Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Характеристика риска для здоровья населения при кратковременном и хроническом воздействии химических веществ, загрязняющих атмосферный воздух Москвы

На правах рукописи

Скворцова Наталья Сергеевна

"Характеристика риска для здоровья населения при кратковременном и хроническом воздействии химических веществ, загрязняющих атмосферный воздух г. Москвы "

Специальность 14.00.07 - Гигиена

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва,2004

Работа выполнена в ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Новиков Сергей Михайлович

Официальные оппоненты

доктор медицинских наук, профессор Журков Вячеслав Серафимович

доктор медицинскихнаук, профессор Авалиани Симон Леванович

Ведущая организация

Российский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения и социального развития РФ

Защита диссертации состоится 2004 г. в_часов

на заседании Диссертационного Совета Д.001.009.01 при ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН по адресу: 119992, г. Москва, ул. Погодинская, д.10/15

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ Научно-исследовательского института экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН

Автореферат разослан

17- 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук

Беляева Наталья Николаевна

Актуальность исследования. В настоящее время методология оценки риска является общепризнанным и важнейшим инструментом для характеристики влияния факторов окружающей среды на здоровье населения и принятия управленческих решений (Онищенко Г.Г., 2002, Рахманин Ю.А., Новиков С.М., Румянцев Г.И. 2002). Вместе с тем, несмотря на большое число исследований по оценке риска здоровью при хронических (длительных) воздействиях атмосферных загрязнений (Авалиани С.Л. и др., 1996, 2000; Новиков С.М. и др., 1998, 1999; Кацнельсон Б.А. и др., 2001, Онищенко Г.Г. и др., 2002), проблема характеристики кратковременных (острых) экспозиций до настоящего времени остается недостаточно разработанной.

В последние годы проблемы защиты здоровья человека при острых воздействиях химических веществ (ХВ) приобрели особую актуальность, что обусловлено возрастанием вероятности аварий и катастроф на потенциально опасных объектах, угрозами террористических актов, последствиями опасных природных явлений, а также появлением многочисленных клинических и эпидемиологических исследований, свидетельствующих о высокой опасности для здоровья человека кратковременных воздействий повышенных уровней загрязнения атмосферного воздуха (WHO, 1993, 1999).

В настоящее время оценка риска осуществлена в ряде регионов России (г.г. Волгоград, Новокузнецк, Пермь, Новокуйбышевск, Великий Новгород, Воронеж, Оренбург, Свердловская область и др.). Вместе с тем, сравнительная оценка хронических и острых рисков здоровью населения крупнейшего города России -Москвы не проводилась. Отдельные работы были посвящены гигиенической оценке некоторых градостроительных решений или характеристике риска в отдельных административных округах г. Москвы (Авалиани С.Л., Аксенова О.И. и др., 2000, 2001). В связи с этим исследования по оценке рисков здоровью населения от воздействия ХВ, загрязняющих атмосферный воздух, является одной из актуальных задач организации и осуществления социально-гигиенического мониторинга в г. Москве (Филатов Н.Н. и соавт., 1991, 1993)..

Важной проблемой совершенствования методологии оценки риска продолжает оставаться дальнейшая концепция развития современных компьютерных баз данных и программных систем, ориентированных на изучение риска здоровью и информационное обеспечение оценки риска в системе социально-гигиенического мониторинга (Онищенко Г.Г. 2004).

Наши исследования выполнялись в соответствии с плановой тематикой

ГУ НИИ

лаборатории комплексной оценки риска

экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН: «Разработать систему методов и критериев оценки опасности воздействия химических веществ на здоровье населения с использованием компьютерных технологий» (№ Гос. регистрации 01.9.80. 006387); «Методическое обеспечение исследований по оценке риска для здоровья населения загрязнений окружающей среды» (№ Гос. регистрации 01.2.00 103540); заданием ФЦП МЧС Российской Федерации "Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2005 года", а также постановлением правительства г. Москвы № 283 -ПП «О реализации плана развития науки и технологий в интересах города в 2000 году» и планом научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ на 2001 год.

Цель исследований: Разработать комплекс методов и информационно-прогнозирующую систему для научно-методического обеспечения оценки рисков и ущербов здоровью населения при кратковременных и хронических воздействиях химических веществ.

Задачи исследования:

1. Создать специализированные информационные базы данных (БД) о критериях оценки рисков здоровью при острых и хронических воздействиях химических загрязнений атмосферного воздуха, с учетом демографических показателей и показателей заболеваемости населения г. Москвы разработать методы характеристики ущербов здоровью, основанные на эпидемиологических зависимостях «концентрация-ответ».

2. Разработать концепцию создания специализированных модулей интегрированной компьютерной информационно-прогнозирующей системы TERA, предназначенных для оценки риска и ущербов здоровью при воздействиях ХВ, загрязняющих атмосферный воздух.

3. Провести практическую апробацию разработанных критериев и компьютерной системы в исследованиях по оценке риска и ущербов здоровью населения г. Москвы при кратковременных и длительных воздействиях ХВ, загрязняющих атмосферный воздух.

4. Разработать комплекс информационно-методических документов по оценке острых и хронических рисков здоровью населения в системе социально-гигиенического мониторинга и обосновать приоритетные направления контроля качества атмосферного воздуха в г. Москве.

Научная новизна результатов. На основании проведенных исследований осуществлен сбор и анализ имеющихся в мире референтных концентраций,

предназначенных для оценки риска и ущербов здоровью при кратковременных воздействиях ХВ, загрязняющих атмосферный воздух, впервые созданы специализированные компьютерные БД, включающие в себя широкий комплекс показателей, необходимых для всесторонней характеристики рисков. Установлены количественные взаимосвязи между основными параметрами токсикометрии и известными в настоящее время критериями опасности острых воздействий, учитывающими тяжесть возможных вредных эффектов.

Впервые разработаны специализированные модули для интегрированной компьютерной системы TERA «Инструменты для оценки риска», предназначенные для выполнения исследований по оценке риска при кратковременных и хронических экспозициях ХВ, загрязняющих атмосферный воздух, а также для прогноза ущербов здоровью (дополнительного числа случаев нарушений здоровья) при воздействиях химических загрязнений атмосферного воздуха.

Впервые установлены приоритетные ХВ, загрязняющие атмосферный воздух, и связанные с ними канцерогенные и неканцерогенные риски для всех административных округов г. Москвы, проведено ранжирование территорий г. Москвы и воздействующих ХВ по влиянию на здоровье населения.

Впервые установлены особенности ингаляционной нагрузки на население различных административных территорий г. Москвы и возможные последствия для здоровья при неблагоприятных санитарно-эпидемиологических ситуациях (на примере лесных пожаров в Подмосковье летом 2002 г.).

Научно-практическая значимость и внедрение результатов в практику

Основным внедрением в практику результатов исследований явились создание и практическая апробация специализированных модулей интегрированной системы TERA для оценки рисков здоровью, обусловленных длительными и острыми воздействиями атмосферных загрязнений. Разработанные модули прошли апробацию и внедрены в практическую работу отдела социально-гигиенического мониторинга Центра Госсанэпиднадзора в г. Москве. Результаты проведенных исследований легли в основу методических и информационных документов по оценке риска, предназначенных для практической службы Госсанэпиднадзора: 1). Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду (Р 2.1.10.1920-04, утверждено 5 марта 2004 г.);

2). Информационно-методическое письмо Департамента Госсанэпиднадзора Министерства здравоохранения Российской Федерации "О внедрении методологии оценки риска здоровью в России" (№ 1100/3505-2-111 от 22.11.02 г.);

3). Информационное письмо Центра Госсанэпиднадзора в г. Москве "Идентификация

источников опасности и выбор приоритетных веществ, загрязняющих окружающую среду, при ранжировании территорий административных округов г. Москвы" (№ 14101 от 30.06.2000 г.); 4). Методические рекомендации для центров Госсанэпиднадзора в АО г. Москвы "Критерии оценки риска для здоровья населения приоритетных химических веществ, загрязняющих окружающую среду" (МосМР 2.1.9.004-03); 5). Информационное письмо Центра Госсанэпиднадзора в г. Москве "Применение результатов мониторинга химических веществ в атмосферном воздухе с целью сравнительной оценки риска для здоровья населения, проживающего на территориях административных округов г. Москвы" (№ 14-31/60 от 29.03.02 г); 6). Методические рекомендации для центров Госсанэпиднадзора в АО г. Москвы «Критерии установления уровней минимального риска здоровью населения от загрязнения окружающей среды» (МосМР 2.1.9.001-03); 7). Информационно-методическое письмо для центров Госсанэпиднадзора в АО г. Москвы «Оценка риска здоровью населения при непродолжительных воздействиях повышенных концентраций химических веществ, загрязняющих атмосферный воздух» (№ 14-31/220 от 25.12.03 г.). Подготовлена и издана книга: "Риск воздействия химического загрязнения окружающей среды на здоровье населения. От оценки к практическим действиям".

Результаты исследований, содержащие ряд рекомендаций, направленных на оптимизацию проведения социально-гигиенического мониторинга, снижение риска здоровью, принятие рациональных управленческих решений при возникновении неблагоприятных санитарно-эпидемиологических ситуаций, переданы в Центр Госсанэпиднадзора в г. Москве, Департамент Госсанэпиднадзора Минздрава РФ и Правительство г. Москвы.

Положения, выносимые на защиту;

1. Комплексный подход к оценке риска здоровью от воздействия ХВ, загрязняющих атмосферный воздух, включающий информационное обеспечение оценки острых, хронических и канцерогенных рисков, разработку расчетно-прогнозирующих систем и характеристику рисков и ущербов здоровью с использованием референтных концентраций, факторов канцерогенного потенциала и параметров эпидемиологических зависимостей "концентрация-ответ".

2. Результаты апробации разработанного информационного и методического обеспечения при проведении сравнительной оценки риска здоровью населения при хроническом и кратковременном воздействии атмосферных загрязнений в г. Москве.

3. Методические рекомендации по применению методологии оценки риска и ущерба здоровью населения при острых и хронических воздействиях атмосферных

загрязнений для совершенствования системы социально-гигиенического мониторинга и гигиенического обеспечения принятия управленческих решений.

Апробация работы: Основные положения диссертации доложены на Международном экологическом форуме «Окружающая среда и здоровье человека» (Санкт-Петербург, 2003 г.), Пленуме Межведомственного научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды Российской Федерации (Москва 2001, 2002, 2003 гг.); XII Международного форуме «Медико-экологическая безопасность, реабилитация и социальная защита населения» (Турция, г. Кемер, 2002 г.), Научно-практическом совете при главном враче Центра Госсанэпиднадзора в г. Москве (Москва, 2002 г.), Всероссийской конференции "Здоровье населения и работающих в условиях чрезвычайных техногенных воздействий: проблемы и решения" (Ангарск, 2003 г.), III Всероссийском съезде по охране природы (Москва, 2003 г.), семинарах: «Использование результатов работ по оценке риска для принятия управленческих решений» (Серпухов, 2003 г.); «Изменение климата и здоровье населения России в XXI веке» (Москва, 2004 г.) и "Экстремальные погодные условия и действия системы здравоохранения" (Братислава, 2004 г.).

Диссертация апробирована на заседании межотдельческой комиссии по апробации докторских и кандидатских диссертаций ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН 5 июля 2004 г.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 19 научных работ, в том числе 4 статьи в центральных научных журналах, 1 книга. Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, ,Ф. глав, обсуждения результатов, выводов и приложений. Список литературы содержит зао источников, из них 9.0. отечественных и^УЙзарубежных авторов. Работа изложена на.... листах машинописи. Текст иллюстрирован^^таблицами,^схемами рисунками.

Материалы и методы исследований

Для анализа существующих подходов к оценке риска хронических воздействиях химических соединений собраны и систематизированы сведения о значениях факторов канцерогенного потенциала, отечественных и зарубежных гигиенических нормативах и референтных концентрациях ХВ. С целью разработки подходов к установлению критериев опасности острых воздействий ХВ проанализированы первичные материалы по обоснованию зарубежных пределов острого и аварийного воздействия, разрабатываемых Агентством по охране окружающей среды США (U.S.EPA), Агентством США по регистрации токсических

соединений и заболеваний (ATSDR), Службой по оценке опасности для здоровья окружающей среды (ОЕННА), Национальным институтом профессиональной безопасности и здоровья/Агентством профессиональной безопасности и здоровья (NIOSH/OSHA), Американской ассоциацией промышленных гигиенистов (AIHA), Национальной академией наук США (U.S. NAS).

Для создания поддерживающих информационных БД специализированных модулей системы TERA, собраны и проанализированы результаты 150 эпидемиологических исследований. Полученные данные, а также рекомендации международных (ВОЗ, ЕС) и правительственных организаций ряда зарубежных стран (Великобритания, Нидерланды, США) введены в разработанную нами электронную БД "EpidRisk", содержащую 447 значений относительного риска для 135 исходов воздействия у различных групп населения.

Для оценки рисков при острых воздействиях использованы следующие подходы:

1. Учет коэффициента опасности (HQ) развития острых эффектов, рассчитываемый по формуле:

HQ = C/ARFC,

где: С- оцениваемая концентрация, ARFC - референтная концентрация для острого воздействия - максимальная концентрация, не вызывающая развития вредных для здоровья эффектов у большинства чувствительных индивидуумов при регламентированном времени осреднения экспозиции.

2. Оценка риска острых эффектов с учетом профиля пороговых концентраций для эффектов разной степени тяжести, что позволяет не только давать характеристику значению HQ, но и устанавливать тяжесть возможных эффектов (3-я группа по степени тяжести эффектов - эффекты, угрожающие жизни и здоровью населения; 2-я - тяжелые эффекты, нарушающие функции органов и/или затрудняющие действия по самоспасению и требующие медицинского вмешательства; 1-я - легкие, быстро обратимые вредные эффекты, не изменяющие обычной активности и не требующие применения лекарственных препаратов; 0-я группа - субъективные, быстро обратимые эффекты, включая рефлекторные реакции). Характеристика концентраций, вызывающих при разной экспозиции различные по тяжести эффекты осуществлялась с применением концентраций, применяемых правительственными организациями США, Германии, Франции и др. стран для планирования действий в условиях чрезвычайных ситуаций (IDLH, AEGL1-3, ERPG1-3, TEEL1-0 и др.) (пояснения см. в табл.1). Кроме того, использовались показатели (индексы качества воздуха - AQI, сигнальные уровни,

уровни тревоги, уровни опасности и уровни, наносящие значительный вред здоровью), рекомендуемые ЕС и правительственными организациями большинства зарубежных стран для оценки качества воздуха при отсутствии чрезвычайных ситуаций.

2. Расчет индекса опасности для смеси ХВ, воздействующих на одинаковые органы/системы организма:

Н1 = гид1,

где: Н1 - индекс опасности, Нр1 - коэффициент опасности воздействия вещества 1.

3. Оценка ущерба здоровью (числа дополнительных случаев нарушений состояния здоровья, обусловленных анализируемым воздействием) с использованием показателей относительного риска (ЯЯ), установленных в эпидемиологических исследованиях: ЯЯ = ехр (у Д С), г д е у - коэффициент регрессии, Д С - изменение концентрации С1 по отношению к сравниваемой экспозиции (Со): Д С = С1 - Со;

Атрибутивная пропорция (А) влияния на здоровье атмосферных загрязнений рассчитывалась по формуле:

А = (ЯК-1)/КЯ,

где: ЯЯ - величина относительного риска, связанная с изменением экспозиции на 10 мкг/м3.

Для подсчета числа случаев нарушений состояния здоровья (Е), обусловленных внешним воздействием, т.е. исходов воздействия использовалось следующее соотношение:

Е = А х В х (С-С0)х Р, где: В - фоновая частота анализируемых нарушений состояния здоровья в популяции при концентрации С0, С - концентрация загрязняющего вещества, С0 -фоновая или пороговая концентрация, Р - численность экспонируемой популяции.

Характеристика канцерогенного и хронического неканцерогенного рисков проводилась в соответствии с общепринятыми подходами, изложенными в монографии «Основы оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду», изданной под ред. Рахманина Ю.А., Онищенко Г.Г.

Для практической апробации созданных дополнительных модулей компьютерной системы ТЕИА осуществлен сбор и статистический анализ данных о фактическом содержании 27 ХВ в атмосферном воздухе г. Москвы за период 19992003 гг. В исследованиях использовались первичные данные о максимально разовых и среднесуточных концентрациях, измеряемых на 148 постах трех

ведомств: центры Госсанэпиднадзора в АО г. Москвы (маршрутные и подфакельные посты наблюдения), ГПУ «Мосэкомониторинг» и МосЦГМС. В анализ включено около 650 000 измерений ХВ в атмосферном воздухе за каждый исследуемый год.

При расчете среднесуточных концентраций для оценки ущерба здоровью от воздействия атмосферных загрязнений летом 2002 года в г. Москве статистически обработано 21 199 измерений 5 ХВ (азот диоксид, взвешенные вещества, сера диоксид, углерод оксид, озон), проведенных ГПУ «Мосэкомониторинг», МосЦГМС и центрами Госсанэпиднадзора г. Москвы.

Для характеристики состояния здоровья населения на исследуемых территориях г. Москвы за период 1999-2003 г.г. анализировались: смертность населения с учетом пола, возраста, причин смерти и места проживания; первичная обращаемость детей, подростков и взрослого населения за медицинской помощью; распространенность неинфекционной патологии среди детского, подросткового и взрослого населения; а также первичная онкологическая заболеваемость взрослого населения за 1992-2000 гг. и обращаемость за скорой медицинской помощью и госпитализация по скорой медицинской помощи в течение мая - сентября 2001 и 2002 гг.. Собранные сведения о демографических показателях и заболеваемости населения в последующем были применены для характеристики их региональных уровней и расчета ущербов здоровью населения г. Москвы.

При выполнении работы использовались гигиенические, эпидемиологические и статистические методы исследования. Статистическая обработка полученных данных проводилась с применением стандартных статистических пакетов (Statistica for Windows 5.0, SPSS). Разработка БД и компьютерных программ осуществлялась с применением Microsoft Access, Excel, DBase и интегрированной среды объектно-ориентированного визуального программирования Borland Delphi 7.0 (Interprise Corp.).

Для изучения пространственного распространения концентраций химических веществ, мониторируемых в атмосферном воздухе г. Москвы, и показателей заболеваемости населения использовалась геоинформационная система (ГИС) фирмыКИБЕРСО.

Результаты собственных исследований

С целью создания специализированных информационных БД, нами были собраны значения гигиенических нормативов и референтных концентраций для острых воздействий ХВ, загрязняющих атмосферный воздух (табл.1).

Таблица 1

Некоторые из проанализированных референтных концентраций_

Референтные уровни, время воздействия Группы Число показателей

Референтная концентрация при остром воздействии (ARfC), 60 мин. население 109

Уровень минимального риска (MRL), 1-14 сут. -«- 29

Референтный уровень острого воздействия (AREL), 60 мин. -«- 56

Руководящий уровень при остром воздействии (AEGL1-3), 10 мин- 8 ч. -«- 1158

Руководящий уровень при аварийном воздействии (EEGL), 10,15, 30 мин., 1,6,24 ч. военные 75

Уровень аварийного воздействия (EEL), 5 мин- 24 ч. -«- 59

Руководящий уровень при кратковременном аварийном воздействии (SPEGL), 1-24 ч. население 18

Уровень, непосредственно опасный для жизни и здоровья (IDLH), 30 мин. рабочие 533

Уровень для планирования действий при аварийных ситуациях (ERPG1-3), 1 час -«- 254

Временный предел токсического аварийного воздействия (TEEL0-3), 1час -«- 3102

Руководящий уровень ингаляционного кратковременного воздействия (MAG 1-3) военные 308

Отобранные референтные концентрации острого воздействия, параметры токсикометрии (CL50 для крыс, мышей и человека, пороги раздражающего действия для мышей, крыс и человека, пороги острого действия, пороговые и токсические концентрации, установленные в клинико-гигиенических и эпидемиологических исследованиях) систематизированы в БД с учетом дифференциации по экспонируемой группе, времени воздействия и тяжести ожидаемых вредных эффектов. Одновременно осуществлялся сбор данных о параметрах зависимости "концентрация - время" для острых воздействий (Пинигин М.А., 1977; Rinehart W., Hatch Т., 1964 и др.):

С°хТ = К,

где: С - воздействующая концентрация, n - параметр зависимости "концентрация-время", Т - продолжительность острой экспозиции, К - константа. В созданную БД "Time" вошли значения показателя "n" для около 150 ХВ, использовавшиеся для межвременных экстраполяций.

В основу классификации опасности острых воздействий на население положен принцип разграничения спектра эффективных концентраций для каждого ХВ на ряд диапазонов, охватывающих практически все гигиенически значимые эффекты - от начальных проявлений и реакций сверхчувствительных индивидуумов

до тяжелых эффектов, угрожающих жизни здоровых людей (профиль экспозиции острого воздействия).

Проведенный статистический анализ 35 параметров токсикометрии и показателей опасности позволил установить типичные количественные соотношения между ними. В частности, логарифм соотношений между анализируемым параметром и ГОЬН составил в случае использования СЬ50 для крыс, мышей и человека соответственно 0,854 (п = 337), 0,785 (п = 196) и 1,207 (п = 40), а коэффициенты корреляции были соответственно равны: 0,854, 0,827, 0,817. Логарифм средних соотношений между ГОЬН и другими показателями эффектов, угрожающих жизни и здоровью, оказался равен: для ЕКР03 0,03 (п = 60, г = 0,84), МЛО3 0,011(п = 71,г = 0,92), ЛЕОЬ3 0,017 (п = 56, г = 0,86).

По величинам анализируемых соотношений четко выделились группы взаимосвязанных параметров. В 1-ю группу вошли показатели смертельных и тяжелых необратимых эффектов (СЬ50, ЛЕОЬ3, ГОЬН, ТЕЕЬ3, МЛ03). В эту же группу попали пороговые концентрации, вызывающие снижение частоты дыханий у мышей на 50% (КБ50): ГОЬН/КБ50 = 0,054 (г = 0,85, п = 70). Вторая группа оказалась представлена такими показателями, как ЛЕОЬ2, ЕЯР02, ТЕЕЬ2, МЛ02, ТЕЕЬО, ЕЕОЬ, а также порогами острого действия: ^ ГОЬН/Ытас = 0,7 (г = 0,77, п = 228). В 3-ю группу показателей вошли ЕЯРС1, ТЕЕЬ1-0, ЛЕОЬ1, МЛС1, 8МЛС (порог аварийного воздействия на космонавтов), а также пороги раздражающего действия для крыс и человека, зарубежные гигиенические нормативы для воздуха рабочей зоны.

Колебания логарифма соотношений данных показателей с ГОЬН для находились в пределах от -0,983 (Ыт1гг для крыс) до -1,516 (ТЕЕЬ0). Следующая группа была представлена допустимыми уровнями для населения, проживающего вблизи военных баз (8РЕОЬ), российскими ПДК для воздуха рабочей зоны (^ ГОЬН/ПДКр.з. = 2,418, п = 344) и референтыми концентрациями для острых воздействий на население (^ ГОЬН/ЛКЕЬ = 2,707, п = 51). В последнюю группу, отличающуюся от ГОЬН в несколько тысяч раз, вошли отечественные и зарубежные ПДК для атмосферного воздуха, а также уровни минимального риска для острых воздействий, рекомендованные Агентством США по контролю за токсическими соединениями и заболеваниями (ЛТ8БЯ): ^ ГОЬН/МКЬ = 3,187 (п = 27).

Различия между показателями для эффектов разной степени тяжести составили: при переходе от угрожающих жизни эффектов к тяжелым эффектам 3060 раз, от тяжелых к умеренным - 12 раз, от умеренных к слабым - 4 раза. Подтверждены ранее опубликованные данные об отсутствии связей между

соотношениями анализируемых параметров и таким интегральным критерием, как класс опасности для атмосферного воздуха населенных мест (Румянцев Г.И., Новиков, 1997; Новиков С.М. и соавт., 2001).

Анализ количественных соотношений между различными показателями острых воздействий позволил выделить группы сходных параметров, а также разработать уравнения регрессии для прогноза пороговых концентраций для разных уровней тяжести ожидаемых эффектов, что имеет существенное значение для формирования вышеуказанных профилей пороговых концентраций для эффектов разной степени тяжести.

Результаты проведенного анализа позволили обосновать концепцию создания специализированных БД и расчетно-прогнозирующих модулей для существующей (Новиков С.М., 2003) компьютерной системы ТЕИА. Созданные модули обеспечивают возможность быстрого расчета коэффициентов и индексов опасности при изолированном и совместном действии ХВ (с учетом поражаемых органов и систем организма), эпидемиологических и канцерогенных рисков при кратковременных, хронических и пожизненных воздействиях ХВ, загрязняющих атмосферный воздух. При создании указанных модулей предусмотрена возможность динамического обновления информационных БД и их совместимость с создаваемой интегрированной системой ТЕИА, содержащей информацию о 11 000 ХВ, а также возможность проведения расчета риска как экспресс-методом (модуль «Экспресс-оценка воздействия ХВ, загрязняющих атмосферный воздух») с использованием стандартных факторов экспозиции (продолжительность воздействия, скорость поступления воздействующей среды, масса тела человека, период осреднения экспозиции и др.), так и с учетом специфических условий экспозиции (модуль "Бозе&Швк").

Для проведения оценки возможных ущербов для здоровья человека с использованием эпидемиологических критериев риска в систему ТЕИА встроен модуль «Ер1(1Са1с». Данный модуль объединяет информацию о 10 наиболее типичных химических веществах, загрязняющих атмосферный воздух, и позволяет прогнозировать 135 разнообразных исходов кратковременного и хронического воздействия химических веществ (общая смертность, смертность от заболеваний сердечно-сосудистой и респираторной систем, смертность от рака легкого, госпитализация по поводу обострения бронхиальной астмы, обструктивных заболеваний легких и др.). Данный модуль по объему информации и спектру прогнозируемых эффектов существенно отличается от имеющихся за рубежом

единичных программ, ориентированных на оценку ущерба здоровью (А1КР, РЕИЕТ, 1САР).

Анализ показателей здоровья населения (детского, подросткового и взрослого) на исследуемых территориях г. Москвы за период 1992-2002 гг. показал тенденцию к увеличению числа лиц, страдающих заболеваниями органов дыхания, в среднем, на 2%, бронхиальной астмы - на 20-28 %. При этом за эти же временные периоды отмечается увеличение среднегодовых концентраций ХВ в атмосферном воздухе, оказывающих влияние на органы дыхания (взвешенные вещества, азот диоксид и др.). Проанализированные уровни содержания ХВ в атмосферном воздухе г. Москвы аналогичны уровню загрязнения воздуха других крупных городов мира, однако находятся на более низком уровне, по сравнению с некоторыми промышленными городами России (г.г. Самара, Оренбург и др.). При сравнительном анализе значений среднесуточных и среднегодовых концентраций, измеряемых различными ведомствами, отмечена их достаточная сопоставимость. Вместе с тем, для отдельных веществ обнаружены и значительные расхождения как между ведомствами (взвешенные вещества, измеряемые МосЦГМС и центрами Госсанэпиднадзора г.Москвы), так и по отношению к другим городам мира (диоксид серы, измеряемый в различных зарубежных странах). По мнению ряда авторов, эти расхождения, наблюдаемые и в других российских городах, могут быть связаны с использованием малочувствительных экспресс-методов измерений ^02), а также особенностями регистрации и последующей обработки результатов измерений (Авалиани С.А. и соавт., 2004; Ревич Б.А., 2004).

Так, при обнаружении на постах МосЦГМС концентраций взвешенных частиц менее 0,25 в протоколах исследований проставляются нулевые значения, что, несомненно, существенно влияет на итоговые среднесуточные и среднегодовые концентрации. В связи с этим, при проведении анализа рисков мы в основном ориентировались на данные, полученные на маршрутных постах и стационарных пунктах наблюдений ГПУ «Мосэкомониторинг».

Практическая апробация разработанных критериев и методов характеристики риска для здоровья населения при кратковременном и хроническом воздействии химических веществ, загрязняющих атмосферный воздух, и разработанных модулей компьютерной системы ТЕКА, проводилась путем сравнительной оценки риска на территории 10 административных округов г. Москвы.

В результате проведенных исследований установлено, что величины суммарного канцерогенного риска (СК) на территориях административных округов

(АО) находятся в диапазоне от 1,5 х 10-4 Северный административный округ (САО) до 5,1 х 10-4 Центральный административный округ (ЦАО) (табл.2).

Таблица 2

Ранжирование по уровням канцерогенного и неканцерогенного риска в

административных округах г. Москвы в 1999-2000 гг.__

АО CR Ранг HIch Ранг Н1ас Ранг

САО 1,5 Е-4 10 12,0 10 2,6 7

СВАО 3,2 Е-4 7 18,5 7 5,2 3-4

СЗАО 1,8 Е-4 9 13,8 9 2,4 8

ЮВАО 2,3 Е-4 8 19,1 6 3,8 5

ЮЗАО 4,1 Е-4 5 18,2 8 2,9 6

ЮАО 4,8 Е-4 4 59,4 2 5,2 3-4

ВАО 4,9 Е-4 2-3 82,3 1 2,0 9

ЗАО 3,5 Е-4 6 19,5 5 16,1 2

Зеленоград 4,9 Е-4 2-3 23,3 3 16,3 1

ЦАО 5,1 Е-4 1 21,3 4 1,6 10

Примечание: ШсИ - индекс опасности развития неканцерогенных эффектов при хроническом воздействии; Н1ас - индекс опасности развития неканцерогеннвк эффектов при кратковременном воздействии.

Ущерб, обусловленный мониторируемыми канцерогенами, находится на уровне 2986 случаев онкологических заболеваний за 70 лет (43 случая в год). Ведущие места среди канцерогенов занимают бензол и формальдегид. Полученные оценки канцерогенной опасности загрязнений атмосферного воздуха в целом совпадают с тенденциями, отмечаемыми при анализе заболеваемости новообразованиями у населения г. Москвы. Исключением является ЦАО, где отмечается наибольший уровень канцерогенного риска, связанного с загрязнением атмосферного воздуха, при относительно невысоком уровне онкологической заболеваемости населения. Одним из наиболее благополучных АО, как в отношении значений канцерогенных рисков, так и показателей онкологической заболеваемости оказался Северо-западный округ (СЗАО) г. Москвы.

Сопоставительный анализ индексов опасности развития неканцерогенных эффектов (Н1) для 12 наиболее распространенных загрязнений атмосферного воздуха (азот диоксид, азот оксид, аммиак, бензол, взвешенные вещества, озон, свинец, сера диоксид, толуол, углерод оксид, фенол, формальдегид), контролируемых в атмосферном воздухе всех АО г. Москвы, показал, что наибольший суммарный неканцерогенный риск отмечается на территории Южного округа (ЮАО) - 24,8, наименьший - на территории САО -12,1.

Для выявления гигиенических проблем конкретных территорий города в анализ были включены данные по специфическим веществам, контролируемым в атмосферном воздухе отдельных АО, что привело к резкому увеличению значений индекса опасности неканцерогенных эффектов в ряде АО. Например, Н1 в

Восточном административном округе (ВАО) увеличился с 22,3 до 82,3 за счет хлора, в ЮАО - с 24, 8 до 59,4 за счет фосфина и водорода сульфида, в Юго-восточный административный округ (ЮВАО) - с 15,1 до 19,1 за счет водорода сульфида. Показано, что 25 ХВ, обусловливающих значения индексов опасности на территориях всех административных округов, наибольшую опасность представляют формальдегид, бензол, диоксид азота, взвешенные вещества.

Характеристика риска при кратковременном воздействии химических веществ, загрязняющих атмосферный воздух г. Москвы, выявила, что наибольшие значения коэффициентов и индексов опасности при кратковременном воздействии в 1999 и 2000 гг. отмечались в ЮАО, Северо-восточный административный округ (СВАО),СЗАО и ВАО.

Исходя из значений Н1, наиболее подвержены влиянию кратковременных и хронических воздействий ХВ сердечно-сосудистая и респираторная системы, а также процессы развития детского организма.

Оценка ущерба здоровью населения (общая смертность, смертность от сердечно-сосудистых заболеваний, рака легких, заболеваний органов дыхания и др.) проводилась с использованием новейших данных о показателях зависимостей «экспозиция-ответ», полученных в эпидемиологических исследованиях. В частности, для характеристики хронических воздействий взвешенных веществ мы использовали результаты работы С.А.Роре е! а1.„ 2002. Характеристика частоты исходов непродолжительных экспозиций осуществлялась на основе рекомендаций Всемирной Организации Здравоохранения (2000, 2003) и экспертов ЕС (АРНЕА 1-2, АРНЕК, 2004).

Исследования показали, что при хроническом воздействии взвешенных веществ в период 1999-2003 гг. на население г. Москвы старше 30 лет дополнительное число случаев смерти составляло около 27 000 тысяч в год, что примерно соответствует 18% общей смертности, не связанной с внешними причинами (травматизм, отравления и др.). Полученные значения соответствуют ранее сделанным оценкам атрибутивного вклада для территории всей РФ (ЯевЬеПп У.Р., Кагауап У.1., 2003). При расчете дополнительного числа общей смертности с использованием рекомендаций ВОЗ, не учитывающих возраст экспонируемых лиц, дополнительное число случаев смерти в год в г. Москве составило около 80 тысяч (60% общей смертности). Полученный результат подчеркивает важность тщательного учета при оценке риска демографических показателей населения и показателей состояния его здоровья, а также возможно полного соответствия

условий проводимого анализа тем ограничениям, которые приводятся в исходных научных публикациях о результатах эпидемиологических исследований.

При анализе острых воздействий атмосферных загрязнений установлено, что число связанных с ними дополнительных случаев смерти среди населения г. Москвы составляет около 11 тысяч в год. На долю острого воздействия ХВ приходится 10% от всех случаев общей смертности в г. Москве. Вклад взвешенных веществ в суммарное число неблагоприятных исходов со стороны здоровья составляет более 50 % от воздействия оцененных загрязнений атмосферного воздуха (табл.3).

Таблица 3

Дополнительное число общей смертности в год от воздействия химических веществ,

год До сл полнительное число учаев общей смерти Вклад, % Итого

no2 TSP SO2 СО NO, TSP SO2 СО

1999 1317 5747* 622 3066 12 53 6 29 10752

2000 1184 5670* 117 3092 12 56 1 31 10064

2001 999 6482* 1554 3216 8 53 13 26 12251

2002 958 6439 1428 3041 8 54 12 26 11866

2003 776 5592 3014 2579 7 46 25 22 11961

Примечание *- расчет основан только на результатах наблюдений на стационарных постах центров Госсанэпиднадзора Взвешенные веществ на постах ГПУ «Мосэкомониторинг» в эти года не измерялись

Для взвешенных веществ выявленное соотношение между смертностью в результате хронических и острых воздействий составляло 4,5:1, что является типичным для подобных сопоставлений (APHEIS, 2004).

Важно отметить, что полученные нами оценки канцерогенных и неканцерогенных рисков для населения г. Москвы, а также оценки ущерба здоровью могут оказаться значительно заниженными. Это обусловлено отсутствием данных о таких приоритетных опасных ХВ, присутствующих в воздухе всех крупных городов, в том числе и г. Москвы, как 1,3-бутадиен, акролеин, мелкодисперсные фракции взвешенных частиц (РМ10, PM25), входящие, в том числе в состав отработанных газов дизельных двигателей, и др. (U.S.EPA, 2004, Авалиани С.Л., Буштуева К.А., 2004). Кроме того, в наших исследованиях использовалось широко применяемые в России и зарубежных странах стандартные соотношения между общими взвешенными частицами (TSP), фракциями РМ10, РМ25, а именно РМ10 = 0,55 x TSP, a PM2 5 = 0,33 x TSP. Однако в недавно проведенных исследованиях в крупных европейских городах выявлено и рекомендовано для практического применения странами Евросоюза другое соотношение РМ2 5/РМ10 = 0,7, что может значительно увеличить величину ущерба здоровью (Van Dingenen R. et al., 2004). Отсутствие достоверных данных о соотношениях между взвешенными частицами в

нашей стране является одной из значимых неопределенностей оценки воздействия взвешенных частиц на здоровье населения.

На основании проведенных исследований разработаны рекомендации по оптимизации контроля содержания в атмосферном воздухе ХВ: организация на всех постах наблюдений мониторинга за веществами, оказывающими наиболее значимое влияние на здоровье населения; обязательный контроль за содержанием опасных веществ, специфичных для отдельных административных округов г. Москвы; наблюдение за содержанием в атмосферном воздухе канцерогенов (1,3-бутадиен, акролеин, бензол, формальдегид) в тех АО, где они до этого не измерялись; необходимость динамического контроля содержания мелкодисперсных взвешенных частиц (РМ10 и РМ 25).

Оценка ущерба здоровью населения с использованием профилей экспозиции и показателей зависимостей «экспозиция-ответ» проводилась нами при гигиенической оценке острого воздействия повышенных концентраций химических веществ в период «смоговых явлений» летом 2002 года. В этот период в связи с неблагоприятными погодными условиями и лесными пожарами в Московской области в г. Москве отмечался заметный рост концентраций химических веществ, типичных для загрязнения атмосферного воздуха городов. Максимальные среднесуточные концентрации отмечены 5 сентября: 0,04 мг/м3 (сера диоксид), 0,094 мг/м3 (озон) и 7,85 мг/м3 (углерод оксид) и 9 сентября - 0,37 мг/м3 (диоксид азота), 18 сентября - 0,68 мг/м3 (РМ25). Повышение среднесуточной концентрации общих взвешенных веществ до 1,1 мг/м3 соответствует опасной для жизни и здоровья категории загрязнения атмосферного воздуха при оценке уровня экспозиции. При оценке существовавшего уровня загрязнения атмосферного воздуха с использованием критериев МЧС можно было бы сделать заключение о слабом загрязнении для большинства проанализированных веществ. (табл.4).

Таблица 4

Сравнительная характеристика опасности воздействия химических веществ в __г. Москве летом 2002 года__

Вещество Концентрация Критерии МЧС Уровень экспозиции Дополнительное число случаев общей смертности*

Азот диоксид 0,37 (24ч.) сильное предупреждающий 4

Сера диоксид 0,04 (24 ч.) слабое ниже ПДК 0,5

Озон 0,094 (8 ч.) слабое ниже ПДК 13

Взвешенные 1,1 (24 ч.) слабое наносящий 25

вещества значительный

(РМ,П) ущерб здоровью

Углерод оксид 7,85 (24 ч.) слабое ниже ПДК 3

Примечание. * - расчет дополнительного числа случаев проведен на численность жителей г. Москвы в 2002 г. - 8 539 400 человек.

Химико-аналитические исследования, проведенные ГПУ

«Мосэкомониторинг», показали, что в загрязненном атмосферном воздухе в этот период ведущую долю (более 80%) взвешенных веществ определяли наиболее опасные частицы с диаметром около 0,4 мкм. Проведенные нами исследования позволили установить, что наибольший риск развития неблагоприятных эффектов (увеличение смертности, госпитализации по поводу заболеваний сердечнососудистой системы, органов дыхания и др.) связан с воздействия взвешенных веществ и, особенно их мелкодисперсных фракций (РМ10 и РМ25). Например, от воздействия РМ2,5 за этот период можно было ожидать до 200 дополнительных случаев преждевременной смерти.

Ретроспективно проведено сопоставление прогнозируемых показателей нарушения состояния с частотой выездов бригад скорой и неотложной медицинской помощи (СНМП) в летние месяцы 2001 и 2002 года (табл.5).

Таблица 5

Частота госпитализаций бригадами СНМП населения ЦАО_

год показатель май июнь июль август сентябрь

2001 абс. 10326 9794 9682 9499 9694

на 1000 жителей 41,9 42,6 44 43,1 42,8

2002 абс. 12027 11205 10996 11327 11854

на 1000 жителей 48,6 49,6 50,6 49,9 49,2

Результаты анализа показали, что в период "смоговой ситуации" показатели обращаемости за скорой медицинской помощью возросли в среднем на 8%, а частота госпитализации по поводу сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний выросла в среднем на 15% по сравнению с аналогичными месяцами 2001 г.

Таким образом, результаты проведенных исследований свидетельствуют о возможности и необходимости оценки риска здоровью населения не только по уровням хронических и канцерогенных воздействий, но и по комплексу показателей, отражающих относительно непродолжительные воздействия повышенных концентраций химических веществ, загрязняющих атмосферный воздух населенных мест.

Результаты проведенных исследований использовались при подготовке методических и информационных документов по оценке риска, предназначенных для практической службы Госсанэпиднадзора.

Выводы

1. Оценка риска здоровью населения, связанного с воздействием загрязнений атмосферного воздуха, должна основываться не только на анализе вероятности развития хронических общетоксических и канцерогенных эффектов, но и на оценке опасности, обусловленной кратковременными экспозициями химических соединений. Для характеристики рисков острых воздействия целесообразно использовать комплекс показателей, включающих коэффициенты и индексы опасности, профили экспозиции, а также широкий спектр дополнительных исходов воздействия.

2. Разработанные специализированные информационные базы данных и расчетно-прогнозирующие модули являются необходимой составной частью интегрированной компьютерной системы ТБИЛ, и позволяют обеспечивать проведение всех этапов оценки риска при остром и хроническом воздействиях химических веществ, загрязняющих атмосферный воздух («Экспресс-оценка риска атмосферных загрязнений»), а также оценки ущерба здоровью от воздействия химических веществ, загрязняющих атмосферный воздух («Бр1(!Са1с»).

3. Суммарный индивидуальный канцерогенный риск, связанный с воздействием контролируемых загрязнений атмосферного воздуха, составляет в г. Москве от 1,5 (САО) до 5,1 (ЦАО) дополнительных случаев на 10 тыс. жителей, что близко к величинам риска, ранее выявленным во многих крупных городах РФ и мира. Ущерб, обусловленный этими воздействиями, находится на уровне 2986 случаев онкологических заболеваний за 70 лет (43 случая в год) на все население г. Москвы. Ведущие ранговые места по уровням суммарного канцерогенного риска среди всех АО г. Москвы занимают ЦАО - 5,1Е-4, Зеленоград - 4,9Е-4, ВАО - 4,9Е-4. Наибольший вклад в канцерогенный риск вносят бензол и формальдегид, входящие в состав загрязнений воздуха автотранспортом.

4. Наибольший суммарный неканцерогенный риск отмечается на территории ЮАО - 24,8, а наименьший - на территории САО - 12,1. При добавлении в индекс опасности специфических для территорий ХВ, самые высокие значения индексов опасности развития неканцерогенных эффектов выявлены в ВАО - 82,3, ЮАО- 59,4 и в г. Зеленограде - 23,3. Воздействие химических веществ, загрязняющих атмосферный воздух, оказывало наибольшее влияние на органы дыхания, сердечнососудистую систему и процессы развития растущего организма. Типичные загрязнения атмосферного воздуха г. Москвы могут вызвать увеличение смертности и госпитализации по поводу заболевания органов дыхания и сердечно-сосудистой системы. С острым влиянием этих химических веществ может быть связано

ежегодно около 11 тысяч дополнительных случаев общей смертности, при этом наиболее значимый вклад (более 50 %) приходится на воздействие взвешенных веществ. В то время как с хроническим воздействием взвешенных веществ может быть связано до 27 тысяч дополнительных случаев общей смерти.

5. Гигиеническая характеристика санитарно-эпидемиологической ситуации в г. Москве в период повышенной температуры воздуха и лесных пожаров в Подмосковье летом 2002 г., проведенная с применением комплекса разработанных методов и критериев оценки острых воздействий химических веществ, показала, что ведущим неблагоприятным фактором в этот период являлись мелкодисперсные взвешенные частицы (максимальные концентрации РМ2 5 отмечались на уровне 0,6 мг/м3). Полученные данные об опасности наблюдавшейся ситуации нашли подтверждение при ретроспективном анализе фактических показателей состояния здоровья: летом 2002 г. показатели обращаемости за скорой медицинской помощью возросли в среднем на 8%, а частота госпитализации по поводу сердечнососудистых и респираторных заболеваний выросла в среднем на 15%, по сравнению с аналогичными месяцами в 2001 году.

6. Результаты исследований использованы при разработке методических документов федерального (1) и регионального (2) уровня, информационно-методических писем (3) для службы Госсанэпиднадзора, а также рекомендаций по оптимизации контроля содержания химических веществ в атмосферном воздухе и оценке риска здоровью для Центров Госсанэпиднадзора, МосЦГМС, ГПУ «Мосэкомониторинг».

По материалам диссертации опубликовано:

1. Новиков С.М., Шашина ТА, Иванова Л.В., Сотмари-Реваи И.И., Мацюк А.В., Скворцова Н.С. Выявление приоритетных загрязнителей атмосферного воздуха при оценке риска их воздействия на здоровье ".// «Современные проблемы совершенствования системы гигиенического нормирования факторов окружающей среды». Материалы Пленума Межведомственного научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды Российской Федерации. - М. - 1999. - С. 54-56.

2. Новиков С.М., Шашина ТА, Скворцова Н.С. Критерии оценки риска при кратковременных воздействиях химических веществ" //Ж. «Гигиена и санитария». -2001.-№5,-С. 4-8.

3. Шашина Т.А., Новиков С.М., Скворцова Н.С. «Критерии оценки риска для здоровья населения при кратковременных воздействиях загрязнений атмосферного воздуха». IX Всероссийского съезд гигиенистов и санитарных врачей. /Лез. докладов, -М., 2001, Т. 1., С. 686-689.

4. Рахманин Ю.А., Новиков С.М., Аксенова О.И., Шашина Т.А., Волкова И.Ф., Корниенко А.П., Скворцова Н.С. Сотмари-Реваи И.И., Сковронская С.А. «Применение методологии оценки риска при проведении социально-гигиенического мониторинга в г. Москве».// Материалы Пленума МНС по ЭЧиГОС. М.,- 2001, - С. 18-20;

5. Новиков С.М., Шашина Т.А., Аксенова О.И., Волкова И.Ф., Корниенко А.П., Скворцова Н.С. Сотмари-Реваи И.И., «Ранжирование административных округов и оценка региональных уровней риска от загрязнения атмосферного воздуха г. Москвы». //Материалы Пленума МНС по ЭЧиГОС М.- 2001, - С. 104-106;

6. Новиков С.М., Аксенова О.И., Шашина Т.А., Волкова И.Ф., Корниенко А.П., Скворцова Н.С. «Использование данных СГМ при оценке риска атмосферных загрязнений для здоровья населения г. Москвы». //Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Ангарск: - 2002. Ч. 1., С. 44-47.

7. Новиков С.М., Рахманин ЮА, Аксенова О.И., Волкова И.Ф., Шашина ТА., Корниенко А.П., Скворцова Н.С. «Оценка соответствия существующей системы мониторинга качества атмосферного воздуха в г. Москве задачам оценки риска здоровью населения». // -Ж. «Гигиена и санитария».,- 2002, - № 6, -С. 57-62.

8. Филатов Н.Н., Новиков С.М., Аксенова О.И., Волкова И Ф., Корниенко А.П., Скворцова Н.С. Скворцов СА Предварительные результаты возможных ущербов состоянию здоровья населения, обусловленных неблагоприятной экологической обстановкой в летний период 2002 г. в г. Москве". // XII Международный форум «Медико-экологическая безопасность, реабилитация и социальная защита населения», Тезисы докладов. Турция, г. Кемер. - 2002 г. - С.303-305

9. Новиков С.М., Аксенова О.И., Семутникова Е.Г., Волкова И.Ф., Корниенко А.П., Скворцов С А, Шашина Т.А., Скворцова Н.С., Сковронская С.А «Оценка ущербов здоровью населения г. Москвы, связанных с загрязнением атмосферного воздуха летом 2002 года». // Материалы Пленума МНС по ЭЧ и ГОС "Угрозы здоровью человека: современные гигиенические проблемы и пути их решения". - М ., -2002., С. 171-173.

10. Абалкина И.Л., Новиков С.М., Сковронская СА, Скворцова Н.С. Экономическая оценка ущербов здоровью населения, обусловленных воздействием факторов окружающей среды. // Материалы Пленума МНС по ЭЧиГОС "Угрозы здоровью человека: современные гигиенические проблемы и пути их решения". -М.,-2002.,-С.14-16.

11. Новиков С.М., Аксенова О.И., Шашина Т.А., Волкова И Ф., Корниенко А.П., Скворцова Н.С. Сравнительная оценка выраженности канцерогенных и неканцерогенных рисков здоровью населения на территориях мегаполиса Москвы. "Материалы межрегиональной конференции по социально-гигиеническому мониторингу". Тезисы докладов. - Омск. - 2002. - С.99-101.

12. Новиков С.М., Шашина ТА., Абалкина И.Л., Скворцова Н.С. «Риск воздействия химического загрязнения окружающей среды на здоровье населения: от оценки к практическим действиям.» - М.: "АдамантЪ". - 2003. - 84 с.

13. Рахманин Ю.А., Таранов А.А., Новиков С.М, Шашина Т.А., Скворцова Н.С. «Методологические проблемы оценки риска для здоровья населения, обусловленного чрезвычайным воздействием факторов окружающей среды». // Бюллетень Восточно-сибирского научного центра, РАМН сибирское отделение, -Иркутск. - 2003. - С.22-24.

14. Новиков С.М., Аксенова О.И., Семутникова Е.Г., Волкова И.Ф., Корниенко А.П., Скворцов С.А., Шашина Т.А., Скворцова Н.С., Сковронская С.А. «Оценка ущербов здоровью населения г. Москвы, связанных с загрязнением атмосферного воздуха летом 2002 года». // Ж. «Гигиена и санитария»., 2003.,- № 6., С.99-101.

15. Абалкина И.Л., Новиков С.М., Сковронская С.А., Скворцова Н.С. Экономическая оценка ущербов здоровью населения, обусловленных воздействием факторов окружающей среды." // Ж. «Гигиена и санитария».- 2003.,- № 6., С.95-99.

16. Ю.А. Рахманин, О.И. Аксенова, С.М. Новиков, ШАшина Т.А., Волкова И.Ф., Корниенко А.П., Скворцова Н.С. «Оценка соответствия существующей системы мониторинга качества атмосферного воздуха в г. Москве задачам оценки риска здоровью населения» // Ж. «Гигиена и санитария», - 2002., - № 6., С.57-62;

17. Новиков С.М., Шашина ТА., Сотмари-Реваи И.И., Скворцова Н.С. «Информационно-методическое обеспечение при оценке риска воздействия загрязнений атмосферного воздуха на здоровье населения». // Материалы научной конференции «Теоретические основы и практические решения проблем санитарной охраны атмосферного воздуха», посвященной 100-летию академика РАМН В.А. Рязанова. М., -2003. - С.288-289.

18. Novikov S.M., Volkova I.F, Kornienko A.P. Shashina T.A. Skvortsov S.A., Skvortsova N.S. «Problem of risk assessment of acute impacts of the atmosphere pollution». //«Environment and human health». The complete Works of International Ecologic Forum., St.Peterburg., -2003 P.232 - 2 3 3

19. Filatov N.N., Novikov S.M., Volkova I.F., KornienkoA.P., Shashina TA, Skvortsova N.S. Population health risk assessment from environment factors impact under conditions of city-megapolice. //«Environment and human health». The complete Works of International Ecologic Forum., St.Peterburg., -2003., P.72-73

^24392

Сдано в печать 11 ноября 2004 года Типография ЗАО «Агентство «РА» Тираж 100

341

Актуальность исследования. В настоящее время методология оценки риска является общепризнанным и важнейшим инструментом для характеристики влияния факторов окружающей среды на здоровье населения и принятия управленческих решений (Онищенко Г.Г., 2002, Рахманин Ю.А., Новиков С.М., Румянцев Г.И. 2002). Вместе с тем, несмотря на большое число исследований по оценке риска здоровью при хронических (длительных) воздействиях атмосферных загрязнений (Авалиани C.JI. и др., 1996, 2000; Новиков С.М. и др., 1998, 1999; Кацнельсон Б.А. и др., 2001, Онищенко Г.Г. и др., 2002), проблема характеристики кратковременных (острых) экспозиций до настоящего времени остается недостаточно разработанной.

В последние годы проблемы защиты здоровья человека при острых воздействиях химических веществ (ХВ) приобрели особую актуальность, что обусловлено возрастанием вероятности аварий и катастроф на потенциально опасных объектах, угрозами террористических актов, последствиями опасных природных явлений, а также появлением многочисленных клинических и эпидемиологических исследований, свидетельствующих о высокой опасности для здоровья человека кратковременных воздействий повышенных уровней загрязнения атмосферного воздуха (WHO, 1993, 1999).

В настоящее время оценка риска осуществлена в ряде регионов России (г.г. Волгоград, Новокузнецк, Пермь, Новокуйбышевск, Великий Новгород, Воронеж, Оренбург, Свердловская область и др.). Вместе с тем, сравнительная оценка хронических и острых рисков здоровью населения крупнейшего города России - Москвы не проводилась. Отдельные работы были посвящены гигиенической оценке некоторых градостроительных решений или характеристике риска в отдельных административных округах г. Москвы (Авалиани C.JL, Аксенова О.И. и др., 2000, 2001). В связи с этим исследования по оценке рисков здоровью населения от воздействия ХВ, загрязняющих атмосферный воздух, является одной из актуальных задач организации и осуществления социально-гигиенического мониторинга в г. Москве (Филатов Н.Н. и соавт., 1991, 1993).

Важной проблемой совершенствования методологии оценки риска продолжает оставаться дальнейшая концепция развития современных компьютерных баз данных и программных систем, ориентированных на изучение риска здоровью и информационное обеспечение оценки риска в системе социально-гигиенического мониторинга (Онищенко Г.Г. 2004).

Наши исследования выполнялись в соответствии с плановой тематикой лаборатории комплексной оценки риска воздействия факторов среды ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН: «Разработать систему методов и критериев оценки опасности воздействия химических веществ на здоровье населения с использованием компьютерных технологий (№ Гос. регистрации 01.9.80. 006387); «Методическое обеспечение исследований по оценке риска для здоровья населения загрязнений окружающей среды (№ Гос. регистрации 01.2.00 103540)», заданием ФЦП МЧС Российской Федерации "Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2005 года", а также постановлением правительства г. Москвы № 283 -ПП «О реализации плана развития науки и технологий в интересах города в 2000 году» и планом научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ на 2001 год.

Цель исследований; Разработать комплекс методов и информационно-прогнозирующую систему для научно-методического обеспечения оценки рисков и ущербов здоровью населения при кратковременных и хронических воздействиях химических веществ.

Задачи исследования:

1. Создать специализированные информационные базы данных (БД) о критериях оценки рисков здоровью при острых и хронических воздействиях химических загрязнений атмосферного воздуха, с учетом демографических показателей и показателей заболеваемости населения г. Москвы разработать методы характеристики ущербов здоровью, основанные на эпидемиологических зависимостях «концентрация-ответ».

2. Разработать концепцию создания специализированных модулей интегрированной компьютерной информационно-прогнозирующей системы TERA, предназначенных для оценки риска и ущербов здоровью при воздействиях ХВ, загрязняющих атмосферный воздух.

3. Провести практическую апробацию разработанных критериев и компьютерной системы в исследованиях по оценке риска и ущербов здоровью населения г. Москвы при кратковременных и длительных воздействиях ХВ, загрязняющих атмосферный воздух.

4. Разработать комплекс информационно-методических документов по оценке острых и хронических рисков здоровью населения в системе социально-гигиенического мониторинга и обосновать приоритетные направления контроля качества атмосферного воздуха в г. Москве.

Научная новизна результатов. Проведен сбор и анализ имеющихся в мире референтных концентраций, предназначенных для оценки риска и ущербов здоровью при кратковременных воздействиях ХВ, загрязняющих атмосферный воздух, и впервые созданы специализированные компьютерные БД, включающие в себя широкий комплекс показателей, необходимых для всесторонней характеристики рисков. Установлены количественные взаимосвязи между основными параметрами токсикометрии и известными в настоящее время критериями опасности острых воздействий, учитывающими тяжесть возможных вредных эффектов.

Впервые разработаны специализированные модули для интегрированной компьютерной системы TERA «Инструменты для оценки риска», предназначенные для выполнения исследований по оценке риска при кратковременных и хронических экспозициях ХВ, загрязняющих атмосферный воздух, а также для прогноза ущербов здоровью (дополнительного числа случаев нарушений здоровья) при воздействиях химических загрязнений атмосферного воздуха.

Впервые установлены приоритетные ХВ, загрязняющие атмосферный воздух, и связанные с ними канцерогенные и неканцерогенные риски для всех административных округов г. Москвы, проведено ранжирование территорий г. Москвы и воздействующих ХВ по влиянию на здоровье населения.

Впервые установлены особенности ингаляционной нагрузки на население различных административных территорий г. Москвы и возможные последствия для здоровья при неблагоприятных санитарно-эпидемиологических ситуациях (на примере лесных пожаров в Подмосковье летом 2002 г.).

Практическое значение работы: Основным внедрением в практику результатов исследований явилось создание и практическая апробация специализированных модулей интегрированной системы TERA для оценки рисков здоровью, обусловленных воздействием атмосферных загрязнений. Разработанные нами модули прошли апробацию в Центре Госсанэпиднадзора в г. Москве и внедрены в практическую работу отдела социально-гигиенического мониторинга. Результаты проведенных исследований легли в основу методических и информационных документов по оценке риска, предназначенных для практической службы Госсанэпиднадзора:

1. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. (Р 2.1.10.1920-04, утверждено 5 марта 2004 г) .): раздел 4 и 5;

2. Информационно-методическое письмо Департамента Госсанэпиднадзора Министерства здравоохранения Российской Федерации "О внедрении методологии оценки риска здоровью в России" (№ 1100/3505-2-111 от «22» ноября 2002 г.): раздел 6;

3. Информационное письмо ЦГСЭН г. Москвы "Идентификация источников опасности и выбор приоритетных веществ, загрязняющих окружающую среду, при ранжировании территорий административных округов г. Москвы" ("№ 14-101 от 30.06.2000 г.): ПРИЛОЖЕНИЕ;

4. Методические рекомендации для Центров Госсанэпиднадзора г. Москвы "Критерии оценки риска для здоровья населения приоритетных химических веществ, загрязняющих окружающую среду" ( МосМР 2.1.9.004-03): Раздел 2.2, ПРИЛОЖЕНИЕ 1 и 4;

5. Информационное письмо ЦГСЭН г. Москвы "Применение результатов мониторинга химических веществ в атмосферном воздухе с целью сравнительной оценки риска для здоровья населения, проживающего на территориях административных округов г.Москвы" (№ 14-31/60 от 29.03.2002 г): раздел 1, 3, 4, ПРИЛОЖЕНИЕ 1, 3, 4, 5.

6. Методические рекомендации для Центров Госсанэпиднадзора г. Москвы «Критерии установления уровней минимального риска здоровью населения от загрязнения окружающей среды» (МосМР 2.1.9.001-03): раздел 4;

7. Информационно-методическое письмо для Центров Госсанэпиднадзора г. Москвы «Оценка риска здоровью населения при непродолжительных воздействиях повышенных концентраций химических веществ, загрязняющих атмосферный воздух» (№ 14-31/220 от 25.12.2003 г.);

Подготовлена и издана книга: "Риск воздействия химического загрязнения окружающей среды на здоровье населения. От оценки к практическим действиям".

Результаты исследований, содержащие ряд рекомендаций, направленных на оптимизацию проведения социально-гигиенического мониторинга, снижение риска здоровью, принятие рациональных управленческих решений при возникновении неблагоприятных санитарно-эпидемиологических ситуаций, переданы в Центр Госсанэпиднадзора в г. Москве, Департамент Госсанэпиднадзора Минздрава РФ и Правительство г. Москвы.

Справка о внедрении результатов исследований прилагаются к диссертационной работе.

Работа выполнена на базе лаборатории комплексной оценки риска воздействия факторов среды отдела анализа риска ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН. Автор принимал непосредственное участие в выполнение аналитических исследований по всем разделам диссертации.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 19 научных работ, из них 4 - статьи в центральных научных журналах, 1 - книга.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на Международном экологическом форуме «Окружающая среда и здоровье человека» (Санкт-Петербург, 2003 г.), Пленуме Межведомственного научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды Российской Федерации (Москва 2001, 2002 , 2003 гг.); Научно-практическом совете при главном враче Центра Госсанэпиднадзора в г. Москве (Москва,

2002 г.); Всероссийской конференции "Здоровье населения и работающих в условиях чрезвычайных техногенных воздействий: проблемы и решения" (Ангарск, 2003 г.); XII Международного форуме «Медико-экологическая безопасность, реабилитация и социальная защита населения» (Турция, г. Кемер, 2002 г.); III Всероссийском съезде по охране природы (Москва,

2003 г.), семинарах: «Использование результатов работ по оценке риска для принятия управленческих решений» (Серпухов, 2003 г.), «Изменение климата и здоровье населения России в XXI веке» (Москва, 2004 г.) и "Экстремальные погодные условия и действия системы здравоохранения" (Братислава, 2004 г.).

Диссертация апробирована на заседании межотдельческой комиссии по апробации докторских и кандидатских диссертаций ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН 5 июля

2004 г.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав и выводов, 3 Приложений, списка литературы, включающего 249 источников, в

Выводы

1. Оценка риска здоровью населения, связанному с воздействием загрязнений атмосферного воздуха, должна основываться не только на анализе вероятности развития хронических общетоксических и канцерогенных эффектов, но и на оценке рисков, обусловленных кратковременными экспозициями химических соединений. Для характеристики рисков острых воздействия целесообразно использовать комплекс показателей, включающих коэффициенты и индексы опасности, профили экспозиции, а также число широкого спектра дополнительных исходов воздействия.

2. Разработаны специализированные информационные базы данных и расчетно-прогнозирующие модули для интегрированной компьютерной системы TERA, обеспечивающие проведение всех этапов оценки риска при остром и хроническом воздействии химических веществ, загрязняющих атмосферный воздух («Экспресс-оценка риска атмосферных загрязнений»), а также оценку ущерба здоровью от воздействия химических веществ, загрязняющих атмосферный воздух («EpidCalc»).

3. Суммарный индивидуальный канцерогенный риск, связанный с воздействием контролируемых загрязнений атмосферного воздуха, составляет в г.Москве от 1,5 (САО) до 5,1 (ЦАО) дополнительного случая на 10 тыс. жителей, что близко к величинам риска, ранее выявленным во многих крупных городах. Ущерб, обусловленный этими воздействиями, находится на уровне 2986 случаев онкологических заболеваний за 70 лет (43 случая в год) на все население г. Москвы. Ведущие ранговые места по уровням суммарного канцерогенного риска среди всех АО г. Москвы занимают ЦАО - 5,1Е-4, Зеленоград - 4,9Е-4, ВАО- 4,9Е-4. Наибольший вклад в канцерогенный риск вносят бензол и формальдегид, входящие в состав загрязнений воздуха автотранспортом.

4. Наибольший суммарный неканцерогенный риск отмечается на территории Южного округа (ЮАО) - (24,8), а наименьший - на территории

Северного округа (САО) - (12,1). При добавлении в индекс опасности специфических для территорий ХВ, Самые высокие значения индексов опасности развития неканцерогенных эффектов выявлены в ВАО - 82,3, ЮАО- 59,4, Эеленограде-23,3. Воздействие химических веществ, загрязняющих атмосферный воздух, оказывает наибольшее влияние на органы дыхания, сердечно-сосудистую систему и процессы развития растущего организма. Типичные загрязнители атмосферного воздуха г. Москвы могут вызвать увеличение смертности, госпитализации по поводу заболевания органов дыхания и сердечно-сосудистой системы. С острым влиянием этих химических веществ может быть связано ежегодно около 11 тысяч дополнительных случаев общей смерти, при этом вклад более 50 % приходится на воздействие взвешенных веществ, а с хроническим воздействием взвешенных веществ может быть связано до 27 тысяч дополнительных случаев общей смерти.

5. Гигиеническая характеристика санитарно-эпидемиологической ситуации в г. Москве в период повышенной температуры воздуха и лесных пожаров в Подмосковье летом 2002 г., проведенная с применением комплекса методов и критериев оценки острых воздействий химических веществ, показала, что ведущим неблагоприятным фактором в этот период являлись мелкодисперсные взвешенные частицы, максимальные л концентрации РМ2,5 отмечались на уровне 0,6 мг/м . Полученные данные об опасности наблюдавшейся ситуации нашли подтверждение при ретроспективном анализе фактических показателей состояния здоровья: летом 2002 г. показатели обращаемости за скорой медицинской помощью, возросли в среднем на 8%, а частота госпитализации по поводу сердечнососудистых и респираторных заболеваний выросла в среднем на 15% по сравнению с аналогичными месяцами в 2001 году.

6. Результаты исследований использовались при разработке ряда методических документов федерального и регионального уровня, информационно-прогнозирующей системы по оценке риска, а также рекомендаций по оптимизации контроля содержания химических веществ в атмосферном воздухе и оценке риска здоровью для Центров Госсанэпиднадзора, МосЦГМС, ГПУ «Мосэкомониторинг».

В заключении считают своим долгом выразить глубокую благодарность моему научному руководителю д.м.н, проф. Новикову Сергею Михайловичу за постоянную научно-консультативную помощь при выполнении настоящей работы.

С благодарностью отмечаю содействие всего коллектива лаборатории оценки риска и ущербов здоровью населения и лаборатории научных основ социально-гигиенического мониторинга и оценки экспозиций вредных факторов отдела анализа риска ГУ НИИ ЭЧ и ГОС им.А.Н.Сысина РАМН, а также сотрудников отдела социально-гигиенического мониторинга Центра Госсанэпиднадзора в г.Москве.