CC BY
119
10. Ожирение как медико-социальная проблема в педиатрии / Ю.Г. Самойлова, Е.Б. Кравец, Е.В. Горбатенко, Е.С. Киселева // Вопросы современной педиатрии. - 2006. - Т. 5, № 1: Актуальные проблемы педиатрии: сборник материалов Х конгресса педиатров России. - С. 512-513.
11. Особенности формирования здоровья подростков: основные тенденции, факторы риска, профилактика / В.Р. Кучма, Л.М. Сухарева, И.К. Рапопорт // Вопросы современной педиатрии. - 2006. - Т. 5, № 1: Актуальные проблемы педиатрии: сборник материалов Х конгресса педиатров России. - С. 319-320.
12. Прохоров, Н.И. Медико-социальная, демографическая и гигиеническая характеристика состояния здоровья подростков, допризывников и призывников /Н.И. Прохоров, В.В. Палкин //Гигиена и санитария. - 2005. - №4. - С.43-49.
13. Рахманов, Р.С. О мерах по совершенствованию медицинской помощи подросткам / Р.С.Рахманов, К.Р. Генрих // Гигиена и санитария. -1999. -№1. - С.71-73.
14. Рудницкий, С.В. Результаты изучения физического статуса подростков / С.В. Рудницкий, В.А. Беляков, В.Н. Жуков // Вопросы современной педиатрии. - 2006. - Т. 5, № 1: Актуальные проблемы педиатрии: сборник материалов Х конгресса педиатров России. - С. 497.
15. Русакова, Н.В. Физическое развитие детей и подростков как показатель состояния здоровья детей / Н.В. Русакова, Е.А. Трифонова // Сборник материалов XVI конгресса педиатров России «Актуальные проблемы педиатрии» (1518 февраля 2010 г., Москва). - М., 2010. - С. 684
16. Тенденции физического развития современных школьников крупного промышленного города // Вопросы современной педиатрии. - 2003. - Т. 2, Прил. 1: Современные проблемы профилактической педиатрии: материалы VIII Конгресса педиатров России (18-21 февраля 2003 г., Москва). - М., 2003. - С. 39.
17. Щербицкая, А.В. Анализ уровня физического развития учащихся школ Самарской области / А.В. Щербицкая // Вопросы современной педиатрии. - 2006. - Т. 5, № 1: Актуальные проблемы педиатрии: сборник материалов Х конгресса педиатров России. - С. 672.
18. Ядчук, В.Н. Медицинское обеспечение подготовки граждан к военной службе / В.Н.Ядчук, А.Н.Клепиков,
О.С.Работкин, Р. Д. Пашковский [и др.] //Военно-медицинский журнал. - 2003. - №6 - С.20-23.
19. Ямпольская, Ю.А. Тенденции физического развития школьников в последнее десятилетие / Ю.А. Ямпольская // Вопросы современной педиатрии. - 2003. - Т. 2, Прил. 1: Современные проблемы профилактической педиатрии: материалы VIII Конгресса педиатров России (18-21 февраля 2003 г., Москва). - М., 2010. - С. 436.
УДК 622-056.22:614.7 © Р. А. Аскаров, 2011
Р.А. Аскаров
ОЦЕНКА РИСКА ЗДОРОВЬЮ НАСЕЛЕНИЯ ГОРНОДОБЫВАЮЩЕГО РЕГИОНА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ КОМПЛЕКСА ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
НО Ассоциация «ЭНТАс Академии наук Республики Башкортостан», г. Уфа
Проведен расчет величин канцерогенного и неканцерогенного риска для населения от комплексного поступления химических веществ из окружающей среды в организм человека (на примере г.Учалы Республики Башкортостан). Выявлен высокий уровень суммарного индивидуального канцерогенного риска от перорального поступления канцерогенов с пищевыми продуктами, питьевой водой, почвенными частицами, что требует разработки и проведения плановых оздоровительных мероприятий. Ведущее значение имело загрязнение пищевых продуктов (до 99%), затем следует вода (0,96%) и почва (0,01%). Ведущей средой, которая обусловливает риск развития неканцерогенных эффектов, является питьевая вода.
Ключевые слова: горнодобывающий регион, канцерогенный, неканцерогенный риск.
R.A. Askarov
THE ASSESSMENT OF HEALTH RISK TO THE POPULATION OF THE MINING REGION UNDER THE INFLUENCE OF COMPLEX CHEMICAL ENVIRONMENT
A calculation of the quantities of carcinogenic and non-carcinogenic risk for the population inflicted by a complex entry of chemicals from the environment into the human body (the town of Uchaly of the Republic of Bashkortostan considered as an example), based on the analysis of laboratory studies, was carried out. There has been detected a high level of total individual carcinogenic risk from oral ingestion of carcinogens with food, drinking water, soil particles, that requires the development and implementation of pre-arranged sanitary measures. Contamination of food products (99%) reached the greatest value, followed by water (0.96%) and soil (0.01%). Drinking water has been found to be the risk-determining factor for non-carcinogenic effects development.
Key words: mining region, carcinogenic, non-carcinogenic risk.
Проблемы здоровья населения в вос- колчеданового состава обусловило формиро-
точных районах Республики Башкортостан вание в этом регионе природно-(РБ) (Учалинский район, административный обусловленных геохимических провинций.
центр г.Учалы) в значительной степени связа- Антропогенная составляющая обусловлена
ны с загрязнением окружающей среды. Рас- наличием горно-обогатительного предприятия
пространение в юго-восточной и восточной на ее территории - Учалинского горно-
части РБ значительных залежей руд медно- обогатительного комбината (УГОК, 1954).
УГОК более полувека ведет добычу и обогащение медно-цинково-колчеданных руд Учалинского и ряда других месторождений открытым и подземным способами.
В пределах г.Учалы выделяются две части: "новая" - Учалы-1 и "старая" - Учалы-2 (Рудник). Между ними находится промышленная зона УГОКа (карьер рудника, отвалы, обогатительная фабрика и др.). В городе Учалы-1 действуют централизованные водопроводная, канализационная и тепловая системы. В старой части города преобладают частные застройки с приусадебными участками. Общий городской земельный фонд составляет более 4,6 тыс.га, около 15% земли находится под карьерами и отвалами.
Объектами техногенного сырья УГОКа являются вскрышные породы, хвосты обогащения обогатительной фабрики, подотваль-ные, шахтные и карьерные воды.
Процесс добычи сопровождается образованием крупнотоннажных отходов в виде вскрышных пород, которые размещаются в отвалах. Накапливаемые отходы рассеиваются природными миграционными процессами и служат источниками загрязнения окружающей среды химическими элементами. Так, с отвалов ежегодно аэрогенным путем выносится около 1000 т минеральной пыли, содержащей в своем составе около 20 тяжелых металлов, что ведет к загрязнению почв [4].
Основная доля образующихся в республике отходов приходится на предприятия, осуществляющие добычу и обогащение полезных ископаемых (82,73% от общего объема отходов, образовавшихся в республике в 2008г.). Общий объем водоотведения по предприятиям цветной металлургии в 2008 г. составил 11,57 млн.м3 (2,1% от общего объема по республике), без очистки сброшено 6,31 млн.м3 сточных вод (49,7% неочищенных стоков по республике). Сброс загрязняющих веществ составил 21,08 тыс.т. (1,2% от общей массы сброса загрязняющих веществ по РБ). При этом ОАО «УГОК» ежегодно сбрасывает более 15 тыс. т загрязняющих веществ. Практически весь объем стоков сбрасывается без очистки [2].
Таким образом, деятельность горнодобывающего предприятия определяет наличие в регионе экологических проблем различного характера. Наиболее выражены среди них такие, как загрязнение поверхностных вод, образование значительного количества токсичных отходов, сточных вод, больших объемов выбросов в атмосферу, загрязнение окружающей среды металлами. Город Учалы от-
носится к числу наиболее неблагополучных в экологическом отношении территорий РБ [2].
Для решения возникающих экологических проблем в рамках программы Академии наук Республики Башкортостан (Госконтракт №16/13-НГ) проведена оценка состояния здоровья населения горно-добывающего региона, канцерогенного и неканцерогенного риска от воздействия химических веществ, загрязняющих почву, пищевые продукты, питьевую воду.
Материал и методы
В основу гигиенической оценки факторов среды обитания положены лабораторные, инструментальные и медикостатистические данные учреждений ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в РБ»; Бе-лорецкого межрайонного филиала ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии РБ в г. Учалы и Учалинском районе»; ГУП Башком-мунводоканала РБ; Управления государственного аналитического контроля Министерства природопользования, лесных ресурсов и охраны окружающей среды РБ (УГАК); данные социально-гигиенического мониторинга Роспотребнадзора РБ; исследований, выполненных в рамках научно-исследовательской программы Академии наук РБ; данные Башкор-тостанстата РБ; Государственного доклада о состоянии природных ресурсов и окружающей среды РБ.
Оценку риска здоровью населения региона при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду, проводили в соответствии с требованиями
Р.2.1.10.1920-04 «Руководства по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду» [3].
Эпидемиологические показатели здоровья населения (распространенность и первичная заболеваемость) изучались медико-
статистическими методами по данным государственных статистических форм (ф. 12) «Сведения о числе заболеваний и зарегистрированных больных, проживающих в районе обслуживания лечебного учреждения» за 2000-2007 гг.
Результаты и обсуждение
Анализ состояния здоровья населения Учалинского района (г.Учалы) за 2000-2007 гг. позволил выделить следующие приоритетные проблемы: снижение доли детского населения, высокие уровни первичной детской инвалидности по сравнению с республикой; высокие темпы прироста общей заболеваемости детей, особенно новообразованиями (в 2,6
раза), болезнями крови (в 2,6 раза), эндокринной системы (в 3,1 раза), уха и сосцевидного отростка (в 2,4 раза), мочеполовой системы (в
1.9 раза), врожденными аномалиями (в 6,6 раза). У подростков Учалинского района (г.Учалы) высокие темпы прироста общей заболеваемости отмечены болезнями крови (в 2,4 раза), нервной системы (в 2,9 раза), глаза (в 2,1 раза), уха (в 2,3 раза), кожи (в 9,8 раза), костно-мышечной системы (в 1,6 раза), мочеполовой системы (в 1,9 раза), врожденными аномалиями (в 3,4 раза); у взрослого населения - болезнями крови (в 2,0 раза), глаза (в 2,0 раза), уха (в 1,7 раза), системы кровообращения (в 1,8 раза), врожденными аномалиями (в
2.9 раза). Уровень первичной заболеваемости взрослого населения значимо выше общереспубликанского показателя (р=0,0034, критерий Краскела-Уоллиса).
Среди причин, оказывающих негативное влияние на состояние здоровья населения, существенную роль играет экологическая составляющая [1].
Для региона с развитой цветной металлургией и автотранспортной нагрузкой типичным является сочетанное воздействие на организм многокомпонентных комбинаций токсичных металлов и ряда органических соединений, обладающих разносторонним общетоксическим, канцерогенным, мутагенным и другими эффектами вредного влияния на организм.
Анализ данных «2ТП-Воздух» показал, что основными загрязнителями атмосферы от стационарных источников по г.Учалы является ОАО «УГОК», его выбросы составляют более 62% всех поступающих вредных выбросов от стационарных источников. В воздушный бассейн города поступает более 60 специфических вредных веществ, в том числе 18 веществ первого и второго классов опасности.
Для определения приоритетных загрязнителей атмосферного воздуха нами из-за отсутствия постов наблюдения проводилось только ранжирование всего многообразия химических веществ, присутствующих в атмосферном воздухе, на основании данных формы 2ТП - «Воздух». Проведенный анализ с определением индекса канцерогенной опасности показал, что приоритетными загрязнителями атмосферного воздуха г.Учалы являются сажа, хром, бензин, четыреххлористый углерод, стирол, бензол.
Основными механизмами загрязнений почв являются атмосферные выбросы, водная и воздушная миграции элементов из отвалов и
хранилищ отходов. Анализ состояния почвенного покрова в зоне деятельности УГОК показал, что происходит загрязнение земель тяжелыми металлами, являющимися индикаторами химического воздействия предприятий на почву, до опасных уровней.
Централизованное обеспечение питьевой водой населения г. Учалы осуществляется из подземных источников - водозаборы "Кур-гаш", "Учалы-2", "Кургаш-Бирся". Городской водозабор хозяйственно-питьевого водоснабжения на территории г. Учалы-2 расположен на расстоянии около 200 м от отвалов и при-отвальных "мочажин".
Основными химическими загрязните -лями питьевой воды, содержание которых превышает нормативные значения в г. Учалы, являются железо (выше ПДК 17,1% проб), цветность, мутность (соответственно 21,5 и 5,6% проб за период 2000-2008 гг.). Около 49,0% проб воды имеют неудовлетворительные органолептические свойства (привкус и запах), 1,9% проб имеют повышенную пер-манганатную окисляемость. Питьевая вода характеризуется значительным содержанием магния (10,8% проб), гидрокарбонатов (13,8%), нитратов (12,1%), азота аммиака (2,4%), жесткостью (20,3% проб) и низким содержанием хлоридов и сульфатов. Концентрация остаточного свободного хлора составляет до 0,6 ПДК.
По результатам углубленного исследования питьевой воды г.Учалы обнаружены следующие экотоксиканты: Ве, Сё, Со, Лб, N1, РЬ, Сг, четыреххлористый углерод, бенз(а)пирен, дихлорброметан, линдан, ДДТ, формальдегид, хлороформ, 2,4-Д. Показатель суммарного химического загрязнения питьевой воды по г.Учалы равен 6,73.
Для оценки контаминации пищевых продуктов они были проанализированы на содержание И§, Лб, Си, 2п, РЬ, С^ Сг и N1. В продуктах местного производства по г.Учалы отмечается более высокое содержание Сг во всех продуктах в силу естественных геохимических условий (имеются месторождения Сг), а наиболее загрязненными И§, N1, Сг, РЬ, Со являются молоко; мышьяком - овощи (рис. 1).
Данные о содержании химических элементов в объектах окружающей среды позволили сделать расчет суточных доз поступления тяжелых металлов в организм жителей. Далее был проведен расчет риска неканцерогенных и канцерогенных эффектов для жителей г. Учалы от перорального поступления металлов с почвенными частицами, питьевой водой, пищевыми продуктами. Расчет и оцен-
ка неканцерогенных рисков были выполнены для следующих веществ: 2п, Лб, Сё, Н§, РЬ, Сг, Со, N1, Си, Мп. Канцерогенные риски рас-
считывали для 6 химических загрязнителей (As, Cd, Pb, Cr, Co, Ni).
30.00
25.00
20.00
15.00
10.00 5,00
0,00 Ж \ } 1
As Hg Cu Zn Cd Pb Cr Ni Co
■ овощи 1,92 0,21 0,11 0,03 0,47 0,08 10,20 0,30
■ мясо 0,01 0,15 0,80 0,03 0,26 0,63 8,80 0,30
молоко 0,82 1,40 0,32 0,07 0,40 1,45 27,90 1,20 2,50
■ хлеб 0,62 0,19 0,05 0,01 0,12 0,16
Рис. 1. Содержание металлов в пищевых продуктах по г.Учалы (в долях ПДК).
Для оценки канцерогенного риска использовался фактор канцерогенного потенциала (SFo). При расчете поглощенной дозы (LADD) использованы стандартные значения факторов экспозиции. Оценка риска для веществ, не обладающих канцерогенным свойством, проводилась путем сопоставления фактического суточного воздействия с референтными (безопасными) дозами (RfD). Характеристика риска развития неканцерогенных эффектов проводится на основе расчета коэффициента опасности (HQ) (Онищенко Г.Г., Новиков С.М., Рахманин Ю.А. и др., 2002). При HQ, равном или меньше 1,0, риск вредных эффектов рассматривается как допустимый.
Расчетные данные средней суточной дозы поступления канцерогенов из различных сред (мг/кг/день) для населения показали, что основной вклад в суммарную суточную нагрузку металлами вносят пищевые продукты (99,5%), затем следует вода (0,5%) и почва (0,01%). Установлены высокие уровни содержания хрома и меди в пищевых продуктах. Превышения гигиенических нормативов по металлам в питьевой воде не установлено.
В основу оценки экспозиции при перо-ральном пути поступления химических веществ с пищевыми продуктами были взяты рекомендуемые годовые минимальные наборы пищевых продуктов согласно МУ 2.3.7.2519-09. Коэффициент опасности (HQ=12,53) за счет пищевых продуктов по г.Учалы выше 1, он формируется за счет содержания меди (HQ=1,94) и хрома (HQ=9,95) и оценивается как средний. В структуре формирования риска здоровью населения за счет контаминации пищевых продуктов ведущие места занимают хром (79,5%), медь (15,5%), цинк (1,7%), никель (1,2%).
Величина приемлемого канцерогенного риска находится в диапазоне 10"4-10"6. При анализе уровней загрязнения химическими канцерогенами пищевых продуктов было установлено, что величина канцерогенного риска находятся на уровне 2,35* 10-2. Согласно оценке приемлемости канцерогенного риска, индивидуальные риски, обусловленные присутствием в пищевых продуктах Лб (2,28*10-3) и Сг (2,10*10-2) являются неприемлемыми для населения. Вклад этих 2-х веществ в суммарный канцерогенный риск в результате загрязнения пищевых продуктов составляет до 99%.
Риск развития неканцерогенного вреда здоровью при поступлении токсикантов с почвенными частицами не превышает минимального и оценивается как низкий (на уровне 8,85*10-6). Приоритетными токсикантами в структуре формирования неканцерогенного риска являются мышьяк (65,7%), марганец (11,9%), свинец (7,2%), хром (5,9%), медь (5,0%), никель (2,3%).
Канцерогенный риск от перорального поступления канцерогенов с почвенными частицами находятся на уровне 1,92*10-6, и уровень риска классифицируется как минимальный. Наибольший вклад в суммарный канцерогенный риск вносят мышьяк (68,4%), хром (28,5%), свинец (2,7%).
Коэффициент опасности для населения г.Учалы при поступлении токсикантов с питьевой водой равен 18,74 и оценивается как неприемлемый. Этот показатель на 88,9% обусловлен повышенным содержанием в питьевой воде мышьяка (HQ=16,67).
Суммарный канцерогенный риск для населения от воздействия химических веществ, загрязняющих питьевую воду равен 2,29*10-4. Приоритетными токсикантами в формировании индивидуального канцероген-
ного риска за счет питьевой воды являются мышьяк (93,7%) и хром (5,2%) (рис. 2). Уровень суммарного риска и риск для мышьяка и хрома в питьевой воде находятся в диапазоне среднего риска здоровью. На долю органических загрязнителей приходится 0,9%, из них бенз(а)пирен - 0,2%, и в данной работе канце-роненный риск рассматривался только от поступления металлов.
Результаты работы позволили выявить довольно высокий уровень суммарного индивидуального канцерогенного риска при перо-ральном поступлении в организм выявленных канцерогенов из всех сред на уровне 2,37*10-2, который оценивается как неприемлемый, чрезвычайно высокий и требует разработки и проведения плановых оздоровительных мероприятий.
Сс1
0,5%
РЬ 0,6% _
Сг
5,2%
Со
0,0%
93,7%
Рис. 2. Структура формирования канцерогенного риска для здоровья населения г. Учалы за счет питьевой воды
Оценка риска и анализ расчетных уровней индивидуального риска показали, что ве-
дущей средой, обусловливающей канцерогенный риск, во всех случаях были пищевые продукты, вклад которых в суммарный уровень риска составлял до 99%, затем следуют вода (0,96%) и почва (0,01%). Таким образом, при выполнении настоящей работы получены данные, сопоставимые с результатами других авторов (А.Г. Сетко, В.М. Боев, 2006; Н.Н. Верещагин, 2006; С.С. Макшанцев, 2008).
Популяционный риск, который отражает дополнительное к фоновому уровню заболеваемости число случаев злокачественных новообразований в исследуемой популяции за год, при комплексном воздействии веществ с пищевыми продуктами, питьевой водой и почвенными частицами составил 13,34 на 39323 жителя г.Учалы. Однако необходимо отметить, что значения канцерогенных рисков отражают, главным образом, долгосрочную тенденцию к изменению онкологического фона (С .И. Иванов, 2007).
Ведущей средой, которая обусловливает риск развития неканцерогенных эффектов, является питьевая вода. По этим эффектам её вклад составил 59,9%, пищевых продуктов -40,1%. Суммарный неканцерогенный риск здоровью населения г. Учалы при поступлении металлов из всех изученных сред равен 31,27 и оценивается как высокий.
Таким образом, полученные результаты позволяют рекомендовать Государственным надзорным органам использовать методику оценки риска при планировании и проведении природоохранных мероприятий в целях сохранения и укрепления здоровья населения.
Сведения об авторе статьи:
Расул Аскарович Аскаров - м.н.с., НО Ассоциация «ЭНТАс Академии наук Республики Башкортостан», г. Уфа.
ЛИТЕРАТУРА
1. Аскарова, З.Ф. Оценка риска влияния загрязнения окружающей среды на здоровье населения горнодобывающего региона /З.Ф. Аскарова, Р.А. Аскаров, Г.А. Чуенкова // Медицинский вестник Башкортостана.- 2010. - №4.- С. 6-10.
2. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и окружающей среды Республики Башкортостан (за 2000-2009 гг.). - Уфа, 2000-2009.
3. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. - М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004. - 143 с.
4. Фаткуллин, И.Р. Оценка техногенных ресурсов горнорудных предприятий Республики Башкортостан: Отчет по теме №93-10. - Уфа, 2002.
