CC BY
113
[гиена и санитария 5/2012
4. Знаменский С. В. // Эпидемиология рака легкого. - Ростов-н/Д., 1990.- С. 113-117.
5. Профилактика профессионального рака / Под ред. В. Б. Сму-левича. - М.: Профиздат, 2004.
6. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружаю-
щую среду. Р 2.1.10.1920-04. - М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004.
7. The 2007 Top Ten of Worst Polluted Places. - Blacksmith Institute Press Release. http://www.blacksmithinstitute.org/the-2007-top-ten-of-worst-polluted-places.html (дата обращения 12.01.2012).
Поступила 06.02.12
© Т Н. УНГУРЯНУ С. М. НОВИКОВ, 2012 УДК 614.777:616-053]-074
Т. Н. Унгуряну1, С. М. Новиков2
подходы К ОЦЕНКЕ РИСКА ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ХИМИЧЕСКИХ
веществ с учетом возрастных особенностей
Управление Роспотребнадзора по Архангельской области, Архангельск; 2 ФГБУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина Минздравсоцразвития России, Москва
Цель работы - изучить факторы экспозиции и оценить риск здоровью отдельных возрастных групп населения при воздействии химических загрязнителей питьевой воды в Новодвинске. Местные факторы экспозиции изучены путем анкетирования 1628 человек в трех возрастных группах: 1-6, 7-17, 18 лет и старше. В модель риска включены 3 пути экспозиции: ингаляционный, пероральный и накожный. Для оценки неканцерогенного риска рассчитаны суммарные индексы опасности (THI), канцерогенного риска - суммарный канцерогенный риск (TCR) с учетом поправочных возрастных коэффициентов для канцерогенного потенциала.
Количество потребляемой воды для питья на 1 кг массы тела у детей 1-6 лет составило 109 мл/кг/сут, 7-17 лет - 55 мл/кг/сут, взрослых - 34 мл/кг/сут. При концентрациях загрязняющих веществ питьевой воды на уровне 90-го и 98-го процентиля риск для системы крови превышает допустимый уровень только у детей в группе 1-6 лет (THI равен 1,8 и 3,7 соответственно), TCR с учетом возрастных коэффициентов для совокупного населения составил 4,310-5 и 9,310-5соответственно.
Ключевые слова: факторы экспозиции, оценка риска
T. N. Ungureanu1, S. M. Novikov2 - APPROACHES ТО ASSESSING THE HEALTH RISK UNDER EXPOSURE TO CHEMICALS WITH ACCOUNT OF AGE PECULIARITIES
1Directorate of the Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Welfare in the Arkhangelsk region, Arkhangelsk, Russia; 2Federal State Budgetary Istitution "A.N. Sysin Research Institute of Human Ecology and Enviromental Health" of the Ministry of Health Care and Social Development
Purpose. To study the factors of exposure and to assess health risk in different age groups under exposure to chemical contaminants in drinking water in Novodvinsk.
Techniques. Local exposure factors were studied by questionnaire in 1628 men in three age groups: 1 - 6 years, 7 - 17 years, 18 years and older. In the risk model three ways of exposure: inhalation, oral, and skin have been included. To assess the noncarcinogenic risk cumulative risk indices (CRI) were calculated, to evaluate a carcinogenic risk - the total carcinogenic risk (TCR), taking into account the correction for the age-specific cancer-causing potential was calculated.
Results. Quantity of water usedfor drinking for 1 kg of body weight in children of 1-6 years was 109 ml/kg-day, 7-17 years -55 ml/kg-day, and adults - 34 ml/kg-day. At concentrations of contaminants of drinking water at 90th and 98thpercentile the risk to the blood system exceeds the allowable level only for children in the group of 1-6 years (CRI = 1,8 and 3,7, respectively), taking into account age-specific for the total population TCR amounted to 4,310-5 and 9,310~5 correspondingly.
Key words: exposure factors, risk assessment
введение
Общеизвестно, что факторы окружающей среды играют значительную роль в формировании здоровья детей. Многочисленные исследования показывают, что воздействие одних и тех же химических загрязнителей может вызывать различные эффекты у взрослых и детей. Традиционные подходы к оценке риска направлены главным образом на взрослое население.
В последние десятилетия Всемирной организацией здравоохранения, Американским (US EPA) и Калифорнийским (CA OEHHA) агентствами по охране окружающей среды, Канадским министерством здравоохранения (Health Canada) подготовлены и опубликованы многочисленные руководства, рекомендации, документы, в
Унгуряну Т. Н. - канд. мед. наук, доц., гл. специалист-эксперт (unguryanu_tn@mail.ru); Новиков С. М. - д-р мед. наук, проф. (novikserg46@mail.ru)
которых освещены проблемы оценки риска на разных этапах жизни [4, 6-11, 13].
Экспозиция детей к загрязнителям окружающей среды значительно отличается от экспозиции взрослых в силу различных причин, связанных с активностью и поведением, питанием детей, физиологическими особенностями метаболизма, проницаемостью кожных покровов и т. д. [4-7, 12].
В многочисленных научных публикациях представлены результаты клинических и эпидемиологических исследований, касающиеся чувствительности к раку в молодом возрасте [2, 3]. US EPA на основе анализа экспериментальных, клинических и эпидемиологических данных, предложений голландских ученых (RIVM) адаптировало подход к оценке риска с учетом экспозиции к канцерогенам в разные возрастные периоды [11]. При повторных исследованиях воздействия мутагенных химических веществ в постнатальном и взрослом возрасте обоснованы пересчетные коэффициенты для количественной оценки
98
канцерогенного потенциала с учетом возраста (поправочные возрастные коэффициенты, age-dependent adjustment factor, - ADAF). Поправочные возрастные коэффициенты, согласно рекомендациям US EPA, основаны на итоговом заключении о том, что канцерогенные риски в целом выше при экспозициях в ранние периоды жизни по сравнению с аналогичными экспозициями в более старшем возрасте. Для экспозиций в возрасте до 2 лет ADAF равен 10, от 2 до 16 лет - 3. Для экспозиций после 16-летнего возраста ADAF не применяется [8, 11].
Целью исследования было изучение факторов экспозиции и оценка риска здоровью отдельных возрастных групп населения при воздействии химических загрязнителей питьевой воды в Новодвинске.
Материалы и методы
Для изучения местных факторов экспозиции выполнено поперечное исследование. Проанкетировано 1628 лиц трех возрастных групп: 515 детей в возрасте 1-6 лет, 480 детей 7-17 лет и 633 взрослых (18 лет и старше). Анкета включала следующую информацию: масса тела (в кг), рост (в см), количество потребляемой питьевой воды (в л/сут), длительность воздействия (дней в году), время пребывания на открытом воздухе и в помещениях
(в ч/сут), продолжительность водных процедур (в мин/ сут), длительность контакта с почвой (мин/сут). Количество фактически потребляемых продуктов для школьников и взрослого населения устанавливали с помощью метода 24-часового (суточного) воспроизведения питания. Для дошкольников данные о количестве потребляемых продуктов питания в сутки получены из накопительных ведомостей детских садов "Расход продуктов за месяц".
Изучено содержание 14 приоритетных химических загрязнителей, в том числе трех канцерогенов, в питьевой воде Новодвинска за 2006-2010 гг. В связи с тем что распределение значений факторов экспозиции и концентраций загрязняющих веществ отличалось от нормального распределения, для их представления использовали медиану (Р50), 25-й и 75-й процентили (Р25-75), а для сравнения медианных значений между группами - двухвыборочный критерий Вилкоксона.
Для оценки химического загрязнения питьевой воды в модель многосредового риска были включены 3 пути экспозиции: ингаляционный, пероральный и накожный. Для оценки неканцерогенного риска использовали подход, основанный на безопасных (референтных) дозах и суммарные индексы опасности (THI) [1]. Для оценки кан-
Таблица 1
Различия в факторах экспозиции между детским и взрослым населением Новодвинска
Фактор Дети 1-6 лет Дети 7-17 лет Взрослые 18 лет + Достигнутый уровень статистической
Ме Р -Р 1 25 1 75 Ме Р -Р 1 25 1 75 Ме Р 25-75 значимости
Масса тела, кг 16 14-19,8 36 28-50 64 56-74 p1-2<0,001; p2-3<0,001; p1-3<0,001
Количество воды для питья
л/сут 1,75 1,5-2,25 2 1,5-2,5 2,25 1,75-2,75 p, <0,001; p <0,001; p, <0,001
мл/кг/сут 109 ОО <~Л О 55 41-71 34 26-43
Водные процедуры, мин/сут 37,5 27,5-50 47,5 35-60 50 37,5-65 p1-2<0,001; p2-3=0,217; p1-3<0,001
Время на открытом воздухе, ч/сут 2,5 1,9-3,0 4 2,5-5,5 3 2-4,5 p1-2<0,001; p2-3<0,001; p1-3<0,001
Пребывание в помещениях, ч/сут 21,4 20,3-22,1 19,5 17-21 20 17-21,7 p1-2<0,001; p2-3<0,001; p1-3<0,001
Длительность воздействия, дни/год 335 305-350 335 305-347 345 325-365 p1-2=0,176; p2-3<0,001; p1-3<0,001
Игра на песке, земле, мин/сут 33,1 22,5-45 - - - - -
Хлеб и хлебобулочные изделия
г/сут 186 - 327 208-465 212 105-328 p2-3<0,001
г/кг/сут 11,7 - 8,6 5,3-13,5 3,3 1,7-5,5
Мясо и мясопродукты
г/сут 92 - 110 75-170 100 70-162 p2-3=0,266
г/кг/сут 5,7 - 3,2 1,9—5,1 1,7 1-2,6
Рыба и рыбопродукты
г/сут 37 - 60 50-100 100 60-150 p2-3=0,007
г/кг/сут 2,3 - 2,2 1,4-3,4 1,5 0,8-2,5
Молоко и молочные продукты
г/сут 545 - 200 64-350 200 50-450 P 2-3=0,983
г/кг/сут 34 - 5,4 1,7—9,7 2,8 0,8-6,5
Овощи и фрукты
г/сут 505 - 320 180-515 330 185-520 P 2-3=0,916
г/кг/сут 31,5 - 9,3 5-15 5,4 2,9-8,7
Сахар и кондитерские изделия
г/сут 60 - 50 28-88 40 24-65 P2-3<0,001
г/кг/сут 3,8 - 1,4 0,8-2,5 0,6 0,4-1
Масложировая продукция
г/сут 27 - 15 10-30 15 5-30 P 2-3=0,676
г/кг/сут 1,7 - 0,4 0,2-0,8 0,2 0,1-0,5
Примечание. Ме - медиана.
99
[гиена и санитария 5/2012
церогенного риска использовали среднесуточные пожизненные дозы (LADD), факторы канцерогенного потенциала (SF) и ADAF. Поскольку коэффициенты ADAF введены для детей в возрасте до 2 лет и от 2 до 16 лет, общий канцерогенный риск (TCR) рассчитывали как сумму рисков для возрастных групп до 2 лет, от 2 до 16 лет, 16 лет и старше.
Неканцерогенный и канцерогенный риск оценивали для концентраций загрязняющих веществ на уровне 5090-го процентиля (Р50 обычный диапазон экспозиции), 90-98-го процентиля (Р90-98, максимально разумная экспозиция) и 98-99,9-го процентилей (Р98-99 9, максимальная экспозиция). За допустимый уровень неканцерогенных эффектов принимали значения THI от 1,1 до 3,0, диапазон значений THI от 3 до 6 рассматривали как настораживающий уровень риска, а THI выше 6 - как высокий. Для канцерогенных эффектов допустимым уровнем риска являлось значение TCR, равное 1,0-10-5. Статистический анализ данных проводили с использованием программного обеспечения SPSS 18.0 для Windows.
Результаты и обсуждение
Анализ результатов анкетирования выявил различия в значениях факторов экспозиции между возрастными группами (табл. 1). Средняя масса тела у детей в возрастных группах 1-6 и 7-17 лет меньше массы тела взрослых в 4 и 1,7 раза соответственно. Среднесуточное потребление воды для питья взрослым населением на 0,25 и 0,5 л больше, чем детьми школьного и дошкольного возраста. Однако количество воды, приходящееся на единицу массы тела детей 1-6 и 7-17 лет, выше по сравнению с взрослыми в 3,2 и 1,6 раза соответственно. Среднее время, затрачиваемое на водные процеду-
7-\ -г
6-
5-
1-6 7-17 18+
Возраст, годы
Процентили концентраций | | 50-й Щ 90-й Щ 98-й
Суммарные индексы опасности для системы крови, рассчитанные на уровне обычной (средней), максимально разумной и максимальной экспозиции контаминантов питьевой воды в разных возрастных группах населения Новодвинска.
Таблица 2
Общий суммарный канцерогенный риск для здоровья населения Новодвинска при воздействии канцерогенов питьевой воды
Возрастные группы, годы Уровни экспозиции канцерогенов
Р50 Р90 Р98
С учетом поправочных возрастных коэффициентов (ADAF)
Менее 2 8,3-10-6 1,4-10-5 3,1-10-5
2-16 5,9-10-6 1,0-10-5 2,2-10-5
16 и более 1,0-10-5 1,9-10-5 4,0-10-5
Общий риск 2,5-10-5 4,3-10-5 9,3-10-5
Без учета поправочных возрастных коэффициентов (ADAF)
Менее 2 8,3-10-7 1,4-10-6 3,1-10-6
2-16 2,0-10-6 3,4-10-6 7,4-10-6
16 и более 1,0-10-5 1,9-10-5 4,0-10-5
Общий риск 1,3-10-5 2,3-10-5 5,0-10-5
ры в день (умывание, принятие душа, ванны), у детей школьного возраста и взрослого населения одинаковое и больше, чем у детей 1-6 лет, на 10 мин. Длительность экспозиции у детей дошкольного и школьного возраста одинаковая и на 10 дней меньше, чем у взрослых.
Дети школьного возраста больше потребляют хлеба и хлебобулочных изделий в 1,5 раза, сахара и кондитерских изделий в 1,3 раза и меньше рыбы и рыбопродуктов в 1,7 раза по сравнению со взрослым населением. По количеству других групп потребляемых продуктов различия между детьми школьного возраста и взрослым населением не выявлены. Однако количество потребляемых продуктов питания, приходящееся на 1 кг массы тела, у детей в возрасте 1-6 и 7-17 лет больше, чем у взрослого населения, в 6 и 2 раза соответственно. Таким образом, из-за различий в значениях факторов экспозиции дозовая нагрузка химическими веществами для детского населения выше, чем для взрослых.
С учетом возрастных различий в факторах экспозиции в качестве примера рассчитаны значения индексов опасности веществ, оказывающих неблагоприятное действие на систему крови (см. рисунок). При содержании химических соединений в питьевой воде на уровне 50-го про-центиля (обычная экспозиция) значения THI для системы крови не превышали допустимое значение и составили у детей 1-6 лет 0,8 (Р25-75: 0,6-1,0), 7-17 лет - 0,4 (Р25-75: 0,30,5) и у взрослых - 0,3 (Р25-75: 0,2-0,3). При содержании загрязнителей в питьевой воде на уровне 90-го процен-тиля (максимально разумная экспозиция) значения THI для системы крови составили у детей 1-6 лет 1,8 (Р25 75: 1,4-2,3), 7-17 лет - 1,4 (Р25 75: 1,1-1,7) и у взрослых - 1,2 (Р2575: 1,0—1,5). При этом только у детей дошкольного возраста THI на уровне 95-го процентиля превышали допустимое значение, равное 3,0. Это означает, что для 5% детей в возрастной группе 1-6 лет отмечен настораживающий уровень риска для системы крови при воздействии химических веществ, загрязняющих питьевую воду. При содержании химических веществ в питьевой воде на уровне 98-го процентиля (максимальная экспозиция) значения THI для системы крови составили у детей 1-6 лет 3,7 (Р : 3,0-4,6), 7-17 лет - 2,7 (Р25-75: 2,1-3,3)
и у взрослых - 2,3 (Р25-75: 1,8-2,9). Как видно на рисунке, воздействие загрязняющих веществ на уровне максимальной экспозиции обусловливает настораживающий и высокий риск развития общетоксических эффектов со стороны системы крови в возрастной группе 1-6 лет у 70 и 5% детей соответственно. Максимальная экспозиция к
100
загрязнителям обусловливает настораживающий уровень риска у 35% детей в возрастной группе 7-17 лет и у 20% взрослого населения.
В табл. 2 представлены значения общего суммарного канцерогенного риска (TCR) при воздействии трех канцерогенов питьевой воды - кадмия, свинца и хлороформа. TCR, рассчитанный с учетом ADAF, превышает допустимый уровень от 2,5 раза для обычной экспозиции до 9,3 раза для максимальной экспозиции. Сравнение результатов оценки канцерогенного риска, выполненное с учетом коэффициентов возрастной чувствительности по сравнению с традиционным подходом, выявило значительное различие в уровнях риска. TCR, рассчитанный с использованием возрастных коэффициентов, в 2 раза превышает уровни риска, полученные без учета восприимчивости к канцерогенам различных возрастных групп.
Выводы. 1. Использование индивидуальных данных о факторах экспозиции позволяет более точно оценить риск для здоровья населения при воздействии химических веществ, содержащихся в окружающей среде.
2. Данное исследование показало, что различия в значениях факторов экспозиции между детским и взрослым населением обусловливают большую дозовую нагрузку химическими загрязнителями для детей, особенно младшего возраста.
3. Расчет риска здоровью отдельных возрастных групп при воздействии загрязнителей питьевой воды выявил более высокие уровни риска развития общетоксических эффектов со стороны системы крови у детского населения. При максимально разумной и максимальной экспозиции риск развития неканцерогенных эффектов со стороны системы крови является настораживающим и высоким только у детей в возрастной группе 1-6 лет.
4. В оценке риска здоровью при воздействии химических канцерогенов необходимо учитывать возрастную
чувствительность в разные периоды жизни.
Литер атур а
1. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. Р 2.1.10.1920-04. - М.: ФЦ Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004.
2. Anderson L. M., Diwan B. A., Fear N. T., Roman E. // Environ. Health Perspet. - 2000. - Vol. 108. - P. 573-594.
3. Barton H A., Cogliano V.J., Flowers L. et al. // Environ. Health Perspect. - Vol. 113. - P. 1125-1133.
4. Child-specific exposure factors handbook: EPA/600/R-06/096F September 2008.
5. Ginsberg G., Hattis D., Miller R., Sonawane B. // Pediatrics. -2004. - Vol. 113. - P. 973-983.
6. Guidance on human health preliminary quantitative risk assessment (PQRA): Health Canada, September 2004.
7. Guidance on selecting age groups for monitoring and assessing childhood exposures to environmental contaminants EPA/630/P-03/003F November 2005.
8. In utero and early life susceptibility to carcinogens: the derivation of age-at-exposure sensitivity measures. Appendix J: OEHHA’s reproductive and cancer hazard assessment branch, May 2009.
9. Principles for evaluating health risks in children associated with exposure to chemicals (Environmental health criteria ; 237): WHO, 2006.
10. Summary of principles for evaluating health risks in children associated with exposure to chemicals: WHO 2011.
11. Supplemental guidance for assessing susceptibility from early-Life exposure to carcinogens: EPA/630/R-03/003F March 2005
12. Sociodemographic data used for identifying potentially highly exposed populations: EPA/600/R-99/060 July 1999.
13. Strategy for Research on Environmental Risks to Children: EPA/600/R-00/068 August, 2000.
Поступила 31.01.12
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2012 УДК 614.777-074(470.44)
Ш. Ж. Мусаев, Ю. Ю. Елисеев, И. Н. Луцевич
ПРОБЛЕМА РИСКА ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ ПРОЦЕССОВ
концентрирования химических загрязнений в малых реках саратовской области
Саратовский государственный медицинский университет им. В. И. Разумовского
Исследованиями установлена опасность для здоровья населения процессов концентрирования химических загрязнений, содержащихся в поверхностных водоемах малых рек Саратовской области. Доказана необходимость применения на очистных сооружениях, особенно в паводковый период, дополнительных окислительносорбционных методов, а также жесткого контроля за технологией забора воды из поверхностных источников хозяйственно-питьевого водоснабжения.
Ключевые слова: малые реки, концентрирование химических загрязнений в водоемах, здоровье населения
Sh. Zh. Musaev, Yu.Yu.Yeliseyev, I. N. Lutsevich — PROBLEM OF RISK OF PROCESSES OF INCREASING IN THE CONCENTRATION OF CHEMICAL POLLUTANTS IN THE SMALL RIVERS OF THE SARATOV REGION FOR POPULATION HEALTH
State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education "Saratov State Medical University named after V.I.Razumovsky" of the Ministry of Health Care and Social Development
The health hazard of the processes of accumulation of the chemical pollutants in superficial reservoirs of the small rivers of the Saratov region for the population health was shown in the previous studies. The necessity of application of additional oxidation and absorption methods and also control for technology of an intake of water from superficial sources of water supply on treatment facilities was suggested.
Key words: small rivers, accumulation of chemical pollution in water, sources, population health
101
