Наталья Иванова - Медицинская экология
К неканцерогенным «классическим веществам» относятся взвешенные вещества, диоксиды азота и серы, оксид углерода и озон. Уровни содержания этих веществ в атмосферном воздухе во многом определяют степень опасности загрязнения атмосферного воздуха в крупных городах России. В атмосферном воздухе ряда городов также присутствуют такие специфические неорганические вещества, как медь, ртуть, свинец, сероводород, сероуглерод, фтористые и некоторые другие вещества.
Неканцерогенные вещества вызывают широкий спектр нарушений состояния здоровья человека, которые можно рассматривать как разные формы проявлений токсических эффектов, регистрируемых на молекулярном, клеточном, тканевом, организменном и популяционном уровнях. Последние эффекты наблюдаются в виде повышенной заболеваемости и/или смертности. Постоянное воздействие загрязненного воздуха отражается в росте показателей заболеваемости и смертности. В первую очередь это увеличение хронических заболеваний органов дыхания и связанной с этими болезнями смертности, а также повышение смертности в результате сердечно-сосудистых болезней. Эти воздействия загрязняющих веществ попадают под класс нестохастических эффектов, к которым относятся также эффекты больших доз радиоактивного облучения (лучевая болезнь разной степени тяжести, катаракта, определенные формы легочных заболеваний), часть эффектов физических факторов воздействия и др. Общей характерной особенностью нестохастических эффектов является наличие порога действия вещества. Однако при проведении оценок риска смерти от действия неканцерогенных загрязнителей часто используются консервативные предположения о беспороговом характере их действия с использованием линейных зависимостей «доза – эффект» (Ревич Б. А., 2001).
«Классические» загрязняющие вещества, как и некоторые другие вещества, обладающие раздражающим действием, влияют преимущественно на органы дыхания, и поэтому в эпидемиологических исследованиях часто используется изучение функций внешнего дыхания.
Для оценки внешнего дыхания применяют комплекс функциональных методов исследования, позволяющих измерять легочный объем, получать качественные и количественные данные о вентиляции легких в покое и при различных нагрузках (спирография). Снижение этих показателей свидетельствует об относительно ранних нарушениях проходимости преимущественно мелких бронхов, что используется в скрининговых исследованиях. Функции внешнего дыхания значительно изменены у жителей городов с повышенным уровнем загрязнения атмосферного воздуха (в том числе у детей Москвы), у населения, проживающего вблизи автомагистралей с интенсивным движением автотранспорта (Ревич Б., 1993, Мизерницкий Ю. Л. [и др.], 1999).
Взвешенные вещества поступают в атмосферный воздух при сжигании топлива (угля, мазута), с выбросами металлургических производств, цементных заводов, при добыче угля и других производств. Наибольший выброс этих веществ (более 50 тыс. т в год) происходит в городах, где расположены крупные металлургические или глиноземные производства, – Магнитогорске, Челябинске, Новокузнецке, Нижнем Тагиле, Ачинске, Красноярске, Череповце.
Во многих городах России с повышенным уровнем загрязнения атмосферного воздуха взвешенными веществами наблюдается повышенная заболеваемость детского населения (фарингиты, конъюнктивиты, бронхиты, бронхиальная астма и др.), а также изменения функции внешнего дыхания.
Доля влияния загрязнения атмосферного воздуха взвешенными веществами, диоксидами серы и азота на заболеваемость детей составляет: для хронических пневмоний – 39 %, для бронхитов – 24,5 %, острых респираторных заболеваний (ОРЗ) – 29 %, для бронхиальной астмы – 22 %. Доказано также влияние атмосферного воздуха, загрязненного взвешенными веществами, на заболеваемость органов дыхания взрослого населения (Суржиков В., 1994).
Диоксид азота. Основными источниками выделения диоксида азота являются металлургические производства и автотранспорт (выхлопные газы). В результате резкого увеличения количества автомобилей за последние годы выбросы оксидов азота автомобильным транспортом увеличились на 30–40 %.
Наибольшее количество диоксида азота от стационарных источников поступает в атмосферный воздух крупных городов России – Москвы, Санкт-Петербурга, Омска, Новосибирска, Нижнего Новгорода; городов со сталеплавильными производствами – Липецка, Магнитогорска, Новокузнецка, Челябинска, Череповца и городов с нефтехимическим производством – Ангарска, Омска, Перми, Тольятти, Уфы. Среднегодовая концентрация диоксида азота в атмосферном воздухе находится в пределах 40–50 мкг/м3 при ПДК 40 мкг/м3. В США среднегодовой норматив составляет 100 мкг/м3; в Германии – 80 мкг/м3.
Вклад автомобильного транспорта в общий выброс диоксида азота достигает 50–70 % (Москва, Санкт-Петербург, Ульяновск, Владивосток).
Средние концентрации диоксида азота возрастают с севера на юг вследствие влияния солнечной радиации на фотохимические реакции.
В условиях влияния повышенных концентраций диоксида азота в России проживает до 5,6 млн человек, в том числе 3,6 млн человек – при воздействии концентраций 60–70 мкг/м3 и 2 млн человек – при концентрациях 70—120 мкг/м3.
При воздействии повышенных концентраций диоксида азота у детей отмечается увеличение заболеваний органов дыхания, а также накопление в крови метгемоглобина. Наиболее чувствительны к воздействию диоксида азота люди с заболеваниями органов дыхания.
Диоксид серы по массе выбросов занимает ведущее место среди других загрязнителей воздуха. Норматив диоксида серы в атмосферном воздухе в России составляет: ПДКСС = 50 мкг/м3 (средняя арифметическая за год), ПДКмр 500 мкг/м3 (за 24 ч). Рекомендация ВОЗ: за 24 ч – 125 мкг/м3.
Наиболее высокие концентрации диоксида серы, превышающие ПДК, регистрируются в атмосферном воздухе только нескольких городов: Норильск – самый крупный источник выбросов диоксида серы в атмосферный воздух (2,1 млн т в год), Никель – никеля, Медногорск – меди.
Наиболее ярко воздействие высоких концентраций диоксида серы на здоровье населения проявилось во время экстремальных ситуаций с загрязнением атмосферного воздуха в Бельгии (1930 г.), в США (г. Донора, штат Пенсильвания, 1948 г.) и в Лондоне (1952 г.). Из-за температурной инверсии промышленные выбросы не смогли уйти за пределы этих городов и оказались прижатыми к земле. Концентрации диоксида серы достигали сотен и тысяч микрокилограммов на метр кубический (мкг/м3). Это привело к резкому росту сердечно-сосудистой и респираторной заболеваемости.
Оксид углерода. Это вещество по массе выбросов (5,9–7,6 млн т в год) занимает третье место после взвешенных веществ и диоксида серы. Среднегодовая концентрация оксида углерода в атмосферном воздухе России колеблется в пределах 1,5–1,6 мг/м3, то есть не превышает ПДКСС, которая равна 3 мг/м3. Наиболее высокие уровни загрязнения атмосферного воздуха регистрируются во Владивостоке, а также в городах со сталеплавильным производством – Комсомольске-на-Амуре, Липецке и Хабаровске.
Действие высоких концентраций оксида углерода приводит к острому отравлению, при хроническом воздействии наблюдается увеличение содержания в крови карбоксигемоглобина, изменение психомоторных реакций у детей.
Озон образуется в результате фотохимических реакций между диоксидом азота и углеводородами. Его фоновые концентрации в атмосферном воздухе обычно не превышают 30 мкг/м3. Содержание озона в атмосферном воздухе зависит от метеорологических условий. В России он контролируется в атмосферном воздухе только нескольких городов.
Озон является веществом, обладающим раздражающим действием. При воздействии концентраций 160–470 мкг/м3 большинство исследователей отмечает значительные изменения функции внешнего дыхания, а также кашель и головную боль.
В воздушный бассейн поступают и тяжелые металлы: свинец, ртуть, марганец и т. д.
Свинец поступает в воздушный бассейн в основном с выбросами автомобильного транспорта (этилированный бензин), предприятий цветной металлургии и производства аккумуляторов. Высокие концентрации свинца в атмосферном воздухе регистрируются в городах Белово, Владикавказ, Дальнегорск, Карабаш, Красноуральск, Ревда; вблизи аккумуляторных производств в Курске, Комсомольске-на-Амуре, Санкт-Петербурге.
Особый интерес к оценке воздействия свинца на состояние здоровья детей объясняется повсеместным присутствием этого высокотоксичного металла, прохождением его через плацентарный барьер и способностью кумулироваться в организме. В условиях дефицита таких минеральных веществ, как железо, кальций и цинк, что в настоящее время наблюдается во многих регионах России, поглощение свинца в организме ребенка происходит более активно. Первые изменения при воздействии свинца происходят в психоневрологическом статусе ребенка. Свинцовая анемия напрямую связана с нарушением биосинтеза гемма.
