение и анализ действующих российских и международных документов по аккредитации и оценке компетентности испытательных лабораторий, обобщение опыта проведения межлабораторных сравнительных испытаний с участием 180 лабораторных подразделений Роспотребнадзора за период 1993- 2007г.г. Проведенные исследования позволили разработать алгоритмы организации системы внутрилабораторного контроля, методические подходы проведения межлабораторных испытаний, инспекционного контроля, а также критерии оценки компетентности лабораторий службы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Представлены результаты научного ретроспективного анализа функционирования системы лабораторного контроля факторов риска здоровью населения, который прошел ряд этапов, тесно связанных с социально-экономическим положением страны и развитием нормативной правовой базы , определяющей функции и полномочия Роспотребнадзора до и после реформирования. К важнейшим направлениям организации лабораторного дела может быть отнесена централизация исследований (измерений), укрупнение сети лабораторий учреждений службы, создание межрайонных и региональных центров, проведение широкого спектра исследований, измерений опасных и потенциально опасных для человека химических, физических и биологических факторов. Показано, что в область санитарно-гигиенических исследований внедрены современные физико-химические методы, в т.ч.: газожидкостная и высокоэффективная жидкостная хроматография, хромато-масс-спектрометрия, атомно- абсорбционная спектрометрия, а также токсикологические испытания, включая альтернативные. Можно констатировать значительное возрастание объемов исследований и измерений физических факторов ионизирующей и неионизирующей природы ( рис.1-4 ).

Следует отметить, что в 2007 г. структура исследуемых объектов существенно изменена, что отражает процентное отношение объемов по различным объектам : воздух рабочей зоны -23,9 %, пищевые продукты - 20,5 %, атмосферный воздух - 19,6 %, вода - 18,3 %, воздух закрытых помещений -9,3%. Рост числа исследований атмосферного воздуха в последние годы составил более 50 %, в этот же период увеличилось количество постов и мониторинговых точек центров гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, осуществляющих наблюдения по полной программе, при этом число постов по сокращенной программе значительно уменьшилось, возросло количество исследований на каждом посту, что послужило оптимизации лабораторного контроля.

Рис. 1. Количество исследований, проведенных санитарно-гигиеническими лабораториями

Рис. 2. Количество образцов, исследованных токсикологическими и санитарно-химическими методами

Рис. 3. Количество точек измерения физических факторов неионизирующей природы на территории населенных пунктов

Рис. 4. Количество радиологических исследований

Использование методики оценки риска для здоровья населения при организации мониторинговых наблюдений на ряде территорий дает основание для пересмотра подходов к более полному выделению приоритетных веществ, подлежащих контролю, а также конкретизации перечня контролируемых показателей.

Показано, что токсиколого-гигиенические исследования, позволяющие оценить одно из важнейших направлений деятельности Федеральной службы - обеспечение химической безопасности, проводились в 2007 г. - в 60 центрах гигиены и эпидемиологии, из них в 8 выполнено более половины всех исследований в стране ( табл. 2) .

Таблица 2

Субъекты Российской Федерации, характеризующиеся наибольшим объемом токсикологических исследований, 2007 г.

Субъекты Российской Федерации	Количество исследованных образцов	Процентное отношение к общему объему по Российской Федерации
г. Москва	13075	20,5
г.Санкт-Петербург	7379	11,6
Приморский край	3749	5,9
Краснодарский край	2528	4,0
Свердловская область	2343	3,7
Калининградская область	2170	3,4
Самарская область	1701	2,7
Оренбургская область	1609	2,5

Можно отметить сохранение многолетней динамики уровней санитарно-химических и токсикологических исследований (рис. 2). В 2007 году отмечены изменения в структуре токсикологических исследований: парфюмерно-косметическая продукция перестала быть приоритетной, наибольший объем занимают товары детского ассортимента, химические вещества, отходы производства, при этом выявлена общая тенденция сокращения исследований на лабораторных животных и увеличения использования альтернативных биологических моделей.

Показана положительная динамика числа обследованных рабочих мест по уровню различных физических факторов (шум, вибрация, электромагнитные поля, освещенность, микроклимат и др.), тенденция улучшения санитарно-эпидемиологической обстановки сохраняется за счет снижения удельного веса производственных объектов и рабочих мест, не отвечающих санитарно-эпидемиологическим требованиям (рис. 5).

Рис. 5. Динамика относительного числа производственных объектов, не отвечающих санитарно-эпидемиологическим требованиям по физическим факторам (2003--2007 гг.)

Отмечено значительное возрастание объёмов исследований, измерений данных факторов в населенных пунктах -- на 24,1 % (шум), в 3,2 раза (электромагнитные поля), что свидетельствует об изменении акцентов и необходимости проведения санитарно-эпидемиологической экспертизы для большинства объектов надзора в условиях селитебной зоны, вследствие увеличения числа источников электромагнитных полей (ЭМП) (рис. 6).

Рис. 6. Структура исследований физических факторов неионизирующей природы в населенных пунктах

Проведенные исследования показывают, что радиационный контроль осуществлялся по всем основным объектам среды обитания человека и в отношении пищевых продуктов. Объем исследованний содержания природных и техногенных радионуклидов в почве, воде хозяйственно-питьевого водоснабжения и открытых водоемов за изученный период увеличился более чем в два раза (рис. 4). В структуре радиологических исследований наибольший удельный вес составляют дозиметрические и радиометрические измерения. Отмечено, что в 2007 г наиболее широкое применение находили экспрессные гамма-( 56,9%) , бета-( 30,8%) спектрометрические и радиометрические методы ( 10,3%) исследований, при этом радиохимические методы, позволяющие оценить фактическое содержание радионуклидов в пробах, составляли всего 2,0 %. Изменению данной ситуации служит создание Федеральной службой межрегиональных центров по вопросам радиационной безопасности населения и головного научно-методического межрегионального центра Роспотребнадзора (на базе Санкт-Петербургского НИИ радиационной гигиены им. профессора П.В. Рамзаева).

Проведенные сравнительные исследования в области микробиологического контроля позволяют показать, что лабораториям данного профиля (бактериологические, паразитологичекие, вирусологические, особо опасных инфекций) отводится существенная роль в оценке влияния биологических факторов на здоровье населения Российской Федерации . Эти подразделения выполняют значительные объемы и широкую номенклатуру исследований, необходимых для обеспечения надзорных мероприятий Роспотребнадзора, выявления причинно-следственных связей влияния среды обитания на здоровье и принятия необходимых решений. Внедрение современных ускоренных методов бактериологического мониторинга (иммунно-ферментных, молекулярно-генетических и др.) существенно усилило возможности диагностики микробиологического ареала окружающей среды, инфекционных и паразитарных болезней. На рис. 7 представлены объемы наблюдений, выполненных лабораториями.

Рис 7. Объемы наблюдений, выполненных лабораториями микробиологического профиля

Для совершенствования системы мониторинга, индикации и диагностики инфекционных болезней разработаны и реализованы предложения по созданию многоуровневой структуры - лабораторий территориального, регионального и федерального уровней, причем последний включает национальные и референс-лаборатории.

В целом проведенные исследования отражают особенности организации системы лабораторного контроля на современном этапе (алгоритм представлен на рис. 8), к которым можно отнести следующее:

- создание сети лабораторий, аккредитованных на проведение исследований по широкому спектру объектов надзора, мониторинговых и приоритетных исследований;

- организацию масштабных наблюдений влияния факторов риска окружающей среды для здоровья населения, позволяющих выделить приоритеты лабораторного контроля при необходимом методическом и материально-техническим обеспечении;

- внедрение в 12 субъектах Российской Федерации биомониторинга с целью гигиенической диагностики и обоснования мероприятий по снижению вредного влияния окружающей среды на здоровье населения.

Рис. 8. Алгоритм организации системы лабораторного контроля на территориальном уровне

Размещено на http://www.allbest.ru/

Следует подчеркнуть, что внедрение методологии оценки риска изменило подходы к интерпретации аналитических результатов и соответственно сформировало новые требования к мониторинговым наблюдениям.

Изучение загрязнения пищевых продуктов токсичными элементами в течение 2006 г. выявило наибольшее содержание нормируемых токсичных элементов: свинца (до 0,280 мг/кг), кадмия (до 0,024 мг/кг), мышьяка (до 0,413 мг/кг) - в рыбопродуктах, а также в сахаре и кондитерских изделиях(до 0,180 мг/кг, 0,030 мг/кг и 0,080 мг/кг соответственно). Относительно высокие уровни свинца (до 0,200 мг/кг) обнаружены в мясопродуктах, мышьяка (до 0,080 мг/кг) в хлебопродуктах, ртути (до 0,009 мг/кг)- во фруктах. Именно традиционные продукты массового потребления - хлебопродукты, молочные продукты и картофель вносят наиболее существенный вклад в общую нагрузку токсичными элементами, в сумме превышающий 50 %. В тоже время, доля продуктов с наиболее высоким содержанием токсичных веществ, в данном случае рыбопродукты - незначительна и составляет лишь 1,2--8,1%. Это подтверждает значимость мониторинговых наблюдений для более обоснованной оценки связи уровня загрязнения и здоровья.

Важным разделом является оценка эффективности деятельности лабораторий в современных условиях, представленная на примере развития системы оценки безопасности и контроля генно-инженерно-модифицированных организмов (ГМО), включая проведение пострегистрационного мониторинга. Учитывая высокую интенсивность мирового производства трансгенных культур (увеличение посевных площадей в 69 раз за 10 лет) и регламентированный законодательством уровень содержания ГМО в пищевых продуктах, подлежащий обязательной маркировке (0,9 %), в последние годы Роспотребнадзором проведена работа по организации системы контроля и мониторинга за содержанием ГМО. Оснащение лабораторной базы позволяет выявлять и количественно оценивать наличие ГМО в пищевых продуктах, внедрены современные методы контроля, осуществляется пострегистрационный мониторинг за продукцией. Число проводимых исследований, за последние 5 лет увеличилось более чем в 10 раз (с 4300 до44411)(рис. 9),число лабораторий, аккредитованных на количествен-ное определение ГМО, возросло с 2-х (2004 г.) до 53-х (2007г.), объем проведенных ими исследований в 2006 - 2007 г.г. - с 274 до 1111. ( рис.9).

Рис. 9. Количество исследований пищевых продуктов на содержание ГМО

Отмечено снижение удельного веса проб, содержащих ГМО, с 11,9 % до 1,4 %, в импортируемых пищевых продуктах - с 14,8 % до 0,7 % ( рис.10), что подтверждает эффективность проводимого мониторинга и надзора.

Рис. 10. Удельный вес пищевых продуктов, содержащих ГМО

Подчеркивая значимость Лабораторного Совета в решении приоритетных задач Роспотребнадзора, следует констатировать усиление направлений по разработке и совершенствованию методического обеспечения системы лабораторного контроля в плане осуществления государственного санитарно-эпидемиологического надзора и защиты прав потребителей, социально-гигиенического мониторинга, разработки гармонизированных критериев оценки качества работы лабораторий, а также современной политики организации и развития лабораторных испытаний.

Таким образом, постоянное совершенствование материально-технической базы лабораторных подразделений центров гигиены и эпидемиологии в субъектах Российской Федерации, внедрение современных методов испытаний, своевременное и полное методическое, метрологическое и информационное сопровождение позволяет оперативно и достоверно решать задачи, направленные на обеспечение гигиенической безопасности.

Важным этапом гигиенической регламентации приоритетных загрязнителей является разработка и внедрение в практику работы лабораторных подразделений Роспотребнадзора прецизионных методик инструментального контроля как в системе социально-гигиенического мониторинга, так и для осуществления госсанэпиднадзора. Аналитические задачи существенно усложняются в связи с необходимостью измерения низких концентраций химических соединений на фоне сложного матрикса исследуемых проб (особенно продовольственного сырья, пищевых продуктов, биологически активных добавок к пище, красителей, продукции, предназначенной для детей и др.), что требует постоянного совершенствования методической базы. Исходя из этого, существенный раздел работы посвящен созданию методов по установлению уровней гигиенически значимых контаминантов среды обитания, продовольственного сырья и пищевых продуктов. В рамках решения поставленных задач, а также для дополнения методического арсенала впервые разработаны аналитические подходы контроля уровней системного фунгицида широкого спектра действия протиоконазола, относящегося к химическому классу триазолов, применяемого в качестве протравителя семян зерновых колосовых культур, и его основного метаболита протиоконазола-дестио в объектах окружающей среды, а также системного гербицида и регулятора роста растений из группы карбаматов - хлорпрофама, рекомендуемого к применению в клубнехранилищах картофеля, предназначенного для изготовления чипсов.

Экспериментально определены условия химической экстракции протиоконазола и его метаболита из водных образцов, показана неприемлемость классического варианта их извлечения, предложен способ «твердофазной экстракции», позволяющий значительно снизить потери пестицида и существенно сократить время анализа. В результате определены подходы к определению действующего вещества в воздухе рабочей зоны, изолированного детектирования соединений (действующего вещества и метаболита) в одной пробе воды. С учетом данных по деградации протиоконазола в почве гигиенически и аналитически обосновано количественное определение метаболита -- протиоконазола-дестио, доказана правомерность контроля остаточных количеств действующего вещества по основному метаболиту в этой среде.

С целью обеспечения требуемой точности результатов анализа в процессе измерений методом ВЭЖХ проведена метрологическая оценка погрешности результатов количественного химического анализа в соответствии с требованиями ГОСТ Р ИСО 5725-1-6-2002. Достигнутые метрологические параметры представлены в таблице 3, хроматограммы образцов -- на рис. 11.



Таблица 3

Метрологические параметры метода определения протиоконазола и протиоконазола-дестио

Определяемое вещество	Метрологические параметры, n = 20, Р = 0,95
	Предел обнаружения, мг/кг, мг/дм3 , мг/ м3	Диапазон определяемых концентраций, мг/кг, мг/дм3 , мг/м3	Среднее значение определения, %	Стандартное отклонение, S,%	Доверительный интервал среднего результата, %
вода
протиоконазол	0,0005	0,0005 - 0,01	94,63	6,77	± 3,5
протиоконазол -дестио	0,0005	0,0005-0,01	93,61	5,50	± 2,9
почва
протиоконазол -дестио	0,01	0,01-0,2	85,89	4,20	± 2,9
воздух рабочей зоны, n=24, P=0.95
протиоконазол	0,05	0,05-1,0	95,7	3,3	± 3,5

а б

Рис 11. Хроматограммы образцов воды с внесением 0,0005 мг/дм³ протиоконазола (а) и протиоконазола- дестио (б)

В рамках регистрационных испытаний в России в натурных условиях с использованием разработанных методов выполнена оценка гигиенической безопасности применения 2-х препаратов на основе протиоконазола (125 г/л и 250 г/л), а также тебуконазола в тех же концентрациях. Изучены 2 технологии применения - протравливание зерновых и высев зерна, а также опрыскивание полевых культур.

Установлено отсутствие протиоконазола (предел обнаружения 0.16 мг/м³ при отборе 6 дм³ воздуха) в воздушной среде и на коже работающих (предел обнаружения 0.2 мкг/смыв) при опрыскивании, а также загрязнение действующими веществами кожных покровов (среднее содержание протиоконазола и тебуконазола - 0.32 и 0.36 мг/см², соответственно) при протравливании.

В результате исследований на основании установленных коэффициентов безопасности комплексного воздействия (ингаляционного и дермального) действующих веществ, составляющих 0.08-0.09 и 0.05-0.07 соответственно для изученных технологий, при допустимых ?1 сделан вывод о соответствии условий труда, регламентов применения гигиеническим требованиям.

В решении поставленной задачи по определению остаточных количеств системного гербицида и регулятора роста растений -хлорпрофама в картофельных чипсах, занимающих все большее место в производстве продуктов «быстрого питания», использован метод капиллярной газожидкостной хроматографии.

Особенности физико-химических свойств вещества обосновали возможность применения классической схемы пробоподготовки пищевых продуктов с содержанием жира (масла) более 2%. Экспериментально подобраны условия температурного и газового режимов хроматографирования на капиллярной колонке, которые позволили осуществлять избирательное определение хлорпрофама. Достигнутый предел обнаружения вещества -- 0,04 мг/кг при полноте извлечения 93--94%.

Апробация метода в натурных условиях позволила установить, что в неочищенных клубнях картофеля уровни хлорпрофама при соблюдении технологии применения могут достигать в среднем 2,6 мг/кг, однако 90% пестицида сорбируется поверхностным слоем, в очищенном - 0,08 мг/кг, при этом в процессе производства чипсов в них сохраняется до 13% исходного вещества, содержащегося в картофеле.

Комплекс аналитико-гигиенических исследований вошел в материалы по установлению гигиенического норматива (3,0 мг/кг). Хроматограммы образцов чипсов с внесением хлорпрофама приведены на рис. 12.

Рис. 12. Хроматограмма образцов чипсов с внесением 0,04 мг/кг хлорпрофама

Проведенные разработки и рекомендации служат обеспечению гигиенической безопасности потребления продукта переработки картофеля, а также сохранению урожая этой сельскохозяйственной культуры.

Исходя из гигиенической значимости контаминации объектов среды обитания высокотоксичными полиароматическими углеводородами (ПАУ), разработан метод контроля одного из наиболее опасных ПАУ, обладающего канцерогенной активностью, -- 3,4-бенз(а)пирена, включающий комплексное использование анализатора «Флюорат-02-2М» и высокоэффективной жидкостной хроматографии на основе накопленного мирового опыта. Обоснованы оптимальные условия экстракции, очистки и флуориметрического детектирования 3,4-бенз(а)пирена в атмосферном воздухе, воздухе рабочей зоны, а также почве, грунтах, донных отложениях и твердых отходах. Метод определения бенз(а)пирена в данных средах включает его экстракцию из проб воздуха гексаном, почвы и других объектов -- хлористым метиленом в сочетании с ультразвуковой экстракцией, очистку методом адсорбционной колоночной хроматографии на оксиде алюминия 2-й степени активности по Брокману, ВЭЖХ -- определение с флуориметрическим детектированием (длина волны возбуждения -- 292 нм, регистрации -- 405 нм). Применение длинной колонки (2350 мм) с малым диаметром (2 мм), заполненной обращенной фазой, в условиях выполнения анализа обеспечивает эффективность не менее 5 000 теоретических тарелок по пику бенз(а)пирена, при этом минимально детектируемая концентрация аналита в растворе (при соотношении сигнал-шум, равном трем) составляет 0,002 мкг/см³. Повышению избирательности измерения способствует использование предколонки, заполненной аналогичной обращенной фазой. Принимая во внимание крайне низкий (2 нг) уровень детектирования полиароматических углеводородов, во избежание получения недостоверных результатов в способы пробоподготовки и отбора проб включены разделы по контролю чистоты реактивов и аэрозольных фильтров (холостая проба).

Достигнутые метрологические параметры: диапазон измеряемых концентраций бенз(а)пирена при массе анализируемого образца 1 г составляет 0,005--2,0 мг/кг, для атмосферного воздуха: 0,0005--10 мкг/м³ (при отборе 5 м³ воздуха). Относительная погрешность измерения уровней бенз(а)пирена в воздушной среде -- 25%; в твердых пробах -- 35% (в диапазоне концентраций 0,005--0,04 мг/кг) и 25% (в диапазоне концентраций 0,04--2,0 мг/кг). ПДК бенз(а)пирена в почве с учетом фона -- 0,02 мг/кг , в воздухе рабочей зоны - 0,15 мкг/м3, атмосферном воздухе населенных мест -- 0,001 мкг/м3. Кривые абсорбции и флуоресценции бенз(а)пирена приведены на рис. 13, 14.

Рис. 13. Кривая флуоресценции бенз(а)пирена в циклогексане

Рис. 14. Кривая абсорбции бенз(а)пирена 6,52 г , 3,26 г в 1 мл циклогексана

Разработанные люминесцентные методы контроля неорганических и органических веществ в объектах окружающей среды обобщены в сборнике методических указаний (МУК 4.1.1255 - 4.1.1274-03).

Учитывая значимость аналитической составляющей в системе гигиенической оценки безопасности и контроля генно-инженерно-модифицированных организмов (ГМО), в последние годы внимание было сосредоточено на разработке молекулярно-генетических методов диагностики, преимуществом которых являются высокая специфичность, чувствительность, небольшие временные затраты в ходе анализа на основе полимеразной цепной реакции (ПЦР).

...