Экологическая оценка воздействия загрязнения атмосферного воздуха на здоровье населения

Молодцева, Анастасия Викторовна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Экологическая оценка воздействия загрязнения атмосферного воздуха на здоровье населения
ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Экологическая оценка воздействия загрязнения атмосферного воздуха на здоровье населения"

На правах рукописи

охМ'

Молодцева Анастасия Викторовна

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ (НА ПРИМЕРЕ ИВАНОВСКОЙ ОБЛАСТИ)

Специальность 03.02.08 - экология (биология)

2 8 НОЯ 2013

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Владимир 2013

005540271

Работа выполнена на кафедре экологии и географии Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ивановский государственный университет» (Шуйский филиал)

Научный руководитель

Кандидат географических наук, доцент Яковенко Наталия Владимировна

Официальные оппоненты:

Доктор биологических наук, доцент, ФГБОУ ВПО «Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых»,

профессор кафедры биологии и экологии Мищенко Наталья Владимировна

Кандидат биологических наук, доцент, ГБОУ ВПО «Ивановская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации,

доцент кафедры анатомии Сесорова Ирина Сергеевна

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого»

Защита состоится «13» декабря 2013 г. в 14^- часов на заседании диссертационного совета Д 212.025.07 во Владимирском государственном университете имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых по адресу: 600000, г. Владимир, ул. Горького, 87, корп. 1, ауд. 335.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ВлГУ.

Автореферат разослан «_» ______2013 года

Ученый секретарь диссертационного совета, у

кандидат биологических наук, доцент г О.Н. Сахно

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Экологическая оценка параметров качества жизни населения в современных условиях роста антропогенной деятельности становится все более востребованной и проецируется на широкий круг компонентов среды обитания. Качество атмосферного воздуха является наиболее существенным фактором, влияющим на состояние здоровье человека. Согласно последним гигиеническим и экологическим исследованиям именно антропогенные загрязнения окружающей среды через атмосферный воздух вызывают снижение неспецифической резистентности организма, острые и хронические состояния, изменения показателей развития физических, адаптационных и интеллектуальных возможностей человека. В связи с тем, что работы, посвященные изучению влияния неблагоприятных факторов окружающей среды на здоровье населения Ивановской области, очень немногочисленны и комплексных исследований состояния здоровья населения Ивановской области, проживающего на территориях с разной степенью загрязнения атмосферного воздуха, не проводилось, актуальность и своевременность данного исследования не подлежит сомнению. Заявленная проблема затрагивает область деятельности как специалистов природоохранных органов, так и клиницистов, а также организаторов здравоохранения, является комплексной и поэтому полученные результаты данного исследования, дадут возможность разработать взаимосогласованные природоохранные и лечебно-профилактические мероприятия по улучшению здоровья населения Ивановской области в зависимости от качества и состояния природной среды (в нашем случае, атмосферного воздуха).

Цель исследования - дать комплексную экологическую характеристику атмосферного воздуха и выявить характер влияния его загрязнения на здоровье населения Ивановской области.

Реализация поставленной цели потребовала последовательного и комплексного решения взаимосвязанных задач:

1. Дать экологическую характеристику источников, уровня и динамики атмосферных загрязнений в Ивановской области за многолетний период и провести ранжирование муниципальных образований по индексу загрязнения атмосферного воздуха.

2. Проанализировать экологические и социально-экономические условия жизнедеятельности и здоровья населения Ивановской области.

3. Провести комплексный анализ и дать гигиеническую оценку уровня и динамики заболеваемости населения Ивановской области за рассматриваемый период.

4. Рассмотреть взаимосвязи в системе «окружающая среда-здоровье» между основными загрязняющими веществами атмосферного воздуха и отдельными классами и нозологическими формами болезней среди детского и взрослого населения Ивановской области на основе корреляционного анализа.

5. Количественно оценить риск для здоровья населения с учетом установленных острых и хронических эффектов для областного центра - г. Иваново.

6. Обосновать основные направления оптимизации механизмов экологического

мониторинга химического загрязнения атмосферного воздуха и разработать гигиенические рекомендации по оздоровлению воздушной среды.

Научная новизна работы. В результате проведенного исследования в диссертационной работе сформулированы и обоснованы следующие положения, являющиеся составными элементами научной новизны диссертационной работы:

1. Дана комплексная экологическая характеристика источников, уровня и динамики атмосферных загрязнений в Ивановской области за многолетний период и проведено ранжирование муниципальных образований региона по индексу загрязнения атмосферного воздуха.

2. Впервые комплексно изучено состояние здоровья населения Ивановской области, проживающего на территориях с разной степенью загрязнения атмосферного воздуха, и установлена зависимость общей и первичной заболеваемости в целом, а также отдельных классов и нозологических форм болезней среди детей и взрослых от степени загрязнения атмосферного воздуха.

3. Установлено, что существующий эколого-аналитический контроль качества воздушной среды в Ивановской области не дает возможности адекватно отразить реальные изменения в химическом составе атмосферного воздуха, обусловленные увеличением его основного загрязнителя - городского автотранспорта, и не позволяет в полной мере применить методологию оценки риска для здоровья населения.

4. В областном центре (г. Иваново) выявлен средний уровень канцерогенного риска для здоровья населения, при котором необходимо выделение приоритетных источников загрязнения и их ранжирование по степени канцерогенного риска для решения вопроса о мерах по управлению риском.

5. Проведенное анкетирование населения по проблемам урбоэкосреды региона позволило выбрать из совокупности наблюдаемых социальных беспокойств проблемы-аналоги и проблемы, противоположные экологической обеспокоенности, дает возможность выделить наиболее приоритетные проблемы и на их основе разработать конкретные научно-организационные, технические и информационные мероприятия с целью оптимизации системы экологического мониторинга атмосферного воздуха в Ивановской области.

6. Составлены карты распределения содержания загрязняющих веществ, плотности и заболеваемости населения на территории муниципальных образований Ивановской области с использованием ГИС- технологий (системы ArcView GIS 3.2).

7. Обоснованы основные направления оптимизации механизмов экологического мониторинга загрязнения атмосферного воздуха, и разработаны эколого-гигиенические рекомендации по оздоровлению воздушной среды.

Практическая значимость работы состоит в том, что основные результаты могут быть использованы при разработке мероприятий по снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, а именно при создании комплексной программы экологического мониторинга атмосферного воздуха Ивановской области. Предлагаемые в диссертационном исследовании практические рекомендации по снижению риска для здоровья населения региона от воздействия загрязнения атмосферного воздуха дадут возможность:

♦> контролировать соблюдение государственных и международных стандартов качества атмосферного воздуха;

•> информировать население о качестве атмосферного воздуха и его влиянии на здоровье населения в различных муниципальных образованиях Ивановской области;

проводить оценку эффективности природоохранных мероприятий в области охраны атмосферного воздуха.

Для систематического контроля качества и уровня загрязнения атмосферного воздуха в населенных пунктах региона показана возможность интерпретации данных формы 2ТП-воздух для установления связи с показателями заболеваемости населения, что может иметь прогностическое значение для мониторинга состояния здоровья населения учреждениями Роспотребнадзора Ивановской области и обоснования профилактических и оздоровительных мероприятий. С учетом приоритетных факторов риска и источников загрязнения атмосферы разработаны гигиенически обоснованные мероприятия по охране окружающей среды, рекомендации по рациональному анализу информации об аэрогенном загрязнении среды обитания в рамках программы экологического мониторинга. Создана компьютерная база данных по основным загрязняющим веществам воздуха Ивановской области. Отдельные положения и результаты диссертационного исследования используются в учебном процессе естественно-географического факультета при преподавании дисциплин в ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный университет» (Шуйский филиал): «Эпидемиология», «Геоэкология», «Токсикология», «Экология человека», «Основы безопасности жизнедеятельности», «Экология Ивановской области» и др., а также Мелитопольском государственном педагогическом университете им.' Б. Хмельницкого (Украина, г. Мелитополь). Некоторые результаты диссертационной работы используются в практической деятельности Комитета Ивановской области по природопользованию.

Апробация работы. Основные научные и практические результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных, всероссийских конференциях и семинарах, неоднократно были отмечены дипломами и почетными грамотами: IV Международной научно-практической конференции (Краснодар, 2013), I Международной научно-практической конференции (Самара, 2012), VI Всероссийской научно-практической конференции с международным участием (Саратов, 2013), X международной заочной научно-практической конференции (Москва, 2013), Всероссийской научно-практической конференции (Сибай, 2013), Всероссийской научно-практической конференции-выставки экологических проектов с международным участием (Киров, 2013), IX международной научно-практической конференции (Прага, 2013), Межрегиональной конференции с международным участием (Шуя, 2010-2013), VI Всероссийской научно-практической конференции с международным участием (Ярославль, 2013), V международной научной (заочной) конференции (Владимир, 2013) и др.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 работ, из них 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 187 страницах, включает 16 таблиц и 30 рисунков; состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы, включающего 179 наименований (из них 13 на английском языке) и приложений.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю доценту кафедры экологии и географии Шуйского филиала ФГБОУ ВПО «ИвГУ» Яковенко Наталии Владимировне за постоянное внимание к работе, ценные советы и рекомендации на всех этапах исследования. Особую благодарность автор выражает родным и близким.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Данная глава посвящена аналитическому обзору научных исследований по качеству и оценке уровня загрязнения атмосферы. Дан анализ экологических и гигиенических аспектов охраны окружающей среды (Дроздов С.Г., 1981, 1992; Багдасарьян Г.А., 1971,1982; Мамонтова Л.М., 1998, 2000; Трифонова Т.А., Селиванова Н.В., Ильина М.Е., 2003 и др.); рассмотрены параметры оценки загрязненности атмосферного воздуха по данным социально-гигиенического мониторинга (Двинских С.А., Бажукова Н.В., Кондратьева М.А., 1988; Егоров А.Ф., Савицкая Т.В., Вент Д.П., Эдельштейн Ю.Д., Дмитриева О.В., 1999; Измалков В. И., 1994 и др.); раскрыты задачи оптимального размещения постов наблюдения за состоянием атмосферы (Берлянд M. Е., Генихович Е. Л., Оникул Р. И., Чичерин С. С., 1979; Гвоздев В.Е., Шагиахметов A.M., Заяц Е.В., 1988; Хладских А.И., Козлов Ю.В., Комаров B.C., Горбунов М.И., 1981 и др.); обобщены результаты интегральных характеристик загрязнения атмосферного воздуха территорий (Голунков Ю.В., Аллянова В.А., 1999; 2003 и др.); приведены результаты оценок влияния загрязнения атмосферного воздуха на здоровье населения и оценка рисков (Антонов О. В., 1996; Атаниязова P.A., 2008; Бебешко В.В., 2000; Михайлова Е.В., 2005 и др.); проведен обзор региональных исследований качества среды обитания Ивановской области (Марков Д.С. 2012,2013; Туркина Е.П., 2010,2011; Яковенко Н.В., 2007-2013), а также собственные исследования автора.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В главе рассматриваются основные теоретические и методические подходы к изучению влияния антропогенных факторов окружающей среды на здоровье населения, и в частности атмосферно воздуха. Показана роль экологического мониторинга в оценке состояния здоровья населения. Раскрыты основные параметры оценки качества атмосферного воздуха и проблемы их определения. Дана характеристика методов и методики исследования. В качестве объекта исследования принята Ивановская область. Объектом углубленных исследований выбраны 21 муниципальный район и городские округа (5) Ивановской области. Предметом исследования явились параметры среды обитания (качество атмосферного воздуха) и жизнедеятельности населения Ивановской области (уровень здоровья и качество жизни) за 5-летний период (2007-2011 гг.). Программа

исследований сформировалась в соответствии с поставленной целью и задачами на основе принципа комплексности и системности, а также взаимосвязи качества атмосферного воздуха и здоровья населения. Для этого были использованы основные методические разработки многолетних исследований крупных научных коллективов. Программа включала гигиенические, экологические, эпидемиологические, социологические и статистические методы исследований, проведенные на основе текущих и ретроспективных наблюдений. По официальным статистическим материалам формы 2 ТП-воздух установлен объем, состав выбросов по источникам, а также их удельный вес в общем балансе загрязнения за многолетний период времени (2007-2011 гг.). Кроме того, источниками информации выступили официальные отчетные и учетные документы Федерального государственного центра гигиены и эпидемиологии, Комитета экологии и природных ресурсов, ведомственных лабораторий и предприятий, Федерального Управления государственной статистики, лечебно-профилактических учреждений Ивановской области и др. Качество атмосферного воздуха оценивалось по результатам лабораторных исследований проб воздуха в жилой зоне, проводимые лабораториями ЦГСЭН г. Иваново и области, ЦГМС на 3 стационарных поста города. Эти данные анализировались по уровню средних концентраций, их соотношению к соответствующим ПДК, по удельному весу проб (в %), превышающих ПДК в соответствии с ГОСТ 17.2,3.01-86 «Правила контроля качества воздуха населенных пунктов» (1987 г.), РД 52.04.186-89 «Руководство по контролю .загрязнения атмосферы», ИСО 2602-73 «Статистическая интерпретация результатов испытаний». Оценка неканцерогенных эффектов здоровью населения при хроническом воздействии атмосферных загрязнений в муниципальных районах проводилась путем расчета коэффициента опасности Н(3 с учетом референтной концентрации и среднесуточной ПДК в соответствии с общепринятыми подходами. Анализ и оценка медико-демографических показателей, заболеваемости (общей и первичной) различных групп населения проводились как по классам и группам, так и по отдельным нозологическим формам болезней за период 2007-2011 гг. (табл. 1).

Таблица 1

Объекты, материалы и объем выполненных гигиенических и социально-медицинских _исследований_

Хар-р иссл. Объекты Материалы Объем

1 2 3 4

и § § и 3 <и Я § 60 Атмосферный воздух населенных мест * Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации» (2007-2011 гг.) 5 ед.

О Є § £ " . я * Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Ивановской области» (2007-2011 гг.) 5ед.

* ФСГС (Ивановостат) Охрана окружающей среды в Ивановской области за 2008-2011 гг. 4ед.

* Государственный доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в России» (2007-2011 гг.) 17 ед.

1 2 3 4

* Государственный доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Ивановской области» (2007-2011 гг.) 17 ед.

* Анализ результатов исследования атмосферного воздуха контролирующими службами: - по области за 2007-2011 гг. - в г. Иваново за 2007-2011 гг. 4955! 197535

2. Социально-медицинские исследования Естественное движение населения в Российской Федерации, в Ивановской области и исследованных районах * ФСГС (Росстат). «Регионы России, социально-экономические показатели». - М., 2007-2011 гг. 5 ед.

* ФСГС (Росстат). «Естественное движение населения в Российской Федерации в 2008-2011 гг.». - М„ 20072011 гг. 5 ед.

* ФСГС (Росстат). «Демографический ежегодник России». - М., 2010,2011 гг. 2 ед.

Социально-экономическое . положение в области и муниципальных образований * ФСГС (Росстат). «Социально-экономическое положение России»(2008,2010,2011 гг.) 3 ед.

* ФСГС (Росстат). «Социально-экономическое положение ЦФО »(2007-2011 гг.) 5 ед.

* ФСГС (Росстат). «Регионы России: основные характеристики субъектов» (2007-2011 гг.) 5 ед.

* ТОФСГС по Ивановской области (Ивановостат). «Основные показатели социально-экономического развития Ивановской области» (2007-2011 гг.) 5 ед.

Население изучаемых муниципальных образований * Анкетирование - интервьюирование 500 ед.

Оценка здоровья населения: дети (014 лет), подростки и взрослые * ТОФСГС по Ивановской области (Ивановостат). «Районы Ивановской области в цифрах» (2007-2011 гг.) 5 ед.

* ФСГС (Росстат). «Здравоохранение России» (20072011 гг.) 5 ед.

* ТОФСГС по Ивановской области (Ивановостат). «Здравоохранение Ивановской области» (2007-2011 гг.) 5 ед.

* Отчетные материалы управления здравоохранения Ивановской области за 2008-2011 гг. 5 ед.

* Отчеты о числе заболеваний, зарегистрированных у больных, проживающих в районе обслуживания лечебного учреждения, ф. № 12 за 2007-2011 гг. 75 ед.

* Сведения о медицинской помощи детям и подросткам-школьникам, ф. № 31 за 2007-2011 гг. 75 ед.

* Сопроводительная записка к установленной статистической отчетности за 2007-2011 гг. 75 ед.

* Смертность населения в Ивановской области// Стат. сб. - Иваново, 2007-2011 гг. 5 ед.

Использованы материалы государственной медицинской статистики: годовые отчетные формы № 12 (сведения о числе заболеваний, зарегистрированных у больных, проживающих в районах обслуживания лечебного учреждения); форма № 31 (сведения о медицинской помощи детям и подросткам-школьникам); формы № 51 и 52 (отчеты о смертности населения). При объединении отдельных заболеваний в группы и классы руководствовались Международной классификацией болезней и причин смерти (МКБ-10). В качестве оцениваемых показателей состояния здоровья, выступили как среднемноголетние уровни, так и годовые показатели (для динамического наблюдения, определения темпов роста, прогноза показателей на ближайшую перспективу). Сбор и анализ показателей заболеваемости населения проводился в соответствии с методическими указаниями «Порядок деятельности санитарно-эпидемиологической службы по оценке состояния здоровья населения в связи с воздействием факторов окружающей среды» (утверждены МЗ СССР 16.05.1989 г.), а также «Методическими указаниями по вопросам сбора, обработки и порядка представления данных об изменениях состояния здоровья населения, связанных с загрязнением окружающей среды» № 3861-85.

Оценка социально-экономических показателей, уровня и качества жизни населения изучаемых муниципальных образований региона проводилась по отчетам Территориального органа Федеральной службы государственной службы по Ивановской области (Ивановостат). Для оценки и анализа интенсивности автотранспортной нагрузки оценивалась мощность и структура (число проходящих в час грузовых, легковых автомашин и автобусов - данные представлены Управлением ГИБДД г. Иваново) автопотоков на наиболее востребованных магистралях города Иваново.

Социологическое исследование (медико-социальное обследование) населения проводилось опросным методом. Разработанная анкета была апробирована на респондентов 5-ти населенных пунктов (опрошено 500 респондентов), после чего была дополнена и изменена. Изучаемые вопросы были сгруппированы в 3 блока: 1) социально-демографический блок (возраст, место жительства, семейное положение, наличие детей, условия проживания, семья, семейный доход); 2) образ жизни (питание, сон, физическая активность, вредные привычки, досуг, здоровье, медицинская активность); 3) качество среды обитания (состояние атмосферы, качество питьевой воды и почвы, проблема захоронения отходов). Анкета была комбинированной, т.к. содержала вопросы разного типа: «закрытые» (возможные варианты ответов уже перечислены), «открытые» вопросы (давались свободные ответы), «полузакрытые» (при ответе можно было опереться на предложенные варианты ответов или заполнить своими вариантами), «дихотомические» (требующие ответа «да» или «нет»). Статистическая обработка результатов исследований проводилась с использованием компьютерной программы Statistica for Windows. Использованы параметрические (критерий Стьюдента) и непараметрические методы (коэффициент ранговой корреляции Спирмена). Выбор непараметрических критериев обоснован тем, что анализ характера распределения изучаемого признака в выборках нельзя считать приближенно нормальным.

ГЛАВА 3. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ, СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ

УСЛОВИЯ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ ИВАНОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Дана обобщенная характеристика как экологических, так и социально-экономических параметров жизнедеятельности населения Ивановской области. Раскрыты особенности медико-демографической ситуации на территории региона. Приведены результаты общественного мнения по социально-экологическим проблемам урбосреды региона. Ивановская область занимает площадь 21,85 тыс. км2 и расположена в центре нечерноземной зоны Европейской территории России между 56°2Г и 57°45' с.ш. и 39°23' и 43°53' в.д. Протяженность территории с севера на юг - 158 км, с запада на восток - 230 км. На западе и северо-западе область граничит с Ярославской, на севере и северо-востоке с Костромской, на востоке и юго-востоке с Нижегородской, на юге и юго-западе с Владимирской областями. В административном отношении область включает 21 муниципальный район. Областной центр - г. Иваново с населением 406,5 тыс. чел., численность жителей в районных центрах варьирует в очень широких пределах: от 92,4 тыс. чел. в г. Кинешма до 2,0 тыс. чел. в пос. Верхний Ландех. Численность сельского населения составляет 207,3 тыс. чел., или 19,2% от общей численности. Общая численность населения области составляет около 1,2 млн. чел. Климат Ивановской области умеренно континентальный с холодной многоснежной зимой и умеренно жарким коротким летом. Ивановская область получает тепла от солнца за год около 88 ккал/см2 площади. Радиационный баланс составляет около 28 ккал/см2. Область находится под преимущественным воздействием воздушных масс умеренных широт, переносимых господствующими западными потоками. Преобладающим направлением ветра над территорией области в течение года является юго-западное. Средние годовые температуры воздуха в области варьируют от 2,6° до 3,3°. По обеспеченности теплом и количеству часов солнечного сияния Ивановская область близка к Московской области. Атмосферных осадков в Ивановской области выпадает в среднем за год от 550 мм до 600 мм. Область находится в условиях несколько избыточного увлажнения. Слабые суховейные явления повторяются из года в год. В Ивановской области насчитывается 6 городов областного и 11 городов районного значения, а также 14 поселков городского типа. Характерной чертой динамики городских населенных пунктов является уменьшение количества поселков городского типа с 30 до 14 за счет перевода их в сельские населенные пункты. Основными чертами структуры городского расселения являются: 1)высокая доля в городском населении крупного города (Иваново), на который приходится более 40 % городского населения; 2) наличие 2 средних по величине городов (г. Кинешма, г. Шуя); 3) наличие группы малых относительно больших по величине городов (свыше 25 тыс. человек) - г. Вичуга, г. Тейково, г. Фурманов, г. Кохма, г. Родники. В то же время население остальных городов не превышает 15 тыс. чел. Основная часть городских населенных пунктов сосредоточена в промышленно-развитой центральной и северо-восточной частях области. На территории региона образуется 3 основных вида (агломерация, межрайонная и районная) систем расселения. 21 районная система сформировалась на основе административно-

Рис. 2 Ранжирование муниципальных образований Ивановской области по риску заболеваемости

Рис. 4 Структура наиболее распространенных загрязняющих атмосферу веществ, отходящих от стационарных источников, "о

Рис. 7 ИЗВ муниципальных образований Ивановской области но вилам выбросов 11

Рис. 5 Динамика выбросов наиболее распространенных загрязняющих атмосферу веществ, отходящих отстационарных источников, "о

Рис. 6 Динамика выбросов наиболее распространенных загряншощнхатмосферу веществ, отходящих от оаммонарных источников. %(2010 т. к 2011 т.)

Рис. 8 Динамика выбросов наиболее распространенных загрязняющих атмосферу веществ, отаодяших от стационарных источников в регионах ЦФО, %

Рис. 9 Выбросы в атмосферу по вилам источников в регионах ЦФО, зыс. т

Рис. 10 Выбросы наиболее загрязняющих атмосферу веществ ( в Рис, 12 Выбросы наиболее загрязняющих атмосферу веществ от % к предыдущему голу) автомобильного транспорта (тыс.т)

Рис. 11 Количество автотранспортных средств, зарегистрированных Рис. 13 Численность больных, состоящих на учете в лечебно-в Ивановской области (ед.) профилактических учреждениях (на 1 (Н) ООО чел.)

территориальных районов. Степень развитости районных систем зависит от численности населения их центров п плотности транспортной сети. Наиболее сформированы системы на основе крупных городов с высоким социально-культурным потенциалом и районов с хорошо развитой сетью дорог. Относительно слабо развиты районные системы в юго-восточной части области. Численность населения их центров не превышает 5 тыс. чел. (поселки - Лух, Пестяки, Верхний Ландех), и 3 тыс. чел. в западной части (п. Ильинское-Хованское). На территории области складывается 4 межрайонные системы расселения с центрами в г. Иванове, г. Кинешме, г. Тейково и г. Шуя, охватывающие всю территорию области.

Помимо районных и межрайонных систем на территории области сформировались относительно развитая Ивановская и менее развитая Кинешемская агломерации с высокой интенсивностью использования территории, развитыми производственными и культурно-бытовыми связями, как с центром агломерации, так и между собой, высокой плотностью городских и сельских населенных пунктов. Демографическая ситуация в области в 2011 г. характеризовалась продолжающимся процессом естественной убыли населения, связанной с высоким уровнем смертности и низким уровнем рождаемости. Коэффициент рождаемости в 2011 г. снизился по сравнению с 2010 г. на 1%, уровень смертности снизился на 8,6% (Рис. 1). Неблагоприятные демографические процессы в области сопровождаются ухудшением состояния здоровья населения. Для оценки значимости различных классов болезней проведено ранжирование среднемноголетних показателей распространенности болезней и первичной заболеваемости (2007-2011 гг.) всего населения области. Для оценки риска заболеваемости населения была проведена классификация муниципальных образований Ивановской области по ряду характеристик: 1)плотность населения, человек на 1 км2 территории; 2) заболеваемость детей в возрасте 0-14 лет, на 100 тыс. детей; 3) инвалидность детей, на 10 тыс. детей; 4)общий коэффициент смертности, на 1000 человек населения; 5) обеспеченность населения врачами, на 10 тыс.; 6) число посещений амбулаторно-поликлинических учреждений на 1 жителя; 7) среднемесячная заработная плата, руб.

В результате схожие между собой по указанным характеристикам районы области объединены в 3 группы (Рис. 2). В первую группу вошли города областного подчинения: г. Вичуга, г. Иваново, г. Кинешма, г. Кохма и г. Шуя, которые имеют высокие показатели заболеваемости и инвалидности детей при минимальной смертности населения. Здесь наблюдается наиболее высокий уровень заработной платы, достаточно высокая обеспеченность врачами и высокий уровень амбулаторной помощи. Эта группа является наиболее благополучной среди других административных образований.

Вторая группа включает Верхнеландеховский, Вичугский и Пучежский муниципальные районы. Она имеет номинально высокую обеспеченность врачами, самый низкий уровень амбулаторной помощи, и как следствие этого - минимальные уровни заболеваемости и инвалидности детского населения, что указывает на низкую выявляемость патологии. Причиной самой высокой смертности среди муниципалитетов Ивановской области, может являться минимальный уровень заработной платы. Эта группа является самой неблагополучной.

Третья группа - наиболее многочисленная, в нее входят все остальные муниципальные образования Ивановской области. Эта группа характеризуется довольно высоким уровнем смертности, относительно невысокой обеспеченностью врачами и уровнем заработной платы, при средних уровнях заболеваемости и инвалидности детей. Здесь следует выделить 2 района - Комсомольский и Гаврилово-Посадский, где наблюдаются наиболее высокие показатели коэффициента общей смертности и инвалидности детей, при средних уровнях обеспеченности врачами и амбулаторной помощью среди всех территорий этой группы.

Оценка интегрального показателя состояния здоровья в муниципальных образованиях Ивановской области показала: в г. Шуя и Шуйском районе - высокий риск возникновения патологии, а в г. Иваново, г. Вичуга, г. Тейково, Тейковском и Юрьевецком муниципальных районах - повышенный риск возникновения патологии.

Проведенный социологический опрос был применен для выявления общественного мнения о качестве атмосферного воздуха и его влиянии на здоровье населения. Были определены наиболее приоритетные проблемы урбосистемы региона. В исследовании общественного мнения по проблемам урбоэкосистемы Ивановской области приняло участие 500 человек (из 5-ти населенных пунктов - г. Иваново, г. Шуя, г. Родники, г. Кинешма, г. Тейково и г. Фурманов), в т.ч. женщины - 72%, мужчины - 28 %. Для оценки социально-экономических условий жизни было предложено 12 параметров, которые необходимо было оценить по 5-бальной шкале. Исходя из проведенного исследования, было выявлено, что в первую пятерку вошли такие условия жизни, как школьное образование, транспортные услуги, условия труда, состояние малого бизнеса и спортивные учреждения.

Наименьшие баллы получили такие условия жизни, как медицинское обслуживание, жилищно-коммунальные услуги, уровень заработной платы, состояние окружающей среды и санаторно-курортное лечение. Оценивая состояние окружающей среды, мнение населения в принципе показало одинаковое соотношение. Главными экологическими проблемами явились: загрязнение воздуха, загрязнение естественных водоемов и почвы, проблема складирования и утилизации отходов, уменьшение площади лесов. Среди опрошенных респондентов четко выявилась большая категория населения, которая считает, что факторы окружающей среды оказывают существенное влияние на состояние здоровья населения. Наибольшее влияние, по мнению участников опроса, оказывает: загрязнение атмосферного воздуха, качество питьевой воды и загрязнение почвы. Все участники анкетирования указывают на то, что региональные органы исполнительной власти недостаточно информируют население о загрязнении окружающей среды, и в частности, о воздействии факторов окружающей среды на состояние здоровья населения. По их мнению, региональные органы исполнительной власти должны проводить мониторинг оценки и динамики ущерба здоровью населения, учитывая не только медико-демографические показатели, но и уровень социально-экономического развития муниципального образования.

ГЛАВА 4. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В ИВАНОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Дан анализ многолетних данных загрязнения атмосферного воздуха Ивановской области. Рассчитан интегральный показатель загрязнения атмосферного воздуха по муниципальным образованиям региона. Раскрыты аспекты техногенного влияния автотранспорта на окружающую среду в Ивановской области (на примере областного центра). Наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха на территории Ивановской области осуществляется ФГБУ «Ивановский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды», проводятся на 3 стационарных постах, 2 из которых расположены в г. Иванове (ПНЗ № 1 - по адресу: г. Иваново, ул. Ташкентская, 92, ПНЗ № 2 - по адресу: г. Иваново, ул. Дзержинского, 16), 1 - в г. Приволжске (г. Приволжск, ул. Иваново-Вознесенская, 82). Анализ качества атмосферного воздуха на территории Ивановской области, а также интенсивность его загрязнения показывают Относительную стабильность сложившейся ситуации. Анализ многолетних данных загрязнения атмосферы иллюстрирует, что на протяжении периода с 2007 по 2011 гг. наметилась тенденция постепенного уменьшения объёмов выбросов от стационарных источников, т.е. от промышленных предприятий, что обусловлено все большим внедрением промышленными предприятиями технологий, позволяющими снизить объёмы выбросов, а также постепенным переводом многих котельных на более «чистые» виды топлива, т.е. с твёрдых видов топлива (каменного угля) и мазута на газ. Резкое снижение объемов выбросов в 2011 г. связано с переводом большого количества котельных коммунальных служб с жидкого и твердого топлива на газ, что обусловлено газификацией некоторых районов Ивановской области (на территории Гаврилово-Посадского, Палехского, Пестяковского, Вичугского, Тейковского и Шуйского муниципальных районов Ивановской области). Так, например, на территории г. Шуя произведено закрытие угольных котельных (на ул. Ленина, д. 30, ул. Советская, д. 63а) с переключением потребителей на котельные, работающие на природном газе; на территории п. Пестяки произведена модернизация котельной МУЗ Пестяковская ЦРБ, установлено 2 современных газовых водогрейных котла; на территории Вичугского муниципального района произведено техническое перевооружение котельной в д. Большие Ломы; на территории Тейковского муниципального района произведена модернизация котельной в д. Сокатово; на территории Палехского муниципального района 2 котельные, работавшие на мазуте, переведены на газ; модернизированы 3 крупные котельные сферы ЖКХ на территории Фурмановского, Ивановского и Кинешемского районов. Основными загрязнителями воздушного бассейна области остаются предприятия теплоэнергетики, такие как Ивановский филиал ОАО «ТГК 6» (ТЭЦ-2 и ТЭЦ-3), предприятия ЖКХ, имеющие на своём балансе крупные котельные, отапливающие целые населённые пункты, а также ряд наиболее крупных промышленных предприятий региона.

Согласно данным Роспотребнадзора по Ивановской области объем выбросов в 2011 г. остался на уровне 2010 г. и составил 36,6 тыс. т загрязняющих веществ (Рис. 3), в пересчете на душу населения составляет 128 кг/чел, что ниже среднего

показателя в Российской Федерации почти в 2 раза. В структуре наиболее распространенных загрязняющих атмосферу газообразных и жидких веществ, отходящих от стационарных источников, первое место занимает оксид углерода (45,3), второе место - оксид азота (24%), третье место - углеводороды (15,3%) (Рис. 4).

В динамике за период 2007-2011 гг. наблюдается увеличение объема выбросов углеводородов на 75%, существенное сокращение диоксида серы - на 35%, ЛОС - на 24% и незначительное сокращение объемов выброса оксида азота -на 6%. (Рис. 5). Однако по сравнению с предыдущим, 2010 г., можно отметить следующую тенденцию: произошло увеличение объемов выбросов оксида углерода - на 3,5% и оксида азота - на 13,3 %, уменьшились выбросы диоксида серы - на 9,8% и углеводородов - на 7,1 %, оксида азота - на 4,9 % (Рис. 6).

По сравнению с 2007 г. в муниципальных образованиях Ивановской области в 2011 г. наибольшее увеличение объемов выбросов загрязняющих веществ, отходящих от стационарных источников, наблюдается в Лежневском (увеличение более чем в 5 раз), Лухском (увеличение более чем в 4 раза), Родниковском (увеличение более чем в 2 раза). По диоксиду серы произошло увеличение в г. Шуя (в 1,3 раза), в Заволжском, Ивановском районам и Южском районе (более чем в 4 раза). По оксиду углерода резким увеличением выделяется Пестяковский район (более чем в 8 раз), а также Лухский район (в 4 раза), Юрьевецкий район (в 1,2 раза). По увеличению выбросов оксида азота - Лухский, Савинский и Юрьевецкий районы (от 1,2 до 3 раз), незначительное увеличение в Пучежском, Приволжском, Верхнеландеховском, Заволжском районах, г. Кинешма и Тейково (более 1,2 раза). Рассматривая выбросы углеводородов по муниципалитетам, следует отметить резкое увеличение этих выбросов в Шуйском районе (более чем в 40 раз) и незначительное - в Заволжском и Ивановском районах (более чем в 1,2 раза). По увеличению выбросов ЛОС можно отметить Ивановский (более чем в 11 раз), Лежневский (в 6,2 раза), Родниковский район и г. Тейково (более чем в 4, 5 раз).

Анализ сложившейся ситуации по загрязнению атмосферного воздуха показал, что основными загрязнителями воздушного бассейна Ивановской области являются предприятия теплоэнергетики, такие как Ивановский филиал ОАО «ТГК 6» (ТЭЦ-2 и ТЭЦ-3), а также ОАО «Техуглерод и резина», выбросы от которых составляет более 50% всех выбросов от стационарных источников. Также существенный вклад в загрязнение атмосферного воздуха области вносят ООО «Эггер Древпродукт» (Шуйский район), ОАО «Автокран» (г. Иваново), предприятия жилищно-коммунального хозяйства, имеющие на своём балансе крупные котельные, отапливающие населённые пункты.

Таким образом, результаты многолетних (за период 2007-2011 гг.) наблюдений за химическим составом атмосферного воздуха в Ивановской области, представленные Государственной службой наблюдений и специалистами Роспотребнадзора, свидетельствуют об улучшении качества атмосферного воздуха в регионе за указанный период.

Для Ивановской области также как и для большинства регионов ЦФО приоритетными загрязнителями воздушного бассейна остаются оксид углерода, диоксид азота, оксид азота, формальдегид. В г. Иванове качество воздуха

оценивается по 5-ти основным загрязняющим веществам (взвешенные вещества, оксид углерода, диоксид серы, диоксид и оксид азота) и 2 специфическим веществам, характерным для города (фенол, формальдегид). В г. Приволжске наблюдения проводятся по 4 основным загрязняющим веществам (взвешенные вещества, оксид углерода, диоксид серы, диоксид азота). В работе рассчитан индекс загрязнения воздуха (ИЗВ) по муниципальным районам Ивановской области (Рис. 7). Наиболее загрязненным является Ивановский район и соответственно и г. Иваново, где наблюдается превышение ПДК по бенз(а)пирену в 1,4 раза, по формальдегиду в 4,6 раза, по взвешенным веществам в 1,4 раза. По значению ИЗА (16,5) состояние атмосферы в г. Иваново относится к классу «кризис», как и во многих крупных городах России.

Вклад региона в загрязнение воздушного бассейна ЦФО составляет не более 5% (Рис. 8,9). Высокий уровень загрязнения атмосферного воздуха отмечается в следующих городах ЦФО: г. Брянск (обусловлено концентрациями взвешенных веществ, диоксида азота и формальдегида), г. Йладимир (последние 5 лет наблюдается увеличение загрязнения атмосферного воздуха взвешенными веществами, оксидом углерода, диоксидом и оксидом азота), г. Воронеж (прослеживается положительная динамика - ИЗА в 2010 г. составлял 9,6; в 2008 г. -10, в 2007 - 10,7), Калуга (в 2011 г. ИЗА - 9,0, в 2010 г. - 8,0, наибольший вклад в загрязнение воздуха вносит автомобильный транспорт) и др.

В загрязнение воздушного бассейна Ивановской области (более 70 %) вносит автотранспорт (Рис. 10). Количество автомобильных средств, зарегистрированных в области, ежегодно возрастает (в настоящее время только в областном центре г. Иваново зарегистрировано более 120 тыс. автомобилей). На начало 2013 г. в личной собственности граждан насчитывалось 234,9 тыс. автомобилей, из них 25,5 тыс. (10,8%) грузовых, 3,6 тыс.(1,4%) автобусов, 206,5 тыс. (87,7%) легковых автомобилей. По сравнению с 2010 г. количество автомобилей выросло на 12,7 тыс. (на 5,7%), в том числе легковых автомобилей на 13,2 тыс. (на 6,8%), количество грузовых уменьшилось на 0,9%, автобусов на 5,5%. Почти 33,4% легковых автомобилей составляют автомобили марки «ВАЗ», 3,5% - марки «Москвич», 3,8% -марки «Волга», 33,5% приходится на автомобили иностранного производства. 28,3% грузовых автомобилей - автомобили марки «ГАЗ», 5,3% - марки «ИЖ», 4,3% - марки «КАМАЗ», 23,7% - автомобили иностранного производства. Более 38,8% автобусов приходится на автобусы марки «ГАЗ», 24,5% - автобусы иностранного производства. Количество автомобилей иностранного производства уменьшилось на 4 тыс. (на 5,0%) и составило 75,8 тыс., 91% от общего количества иномарок -легковые автомобили. За год обеспеченность легковыми автомобилями в личной собственности граждан в расчете на 1 тыс. чел. населения возросла со 183,1 до 195,8 автомобилей. Легковые автомобили со сроком эксплуатации менее 5 лет составляют 23,9%, со сроком эксплуатации от 5 до 10 лет - 27,8%, грузовые автомобили соответственно 14,2% и 27,9%, автобусы 26,7% и 40,6%. Кроме того, у граждан области имелось 49 тыс. ед. мототранспорта, из них 48,6 тыс. мотоциклов и 0,4 тыс. мотороллеров и мотоколясок, 7,1 тыс. - мотоциклы иностранного производства. За 2012 г. количество мототранспорта уменьшилось на 0,9 тыс. единиц (на 1,8 %). Увеличение числа легкового и грузового автомобильного транспорта, автобусного

парка повышает нагрузку на основные автомагистрали городов, увеличивается интенсивность движения на них, что в свою очередь не может не повлиять на качество атмосферного воздуха, возрастают выбросы загрязняющих атмосферу веществ от автомобильного транспорта (Рис. 11). По данным Федеральной службы по надзору в сфере природопользования по Ивановской области, выбросы наиболее загрязняющих атмосферу веществ от автомобильного транспорта в 2011 г. составили 147,7 тыс. т, это больше чем в 2010 г. на 18% (Рис. 12).

ГЛАВА 5. ХАРАКТЕРИСТИКА ВЗАИМОСВЯЗИ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА И РАСПРОСТРАНЕННОСТИ ЗАБОЛЕВАНИЙ НАСЕЛЕНИЯ ИВАНОВСКОЙ ОБЛАСТИ

В данной главе установлена количественная зависимость между состоянием здоровья населения и состоянием окружающей среды (в частности атмосферного воздуха), разработана система основных показателей, на основе которых получены данные о зависимостях между качеством атмосферного воздуха и рассмотренными заболеваниями на территории региона. Данные о заболеваемости населения являются объективным показателем уровня и изменений в состоянии здоровья и одним из основных критериев оценки реакции населения на неблагоприятное воздействие загрязненного атмосферного воздуха. Заболеваемость населения дает возможность изучить как длительное (хроническое), так и кратковременное (острое) влияние атмосферных загрязнений. Анализ результатов исследования состояния здоровья основывался на использовании математико-статистических методов, которые учитывают способ формирования контингентов, возможности компьютерной обработки, математического моделирования и прогноза. Эти методы дают возможность не только установить факт наличия связи между изменением состояния здоровья и загрязнением атмосферного воздуха, но и определить количественную зависимость этой связи с выделением по значимости отдельных загрязняющих веществ, влияющих на состояние здоровья. Оценка риска проводилась в соответствии с «Руководством по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду (Р 2.1.10.1920-04. - М„ 2004)».

С целью расчёта суточных доз поступления химических веществ в организм из основных объектов окружающей среды использовались стандартные значения факторов экспозиции. Характеристика веществ, не обладающих канцерогенным эффектом, рассчитывалась путём сопоставления фактического суточного воздействия (суточной дозы) с величиной референтной (безопасной) дозы или концентрации. Канцерогены в различных объектах окружающей среды были идентифицированы на основании ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно-допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест», а также с использованием базы данных Интегрированной информационной системы о рисках (IRIS), Агентства по охране окружающей среды США (U.S. ERA). Для оценки канцерогенного риска использовались два количественных параметра: фактор канцерогенного потенциала или фактор зависимости доза-ответ (CPS или SF) и индивидуальный канцерогенный риск (CR). При расчете поглощенной дозы (LADD) использованы значения фактической экспозиции. Экспозиция оценивалась

с учетом времени пребывания человека в каждой из микросред (атмосферный воздух и воздух закрытых помещений). Полученные результаты были подвергнуты статистической обработке с определением средней арифметической величины (М), средней ошибки (гп) и среднеквадратического отклонения (о). Для выявления статистически значимых различий в сравниваемых группах были использованы t -критерий Student и непараметрический ранговый метод. Полученные данные признаны достоверными при значениях р<0,05. Все расчеты осуществлялись с использованием персональных IBM-совместимых компьютеров в программных средах Excel. Для изучения связей между признаками применялся корреляционный анализ Спирмена, при помощи пакета программ Statistica for Windows, Release 6.0, «StatSoft Inc». В течение всего периода наблюдений формировались электронные базы данных, что позволило корректно в последующем осуществлять их статистическую обработку.

В результате проведенных расчетов получаем следующую картину проявления зависимости между показателями состояния здоровья населения и загрязнением атмосферного воздуха. Выявлены корреляционные связи между качеством атмосферного воздуха и заболеваемостью населения Ивановской области:

❖ у взрослого населения - болезни органов дыхания (г=0,51); кровяное давление (г=0,51); психические расстройства (г=0,56); соматические нарушения (г =0,75);

❖ у детского населения - болезни органов дыхания (г=0,70); туберкулез (г=0,79); болезни нервной системы (г=0,35); врожденные аномалии (г=0,39); психические расстройства (от г=0,34); соматические нарушения (г=0,42); заболевания желудочно-кишечного тракта (г=0,45).

Неравномерность распространения онкологических заболеваний в различных муниципальных образованиях Ивановской области, изменение заболеваемости при миграции населения убедительно доказывают наличие связи возникновения онкозаболеваний с эколого-гигиеническими особенностями территории. Экзогенными факторами канцерогенного риска, связанного с химическим загрязнением объектов урбоэкосреды региона является присутствие бенз(а)пирена, сажи, свинца и формальдегида в приземном слое воздуха отдельных муниципальных образований. Злокачественные новообразования остаются одной из сложнейших проблем медицины и здоровья населения Ивановской области. Каждый 45-й житель Ивановской области, состоит на учете в областном онкологическом диспансере. Ежегодно 4,5 тыс. человек заболевают, более 2,5 тыс. человек умирает от онкозаболеваний. Регион занимает по онкологической заболеваемости 3-е место в РФ после Рязанской и Новгородской областей (24,9% населения старше трудоспособного возраста, в то время как по России этот показатель составляет 21%). Анализ многолетних статистических данных показал, что на протяжении 13 лет онкозаболеваемость в Ивановской области была выше чем в России, в среднем, на 17,7%. В течение 11 лет она оставалась стабильно высокой, а за последние 2 года снизилась до 14% (Рис. 13).

Анализ структуры по нозологическим формам за 2007-2011 гг. показал следующее: высокий показатель онкозаболеваемости желудка отмечается в Тейковском, Пучежском, Ильинском и Комсомольском районах; легких - в Комсомольском, Гаврилово-Посадском и Заволжском районах; кожи - в

Лежневском, Комсомольском и Ивановском районах; молочной железы -преимущественно в центральной эколого-экономической зоне (Ивановский район, г. Кохма, Шуйский и Тейковский районы); толстого кишечника - в Комсомольском, Пучежском и Заволжском районах. Проведенный корреляционный непараметрический анализ между основными компонентами загрязнения атмосферного воздуха и показателями онкологической заболеваемости показал следующее: выявлена средняя достоверная корреляционная связь между выбросами в атмосферу и общей онкозаболеваемостью (г=0,37), обнаружена зависимость между выбросами в атмосферу и щитовидной железой (г=0,56), болезнями органов дыхания (г=0,40); лейкемией (г=0,38) и общей смертностью (г=0,58).

Изменения в индивидуальных или популяционных показателях здоровья представляют собой объективный процесс, характеризующий результат взаимодействия настоящих и предшествующих поколений людей с окружающей средой и реализующийся в различных формах в конкретных условиях существования общества. На основе методологии оценки риска здоровью населения были определены количественные уровни острого и хронического риска для здоровья населения областного центра (г. Иваново). При расчете количественных величин риска особое внимание уделялось оценке канцерогенного риска, так как наиболее практичные и часто используемые процедуры оценки риска разработаны в настоящее время применительно к канцерогенезу и, вследствие того, что любое воздействие канцерогенов, которые считаются беспороговыми агентами, увеличивает риск заболевания раком в течение всей жизни. В оценку риска включались вещества, для которых существовала возможность получения количественных характеристик риска развития определенных заболеваний или поражения разных систем организма. При отсутствии таких характеристик анализировалась вся имеющаяся токсикологическая информация и была создана совокупная база данных, лежащих в основе обоснования референтных уровней (включая критические эффекты для максимальных недействующих и пороговых уровней экспозиции, факторы неопределенности и модифицирующие факторы). С учетом этого рассчитывались индексы опасности превышения референтных доз с характеристикой тех приоритетных эффектов у населения по степени выраженности, которые могут возникать при этом.

Проведена оценка уровней риска загрязнения атмосферного воздуха г. Иваново по результатам аналитического контроля состояния воздушной среды на стационарных постах Госкомгидромета по Ивановской области. Суммарный канцерогенный риск, связанный с воздействием контролируемых загрязнений атмосферного воздуха, составляет в областном центре -1,71. Риск развития неканцерогенных эффектов от загрязнения атмосферного воздуха на территории г. Иваново является высоким для диоксида азота (Н<3=1,64х104), взвешенных веществ (Н(2= 1,23x103), углеводородов (Н(2=8,19х103) Наиболее высокие ранги канцерогенного риска приходятся на оксид азота (Н(2=1,64х10б), оксид углерода (Н(2=1,23х104). Определяемые загрязняющие вещества атмосферного воздуха оказывают неблагоприятные воздействия на: сердечнососудистую, эндокринную, репродуктивную, иммунную и центральную нервную системы, органы дыхания, систему кроветворения, глаза, почки, печень, а также обладают системным

действием, оказывают влияние на общее развитие организма и на общую смертность населения. Риск, превышающий «единицу» (ТН1>1) характеризуется как недопустимый суммарный индекс опасности.

Таким образом, анализируя факторы и причины, влияющие на распространенность заболеваний населения Ивановской области, можно утверждать, что закономерности формирования качества окружающей среды региона характеризуются нарастанием неблагоприятных тенденций, и, в частности, увеличивающимся уровнем техногенного загрязнения атмосферного воздуха населенных мест (особенно, областного центра - г. Иваново), что в дальнейшем будет продолжать оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье населения. Исходя из этого становится необходимой разработка единого информационного пространства для учреждений, осуществляющих мониторинг эколого-гигиенической обстановки на конкретных территориях и занимающихся оказанием медицинской помощи населению.

ВЫВОДЫ

1. Проведен анализ состояния атмосферного воздуха по муниципальным районам Ивановской области. Рассчитанный индекс загрязнения воздуха показал, что наиболее загрязненным является Ивановский район и, соответственно, г. Иваново, где наблюдается превышение ПДК по бенз(а)пирену в 1,4 раза, по формальдегиду в 4,6 раза, по взвешенным веществам в 1,4 раза. По значению ИЗА состояние атмосферы в г. Иваново относится к классу «кризис», как и во многих крупных городах России.

2. Анализ существующей в регионе системы мониторинга качества атмосферного воздуха показал необходимость ее совершенствования, так как присутствуют разные программы, используемые организациями, осуществляющих контроль за качеством атмосферного воздуха, что не позволяет давать полную и адекватную характеристику уровня и спектра химических загрязнений воздуха, устанавливать их взаимосвязь с основным источником загрязнений - автотранспортом.

3. С учетом видов загрязнителей и степени загрязнения осуществлено картирование муниципальных образований Ивановской области по индексу загрязнения атмосферного воздуха. Выявлены территории как с максимальным (Ивановский Шуйский, Приволжский, Комсомольский, Лежневский, Пучежский, Тейковский районы), так и с минимальным уровнем загрязнения (Ильинский, Гаврилово-Посадский, Савинский, Южский, Палехский, Юрьевецкий, Верхнеландеховский и Пестяковский районы).

4. Выявлены корреляционные связи между качеством атмосферного воздуха и заболеваемостью населения Ивановской области: у взрослого населения -соматические нарушения (г=0,75); болезни органов дыхания (г=0,51); кровяное давление (г=0,51); психические расстройства (г=0,56); у детского населения -болезни органов дыхания (г=0,70); туберкулез (г=0,79); заболевания желудочно-кишечного тракта (г=0,45).

5. В муниципальных образованиях Ивановской области с более высокой техногенной и аэрогенной нагрузкой на население в структуре

онкологической заболеваемости приоритетное место занимают болезни органов дыхания и общая смертность. Неравномерность распространения онкологических заболеваний в различных муниципальных образованиях Ивановской области, изменение заболеваемости при миграции населения указывают на наличие связи возникновения онкозаболеваний с эколого-гигиеническими особенностями территории. 6. С учетом оценки долевого вклада в уровни суммарного риска различных источников выбросов и атмосферных примесей определено, что канцерогенный риск на территории областного центра обусловлен, в основном, компонентами загрязнения, содержащимися в отработавших газах автотранспорта. При этом ведущими канцерогенами по вкладу в этот вид риска являются: бенз(а)пирен, оксид азота и сажа (до 75% вклада). Практические рекомендации: ♦> увеличить количество постов наблюдения за качеством атмосферного воздуха на территории Ивановской области;

❖ увеличить перечень определяемых вредных примесей в атмосферном воздухе, включая тяжелые металлы на всех постах наблюдения;

определять в обязательном порядке среднесуточные концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе;

♦> увеличить количество мест и точек отбора проб при определении концентрации примесей в атмосферном воздухе путем приобретения передвижных постов наблюдения за загрязнением окружающей среды. ♦> снизить негативное воздействие на окружающую среду от стационарных и передвижных источников загрязнения за счет применения природного газа и других альтернативных видов энергоресурсов.

Таким образом, полученные научно-практические и прикладные результаты диссертационного исследования имеют важное народнохозяйственное значение для обеспечения экологической безопасности на уровне региона и создания теоретико-методической основы для разработки систем информационной поддержки принятия эффективных решений в области охраны атмосферного воздуха.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

В изданиях из списка ВАК:

1. Молодцева, A.B. Оценка общественного мнения жителей Ивановской области по социально-экономическим и экологическим аспектам качества урбоэкосреды региона/А.В. Молодцева, Н.В. Яковенко//Современные проблемы науки и образования. № 1. 2013. [Электронный ресурс]. Режим доступа: Url: http://www.science-education.ni/pdf/2013/l/474.pdf.

2. Молодцева, A.B. Типологические особенности системы расселения в Ивановской области/А.В. Молодцева, Н.В. Яковенко//В мире научных открытий, № 3.3 (39), 2013. - С. 254-264.

3. Молодцева, A.B. Факторы окружающей среды в формировании здоровья населения Ивановской области (атмосферный воздух)/Н.В. Яковенко, Д.С. Марков, A.B. Молодцева, Е.П. Туркина//Современные проблемы науки и

образования. № 5. 2013. [Электронный ресурс]. Режим доступа: URL: www.science-education.ru/l 11-10043. В других изданиях:

1. Молодцева, A.B. Развитие систем ООПТ Ивановской области как отражение устойчивого регионального развития /A.B. Молодцева//Современная наука: тенденции развития: мат.-лы IV Международной научно-практической конференции. - Краснодар, 2013. - 202 с.

2. Молодцева, A.B. Типологические особенности систем расселения в Ивановской области/А.В. Молодцева, Н.В. Яковенко // Научные аспекты инновационных исследований: мат.-лы I Международной научно-практической конференции. -Самара: Изд-во ООО «Инсома-пресс», 2012. - Т. 1-2. - 248 с.

3. Молодцева, A.B. Теоретические подходы к обеспечению санитарно-гигиенических и эстетических функций урбосистем/А.В. Молодцеват/Экологические проблемы промышленных городов: сборник научных трудов по материалам 6-й Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Саратов, 2013.

4. Молодцева, A.B. Теоретико-методологические подходы к исследованию устойчивости региональной социоэкосистемы/А.В. Молодцева//Научная дискуссия: инновация в современном мире: мат-лы X Международной заочной научно-практической конференции. - М.: «Международный центр науки и образования», 2013. -112 с.

5. Молодцева, A.B. Системный подход в экологических исследованиях триады «Природа-общество-хозяйство» /A.B. Молодцева/Юкружающая среда: Эффективное природопользование и здоровье человека: мат-лы Всероссийской научно-практической конференции. - Сибай: ГУП РБ «Сибайская городская типография», 2013. - 233 с.

6. Молодцева, A.B. Методология определения состояния напряженности медико-экологической ситуации в регионе как информационной составляющей системного мониторинга состояния здоровья населения/А. В. Молодцева//Бизнес. Наука. Экология родного края: проблемы и пути их решения: мат-лы Всероссийской научно-практической конференции-выставки экологических проектов с международным участием. - Киров: ООО «Веси», 2013.-426 с.

7. Молодцева, A.B. Экологические проблемы урбосистемы Ивановской области /Е.П. Туркина, A.B. Молодцева// Научный поиск. - 2013. - № 1. - Шуя, 2013. -210 с.

8. Молодцева, A.B. Факторы среды обитания и здоровье детей подросткового возраста Шуйского муниципального района/А.В. Молодцева, Н.В. Яковенко//МаГепа1у IX mezinärodni vedecko - praktickä konference «Vedecky pokrok na prclomu tysyachalety-2013». - Dil 33. Ekologie. Zemöpis a geologie. Zemedelstvi. Zverolekarstvi: Praha. Publishing House Education and Science» s.r.o -96 stran. - C. 3-4.

9. Молодцева, A.B. Качество атмосферного воздуха в городах Российской Федерации за период 2006-2010 гг./А.В. Молодцева//Актуальные проблемы и современные технологии оценки качества среды обитания: мат-лы

межрегиональной конференции. - Шуя, 2013.

Ю.Молодцева, A.B. Эколого-гигиенический мониторинг и загрязнени атмосферного воздуха в Ивановской области/Н.В. Яковенко, А.В Молодцева//Актуальные проблемы и современные технологии оценк качества среды обитания: мат-лы межрегиональной конференции. - Шуя 2013.

11.Молодцева, A.B. Комплексная оценка качества атмосферного воздуха ка фактора риска для здоровья населения Ивановской области/Н.В. Яковенко A.B. Молодцева //Актуальные проблемы и современные технологии оценк качества среды обитания: мат-лы межрегиональной конференции. - Шуя 2013.

12.Молодцева, A.B. Оценка качества атмосферного воздуха в Ивановско! области/А.В. Молодцева//Актуальные проблемы и современные технологш оценки качества среды обитания: мат-лы межрегиональной конференции. Шуя, 2013.

13.Молодцева, A.B. Теоретико-методические подходы к оценке риска дл здоровья населения при комплексном воздействии веществ, загрязняющи питьевую воду/Н.В. Яковенко, Е.П. Туркина, A.B. Молодцева//Формировани и реализация экологической политики на региональном уровне: мат-лы V Всероссийской научно-практической конференции с между народи lin участием. - Ярославль, 2013.

14.Молодцева, A.B. Устойчивость региональной социоэкосистемы методические подходы/Яковенко Н.В., A.B. Молодцева//Формирование i реализация экологической политики на региональном уровне: мат-лы V Всероссийской научно-практической конференции с международны\ участием. - Ярославль, 2013.

15.Молодцева, A.B. Здоровье населения Ивановской области и влияние на нег факторов окружающей среды (на примере атмосферного воздуха) /Яковенк Н.В., A.B. Молодцева//Геоэкологические проблемы современности: мат-лы международной (заочной) научной конференции, посвященной 130-летию с дня рождения А.Е. Ферсмана. - Владимир, 2013.

Подписано в печать «_»_2013 г. Формат 60x84 Ую

Бумага ксероксная. Печать ризография. Гарнитура Тайме. Усл. печ. л. 1,5. Тираж 100 экз. Заказ № _

Отпечатано в типографии ГУП ИО «Ивановский издательский дом» Россия, 153000, г. Иваново, ул. Степанова, 5 Тел. (4932) 324966

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Молодцева, Анастасия Викторовна, Шуя

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ШУЙСКИЙ ФИЛИАЛ

На правах рукописи

04201453770

Молодцева Анастасия Викторовна

Специальность 03.02.08 - Экология (биологические науки)

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель:

кандидат географических наук, доцент Яковенко Наталия Владимировна

Шуя-2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ...............................................................................................................................4

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР...............................................................................9

1.1.ПОНЯТИЕ ОБ АТМОСФЕРЕ. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВОЗДУХА..........9

1.2.ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В ЭКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЕ........................................................................14

1.3. АТМОСФЕРНЫЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ. ИСТОЧНИКИ АТМОСФЕРНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ...............................................20

1.4.НОРМИРУЕМЫЕ ВЫБРОСЫ И ИСТОЧНИКИ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ............................................................................................................28

1.5.ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ КАЧЕСТВА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ........................................................................................36

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ...........................................42

ГЛАВА 3. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ, СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ ИВАНОВСКОЙ ОБЛАСТИ...............................................................................................50

3.1 .ЭКО ЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ИВАНОВСКОЙ ОБЛАСТИ...................................................................................................................50

3.2.ТИПОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМЫ РАССЕЛЕНИЯ В ИВАНОВСКОЙ ОБЛАСТИ......................................................................................62

3.3.МЕДИКО-ДЕМОГРАФИЧЕСКАЯ СИТУАЦИЯ И СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ ИВАНОВСКОЙ ОБЛАСТИ......................................67

3.4.ОЦЕНКА ОБЩЕСТВЕННОГО МНЕНИЯ ЖИТЕЛЕЙ ИВАНОВСКОЙ ОБЛАСТИ ПО СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИМ И ЭКОЛОГИЧЕСКИМ АСПЕКТАМ КАЧЕСТВА УРБОЭКОСРЕДЫ РЕГИОНА....................................73

ГЛАВА 4. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В ИВАНОВСКОЙ ОБЛАСТИ...............................................................................................79

4.1. АНАЛИЗ МНОГО ЛЕТНИХ ДАННЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА НА ТЕРРИТОРИИ ИВАНОВСКОЙ ОБЛАСТИ................................79

4.2.ВОЗДЕЙСТВИЕ АВТОТРАНСПОРТА НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ В ИВАНОВСКОЙ ОБЛАСТИ (НА ПРИМЕРЕ ОБЛАСТНОГО ЦЕНТРА Г. ИВАНОВО)................................................................................................................97

ГЛАВА 5. ХАРАКТЕРИСТИКА ВЗАИМОСВЯЗИ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА И РАСПРОСТРАНЕННОСТИ ЗАБОЛЕВАНИЙ НАСЕЛЕНИЯ ИВАНОВСКОЙ ОБЛАСТИ................................................................120

5.1.ВЗАИМОСВЯЗЬ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА И РАСПРОСТРАНЕННОСТИ ЗАБОЛЕВАНИЙ.....................................................120

5.2.РАСЧЕТ РИСКОВ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ ИВАНОВСКОЙ ОБЛАСТИ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ДАННЫМ................................................................128

5.3 .ОНКОПАТО ЛОГИЯ КАК КРИТЕРИЙ НЕБЛАГОПРИЯТНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ АНТРОПОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ ИВАНОВСКОЙ ОБЛАСТИ..........................................................139

ЗАКЛЮЧЕНИЕ...................................................................................................................147

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ....................................................149

ПРИЛОЖЕНИЕ

167

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

Реализация поставленной цели потребовала последовательного и

комплексного решения взаимосвязанных задач:

6. Обосновать основные направления оптимизации механизмов экологического мониторинга химического загрязнения атмосферного воздуха и разработать гигиенические рекомендации по оздоровлению воздушной среды.

2. Впервые комплексно изучено состояние здоровья населения Ивановской области, проживающего на территориях с разной степенью загрязнения

атмосферного воздуха, и установлена зависимость общей и первичной заболеваемости в целом, а также отдельных классов и нозологических форм болезней среди детей и взрослых от степени загрязнения атмосферного воздуха.

3. Установлено, что существующий химико-аналитический контроль качества воздушной среды в Ивановской области не дает возможности адекватно отразить реальные изменения в химическом составе атмосферного воздуха, обусловленные увеличением его основного загрязнителя - городского автотранспорта, и не позволяет в полной мере применить методологию оценки риска для здоровья населения.

Практическая значимость работы состоит в том, что основные

результаты могут быть использованы при разработке мероприятий по снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, а именно при создании комплексной программы экологического мониторинга атмосферного воздуха Ивановской области. Предлагаемые в диссертационном исследовании практические рекомендации по снижению риска для здоровья населения региона от воздействия загрязнения атмосферного воздуха дадут возможность:

❖ контролировать соблюдение государственных и международных стандартов

качества атмосферного воздуха;

❖ информировать население о качестве атмосферного воздуха и его влиянии

на здоровье населения в различных муниципальных образованиях Ивановской

♦

области;

♦♦♦ проводить оценку эффективности природоохранных мероприятий в области

охраны атмосферного воздуха.

Ивановской области» и др., а также Мелитопольском государственном педагогическом университете им. Б. Хмельницкого (Украина, г. Мелитополь). Некоторые результаты диссертационной работы используются в практической деятельности Комитета Ивановской области по природопользованию.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. ПОНЯТИЕ ОБ АТМОСФЕРЕ. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВОЗДУХА

Атмосферный воздух является одним из важнейших компонентов экологии человека. В процессе своей жизнедеятельности человек постоянно соприкасается со многими факторами внешней среды, в которой он живет, и эти факторы, естественно, оказывают на организм человека определенное влияние. Одним из таких факторов, с которыми человек соприкасается наиболее тесным образом, является воздушная среда. Воздух является самым необходимым компонентом для существования организма человека. Без него человек может просуществовать лишь в течение нескольких минут.

В результате взаимодействия организмов между собой и окружающей средой в биосфере образуются экосистемы, которые связаны между собой обменом веществ и энергии. Важная роль в этом процессе принадлежит атмосфере, являющейся составной частью экосистем. Атмосферный воздух оказывает постоянное и непрерывное действие на организм. Это воздействие может быть прямым и косвенным. Оно связано со специфическими физическими и химическими свойствами атмосферного воздуха, который является жизненно важной средой. Атмосфера регулирует климат Земли, в атмосфере происходят многие явления. Атмосфера пропускает тепловое излучение, сохраняет тепло, является источником влаги, средой распространения звука, источником кислородного дыхания. Атмосфера является средой, которая воспринимает газообразные продукты обмена веществ, оказывает влияние на процессы теплообмена и теплорегуляции. Резкое изменение качества воздушной среды может отрицательно сказаться на здоровье населения, заболеваемости, рождаемости, физическом развитии, показателях работоспособности и т. д. [26].

Итак, Земля окружена газовой оболочкой (атмосферой). Говоря о ее структуре, следует обратить внимание на физический подход к оценке строения. Хотя имеют место и другие подходы, например физиологический, но физический

универсален. Его мы и рассмотрим. По своему строению атмосфера с учетом удаления от поверхности Земли делится на тропосферу, стратосферу, мезосферу, ионосферу, экзосферу.

Тропосфера - это наиболее плотные воздушные слои, прилегающие к земной поверхности. Ее толщина над различными широтами земного шара неодинакова: в средних широтах она составляет 10-12 км, на полюсах - 7-10 км и над экватором - 16-18 км.

Тропосфера характеризуется вертикальными конвекционными токами воздуха, относительным постоянством химического состава воздушных масс, неустойчивостью физических свойств: колебанием температуры воздуха, влажности, давления и т. д. Эти явления обусловлены тем, что Солнце нагревает поверхность почвы, от которой нагреваются нижние слои воздуха. Вследствие этого температура воздуха с увеличением высоты снижается, что в свою очередь приводит к вертикальному перемещению воздуха, конденсации водяного пара, образованию облаков и выпадению осадков. С поднятием на высоту температура воздуха снижается в среднем на 0,6 °С на каждые 100 м высоты.

На состоянии тропосферы отражаются все процессы, совершающиеся на земной поверхности. Поэтому в тропосфере постоянно присутствуют пыль, сажа, разнообразные токсические вещества, микроорганизмы, что особенно заметно в крупных промышленных центрах [28].

Над тропосферой располагается стратосфера. Она характеризуется значительной разреженностью воздуха, ничтожной влажностью, почти полным отсутствием облаков и пыли земного происхождения. Здесь происходит горизонтальное перемещение воздушных масс, и попавшие в стратосферу загрязнения распространяются на громадные расстояния.

В стратосфере под влиянием космического излучения и коротковолнового излучения Солнца молекулы газов воздуха, в том числе и кислорода, ионизируются и о

Информация о работе

Молодцева, Анастасия Викторовна
кандидата биологических наук
Шуя, 2013
ВАК 03.02.08

Диссертация

Экологическая оценка воздействия загрязнения атмосферного воздуха на здоровье населения - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы