Оценка и сравнительный анализ рисков для здоровья населения
реклама
Т.А. Трифонова Л.А. Ширкин ОЦЕНКА И СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РИСКОВ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ (на примере г. Владимир) Владимир 2010 1 Министерство образования и науки РФ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Владимирский государственный университет Т.А. ТРИФОНОВА, Л.А. ШИРКИН Оценка и сравнительный анализ рисков для здоровья населения (на примере г. Владимир) Владимир 2010 2 УДК 614 ББК 51.1(2)0 Рецензенты: Директор учебно-научного медицинского центра ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет», доктор медицинских наук, профессор Бойко И.П. Трифонова Т.А., Ширкин Л.А. Оценка и сравнительный анализ рисков для здоровья населения (на примере г. Владимир). – Владимир: ВООО ВОИ ПУ «Рост», 2010. – 80 с. ISBN Монография посвящена количественной оценке и сравнительному анализу рисков для здоровья населения. На примере г. Владимира реализованы алгоритмы оценки и ранжирования рисков изолированного воздействия для наиболее распространѐнных вредных факторов окружающей среды и являющихся важными с точки зрения установления приоритетов управления. Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2009 – 2010 годы)» (проект № 2.2.3.3/670). УДК 614 ББК 51.1(2)0 ISBN © Трифонова Т.А, Ширкин Л.А. 3 ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. 1 ОЦЕНКА РИСКА ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ХИМИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ .................................................................................................. 6 2 ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ ПО ХИМИЧЕСКИМ И ФИЗИКОХИМИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ ................................................................. 14 3 ОЦЕНКА ПОТЕНЦИАЛЬНОГО РИСКА ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ДЛЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ................ 20 4 ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОГО РИСКА И УЩЕРБА ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ ОТ РАДОНОВОГО ОБЛУЧЕНИЯ В ПОМЕЩЕНИЯХ ГОРОДСКИХ ЗДАНИЙ ..................................................... 30 5 МЕТОДОЛОГИЯ СРАВНИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА РИСКОВ ЗДОРОВЬЮ КАК НАЧАЛЬНОГО ЭТАПА УПРАВЛЕНИЯ РИСКАМИ ......................................................................................................... 41 5.1 Разработка математической модели сравнительного анализа рисков здоровью ......................................................................... 41 5.2 Апробация модели сравнительного анализа рисков здоровью в условиях промышленного центра ....................................... 52 5.3 Апробация модели сравнительного анализа рисков здоровью на региональном уровне .......................................................... 58 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................. 71 ЛИТЕРАТУРА ................................................................................................... 73 4 ВВЕДЕНИЕ В нашей стране довольно долго практиковалась формальная оценка гигиенического неблагополучия окружающей среды только по степени его отклонения от нормативов и стандартов. Анализ проведѐнных эпидемиологических исследований и сложившейся социальноэкологической ситуации в регионах показал необходимость внедрения прогнозно-аналитических методов (например методологии анализа риска для здоровья). Подавляющее большинство исследований в России было посвящено изучению влияния загрязнения атмосферного воздуха. Значение радиационной опасности природных источников ионизирующего излучения, опасности техногенных источников электромагнитного излучения, состояния почвы и питьевой воды для здоровья населения с точки зрения методологии анализа рисков рассматривалось лишь в очень небольшом числе работ. Следует признать недостаточным и число исследований, в которых изучалось действие канцерогенных факторов (радона, пестицидов, диоксинов и др.). При этом в эпидемиологических исследованиях, проведенных в нашей стране и зарубежом, чаще всего использовались поперечные и корреляционные методы. Для того чтобы оценить воздействие вредных факторов на здоровье человека требуется информация о взаимодействии между ними, то есть определение связи между экспозицией вредным фактором и эффектом на здоровье, который может проявляться иногда и не сразу, а спустя значительное время. Аналитическим эпидемиологическим исследованиям, нацеленным на количественное измерение этой связи, принадлежит ведущая роль в оценке риска здоровью, обусловленного действием вредных факторов. Наличие корректных эпидемиологических данных позволит создавать адекватные модели риска и давать прогноз, наиболее приближенный к реальности. Поэтому актуальной проблемой представляется разработка математических моделей оценки и управления рисками здоровью. В настоящее время концепция гигиенического нормирования воздействия на человека отдельных факторов окружающей среды получила признание практически во всех странах мира и лежит в основе деятельности многих международных организаций (ВОЗ, Международная 5 организация труда и др.). В отличие от любых других медикобиологических рекомендаций гигиенические нормативы всегда учитывают экономические, технологические, социальные и политические особенности конкретной страны и имеют стратегической целью предупреждение вредного влияния на здоровье. При этом здоровье населения рассматривается как системообразующий фактор социальноэкономического развития общества. В связи с этим возникает вопрос о комплексных показателях, которые, учитывая превышение нормативов, могли бы адекватно характеризовать степень ущерба, наносимого здоровью вредными факторами различной природы. Следует отметить, что натуральный ущерб рассматривается не только как индикатор здоровья индивидуума, но и как инструмент, который позволяет определить социальный урон, наносимый обществу и отдельным субгруппам населения факторами окружающей среды. Такой подход позволит провести сравнительный анализ рисков (факторов) по показателю «экономическая выгода - социальный ущерб» и в соответствии с полученными результатами принять обоснованные управленческие решения, обеспечивающие повышение безопасности граждан. 6 1 ОЦЕНКА РИСКА ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ХИМИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ Негативное влияние на здоровье городского населения загрязнения атмосферного воздуха остается до конца не изученным, вследствие чрезвычайной сложности постановки таковых исследований в условиях города. Практически единственной возможностью для получения количественных характеристик потенциальной угрозы здоровью является использование методологии оценки риска. Наряду с этим, этот подход позволяет выявить относительный вклад в установленные уровни риска отдельных веществ, загрязняющих воздух, что дает возможность обеспечивать эффективные и рациональные мероприятия по управлению риском. Цель настоящей работы – это анализ риска здоровью населения от загрязнения атмосферного воздуха на территории г. Владимира Исследование направлено на оценку центральной тенденции по загрязнению атмосферного воздуха и рискам на территории г. Владимира и его административных районов. Методы: Методология оценки рисков, методы математической статистики. Исходные данные: данные государственного мониторинга г. Владимира, результаты моделирования по рассеиванию веществ на территории города. Идентификация опасности – первый этап процедуры оценки риска для здоровья, предусматривающий выявление всех потенциально опасных факторов, оценку весомости доказательств их способности вызывать определенные вредные эффекты у человека при предполагаемых условиях воздействия. Основной задачей этапа идентификации опасности является выбор приоритетных, индикаторных химических веществ, изучение которых позволяет с достаточной надежностью охарактеризовать уровни риска нарушений состояния здоровья населения и источники его возникновения. Этап идентификации опасности имеет скрининговый характер и предусматривает выявление всех загрязняющих веществ; характеристику потенциальных вредных эффектов химических веществ и оценку научной доказанности возможности развития этих эффектов у человека; выявление 7 Risk приоритетных для последующего изучения химических соединений; установление вредных эффектов, вызванных приоритетными веществами при оцениваемом маршруте воздействия. На рис. 1 (табл. 1) приведен список загрязняющих веществ, зарегистрированных в приземном слое воздуха на территории г. Владимир, а также данные о токсичности (факторы канцерогенного потенциала, безопасные уровни воздействия) и вредных эффектах. Этап 1. Идентификация опасности 1. Загрязняющие вещества, с величинами фактора канцерогенного потенциала и безопасных уровней воздействия № Вещество 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Взвеш. вещ-ва Диоксид серы Оксид углерода Оксид азота Диоксид азота Фенол Формальдегид Хром (VI) Сажа Канцерогенный Классификация Референтная Средняя годовая Индекс потенциал канцерогенности концентрация концентрация опасности SFi, (мг/(кг*сут))-1 US EPA RfC, мг/м3 Сср, мг/м3 HQ – – – – – – 0,046 42 – – – – – – – B1 A – 0,1 0,08 3 0,06 0,04 0,006 0,003 0,0015 0,05 0,25 0,003 2,36 0,03 0,046 0,005 0,009 0,0001 0,01 2,50 0,04 0,79 0,50 1,15 0,83 3,00 0,07 0,20 2. Список приоритетных химических веществ, включенных в анализ экспозиции и рисков № Вещество 1. 2. 3. 4. 5. Формальдегид Взвеш. вещ-ва Диоксид азота Фенол Оксид углерода ПДКСС, мг/м3 ПДКМР, мг/м3 0,003 0,15 0,04 0,003 3 Класс опасности 0,035 0,5 0,085 0,01 5 2 3 2 2 4 Критические органы / системы органы дыхания, иммунная система органы дыхания органы дыхания серд.-сос. сист., почки, ЦНС, печень ЦНС, серд.-сос. сист., кровь Рис. 1. Идентификация опасности Все рассматриваемые вещества характеризуются резорбтивным действием. Под резорбтивным действием понимают возможность развития общетоксических, гонадотоксических, эмбриотоксических, мутагенных, канцерогенных и других эффектов, возникновение которых зависит не только от концентрации вещества в воздухе, но и длительности ее вдыхания (ГН 2.1.6.695-98). В настоящее время не существует возможности проведения достаточно полной оценки рисков для всех загрязняющих веществ, присутствующих в атмосферном воздухе г. Владимир, вследствие огромного объема необходимых аналитических исследований и отсутствия адекватных 8 данных о количественных уровнях концентрации и риска для многих токсичных веществ. Поэтому вполне оправданным явилось снижение числа учитываемых факторов путем отбора ограниченного числа веществ, которые в наибольшей степени определяют существующие риски для здоровья населения в городе. На основании рассмотренной информации был составлен «короткий список» приоритетных загрязняющих веществ, для которых будет проводиться оценка риска. Основой выбора приоритетных загрязнителей в промышленном центре служат синтезированные данные фактического мониторинга содержания веществ в приземном слое воздуха за последние годы и данные о вызываемых ими неблагоприятных эффектах (рис. 1, табл. 2). Таковыми веществами оказались: формальдегид, взвешенные вещества, фенол, оксид углерода, диоксид азота. При обобщении всех имеющихся данных о содержании химических веществ в атмосферном воздухе были выполнены следующие работы: проведен анализ достоверности и достаточности собранных данных с учетом задач исследования; удалены непригодные для количественной оценки риска данные; удалены из первоначального списка те вещества, для которых отсутствуют или недостоверны данные о биологическом действии, необходимые для оценки риска; сформирован окончательный перечень приоритетных химических веществ. В список приоритетных химических веществ отнесены канцерогены групп A и B, а также наиболее опасные неканцерогенные вещества. При этом в анализе выделено 4 группы вредных эффектов. Оценка зависимости «доза-ответ» – один из четырех основных компонентов процедуры оценки риска для здоровья – это процесс количественной характеристики токсикологической информации и установления связи между воздействующей дозой (концентрацией) загрязняющего вещества и случаями вредных эффектов в экспонируемой популяции. Устанавливаются или прогнозируются связи между дозой или концентрацией вредного фактора и относительным числом индивидуумов с количественно определѐнной выраженностью качественно определѐнного неблагоприятного эффекта. Этап оценки зависимости «доза-ответ» принципиально различается для канцерогенов и неканцерогенов. Для оценки канцерогенного риска применяется линейная беспороговая модель, использующая величины потенциалов канцерогенного риска, которые являются индивидуальной характеристикой каждого вещества. Для расчѐта риска неканцерогенных хронических эффектов используется экспоненциальная беспороговая модель, дающая оценку вероятности увеличения первичной 9 Risk заболеваемости популяции неканцерогена (рис. 2). в ответ на длительное Этап 2. Оценка зависимости «доза – ответ» 1. Канцерогенный риск 3. Неканцерогенный (острых) эффектов 1-й класс опасности: Prob 2-й класс опасности: Prob ICR LADD SFi 3-й класс опасности: Prob Популяционный среднегодовой канцерогенный риск: 4-й класс опасности: Prob риск PCR Индивидуальный риск, R1 Индивидуальный пожизненный канцерогенный риск: LADD SFi POP 70 ICR – индивидуальный пожизненный канцерогенный риск; PCR – популяционный среднегодовой канцерогенный риск; LADD – среднесуточная доза за весь период жизни; SFi – фактор канцерогенного потенциала; POP – численность исследуемой популяции. 2. Неканцерогенный риск хронических эффектов Индивидуальный риск, R воздействие 1 9 ,15 5 ,51 2,35 1,41 немедленных 11,66 lg C ПДК МР 7,49 lg C ПДК МР 3,73 lg C ПДК МР 2,33 lg C ПДК МР 1 R1 1 2 Prob exp R x2 dx 2 R1 R2 0 Концентрация вещества С, мг/м3 Беспороговая модель воздействия (Киселѐв А.В., 2000) R 1 exp ln 0,84 C KЗ ПДК СС b R – неканцерогенный риск немедленных эффектов; R1 – вероятность регистрации острых эффектов; R2 – вероятность регистрации концетраций загрязнителя свыше ПДКМР. 4. Суммация неканцерогенных рисков n 0 R 1 Концентрация вещества С, мг/м3 1 Ri i 1 Рис. 2. Оценка зависимости «доза – ответ» Оценка экспозиции – один из основных этапов оценки риска для здоровья – определение того, какими путями, через какие компоненты окружающей среды, на каком количественном уровне (выраженном как концентрация в этом компоненте и/или как доза), в какое время, при какой периодичности и общей продолжительности имеет место реальное или ожидаемое воздействие конкретного вредного фактора на человеческую популяцию или еѐ часть с учѐтом еѐ численности. Оценивается величина, длительность и частота экспозиции человека загрязнителем и число людей, подвергающихся воздействию химического вещества различными путями. Оценка экспозиции для г. Владимир базируется на прямых и непрямых (косвенных) методах исследования, включающих непосредственное измерение образцов проб и использование биологических маркеров. Программа исследований по оценке экспозиции включает сочетанное использование данных методов для достижения основной цели этого важнейшего этапа оценки риска – наиболее точного установления 10 Risk реальных уровней воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды на организм человека. В данном скрининговом исследовании для оценки риска, обусловленного канцерогенными и неканцерогенными хроническими воздействиями химических веществ, применяются среднегодовые концентрации. При этом из анализа исключены результаты подфакельных наблюдений. Для расчета среднегодовых концентраций использованы данные многолетних наблюдений (рис. 3). Этап 3. Оценка экспозиции 1. Население г. Владимира административных районов 3. Сценарий воздействия № Ленинский р-н 38,0 % населения Элемент анализа 1. Агенты Характеристика химические 2. Источники антропогенные 3. Транспорт / воздух накопление Фрунзенский р-н 36,6 % населения 4. Маршрут воздействия 5. Воздействующие Октябрьский р-н 25,3 % населения 2. Среднегодовые воздействующие концентрации веществ по административным районам г. Владимира, мг/м3 Вещество Ленин. Фрунз. Октябрь. район район район 1. Формальдегид 0,009 0,009 0,009 2. Взвеш. вещ-ва 0,156 0,176 0,455 3. Оксид углерода 6,030 4,990 5,406 4. Фенол 0,000 0,006 0,000 5. Диоксид азота 0,103 0,093 0,129 вдыхание воздуха населением см. табл. концентрации 6. Пути поступления 7. Продолжительность экспозиции 8. Частота ингаляция канцер. эф-ты - 70 лет неканцер. эф-ты - 30 лет постоянная воздействия 9. Географический г. Владимир охват 10. Период оценки настоящее Рис. 3. Оценка экспозиции Характеристика риска – завершающий этап оценки риска для здоровья – это установление источников возникновения и степени выраженности рисков при конкретных сценариях и маршрутах воздействия изучаемых факторов. Как заключительный четвертый этап процедуры оценки риска он интегрирует информацию, полученную на предшествующих этапах, с целью обоснования выводов в количественной, полуколичественной или описательной форме и ее последующего использования на первой стадии управления риском – процедуре сравнительного анализа рисков с использованием предложенной модели оценки ущерба. 11 Risk Объектами анализа явились канцерогенные риски и неканцерогенные риски для здоровья взрослого трудоспособного населения, возникающие в результате загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха химическими веществами на территории промышленного центра г. Владимир. Анализ изначально был направлен на оценку экспозиций и рисков, соответствующих «центральной тенденции». В данной работе на начальном этапе рассчитывается риск изолированного воздействия веществ, т.е. воздействие одной примеси, оцениваемое через один путь поступления и маршрут воздействия и одну воздействующую среду (рис. 4, пункт 1). Комбинированное воздействие – одновременное или последовательное воздействие нескольких примесей, оцениваемое при одном и том же пути поступления через одну воздействующую среду. Результаты оценок рисков комбинированного воздействия веществ по классам заболеваний представлены на 4 (пункты 2 – 4). Этап 4. Характеристика риска 4.1. Индивидуальные риски для здоровья населения г. Вадимира 1. Индивидуальный риск неканцерогенных хронических эффектов 3. Индивидуальный риск неканцерогенных немедленных (острых) эффектов 0,09 12% 0,08 10% Индивидуальный риск Индивидуальный риск 0,10 14% 8% 6% 4% Формальдегид Диоксид азота Оксид углерода Взвеш. вещества 2% Фенол 0,07 0,06 0,05 0,0472 0,0472 0,04 0,03 0,02 г. Владимир Октябрьский р-н Ленинский р-н Фрунзенский р-н 0% 0,0942 0,01 0,00 Ленинский р-н 2. Индивидуальный риск неканцерогенных хроничесих эффектов по классам заболеваний Фрунзенский р-н Октябрьский р-н 4. Индивидуальный канцерогенный риск пожизненный 35% 0,3124 30% Ri = 0,000118 Индивидуальный риск 0,2590 25% 0,2313 0,2260 Приемлемое значение канцерогенного риска для 20% 0,1510 0,1377 15% 0,1005 населения: 0,0919 10% Ri = 0,0001 5% 0% Ленинский р-н Фрунзенский р-н Октябрьский р-н Органы дыхания г. Владимир Серд.-сос. сист. Рис. 4. Индивидуальные риски для здоровья населения г. Владимир Рассчитаны популяционные Владимира (рис. 5) риски для здоровья населения г. Risk 12 Этап 4. Характеристика риска 4.2. Популяционные риски для здоровья населения г. Владимира 1. Популяционный риск неканцерогенных немедленных (острых) эффектов 3. Популяционный канцерогенный риск 25000 40 37 35 20088 20000 Популяционный риск Популяционный риск 30 15000 10759 10000 5597 25 20 15 14 14 9 10 3732 5000 5 0 0 Ленинский р-н Фрунзенский р-н Октябрьский р-н 2. Популяционный риск хронических эффектов г. Владимир неканцерогенных Ленинский р-н 3000 107 2000 1500 1214 914 860 823 575 397 242 0 Ленинский р-н Фрунзенский р-н Октябрьский р-н Заболеваемость населения, на 1000 чел. Популяционный риск 2500 500 г. Владимир 120 2597 1000 Фрунзенский р-н Октябрьский р-н 4. Дополнительная ежегодная заболеваемость населения (на 1000 чел.) 100 77 80 60 58 61 40 20 г. Владимир 0 Органы дыхания Серд.-сос. сист. Ленинский р-н Фрунзенский р-н Октябрьский р-н г. Владимир Рис. 5. Популяционные риски для здоровья населения г. Владимира Хронические неканцерогенные эффекты. Хроническое воздействие характеризуется однотипными неспецифическими эффектами: – рост общей заболеваемости по органам дыхания и сердечнососудистой системы; – рост заболеваемости органов дыхания у детей; – повышение чувствительности к бактериальным и вирусным инфекциям; – увеличение содержания в крови метгемоглобина и карбоксигемоглобина; – увеличение смертности от сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний. Немедленные (острые) неканцерогенные эффекты. Эффекты немедленного действия чаще всего проявляются в виде рефлекторных реакций: – выраженное раздражающее действие на органы дыхания и слизистые оболочки; – рост госпитализаций и обращаемости за медицинской помощью по 13 Risk поводу респираторных заболеваний и сердечно-сосудистой системы; – снижение лѐгочной функции у больных хроническими обструктивными заболеваниями. – утяжеление состояния у лиц, страдающих астмой. Выделены наиболее чувствительные подгруппы населения: – лица, страдающие астмой и другими хроническими заболеваниями органов дыхания; – дети 5 – 12 лет. Выделены основные вещества – источники риска. Канцерогенный риск: формальдегид Неканцерогенный риск: – хронических эффектов формальдегид + диоксид азота + оксид углерода – немедленных эффектов диоксид азота + фенол Результаты характеристики риска представлены на рис. 1.6. Этап 4. Характеристика риска 4.3. Источники и величины рисков для здоровья населения г. Владимира 1. Канцерогенный риск 4. Величины рисков для здоровья населения г. Владимира Параметр формальдегид 1. Экспонируемая популяция, чел. Ленин. Фрунз. Октяб. район район район Владимир 118500 114200 79000 311700 0,000118 0,000118 0,000118 0,000118 0,2313 0,1005 0,0472 0,2260 0,1510 0,0942 0,3124 0,0919 0,0472 0,2590 0,1377 – 14 14 9 37 914 397 5597 860 575 10759 823 242 3732 2597 1214 20088 6922 12207 4806 23935 58 107 61 77 2. Индивидуальный пожизненный риск 2.1. Канцерогенных эффектов 2. Неканцерогенный риск хронических эффектов 1) формальдегид 2) диоксид азота 3) оксид углерода 2.2. Неканцерогенных эффектов 2.2.1. Хронических эффектов – заболевания органов дыхания – заболевания серд.-сосуд. сист. 2.2.2. Немедленных эффектов 3. Популяционный среднегодовой риск 3.1. Канцерогенных эффектов 3.2. Неканцерогенных эффектов 3. Неканцерогенный риск немедленных эффектов 1) диоксид азота 2) фенол 3.2.1. Хронических эффектов – заболевания органов дыхания – заболевания серд.-сосуд. сист. 3.2.2. Немедленных эффектов 4. Абсолютное число случаев 5. Заболеваемость на 1000 чел. Рис. 6. Источники и величины рисков для здоровья населения г. Владимира 14 2 ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ ПО ХИМИЧЕСКИМ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ В настоящее время, главной задачей стоит предупреждение вредного воздействия на человека факторов среды обитания. При этом решение этой задачи должно основываться на проведении специальных санитарноэпидемиологических расследований, установлении причинноследственных связей между состоянием здоровья, и средой обитания человека на основе социально-гигиенического мониторинга. Главным инструментом является оценка риска здоровью. Оценка риска здоровью человека, обусловленного загрязнением окружающей среды, является в настоящее время одной из важнейших медико-экологических проблем. Большинство исследований в России проводились по изучению влияния атмосферного воздуха на здоровье населения. Значение опасности состояния питьевой воды для здоровья населения с точки зрения методологии анализа рисков рассматривалось в небольшом числе работ. Цель работы – анализ рисков здоровья населения г. Владимира от загрязнения питьевой воды химическими веществами. В данной работе используются методы математической статистики и медико-экологических исследований, а также методология анализа рисков. Объект исследования: питьевая вода централизованной системы водоснабжения на территории г. Владимира. Идентификация опасности – первый этап оценки риска (рис. 7). 15 Этап 1. Идентификация опасности 1. Загрязняющие вещества, с величинами фактора канцерогенного потенциала и безопасных уровней воздействия Канцерогенный Классификация Референтная Средняя годовая Индекс № Вещество потенциал канцерогенности концентрация концентрация опасности SF0, (мг/(кг*сут))-1 US EPA RfC, мг/л Сср, мг/л HQ 1. Нитраты – – 3,5 3,48 0,99 2. нитриты – – 56 0,04 0,0007 3. Азот – – 1,5 0,6 0,4 аммонийный 4. хлориды 1,4 В2 3,5 10,4 2,9 5. Марганец – – 4,9 0,17 0,03 6. фториды – – 1,5 0,43 0,3 7. свинец 0,0085 В2 0,12 0,003 0,025 8. цинк – – 10,5 0,14 0,01 9. СПАВ – – 0,1 0,34 3,4 10. нефтепродукты – – 0,1 0,2 2 2. Список приоритетных химических веществ, включенных в анализ экспозиции и рисков Лимитирующий Класс № Вещество ПДК, мг/л Критические органы / системы фактор опасности 1. СПАВ 2. нефтепродукты 3. Хлор 0,1 0,1 350 – – орг. 4 4 3 4. Нитраты 45,0 с.-т. 3 Слизистые. Слизистые, желудочно-кишечный тракт. Болезни системы кровообращения, желудочно-кишечный тракт. Болезни системы кровообращения. Рис. 7. Идентификация опасности На этом этапе отбираются все потенциально опасные поллютанты, для которых проводится оценка индекс опасности. Анализ ведѐтся по данным гидрохимического мониторинга водопроводной воды. По индексу опасности составлен список приоритетных веществ, в который входят поллютанты с коэффициентом опасности более 1, что рассматривается как свидетельство потенциального риска для здоровья. Суммация коэффициентов опасности при расчѐте индекса опасности HI осуществляется только для веществ, воздействующих на одни и те же органы и системы организма и обладающие однородным механизмом действия. Все приоритетные вещества были разделены на 3 группы суммации: – вещества, влияющие на слизистую оболочку (СПАВ + нефтепродукты); – вещества, влияющие на систему кровообращения (хлор + нитраты); – вещества, влияющие на желудочно-кишечный тракт (нефтепродукты + хлор). Отдельно проводится оценка риска неканцерогенных немедленных эффектов по органолептическим показателям (рис. 8). 16 Этап 1. Идентификация опасности Список показателей по органолептическим свойствам воды. Максимальное значение Норматив СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода» 2,06 3,3 2 Запах 2 4 2 3. Вкус 2,53 4 2 4. Водородный показатель 7,4 8,4 6,5-8,5 5. Цветность 40 48 35 6. железо 1,16 1,3 0,3 № Показатели 1. Мутность 2. Среднее значение Рис. 8. Органолептические показатели Оценка зависимости «доза-ответ» проводится раздельно для неканцерогенных хронических и немедленных (острых) эффектов по моделям, представленным на рис 9. Неканцерогенный риск немедленных (острых) эффектов оценивался по органолептическим свойствам воды: по показателю цветности, по водородному показателю, по запаху. 17 Этап 2. Оценка зависимости «доза – ответ» 1. Неканцерогенный риск хронических эффектов 2. по водородному показателю: Prob Prob Индивидуальный риск, R Беспороговая модель воздействия (Киселѐв А.В., 2000) 4 рН , 11 pH, при рН <7 Рисунок 1 при рН >7 3. по запаху: R 1 exp ln 0.84 С KЗ ПДК Концентрация вещества С, мг/л 2. Неканцерогенный (острых) эффектов риск немедленных 1. по показателю цветности: 1 3,32 lg баллы 2,5 Индивидуальный риск, R1 Prob R 1 Prob exp 2 x2 dx 2 Концентрация вещества С, мг/л 3. Суммация неканцерогенных рисков Prob 3,33 0,067 Ц Фон 20 n R 1 1 Ri i 1 Рис. 2.9. Оценка зависимости «доза – ответ» На этапе оценки экспозиции был определен сценарий воздействия, включающий: вид источники загрязнения; маршрут воздействия; продолжительность экспозиции; частота экспозиции; численность экспонируемой популяции. Для оценки экспозиции были приняты следующие стандартные факторы экспозиции: среднесуточная норма потребления воды на одного человека 2 л/день; время усреднения для неканцерогенов 30 лет, частота воздействия 365 дней/год, масса тела – 70 кг для взрослых и 22,5 кг для детей. 18 Этап 3. Оценка экспозиции 1. Население г. Владимира административных районов 3. Сценарий воздействия № Элемент анализа 1. Агенты Ленинский р-н 38,0 % населения Характеристика химические 2. Источники антропогенные 3. Транспорт / вода накопление Фрунзенский р-н 36,6 %населения 4. Маршрут воздействия 5. Воздействующие 6. Пути поступления 2. Среднегодовые и нормативные концентрации вредных веществ, содержащиеся в питьевой воде г. Владимира, мг/л. 1. СПАВ 2.Нефтепродукты см. табл. концентрации Октябрьский р-н 25,3%населения Вещество Потребление воды Средние концентрации 0,34 0,2 Норматив СанПиН 2.1.4.1074-01 0,1 0,1 3.Хлориды 10,4 350 4.Нитраты 3,48 45 7. Продолжительность пероральный неканцер. эф-ты - 30 лет экспозиции 8. Частота постоянная воздействия 9. Географический г. Владимир охват 10. Период оценки настоящее Рис. 10. Оценка экспозиции Характеристика риска – завершающий этап оценки риска для здоровья. Расчет рисков и их характеристика проводится раздельно для канцерогенных и неканцерогенных эффектов. На этом этапе проводилась суммация неканцерогенных рисков. Анализ показывает, что питьевая вода не соответствует нормам по органолептическим свойствам. Значение приемлемого риска колеблется от 0,05 до 0,16, в среднем составляя 0,1, а R 0,611 по нашим оценнкам получили: ср ; Rмах 0,83 . Для неканцерогенных рисков хронических эффектов была проведена суммация по трем группам, и по результатам расчетов пришли к выводу, что риск по первой группе (вещества, влияющие на слизистую оболочку), превышает приемлемый риск, который составляет 2%. 19 Этап 4. Характеристика риска 1. Неканцерогенный риск хронических эффектов 2) 3) 4) 5) СПАВ Нефтепродукты Хлориды Нитраты 1) 2) 3) 4) 5) 6) мутность запах вкус рН цветность железо 4. Характеристика потенциального риска питьевой воды города Владимира по физико-химическим показателям Параметры 2. Неканцерогенный риск немедленных (острых) эффектов 1. Экспонируемая популяция, тыс. чел. 2. Неканцерогенный риск немедленных (острых) эффектов, по органолептическим качествам среднее значение максимальное значение 3. Неканцерогенный хронический - Для веществ, влияющих на Колличество заболевших, тыс.человек слизистые среднее значение максимальное значение Неканцерогенный хронический риск: Для веществ, влияющих на слизистые. Для веществ, влияющих на систему кровообращения Для веществ, влияющих на желудочно-кишечный тракт 61% 83% риск: 3. Анализ заболеваний Эффекты Нерлинская НФС 215,56 2% 4,9% - Для веществ, влияющих на 4,3 систему кровообращения среднее значение 0,075 1,68 0,035% максимальное значение 0,19% - Для веществ, влияющих на желудочно-кишечный тракт среднее значение 0,78% максимальное значение 1,8% Рис. 11. Характеристика риска Был проведен анализ среднегодовой заболеваемости: по органолептическим показателям – 131,5 тыс. населения; вещества, влияющие на слизистую оболочку, заболеваемость – 4,3 тыс. человек; вещества, влияющие на систему кровообращения. Заболеваемость – 0,075 тыс. человек; вещества, влияющие на желудочно-кишечный тракт – 1,68 тыс. чел. 20 3 ОЦЕНКА ПОТЕНЦИАЛЬНОГО РИСКА ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ДЛЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ Уровень заболевания населения кишечными инфекциями в значительной степени зависит от качества питьевой воды. В России наблюдается устойчивый рост числа вспышек острых кишечных инфекций водного происхождения. Поэтому микробиологическое загрязнение питьевой воды остается главной проблемой во многих городах, однако возможности проведения анализа для установления связи между качесвом воды и уровнем острых кишечных инфекций остается ограниченными, так как современная система регистрации данных о здоровье фиксирует менее 1 % желудочно-кишечных заболеваний. В настоящее время для установления связи между заболеваемостью острыми кишечными инфекциями и качеством воды в водораспределительной системе используются методы статистического анализа данных медицинской отчѐтности и поперечных эпидемиологических исследований (опыт г. Череповец). Эти методы чрезвычайно трудоѐмкие и характеризуются высокой степенью неопределѐнности, связанной с идентификацией заболеваний и вызвавших их специфичных патогенных микроорганизмов. Кроме этого они наиболее пригодны для условий и заболеваний, не имеющих длительного латентного периода. Поэтому необходимо использовать прогнозно-аналитические технологии, например, анализ риска для здоровья населения. Целью настоящей работы является оценка риска здоровью населения, связанного с бактериальным и вирусным загрязнением воды в г. Владимире. Для этого оценивался потенциальный риск эпидемиологической опасности питьевой воды, то есть вероятность увеличения первичной заболеваемости популяции в результате загрязнения водопроводной воды патогенными микроорганизмами. Оценка риска здоровью включает 4 этапа: 1) идентификация опасности; 2) оценка экспозиции; 3) оценка зависимости «доза-ответ»; 4) характеристика риска. В основу анализа были положены многолетние 21 данные по коли-индексу в речной и в водопроводной воде, при этом использовались методы теории вероятности и математической статистики. Первый подэтап идентификации опасности – идентификация водных патогенных организмов. Анализ проводился для бактериального и вирусного загрязнения (рис. 12). Бактерии имеют множество разновидностей и штаммов, которые могут быть как патогенными, так и непатогенными. Бактерии и вирусы обладают высокой или средней способностью сохраняться в воде – от нескольких дней до нескольких месяцев. Также они обладают низкой или средней устойчивостью к хлору. В отличие от вирусов бактерии, как правило, имеют животное-носитель. Данные бактерии (рис. 12) способны вызывать желудочно-кишечные заболевания различной степени тяжести. Среди вирусов наибольшую опасность представляет вирус гепатита А. Инфекционные болезни, вызываемые патогенными бактериями и вирусами преставляют собой наиболее типичный фактор риска для здоровья, связанный с питьевой водой. Однако прямая идентификация отдельных патогенных микроорганизмов в воде – задача сложная и дорогостоящая. Практически для каждого типа микроорганизмов, обитающих в воде, используется собственная методика идентификации, требующие к тому же больших затрат времени. По этому при оценке риска использовались данные стандартного микробиологического мониторинга по коли-индексу, так как коли-индекс является индикатором присутствия патогенных бактерий в воде. Необходимо отметить, что поиск в воде патогенной флоры по индикаторным организмам является косвенным. То есть, если обнаружено наличие индикаторных организмов, то предполагается наличие в воде и патогенных агентов. Именно поэтому в большинстве случаев нормативы требуют полного отсутствия в воде индикаторных организмов. Risk 22 Этап 1. Идентификация опасности 1.1. Идентификация водных патогенных организмов Водные патогенные организмы № Патогенный Персистент- организм ность в воде Устойчивость к хлору Инфици- Животное- рующая доза носитель средняя да БАКТЕРИИ 1. Campylobacter высокая низкая 400 – 500 2. Escherichia coli высокая низкая 3. Salmonella высокая да 108 – 1010 (патоген.) высокая низкая низкая да 10 – 20 4. Shigella высокая низкая средняя нет > 10 5. Vibrio cholerae высокая низкая высокая да 106 6. Yersinia высокая низкая enterocolitica 7. Pseudomonas да ? средняя средняя aeruginosa 8. Aeromonas высокая высокая нет ? средняя низкая spp. высокая нет ? ВИРУСЫ 9. Adenoviruses высокая ? низкая нет 10. Enteroviruses высокая средняя низкая нет 11. Hepatitis A высокая ? низкая нет Рис. 12. Приоритетные возбудители желудочно-кишечных заболеваний (по данным ВОЗ , 1993) Второй подэтап идентификации опасности – идентификация релевантных маршрутов воздействия (рис. 13). Основные источники поступления микроорганизмов – фекальные стоки в бассейне реки Нерль и вторичное загрязнение воды в распределительной сети. Факторы, способствующие вторичному загрязнению: низкое давление в системе, протечки, рост биопленок, низкое содержание остаточного свободного хлора, высокие концентрации растворенных органических соединений в речной воде. Анализ проводился для двух маршрутов – для воды Нерлинского и Судогодского водозаборов. Основной объект анализа – это водопроводная вода Нерлинского водозабора. Вода реки Нерль характеризуется высоким уровнем коли-индекса. Среднегодовой уровень коли-индкса в реке составляет 4400, а максимальное значение – 58000. При этом приемлемый уровень коли-индекса для речной воды – 1000, а 23 Risk максимально допустимое значение для насосно-фильтрующих станций не должно превышать 10000. Таким образом в условиях используемой технологии водоподготовки и обеззараживания существует вероятность попадания патогенных организмов из реки в распределительную водопроводную сеть. Этап 1. Идентификация опасности 1.2. Идентификация релевантных маршрутов воздействия 1. Источники и маршруты микробиологического и вирусного загрязнения (г. Владимир) Река Нерль Нерлинская НФС Водопровод Потребитель Гжельско-ассельский водоносный горизонт Судогодский водозабор Водопровод Потребитель 3. Маршрут воздействия – потоки загрязнения № Элемент анализа 2. Коли-индекс К речной воды (р. Нерль, Нерлинская НФС) 1. Источники поступления К Характеристика фекальные стоки; вторичное загрязнение водопроводной воды 100000 58100 Максимально допустимый уровень коли-индекса для НФС 2. Первично загрязнѐнная среда 3. Транспортирую- 10000 5327 грунтовые воды водопроводная вода щая и воздейст4362 4364 1993 1994 4432 4103 1781 Кср = 4360 1000 1992 Река Нерль; 1630 вующая среда 4. Пути поступления перорально 1842 5. Точка контакта 1995 1996 1997 1998 1999 2000 желудочно-кишечный тракт Рис. 13. Маршруты воздействия Путь поступления патогенных бактерий в организм человека – пероральный, точка контакта – желудочно-кишечный тракт. Третий подэтап идентификации опасности – анализ показателей микробиологического загрязнения водопроводной воды (рис. 14). На первом графике приведены многолетние данные по коли-индексу водопроводной воды, которые получены центром государственного санитарно-эпидемиологического надзора. Статистический анализ показал, что динамика коли-индекса подчиняется логарифмически-нормальному закону распределения (график 2, рис. 14). Данная зависимость была построена на основании нормального закона распределения p(x) по данным коли-индекса водопроводной воды при значениях K в логарифмической шкале ( x ln K ). При этом наиболее 24 Risk вероятное значение коли-индекса в распределительной сети составляет 4,6, а максимальное значение оценивается величиной 153. Расчѐтным путѐм установлено, что доля проб воды с коли-индексом более 3 в распределителной сети состовляет 63,9 %, а доля проб воды с колииндексом более 20 составляет 10,3 %. Этап 1. Идентификация опасности 1.3. Показатели микробиологического загрязнения водопроводной воды 1. Коли-индекс К водопроводной воды 3. Статистические параметры распределения значений коли-индекса К водопроводной воды в распределительной сети Нерлинской НФС 140 K 120 Параметр 100 Математическое ожидание, XЦ 80 ln K K 1,51 4,6 1,17 – 5,03 153,1 Среднее квадратическое 60 отклонение, σ 40 Максимальное значение, 20 Xmax=XЦ+3σ И-99 Я-99 И-98 Я-98 И-97 Я-97 И-96 Я-96 И-95 Я-95 И-94 Я-94 И-93 Я-93 И-92 Я-92 И-91 Я-91 0 2. Плотность распределения вероятности p(x) для значений коли-индекса К воды в распределительной сети Нерлинской НФС (x = ln К) 0,40 p(x) 3 4. Параметры бактериального загрязнения водопроводной воды в распределительной сети Нерлинской НФС Параметр 0,35 0,30 Среднегодовое значение коли-индекса 0,25 воды в распределительной сети 0,20 Доля проб воды (%) с коли-индексом более 3 в распределительной сети 0,15 К=3 0,10 К=4,6 К=153,1 Значение 4,6 63,9 Доля проб воды (%) с коли-индексом 0,05 более 20 в распределительной сети 10,3 0,00 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 x Рис. 14. Показатели микробиологического загрязнения водопроводной воды Четвёртый подэтап идентификации опасности заключается в оценке статистических показателей регистрации в водопроводной воде патогенных бактерий (рис. 15). Вероятность обнаружения патогенных бактерий в водопроводной воде характеризуют 2 графика (рис. 15). Первый график показывает вероятность регистрации различных значений коли-индекса в водопроводной воде P1 f K . Второй график отражает вероятность присутствия патогенных бактерий в воде в зависимости от коли-индекса P2 f K . Совместное интегрирование этих двух функций даѐт значение вероятности обнаружения патогенных бактерий в водопроводной воде 25 Risk распределительной сети Нерлинского водозабора. Эта вероятность равна 0,018. Интересным является тот факт, что при значениях коли-индекса 17 – 18 в водопроводной воде возникает наибольшая угроза поражения населения патогенными бактериями в г. Владимире. Этап 1. Идентификация опасности 1.4. Регистрация в водопроводной воде патогенных бактерий 1. Вероятность P1 регистрации значений колииндекса К в водопроводной воде 0,08 P 1 3. Вероятность P обнаружения патогенных бактерий в водопроводной воде в распределительной сети Нерлинской НФС 0,07 0,06 ln 153 0,05 P 0,04 P1 xi P2 xi p x P2 x dx 0,03 x 0,02 ln K 0,01 0,00 1 2 3 4 5 6 7 8 К 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 2. Вероятность P2 регистрации патогенных бактерий в водопроводной воде в зависимости от коли-индекса K P1,0 2 4. Статистические параметры регистрации патогенных бактерий в водопроводной воде в распределительной сети Нерлинской НФС Параметр 0,9 Значение Вероятность обнаружения в 0,8 0,7 0,6 P2 0,5 1 exp 2,1 10 3 водопроводной воде г. Владимира K патогенных бактерий 0,4 0,018 Критическое значение коли-индекса в 0,3 0,2 распределительной сети К = 153,1 P2 = 0,28 0,1 Доля проб воды (%) с коли-индексом 0,0 0 500 17,5 1000 1500 К 2000 10 – 25 в распределительной сети 17,8 Рис. 15. Статистические показатели регистрации патогенных бактерий в водопроводной воде На втором этапе оценки риска проводилась оценка экспозиции (рис. 16). Воду Нерлинского водозабора потребляют 61,5 % населения. Статистический анализ многолетних данных показывает, что максимальные среднемесячные значения коли-индекса приходится на месяцы: июль, август и сентябрь. Основной механизм передачи возбудителей – фекально-оральный. Продолжительность экспозиции – на протяжении все жизни. Частота воздействия – случайная. Risk 26 Этап 2. Оценка экспозиции 1. Водопроводные распредилительные сети города Владимира 3. Экспонируемая популяция (тыс. чел.) Сети Нерлинской НФС 61,5 % населения Нерлин- Судо- ская годский НФС водоз-р Группы 1. Потребители воды 2. Дети и подростки (<16 лет) Сети Судогодского в-ра 38,5 % населения 2. Среднемесячные значения коли-индекса К воды в распределительной сети Нерлинской НФС К10 9 8 134,94 38,59 24,15 3. Взрослое трудоспособное 133,43 83,53 4. Старше трудоспособного 43,54 27,26 5. Чувствительные группы 82,13 51,41 4. Сценарий воздействия № Элемент анализа Характеристика 1. Агент(ы) патогенные бактерии 2. Механизм передачи фекально-оральный возбудителей Кср = 4,6 7 215,56 6 3. Коли-индекс К=0 5 4. Продолжительность на протяжении жизни 4 153,1; Кср = 4,6 экспозиции 3 2 5. Частота Кнорм = 3 1 0 Январь Март Май случайная воздействия Июль Сентябрь Ноябрь 6. Период оценки тренды Рис. 16. Оценка экспозиции Третий этап оценки риска – это оценка зависимости доза-ответ (рис. 17). Воздействие патогенных бактерий вызывает неканцерогенные хронические эффекты – т.е. однотипные неспецифические эффекты, возникающие в условиях длительного вредного воздействия неканцерогенного фактора и приводящие к увеличению общей (первичной) заболеваемости популяции. Основные факторы риска – это разновидность патогенных организмов, их концентрации в воде, относительная инфицирующая доза и состояние защитных систем человека. Эпидемиологический риск рассматривается как риск хронического действия, который описывается экспоненциальной беспороговой моделью. Степень тяжести заболеваний определяется разновидностью бактерии и иммунной системой человека. Поэтому к особо чувствительным субгруппам популяции отнесены детское и пожилое население, численность которых оценивается величиной 82 тыс. чел. и вероятность развития заболевания у которых стремится к единице. Risk 27 Этап 3. Оценка зависимости «доза – ответ» 1. Факторы риска 3. Субгруппы популяции Разновидность па- Доза патогенных тогенных организмов организмов Дети и подростки Чувствительные группы Неканцерогенные хронические Старше трудоспособного эффекты Относительная Состояние защитных инфицирующая доза систем человека 2. Риск хронического действия Взрослое трудоспособное 4. Дополнительные случаи желудочнокишечных заболеваний (на 100000 чел.) в г. Владимир Январь Индивидуальный риск, R 120 Декабрь 100 Февраль 80 1 Ноябрь Март 60 40 20 Беспороговая модель воздействия (Киселѐв А.В., 2000) R 1 exp C Октябрь Апрель 0 Сентябрь 0 Май Август Концентрация микроорганизмов, С Июнь Июль Рис. 17. Оценка зависимости «доза – ответ» Четвёртый этап анализа – это характеристика риска (рис. 18). Среднегодовой уровень эпидемиологического риска для г. Владимира равен 1,8 %, что приблизительно находится на уровне допустимого риска. Допустимый уровень риска обычно принимается равным 2 % – как минимальное значение ошибки в медико-статистических исследованиях. Однако в отдельные месяцы наблюдается превышение допустимого уровня риска: в апреле, мае, июле, августе и сентябре. Наибольшее значение эпидемиологического риска приходится на сентябрь, когда наблюдается превышение допустимого уровня в 1,8 раз. Доля эпидемиологически опасной водопроводной воды в г. Владимире оценивается величиной 10 %. Risk 28 Этап 4. Характеристика риска 1. Среднемесячные значения потенциального риска эпид. опасности питьевой воды по микробиологич. показателям (Нерлинская НФС) 3. Характеристика потенциального риска эпидемиологической опасности питьевой воды города Владимира 4,0% Параметр Допустимый уровень риска 3,5% 3,0% 1. Экспонируемая популяция, 2,5% Судогод- ская НФС ский в-р 215,56 134,94 82,13 51,41 тыс. чел. 2,0% 2. Чувствительные субгруппы 1,5% популяции, тыс. чел. 1,0% 0,5% Нерлин- 3. Коли-индекс Среднегодовой уровень риска 0,0% Январь Март – среднее значение Май Июль Сентябрь Ноябрь 2. Ожидаемые и наблюдаемые показатели заболеваемости в г. Владимир Параметр Значение Ожидаемые дополнительные случаи – максимальное значение 4. Средний % эпидопасной воды – 2,4* 10,3 % – (с коли-индексом 20 и более) 5. Потенциальный риск эпид. опасности питьевой воды по микробиологич. показателям желудочно-кишечных заболеваний, – среднее значение обусловленных водными – максимальное значение патогенными бактериями 1563 Общая заболеваемость ОКИ 2248 Вирусный гепатит А 4,6 153,1 104 1,8 % 3,5 % 0,9 %* – 0,048 % 3,36 % 0,025 % 1,75 % 6. Вирусный гепатит А – годовой индивидуальный риск – пожизненный риск * – прогнозные значения Рис. 18. Характеристика риска Заболеваемость вирусным гепатитом А обусловлена постоянно действующими факторами, причѐм ведущим считается водный, что подтверждается сравнением заболеваемости на территории водоснабжения из Судогодского и Нерлинского водоводов. На территории водоснабжения Нерлинского водозабора заболеваемость в 2 раза выше, чем с Судогодским водопотреблением. Несмотря на выявленный невысокий уровень заболеваемости кишечными инфекциями, проблема с водоснабжением в г. Владимире остается актуальной и в основном это касается уровня биологического загрязнения реки Нерль и состояния труб разводящей системы, т.к. отклонения от требований СанПиН по бактериологическим показателям регистрируются на водопроводных сетях Нерлинской НФС. По степени потенциальной опасности водопровод г. Владимира относят к третьей (высокой) степени: неудовлетворительное состояние водопроводных сетей, 70 % износ водопроводных труб, несвоевременная их замена, аварийные ситуации и утечки на водопроводных сетях. Кроме того, часть населения использует воду родников и колодцев, при этом по 29 официальным данным вода колодцев в 92,4 % проб и вода родников в 47,7 % проб не соответствует санитарным требованиям по бактериологическим показателям, что в конечном итоге может привезти к вспышке острых желудочно-кишечных заболеваний. Приведѐнная оценка эпидемиологического риска не является полной и нуждается в дальнейшем уточнении, так как она не включает риск заболеваний от простейших организмов-паразитов, которые проявляют высокую устойчивость к хлору. В анализе также не учитывалось потребление населением воды из колодцев и родников. Тем не менее в данном проекте показана возможность проводить исследования связи между контролируемыми микробиологическими показателями качества водопроводной воды и острыми кишечными инфекциями бактериального и вирусного происхождения на городском уровне. Таким образом нами количественно оценен потенциальный риск эпидемиологической опасности водопроводной воды на территории г. Владимира. 30 4 ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОГО РИСКА И УЩЕРБА ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ ОТ РАДОНОВОГО ОБЛУЧЕНИЯ В ПОМЕЩЕНИЯХ ГОРОДСКИХ ЗДАНИЙ Непосредственную радиационную опасность для населения представляет не столько сам радон, сколько его дочерние продукты распада, которые, попадая в респираторный тракт и лѐгкие, становятся источниками внутреннего облучения организма. Однако именно радон, являющийся инертным газом, обладает высокой миграционной способностью и может накапливаться в воздухе помещений, достигая высоких концентраций. Известно, что основной вклад в радоновое состояние атмосферного воздуха жилых и производственных помещений вносит поток радона с поверхности грунта. Тем не менее, проблему радиологического воздействия радона на человека нельзя считать исследованной. Существуют проблемы, связанные с определением особенностей формирования доз облучения от изотопов радона и их дочерних продуктов в конкретных условиях. Это связано с рядом факторов, в частности, геолого-геофизические характеристики территорий большинства городов изучены плохо и для многих городов отсутствует статистический материал по содержанию изотопов радона и их дочерних продуктов распада (ДПР) в воздухе. В результате остаются не исследованными пространственновременные закономерности распределения радона на территории города и, как следствие, оказывается не оценѐн масштаб радиационной опасности радона на отдельно взятой территории. Например, это актуально для города Владимира. Кроме того, следует учитывать, что допустимое значение эффективной дозы радонового облучения в конкретных условиях, также как и от суммарного воздействия всех природных источников излучения, в имеющихся нормативных документах не устанавливается, поэтому дать полную и адекватную оценку радиационной опасности помещений на основе только фактических данных практически не представляется возможным. Здесь необходимо использовать прогнозно-аналитические технологии, например провести анализ существующего риска, 31 включающий три компонента: оценка риску, управление риском и распространение полученной информации. Целью настоящей работы явился анализ радиационной опасности от радонового облучения внутри помещений в зданиях города (на примере г. Владимира). Для этого было необходимо провести измерение объѐмной активности изотопов радона и дочерних продуктов распада в воздухе помещений, а также дать оценку дозовых нагрузок и рисков для здоровья населения, на основании которых определяется радиационная опасность от радонового облучения в помещениях зданий города. Объектом исследований явились помещения, расположенные на первых, полуподвальных и подвальных этажах зданий, радон в которых накапливается в результате эксхаляции с поверхности грунта. Обследованию подвергались эксплуатируемые жилые и общественные здания различного типа на территории г. Владимира. Измерения и первичная обработка данных проводились согласно методическим указаниям МУ 2.6.1.715-98. Объѐмную активность радона измеряли радиометром радона (марки РРА-01М-01 «Альфарад»). Радиометр РРА-01М-01 предназначен для экспрессных измерений объѐмной активности 222Rn в воздухе помещений, занесѐн в государственный реестр средств измерений и допущен к применению в Российской Федерации. Он применяется для комплексного санитарно-гигиенического обследования территорий и используется для работы в полевых условиях. Единицей измерения объѐмной активности служит количество беккерелей в кубическом метре (Бк/м3). Значения индивидуальной годовой эффективной дозы внутреннего облучения жителей города за счет изотопов радона и их короткоживущих дочерних продуктов в воздухе помещений рассчитывались согласно МУ 2.6.1.1088-02. В основу проведѐнного анализа положена методология оценки рисков для здоровья населения (US EPA), медико-экологических исследований с использованием ГИС-технологий, а также теории вероятностей, математической статистики и теории информации. Замеры объѐмной активности радона в воздухе помещений проводились в жилых и общественных зданиях г. Владимира в течение 2-х последних лет. Проанализированы результаты обследования 50 помещений, расположенных в панельных, кирпичных и одноэтажных деревянных зданиях, на территории 3 административных районов г. Владимира (без пригородов). На территории города было осуществлено около 100 замеров, результаты которых показали большую вариацию объѐмной активности радона в воздухе помещений: от 20 до 5000 Бк/м 3. 32 Выявлены также значительные колебания концентрации радона по времени. С учѐтом погрешностей измерений рассчитывались эквивалентная равновесная объемная активность (ЭРОА) дочерних продуктов радона-222, радона-220 (торона), общая среднегодовая ЭРОА дочерних изотопов радона в воздухе. Эквивалентная равновесная объемная активность радона – это объемная активность радона в равновесной смеси с его дочерними продуктами, которой соответствует такой же уровень скрытой энергии, что и у исследуемой реальной (неравновесной) смеси. Пример обработки данных по ЭРОА изотопов радона приведѐн в таблице 1. Таблица 1 ЭРОА изотопов радона в воздухе некоторых помещений № п/п 1. 2. 3. 4. … Место измерения: этаж, № помещения, назначение Учреждение, 1-й этаж, книгохранилище Библиотека, подвальные помещения Подвал жилого здания Магазин, 1-й этаж … 222 Rn, Бк/м3 ЭРОАRn 220 Rn, Бк/м3 ЭРОАmax, ЭРОАTn Бк/м3 Дата (перид) измерения 27.01.2003 510 255 51,0 8,9 1,8 508,0 28.01.2003 75 38 11,3 1,3 0,4 80,9 83,9 1,7 16,8 0,5 4803,7 103,6 … ОА Rn 24.03.2003 4823 2412 482,3 05.05.2003 96 48 14,4 … … … Tn … Полученные таким образом данные по ЭРОА были положены в основу оценки риска здоровью населения. Оценка риска здоровью при анализе качества среды помещений подразумевает выполнение четырех основных этапов: 1) идентификацию опасности; 2) оценку зависимости «доза–ответ»; 3) оценку экспозиции; 4) характеристику риска. Этап 1. 1-й этап анализа – определение (идентификация) опасности – сводится к оценке доступных доказательств самого факта присутствия, а также меры опасности изотопов радона и их дочерних продуктов распада, способных вызывать вредное воздействие на человека. На рис. 2.19 показано распределение для плотности вероятности р(х) среднегодовых значений ЭРОА (qЭРОА) дочерних продуктов изотопов радона в исследуемых помещениях. Данная зависимость была построена на основании нормального закона распределения p(x) по данным замеров объѐмной активности радона в воздухе помещений при значениях qЭРОА в логарифмической шкале ( x ln q ЭРОА ). Такое нормальное распределение для логарифма величины ЭРОА – для радона, радия (материнского для радона элемента) и многих 33 Radon других рассеянных элементов – является характерным распределением, имеющим место при измерениях в естественных ландшафтах. Данный подход позволяет учесть в радоновой составляющей пространственную неоднородность и временные колебания концентраций на обследуемой территории города. Этап 1. Определение (идентификация) опасности от радонового облучения в помещениях зданий г. Владимира Плотность распределения вероятности p(x) среднегодовых значений ЭРОА дочерних продуктов изотопов радона (qЭРОА) p (x ) 0 . 3 0 Нормальное распределение для p(x) при значениях qЭРОА в логарифмическом масштабе 3σ px 0.25 2 e 2 2 x ln q ЭРОА 0.20 Оценка координаты центра распределения 0.15 Вероятность x XЦ 1 2 n 0.10 XЦ ln qiЭРОА n i 1 0.05 200 Бк/м3 XЦ 80 Бк/м3 xmax 8200 Бк/м3 0.00 3 4 5 6 7 8 9 Среднее квадратическое отклонение 10 n x xi Статистические параметры распределения значений qЭРОА 2 i 1 ln(qЭРОА) qЭРОА, Бк/м3 Математическое ожидание значений qЭРОА, XЦ 4,42 80 Среднее квадратическое отклонение, σ 1,53 – Прогнозируемое максимальное значение qЭРОА, xmax 9,01 8200 Параметр XЦ ЭРОА Вероятностное описание распределения q дано для помещений, расположенных на первых, полуподвальных и подвальных этажах зданий г. Владимира n 1 Вероятность регистрации значений qЭРОА свыше 200 Бк/м3 9 , 01 w p x dx 0,283 ln( 200) Рис. 19. Определение (идентификация) опасности Как следует из рис. 2.19, нами были определены статистические параметры распределения для ЭРОА дочерних продуктов изотопов радона: математическое ожидание (Xц) для ЭРОА, среднее квадратическое отклонение в значениях натурального логарифма ЭРОА (σ) и прогнозируемое максимальное значение ЭРОА (xmax). В качестве последнего параметра рассмотрено значение на уровне пороговой величины плотности вероятности соответствующей отклонению от Xц на расстоянии 3σ («правило трѐх сигм»). Исходя из расчѐтов среднегодовое значение ЭРОА дочерних продуктов изотопов радона в воздухе помещений на территории города можно принять равным 80 Бк/м3, что в 2,5 раза меньше нормативной величины (200 Бк/м3), принятой в НРБ-99 для помещений в эксплуатируемых жилых 34 и общественных зданиях. Прогнозируемое максимально возможное значение ЭРОА по результатам наших измерений оценивается величиной, не превышающей 8200 Бк/м3. Полученные статистические показатели позволили оценить 3 вероятность регистрации значений ЭРОА свыше 200 Бк/м , которая для помещений, расположенных на первых, полуподвальных и подвальных этажах зданий г. Владимира, составляет около 28%. Таким образом, повышенное содержание радона в домах может быть, достаточно характерным для исследуемого региона. Этап 2. На втором этапе идѐт оценка зависимости «доза–ответ». Это поиск количественных закономерностей, связывающих получаемую человеком дозу при накоплении в помещении с вероятностью неблагоприятного для его здоровья эффекта. Оцениваются зависимости, определяющие степень воздействия на человека различных доз радонового облучения. При этом в дозовой нагрузке учитываются объѐмные активности изотопов радона и их дочерних продуктов распада. Нами предлагается вариант алгоритма оценки радиационного риска от радонового облучения, который включает последовательное выполнение следующих расчѐтов: ЭРОА дочерних продуктов распада радона, среднегодовой экспозиции по ЭРОА, индивидуальной полученной эффективной дозы облучения, интенсивности риска развития неблагоприятных для здоровья стохастических эффектов и наконец, индивидуального и популяционного риска. Данный алгоритм приведѐн на рис. 20. 35 Рис. 20. Оценка зависимости «доза – ответ» Главными показателями биологического воздействия радиации на организм являются эффективная доза и риск. При этом основным вопросом, стоящим перед исследователями радоновой проблемы, является вопрос о связи дозы, полученной дыхательной системой человека от воздействия продуктов распада изотопов радона и риска возникновения злокачественных опухолей дыхательного тракта. В отношении воздействия радона МКРЗ выявила ряд физических и биологических параметров (концентрация пыли, центров конденсации влаги, интенсивность дыхания, свойства респираторного тракта и др.), благодаря наличию которых удалось получить универсальные значения доз и рисков для детей и взрослого населения и работающего персонала на единицу экспозиции. С их учетом МКРЗ приняла единое значение коэффициента вероятности смертельных раков для персонала и населения на единицу экспозиции по ЭРОА (в Бк∙ч∙м–3). Это значение составляет величину, равную 4,45∙10–10 (Бк∙ч∙м–3)–1 для радона-222. Коэффициент риска (ущерба) по ЭРОА от торона на единицу экспозиции признан в 4,6 раза большим по сравнению с радоном-222 и составляет значение 2,05∙10–9 (Бк∙ч∙м–3)–1. 36 На верхнем графике (рис. 20) показана вероятность получения той или иной эффективной дозы в помещении на территории города. Следует отметить, что численные значения вероятных уровней дозовых нагрузок, используемых для качественной характеристики радиационной опасности среды помещений, справедливы для населения, находящегося внутри жилых помещений около 80% времени. Это означает, что эффект биологического воздействия радона на органы человеческого организма рассматривается как не зависящий от назначения помещения. При этом возможны очень высокие интегральные индивидуальные годовые дозы, требующие безусловных защитных мероприятий. Согласно санитарным правилам СП 2.6.1.1292-03, облучение населения природными источниками излучения считается повышенным, если суммарная эффективная доза за счет всех основных природных источников излучения превышает 5 мЗв/год; если дозы облучения населения превышают 10 мЗв/год, то облучение населения является высоким. На нижнем графике (рис. 20) отражена зависимость для интенсивности индивидуального риска рака лѐгких как функция от индивидуальной полученной эффективной дозы. Для изотопов радона и их ДПР – это линейная беспороговая зависимость. Опасность генетических эффектов от радона практически отсутствует. Поэтому весь риск от радона связывают именно со смертностью от рака органов дыхания, пренебрегая остальными эффектами. Этап 3. На третьем этапе производится оценка экспозиции – оценивается величина, длительность, частота экспозиции человека, а также общее число людей, подвергающихся воздействию изотопов радона и их ДПР. На рис. 21 эти данные приведены для г. Владимира. Важно, что в данном случае оценка экспозиции опирается на фактические данные измерений объѐмной активности радона внутри помещений, а не на математические модели диффузии и рассеивания изотопов радона и ДПР. Проведѐнный анализ (он основывается на ГИС-технологиях) показывает, что на первых этажах зданий проживает и работает около 75 тыс. человек. Эта группа населения (экспонируемая популяция) подвергается воздействию радона при среднем ЭРОА равном 80 Бк/м3. Причем 21 тыс. чел. из них (критическая группа) подвергается воздействию более 200 Бк/м3. На рис. 2.21 для экспонируемой популяции показан также сценарий воздействия радона и частотное распределение вероятных уровней дозовых нагрузок. Используется соотношение Шеннона энтропийного интервала неопределѐнности, которое позволяет выявить максимальное 37 Radon воздействующее значение ЭРОА дочерних продуктов радона; оно составляет 1960 Бк/м3. Поэтому диапазон воздействующих концентраций ДПР изотопов радона в воздухе помещений, расположенных на первых, полуподвальных и подвальных этажах зданий г. Владимира, следует оценивать (в пересчѐте на ЭРОА) от 20 до 1960 Бк/м3. При более высоких значениях ЭРОА невозможно судить одновременно с одинаково высокой точностью об индивидуальных эффективных дозах и о количестве людей их получающих. Этап 3. Оценка воздействия (экспозиция) 1. Население тыс. % чел. Бк/м3 3. Частотное распределение вероятных уровней дозовых нагрузок E = 0 10 мЗв/год Ni = 48,7 тыс. чел. 6,00 N, тыс. чел. 80 6,1 >200 3. Остальное население 264,13 77,9 20 4. Население г. Владимира 339,20 100,0 – 6,00 природный, внутри помещений, 5,00 первые, полуподвальные и 5. Воздействующая концентрация q 3 =20 1960 Бк/м ; 6. Пути поступления qЭРОАср=80 9. Экспонируемая популяция 10. Географический охват 9,5 9,0 10,0 8,5 8,0 7,5 7,0 6,5 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 0,00 15 20 25 30 35 40 45 3 Бк/м ингаляция 50 E, мЗв/год 3,50 N, тыс. чел. 19,2 ч/сут; 7040 ч/год 2,50 постоянная, интермиттирующая 2,00 75,07 тыс. чел. 1,50 г. Владимир (без пригородов) 1,00 E > 50 мЗв/год Ni = 5,4 тыс. чел. 1960 Бк/м 8. Частота воздействия 3,0 1,00 3,00 7. Продолжительность экспозиции 2,5 2,00 вдыхание воздуха ЭРОА 2,0 3,00 воздух, пыль 4. Маршрут(ы) воздействия E = 10 50 мЗв/год Ni = 20,6 тыс. чел. 4,00 подвальные этажи зданий 3. Транспорт / накопление 1,5 0,5 E, мЗв/год 8,00 N, тыс. чел. 7,00 газ радон, физический агент 2. Источник(и) 1,0 0,00 Характеристика 1. Агент(ы) 2,00 3 Элемент анализа 3,00 1,00 2. Сценарий воздействия № 4,00 80 Бк/м 22,1 21,02 3 1 75,07 2. Критическая группа 200 Бк/м 2 1. Экспонируемая популяция 3 5,00 4 6,0 Группы 3 qЭРОА, Область неопределѐнностей 0,50 11. Период оценки настоящее, будущее изолированное беспороговое воздействие радона на организм 0,00 100,0 150,0 200,0 250,0 300,0 350,0 E, мЗв/год Рис. 21. Оценка экспозиции Кроме того, на рис. 21 для экспонируемой популяции дано описание специфических условий экспозиции: совокупности факторов, предположений и заключений о воздействии изотопов радона и их ДПР. В данном случае сценарий экспозиции учитывает один путь поступления и один маршрут воздействия. Проведѐнный анализ основывается на предположении, что радон обладает изолированным беспороговым воздействием на организм человека. Как видно из наших оценок, большая часть экспонируемой популяции населения г. Владимира получает дозовые нагрузки до 10 мЗв/год; высоким дозовым нагрузкам от природных источников излучения 38 подвергается около 25 тыс. чел. (или 7,3% населения г. Владимира). Причѐм основной вклад в дозовую нагрузку дают изотопы радона и их ДПР. Вклад остальных природных источников ионизирующего излучения в дозовую нагрузку не превышает 1 мЗв/год. Этап 4. Заключительный этап нашего анализа – характеристика риска. Данный этап включает, помимо оценки количественных величин риска, анализ и характеристику неопределенностей, связанных с проведѐнными оценками, и обобщение всей информации по оценке риска. Эти результаты показаны на рис. 22. При выявлении радиационной опасности внутри помещений от радонового облучения, неопределѐнности вызваны главным образом проблемами полноты статистической выборки и неопределѐнностями, заложенными в модели воздействия «доза – эффект». По первому фактору достоверность оценки уровней облучения населения в значительной мере зависит от степени представительности (репрезентативности) выборки в помещениях обследуемых зданий. Поскольку содержание радона в воздухе внутри помещений зависит как от геолого-геофизических характеристик мест застройки, так и от строительных и конструктивных характеристик зданий, то представительность выборки, прежде всего, должна быть обеспечена именно по этим характеристикам. Однако обычно (это верно и для г. Владимира) отсутствует достоверная информация о радиационных и геолого-геофизических характеристиках мест застройки, о строительных и конструктивных параметрах зданий, поэтому вопрос о необходимом и достаточном объеме измерений, количестве подлежащих радиационному контролю помещений остаѐтся открытым и определяется априорно. Относительно небольшой объѐм выборки снижает достоверность оценок, однако известный закон распределения радона позволяет всѐ же произвести расчѐт дозовых нагрузок и рисков с достаточно высокой достоверностью. Radon 39 Этап 4. Характеристика риска 1. Анализ неопределѐнностей 2. Характеристика радиационного риска в помещениях зданий г. Владимира от радонового облучения (1) Неопределенность, вызванная проблемами статистической выборки . Доверительная вероятность для выборки из n отсчѐтов n 1 ; n 1 PД PД 95 % 1. Численность, тыс. чел. 2. Среднегодовое значение ЭРОА (2) Неопределенность в модели воздействия («доза –эффект») P, 2,5E+04 –3 Бк•ч•м Среднесуточная экспозиция Остальное популяция население 75,07 264,13 80 20 5,32 130,4 1,33 – 1,88 46,16 0,47 – 0,3 6,9 0,1 – 51 18 радона, Бк/м3 24 ч/сут 3. Индивидуальная эффективная доза, мЗв/год – среднее значение 1,5E+04 1,0E+04 – максимальное значение 19,2 ч/сут 4. Индивидуальный риск 5,0E+03 стохастических эффектов 8 ч/сут 0,0E+00 0 100 200 300 400 500 ЭРОА изотопов радона 600 700 800 900 1000 облучения, % qЭРОА, Бк/м3 – среднее значение 0,30 – максимальное значение 0,25 Вероятность Экспонируемая дочерних продуктов изотопов 2,0E+04 p(E) Параметр 5. Ожидаемая потеря лет жизни 24 ч/сут 0,20 – среднее значение 0,15 – максимальное значение 6. Общий популяционный риск 0,10 19,2 ч/сут (ожидаемое число случаев рака 0,05 8 ч/сут органов дыхания за год) 0,00 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Индивидуальная эффективная доза 45 50 E, мЗв/год Рис. 22. Характеристика риска Другой фактор – неопределѐнность в модели «доза – эффект» – связана главным образом с выбором времени экспозиции по ЭРОА. На зависимости рис. 22 показаны вероятные уровни годовой эффективной дозы от радонового облучения, получаемые населением на территории г. Владимира для трѐх вариантов экспозиции. Характеристика риска дана для экспонируемой популяции и остального населения г. Владимира и включает следующие параметры: среднее значение ЭРОА, средние и максимальные значения индивидуальной эффективной дозы, средние и максимальные значения индивидуального пожизненного риска за счѐт стохастических эффектов, средние и максимальные значения ожидаемой потери лет жизни из-за облучения (показатели ущерба для здоровья), общий популяционный риск – ожидаемое число возможных случаев заболевания раком органов дыхания в среднем за год. Полученные в наших исследованиях результаты позволяют сделать вывод о том, что фактор влияния на население радонового облучения нельзя не учитывать при радиационно-гигиенических исследованиях 40 помещений и медико-экологических исследованиях урбанизированных территорий. Для г. Владимира проведѐнный анализ показывает, что 22% населения подвергается риску рака лѐгких в среднем в 4 раза большему, чем в стандартных условиях. Действительно, суммарный популяционный риск от радонового облучения для г. Владимира составляет 69 год–1 (число выявленных случаев заболевания раком органов дыхания в год), в то время как приемлемым риском для города, типа г. Владимира, следует считать число 23 год–1, соответствующее среднегодовому значению ЭРОА в 20 Бк/м3. Согласно МУ №239/66/288-99 этот уровень фона для облучения от радона принимается за приемлемый. Достижение этого допустимого показателя вполне реальная задача для г. Владимира, если на территории города на регулярной основе вести мониторинг объѐмной активности радона в воздухе помещений, который позволил бы выявлять помещения с повышенными концентрациями радона и проводить на основе этого соответствующие мероприятия по управлению риском. В то же время следует учитывать, что снижение индивидуального и популяционного рисков от радонового облучения до уровня, существенно ниже допустимого, нереально и экономически нецелесообразно. В настоящей работе приведены прогнозные оценки радиационного риска без учѐта специфических особенностей исследуемых популяций населения и территорий. Предложенная методика позволяет изучать временную динамику уровней облучения в условиях различных территорий и помещений. Однако следует отметить, что, конечно, оценка риска не может заменить хорошо спланированного и грамотно проведенного эпидемиологического исследования. Тем не менее, главное достоинство методологии оценки риска применительно к радоновому облучению – это логичность и системность построения, обоснованность основных этапов анализа, возможность получения, хотя и ориентировочных, но достаточно ясных для специалиста результатов в виде, пригодном для основы принятия управленческих решений. 41 5 МЕТОДОЛОГИЯ СРАВНИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА РИСКОВ ЗДОРОВЬЮ КАК НАЧАЛЬНОГО ЭТАПА УПРАВЛЕНИЯ РИСКАМИ 5.1 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СРАВНИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА РИСКОВ ЗДОРОВЬЮ Комплексная оценка ущерба подразумевает разработку математической модели сравнительного анализа рисков и оценки ущербов здоровью населения в условиях промышленного центра от загрязнения атмосферного воздуха в результате реализации канцерогенных эффектов и неканцерогенных хронических эффектов – как наиболее опасных неспецифических патологий, характеризующихся длительным латентным периодом. Неканцерогенные немедленные (острые) эффекты обусловлены рефлекторными реакциями организма в ответ на загрязнение неканцерогенами – в большинстве случаев характеризуются наименьшей степенью тяжести, за исключением острых отравлений, и поэтому могут быть исключены из анализа. Сравнительный анализ риска – это процесс сравнения и ранжирования различных типов риска для определения приоритетов при его регулировании и распределении финансовых вложений [34, 24]. Это также начальный этап управления рисками, в котором формулируется суждение о выраженности и приемлемости риска, осуществляется сравнение рассчитанных рисков от воздействия фактора окружающей среды с рисками, вызываемыми другими агентами или социальными факторами, и выгодами, связанными с применением этого фактора среды. На этой основе принимается решения о «приемлемом риске». Сравнительная характеристика риска рассматривается не только как аналитический процесс, но и как система методов и моделей, включающих постоянное измерение, сопоставление и ранжирование факторов окружающей среды. Сравнительный анализ рисков является методически слабо разработанным. Существующие подходы позволяют ранжировать отдельно канцерогенные и неканцерогенные риски. Однако единой универсальной модели ранжирования различных типов рисков с точки 42 зрения установления приоритетов управления не существует. Ранжирование на основе количественных оценок не всегда возможно. Канцерогенный и неканцерогенный риски практически трудно соединить, так как часто используются разные единицы измерения этих рисков. Кроме того, имеется много неопределенностей в оценке риска, которые не всегда могут быть учтены. Следует также учитывать, что сама по себе величина риска – это вероятность развития какого-либо неблагоприятного эффекта у индивидуума или группы людей, в которой не учитывается ни патогенез, ни степень тяжести неблагоприятных эффектов, ни численность экспонируемой популяции (кроме популяционного риска). Поэтому только лишь сами величины рисков не могут быть положены в основу сравнительного анализа. Сравнивать риски можно, лишь используя понятие натурального ущерба здоровью. Следовательно, необходимо разрабатывать математические модели сравнительной оценки ущерба здоровью населения, являющиеся основой ранжирования рисков. Ущерб – это математическое ожидание размера нежелательных последствий, то есть произведение вероятности (риска) и тяжести последствий события. Ущерб здоровью человека – это сложное понятие, сочетающее вероятность, степень тяжести эффекта и время его проявления, величину которого можно выразить в числе лет полноценной жизни, потерянных в результате преждевременного заболевания или смерти, вызванных воздействием неблагоприятного фактора. Эффекты, измеряемые с помощью ущерба, выражаются также числом дней острых заболеваний различного типа, числом случаев хронических заболеваний и числом смертей или потерянных лет жизни от преждевременной смерти [17]. Однозначно это понятие не определено. Тем не менее, как и для риска, различают индивидуальный и популяционный натуральные ущербы для здоровья. В основу сравнительного анализа рисков нами положен анализ натурального популяционного ущерба здоровью населения. Ущерб здоровью популяционный – это ожидаемое число потерянных человеколет здоровой жизни в популяции в результате воздействия неблагоприятного фактора, который обычно выражается через мультипликативную модель: G R POP U Данная модель впервые была предложена для расчѐта «радиационного ущерба» в публикации 26 (МКРЗ, 1977), как мера вреда, который может быть причинен группе людей и их потомству в результате воздействия источника излучений. В данном случае ущерб для здоровья, кроме пожизненной вероятности смертельных раков, учитывает также величину 43 потерянной от них продолжительности жизни, и потерю лет полноценной жизни от несмертельных раков и генетических повреждений (МКРЗ, 1990) [45, 43, 44]. Перспективность такого подхода к решению стратегической задачи оценки безопасности человека подтверждается тем, что анализ общей тенденции нормирования вредных факторов среды показал следующую закономерность: методические подходы, используемые при нормировании радиационного облучения, со временем начинают применяться по отношению к другим вредным факторам. Наиболее близкими к ионизирующему излучению по характеру воздействия являются канцерогенные химические вещества. Поэтому подходы к оценке канцерогенных химических рисков по методике Агентства по охране окружающей среды США (US.EPA) и радиационных рисков по методике Научной комиссии ООН по атомной радиации (НКДАР) схожи и носят вероятный (стохастический) характер. В 90-е годы благодаря результатам научных исследований последних десятилетий научно обосновано и рекомендуется для ряда химических загрязнителей использовать линейную зависимость ущерба, подобную той, которая давно уже применяется в оценке и нормировании радиационного риска. Такой подход стал применяться к химическим канцерогенам и загрязнителям атмосферы, выбрасываемым в окружающую среду предприятиями энергетики (летучая зола, SO2 и NOх). Таким образом используемая нами модель оценки популяционного ущерба в результате реализации канцерогенных и неканцерогенных эффектов включает четыре переменные. 1. G – интенсивность натурального популяционного ущерба здоровью, отражающий количество потерянных чел.-лет полноценной жизни в экспонируемой популяции за год из-за преждевременной смерти или болезни (чел.-лет/год) . Популяционный ущерб – это мера отрицательного влияния на общество болезней и преждевременных смертей, которая позволяет выявить относительную значимость каждого заболевания, сравнить популяции, обоснованно проводить количественные оценки ущерба от преждевременной смертности населения. 2. R – среднегодовая интенсивность индивидуального канцерогенного или неканцерогенного риска (год–1). 3. POP – численность экспонируемой популяции, чел. Экспонированная популяция – популяция, подвергающаяся воздействию вредного фактора. Численность экспонированной популяции является одним из важнейших факторов для решения вопроса о приоритетности природоохранных мероприятий, возникающего при использовании результатов оценки риска в целях «управления риском». 44 4. U – средняя величина сокращения лет потенциальной жизни, которые могут быть потеряны человеком из-за реализации неблагоприятного для здоровья эффекта, болезни или преждевременной смерти, чел.-лет/чел; это мера тяжести вредного эффекта для здоровья человека, т.е. математическое ожидание сокращения продолжительности жизни человека, измеряемая в чел.-лет/чел либо чел.-лет/ 1000 чел, в результате воздействия вредного фактора. Потерянные годы потенциальной жизни (ПГПЖ) – это мера отрицательного влияния на общество болезней и преждевременных смертей используемая в потенциальной демографии. Рассчитывается как сумма разностей между пороговым значением возраста жизни и фактическим возрастом смерти всех лиц, умерших в течение года моложе порогового значения возраста смерти. ВОЗ рекомендует при этом величину порогового возраста принять за 70 лет. Потерянные годы потенциальной жизни на 1 тыс. человек рассчитываются делением величины предыдущего показателя на численность населения изучаемого региона и последующим умножением на 1000. Например, в радиационной гигиене принято, что среднее сокращение длительности периода полноценной жизни в результате возникновения стохастических эффектов облучения является равным 15 лет, а среднее сокращение длительности периода полноценной жизни в результате возникновения тяжелых последствий от детерминированных эффектов облучения – 45 лет [32, 54]. На основе анализа публикаций и регрессионного анализа средней величины сокращения лет потенциальной жизни нами предложена зависимость этой переменной от степени тяжести неблагоприятных эффектов, которая может быть выражена сложной показательной функцией: H H0 U U 0 10 где α и β – эмпирические коэффициенты; H – степень тяжести эффектов, выражаемая количеством баллов от 1 до 7. Учитывая накопленные исследователями данные по тяжести патологий, возникающих в результате воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды, среднюю величину сокращения лет потенциальной жизни по нашему мнению условно можно аппроксимировать экспоненциальной кривой. Действительно, натуральный ущерб растѐт при возрастании степени тяжести эффектов по экспоненциальному закону. Регрессионный анализ этой функции является предметом медикостатистических исследований показателей потенциальной демографии. Если в традиционной демографии основной единицей измерения считается 45 единичное событие: рождаемость, заболеваемость, смертность и т.п., то в потенциальной демографии такой единицей является продолжительность того или иного состояния: продолжительность пребывания в состоянии инвалидности, продолжительность заболевания, годы, потерянные вследствие преждевременной смертности и т.д. Предлагаемая зависимость носит ярко выраженный нелинейный характер. Кроме того, характеристика тяжести патологии, возникшей от воздействия на человека токсических веществ, является методически недостаточно разработанной. Вместе с тем разработаны различные шкалы по тяжести воздействия и большинство из них достаточно субъективные. Факторы, рассматриваемые в разрабатываемых по тяжести шкалах, включают функциональные изменения, влияние на благосостояние, природу заболевания в понятии жизнестойкости, обратимости процесса и управляемости. Различные шкалы выделяют различные факторы и нет универсального приемлемого подхода. Подход, предложенный и применяемый агентством по охране окружающей среды США, классифицировал все эффекты на здоровье человека в соответствии с их угрозой жизнеспособности организма (Unfinished Business, EPA, 1987) [28]. Было выделено 7 точек по тяжести эффектов (табл. 2). Таблица 2 Ранжирование неблагоприятных эффектов для здоровья человека Эффекты Сердечно-сосудистые Увеличение частоты сердечных приступов Усиление стенокардии Повышение артериального давления Влияние на развитие плода Фетотоксичность Нарушение оссификации плода Низкая масса тела Тератогенность Гематопоэтические Метгемоглобинемия Снижение продукции гемма Гипоплазия костного мозга Нарушение синтеза гемма Иммунологические Герпес Аллергические реакции Увеличение частоты инфекционных заболеваний Влияние на почки Тубулярная дегенерация Оценка 7 5-6 4 6 7 4 7 5 4 5 4 1 3 4 5 46 Эффекты Дисфункция Гиперплазия Гипертрофия Атрофия Некроз Респираторные Эмфизема Раздражающее действие на слизистые оболочки носовой полости Раздражающее действие на легкие Изъязвление слизистых носовой полости Атрофия слизистых оболочек Бронхит Нарушение функции легких Поражение легких Пневмония Отек легких Лихорадка Понтиака Застой Геморрагии Альвеолярный коллапс Фиброз Раздражение клеток носовой полости Структурные изменения в легких Увеличение частоты приступов астмы Увеличение частоты респираторных заболеваний Сужение бронхов Снижение средней объемной скорости выдоха Влияние на печень Гепатит А Желтуха Увеличение массы Повышение активности ферментов Некроз Мутагенность Наследственные нарушения Цитогенетические Нейротоксические / поведенческие Сенсорное раздражение Судороги Задержка развития Снижение чувствительности роговой оболочки глаза Изменения сетчатки Возрастные изменения зрения Снижение активности холинэстеразы Нарушение способности к обучению Нейропатия Оценка 3 3 3 4 6 6 2 3 3 3 4 4 4 5 6 5 3 4 5 5 2 5 4 4 4 3 5 4 3 2 6 7 4 2 6 7 2 4 2 5 6 6 47 Эффекты Снижение сенсорной чувствительности Раздражительность Тремор Репродуктивные Пост-имплантационная гибель Тестикулярная дегенерация Повреждение сперматоцитов Снижение массы семенников Гипоплазия матки Аспермия Увеличение числа резорбций Образование гигантских клеток Увеличение частоты спонтанных абортов Прочие Необозначенные органические эффекты Необозначенные острые эффекты Смерть Раздражение глаз Эрозия эмали зубов Катаракта Лейшманиоз Влияние на надпочечники Желудочно-кишечные заболевания Повреждения костей, поражение зубов Симптоматические эффекты (головная боль) Болезнь легионеров Оценка 3 3 4 4 4 4 3 3 6 4 2 5 7 2 3 5 3 4 2 3 5 Данная таблица была разработана, как руководство к шкалированию тяжести эффектов, возникающих в результате воздействия вредных факторов на здоровье человека и приведена в Методических рекомендациях Департамента Госсанэпиднадзора Минздрава России от 27 февраля 2001 года № 11-3/61-09. Однако в конечном итоге указанная шкала базируется на неколичественных критериях оценки, что не позволяет определить степень постоянства, обратимости и управляемости эффектов на здоровье [28]. Поэтому с ростом степени тяжести эффектов H, возникающих в результате неблагоприятных факторов окружающей среды, наблюдается и рост неопределѐнности в оценках средней величины сокращения лет потенциальной жизни U. Тем не менее, в основу шкалы определения тяжести эффектов было положено понятие «угрозы жизнеспособности организма», которое напрямую связано с показателями потенциальной демографии, такими как потерянные годы потенциальной жизни. 48 В некоторых случаях вещество может вызвать несколько симптомов или синдромов и, кроме того, тяжесть воздействия на здоровье зависит от дозы или воздействующей концентрации вещества. Например, кадмий при низких дозах воздействия может вызвать почечную дисфункцию, а при высоких дозах – почечную дегенерацию и врожденные дефекты. Лучше рассматривать множественные эффекты для каждого загрязнителя. Однако в случае оценки неканцерогенного риска тяжесть воздействия должна соответствовать уровню оцениваемой концентрации. Для канцерогенных эффектов степень их тяжести принимается равной 7, как для наиболее опасных и реально (или потенциально) создающих наибольшую угрозу жизнеспособности организма, популяции в целом и будущих поколений. Фактически в отечественной системе гигиенического нормирования также принята 7 балльная шкала ранжирования (в соответствии с P 2.2.2006 – 05 «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда»): 1 степень тяжести – оптимальные условия (1 класс) – условия, при которых сохраняется здоровье человека и создаются предпосылки для поддержания высокого уровня работоспособности. Оптимальные нормативы факторов среды установлены для микроклиматических параметров и факторов трудовой нагрузки. Для других факторов за оптимальные условно принимают такие условия, при которых вредные факторы отсутствуют либо не превышают уровни, принятые в качестве безопасных для населения. 2 степень тяжести – допустимые условия (2 класс) характеризуются такими уровнями факторов среды и трудового процесса, которые не превышают установленных гигиенических нормативов для рабочих мест, а возможные изменения функционального состояния организма восстанавливаются во время регламентированного отдыха и не оказывают неблагоприятного действия в ближайшем и отдаленном периоде на состояние здоровья и потомство. Допустимые условия труда условно относят к безопасным. 3 степень тяжести – условия (3.1 класс) характеризуются такими отклонениями уровней вредных факторов от гигиенических нормативов, которые вызывают функциональные изменения, восстанавливающиеся, как правило, при более длительном (чем к началу следующей смены) прерывании контакта с вредными факторами и увеличивают риск повреждения здоровья. 4 степень тяжести – (3.2 класс) уровни вредных факторов, вызывающие стойкие функциональные изменения, приводящие в большинстве случаев к увеличению профессионально обусловленной 49 заболеваемости (что может проявляться повышением уровня заболеваемости с временной утратой трудоспособности и, в первую очередь, теми болезнями, которые отражают состояние наиболее уязвимых для данных факторов органов и систем), появлению начальных признаков или легких форм профессиональных заболеваний (без потери профессиональной трудоспособности), возникающих после продолжительной экспозиции (часто после 15 и более лет). 5 степень тяжести – условия труда (3.3 класс) , характеризующиеся такими уровнями факторов рабочей среды, воздействие которых приводит к развитию, как правило, профессиональных болезней легкой и средней степеней тяжести (с потерей профессиональной трудоспособности) в периоде трудовой деятельности, росту хронической (профессионально обусловленной) патологии. 6 степень тяжести – условия труда (3.4 класс), при которых могут возникать тяжелые формы профессиональных заболеваний (с потерей общей трудоспособности), отмечается значительный рост числа хронических заболеваний и высокие уровни заболеваемости с временной утратой трудоспособности. 7 степень тяжести – опасные (экстремальные) условия труда (4 класс) характеризуются уровнями факторов рабочей среды, воздействие которых в течение рабочей смены (или ее части) создает угрозу для жизни, высокий риск развития острых профессиональных поражений, в т. ч. и тяжелых форм. Для установления зависимости между средней величиной сокращения лет потенциальной жизни U и степенью тяжести эффектов H, возникающих в результате неблагоприятных факторов окружающей среды, использовались усреднѐнные статистические данные по нозологическим группам в Российской Федерации (рис. 23). 50 U, лет 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0,00 0 1 43,51 39,47 15,02 8,12 0,00 2 0,09 3 4 5 Степень тяжести эффектов, H 6 7 Рис. 23. Диаграмма зависимости между средней величиной сокращения лет потенциальной жизни U и степенью тяжести эффектов H Для эффектов, относящихся к высокой степени тяжести (H = 5 – 6), характерна высокая частота встречаемости. По этой причине среднее значение потерянных лет жизни на один случай заболевания значительно больше, чем средняя потеря лет жизни в случае немедленной смерти или других тяжѐлых эффектов с наивысшей степенью тяжести (H = 7), но характеризующихся большим латентным периодом и низкой частотой встречаемости. На основе регрессионного анализа данных для России были вычислены значения коэффициентов в модели: H 5, 624 U 45 10 2 , 686 4, 945 Выразим натуральный популяционный ущерб с учѐтом показательной функции: H 5, 624 G R POP 45 10 2 , 686 4, 945 Прологарифмировав это выражение, получим: lg G lg R lg POP 1,653 H 5,624 2, 686 4,945 Введем понятие индекса ущерба IG – интегрального числового критерия, отражающего уровень популяционного ущерба здоровью населения от воздействия вредного фактора: 51 IG H lg R lg POP 1,653 5,624 2, 686 4,945 Учитываемые в формуле переменные в большинстве случаев будут находиться в следующих диапазонах: – логарифм индивидуального среднегодового риска lg R от -8 до 0, – логарифм численности экспонируемой популяции lg POP от 0 до 7, – степень тяжести эффектов H от 1 до 7. Отсюда рассчитываемый индекс ущерба должен принадлежать 18,7; 8,64 . диапазону I G Эта формула работает для различных типов риска, как канцерогенных, так и неканцерогенных. При этом учитываются собственно величины рисков неблагоприятных эффектов, приведенные к одинаковым единицам измерения – индивидуальному среднегодовому риску, численность экспонируемой популяции и степень тяжести вредных эффектов здоровью населения в соответствии с их угрозой жизнеспособности организма. Таким образом, индекс ущерба становится возможным использовать в сравнительном анализе рисков, т.е. осуществлять сравнение и ранжирование различных типов риска на территории промышленного центра для определения приоритетов при его регулировании и распределении финансовых вложений на научной основе. Сравнение (отношение) популяционных ущербов здоровью осуществляется по формуле: G1 G2 10 I G1 IG 2 Суммарный индекс ущерба по различным заболеваниям, территориям и др. оценивается по формуле: n IG I 10 G i lg i 1 Предлагаемый нами комплексный индикатор, которым является индекс ущерба, имеет различные области применения: – сравнение относительной важности различных заболеваний или группы заболеваний в популяции; – сравнение бремени болезней в различных популяциях (как различных слоях населения внутри региона, так и между регионами); – определение социально уязвимых групп населения; – сравнение пользы для здоровья от различных мероприятий или комплекса мероприятий; – сравнения эффективности затрат от проводимых мероприятий или комплекса мероприятий для планирования и оценки; 52 – определение приоритетов в исследованиях в области здравоохранения. По сравнению с существующими разработками предлагаемая нами модель индекса ущерба позволит осуществлять экспрессную оценку и сравнительный анализ рисков и ущербов здоровью населения промышленных центров по источникам загрязнения, по веществам, по поражаемым органам и системам; изучать временную динамику уровней риска в условиях различных территорий. Данный подход имеет жесткую клиническую ориентацию и сфокусирован на знании патогенеза и природы заболевания, которые лежат в основе оценки нетрудоспособности и смертности, а также положительного эффекта от проведенных мероприятий. 5.2 АПРОБАЦИЯ МОДЕЛИ СРАВНИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА РИСКОВ ЗДОРОВЬЮ В УСЛОВИЯХ ПРОМЫШЛЕННОГО ЦЕНТРА Сегодня наиболее перспективные методические подходы, отвечающие современным тенденциям развития научных знаний о воздействии среды на человека, разработаны в области радиационной безопасности. В результате многолетних исследований установлено, что радиационное поражение может вызвать как детерминированные, так и стохастические эффекты в отдаленные периоды времени. В частности, для радиационного канцерогенеза характерно наличие относительно большого латентного периода (интервала времени между воздействием и возможным появлением рака). Для большинства радиогенных раковых заболеваний минимальное его значение – 10 лет, среднее – 40 – 50 лет. По этой причине среднее значение потерянных лет жизни на один случай радиогенного летального рака значительно меньше, чем средняя потеря лет жизни в случае немедленной смерти в результате аварии или несчастного случая. Картина аналогична и для химического канцерогенеза. Таким образом, смерть от радиационного (химического) рака может наступить много лет спустя после факта воздействия. На этой базе совершен принципиально новый шаг в отечественной системе гигиенического нормирования, а именно переход к нормированию радиационного воздействия по риску и натуральному ущербу в результате реализации стохастических эффектов. Под приведенным годовым натуральным ущербом понимается математическое ожидание потери лет продолжительности предстоящей здоровой жизни, отнесенное к единице 53 времени (обычно 1 год) пребывания человека под действием рассматриваемого источника риска. Перспективность такого подхода к решению стратегической задачи оценки безопасности человека подтверждается тем, что анализ общей тенденции нормирования вредных факторов среды показал следующую закономерность: методические подходы, используемые при нормировании радиационного облучения, со временем начинают применяться по отношению к другим вредным факторам. Наиболее близкими к ионизирующему излучению по характеру воздействия являются канцерогенные химические вещества. Поэтому подходы к оценке канцерогенных химических рисков по методике Агентства по охране окружающей среды США (US EPA) и радиационных рисков по методике Научной комиссии ООН по атомной радиации (НКДАР) схожи и носят вероятный (стохастический) характер. Для таких источников вреда, как ионизирующая радиация и химическое загрязнение, в качестве воздействия на здоровье человека используется доза этого воздействия. В результате получения годовой «дозы» реализация вреда может быть растянута во времени после данного года на десятки лет. В этом случае приведенный годовой ущерб представляет собой ожидаемое время сокращения продолжительности жизни вследствие воздействия годовой дозы вредного фактора. В 90-е годы благодаря результатам научных исследований последних десятилетий научно обосновано и рекомендуется для ряда химических загрязнителей использовать линейную зависимость для натурального ущерба, подобную той, которая давно уже применяется в оценке и нормировании радиационного риска. Такой подход стал применяться к химическим канцерогенам и неканцерогенам, выбрасываемым в окружающую среду. На первом этапе реализации проекта получены результаты апробации алгоритмов оценки рисков изолированного воздействия для наиболее распространѐнных вредных факторов окружающей среды и являющихся важными с точки зрения установления приоритетов управления в условиях вуза (табл. 1). Процедура ранжирования проводится на основе предложенной математической модели оценки натурального популяционного ущерба с использованием комплексного индикатора – индекса ущерба, в котором учитываются величины комбинированных рисков неблагоприятных эффектов, приведенные к одинаковым единицам измерения – индивидуальному среднегодовому риску, численность экспонируемой 54 популяции и степень тяжести вредных эффектов здоровью населения в соответствии с их угрозой жизнеспособности организма (табл. 3). Таблица 3 Исходные данные для расчета по модели сравнительного анализа рисков для здоровья № Проблема 1 Загрязнение атмосферного воздуха 2 Загрязнение атмосферного воздуха 3 4 5 6 Вредный фактор формальдегид СреднеПоражаегодовая Численмые оринтенсив ность ганы и Степень ность экспонисистемы, тяжести Эффекты индивируемой характеэффектов дуальпопуляристика H ного ции вредных риска POP, чел эффектов R, год–1 Канцеро- Увеличе- 1,69∙10-6 7 311700 генные ние случаев рака органов дыхания Неканце- Органы 7,9∙10-3 4 311700 рогенные дыхания хронические формальдегид, взвеш. вещества, диоксид азота Загрязнение оксид уг- Неканце- Серд.3,9∙10-3 атмосферного лерода, рогенные сос. сист. воздуха фенол хронические Загрязнение диоксид Неканце- Органы 9,4∙10-2 атмосферного азота, рогенные дыхания воздуха фенол немедленные Загрязнение радон Канцеро- Увеличе- 2,69∙10-4 воздуха помегенные ние слущений чаев рака органов дыхания Загрязнение СПАВ, Неканце- Слизи2,0∙10-2 питьевой воды нефте- рогенные стые обоцентрализован- продукты хроничелочки ной системы ские водоснабжения 6 311700 3 114200 7 75070 2 215560 55 СреднеПоражаегодовая Численмые оринтенсив ность ганы и Степень ность экспониВредный системы, тяжести № Проблема Эффекты индивируемой фактор характеэффектов дуальпопуляристика H ного ции вредных риска POP, чел эффектов R, год–1 7 Загрязнение хлориды, Неканце- Система 3,5∙10-4 4 215560 питьевой воды нитраты рогенные кровообцентрализованхрониче- ращения ной системы ские водоснабжения 8 Загрязнение нефте- НеканцеЖКТ 7,8∙10-3 4 215560 питьевой воды продукты рогенные централизован- , хлориды хрониченой системы ские водоснабжения 9 Загрязнение мутность, Неканце- Слизи6,1∙10-1 2 215560 питьевой воды запах, рогенные стые обоцентрализован- вкус, pH, немедлочки ной системы цветленные водоснабжения ность, железо 10 Загрязнение патоген- НеканцеЖКТ 1,8∙10-2 4 215560 питьевой воды ные бак- рогенные централизовантерии хрониченой системы ские водоснабжения 11 Загрязнение Вирус- Неканце- ЖКТ, пе- 4,8∙10-4 5 215560 питьевой воды ный гепа- рогенные чень централизовантит А хрониченой системы ские водоснабжения Полученная матрица эффектов и рисков для здоровья явилась основой для последующего сравнительного анализа рисков, являющегося начальным этапом управления рисками (табл. 4). 56 Таблица 4 Ранжирование вредных эффектов (проблем региона) по индексу ущерба в г. Владимир Вредный Эффекты фактор № Проблема 1 Загрязнение атмосферного воздуха формаль- Канцеродегид генные 2 Загрязнение атмосферного воздуха 3 Загрязнение атмосферного воздуха формальдегид, взвеш. вещества, диоксид азота оксид углерода, фенол 4 Загрязнение атмосферного воздуха 5 Загрязнение воздуха помещений 6 7 Неканцерогенные хронические Неканцерогенные хронические диоксид Неканцеазота, рогенные фенол немедленные радон Канцерогенные Поражаемые орПопуляц ганы и ионный системы, ущерб, характеG, чел.ристика лет. вредных эффектов Увеличе7,9 ние случаев рака органов дыхания Органы 19977 дыхания Индекс ущерба IG Ранг 0,90 IX 4,30 III Серд.сос. сист. 52867 4,72 I Органы дыхания 966 2,98 VI 303,1 2,48 VIII 0,1 -1,14 XI 612,1 2,79 VII Увеличение случаев рака органов дыхания Загрязнение СПАВ, Неканце- Слизипитьевой воды нефте- рогенные стые обоцентрализован- продукты хроничелочки ной системы ские водоснабжения Загрязнение хлориды, Неканце- Система питьевой воды нитраты рогенные кровообцентрализованхрониче- ращения ной системы ские водоснабжения 57 Поражаемые орПопуляц ганы и ионный Вредный системы, № Проблема Эффекты ущерб, фактор характеG, чел.ристика лет. вредных эффектов 8 Загрязнение нефте- НеканцеЖКТ 13640,9 питьевой воды продукты рогенные централизован- , хлориды хрониченой системы ские водоснабжения 9 Загрязнение мутность, Неканце- Слизи2,2 питьевой воды запах, рогенные стые обоцентрализован- вкус, pH, немедлочки ной системы цветленные водоснабжения ность, железо 10 Загрязнение патоген- НеканцеЖКТ 31479,0 питьевой воды ные бак- рогенные централизовантерии хрониченой системы ские водоснабжения 11 Загрязнение Вирус- Неканце- ЖКТ, пе- 4081,6 питьевой воды ный гепа- рогенные чень централизовантит А хрониченой системы ские водоснабжения Индекс ущерба IG Ранг 4,13 IV 0,35 X 4,50 II 3,61 V Результаты расчѐта показывют, что наиболее приоритетной проблемой города является загрязнение атмосферного воздуха оксидом углерода и фенолом, которые вызывают заболевания сердечно-сосудистой системы и характеризуются как неканцерогенные хронические эффекты. На втором месте по значимости находится проблема загрязнения питьевой воды централизованной системы водоснабжения патогенными бактериями, приводящих к поражению желудочно-кишечного тракта. Третье место по значимости занимают заболевания органов дыхания. Система гигиенических нормативов (ПДК, ОБУВ, ПДУ, ПДД) исходно предназначена для контроля за соблюдением санитарного законодательства и основана на принципе недопущения вреда для здоровья, однако она не позволяет прогнозировать размеры ущерба для здоровья в случае той или иной степени нарушения указанных нормативов. Напротив, разработанная модель сравнительного анализа рисков 58 предназначена именно для прогнозирования ущерба для здоровья от воздействия вредных факторов, независимо от того, как они соотносятся с установленными нормативами. 5.3 АПРОБАЦИЯ МОДЕЛИ СРАВНИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА РИСКОВ ЗДОРОВЬЮ НА РЕГИОНАЛЬНОМ УРОВНЕ Натуральный ущерб становится возможным использовать в сравнительном анализе рисков, т.е. осуществлять сравнение и ранжирование различных типов риска как на региональном уровне, так и на локальном уровне (территории промышленного центра) для определения приоритетов при его регулировании и распределении финансовых вложений на научной основе. Разработанная модель сравнительного анализа рисков здоровью была применена для анализа эпидемиологических данных о первичной заболеваемости Владимирской области с целью установления приоритетов. В основу анализа были положены многолетние данные медицинской статистической отчѐтности о первичной заболеваемости по нозологическим группам для Владимирского региона. На их основе медианным методом были усреднены и рассчитаны величины среднегодовых рисков (табл 5). 59 Болезни крови, кроветворных органов и отдельные нарушения, вовлекающие иммунный механизм Болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ Болезни нервной системы Болезни глаза и его придаточного аппарата Болезни системы кровообращения Болезни органов дыхания Болезни системы органов пищеварения Болезни кожи и подкожной клетчатки Болезни костно - мышечной системы и соединительной ткани Аномалии при беременности, родах и послеродовом периоде Врожденные аномалии (пороки развития), деформации и хромосомные нарушения Травмы и отравления 1 Александровский Вязниковский Гороховецкий Гусь-Хрустальный Камешков ский Киржачский Ковровский Кольчугинский Меленковский Муромский Петушинский Селивановский Собинский Судогодский Суздальский Юрьев- Новообразования Территория Инфекционные болезни Таблица 5 Матрица среднегодовых популяционных рисков заболеваемости по нозологическим группам для Владимирского региона (на 1000 чел) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0,0281 0,0087 0,0017 0,0081 0,0076 0,0378 0,0183 0,3133 0,0214 0,0581 0,0312 0,0193 0,0005 0,0825 0,0243 0,0106 0,0090 0,0158 0,0146 0,0634 0,0220 0,3126 0,0227 0,0690 0,0642 0,0334 0,0010 0,0742 0,0389 0,0106 0,0027 0,0070 0,0149 0,0250 0,0166 0,3871 0,0562 0,0544 0,0431 0,0581 0,0017 0,0711 0,0553 0,0101 0,0047 0,0133 0,0263 0,0668 0,0295 0,4172 0,0308 0,0895 0,0738 0,0377 0,0006 0,1238 0,0606 0,0120 0,0043 0,0089 0,0090 0,0037 0,0214 0,3645 0,0198 0,0133 0,0353 0,0235 0,0006 0,1203 0,0134 0,0058 0,0042 0,0034 0,0064 0,0324 0,0173 0,4437 0,0262 0,0209 0,0396 0,0443 0,0006 0,0595 0,0412 0,0140 0,0023 0,0198 0,0214 0,0443 0,0225 0,4339 0,0468 0,0740 0,0505 0,0570 0,0011 0,1032 0,0555 0,0099 0,0027 0,0084 0,0322 0,0448 0,0239 0,5064 0,0218 0,0665 0,0730 0,0257 0,0013 0,0879 0,0251 0,0173 0,0032 0,0082 0,0301 0,0416 0,0314 0,3179 0,0298 0,1007 0,0467 0,0033 0,0012 0,0520 0,0399 0,0068 0,0026 0,0096 0,0115 0,0319 0,0149 0,3537 0,0165 0,0391 0,0338 0,0200 0,0008 0,0817 0,0209 0,0065 0,0028 0,0067 0,0171 0,0285 0,0188 0,2857 0,0116 0,0474 0,0228 0,0243 0,0006 0,0588 0,0421 0,0069 0,0042 0,0107 0,0212 0,0416 0,0336 0,4551 0,0407 0,0671 0,0654 0,0355 0,0005 0,0922 0,0316 0,0112 0,0058 0,0072 0,0146 0,0386 0,0176 0,3898 0,0155 0,0406 0,0486 0,0307 0,0009 0,0624 0,0307 0,0117 0,0040 0,0046 0,0161 0,0394 0,0173 0,3228 0,0193 0,0309 0,0555 0,0021 0,0015 0,0702 0,0210 0,0070 0,0019 0,0059 0,0065 0,0228 0,0126 0,3731 0,0239 0,0442 0,0294 0,0189 0,0007 0,0491 0,0309 0,0111 0,0030 0,0041 0,0231 0,0663 0,0259 0,4369 0,1596 0,0614 0,0396 0,0550 0,0010 0,0782 Болезни крови, кроветворных органов и отдельные нарушения, вовлекающие иммунный механизм Болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ Болезни нервной системы Болезни глаза и его придаточного аппарата Болезни системы кровообращения Болезни органов дыхания Болезни системы органов пищеварения Болезни кожи и подкожной клетчатки Болезни костно - мышечной системы и соединительной ткани Аномалии при беременности, родах и послеродовом периоде Врожденные аномалии (пороки развития), деформации и хромосомные нарушения Травмы и отравления 1 Польский г.Радужный г.Владимир Областной показатель РФ Степень тяжести эффектов Новообразования Территория Инфекционные болезни 60 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0,0344 0,0156 0,0038 0,0110 0,0242 0,0548 0,0216 0,3399 0,0273 0,0506 0,0572 0,0341 0,0023 0,0655 0,0495 0,0144 0,0014 0,0070 0,0203 0,0362 0,0198 0,4694 0,0251 0,0497 0,0424 0,0293 0,0029 0,1084 0,0436 0,0110 0,0031 0,0097 0,0186 0,0407 0,0207 0,3967 0,0304 0,0644 0,0455 0,0339 0,0014 0,0935 0,0381 0,0093 0,0045 0,0097 0,0154 0,0335 0,0213 0,3519 0,0354 0,0480 0,0339 0,0563 0,0016 0,0899 4 7 5 7 4 2 5 4 4 3 3 7 7 6 Величины среднегодовых рисков были положены в основу расчѐта среднегодовой интенсивности ущерба по модели сравнительного анализа рисков (табл.6). Из анализа были исключены показатели травм и отравлений, так как они обусловлены исключительно социальными факторами. 61 Болезни крови, кроветворных органов и отдельные нарушения, вовлекающие иммунный механизм Болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ Болезни нервной системы Болезни глаза и его придаточного аппарата Болезни системы кровообращения Болезни органов дыхания Болезни системы органов пищеварения Болезни кожи и подкожной клетчатки Болезни костно - мышечной системы и соединительной ткани Аномалии при беременности, родах и послеродовом периоде Врожденные аномалии (пороки развития), деформации и хромосомные нарушения 1 Александровский Вязниковский Гороховецкий Гусь-Хрустальный Камешков ский Киржачский Ковровский Кольчугинский Меленковский Муромский Петушинский Селивановский Собинский Судогодский Суздальский Новообразования Территория Инфекционные болезни Таблица 6 Матрица расчѐтных значений среднегодовой интенсивности натурального ущерба (чел-лет/1000 чел) по нозологическим группам для Владимирского региона без травм и отравлений ∑ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 228,0 130,6 67,1 121,6 61,7 0,0006 721,9 2541,8 173,6 5,23 2,81 289,7 7,51 4351 197,1 159,1 355,0 237,2 118,4 0,0011 867,9 2536,1 184,2 6,21 5,78 501,3 15,01 5183 315,6 159,1 106,5 105,1 120,9 0,0004 654,8 3140,5 455,9 4,90 3,88 872,1 25,52 5965 448,6 151,6 185,4 199,6 213,4 0,0011 1163,7 3384,7 249,9 8,05 6,64 565,9 9,01 6587 491,6 180,1 169,6 133,6 73,0 0,0001 844,2 2957,2 160,6 1,20 3,18 352,7 9,01 5376 108,7 87,1 165,7 51,0 51,9 0,0005 682,4 3599,7 212,6 1,88 3,56 665,0 9,01 5639 334,3 210,1 90,7 297,2 173,6 0,0008 887,6 3520,2 379,7 6,66 4,54 855,6 16,51 6777 450,3 148,6 106,5 126,1 261,2 0,0008 942,8 4108,4 176,9 5,98 6,57 385,8 19,51 6739 203,6 259,7 126,2 123,1 244,2 0,0007 1238,7 2579,1 241,8 9,06 4,20 49,5 18,01 5097 323,7 102,1 102,6 144,1 93,3 0,0005 587,8 2869,6 133,9 3,52 3,04 300,2 12,01 4676 169,6 97,6 110,5 100,6 138,7 0,0005 741,6 2317,9 94,1 4,27 2,05 364,8 9,01 4151 341,6 103,6 165,7 160,6 172,0 0,0007 1325,4 3692,2 330,2 6,04 5,89 532,9 7,51 6844 256,4 168,1 228,8 108,1 118,4 0,0007 694,3 3162,4 125,8 3,65 4,37 460,8 13,51 5345 249,1 175,6 157,8 69,0 130,6 0,0007 682,4 2618,9 156,6 2,78 4,99 31,5 22,52 4302 170,4 105,1 75,0 88,6 52,7 0,0004 497,0 3027,0 193,9 3,98 2,65 283,7 10,51 4510 Болезни крови, кроветворных органов и отдельные нарушения, вовлекающие иммунный механизм Болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ Болезни нервной системы Болезни глаза и его придаточного аппарата Болезни системы кровообращения Болезни органов дыхания Болезни системы органов пищеварения Болезни кожи и подкожной клетчатки Болезни костно - мышечной системы и соединительной ткани Аномалии при беременности, родах и послеродовом периоде Врожденные аномалии (пороки развития), деформации и хромосомные нарушения 1 ЮрьевПольский г.Радужный г.Владимир Областной показатель РФ Новообразования Территория Инфекционные болезни 62 ∑ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 250,7 166,6 118,3 61,5 187,4 0,0011 1021,7 3544,6 1294,8 5,53 3,56 825,6 15,01 7495 279,1 234,2 149,9 165,1 196,3 0,0009 852,1 2757,6 221,5 4,55 5,15 511,9 34,52 5412 401,6 216,1 55,2 105,1 164,7 0,0006 781,1 3808,2 203,6 4,47 3,82 439,8 43,53 6227 353,7 309,1 165,1 139,6 122,3 175,5 145,6 145,7 150,9 0,0007 124,9 0,0006 816,6 3218,4 840,2 2855,0 246,6 287,2 5,80 4,32 4,09 3,05 508,9 844,3 21,01 24,39 5759 5753 Если просуммировать интенсивность ущерба здоровью по каждому классу заболеваний (без травм и отравлений), то мы получим общую интенсивность натурального популяционного ущерба здоровью. По показателю суммарной интенсивности натурального популяционного ущерба на первом месте находится Юрьев-Польский район, на втором месте – Селивановский район, на третьем месте – Ковровский район, город Владимир занимает шестое место (рис. 24). 63 Рис. 24. Ранжирование районов Владимирской области по сумме основных нозологий на основании показателя интенсивности натурального ущерба Самая низкая общая интенсивность натурального популяционного ущерба здоровью фиксируется в Судогодском и Петушинском районах. Отдельно была построена диаграмма распределения натурального популяционного ущерба по травмам и отравлениям (рис. 25). На первом месте по этому показателю находится Гусь-Хрустальный район, на втором месте – Камешковский район, на третьем месте – город Владимир, самый низкий показатель отмечается в Суздальском районе. Рис. 25. Ранжирование районов Владимирской области по травмам и отравлениям на основании показателя интенсивности натурального ущерба Сравним вклад заболеваний по натуральному ущербу и первичной заболеваемости для Юрьев-Польского района (рис. 26). Следует отметить, 64 что приведѐнная диаграмма отражает также нозологический профиль Владимирской области Рис. 26. Нозологический профиль Владимирской области по показателям интенсивности натурального ущерба и рассчитанный по данным о первичной заболеваемости Диаграммы показывают, что картина распределения нозологий по натуральному ущербу, который был рассчитан по модели, как правило не повторяет картину по первичной заболеваемости. Однако именно показатели натурального ущерба наиболее адекватно отражают социальную значимость заболеваний. Далее представляются диаграммы, где отражена интенсивность натурального популяционного ущерба здоровью по различным группам заболеваний. Инфекционные болезни: на первом месте – Камешковский район, на втором – Кольчугинский район, на третьем Гусь-Хрустальный район, самый низкий уровень натурального популяционного ущерба отмечается в Киржачском районе (рис. 27). 65 Рис. 27. Ранжирование районов Владимирской области по инфекционным болезням на основании показателя интенсивности натурального ущерба Новообразования: на первом месте – Меленковский район, на втором месте – город Радужный, на третьем месте – город Владимир, на последнем – Киржачский район (рис. 28). Рис. 28. Ранжирование районов Владимирской области по новообразованиям на основании показателя интенсивности натурального ущерба Болезни крови, кроветворных органов и отдельные нарушения вовлекающие иммунный механизм: на первом месте – Вязниковский район, на втором – Собинский район, на третьем месте – ГусьХрустальный, самый низкий уровень фиксируется в г. Владимире (рис. 29). 66 Рис. 29. Ранжирование районов Владимирской области по болезням крови и кроветворных органов на основании показателя интенсивности натурального ущерба Болезни эндокринной системы: на первом месте – Ковровский район, на втором месте – Вязниковский район, на третьем месте – ГусьХрустальный район, самый низкий уровень фиксируется в Киржачском районе (рис. 30). Рис. 30. Ранжирование районов Владимирской области по болезням эндокринной системы на основании показателя интенсивности натурального ущерба Болезни нервной системы: Кольчугинский, Меленковский, ГусьХрустальный, самый низкий в Киржачском районе (рис. 31). 67 Рис. 31. Ранжирование районов Владимирской области по болезням нервной системы на основании показателя интенсивности натурального ущерба Болезни системы кровообращения: на первом месте – Селивановский район, на втором – Меленковский район, на третьем месте – ГусХрустальный, самый низкий уровень в Суздальском районе (рис. 32). Рис. 32. Ранжирование районов Владимирской области по болезням системы кровообращения на основании показателя интенсивности натурального ущерба Болезни органов дыхания: на первом месте – Кольчугинский район, на втором месте – город Владимир, на третьем – Селивановский район, самый низкий уровень отмечается в Петушинском районе (рис. 33). 68 Рис. 33. Ранжирование районов Владимирской области по болезням органов дыхания на основании показателя интенсивности натурального ущерба Болезни системы пищеварения: на первом месте – Юрьев-Польский район, на втором месте – Гороховецкий район, на третьем – Ковровский район, самый низкий уровень ущерба характерен для Петушинского района (рис. 34). Рис. 34. Ранжирование районов Владимирской области по болезням системы органов пищеварения на основании показателя интенсивности натурального ущерба Аномалии при беременности, родах и послеродовом периоде: на первом месте – Гороховецкий район, на втором месте – Ковровский район, на третьем – Юрьев-Польский район, самый низкий уровень ущерба в Судогодском районе (рис. 35). 69 Рис. 35. Ранжирование районов Владимирской области по аномалиям при беременности, родах и послеродовом периоде на основании показателя интенсивности натурального ущерба Следующие диаграммы отражают относительный вклад заболеваний в интенсивность натурального популяционного ущерба здоровью (без травм и травлений). Сравним Юрьев-Польский район как самый неблагополучный по общей интенсивности ущерба здоровью и Петушинский район как самый благополучный (рис. 36). Из диаграмм видно, что самый большой вклад вносят болезни органов дыхания. ЮрьевПольский район отличается по болезням системы органов пищеварения от Петушинского, а Петушинский по болезням системы кровообращения. Рис. 36. Вклад заболеваний в интенсивность популяционного ущерба здоровью по районам натурального 70 Анализ данных, полученных в ходе апробации модели сравнительного анализа рисков, выявил устойчивую закономерность по относительной важности нозологий. Приоритетными проблемами в области здравоохранения для Владимирского региона являются болезни органов дыхания и системы кровообращения. Использованная модель сравнительного анализа рисков позволяет проводить на основе данных о заболеваемости сравнение относительной важности различных заболеваний или группы заболеваний в популяции, сравнение бремени болезней в различных популяциях (как различных слоях населения внутри региона, так и между регионами), определение приоритетов в исследованиях в области здравоохранения. По сравнению с существующими разработками предлагаемая нами модель натурального ущерба позволит осуществлять экспрессную оценку и сравнительный анализ рисков и ущербов здоровью населения по источникам загрязнения, по веществам, по поражаемым органам и системам; изучать временную динамику уровней риска в условиях различных территорий. 71 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Исследования проводились в соответствии со специальной методологией «оценки риска» («risk assessment»), развитой Агентством США по охране окружающей среды (US EPA) и рекомендуемой международными организациями (ВОЗ, UNEP). Было показано, что только лишь рассчитанные величины рисков не позволяют дать адекватный прогноз уровня опасности здоровью населения в результате воздействия вредных факторов на территории промышленного центра, а также дать сравнительную оценку относительной важности различных заболеваний или группы заболеваний в популяции. Поэтому актуальными проблемами являются разработка математических моделей сравнительного анализа рисков. Были получены следующие научные результаты. 1. В работе применена адаптированная версия методологии оценки риска для здоровья, которая: – основана на скрининговой оценке изолированного воздействия вредных факторов окружающей среды как наиболее доступного для тиражирования варианта оценки рисков и их последующего анализа, и предусматривающая ускоренную характеристику риска на основе имеющихся или полученных в процессе исследований ограниченных данных; – более тесно увязана с отечественными принципами гигиенической регламентации загрязнения среды обитания; – может быть применена в целях формирования прогнозноаналитической инфраструктуры охраны здоровья в системе высшего образования. 2. Проведѐн сбор и анализ данных о методологии анализа риска для здоровья. К достоинствам этой методологии относится, прежде всего, возможность выразить складывающееся на той или иной территории санитарное и экологическое неблагополучие не только путѐм сопоставления наблюдаемых или расчѐтных уровней еѐ техногенного загрязнения с допустимыми, но и в величинах ожидаемого неблагоприятного ответа со стороны здоровья населения, снижение которого рассматривается как цель рекомендуемых управляющих 72 воздействий и может быть оценено в качестве наиболее важного критерия их эффективности (в том числе, экономической). 3. Реализованы алгоритмы оценки риска изолированного воздействия наиболее распространѐнных вредных факторов окружающей среды и являющихся важными с точки зрения установления приоритетов управления: – алгоритм оценки риска для здоровья от загрязнения атмосферного воздуха химическими веществами; – алгоритм оценки влияния качества питьевой воды на здоровье населения по химическим и физико-химическим показателям – алгоритм оценки риска эпидемиологической опасности питьевой воды – алгоритм оценки радиационного риска и ущерба для здоровья от радонового облучения в помещениях городских зданий. 4. Разработаны модель и метод оценки риска эпидемиологической опасности питьевой воды, а также метод оценки радиационного риска и ущерба для здоровья от радонового облучения в помещениях городских зданий. 5. Разработана методология и математическая модель сравнительного анализа рисков, основанная на количественной оценке натурального популяционного ущерба и комплексного индикатора – индекса ущерба, в которых учитываются собственно величины рисков неблагоприятных эффектов, приведенные к одинаковым единицам измерения – индивидуальному среднегодовому риску, численность экспонируемой популяции и степень тяжести вредных эффектов здоровью населения в соответствии с их угрозой жизнеспособности организма. По сравнению с существующими разработками разработанная модель позволяет осуществлять экспрессную сравнительную оценку рисков здоровью населения по источникам загрязнения, по веществам, по поражаемым органам и системам, изучать временную динамику уровней риска в условиях различных территорий. 6. Сравнительный анализ рисков, осуществлѐнный по рассчитанным рискам для здоровья населения от воздействующих факторов окружающей среды, а также по эпидемиологическим данным о заболеваемости населения с применением разработанной математической модели, позволил ранжировать нозологии и выявить приоритетные проблемы в области здравоохранения. Установлено, что приоритетными проблемами в области здравоохранения Владимирского региона являются болезни органов дыхания и системы кровообращения (сердечнососудистой системы). 73 ЛИТЕРАТУРА 1. Гигиенические требования по ограничению облучения населения за счет природных источников ионизирующего излучения: СП 2.6.1.1292-03. М.: Минздрав России, 2003. 2. ГН 2.1.6.1338-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест 3. Информационное письмо № 11/109-111 от 07.08.1997 г. Департамента госсанэпиднадзора «О списке приоритетных веществ, содержащихся в окружающей среде и их влиянии на здоровье населения» 4. Информационное письмо № 1100/121-98-01 от 22.01.1998 г. «Краткий обзор эпидемиологических исследований по изучению влияния загрязнения окружающей среды на здоровье населения, выполненных в России в 1985-1995 гг.» 5. Информационное письмо № 1100/1684-0-111 от 16.06.2000 г. Департамента госсанэпиднадзора «О совершенствовании сбора и обработки информации для целей оценки влияния факторов окружающей среды на здоровье населения» 6. Информационное письмо № 1100/1858-0-111 от 03.07.2000 г. Департамента госсанэпиднадзора «Об использовании необходимого набора данных о состоянии окружающей среды и здоровья населения для подготовки предложений в процессе принятия решений по улучшению состояния окружающей среды» 7. Информационное письмо № 1100/3244-1-111 от 12.11.2001 г. Департамента госсанэпиднадзора «О результатах специальных исследований по количественному определению воздействия факторов окружающей среды на здоровье населения» 8. Информационное письмо № 1100/3505-2-111 от 22.11.2002 г. Департамента госсанэпиднадзора «О внедрении методологии оценки риска здоровью в России» 9. Информационное письмо № 1100/43-97-01 от 03.12.1997 г. Департамента госсанэпиднадзора «Об основных положениях методологии оценки риска» 10. Информационное письмо № 1100/48-97-118 от 11.12.1998 г. «Международный опыт по оценке риска от воздействия вредных факторов внешней среды на здоровье человека» 74 11. Информационное письмо № 1100/731-01-111 от 26.03.2001 г. Департамента госсанэпиднадзора «Оценка риска многосредового воздействия химических веществ (расчет дозовой нагрузки, критерии оценки риска канцерогенных и неканцерогенных эффектов)» 12. Информационное письмо № 23ФЦ/2611 от 23.07.1998 г. «О возможности использования методологии оценки риска здоровью в деятельности Госсанэпидслужбы РФ»; 13. Информационное письмо Роспотребнадзора №0100/4397-07-26 от 26.04.2007г. «О проведении экспертизы проектных материалов». 14. Киселѐв А.В. Обоснование системы оценки риска здоровью в гигиеническом мониторинге города. Автореф. дис. докт. мед. наук – СПб, 2000. 15. Киселев А.В., Фридман К.Б. Оценка риска здоровью. Подходы к использованию в медико-экологических исследованиях и практике управления качеством окружающей среды. – СПб.: «Дейта», 1997. – 100 с. 16. Матросов А.С. Управление отходами. – М.: Гардарики, 1999. – 480 с. 17. Методические материалы по оценке риска, социально-экономического ущерба от воздействия вредных факторов окружающей среды на здоровье населения и управлению рисками. – М.: Центр подготовки и реализации международных проектов технического содействия, 1999. – 32 с. 18. Методические рекомендации МосМР 2.1.9.001-03 «Критерии установления уровней минимального риска здоровью населения от загрязнения окружающей среды» 19. Методические рекомендации МосМР 2.1.9.003-03 «Расчет доз при оценке риска многосредового воздействия химических веществ» 20. Методические рекомендации МосМР 2.1.9.004-03 «Критерии оценки риска для здоровья населения приоритетных химических веществ, загрязняющих окружающую среду» 21. Методические рекомендации МосМР 2.1.9.005-03 «Применение факторов канцерогенного потенциала при оценке риска воздействия химических веществ» 22. Методические рекомендации МР № 01-19/12-17 от 26.02.1999г. «Унифицированные методы сбора данных, анализа и оценки заболеваемости населения с учетом комплексного действия факторов окружающей среды». 23. Методические рекомендации МР № 01-19/17-17 от26.02.1999 г. «Комплексное определение антропотехногенной нагрузки на водные 75 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. объекты, почву, атмосферный воздух в районах селитебного освоения». Методические рекомендации МР № 11-3/61-09 от 27.02.2001 г. «Методические рекомендации по обработке и анализу данных, необходимых для принятия решений в области охраны окружающей среды и здоровья населения обеспечения санитарноэпидемиологического благополучия населения» Методические рекомендации МР № 2510/5716-97-32 от 30.07.1997 г. «Комплексная гигиеническая оценка степени напряженности медикоэкологической ситуации различных территорий, обусловленной загрязнением токсикантами среды обитания населения». Методические рекомендации МР № ФЦ/3415 от 19.11.1999 г. Методические рекомендации «Перечень приоритетных показателей для выявления изменений состояния здоровья детского населения при вредном воздействии ряда химических факторов среды обитания» Методические рекомендации по использованию сравнительного анализа рисков и расстановки приоритетов в области охраны окружающей среды. – М.: Центр подготовки и реализации международных проектов технического содействия, 1998. – 50 с. Методические рекомендации по обработке и анализу данных, необходимых для принятия решений в области охраны окружающей среды и здоровья населения. Утверждены руководителем Департамента госсанэпиднадзора Минздрава России от 27 февраля 2001 года № 11-3/61-09. – М.: Министерство здравоохранения РФ, 2001. МКРЗ, 1994. Защита от радона-222 в жилых зданиях и на рабочих местах. Публикация 65 МКРЗ. – М.: Энергоатомиздат, 1995. – 78с. МР «Методические рекомендации по программно-аппаратному обеспечению ведения социально-гигиенического мониторинга» от 17.11.2006 г. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. 2-е изд., перераб. и доп. – Л.: Энергоатомиздат, 1991, 304 с. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). СП 2.6.1.758-99. – М.: Минздрав России, 1999. О состоянии окружающей природной среды и здоровья населения Владимирской области. Ежегодный доклад. – Владимир: Владимирский областной центр экологического образования и ииформационно-правовой поддержки населения. 76 34. Онищенко Г.Г., Новиков С.М., Рахманин Ю.А., Авалиани С.Л., Буштуева К.А. Основы оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду / Под ред. Ю.А. Рахманина, Г.Г. Онищенко. – М.: НИИ ЭЧ и ГОС, 2002. – 408 с. 35. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99): СП 2.6.1.799-99. М.: Минздрав России, 1999. 36. Оценка индивидуальных эффективных доз облучения населения за счет природных источников ионизирующего излучения: Методические указания МУ 2.6.1.1088-02. М.: Минздрав России, 2002. 37. Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта. Издание 3-е, перераб. и доп. – М.: Астрея-2000, 1999. – 768 с. 38. Порядок ведения радиационно-гигиенических паспортов организаций и территорий (Утв. приказом Минздрава России, Федерального надзора России по ядерной и радиационной безопасности, Государственного комитета Российской Федерации по охране окружающей среды от 21 июня 1999 г): Методические указания МУ №239/66/288-99. 39. Постановление Главного Государственного санитарного врача Российской Федерации и Главного Государственного инспектора Российской Федерации по охране природы № 25 от 10.11.1997 г. и № 03-19/24-3483 от 10.11.1997 г. «Об использовании методологии оценки риска для управления качеством окружающей среды и здоровья населения в Российской Федерации» 40. Проведение радиационно-гигиенического обследования жилых и общественных зданий. Методические указания МУ 2.6.1.715-98. – М.: Минздрав России, 1998. 41. Р 2.1.10.1920-04 «Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду» 42. Р 2.2.1766-03 «Руководство по оценке профессионального риска для здоровья работников» 43. Радиационная безопасность. Рекомендации МКРЗ 1990 г. Пределы годового поступления радионуклидов в организм работающих, основанные на рекомендациях 1990 г. Публ. 60, ч.1, 61 МКРЗ: Пер. с англ. – М.: Энергоатомиздат, 1994. – 192 с. 44. Радиационная безопасность. Рекомендации МКРЗ 1990 г. Публ. 60, ч.2 МКРЗ: Пер. с англ. – М.: Энергоатомиздат, 1994. – 207 с. 77 45. Радиационная защита: Рекомендации МКРЗ: Публикация 26: Пер. с англ. / Под ред. А. В. Моисеева. М., 1978. 46. Риск заболевания раком легких в связи с облучением дочерними продуктами распада радона внутри помещений: Публикация 50 МКРЗ: Пер. с англ. – М.: Энергоатомиздат, 1992. – 112 с. 47. Трифонова Т.А., Ширкин Л.А. // Безопасность жизнедеятельности, 2004, №5. С. 43 – 48. 48. Экологическая безопасность наночастиц, наноматериалов и нанотехнологий: учеб. пособие / Т.А. Трифонова, Л.А. Ширкин; Владим. гос. ун-т. – Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2009. – 63 с. – ISBN 978-5-89368-933-4. 49. Экология микроорганизмов: учеб. пособие. В 3 ч. Ч. 3 / О.Н. Сахно, Т.А. Трифонова; Владим. гос. ун-т. – Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2009. – 52 с. 50. Яковлева В.С., Каратаев В.Г. // Радиационная биология. Радиоэкология, 2005. Т. 45. №3. С. 333 – 337. 51. Интякова Ю.В., Муромкина А.В., Назарова О.А.. Школа для пациентов с фибрилляцией (программа занятий) Методические рекомендации для врачей. – Иваново, 2009. – 28 с. 52. Кирпикова М.Н., Колоскова Н.В., Назарова О.А., Глик М.В. Школа здоровья для пациентов с остеопорозом: программа, методика, организация. – Иваново, 2009. – 48с. 53. Чеснокова С.М., Трифонова Т.А. Оценка уровня загрязнения продовольственного сырья и продуктов питания опасными контаминатами. Владим. гос. ун-т. – Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2009. – 75 с. 54. Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009: СанПиН 2.6.1.252309. – М.: Минздрав России, 1999. 55. P 2.2.2006-05 «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда» 56. Методические рекомендации по вопросам изучения фактического питания и состояния здоровья населения в связи с характером питания (утв. Минздравом СССР 08.02.1984 № 2967-84) 57. Приказ Минздрава РФ от 07.05.1998 № 151 (ред. от 28.04.2007) «О временных отраслевых стандартах объема медицинской помощи детям» 58. Эпидемиологическая диагностика / Л.П. Зуева и др. – 2-е изд., перераб. и доп. –СПб: ООО «Издательство ФОЛИАНТ», 2009. – 312 с. – ISBN 978-5-93929-191-0. 78 59. Баевский P.M., Берсенева А.П. Оценка адаптивных возможностей организма и риска развития заболеваний. - М., 1997. 60. Вретельник Е.Н., Козупица Г.С. Физиологическая оценка изменений сердечнососудистой системы в процессе адаптации к физическим нагрузкам у лиц различного пола и возраста. // Актуальные проблемы человекознания в сфере образовательной деятельности. - СПб. - 2000. - С. 19 - 21. 61. Гапонова С.А. Особенности адаптации студентов вузов в процессе обучения // Психол. журнал. - 1994. - Т.15, №3. - С. 131-135. 62. Гора Е.П. Экология человека: учебное пособие для вузов/ Е.П.Гора.-2е изд., перераб. И доп.-М.: Дрофа, 2007. 63. Гора Е.П. Экологическая физиология человека. В 2- х т. М.: ИНФРАМ, 1999. 64. Коробейников Г.В. Физиологические механизмы мобилизации функциональных резервов организма при напряженной мышечной деятельности // Физиология человека. - 1995. - №3. - С.81-86. 65. Кутишенко Н.П., Мелехова А.А. "Здоровье нашего сердца. Как избежать проблем и болезней". СПб.: ИК "Невский проспект", 2006. 66. Ланда Б.Х. Материалы курса «Мониторинг физического развития и физической подготовленности учащихся»: лекции 5–8. – М.: Педагогический университет «Первое сентября», 2008. 67. Макаренко Ю.А. Адаптационные возможности организма как показатель уровня здоровья // Педиатрия. - 1999. - №3. - С.5-8. 68. Меерсон Ф.З. Адаптация к стрессу: механизмы и защитные перекрестные эффекты // Hyp. Med. J. - 1993. - №4. - С. 23-30. 69. Морман Д., Хеллер Л. Физиология сердечнососудистой системы: Пер. с англ. - СПб.: "Питер", 2000. 70. Пивоваров Ю.П. Гигиена и основы экологии человека: учебник для студ. высш. мед. учеб. заведений / Ю.П.Пивоваров , В.В. Королик, Л.С. Зиневич; под ред. Ю.П. Пивоварова. – 4-е изд., испр. И доп.- М.: Издательский центр «Академия», 2008. 71. Прохоров Б.Б. Экология человека: учеб. для студ. высш. учеб. заведений / Борис Борисович Прохоров. – 3-е изд., стер.- М.: Издательский центр «Академия», 2007. 72. Груздков Д.Ю., Ширкин Л.А., Трифонова Т.А. Оценка миграции тяжелых металлов в почвах // Экология речных бассейнов: Труды 5-й Междунар. науч.-практ. конф. / Под общ. ред. проф. Т.А. Трифоновой; Владим. гос. ун-т. Владимир, 2009. С. 178 – 183 с. – ISBN 978-593907-039-3. 79 73. Краснощѐков А.Н., Ширкин Л.А., Трифонова Т.А. Оценка загрязнения почв урбанизированных территорий с применением ГИС-технологий (на примере г. Владимира) // Экология речных бассейнов: Труды 5-й Междунар. науч.-практ. конф. / Под общ. ред. проф. Т.А. Трифоновой; Владим. гос. ун-т. Владимир, 2009. С. 336 – 343 с. – ISBN 978-593907-039-3. 74. Ширкин Л.А., Трифонова Т.А., Харитонов А.С. Разработка принципов диагностики ультрадисперсных систем посредством дочерних продуктов распада радона в целях обеспечения нанобезопасности // Современные нанотехнологии и нанофотоника для науки и производства: Материалы 2-й международной конференции / молодѐжной школы-семинара; Владим. гос. ун-т. – Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2009. С. 210 – 212. – ISBN 978-5-89368-963-1. 80 Научное издание Авторы ТРИФОНОВА Татьяна Анатольевна ШИРКИН Леонид Алексеевич ОЦЕНКА И СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РИСКОВ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ (НА ПРИМЕРЕ Г. ВЛАДИМИР) Подписано в печать __.__.2010. Формат 60×84/16. Бумага офсетная № 1. Гарнитура Таймс. Печать офсетная. Тираж 650 экз. Заказ ____ Отпечатано в ВООО ВИ ПУ «Рост», 600017, г. Владимир, ул. Мира, д. 34 а. Тел./факс (4922) 53-37-52, 53-28-02 e-mail: [email protected]
