Гигиеническая оценка химического загрязнения атмосферного воздуха и его влияния на здоровье населения (на примере г. Краснодара)

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

И ЕГО ВЛИЯНИЯ НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ

(на примере г. Краснодара)

14.02.01 Гигиена

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

НИКОЛАЕВИЧ Павел Николаевич

Волгоград-2011

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ростовский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Научный руководитель:

Доктор медицинских наук, профессор Квасов Алексей Романович

Официальные оппоненты:

Доктор медицинских наук, профессор Сливина Людмила Петровна

Доктор медицинских наук, профессор Минаев Борис Дмитриевич

Ведущая организация:

ГБОУ ВПО «Ивановская государственная медицинская академия»

Минздравсоцразвития России

Защита состоится « 08 » декабря 2011 г. в 10.00 час. на заседании диссертационного совета Д 208.008.06 при Волгоградском государственном медицинском университете по адресу: 400131, г. Волгоград, пл. Павших борцов, д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет» (400131, г. Волгоград, пл. Павших борцов, д. 1).

Автореферат разослан «_____»________________2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор социологических наук,

кандидат медицинских наук,

доцент М.Д. Ковалева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время фактор химического загрязнения среды обитания является одним из приоритетных факторов риска здоровья населения, во многом определяющим уровень санитарно-эпидемиологического благополучия населения (Г.Г. Онищенко, 2007). Нарастающее химическое загрязнение атмосферного воздуха в сочетании со снижением интенсивности надзора за его параметрами со стороны Роспотребнадзора, создает прямую угрозу ухудшения здоровья населения (Ю.А. Рахманин и др., 2007-б; Н.В. Степанова, 2009).

С оценкой влияния химического состава атмосферного воздуха на здоровье различных популяционных контингентов связано внедрение в отечественную гигиеническую практику методологии оценки риска здоровью населения (Ю.А. Рахманин, 2007). Однако в научно-практическом плане решены далеко не все вопросы внедрения этой методологии, а неопределенности, существующие в практике социально-гигиенического мониторинга, существенно искажают значимость результатов анализа ситуации, полученных с помощью методологии оценки риска (А.П. Щербо, А.В. Киселев, 2007; В.В. Пархоменко и др., 2010).

Следует учитывать тот факт, что за последние десятилетия в крупных городах на смену предприятиям промышленности и энергетики, как ведущих источников химического загрязнения среды, пришел автотранспорт, вносящий основной (до 95%) «вклад» в уровень химического загрязнения атмосферного воздуха (Т.А. Родионова, 2003; В.Н. Голдобин, 2007; Ю.А. Рахманин и др., 2007-а; С.Г. Фокин, 2010; C. Corvalan et al., 1996). Это явление характерно для многих регионов страны, в том числе - для территории Краснодарского края.

Анализу влияния химических загрязнений атмосферного воздуха на состояние здоровья населения посвящены многочисленные работы гигиенистов, среди которых особый интерес вызывают исследования влияния загрязнений атмосферы на здоровье детей и подростков - наиболее сенситивной группы населения, здоровье которой во многом определяет будущее здоровье и выживаемость нации (Т.А. Родионова, 2003; И.Н. Верзилина и др., 2008; Ф.Ф. Даутов и др., 2009; Kagaminori L. et al., 1990; F.L. Williams et al., 1995). Однако проблема многолетнего воздействия химических загрязнений на процессы формирования здоровья детей и подростков является многоаспектной и имеет свои региональные особенности, и потому далека от разрешения (Т.Е. Шашина и др., 2007).

Нерешенность многих вопросов по данной проблеме определяет научный интерес, практическую значимость и актуальность выбранной темы.

Цель работы - дать гигиеническую характеристику химическому загрязнению атмосферного воздуха и оценить его влияние на здоровье населения г. Краснодара; обосновать пути оптимизации социально-гигиенического мониторинга фактора химического загрязнения атмосферного воздуха и разработать гигиенические рекомендации по оздоровлению воздушной среды.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:

1) дать гигиеническую характеристику источникам, уровню, структуре и динамике химических загрязнений атмосферного воздуха в г. Краснодаре за период 1995-2009 гг.;

2) изучить взаимосвязи между химическими загрязнениями атмосферного воздуха и автотранспортной нагрузкой территории г. Краснодара;

3) проанализировать уровень и динамику заболеваемости детского и взрослого населения г. Краснодара за период 2003-07 гг.;

4) исследовать взаимосвязи между показателями заболеваемости детского и взрослого населения и уровнем автотранспортной нагрузки территории;

5) оценить состояние здоровья учащихся средних образовательных учреждений и их родителей на территориях с разной автотранспортной нагрузкой;

6) обосновать основные направления оптимизации механизмов социально-гигиенического мониторинга химического загрязнения атмосферного воздуха и разработать гигиенические рекомендации по оздоровлению воздушной среды.

Научная новизна исследования

Впервые в ходе анализа многолетних изменений химического состава атмосферного воздуха в г. Краснодаре дана комплексная гигиеническая оценка организации мониторинга химических загрязнений воздушной среды и их источников, выявившая неэффективность действующей системы мониторинга качества атмосферного воздуха. Установлено, что существующий химико-аналитический контроль качества воздушной среды в г. Краснодаре не позволяет адекватно отразить реальные изменения в химическом составе атмосферного воздуха, обусловленные увеличением его основного загрязнителя - городского автотранспорта, и не позволяет в полной мере применить методологию оценки риска для здоровья населения.

Выявлена прямая корреляция между распределением автотранспортной нагрузки по территориям ответственности поликлиник и показателями заболеваемости обслуживаемого взрослого и детского населения: особенно выделяются коэффициенты прямой средней (r=0,52 у взрослых) и высокой (r=0,83 у детей) связи заболеваемости новообразованиями с показателями плотности распределения автотранспорта и улично-дорожной сети на территории города.

Отмечены гендерные особенности в уровне экспозиции фактора автотранспортной нагрузки (и атмосферных загрязнений) для учащихся 6-7-х классов: мальчики достоверно больше (в среднем на 2,5 часа в неделю) времени проводят в условиях открытой атмосферы, что может иметь существенное значение при оценке пожизненных популяционных рисков хронических заболеваний (для мужчин). Вместе с тем установлена повышенная индивидуальная чувствительность организма девочек к фактору автотранспортной нагрузки территории, особенно к количеству грузовых машин и автобусов.

Для населения, проживающего вблизи 47 автомагистралей г. Краснодара, рассчитаны ориентировочные значения пожизненного индивидуального риска развития неинфекционных заболеваний IRS (в пределах от 0,131 до 1,834) и индивидуального канцерогенного риска ICR (от 0,360Ч10^-6 до 5,929Ч10^-6: последние соответствуют уровням «пренебрежимо малого» и «предельно допустимого» (верхней границы приемлемого) риска.

Практическая значимость работы

На основании результатов исследования разработаны гигиенические рекомендации, направленные на совершенствование организации мониторинга и программ химико-аналитического контроля качества воздушной среды в г. Краснодаре, а также повышение эффективности и динамичности социально-гигиенического мониторинга заболеваемости взрослого и детского населения органами и организациями Роспотребнадзора.

Апробированы упрощенные модели расчетов пожизненного индивидуального риска развития неинфекционных заболеваний IRS и индивидуального канцерогенного риска ICR для населения, проживающего вблизи 47 автомагистралей г. Краснодара, которые можно использовать для ориентировочных расчетов соответствующих как индивидуальных, так и популяционных рисков для всех автомагистралей и городских проездов.

Разработанные достоверные регрессионные модели зависимости показателей здоровья взрослого и детского населения от показателей автотранспортной нагрузки городской среды могут иметь прогностическое значение для мониторинга состояния здоровья населения учреждениями Роспотребнадзора и обоснования профилактических и оздоровительных мероприятий.

Внедрение результатов исследования

Разработанные гигиенические рекомендации утверждены Приказом Руководителя Управления Роспотребнадзора по Краснодарскому краю (№226 от 12 октября 2010 г.), учтены ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Краснодарском крае» при выборе точек наблюдения, разработке программы химико-аналитического контроля и гигиенической оценки воздушной среды в г. Краснодаре в рамках социально-гигиенического мониторинга (акт внедрения от 21 декабря 2010 г.), а также используются Департаментом образования администрации муниципального образования г. Краснодара для корректировки образовательного процесса и компенсации негативного воздействия загрязнений атмосферного воздуха на здоровье школьников (акт внедрения от 23 декабря 2010 г.).

Материалы исследования используются в учебном процессе при преподавании гигиенических дисциплин на кафедре гигиены РостГМУ (акт внедрения от 16 сентября 2011 г.).

Апробация работы. Материалы исследования докладывались на заседаниях кафедры гигиены, на 64-й и 65-й Итоговых научных конференциях Ростовского государственного медицинского Университета (г. Ростов-на-Дону, 2010 г., 2011 г.), на V научной сессии Ростовского государственного медицинского университета, посвященной 95-летию высшего медицинского образования на Дону и 80-летию РостГМУ (г. Ростов-на-Дону, 2010 г.).

Публикации: по теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендуемых ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 214 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы по организации и методам исследований, 2 глав собственных исследований, заключения, выводов, списка литературы (включающего 259 источников, в том числе - 60 иностранных), 10 приложений и гигиенических рекомендаций. Работа иллюстрирована 30 таблицами и 25 рисунками.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Существующий химико-аналитический контроль качества воздушной среды в г. Краснодаре не позволяет адекватно оценить реальные изменения в химическом составе атмосферного воздуха, обусловленные увеличением его основного загрязнителя - городского автотранспорта.

2. Установлена прямая взаимосвязь между распределением автотранспортной нагрузки по территориям ответственности поликлиник и уровнями заболеваемости взрослого и детского населения, проживающего на этих территориях.

3. У школьников (особенно у мальчиков), обучающихся и проживающих на территориях с повышенной автотранспортной нагрузкой, выявлялись менее благоприятные показатели здоровья по сравнению со сверстниками, проживающими на территориях с меньшей автотранспортной нагрузкой.

воздух атмосферный загрязнение здоровье

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Организация работы, объем и методы исследования. В соответствии с задачами изучение химического загрязнения атмосферного воздуха проводилось по архивным данным социально-гигиенического мониторинга (СГМ) качества воздушной среды г. Краснодара за период с 1995 по 2009 гг. Анализировались данные расчетов выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников и автотранспорта, исходные и отчетные данные о результатах маршрутных и подфакельных исследований качества атмосферного воздуха на автомагистралях в зоне жилой застройки и в зоне влияния промпредприятий с 1995 по 2008 гг. Испытательным лабораторным центром (ИЛЦ) городского центра госсанэпиднадзора (впоследствии - ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Краснодарском крае»), а также исходные и отчетные данные наблюдений на постах Государственной службы наблюдений (ГСН) за состоянием окружающей среды за период 1997-2007 гг.

Помимо анализа данных ГСН и СГМ, в работе рассматривались показатели численности, динамики, структурного состава и распределения автотранспорта (как основного источника загрязнений) на территории города, на основе данных за период 2002-09 гг., представленных ГИБДД г. Краснодара. Расчет плотности распределения автотранспорта на территории города (на 1 кв. км территории - П-1) основывался на данных ГИБДД и данных о плотности проживания взрослого (и детского) населения по территориям ответственности городских 19 взрослых и 11 детских поликлиник. Также по карте г. Краснодара на территориях ответственности этих поликлиник рассчитывались: плотность улично-дорожной сети - в км автодорог и проездов на 1 кв. км территории (П-2), удельная плотность автотранспорта на 1 км улично-дорожной сети (П-3) и «индекс нагрузки территории автотранспортом» (ИНТА) - произведение плотности улично-дорожной сети на плотность автотранспорта на 1 кмІ территории.

Исследование влияния автотранспортной нагрузки на здоровья населения включало как анализ показателей его заболеваемости по данным поликлиник (популяционный уровень), так и изучение результатов углубленного обследования состояния здоровья школьников и их родителей, проживающих на территориях с разной автотранспортной нагрузкой.

Общий объем и методы наблюдений представлены в таблице 1.

Таблица 1

Объем и методы исследования

Для оценки автотранспортной нагрузки оценивалась мощность и структура (число проходящих в час грузовых и легковых автомашин, автобусов и электротранспортных средств - троллейбусов и трамваев; представлены Управлением ГИБДД г. Краснодара) автопотоков на 47 магистралях и проездах, расположенных вблизи общеобразовательных школ и мест проживания школьников. По этим же данным рассчитывались ориентировочные показатели индивидуального (пожизненного) риска неинфекционной (IRS) и риска канцерогенной (ICR) заболеваемости для населения (по упрощенной модели, описанной А.П. Рачковским и др., 2004).

В ходе «пилотных» исследований 20 городских школ (МОУСОШ №№ 4, 5, 11, 16, 18, 20, 27, 29, 37, 39, 42, 55, 63, 64, 73, 83, 84, 88, 89, 96), расположенных вблизи 28 магистралей и проездах (из числа наблюдавшихся 47), определялась удаленность их зданий от автомагистралей (в м) и рассчитывались индексы мощности/удаленности - ИМ/У-1 и ИМ/У-2. ИМ/У-1 рассчитывался как частное от деления мощности автопотока магистрали на ее расстояние до здания школы; ИМ/У-2 рассчитывался по диаграмме снижения концентрации двуокиси азота в воздухе при удалении от магистрали (по Ю.Г. Фельдману, 1975).

Также учитывались вместимость школ и параметры их земельных участков (площадь участка, площадь озеленения, количество деревьев на участке).

На основании полученных значений ИМ/У-2 рассчитывались индексы «условной нагрузки»: индекс ИН-1 отражал условную нагрузку (количество) автотранспортных средств «вблизи школы» на 1 га территории ее земельного участка; ИН-2 - число автомашин «вблизи школы» на 1 единицу зеленых насаждений (деревьев) на участке школы; ИН-3 - нагрузку числа автомашин «вблизи школы» на каждые 1000 мІ озеленения школьного участка.

Фактор автотранспортной нагрузки учитывался и по месту (адресу) проживания учащихся 6-7-х классов школ при их углубленном обследовании. Для учета времени непосредственного влияния автотранспортной нагрузки на учащихся (как элемент экспозиции), в их анкеты по изучению состояния здоровья были введены вопросы о продолжительности ежедневных прогулок на открытом воздухе, времени походов по хозяйственным делам и времени передвижений в школу и обратно, из которых складывалась недельная продолжительность пребывания школьников в условиях открытой атмосферы.

Исследование влияния автотранспортной нагрузки на состояние здоровья населения на популяционном уровне включало анализ заболеваемости взрослого и детского населения, проживающего на территориях ответственности соответствующих 19 «взрослых» и 11 «детских» поликлиник. На основе ежегодных отчетов 12-ЛУ за 2003-2007 гг. (за 5 лет) этих поликлиник были рассчитаны среднегодовые (среднемноголетние) показатели общей заболеваемости (ОЗ) и впервые выявленной заболеваемости (ВВЗ) по 33 классам и отдельным нозологическим единицам из отчетов «взрослых» поликлиник и 24 классам и отдельным нозологическим единицам из отчетов «детских» поликлиник (на 1000 населения), а также среднегодовые тренды этих показателей (в %).

В ходе углубленных обследований изучалась распространенность донозологических признаков нездоровья среди учащихся 6-7-х классов 10 общеобразовательных школ г. Краснодара, сходных по уровню санэпидблагополучия и в целом отвечающих СанПиН 2.4.2.1178-02 «Гигиенические требования к условиям обучения в общеобразовательных учреждениях». Пять из них (СОШ №№ 20, 63, 73, 83 и 84), расположенные вблизи магистралей с повышенной интенсивностью автопотоков (2054-2300 автомашин/час) составили 1-й группу (СОШ-1); другие пять (СОШ №№ 18, 42, 64, 89 и 96) с малой интенсивностью движения автотранспорта - от 329 до 961 автомашины/час - были отнесены ко 2-й группе (СОШ-2) сравнения.

Всего было обследовано анкетным методом 230 учащихся 6-7-х классов из школ группы СОШ-1 и 262 сверстника из группы СОШ-2. В комплект анкет входили скрининг-тест Н.А. Ананьевой и др. (1993), тест школьной тревожности Филлипса и тест САН, на которые учащиеся отвечали в школе. На вопросы модифицированного теста Г.А. Гончаровой и др. (1997) (анкета №1) и анкеты №2, исследующей анамнестические данные о жизни ребенка и сведения о состоянии здоровья его родителей, учащиеся отвечали дома вместе с родителями.

Для статистической обработки и анализа чаще всего применялись методы вариационной статистики, поскольку исследуемые показатели в большинстве своем содержали более 100 единиц наблюдения. Расчет средних величин и анализ данных проводился в программе Statistika 6.0 в модуле «Основные статистики и таблицы», где проводился также корреляционный анализ и анализ различий между группами школьников СОШ-1 и СОШ-2 с оценкой статистической достоверности по критерию t Стьюдента. Определение регрессионной зависимости показателей здоровья и заболеваемости от показателей автотранспортной нагрузки и расчет соответствующих регрессионных моделей производились также в программе Statistika 6.0 в модуле «Множественная регрессия».

Результаты собственных исследований и их обсуждение.

Анализ имеющихся данных показал, что выбросы вредных веществ от стационарных источников в г. Краснодаре не превышали 8,2% к 2008 г., и основным загрязнителем атмосферы уже с середины 1990-х годов является автотранспорт. По количеству автотранспорта Краснодарский край занимает третье место среди субъектов Российской Федерации, а по количеству личного автотранспорта на 1000 населения в г. Краснодаре - 5-е место в стране, обгоняя при этом даже жителей Москвы.

Учитывая постоянный рост (до 5% в год) численности личного автотранспорта, следовало ожидать увеличения показателей атмосферных загрязнений на всех постах наблюдения - стационарных и маршрутных. Однако практически ни один способ контроля загрязнений атмосферного воздуха в г. Краснодаре не позволил выявить подобной однозначной динамики (рисунок 1).

Рисунок 1. Сравнительная динамика ИЗА-6 (на стационарных постах) и частоты превышения ПДК (в %) по результатам исследований ФГУЗ

Ожидаемые тенденции не выявлялись ни при анализе динамики среднегодовых концентраций основных загрязняющих веществ в атмосферном воздухе г. Краснодара, предоставляемые стационарными постами наблюдения ГСН, ни при анализе данных ФГУЗ. Так, заметный на рисунке 1 подъем значений ИЗА на постах ГСН в 2001 и 2003 гг. (за счет увеличения концентраций формальдегида, бенз(а)пирена, фенола и твердых веществ) последовательно снижался в последние 5 лет наблюдений (период 2005-2009 гг.). При этом среднегодовые тренды снижения концентраций отдельных поллютантов колебались от -3,4% до -16,2%, и это не согласуются ни с увеличением автотранспортного парка, ни с расчетными показателями выбросов.

Анализ результатов наблюдений за качеством атмосферного воздуха на маршрутных и передвижных постах ФГУЗ тоже показал последовательное уменьшение числа проб, превышающих ПДК загрязняющих веществ, с 1995 по 2003 гг. с 28,7% до 1,1% (т.е. в 26 раз!), при этом на автомагистралях - с 46,6% до 0,9% (в 49 раз!!!). Это противоречит и данным со стационарных постов ГСН, и расчетным показателям выбросов атмосферных загрязнений, не позволяет однозначно оценить динамику качества атмосферного воздуха за период 14-летних наблюдений, и ставит под сомнение возможность использования данных ГСН и ФГУЗ для объективной оценки вклада автотранспорта как основного источника загрязнений атмосферного воздуха в г. Краснодаре.

Вместе с тем из данных ФГУЗ следует, что в зоне влияния автомагистралей средние концентрации таких загрязнителей как твердые взвешенные вещества (пыль), оксид углерода, формальдегид, свинец, диоксид серы и диоксид азота за период наблюдений с 1997 по 2007 гг. были достоверно выше, чем в зоне влияния промышленных предприятий (особенно период 2005-07 гг.). Это в определенной мере согласуется с результатами анализа атмосферных загрязнений на постах ГСН, выявлявших наихудшие показатели качества атмосферного воздуха на посту 9 (автомагистраль), и косвенно подтверждает приоритет автотранспорта как наиболее значительного источника загрязнений в г. Краснодаре.

Проведенный более детальный сравнительный анализ средних уровней концентраций поллютантов (за одинаковый период наблюдений и осреднения - с 1997 по 2003 гг.) на территориях автомагистралей, а также ЛПУ, ДОУ и школ, находящихся в зоне их влияния, выявил общие недостатки организации и проведения мониторинга качества воздуха на постах наблюдений ГСН и ФГУЗ. Так, вместо положенных 10 постов ГСН в городе действуют только 3 с разными программами наблюдений и разными перечнями анализируемых веществ, не позволяющими сравнить результаты наблюдений и рассчитать комплексные показатели (индексы) загрязнения атмосферы. На протяжении периода 1997-2008 гг. в исследованиях качества атмосферного воздуха на постах ГСН и ФГУЗ последовательно сужался спектр анализируемых поллютантов (исключались из анализа диоксид серы, оксид азота, сероводород, свинец), не регистрировались взвешенные вещества фракций РМ-10 и РМ-2,5, расчетным методом определялась концентрация бенз(а)пирена, сокращалось количество точек измерений, снижая репрезентативность данных об уровне химического загрязнения воздуха на территории города. Все это свидетельствует о неэффективности системы контроля качества воздушной среды в г. Краснодаре и невозможности получения адекватной информации об уровне атмосферных загрязнений на территории города и их основных источниках, что формирует существенные неопределенности уже на этапе идентификации опасности и оценки экспозиции, делая невозможным применение методологии оценки риска.

Поэтому влияние автотранспорта на здоровье населения оценивалось по относительным индексам распределения автотранспортной нагрузки на городские территории (П-1, П-2, П-3 и ИНТА), которые использовались в анализе их взаимосвязей со среднемноголетними показателями заболеваемости.

Корреляционный анализ данных по 19 территориальным «взрослым» поликлиникам выявил достоверную прямую взаимосвязь средней силы таких показателей заболеваемости, как общая распространенность инфекционных заболеваний, новообразований и болезней желчевыводящих путей, а также частоты впервые выявленных случаев гипертонической болезни с величиной плотности автомашин на 1 км автодорог и проездов (П-3) на территории проживания (таблица 2). Выявленные корреляционные взаимосвязи частоты новообразований и инфекционной патологии с автотранспортной нагрузки подтверждаются данными литературы (Е.Д. Савилов и др., 2002; Т.Н. Унгуряну, 2007; Н.В. Ефимова и др., 2008; Н.В. Степанова, 2009; W. Jedrychowski et al., 2000).

Отмечено, что положительные тренды увеличения показателей заболеваемости (+6,7% по уровню общей заболеваемости) детского населения в 2003-07 гг. в большей степени, чем у «взрослых», согласуются с динамикой роста автотранспорта в г. Краснодаре (+5,0%). Выявлены существенные показатели среднегодовых приростов (от +5,3% до +16,3%) общей (ОЗ) и впервые выявленной (ВВЗ) заболеваемости болезнями органов дыхания, включая тренды хронических болезней миндалин, фарингитов, бронхиальной астмы и поллинозов, которые прямо коррелировали со значениями ИНТА.

Таблица 2

Регрессионная взаимосвязь показателей заболеваемости населения с показателями автотранспортной нагрузки территории

* Примечания: П3 - плотность автомашин на 1 км дорог; ИНТА - индекс нагрузки территории автотранспортом (ед.); R - коэффициент регрессии (beta); RІ - коэффициент детерминации (в %); выделенные значения точечных параметров модели - статистически достоверны (р < 0,05); р - показатель статистической значимости.

В ходе анализа были установлены достоверные коэффициенты прямой сильной корреляции со значением ИНТА показателей общей распространенности среди детского населения новообразований, а также с распространенностью случаев атопического дерматита и со среднегодовым трендом общей распространенности болезней нервной системы (таблица 2). Кроме того, выявлены достоверные коэффициенты сильной прямой взаимосвязи между территориальными индексами плотности автомашин на 1 км городских проездов (П-3) и среднегодовыми показателями тренда общей заболеваемости болезнями системы кровообращения, контактного дерматита, болезней мочеполовой системы и врожденных аномалий системы кровообращения, что также согласуется с данными литературы (Ф.Ф. Даутов и др., 2005, 2007; И.Н. Верзилина и др., 2008).

Показатели мощности и структуры автопотоков на выделенных 47 магистралях использовались для расчета величин индивидуального риска развития неинфекционных заболеваний IRS и индивидуального (пожизненного) канцерогенного риска ICR (по упрощенной модели А.П. Рачковского и др., 2004). Полученные значения риска возникновения неинфекционных заболеваний IRS колебались от 0,131 (на ул. Котовского) до 1,834 (на ул. Колхозной), а индивидуального канцерогенного риска - от 0,360Ч10^-6 до 5,929Ч10^{-6 (}на тех же улицах), что, согласно п. 7.6. Руководства Р 2.1.10.1920-04, соответствует уровням «пренебрежимо малого» и «предельно допустимого» (приемлемого) риска. Однако указанные выше (таблица 2) достоверные коэффициенты регрессии частоты заболеваний новообразованиями (и у взрослых, и у детей, причем у последних с коэффициентом детерминации 74,3%) с относительными показателями (П-3 и ИНТА) нагрузки автотранспортом городских проездов и территорий заставляют учитывать их в анализе ситуации, несмотря на допустимые величины канцерогенного риска ICR, рассчитанные для городских автомагистралей. Рассчитанные модели могут использоваться в СГМ для прогноза отдельных видов заболеваемости и расчета ориентировочных параметров автотранспортной нагрузки, не оказывающей неблагоприятного влияния на здоровье населения.

Исследование влияния автотранспорта на самочувствие школьников по месту их обучения выявило достоверное превышение (почти на 20%) частоты жалоб на здоровье астено-невротического характера у учащихся из школ СОШ-1 по сравнению со сверстниками из школ СОШ-2, включая жалобы на головные боли, слабость и повышенную утомляемость после уроков. Особенно заметными были различия в данных мальчиков из групп сравнения, что подтвердило необходимость учета пола в анализе показателей здоровья школьников.

Средние балльные оценки показателей самочувствия, активности и настроения у школьников из группы СОШ-1 были ниже (т.е. хуже, причем по показателю настроения - достоверно), чем у сверстников из школ СОШ-2. При этом у учащихся из школ СОШ-1 достоверно более низкими были балльные оценки по градациям «веселый», «хорошее настроение», «работоспособный», «быстрый», «выносливый», «соображать легко» и «полный надежд»; особенно заметны эти различия между мальчиками из групп СОШ-1 и СОШ-2.

Выявлена большая частота соматических жалоб на здоровье у школьников из группы СОШ-1, особенно жалоб на частый насморк (63,8% против 50,8%) и кашель (40,9% против 30,5%, все р<0,05), а также большая частота заболеваний в году у учащихся из группы СОШ-1 (350,6±12,3 против 295,1±10,6 случаев на 100 школьников в группе СОШ-2) с более заметными различиями в группах мальчиков. Также мальчики из группы СОШ-1 достоверно чаще жалуются на боли и неприятные ощущения в области сердца, на дисфункцию органов пищеварительной и мочеполовой систем. Выявлены достоверные коэффициенты прямой сильной связи между частотой жалоб на здоровье и уровнем автопотоков вблизи школ, особенно с числом грузовых автомашин и автобусов.

Установленные достоверные коэффициенты прямой корреляции и регрессионные модели взаимосвязи частоты жалоб на здоровье у школьников со значениями «индексов мощности / удаленности» магистрали от здания школы (ИМ/У-2), условной нагрузки автотранспортом территории земельных участков школ (ИН-1) и их зеленых насаждений (ИН-2) подтверждают гигиеническую значимость удаленности магистралей от зданий школ, а также площади земельного участка и озеленение его территории для защиты учащихся от неблагоприятного влияния автотранспорта на их здоровье.

Изучение влияния автотранспорта на организм учащихся из 10 школ в группах СОШ-1 и СОШ-2 по месту их проживания выявило несколько интересных аспектов. Так, было показано, что дети из школ СОШ-1 проживают на территориях с более интенсивными автопотоками на ближайших к их дому магистралях, чем их сверстники из группы СОШ-2. Таким образом, территориальный принцип комплектования списочного состава большинства школ позволяет прогнозировать общую автотранспортную нагрузку на территориях обучения и проживания учащихся и учитывать ее в оценке экспозиции.

Также была установлена достоверно большая продолжительность пребывания (в среднем на 3 часа еженедельно или на 150 часов в год) на открытом воздухе мальчиков из группы СОШ-1. Кроме того, установлена большая (в среднем на 2,5 часа в неделю или на 130 часов в год по сравнению с девочками) продолжительность пребывания на воздухе мальчиков из обеих групп. Учитывая еще и гендерные различия в жизненной емкости легких, можно ожидать существенных различий в суммарных показателях экспозиции мальчиков и девочек (мужчин и женщин) в расчетах популяционных рисков для здоровья.

Анализ показал, что у учащихся из группы СОШ-1 родители отмечали большую выраженность симптомов нездоровья (как психических, так и соматических), чем в группе СОШ-2 (например, симптомы дисфункции органов кровообращения, мочеполовой системы). Среди учащихся из группы СОШ-1 выявлены более высокие показатели патологической пораженности, средней частоты заболеваний в году и доли часто болеющих школьников.

Корреляционный анализ выявил более заметную взаимосвязь показателей нездоровья с индексом удаленности дома проживания от магистрали и индексами нагрузки/удаленности (ИМ/У-1 и ИМ/У-2), чем с общим уровнем автопотока. При этом коэффициенты корреляции показателей психического и соматического нездоровья с индексами ИМ/У-1 и ИМ/У-2 свидетельствовали о наличии прямой связи, а с показателем удаленности - об обратной связи (например, с показателями выраженности у школьников невротического и истероподобного синдрома, а также с частотой жалоб гастроэнтерологического характера).

В структуре автопотока на автомагистрали, ближайшей к дому обследованных школьников, выделяется роль автобусов и грузовых автомашин. Так, с числом автобусов на ближайшей магистрали прямо коррелировали такие показатели как склонность к простудным заболеваниям и частота заболеваний школьника в году, выраженность симптомов нарушений со стороны мочеполовой системы, показатель патологической пораженности, а также случаи обострения хронических болезней системы кровообращения у матери во время беременности, показатели частоты обострений у них язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки и воспалительных заболеваний периферической нервной системы, а у отцов школьников - частота обострений гипертонической болезни, аллергических реакций, воспалительных заболеваний мочевыводящих путей и общая частота обострений хронических заболеваний. С общим числом грузовых машин, проезжающих по ближайшей магистрали, прямо коррелировали случаи гриппа у матери во время беременности, случаи преждевременных родов, общая частота заболеваний ребенка в анамнезе 1-го года его жизни, в том числе случаи заболеваний отитами и ангинами, пневмониями и анемиями.

Определенный интерес представляют достоверные коэффициенты обратной связи с общим числом единиц электрического транспорта (трамваев, троллейбусов) некоторых показателей нездоровья школьников: например, показателей частоты заболеваний школьников в году, случаев токсикозов 2-й половины беременности у матерей школьников, случаев обострений хронических заболеваний, особенно у отцов школьников. Характерно, что среди самих школьников подобные коэффициенты обратной связи чаще отмечались в показателях мальчиков, которые больше времени проводят на открытом воздухе, чем девочки.

При сравнении данных на уровне групп СОШ-1 и СОШ-2 больше различий выявлялось в показателях здоровья мальчиков. Так, у мальчиков из группы СОШ-1 достоверно сильнее, чем в группе СОШ-2, проявлялись симптомы астенического, психастенического и церебрастенического синдромов, а также признаки дисфункции органов дыхания, системы крови и кровообращения, мочеполовой системы и отдельных симптомов соматического нездоровья. Выявленные межгрупповые различия у мальчиков мы объясняем большим временем пребывания на открытом воздухе сверстников из группы СОШ-1. Это косвенно подтверждается достоверными коэффициентами прямой корреляции суммарного времени пребывания мальчиков на улице с выраженностью у них симптомов астенического, невротического и истероподобного синдромов, а также с симптомами дисфункции иммунной, пищеварительной и мочеполовой систем.

Вместе с тем, при анализе индивидуальных данных у девочек отмечались более высокие, чем у мальчиков, достоверные коэффициенты корреляции значений индекса удаленности ИМ/У-1 с показателями выраженности симптомов невротического синдрома, дисфункции органов кровообращения, иммунной системы, системы пищеварения и общим уровнем соматического нездоровья, что подтверждает данные литературы о большей сенситивности организма девочек к химическому загрязнению атмосферы (Ю.В. Андреева и др., 2009).

Результаты опроса родителей свидетельствуют о том, что в группе СОШ-1 уже до рождения детей патологическая пораженность отцов была выше, чем в группе СОШ-2. На момент обследования у матерей из группы СОШ-1 отмечена повышенная частота обострений аллергических реакций, бронхиальной астмы и гастродуоденитов. У отцов школьников из группы СОШ-1 были выше показатели распространенности и частоты обострений хронических заболеваний (особенно частоты обострений язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки, аллергических реакций, бронхиальной астмы, гастродуоденитов, воспалительных заболеваний мочевыводящих путей). При этом у отцов выявлялись прямые корреляции между величиной ИМ/У-1 и показателями частоты обострений хронических заболеваний, в том числе язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки у отцов, гипертонической болезни, аллергических реакций и средней частоты ОРЗ/ОРВИ в году. Более выраженную взаимосвязь показателей здоровья отцов с фактором автотранспортной нагрузки мы объясняем большей многолетней суммарной экспозицией воздействия фактора химического загрязнения на их организм, чем на организм женщин (матерей). В целом соотношение показателей патологической пораженности детей и их родителей из групп сравнения корреспондируется с соотношением средних значений их индивидуальных рисков развития неинфекционных заболеваний (рисунок 2).

Рисунок 2. Соотношение показателей патологической пораженности школьников и их родителей с уровнем индивидуальных рисков развития неинфекционных заболеваний IRS (в долях единицы).

Таким образом, проведенные исследования выявили неэффективность существующей в г. Краснодаре системы мониторинга качества атмосферного воздуха, не позволяющей дать объективную, адекватную и репрезентативную характеристику уровня и спектра химических загрязнений воздуха, установить их взаимосвязь с основным источником загрязнений - с автотранспортом.

Вместе с тем исследование подтвердило наличие корреляционно-регрессионных взаимосвязей между распределением автотранспортной нагрузки на городской территории и показателями здоровья взрослого и детского населения, как на уровне популяционных исследований, так и в ходе углубленных обследований учащихся по месту их обучения и проживания, подтвердив актуальность подобных исследований и необходимость совершенствования систем мониторинга качества атмосферного воздуха для полноценного применения методологии оценки рисков для здоровья населения г. Краснодара.

ВЫВОДЫ

1. Результаты многолетних (за период 1995-2009 гг.) наблюдений за химическим составом атмосферного воздуха в г. Краснодаре, представленные Государственной службой наблюдений и специалистами Роспотребнадзора, свидетельствуют об улучшении качества атмосферного воздуха в городе за указанный период. Вместе с тем проведенные исследования выявили неэффективность существующей в г. Краснодаре системы мониторинга качества атмосферного воздуха, не позволяющей дать полную и адекватную характеристику уровня и спектра химических загрязнений воздуха, установить их взаимосвязь с основным источником загрязнений - с автотранспортом.

2. Рассчитаны ориентировочные значения пожизненного индивидуального риска развития неинфекционных заболеваний IRS (в пределах от 0,131 до 1,834) и индивидуального канцерогенного риска ICR (от 0,360Ч10^-6 до 5,929Ч10^-6) для населения, проживающего вблизи 47 автомагистралей г. Краснодара. Рассчитанные значения индивидуального канцерогенного риска, согласно п. 7.6. Руководства Р 2.1.10.1920-04, соответствуют уровням «пренебрежимо малого» и «предельно допустимого» (верхней границы приемлемого) риска.

3. Корреляционный анализ выявил наличие прямой взаимосвязи между распределением автотранспортной нагрузки по территориям ответственности поликлиник и показателями заболеваемости взрослого и детского населения, проживающего на этих территориях. Выделяются коэффициенты прямой средней (r=0,52 у взрослых) и высокой (r=0,83 у детей) связи заболеваемости новообразованиями с показателями плотности распределения автотранспорта и улично-дорожной сети на территории города. Отмечена прямая корреляция среднегодовых трендов роста общей (с=0,68) и первичной (с=0,61) заболеваемости детского населения с индексом нагрузки территории автотранспортом.

4. Учащиеся (особенно мальчики) из школ с более интенсивными автопотоками на прилегающих магистралях имеют больше жалоб астено-вегетативного и соматического характера, пониженные оценки самочувствия, настроения и активности, а также чаще болеют в году, чем их сверстники из школ с меньшими уровнями автопотоков на прилегающих магистралях. Выявлена достоверная прямая корреляция средней и высокой степени (от r=0,63 до r=0,82) между частотой жалоб школьников на дисфункцию соматических систем и уровнями автопотоков на прилегающих к школе магистралях (особенно с частотой проезжающих грузовых машин и автобусов).

5. Отмечено, что, чем выше интенсивность автопотоков на магистралях, расположенных вблизи школ, тем выше и уровень автотранспортной нагрузки на территориях проживания их учащихся. Это увеличивает общую экспозицию воздействия на организм учащихся фактора автотранспортной нагрузки.

У школьников (особенно у мальчиков), проживающих на территориях с повышенной автотранспортной нагрузкой, в большей степени выражены симптомы психического и соматического нездоровья, и у них отмечались более высокие показатели патологической пораженности, средней частоты заболеваний в году и процент часто болеющих детей, по сравнению со сверстниками, проживающими на территориях с меньшей автотранспортной нагрузкой.

6. У родителей школьников, проживающих на территориях с повышенной автотранспортной нагрузкой, выявлялись менее благоприятные показатели здоровья по сравнению с родителями их остальных сверстников. Так, у матерей из первой группы отмечена достоверно повышенная частота обострений в году аллергических реакций, бронхиальной астмы и гастродуоденитов, а среди отцов школьников из этой же группы был выше уровень распространенности и частота обострений язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки, аллергических реакций, бронхиальной астмы, гастродуоденитов и воспалительных заболеваний мочевыводящих путей. При этом у родителей проявляются те же гендерные различия в соотношении показателей патологической пораженности и болезненности, что и в группах сравнения их детей-школьников. потоков портной нагрузки овышенным уровнем автотраснпортной ортной нагрузкой на прилегающих к школе м

7. Установлено, что учащиеся (особенно мальчики) из школ с повышенной интенсивностью автотранспорта на ближайших магистралях достоверно больше времени (в среднем на 3 часа в неделю) проводят на открытом воздухе, чем учащиеся из школ с меньшей интенсивностью автопотоков на прилегающих автодорогах; поэтому на формирование их «ответа» на воздействие автотранспорта влияют не только более высокие уровни загрязнений, но и большее время экспозиции (контакта) с этим фактором.

8. Выявлены гендерные особенности в уровне экспозиции фактора автотранспортной нагрузки (и атмосферных загрязнений) для учащихся 6-7-х классов: мальчики достоверно больше (в среднем на 2,5 часа в неделю) времени проводят в условиях открытой атмосферы, что может иметь существенное значение при оценке пожизненных популяционных рисков хронических заболеваний (для мужчин). Вместе с тем установлена повышенная индивидуальная чувствительность организма девочек к фактору автотранспортной нагрузки территории, особенно к количеству в ней грузовых машин и автобусов.

9. На основании выявленных корреляционных взаимосвязей разработаны достоверные регрессионные модели зависимости показателей здоровья взрослого и детского населения от показателей автотранспортной нагрузки городской среды; эти модели могут иметь прогностическое значение для мониторинга состояния здоровья населения учреждениями Роспотребнадзора и обоснования профилактических и оздоровительных мероприятий.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ГИГИЕНИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Мероприятия по снижению загрязнения атмосферного воздуха

1.1. Мероприятия по оптимизации автотранспортной нагрузки на городских территориях (развитие системы общественного транспорта, в т.ч. современных видов электрического транспорта; устройство транспортных развязок, паркингов и переходов; внедрение стандарта «Евро» в процедуру техосмотра всех видов автотранспорта; озеленение примагистральных городских территорий)

1.2. Мероприятия по снижению выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников (перенос предприятий, загрязняющих атмосферный воздух города, в промышленную зону; разработка сводного тома предельно-допустимых выбросов; усиление производственного контроля за качеством атмосферного воздуха; совершенствование технологических процессов для снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух).

2. Мероприятия по улучшению контроля качества воздушной среды

2.1. Совершенствование сети Государственной службы наблюдения за состоянием окружающей среды с учетом современных требований и технологий (неотложные мероприятия по расширению сети ГСН - увеличению числа стационарных постов наблюдения до 10; установление унифицированной программы исследования качества воздушной среды с единым перечнем обязательно исследуемых веществ на всех стационарных постах наблюдения, включая исследование взвешенных веществ (по фракциям РМ-10 и РМ-2,5), оксида углерода, оксида и диоксида азота, диоксида серы, сероводорода, фенола, бензола, формальдегида, бенз(а)пирена и свинца; переход на современные нормы времени отбора проб и осреднения их результатов с учетом требований методологии оценки риска; совершенствование методов анализа состава и концентраций химических веществ в атмосферном воздухе с учетом современных требований).

2.2. Совершенствование мониторинга атмосферного воздуха учреждениями Роспотребнадзора (расширение сети лабораторного надзора и увеличение номенклатуры веществ, исследуемых на передвижных и маршрутных постах при контроле качества атмосферного воздуха в г. Краснодаре; формирование электронной базы данных интенсивности и структуры автопотоков на всех магистралях и внутригородских проездах и расчет по данным этой базы моделей рассеивания выбросов (с учетом оценок устойчивости атмосферы), значений индивидуальных рисков развития неинфекционных заболеваний (IRS) и риска канцерогенных заболеваний (ICR), а также соответствующих популяционных рисков с учетом численности населения, проживающего в зоне влияния соответствующих магистралей и проездов; составление (на основании электронной базы данных интенсивности и структуры автопотоков) электронной версии карты автотранспортной нагрузки и величин индивидуальных и популяционных рисков IRS и ICR на территории г. Краснодара для определения территорий наибольшего риска для здоровья населения (для ранжирования территорий) и определения приоритетности профилактических и оздоровительных мероприятий;

3. Оптимизация мониторинга состояния здоровья населения

3.1. Совершенствовать мониторинг состояния здоровья детского и взрослого населения (учет численности и заболеваемости взрослого и детского населения, проживающего на соответствующих терапевтических или педиатрических участках в зонах влияния автомагистралей или промышленных предприятий для обоснования санитарно-защитных зон, расчетов популяционного риска).

3.2. Совершенствовать мониторинг состояния здоровья детского и взрослого населения, находящегося под влиянием автомагистралей и(или) промышленных предприятий (выделение территорий наблюдения и контроль за состоянием здоровья учащихся общеобразовательных школ и их родителей с определением терапевтических и педиатрических участков, входящих в зону обслуживания среднего образовательного учреждения).

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Николаевич П.Н. Оценка влияния автотранспортных магистралей на состояние здоровья школьников по месту их проживания // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия Медицина. - 2009. - № 4. - С. 688-691.