Геоэкологические аспекты мониторинга здоровья населения промышленных городов

Обеспечение гигиенической  безопасности населения требует  первостепенного учета управляемых  факторов риска. В условиях промышленного  города к таким критериям, на наш взгляд, следует относить следующие.

1. Блок параметров состояния здоровья населения

1. Заболеваемость  детского населения: общая и по основным классам болезней в соответствии с международной классификацией болезней (МКБ), оцениваемая числом случаев заболеваний в расчете  на тысячу детей, с выделением заболеваемости новорожденных и детей в возрасте до 1 года. База данных формируется не менее чем за 3—5-летний период по территориальным медицинским объединениям и отдельным педиатрическим участкам города.
2. Нарушение репродуктивной функции женщин: частота рождения маловесных детей, осложнения беременности, родов, частота самопроизвольных абортов.

2. Блок параметров состояния окружающей среды

1. Состояние воздушного бассейна: среднегодовые, среднесезонные и максимальные за год концентрации основных загрязнителей, удельный вес  лабораторных исследований, не соответствующих  гигиеническим стандартам (ГОСТ), парциальный (I_п) и суммарный (I_с) индексы загрязнения атмосферы, рассчитываемые по формуле

где С_i— средняя за год концентрация i-го вещества; ПДК_i— предельно допустимая концентрация i-го вещества; k — константа, принимающая значения 1,5; 1,3; 1; 0,85 соответственно для веществ 1-, 2-, 3-, 4-го классов опасности. I_cрассчитывается для n = 5, то есть из пяти наибольших значений концентрации веществ, определяющих основной вклад в суммарное загрязнение воздуха.

2. Качество питьевой воды, оцениваемое по уровням химической и микробиологической загрязненности: среднегодовые, среднесезонные и максимальные концентрации основных загрязнителей, кратности превышения ПДК, удельный вес нестандартных анализов.
3. Уровень загрязнения почвенного покрова в селитебной зоне, оцениваемый по параметрам химического и бактериологического загрязнения: средние и максимальные концентрации загрязнителей (тяжелых металлов и др.), кратности превышения ПДК, суммарный показатель загрязнения, удельный вес нестандартных анализов.
4. Архитектурно-планировочная и социальная инфраструктура: этажность района, градостроительный баланс (соотношение площадей промышленных, селитебных, рекреационных, аквальных зон, транспортных покрытий), удаленность от крупных объектов экологического риска (промплощадки, свалки и т. д.), транспортно-промышленная нагрузка, наличие объектов соцкультбыта.
5. Ландшафтно-экологические условия: высотность и расчлененность рельефа, микроклиматические характеристики и потенциал самоочищения атмосферы, глубина залегания грунтовых вод и наличие зон подтопления, ландшафтные микрорайоны (для контрастных в физико-географическом отношении территорий городов).

3. Блок параметров нормативно-справочной информации

Численность населения  контролируемых районов города, ПДК  учитываемых ингредиентов, кадастр  предприятий — загрязнителей  среды и т. д. Структура банка  данных для обеспечения мониторинга  здоровья населения города показана на рис. 1. Его формирование требует привлечения разнообразной информации медицинских, природоохранных, гигиенических, градостроительных служб, ландшафтно-функционального картографирования, экспертно-статистического оценивания. 
 
 

Рис. 1. Структурные блоки медико-экологического мониторинга промышленного региона

Оценка риска здоровью населения

Реальность и  целесообразность создания описанных  выше банков медико-экологических данных подтверждаются на примере некоторых  городов, в том числе Воронежа. Опыт разработки данной проблемы на кафедре  природопользования и мониторинга окружающей среды Воронежского университета совместно с городским Центром гос-санэпидемнадзора показал значительную эффективность предлагаемых подходов. С помощью методов корреляционно-регрессионного анализа на базе программных средств Excel 5.0 для Windows создан компьютерный банк данных о состоянии здоровья детей в условиях городской среды за трехлетний период (1993—1995). Выполненная оценка медико-экологической обстановки свидетельствует об экологической обусловленности некоторых заболеваний населения [7].

Фрагменты формируемых  выходных документов, полученных в  ходе автоматизированного медико-экологического мониторинга, показаны на рис. 2—4 (электронные  картограммы города с ранжированием зон обслуживания детских поликлиник по уровням заболеваемости и параметрам техногенных нагрузок на среду обитания; математико-статистические и графоаналитические модели, иллюстрирующие возрастание риска заболеваний при ухудшении качества среды обитания). 
 
 

Рис. 2. Картограмма среднегодовых уровней детской заболеваемости в Воронеже (1993-1995), оцениваемых числом случаев на тысячу детей: высокий (1701-2150), средний (1251-1700), низкий уровень (800-1250) 
 
 

Рис. 3. Регрессионные модели и графические тренды зависимости детской заболеваемости от загрязнения атмосферного воздуха. По осям ординат отложено число случаев на 1000 детей 
 
 

Рис. 4. Динамика степени загрязнения почвы селитебных зон Воронежа свинцом и цинком (в мг/кг) и распространенности анемии (число случаев на 1000 детей) по территориальным медицинским объединениям

Среди детских  заболеваний в Воронеже преобладают  болезни органов дыхания (65%), уровень  которых имеет тенденцию к  росту и превышает аналогичные  среднероссийские показатели в 1,2 раза по городу в целом. Профилактики и повышенного контроля требуют, кроме того, новообразования, врожденные аномалии, пространственные различия уровней которых достоверно коррелируют с интенсивностью загрязнения окружающей среды.

В последние  годы наиболее неблагополучной является ситуация по загрязнению атмосферы  города бенз(а)пиреном и пылью, удельный вес нестандартных лабораторных анализов которых ежегодно составляет около 15—20%. Эколого-геохимическое  обследование почвенного покрова показало, что весьма неблагополучна обстановка по загрязнению почвы свинцом и цинком. Доля неудовлетворительных анализов проб почвы составляет по городу в целом 19,3 и 15,5% соответственно, причем в промышленной правобережной части города эта величина увеличивается до 40—46%. Между тем именно эти ингредиенты являются своеобразными индикаторами увеличения заболеваемости детей.

Установлены достоверные  положительные связи между концентрациями в атмосфере формальдегида и  заболеванием бронхиальной астмой, а также большого содержания в атмосфере пыли с болезнями крови, врожденными аномалиями. Пневмонии чаще регистрируются в районах с превышением нормативов по загрязнению свинцом и оксидом углерода. Полученные результаты свидетельствуют, что по мере увеличения интенсивности загрязнения воздушного бассейна у детей наблюдаются выраженные изменения гематологических показателей, свидетельствующие о снижении адаптационных резервов организма и ответном росте общей заболеваемости.

Любой промышленный город, впрочем, нельзя рассматривать как однородную в медико-экологическом отношении территорию. Это наглядно прослеживается в процессе эколого-гигиенического зонирования.

Эколого-гигиеническое зонирование

В системе мониторинга "среда—здоровье" зонирование  городского пространства имеет особое значение, так как позволяет рационально  организовать систему оптимизации  городского ландшафта с достижением  максимального оздоровительного эффекта. Немаловажное значение, как показывает практический опыт, при этом приобретает сложившаяся ландшафтно-планировочная структура. Например, в Воронеже сопоставление зон различной комфортности городской среды с уровнями детской заболеваемости свидетельствует о вполне закономерном формировании ядер экологически обусловленных заболеваний населения. Обобщая имеющиеся материалы, целесообразно выделить три основные градации гигиенической комфортности территории.

Зона пониженной комфортности

Включает левобережный промышленно-селитебный надпойменно-террасовый, а также правобережный плакорно-водо-раздельный промышленно-селитебный ландшафтные  микрорайоны. Эколого-гигиеническую  обстановку в этих районах следует характеризовать как крайне напряженную. Она создается вследствие концентрации мощных промышленных объектов энергетического, нефтехимического и машиностроительного профилей как в левобережье, так и по западному правобережью города. Удельный вес вредных выбросов в атмосферу города предприятиями этих районов составляет около 76%. Ситуацию усугубляют загруженные автомагистрали, слабое озеленение, очевидные архитектурно-планировочные просчеты, следствием которых является отсутствие необходимых санитарных разрывов между жилыми и промышленными зонами, неучет розы ветров в рассеивании вредных примесей. Как левобережный, так и правобережный промышленные районы отличаются повышенной общей заболеваемостью детского населения, в том числе высокой частотой новообразований, болезней органов дыхания, крови, врожденных аномалий. Например, за последние три года уровень врожденных аномалий и болезней органов дыхания в этих районах превысил средний по России показатель соответственно в 1,8—2 и 1,3—1,6 раза, в то время как в других районах города уровни этих заболеваний не превышали среднероссийские.

Зона удовлетворительной комфортности

Находится в  правобережном центральном плакорно-селитебном ландшафтном микрорайоне, где формировалась ранняя (старая) застройка города, смыкающемся с западным селитебным водораздельно-террасовым ландшафтным микрорайоном. Хотя это внепромы-шленные районы, играющие роль либо общественного центра, либо спальных участков города, однако наличие мощных стержневых автомагистралей в сочетании с выровненным рельефом способствует аккумуляции техногенных загрязнений. Концентрация в почве тяжелых металлов — меди, цинка, хрома, свинца — на отдельных локальных участках в десятки раз превышает ПДК. Кроме того, в этих зонах наблюдается повышенная замусоренность бытовыми отходами. Умеренный техногенный прессинг обусловливает преимущественно средний уровень как общей детской заболеваемости, так и по отдельным классам болезней.

Зона повышенной комфортности

Располагается в пределах двух ландшафтных микрорайонов, примыкающих по правобережью к водохранилищу. Это правобережный селитебный приречно-балочный (крутой долинный склон р. Воронеж) и северный селитебный рекреационно-парковый водораздельно-склоновый ландшафтные микрорайоны. Участки отличаются рассредоточенной, преимущественно индивидуальной жилой застройкой с рекреационными объектами и отсутствием промышленных предприятий. Детская заболеваемость практически по всем классам болезней существенно ниже средних по городу и России показателей. Так, за три последних года в этом районе общая заболеваемость составила 0,6 от величины аналогичного российского показателя, в том числе инфекционная — 0,43; органов дыхания — 0,91; по врожденным аномалиям — 0,2. Этот участок города отличается пониженным индексом суммарного загрязнения атмосферы и почвы.

Выполненная гигиеническая  оценка и зонирование городского пространства могут быть полезны гигиенистам и градостроителям в разработке оптимизационных мер по озеленению городского ландшафта, совершенствованию технологии производства, проектированию элементов санитарного благоустройства.

Заключение

Обобщение обширного  опыта региональных медико-экологических  исследований в промышленных регионах свидетельствует о перспективности  применения геоэкологического подхода к организации мониторинга здоровья населения, успешно реализуемого на основе современных информационных технологий. По-видимому, развитие данного направления в ближайшем будущем будет наиболее плодотворно на стыке геоэкологии, гигиены и геоинформатики.

При целенаправленном объединении усилий ученых-экологов и гигиенистов-практиков развитие компьютерного медико-экологического мониторинга в перспективе позволит создать взаимосвязанную и координируемую автоматизированную систему оперативного, тактического и стратегического планирования оптимизационных мер, а также выработать рациональную экологическую политику для улучшения городской среды по всем ее компонентам.

Литература