Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Медико-экологическая оценка влияния некоторых производных бензольного ряда на состояние здоровья населения

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Медико-экологическая оценка влияния некоторых производных бензольного ряда на состояние здоровья населения"

г*..

«ЧС О

На правах рукописи

ч

ДОЛГИХ Олег Владимирович

МЕДИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ НЕКОТОРЫХ ПРОИЗВОДНЫХ БЕНЗОЛЬНОГО РЯДА НА СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ

03.00.16-Экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Пермь - 1997

Работа выполнена в Пермском Государственном техническом университете, научно-исследовательском клиническом институте детской экопатологии.

Научный руководитель:

академик РАЕН, доктор медицинских наук, профессор

Зайцева Н.В.

Официальные оппоненты:

академик МАНЭБ, доктор биологических наук,

профессор Лившиц О.Д.

чл.-корр. РАЕН, доктор медицинских наук,

профессор, Перевалов Д.Я.

Ведущая организация:

Пермская государственная медицинская академия

Защита состоится " "\gg-j г на заседании диссертационного совета К.063.66.13. в Пермском государственном техническом университете (614000, г. Пермь, Комсомольский проспект 29-а).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пермского государственного технического университета.

Автореферат разослан

1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор медицинских наук qJJ SEM I Пушкарева M.B.

т

Общая характеристика работы

Актуальность темы

Законами "Об охране окружающей природной среды" и "Об обеспечении санитарно-эпидемиологического благополучия населения Российской Федерации" определены основные принципы хозяйственной деятельности, включающие в себя приоритеты охраны жизни и здоровья человека. Предприятия анилино-красочной промышленности, являясь значительными источниками загрязнения окружающей среды, представляют опасность для состояния здоровья населения (Я.И.Вайсман, Н.В.Зайцева, А.В.Михайлов, 1988). Среди продуктов отрасли наибольший удельный вес приходится на высокотоксичные производные бензольного ряда и, и первую очередь, па ароматические углеводороды и нитро-, аминосоединения бензольного ряда (НАС) - анилин, о-, м-, п-толуидины, N-метиланилин (ММА), М,М-диметиланилин (ДМА), N-этиланилин (МЭА), N,N-диэтиланилин (ДЭА), бензол, 4-нитротолуол, нитробензол, фталевый и малеиновый ангидриды, малеиновую кислоту, метиловый эфир бензолсульфокислоты (МЭБСК) (Б.И.Степанов, 1984).

В последние годы большое внимание было уделено изучению закономерностей влияния антропогенных факторов на формирование патологии населения (Р.С.Гильденскиольд, Т.Н.Ершова и др., 1989; Г.Н.Красовский, Н.В.Зайцева, Я.И.Вайсман, 1991; Н.В.Зайцева, 1995; С.Л.Авалиани, 1995). Однако, вопросы, касающиеся комплексного изучения НАС, включающие установление долевого вклада в формирование заболеваемости, токсикологическую характеристику, оценку степени факторной нагрузки на организм человека и критерии оценки взаимодействия факторов среды и организма, остаются недостаточно разработанными. Остается актуальным осуществление мероприятий по медико-экологической реабилитации населения, проживающего в зоне влияния НАС.

Цель работы: дать медико-экологическую оценку некоторым производным бензольного ряда для снижения аэрогенной нагрузки па население.

Задачи исследования

1. Установить долевой вклад нитро- и аминосоединений в формировании антропогенной экологической 1шрузки в районе воздействия химического производства.

2. Установить закономерности изменений в состоянии здоровья населения, характерные для воздействия НАС.

3. Выявить и оценить вероятностную взаимосвязь показателей в системе "среда-здоровье" с учетом НАС.

4. Обосновать гигиенические нормативы содержания НАС в объектах окружающей среды и установить патогномоничность НАС-зависимых изменений показателей гомео-стаза в токсикологическом эксперименте.

5. Разработать систему коррекции статуса здоровья в рамках медико-экологической реабилитации населения, подверженного воздействию НАС.

Научная новшна .

В результате проведенного изучения состояния здоровья населения на территории, характеризующейся аэрогенной нагрузкой НАС, санитарно-гигиенических, токсикологических, медико-химичсских, клинико-диагностических исследований:

- дано обоснование ведущей роли НАС в формировании патологических состояний населения, проживающего в зоне воздействия исследуемого производства;

- впервые изучены непосредственные и отдаленные эффекты воздействия п-толуидина, метилового эфира бензолсульфокислоты, малеиновой кислоты, относящихся к группе приоритетных для опытного района соединений, с обоснованием гигиенических нормативов для объектов окружающей среды;

- впервые в условиях специфической факторной нагрузки НАС с использованием медико-химического и клинико-лабораторного исследований биологических сред организма идентифицированы биомаркеры воздействия (анилин, ДМА, ММА, о-толущшн и др.) и биомаркеры эффекта (гемоглобинемия, иммуноглобулинемия, Тх-лимфоцитоз и т.д.) с установлением причинных связей действующих агентов с неблагоприятными изменениями в организме (Я2=0,15-0,42);

- впервые на практике апробирован новый подход к проведению мероприятий по медико-экологической реабилитации, заключающийся в комплексном сочетании элими-нациоцного, детоксикационного, адаптогениого терапевтического воздействия с диагностическими химико-аналитическими и клинико-лабораторными исследованиями, позволивший достичь большей эффективности реабилитационных мероприятий в отношении населения, проживающего в зоне влияния НАС.;

- впервые доказана эффективность результатов медико-экологической реабилитации на примере детского контингента с экопатогенностью НАС;

- предложен способ оценки экозависимости патологических состояний, позволяющий идентифицировать вероятностное влияние факторов аэрогенной нагрузки (анилин, 4

диметиланилин, монометиланилин, о-толуидин, 4-нитротолуол и др.) на формирование патологических реакций (атопия, иммунодефицит, патология красной крови) на примере детского населения.

Практическая значимость и внедрение результатов работы

Материалы диссертационной работы позволили разработать практические рекомендации для природоохранных служб, Госсанэпиднадзора и системы здравоохранения по снижению и частичной ликвидации выбросов НАС и сокращению зоны и степени их воздействия на окружающую среду и население.

Материалы диссертационной работы внедрены в виде следующих документов и гигиенических регламентов.

• Медико-экологическая реабилитация и профилактика экопатологии детей (методические рекомендации, часть 1-я). Москва-Пермь, 1994, 31 стр., утверждены МЗ и медицинской промышленности РФ от 19.10.94, регистрационный № 13-16/24-3 и Госкомитетом санэпиднадзора от 2.11.94 г., регистрационный N 01-19/51-11.

• Экозависимые синдромы поражения крови у детей детей (Методические рекомендации, часть 2-я). Москва-Пермь. 1997, 29 стр., утверждены Минздравом России от 02.07.97, регистрационный № 2510/4950-97-32.

• Особенности патологии мочевыделительной системы у детей, проживающих в экологически неблагополучных регионах. (Методические рекомендации, часть 3-я). Москва-Пермь, 1997, 22 стр., утверждены Минздравом России от 02.07.97, регистрационный № 2510/4950-97-32.

• Предельно допустимая концентрация (максимально разовая) для метилового эфира бен-золсульфокислоты. Норматив одобрен секцией "Гигиена атмосферного воздуха" проблемной комиссии "Научные основы гигиены окружающей среды" (№ 10-13/5 секция от 21.01.92).

• Предельно допустимая концентрация пара-толуидина в воде водных объектов. Норматив утвержден секцией "Гигиена воды и санитарная охрана водоемов" проблемной комиссии "Научные основы гигиены окружающей среды" (письмо № 11-5/64 секция от 16.12.94).

• Ориентировочно безопасный уровень воздействия малеиновой кислоты в атмосферном воздухе. Норматив утвержден секцией "Гигиена атмосферного воздуха" проблемной комиссии "Научные основы гигиены окружающей среды" (письмо № 10-13/3 секция от 23.01.95.

• В практику Пермского областного центра Госсанэпиднадзора (справка о внедрении № 391 от 15.09.97).

• Пермским областным комитетом по охране природы материалы диссертационной работы использованы при разработке целевой комплексной программы "Основные направления охраны окружающей среды в Пермской области до 2000 года" (акт внедрения № 26/2115 от 19.05.97).

• Материалы диссертации использованы в виде ситуационных задач и лекционного материала по курсу "Оценка воздействия на окружающую среду" на кафедре охраны окружающей среды Пермского государственного технического университета (акт внедрения № 1185 от 20.12.95).

• Саратовским научно-исследовательским институтом сельской гигиены используются при разработке рекомендаций по профилактике экологически обусловленных видов патологии в ходе научно-исследовательских работ (справка № СД/56 от 21.03.97).

• Ижевской медицинской академией используются при планировании н выполнении научно-исследовательских работ по оценке влияния факторов окружающей среды на здоровье населения (справа № 92-96 от 13.12.96).

• АО "Камтекс" используются при планировании природоохранной деятельности (акт внедрения № 31/15 от 24.03.97).

Материалы диссертационной работы использованы при подготовке следующих справочно-информационных документов:

• Справочно-информационные материалы о состоянии окружающей среды и здоровья населения г.Перми в 1995 году. Пермь, 1996, 102 стр.

• Результаты проведения медико-экологической реабилитации на примере детского населения Пермской области. Пермь, 1996, 38 стр.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на 19 конференциях международного, республиканского и регионального уровней.

На международной конференции: симпозиум "Проблемы токсикологии и прикладной экологии" (Пермь, 1991); "Безопасность окружающей среды: медицинские, экономические и правовые аспекты" (Пермь, 1992); "Безопасность окружающей среды: медицинские, экономические и правовые аспекты" (Пермь, 1994); III научно-практическая конференция "Традиционные и нетрадиционные методы оздоровления детей" (Дубна.,

1994); "Мониторинг окружающей среды: оценка и возмещение экономического ущерба, наносимого здоровью населения её загрязнением" (Женева, Москва, Пермь, 1994); "Математическое моделирование процессов обработки материалов" (Пермь, 1994); "Научно-практические аспекты управления качеством воздуха. Воздух-95" (С.-Петербург,

1995); "Перспективы развития естественных наук на Западном Урале" (Пермь, 1996); V научно-практическая конференция "Традиционные и нетрадиционные методы оздоровления детей" (Ижевск, 1996); конференция студентов и молодых учёных "Проблемы охраны окружающей среды на урбанизированных территориях" (Пермь, 1996).

На республиканских и региональных конференциях: республиканская конференция "Медико-биологические и социально-экономические аспекты охраны окружающей среды в индустриально развитых районах" (Пермь, 1991); региональная научно-техническая конференция "Экологическая безопасность городов Урала" (Пермь, 1994); 1 Всероссийская научно-практическая конференция "Проблемы реабилитации населения в экологически неблагополучных зонах" (Москва., 1994); региональная научная конференция "Окружающая среда и здоровье" (Казань, 1996); научная сессии в Г1ГМА (Пермь, 1996).

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 21 печатной работе.

Структура и объем диссертации

Работа изложена на 177 страницах текста, состоит нз введения, тести глав, заключения, выводов и практических рекомендаций. Работа иллюстрирована 42 таблицами, 12 рисунками. Библиографический список содержит 274 литературных источника, в т.ч. отечественных -199, зарубежных - 75.

Основные положения, выносимые на защиту

НАС как ведущий фактор формировшшя аэрогенной нагрузки в опытном районе.

Закономерности изменения соматического статуса населения, обусловленные воздействием НАС.

Обоснование гигиенических нормативов НАС по результатам токсикологического эксперимента.

Характер взаимосвязей и меры коррекции соматического статуса в системе "среда-здоровье" по результатам медико-экологической реабилитации (на примере детского населения).

Материалы, методы и объем исследований

В ходе проведенных исследований изучено содержание в объектах окружающей среды и вызываемые вероятностные эффекты следующих поллютантов: анилин, ДМА, ММА, МА, ДА, о-, п-толуидины, фталевый ангидрид, малеиновый ангидрид, малеиновая кислота, МЭБСК, 4-нитротолуол, бензол, нитробензол (всего 14 соединений).

С целью изучения состояния здоровья различных возрастных групп населения, объектов окружающей среды и выявления характера взаимосвязи между ними проведены:

санитарно-гигиенический анализ, эпидемиологические исследования, математическое моделирование, оценка эффективности гигиенических нормативов (динамические периоды наблюдения - от 5 до 13 лет) на одном таксономическом уровне, охватывающем два района города Перми, сходных по архитектурно-планировочным и социально-бытовым условиям, но отличающихся интенсивностью воздействия НАС. Проведены санитарно-гигиенические, токсикологические, химико-аналитические и клинико-диагностические исследования. В рамках медико-экологической реабилитации разработаны подходы к коррекции соматического статуса детей с идентифицированной НАС-нагрузкой.

Методы, материалы, объем выполненных исследований и критерии оценки представлены в таблице 1.

Таблица 1

Методы, материалы, объекты, критерии и объем исследований

Методы Материалы, объекты Объем Критерии

Санитарно-гигиенического анализа • Государственной статистической отчетности: 2ТП-воздух • Госкомгидромета со стационарных постов и створов наблюдения • органов Госсанэпиднадзора • службы водопроводного хозяйства • ведомственных лабораторий • натурные исследования 15000 ед. информации 4000 ед. инф. 20000 ед.инф. 7200 ед.инф. 8000 ед.инф. 3000 ед.инф. • интенсивные и экстенсивные показатели • статистические критерии различия • результаты факторного анализа • коэффициент опасности (А1) • показатель загрязнения атмосферы Кагм (К.А.Буштуева)

Санитарно-токсикологи-чсского эксперимента Собственные экспериментальные исследования по токсикологической оценке химических веществ Объекты исследования: -250 белых крыс(29 показателей гомсостаза) -25 волонтеров 2ПДК 1 ОБУВ 12000 ед.инф. 415 одоромет-рических определений • среднесмертельная доза • пороговые и максимально-допустимые концентрации • класс опасности и лимитирующий показатель вредности • коэффициент запаса • Стьюдента

Эпидемиологический Государственные формы отчетности: • №12 материалы Госкомстата • смертность Натурные исследования • индивидуальные карты развития ребенка (№112) • амбулаторные карты (№025/ц) • истории родов (№096/ц) 16000 ед.инф. 2000 ед.инф. 4500 ед.инф. 3500 ед.инф. 1500 ед.инф. • интенсивные и экстенсивные показатели • статистические критерии различия • Стьюдента

Математического моделирования • выявление зависимости в системе "среда-здоровье" • Расчет долевых вкладов экологических факторов в формирование заболеваемости 68 моделей 36 параметров моделей • статистическая значимость параметров уравнений регрессии по Стьюденту • адекватность модели по Фишеру • коэффициент детерминации^2)

Оценка эффективности гигиенических нормативов • математические модели 10 моделей Региональная максимально-допустимая нагрузка (РМДН)/ПДКмр,с.

Химико-аналитический и клини-ко-дагности-ческого анализа НАС в биосредах (кровь, моча, слюна): • 125 детей • 200 взрослых 12 веществ 24 клинических показателя 7300 определений 11200 определений • параметрические показатели • распространенность показателей • эффективность реабилитации

Накопление, корректировку, обработку, анализ и визуализацию информации проводили в рамках разработанных АРМов с помощью персональной компьютерной техники с использованием стандартных пакетов прикладных программ (SAS VG.04, STATGRAPH и др.).

Комплекс лечебно-профилактических мероприятий включал устранение или предельное снижение содержания в организме потенциально опасных НАС, терапию синдромов острой или хронической интоксикации и стимуляцию общей сопротивляемости. Элиминационная терапия осуществлялась как медикаментозными способами (энтеросорбенты, антидоты), так и немедикаментозными (диетотерапия, фито- и физиотерапия, валеологические способы - сауна, массаж, бассейн).

При преобладающем в настоящее время параметрическом подходе к оценке функционального состояния организма не учитываются разнонаправленные изменения величин одного и того же показателя, поэтому распространенность тех или иных синдромов учитывали по структуре популяции, отражающей различные уровни здоровья (1).

Р= (Q/N • п) -100% , где (1)

Р- распространенность синдромов, симптомов, изменений показателей в популяции; Q- число однонаправленных отклонений от нормы; М-численность популяции; п- количество патогномоничных тестов.

Содержание работы

НАС как фактор формирования аэрогенной нагрузки в опытном районе

Предприятие органической химии играет ведущую роль в формировании аэрогенной нагрузки исследуемого района (80% валового выброса). Структура выбросов АО "Камтскс" представлена в таблице 2.

Таблица 2

Доля специфических факторов аэрогенной нагрузки, формирующих выбросы предприятий органической химии

Фактор Приведенный валовый выброс Коэффициент опасности

усл. тонн %

Всего: 22757,00 100,00 15,2

1. НАС, в т.ч.: 9792,64 43,10 180,3

- бензол 306,99 1,45 9,2

- стирол 117,58 0,80 15,1

- анилин 23,70 0,11 355,0

- нитробензол 3342,50 14,90 142,0

- фталевый ангидрид 992,28 4,40 60,0

- малеиновый ангидрид 2028,15 9,00 90,0

- малеиновая кислота 231,66 1,05 180,0

- диметиланилин 318,60 1,50 600,0

2. Прочие 12965,34 66,90 7,1

Такие компоненты выбросов как НАС и ароматические углеводороды, составляют 43,1% приведенного валового выброса предприятия.

По результатам 5-летних наблюдений за качеством атмосферного воздуха в опытном районе в зоне влияния радиусом более 3000 м отмечено превышение гигиенических нормативов в 2-34 раза (диметиланилин, фталевый ангидрид, анилин, малеиновый ангидрид, двуокись азота). Оценка суммарного загрязнения атмосферного воздуха по показателю Ката, показала, что доля НАС в суммарной аэрогенной нагрузке составляет 68,4%. Натурные исследования выявили загрязнение атмосферного воздуха опытного района диме-тиланилином, моноэтиланилином, монометиланилином (превышение ПДК в 1,5- 8 раз).

Токсикологическая оценка факторов окружающей среды опытного района

Интегральная эколого-гигиеническая оценка компонентного состава выбросов и сбросов АО "Камтекс" показала, что отсутствуют гигиенические нормативы по МЭБСК, МК и о-толуидину. В этой связи был проведен эксперимент по токсикологической оценке и гигиеническому нормированию метилового эфира бензолсульфокислоты и малеиновой

кислоты в атмосферном воздухе, п-толуидина - в воде водоемов, не имевшим до настоящего времени гигиенических нормативов.

В процессе изучения ольфакторного действия метилового эфира бензолсулъфокис-логы найдена зависимость вероятности обонятельного ощущения от концентрации вещества во вдыхаемом воздухе , позполившая обосновать максимально разовую ПДК на уровне 0,01 мг/дм3 (табл. 3).

Таблица 3

Параметры острой токсичности и разработанные нормативные величины МБЭСК и малеиновой кислоты в атмосферном воздухе

Вещество ЛД50, мг/кг ПК мг/дм3 Коэфф. запаса ОБУВ, мг/дм3 ПДКМр мг/дм

Малеиновая кислота 850,0±35,6 - - 0,01 -

МБСК 1930,0±94,2 0.02 1.5 - 0,01

Результаты изучения токсичности малеиновой кислоты позволили установить ОБУВ в атмосферном воздухе на уровне 0,01 мг/дм3 и выявить наличие раздражающего, сенссбилизирующего и кожно-резорбтивного действия (табл. 3).

В рамках токсикологического эксперимента по обоснованию ПДК п-толуидина в воде водных объектов получены следующие параметры его токсичности и опасности (табл. 4):

Таблица 4

Расчетные и экспериментальные параметры по обоснованию ПДК п-толуидина в воде водных объектов

Вещество ЛД50+ ш, мг/кг МВД, мг/кг МНК, мг/дм3 ПК0рГ, мг/ дм3 МНДотл мг/ кг Класс опас-ти ПДК мг/ дм3

П-толуидин 650±37,2 0,0862 1,724 0,56 0.9 3 0,6

В результате экспериментальных токсикологических исследований установлен полиморфизм общетоксического действия НАС с достоверным отклонением показателей, характеризующих функцию системы крови (эритроциты, гемоглобин - р<0,05; метгемог-лобин - р<0,01; сульфгемоглобин - р<0,001), нервной системы, (активность у-глютамилтрансферазы - р<0,05), почек (мочевина - р<0,02), слизистых оболочек, кожных покровов, резистентность организма (общий белок - р<0,05; динамика прироста массы тела - р<0,02).

Оценка медико-дсмографичсской ситуации на территории с высокой антропогенной нагрузкой (НАС)

Анализ динамики и структуры заболеваемости по данным выборки показал, что детская заболеваемость ОРВИ, фарингитом, ангиной, инфекциями почек, анемией, бронхиальной астмой, а также заболеваемость взрослых ОРВИ, гипертонией, пневмонией, анемией, бронхиальной астмой достоверно выше в опытном районе (табл. 5). Данные государственной статистической отчетности подтверждают результаты выборочных исследований.

Таблица 5

Показатели заболеваемости детского и взрослого населения в опытном районе

(р<0,05-0,001)

Нозологическая форма Детское население Крит. 1 Нозологическая форма Взрослое население Крит. I

Случай на 1000 Уд.вес, % Случай на 1000 Уд.вес, %

Ринит 30,1 ±2,2 1,69 0,95 ОРВИ 449,4±32,0 44,5 2,42

Фарингит 42,113,2 2,42 2,46 Отит 22,711,9 2,25 3,03

Бронхит 74,8±5,7 4,22 1,70 Фарингит 10,5211,1 1,04 4,50

Ангина ' 76,0±6,5 3,98 4,85 Холецистит 42,214,5 4,18 3,16

ОРВИ 1249171,1 70,46 2,43 Энтерит 12,911,5 1,28 2,17

Бронхиальная астма 3,710,5 0,21 3,32 Бронхит 63,717,2 6,31 2,07

К01ГЪЮНКТИВИТ 10,8±0,9 0,61 2,44 Трахеит 16,411,9 1,63 3,00

Отит 51,2±5,9 2,89 1,15 Стоматит 0,3410,04 0,04 2,33

Стоматит 13,4±1,4 0,75 2,84 Коньюнктивт 28,112,6 2,78 3,32

Анемия 5,4 ±0,6 0,31 2,34 Гастрит 29,913,4 2,97 2,67

Корь 6,4±0,6 0,36 1,50 Инфекции почек 11,9+1,2 1,18 3,68

Ветряная оспа 36,8±4,2 2,1 1,37 Анемия 3,810,2 0,38 2,91

Скарлатина 9,411,0 0,53 1,50 Пневмония 13,111,6 1,29 4,50

Гастрит 5,7±0,7 0,32 1,83 Гипертония 82,7+9,1 8,20 4,09

Энтерит 13,911,5 0,78 2,12 Кардиосклероз 14,611,1 1,44 2,54

Холецистит 25,612,6 1,44 4,30 Переброс клероз 68,2+5,3 6,76 3,92

Пиелонефрит 5,5+0,7 0,31 2,52 Стенокардия 6,510,5 0,64 3,11

Дерматит 10,2±0,9 0,57 1,51 Диатез 0,3310,02 0,03 1,13

Аллергическая реакция 18,211,5 1,03 2,79 Бронхиальная астма 1,9+0,4 0,20 2,72

Диатез 13,3±1,0 0,75 2,96 Ревматизм 1,910,2 0,20 3,46

Всего 1773192,4 100,0 2,43 Всего 1007174,1 100,00 2,72

Динамика нарушений здоровья детского населения характеризовалась следующей тенденцией: за последние 5 лет заболеваемость детскими инфекциями увеличилась на 28%, новообразованиями - на 83%, эндокринными болезнями - на 38%, болезнями нервной системы и органов чувств - на 30%, болезнями системы кровообращения - на 56%, болезнями мочеполовой системы - на 25% и врожденными аномалиями - на 42%.

Анализ динамики состояния здоровья взрослого населения опытного района свидетельствует о росте соматической заболеваемости. За последние 5 лет на 55% увеличилась распространенность болезней крови и кроветворных органов, на 31% - болезней кожи, на 58% - врожденных аномалий, на 13% - новообразований. Сравнение распространенности детской заболеваемости с фоновыми показателями позволило выявить наличие высокой относительной пропорции риска формирования ряда патологий в опытном районе (новообразования - 4,81, болезни крови и кроветворных органов - 2,76, болезни эндокринной системы - 2,20, врожденные аномалии - 2,19).

Оценка условий формирования экологически обусловленной заболеваемости населения

С использованием математического моделирования получены 68 достоверных и адекватных вероятностных моделей зависимости заболеваемости детского и взрослого населения опытного района от качества окружающей среды (табл. 6). Анализ моделей показывает, что в основе патогенеза экологически обусловленной заболеваемости лежат нарушения в иммунной системе, что подтверждается высокими коэффициентами корреляции факторов окружающей среды с детскими инфекционными и ОРВИ. У взрослого населения воздействие ксенобиотиков и продуктов их метаболизма вероятностно формирует патологию сердечно-сосудистой, мочевыделительной и нервной системы, а также системы крови.

По результатам моделирования построена вероятностная этиопатогенетическая схема хронизации заболеваемости населения, отражающая возрастные особенности формирования экологически обусловленной заболеваемости (рис. 1).

Таблица 6

Математическое моделирование зависимости заболеваемости детского и взрослого населения от степени загрязнения окружающей среды (основные переменные)

Нозология Фактор Коэффициент Коэффициент корреляции Критерий Фишера Нозология Фактор Коэффициент Коэффициент корреляции Критерий Фишера

Детское население Взрослое население

ОРВИ Ханилин Хмалеиновый ангидрид Хдмокснд азота 6760,50 5,29 500,82 0,7140 15,306 ОРВИ Хдма Хдиоксид азота 1440,58 19,59 0,5096 29,436

Ангина хдннлин ХцалсиновыП ангидрид 3,67 779,18 0,3263 8,718 Ангина Ханилин 23,84 0,2310 6,415

Бронхит Хдма Хнитробснзол Хфталевый ангидрид 1332,98 417,98 24,27 0,5625 13,370 Заболевания почек Хо-толуилин 1,524 0,3367 16,068

Отит Хдиоксид азота 2,58 0,1050 6,590 Отит ХНитробензол 7,147 0,4124 6,130

Скарлатина Хо-толуидин хмма 334,38 136,00 0,6003 12,767 ИБС Хдма 1,104 0,3368 5,311

Фарингит Хдинлин 16,86 0,2853 10,977 Гипертония Ханилин 2,73 0,2730 5,200

Пневмония Хфталсвый ангидрид 285,35 0,2949 7,527 Церебросклероз Хдма 1,234 0,2314 5,509

Диатез Ханилин 15,88 0,1572 5,130 Дерматит Хдиоксид азота 2,23 0,2669 15,330

Конъюнктивит ХмалсиновыЯ ангидрид 0,67 0,1887 6,396 Анемия Ханилнн 1,528 0,2192 6,369

Дискинезия хмма 1,74 0,0724 4,374 Холецистит Хо-толуидин 1,374 0,2931 9,250

Рис. 1 Схема хронизации и возрастного углубления экологически зависимой патологии на фоне воздействия НАС

Полученные математические связи свидетельствуют о количественном нарастании патологический явлений, впервые отмеченных у детского населения и переходе их на качественно новый уровень с образованием патологических явлений нового порядка у взрослых.

Оценка эффективности гигиенических нормативов

Значения полученных величин региональной максимально допустимой нагрузки (РМДН) свидетельствуют о достаточности ПДК„ р. по нитробензолу и ПДКСХ по бензолу (табл. 7).

Таблица 7

Величины вероятностной аэрогенной региональной максимальной допустимой нагрузки НАС (мг/м3)

Вещество ПДК РМДН РМДН/ПДК

Анилин м.р. 0,05 0,010 0,20

с.с. 0,03 0,008 0,26

Нитробензол м.р. 0,008 0,008 1,00

с.с. 0,008 0,001 0,125

Фталевыи м.р. 0,1 0,045 0,45

ангидрид с.с. 0,1 0,050 0,50

Малеиновый м.р. 0,2 0,090 0,45

ангидрид с.с. 0,05 0,035 0,70

Бензол м.р. 1,5 0,5 0,33

с.с. 0,1 0,1 1,00

Значения РМДН для остальных значимых нитроаминосоединений свидетельствуют о наличии комбинированного действия химических веществ, содержащихся в атмосферном воздухе (0,125-0,70).

Медико-экологическая реабилитация населения опытного района

В результате проведенного комплекса мероприятий по медико-экологической реабилитации в опытном районе (на примере группы детей, проживающих в зоне влияния НАС и наблюдающихся в группе длительно и часто болеющих детей) установлена высокая ксенобиальная нагрузка, обусловленная преимущественно ароматическими аминами (ДМА, ММА, анилин). Встречаемость поллютантов, то есть процент положительных проб, варьировал от 5% для о-толуидина до 65% для ДМА. Максимальные концентрации наблюдались по анилину, ДМА, ММА, о-толуидину (табл. 8).

Результаты анализа содержания поллютантов в биосредах после лечения (рис. 2) говорят о том, что комплекс элиминационных мероприятий способствует выведению их

из организма. Особенно эффективны эти мероприятия были в отношении ДМА и 4-нитротолуола.

Таблица 8

Результаты анализа содержания органических соединений в моче детей группы реабилитации

Органическое соединение % проб, превышающих контроль Концентрация, мг/дм3 % изме-изменения концентрации после лечения

до лечения после лечения до лечения после лечения контроль

Анилин 50,00 45,00 0,0392 0,0130 0,0 69,77

М-метиланилин 31,57 21,05 0,0764 0,0732 0,0 4,19

О-толуидин 5,00 5,50 0,00295 0,00261 0,0 88,69

[^.Ы-диметиланилин 65,00 0,00 0,157 0,00 0,0 100,00

4-нитротолуол 10,00 0,00 0,054 0,00 0,0 100,00

КК-диэтиланилин 8,00 0,00 0,022 0,00 0,0 100,00

□ до лечения □ после лечения

1

Рис. 2 Содержание органических соединений в моче детей опытной группы

Клинический статус характеризовался наличием симптомов интоксикации (сухость, бледность кожных покровов, периорбитальные тени, микронолиаденит) и изменениями клинико-лабораторных показателей (гемоглобинемия, эозинофилия, иммуногло-булинемия, Т-клеточный дефицит) у большинства обследуемых. Обнаружены функциональные отклонения в деятельности сердечно-сосудистой системы (100% детей), проявлявшиеся нарушением ритма и изменением р.нутрижелудочконой проводимости. На каждого ребенка приходилось в среднем по 5-6 сопутствующих диагнозов.

В результате проведениого комплекса лечебно-профилактических мероприятий, ориентированного на устранение или предельное снижение содержания в организме потенциально опасных ксенобиотиков, на терапию синдромов острой или хронической интоксикации и стимуляцию общей сопротивляемости, в целом получен позитивный результат, заключающийся как в улучшении общего самочувствия пациентов, так и в снижении распространенности патологических состояний по данным клинико-лабораторной диагностики.

Содержание нитроаминосоединений в биологических средах с учетом их высокой корреляции с рядом клинико-лабораторных показателей (гемоглобин, кристаллурия, эозинофилия, Т-клеточный иммунитет, иммуноглобулины О иЛ, ЦИК и др.) указывают на этиопатогскетическую роль химических факторов окружающей среды в возникновении наблюдаемых патологических реакций (К2=0,1-0,42). В результате элиминационного воздействия антропогенные органические соединения (ксенобиотики) полностью выводятся из организма и обнаруживаются в моче в концентрации, близкой к нулевой, что возможно в случае их депонирования в мягких тканях, жировой ткани, паренхиматозных органах и пребывания в крови в виде активной фазы. Содержание в моче органических соединений отражает данную факторную нагрузку на организм, а также служить результататом мета-болистических процессов (например, ДМА->ММА->анилин).

Ретроспективный анализ эффективности реабилитации по обращаемости позволил установить уменьшение числа случаев заболеваний с 3,5 случаев/год до 0,75 случаев/год и снижение тяжести заболеваний с 11,0 до 9,2 человеко-дней.

Результаты проведенных скршшнговых химико-аналитических и клинико-диагностических исследований среди взрослого населения опытного района позволили качественно произвести отбор контингента, нуждающегося в реабилитации и осуществить мероприятия по амбулаторной медико-экологической реабилитации с максимальной эффективностью (элиминационный эффект в отношении ароматических аминов 100%).

На основании характера взаимосвязей в системе "среда-здоровье" в опытном районе по результатам медико-экологической реабилитации предложена система тестов идентификации вероятностного влияния НАС на формирование патологических состояний населения (табл. 9).

Таблица 9

Идентификация вероятностного влияния НАС на формирование патолог ических состояний детского населения опытного района

Степень Зависимость Распростра- Распростра-

экообуслов- от факторов Патология ненность Фактор ненность

ленности окружающей патологии, фактора

среды (Я2) % %

Высокая >0,40 Иммуногло- 100,0 ДМА 70,1

булинемия Анилин 69,4

Анемия 61,5 Анилин 69,4

Повышенная 0,15-0,40 Лимфопе- 47,1 ММА 33,3

ния Анилин 69,4

О-толуидин 22,2

Нитротолуол 11,1

Атопичес- 46,2 Анилин 69,4

кий диатез

Невысокая 0,05-0,15 Мочекис- 40,9 Анилин 69,4

лый диатез

На основании результатов исследований предлагается квалифицировать распространенность синдрома "химического носителъства" при распространенности более 30% (повышенная степень экообусловленности) как преморбитное состояние в случае адекватности клинической симптоматики.

Выводы

1. Одним из основных источников загрязнения атмосферного воздуха опытного района является предприятие органической химии (АО "Камтекс"), в выбросах которого наибольший удельный вес (43,1%) и наибольшая опасность (коэффициент опасности 180,3) приходится на НАС. В зоне аэрогенного воздействия установлены превышения ПДК двуокиси азота, фталевого и малеинового ангидридов, анилина, диметиланилина (в 2-34 раза). По показателю суммарного загрязнения атмосферного воздуха (Катм) доля НАС в суммарной аэрогенной нагрузке составляет 68,4%.

2. Изучение токсических свойств НАС позволило установить гигиенические нормативы для метилового эфира бензолсульфокислоты (ПДК„Р на уровне 0,01 мг/м?), ма-

лсшювой кислоты (ОБУВ в атмосферном воздухе на уровне 0,01 мг/м3), п-толуидина (ПДК в воде водосмовна уровне 0,6 мг/дм3 с органолептическим лимитирующим показателем вредности), а также определить в эксперименте патогномоничность НАС-зависимых изменений гомеостаза ( система крови, нервная система, почки, печень, резистентность организма) с достоверностью р<0,05.

3. Установлен рост соматической заболеваемости населения опытного района: по болезням крови и кроветворных органов (55%) - у взрослых, бронхиальной астме (48%) -у детей. Кратность превышения фоновых показателей распространенности детской заболеваемости в опытном районе составила 2-4,8 раза (новообразования, болезни крови и кроветворных органов, болезни эндокринной системы, врожденные аномалии).

4. На основе математического моделирования выявлены адекватные и достоверные причинно-следственные связи, описывающие этиопатогенетические условия формирования экологически обусловленной заболеваемости по 17 нозологическим формам детского населения, 17 формам взрослого населения и 5 нозологическим формам осложнений беременности и родов. Доказано, что экологически обусловленные изменения в состоянии здоровья детского населения проявляются преимущественно в виде заболеваемости органов дыхания, органов чувств, детских инфекций; у взрослого населения - в виде сердечнососудистой патологии, заболеваний мочеполовой и пищеварительной систем.

5. По результатам проведения стационарной и амбулаторной медико-экологической реабилитации установлено присутствие в организме ксенобиотиков (анилин, ДМА, ММА, о-толуидин, бензол, 4-нитротолуол); изменения показателей соматического статуса пациентов: микрополиадсноиатия, астенический синдром, снижение уровня гемоглобина в крови (распространенность признака - 61,5%), эозинофилия (11=46,2%), кристаллурия (11=40,9%), снижение Тх-популяции лимфоцитов (11=35,3%), снижение иммуноглобулинов О (11=100%) и А (К-53,0%); высокая степень взаимодействия в системе "вещество-организм" ("ДМА - ^О-емия" при 11г= 42%).

6. По результатам медико-экологической реабилитации разработан комплекс терапевтического воздействия по схеме "элиминационный комплекс + детоксиканты + адапто-гены" и показана высокая его эффективность: уменьшение числа случаев заболеваний с 3,5 случаев/год до 0,75 случаев/год и снижение тяжести заболеваний с 11,0 до 9,2 человеко-дней. В качестве биомаркеров эффекта воздействия на организм НАС идентифицированы иммуиоглобулинемия, анемия, лимфопения, атопия, мочекислый диатез.

Практические рекомендации

1. Ускорение выполнения утвержденной программы по охране окружающей среды с закрытием ряда производств НАС.

2. Необходима разработка и внедрение методик идентификации поллютантов, приоритетных для данного региона (малеиновый ангидрид, фталевый ангидрид, малеиновая кислота), для объектов окружающей среды и биологических сред.

3. Рекомендуется увеличение контролируемых параметров качества среды за счет специфических ингредиентов (НАС).

4. Необходимо слежение за лабильностью медико-экологической ситуации с целью выявления патогкомоничных отклонений здоровья популяции в рамках социально-гигиенического мониторинга.

5. Организация системы биомониторинга с проведением планового, выборочного медико-химического и клинико-лабораторного контроля контингента риска развития патологических реакций.

6. Рекомендуется проведение скрииипговмх исследований с последующим осуществлением мероприятий по амбулаторной и социальной медико-экологической реабилитации.

7. В случае установления клинических проявлений вероятностных экозависимых патологических состояний (иммуноглобулинемия, лнмфопения, анемия, атопия, креати-нинурия) рекомендуется проведение химико-аналитических исследований биологических сред для выявления "химического носительства".

8. Наличие биомаркеров воздействия (НАС) и вызываемых ими патологических эффектов требует терапевтического вмешательства но разработанной схеме "энтеросорбент + детоксиканты + адаптогены".

9. Рекомендуется проведение оценки эффективности медико-экологических мероприятий с помощью активного клинико-диагностического обследования и анализа ретроспективы годовой постреабилитационной заболеваемости.

Список научных трудов по теме диссертации

1. Биологическое действие н-толуидина в токсикологическом эксперименте. // Тез. докл. междун. симпозиума "Проблемы токсикологии и прикладной экологии", Пермь, 1991

2. Статистическое многофакторное моделирование влияния загрязнений атмосферного воздуха на заболеваемость детского населения. // Тез. докл. междун. конф.

"Безопасность окружающей среды. Медицинские, экономические и правовые аспекты", Пермь, 1992

3. Сравнительный анализ состояния здоровья женского детородного населения и новорождённых в районе влияния. // Мат. респуб. конф. "Медико-биологичеёкие и социально-экономические аспекты охраны окружающей Среды в индустриально развитых районах", Пермь, 1991

4. Зависимость состояния здоровья населения от аэрогенной нагрузки в районе химического предприятия. // Тезисы междун. симпозиума, Пермь, 1993

5. Принципы медико-экологической реабилитации населения территорий с неблагоприятной экологической ситуацией. // Тез. докл. Регион, научно-технич. конф. "Экологическая безопасность городов Урала", Пермь, 1994

6. Медико-экологическая реабилитация детского населения на экологически неблагополучных территориях. // Тез. III междун. научно-практич. Конф. "Традиционные и нетрадиционные методы оздоровления детей", Дубна., 1994

7. Методические подходы к обоснованию медико-экологической реабилитации населения на территориях с высокой экострессорностью. // Мат. I Всероссийской научно-практич. конф. "Проблемы реабилитации населения в экологически неблагополучных зонах", Москва.. 1994

8. Закономерности формирования соматического статуса населения на территориях с различным комплексом факторов окружающей среды (на примере Пермской области). // Сб. междун. конф. "Мониторинг окружающей среды: оценка и возмещение экономического ущерба, наносимого здоровью населения её загрязнением", Женева, Москва, Пермь, 1994

9. Медико-экологическая реабилитация и профилактика экопатологий детей. // Методические рекомендации, часть 1-я., Москва, Пермь, 1994

10. Закономерности формирования зависимости здоровья населения от уровня комплексного загрязнения окружающей среды на основе многофакторного математического моделирования. // Сб. "Математическое моделирование процессов обработки материалов". II Тез. междун. конф., Пермь, 1994

11. Возможности использования состояния здоровья населения как критерия для управления качеством воздуха и экологически безопасного развития территории. // Мат. междун. конф. "Научно-практические аспекты управления качеством воздуха. Воздух-95", С.-Петербург, 1995

12. Роль токсичных компонентов аэрогенных выбросов в формировании хронических заболеваний" (на примере детского населения Пермской области). // Тез. междун. науч. конф. "Перспективы развития естественных наук на Западном Урале", том II, Экология, Пермь, 1996

13. Клинико-гематологический симптомокоплекс и медико-химическая диагностика экообусловленной патологии кроветворной системы у детей. // Тез. докл. регион, науч. конф. "Окружающая среда и здоровье", Казань, 1996

14. Особенности оздоровительного лечения детей, проживающих на экологически неблагоприятных территориях. // Тез. V междун. паучно-практич. конф. "Традиционные и нетрадиционные методы оздоровления детей", Ижевск, 1996

15. Особенности состояния здоровья детей с высоким уровнем свинца в биосредах. // Тез. докл. на научной сессии в ПГМА, 1996

16. Оценка реактивности детского организма в условиях воздействия факторов химической этиологии. // Мат. междун. конф. студентов и молодых учёных "Проблемы охраны окружающей среды на урбанизированных территориях", Пермь, 1996

17. Научно-методические подходы к разработке информационного мониторинга на примере медико-экологической реабилитации Пермской области. // Брошюра РИО ПГТУ, Пермь, 1996

18. Экозависимые синдромы поражения крови у детей детей. // Методические рекомендации, часть 2-я. Москва-Пермь, 1997

19. Особенности патологии мочевыделительной системы у детей, проживающих в экологически неблагополучных регионах. // Методические рекомендации, часть 3-я. Москва-Пермь, 1997

20. Оценка состояния здоровья детей с экологически обусловленными заболеваниями при проведении медико-экологической реабилитации. // Межд. научно-технич. конф. "Экологические проблемы промышленных зон Урала", Магнитогорск, 1997

21. Результаты коррекции медико-экологической ситуации на территориях, характеризующихся риском загрязнения свинцом. // Сб. науч. трудов, посвященных 75-летию Госсанэпидслужбы "Гигиенические аспекты среды обитания и здоровья населения", Пермь, 1997.