Анализ состояния здоровья населения является одной из основных задач санитарно-эпидемиологической службы. Только располагая данными о состоянии здоровья населения, изучая его динамику, особенности и тенденции его формирования, можно правильно планировать и осуществлять весь комплекс санитарно-эпидемиологических мероприятий [1—3]. Управление здоровьем может осуществляться на основании информации, полученной в результате мониторинга условий жизни и медико-демографического статуса населения территорий, а также при помощи целевых программ обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия. Возрастает необходимость точной и своевременной информации о показателях внешней среды и здоровья населения для принятия экстренных приоритетных управленческих решений, разработки и коррекции систем профилактических и диагностических мероприятий [4, 5].

Социально-гигиенический мониторинг представляет собой государственную систему наблюдения, анализа, оценки и прогноза состояния здоровья населения и среды обитания человека, а также определения причинно-следственных связей между состоянием здоровья населения и воздействием на него факторов среды обитания человека для принятия мер по устранению вредного влияния на население факторов среды обитания человека [6].

Цель исследования — изучить воздействие факторов загрязнения окружающей среды (воды, воздуха) на уровень некоторых показателей, характеризующих репродуктивный потенциал населения Чувашской Республики.

Гигиеническая оценка воздушной среды проведена по данным лабораторных исследований ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Чувашской Республике — Чувашии» в 5 точках социально-гигиенического мониторинга Чувашской Республики за 2013—2016 гг. (163 200 измерений содержания химических веществ в атмосферном воздухе), водного фактора — санитарно-химические исследования воды бассейнов рек Сура и Волга, артезианских скважин в городах Алатырь, Новочебоксарск, Канаш, Аликовском, Красночетайском, Шумерлинском, Моргаушском, Ядринском, Чебоксарском, Батыревском, Комсомольском, Шемуршинском, Козловском, Мариинско-Посадском, Цивильском, Красноармейском, Урмарском, Вурнарском, Ибресинском, Янтиковском районах (32 400 показателей).

Для оценки риска неблагоприятных последствий техногенного загрязнения среды обитания для здоровья населения применяли методологию, описанную в «Руководстве по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду» (утверждено Главным государственным санитарным врачом РФ 5 марта 2004 г. Р 2.1.10.1920−04.) [7]. Производили расчет показателей заболеваемости и смертности населения трудоспособного возраста, коэффициента фетоинфантильных потерь (ФИП), коэффициента корреляции между содержанием отдельных химических веществ в окружающей среде и показателями заболеваемости, смертности населения трудоспособного возраста и ФИП.

Методология позволяет выявить складывающееся на территории санитарное и экологическое неблагополучие путем сопоставления наблюдаемых или расчетных уровней ее техногенного загрязнения с допустимыми уровнями, а также ожидаемый неблагоприятный ответ со стороны здоровья населения.

Оценку риска ухудшения репродуктивного здоровья населения выполняли в 4 этапа: выявление приоритетных загрязнителей; идентификация загрязняющих веществ; оценка системы доза—ответ; характеристика риска.

Идентификация риска канцерогенных веществ проводится по 3 дескрипторам, в соответствии с которыми и дается описание вещества как канцерогена: известный или вероятный канцероген; не может быть определен как канцероген; вероятно, не канцероген. Расчет суммарной дозы вещества, загрязняющего разные компоненты среды и с разными путями экспозиции является методически верным подходом к оценке риска.

При переходе от концентраций токсических веществ в воздухе и воде к дозам использованы стандартные параметры легочной вентиляции и водопотребления для взрослого населения. В качестве средней оценки объема легочной вентиляции за сутки рекомендуется 20 м³, потребления питьевой воды — 1,9 л.

Коэффициент опасности (HQ) характеризует риск для здоровья населения. HQ вычисляется отношением оцененной человеческой экспозиции (дозы или концентрации) к референтной дозе или концентрации загрязняющего вещества. Индекс опасности (HI) рассчитывается как сумма HQ отдельных компонентов смеси воздействующих веществ. Оценка риска при действии химических веществ проводится в соответствии с определенными, указанными выше этапами.

Происходит забор проб для определения степени риска и оценка экспозиции (качественного и количественного анализа загрязняющих веществ) по уровню и времени контакта человека с загрязняющими веществами и их соотношение с предельно допустимыми значениями.

Таким образом, сначала проводится идентификация опасности для здоровья, затем в зависимости от канцерогенности определяется либо оценка доза—ответ, либо выявляются пороги, концентрации и коэффициенты неопределенности.

Оценка предельно допустимой концентрации (ПДК) в жилой зоне осуществляется по следующей формуле:

К=С/ПДК,

где К — коэффициент потенциальной опасности;

С — фактическая концентрация загрязняющего элемента в воздухе и питьевой воде;

ПДК — предельно допустимая концентрация этого элемента.

Поскольку на жителей населенного пункта действует не один фактор, а множество, коэффициенты опасности необходимо суммировать. Для того чтобы потенциальная опасность комплекса веществ не была выше, чем при действии одного вещества, сумма этих коэффициентов не должна быть больше единицы:

С₁/ПДК₁+С₂/ПДК₂+…+С_n/ПДК_n≤1.

В течение нескольких лет количество проб, не превышающих значение ПДК в воде, увеличивается. Обращают на себя внимание показатели содержания ртути, бария (уменьшение числа проб, не превышающих ПДК) (табл. 1).

В ходе исследования проанализировано изменение химических элементов состава воды в динамике в Новочебоксарске. Анализ полученных данных показывает, что в течение 2013—2016 гг. химический состав воды изменился. Уровень нитратов, общей жесткости, аммония солевого, биохимического потребления кислорода за 5 сут (БПК5), сульфатов, хлоридов и химического потребления кислорода (ХПК) увеличился, а уровень растворенного кислорода (РК) уменьшился. Содержание железа, фторидов, нитритов, сухой остаток и уровень рН воды с течением времени практически не изменилось (рис. 2, 3).

Снижение концентрации РК свидетельствует об изменении биологических процессов в водоеме, о загрязнении водоема биохимически интенсивно окисляющимися веществами (в первую очередь органическими). Потребление кислорода обусловлено также химическими процессами окисления содержащихся в воде примесей и дыханием водных организмов.

Анализ в динамике химических процессов, связанных с водой в 2013—2016 гг. на территории Янтиковского района, свидетельствует о том, что концентрация веществ в воде с каждым годом меняется. К примеру, уровни аммония солевого и нитритов к 2016 г. снизились до значения, близкого к нулю (0,003). Показатели концентрации нитратов, железа, хлоридов и общей жесткости увеличились. Показатель уровня pH воды оставался практически стабильным (рис. 4).

В табл. 2 представлены

Проанализировав значения показателей концентраций вредных веществ в воздухе населенных пунктов Чувашии, мы получили ряд зависимостей, иллюстрированных графиками (рис. 5—9).

В целом по Чувашской Республике отмечается стабилизация концентраций показателей вредных веществ в воздухе в динамике за исследуемые годы. Исходя из полученных результатов, мы можем отметить, что во всех исследуемых районах и городах преобладает высокое содержание оксида углерода в воздухе. В значениях показателей вредных веществ в динамике не произошло существенных изменений.

В Новочебоксарске значительно сократилась концентрация оксида углерода в воздухе, увеличился показатель концентрации диоксида азота (см. рис. 6). В Цивильском районе также снизилась концентрация оксида углерода в воздухе, увеличилась концентрация взвешенных веществ (см. рис. 7). В Вурнарском районе показатели практически не изменились, увеличилась концентрация взвешенных веществ в воздухе (см. рис. 8). В Шумерли уменьшилась концентрация оксида углерода и взвешенных веществ в воздухе (см. рис. 9).

В целях определения взаимосвязи между содержанием веществ в окружающей среде и показателями заболеваемости, смертности населения трудоспособного возраста и ФИП проведен корреляционный анализ.

Предварительно сгруппированы плеяды показателей заболеваемости, смертности населения трудоспособного возраста и ФИП с уровнем концентрации веществ в воде и некоторых других показателей, характеризующих водный фактор (табл. 3, 4).

Анализируя показатели, приведенные в табл. 3 и 4, можно предположить взаимосвязь уровней заболеваемости населения трудоспособного возраста и выраженности воздействия химических веществ аммония, уровня pH, фторидов, а также взаимосвязь уровней смертности населения трудоспособного возраста и выраженности воздействия химических веществ железа, фторидов, хлоридов и уровня pH (см. табл. 3, 4).

Анализ корреляционных плеяд зависимости величины указанных показателей, характеризующих репродуктивное здоровье, и содержания веществ в воздухе, представлен в табл. 5.

На величину ФИП влияют уровень ХПК, аммония солевого, РК, железа, фторидов, общей жесткости воды. Сравнительный анализ показателей корреляции свидетельствует о том, что в целом отмечается тенденция прямой зависимости между изучаемыми показателями.

Рассчитанные коэффициенты корреляции свидетельствуют о наличии сильной связи клинико-эпидемиологических показателей и уровня диоксида азота. Значения корреляционных коэффициентов варьируют от 0,83 до 0,95. Коэффициенты корреляции свидетельствуют о наличии сильной связи показателей заболеваемости и смертности населения трудоспособного возраста и уровня оксида углерода, диоксида серы, взвешенных веществ. Значения корреляционных коэффициентов варьируют от 0,79 до 0,94. Соответственно при увеличении уровней оксида углерода, диоксида серы, взвешенных веществ прогнозируется потенциальный рост показателей смертности, заболеваемости населения трудоспособного возраста и ФИП (табл. 6).

Рассчитанные коэффициенты корреляции на территории Шумерли свидетельствуют о наличии сильной связи показателей заболеваемости и смертности и уровней концентрации веществ в воздухе; при увеличении оксида углерода и диоксида азота значения смертности возрастают, а также при увеличении содержания диоксида серы и взвешенных веществ уровень ФИП статистически значимо увеличивается (табл. 7).

Рассчитанные для территории Вурнарского района коэффициенты корреляции подтверждают тенденцию, описанную в названных муниципальных образованиях: при увеличении содержания оксида углерода и диоксида азота прогнозируется увеличение значений ФИП, показателей смертности и заболеваемости трудоспособного населения. Значения корреляционных коэффициентов варьируют от 0,79 до 0,82 (табл. 8).

По данным корреляционного анализа показателей в Цивильском районе, при увеличении содержания оксида углерода и диоксида азота показатели смертности возрастают, при увеличении содержания диоксида серы и взвешенных веществ значения ФИП и показатели заболеваемости также статистически значимо возрастают. Значения корреляционных коэффициентов варьируют от 0,85 до 0,99 (табл. 9).

Оценка риска неблагоприятных последствий техногенного загрязнения питьевой воды для здоровья населения показала, что один из наиболее опасных канцерогенов, кадмий, поступает как через кожу, так и перорально, и его значения составляют 2,06·10^–8 и 0,39·10^–6 мг/л соответственно.

Таким образом, полученные результаты оценки риска неблагоприятных последствий техногенного загрязнения среды обитания для здоровья населения свидетельствуют о том, что при поступлении химических веществ ингаляционным, пероральным и накожным путями обеспечивается приемлемый уровень канцерогенного риска, а значения хронического неканцерогенного риска соответствуют допустимому уровню. Через воздух в организм человека поступает свинец, индекс опасности которого для сердечно-сосудистой системы составляет 0,6, а для нервной системы — 0,5.

Согласно результатам расчетов коэффициента опасности, при накожном поступлении токсинов уровни риска неблагоприятных последствий техногенного загрязнения среды обитания для здоровья населения соответствуют допустимым значениям (HQ ≤1). Рассчитанные HI указывают на допустимую вероятность развития хронических эффектов со стороны репродуктивной системы (HI до 0,28), процессов развития организма (HI до 0,13), печени (HI до 0,2), почек (HI до 0,17), глаз (HI до 0,09), гормональной системы (HI до 0,0002).

Установлена взаимосвязь уровня заболеваемости населения трудоспособного возраста с выраженностью воздействия химических веществ аммония, фторидов, и уровня pH, а также взаимосвязь уровня смертности населения трудоспособного возраста с выраженностью воздействия химических веществ железа, фторидов, хлоридов и уровня pH. На величину фетоинфантильных потерь влияет уровень химического потребления кислорода, аммония солевого, растворенного кислорода, железа, фторидов, общей жесткости воды.

Полученные результаты оценки риска свидетельствуют о том, что при поступлении химических веществ ингаляционным, пероральным и накожным путями поддерживается приемлемый уровень канцерогенного риска, а значения хронического неканцерогенного риска соответствуют допустимому уровню. Согласно результатам расчетов коэффициента опасности, при накожном поступлении токсинов уровень риска неблагоприятных последствий техногенного загрязнения среды обитания для здоровья населения соответствуют допустимым значениям (коэффициент опасности равен или меньше 1). Величина рассчитанных индексов опасности указывает на допустимую вероятность развития хронических заболеваний со стороны репродуктивной системы (индекс опасности до 0,28), процессов развития организма (индекс опасности до 0,13), печени (индекс опасности до 0,2), почек (индекс опасности до 0,17), глаз (индекс опасности до 0,09), гормональной системы (индекс опасности до 0,0002). Через воздух в организм человека также поступает свинец, индекс опасности которого для сердечно-сосудистой системы составляет 0,6, а для нервной системы — 0,5.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.

Сведения об авторах

Кудрина В.Г. — д.м.н., проф., зав. кафедрой медицинской статистики и информатики ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Минздрава России; https://orcid.org/0000-0002-4329-1165; eLibrary SPIN: 8341-4307; e-mail: tlsmr@mail.ru

Суслонова Н.В. — д.м.н., проф., советник губернатора Московской области; https://orcid.org/0000-0002-4179-8202; eLibrary SPIN: 5988-4121

Самойлова А.В. — д.м.н., проф., зав. кафедрой акушерства и гинекологии ФГБОУВО «Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова» Минобрнауки России; https://orcid.org/0000-0002-9142-8808; eLibrary SPIN: 7241-8369

Смирнова Т.Л. — к.м.н., доц. кафедры акушерства и гинекологии ФГБОУ ВО «Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова» Минобрнауки России; https://orcid.org/0000-0002-8224-1515; e-mail: tlsmr@mail.ru; eLibrary SPIN: 8341-4307

Басов М.О. — к.м.н., доц. кафедры общественного здоровья и здравоохранения ГАУ Чувашской Республики ДПО «Институт усовершенствования врачей» Минздрава Чувашской Республики; https://orcid.org/0000-0001-8631-5406; eLibrary SPIN: 9985-2193

Журавлева Н.В. — к.м.н., доц. кафедры акушерства и гинекологии ФГБОУВО «Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова» Минобрнауки России; https://orcid.org/0000-0001-6470-7724; eLibrary SPIN: 9314-2480

Барсукова Е.В. — к.м.н., доц., главный врач БУ Чувашской Республики «Республиканская клиническая больница» Минздрава Чувашской Республики; https://orcid.org/0000-0001-8441-9391; eLibrary SPIN: 5021-6099

КАК ЦИТИРОВАТЬ:

Кудрина В.Г., Суслонова Н.В., Самойлова А.В., Смирнова Т.Л., Басов М.О., Журавлева Н.В., Барсукова Е.В. Изучение влияния факторов окружающей среды на репродуктивный потенциал населения региона. Проблемы репродукции. 2019;25(5):49-59. https://doi.org/10.17116/repro20192505149