Диссертация Петрова С.Б. - ФГБУ НИИ Экологии человека и
advertisement
ГБОУ ВПО Кировская Государственная Медицинская Академия Министерства здравоохранения Российской Федерации На правах рукописи Петров Сергей Борисович МЕДИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МОНИТОРИНГА ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ НА ТЕРРИТОРИЯХ РАЗМЕЩЕНИЯ ТВЕРДОТОПЛИВНЫХ ТЕПЛОЭЛЕКТРОЦЕНТРАЛЕЙ 14.02.01 – гигиена 14.02.03 – общественное здоровье и здравоохранение Диссертация на соискание ученой степени доктора медицинских наук Научные консультанты: Доктор медицинских наук, профессор Шешунов И.В. Доктор медицинских наук, профессор Цапок П.И. Оренбург - 2013 2 СОДЕРЖАНИЕ стр. Введение …………………………………………………………………………5 Глава I. Современное состояние охраны атмосферного воздуха и здоровья населения в районах размещения предприятий теплоэнергетики (обзор литературы) ……………………………………………………………………..15 1.1. Эколого-гигиенические проблемы отечественной теплоэнергетики…...15 1.2. Условия образования, токсикологическая характеристика и влияние на здоровье населения основных компонентов атмосферных выбросов предприятий теплоэнергетики………………………………………………….26 1.3. Влияние экологических факторов городской среды на здоровье насе ления……………………………………………………………………………...44 1.4. Организация медико-профилактических мероприятий………………….48 Глава II. Объекты, объемы и методы исследования ………………………….55 Глава III. Гигиеническая характеристика окружающей среды в районах размещения твердотопливных ТЭЦ……………………………………………73 3.1. Краткое описание основных принципов работы твердотопливных теплоэлектроцентралей…………………………………………………………73 3.2. Гигиеническая оценка состояния атмосферного воздуха в районах размещения городских теплоэлектроцентралей………………………………75 3.3. Гигиеническая характеристика качества водопроводной питьевой воды и акустического режима на исследуемой городской территории…….95 Глава IV. Эколого-гигиеническая оценка здоровья населения, прожи вающего в районах размещения твердотопливных ТЭЦ……………………..99 4.1. Общая заболеваемость взрослого населения……………………………..99 4.1.1. Смертность взрослого населения от болезней системы кровообращения и органов дыхания……………………………………………………...126 4.2. Общая заболеваемость детского населения……………………………...127 4.2.1. Распространенность заболеваний среди детей раннего возраста….....147 3 4.2.2. Физиометрические показатели развития детей, проживающих в районах влияния атмосферных выбросов городских теплоэлектроцентралей….153 4.3. Характеристика комплексного влияния экологических факторов городской среды на общую заболеваемость населения……………………..159 Глава V. Экспериментальная оценка биологического действия пыли летучей золы твердотопливных ТЭЦ…………………………………………168 5.1. Физико-химические свойства изучаемых образцов пыли летучей золы……………………………………………………………………………...168 5.2. Оценка цитотоксичности пыли летучей золы и ее влияния на генера цию фагоцитами активных форм кислорода…………………………………169 5.3. Исследование биологического действия пыли летучей золы в составе пылегазовой смеси в хроническом эксперименте при интратрахеальном введнии.…………………………………………………………………………175 5.4. Оценка протекторного действия биологически активной добавки к пище “РЕКИЦЕН - РД” при воздействии пылегазовой смеси в хрони ческом эксперименте..…………………………………………………………189 Глава VI. Основные направления по охране здоровья населения на территориях размещения твердотопливных теплоэлектроцентралей...…………….194 6.1. Совершенствование системы мониторинга здоровья населения...…….194 6.2. Комплексные оздоровительные мероприятия…………………………..215 Заключени. .……………………………………………………………………225 Выводы .………………………………………………………………………..240 Практические рекомендации …………………………………………………244 Список литературы …………………………………………………………....246 Приложения…………………………………………………………………….286 4 Список использованных сокращений АОА - антиоксидантная активность ALT - аланинаминотрансфераза AST - аспартатаминотрансфераза БАД - биологически активная добавка к пище БАЖ – бесконтактная активация жидкости БОД - болезни органов дыхания БПКД - болезни, характеризующиеся повышенным кровяным давлением БСК – болезни системы кровообращения ГГТ - γ – глутамилтрансфераза ЗВУР - задержка внутриутробного развития ИАС – информационно-аналитическая система ИБП - индивидуальная биологическая профилактика ИБС - ишемическая болезнь сердца ИИР - интегральный индекс риска ЛЗ – летучая зола ОВП - окислительно-восстановительный потенциал ОР - относительный риск ПГС - пылегазовая смесь (система) ПОЛ - перекисное окисление липидов ПТЭ - предприятия теплоэнергетики ТЭЦ - теплоэлектроцентраль ХЛ – хемилюминесценция ХРБС - хронические ревматические болезни сердца ЦВБ - цереброваскулярные болезни ЦГЭ - Центр гигиены и эпидемиологии ЦИК - циркулирующие иммунные комплексы ЦНС – центральная нервная система 5 ВВЕДЕНИЕ Актуальность вопроса. В развитии социально-экономического потенциала государства ведущее место занимает энергетика. Проблемы энергоснабжения и охраны окружающей среды вошли в число важнейших государственных задач Российской Федерации как основы высокого качества жизни населения (В.П. Воронин, 2006; Е.Е. Васильев, 2008). Основная часть энергии производится путем сжигания органического топлива на предприятиях теплоэнергетики. В мировой практике доля энергетики на органическом топливе составляет более 90%. По данным исследований, выполненных в различные периоды, предприятия теплоэнергетики (ПТЭ), работающие на органическом топливе, относятся к числу наиболее значимых и распространенных источников загрязнения атмосферного воздуха населенных мест вредными химическими веществами, оказывающих существенное негативное влияние на здоровье населения (Л.В. Тимофеева, 1967; Р.С. Гильденскиольд, 1971-1994; К.А. Буштуева, 1976; Г.В. Киреев и соавт., 1994; Ю.А. Рахманин и соавт., 1995; В.Б. Выборов, 2005; Е. Л. Денисова, 2005). В топливно-энергетическом балансе отечественной теплоэнергетики превалирует доля природного газа и мазута. Согласно Энергетической стратегии России на периоды до 2020 года и до 2030 года одним из приоритетных направлений является устранение газового перекоса в топливном балансе теплоэнергетической системы страны и увеличение в нем доли твердого топлива. Решение данной задачи намечено осуществить путем внедрения перспективных, экологически чистых угольных технологий (А.Н. Егоров, 2006; А.Н. Тугов, 2007; Е.А. Шипова, 2007; Г.А. Рябов и соавт., 2009; В.Ф. Резинских и соавт., 2010; К.Ю. Алексеев, 2011). В связи с этим актуальное значение приобретают эколого-гигиенические исследования в районах размещения действующих угольных ПТЭ, на которых в рамках реализации стратегических задач проводятся мероприятия по мо- 6 дернизации производства тепловой и электрической энергии (Б.А. Ревич, 2010). Актуальное значение для решения задач по обеспечению экологической безопасности, сохранению и укреплению здоровья населения урбанизированных территорий, имеют научные исследования по совершенствованию систем медико-экологического мониторинга, методов оценки и прогнозирования риска здоровью населения в связи с воздействием экологических факторов городской среды, разработке целевых оздоровительных программ (Г.Г. Онищенко и соавт., 2004; Е.Н. Беляев и соавт., 2004; С.В. Кузмин, 2004; Ю. А. Рахманин и соавт., 2005; И.С. Киреева и соавт., 2007; Ю.А. Рахманов, 2007; Ю.А. Рахманов, 2008; Г.Г. Онищенко, 2008; А.И. Потапов, 2008; В.М. Боев, 2009). Среди загрязнителей окружающей среды большой удельный вес принадлежит аэрозолям с твердой фазой, основными источниками, поступления которых в воздушный бассейн населенных мест являются промышленные предприятия, энергетические объекты, транспорт. В России около 40% всего объема пылевыбросов в атмосферу приходится на долю предприятий теплоэнергетики (Г.Г. Онищенко, 2008). Взвешенные вещества, наряду с оксидами серы, азота и углерода отнесены к наиболее опасным для здоровья городского населения веществам, способствующих возникновению различных по своим качественным особенностям эффектов. Судя по литературным сообщениям, в основном зарубежных авторов, в настоящее время отмечается повышенный интерес к изучению влияния взвешенных веществ на формирование среди городского населения болезней системы кровообращения, органов дыхания, аллергических заболеваний (Б.Т. Величковский, 2003; Ю. А. Рахманин и соавт., 2007; C. R. Bartoli et al., 2009; R. C. Puett et al., 2009; C. A. Pope, 2009; T. G. Weinmayr et al., 2010). К числу наименее изученных, в отношении действия на организм, загрязнителей атмосферного воздуха городской среды относится пыль лету- 7 чей золы (ЛЗ) предприятий теплоэнергетики, удельный вес которой в структуре выбросов угольных ПТЭ составляет более 30 процентов. Немногочисленные литературные сообщения о характере биологического действия пыли ЛЗ, касаются в основном изучения развития фиброгенного процесса в легких экспериментальных животных и не дают представления о первичных механизмах патогенного действия данного загрязнителя атмосферного воздуха населенных мест (Г.В Белобрагина, Т.С. Егорова, 1967; Т.С. Егорова, Г.В Белобрагина, 1967). В технологическом оборудовании и газоходных системах, в атмосферном воздухе аэрозоли летучей золы и газообразные соединения образуют пылегазовые смеси (ПГС), изучение характера биологического действия которых не служило предметом специальных исследований. Одной из актуальных проблем современной профилактической медицины является разработка средств индивидуальной биологической профилактики, направленных на снижение риска воздействия на организм вредных экологических и производственных факторов (Т.Д. Дегтярева и соавт., 2004; Б.А. Кацнельсон и соавт., 2004; С.В. Кузьмин и соавт., 2007). Учитывая, что современный инженерно-технический уровень развития теплоэнергетики не позволяет обеспечить полного исключения выброса в атмосферный воздух токсических соединений, средства индивидуальной биологической профилактики становятся одним из важных элементов системы обеспечения экологической безопасности населения в районах размещения предприятий отрасли. Перечисленные выше эколого-гигиенические проблемы по охране здоровья населения, проживающего на территориях размещения твердотопливных ПТЭ, определяют актуальность темы настоящего научного исследования, его цель и основные задачи. Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования являлось научное обоснование мониторинга здоровья городского населения, проживающего в районах воздействия атмосферных выбросов твердотоп- 8 ливных теплоэлектроцентралей. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: 1. Изучить условия образования, состав производственных выбросов твердотопливных теплоэлектроцентралей и влияние их на качество атмосферного воздуха городской среды с учетом промышленных и транспортных выбросов. 2. Провести исследование по изучению физико-химических свойств и первичных механизмов патогенного действия пыли летучей золы ПТЭ c разработкой нового способа оценки цитотоксичности малорастворимых пылей "in vitro". 3. В условиях хронического эксперимента на животных изучить биологическое действие пыли летучей золы в составе пылегазовой смеси с оценкой эффективности средств индивидуальной биологической профилактики. 4. Дать эколого-эпидемиологическую оценку здоровья взрослого и детского населения, проживающего в зонах влияния атмосферных выбросов твердотопливных теплоэлектроцентралей с установлением причинноследственных связей в системе “атмосферный воздух городской среды – вредные химические вещества - здоровье населения”. 5. Определить в районах размещения предприятий теплоэнергетики структуру детерминирующих экологических факторов городской среды. 6. Разработать научно-обоснованные рекомендации по организации мониторинга здоровья городского населения, проживающего в районах воздействия атмосферных выбросов твердотопливных теплоэлектроцентралей, включающих, в том числе, новые аналитические программные технологии. Научная новизна исследования. В данной работе впервые представлены материалы комплексного эколого-гигиенического и эпидемиологического исследования в районах размещения современных мощных 9 теплоэлектроцентралей, где в качестве основного топливного материала используется каменный уголь: - дана комплексная оценка влияния производственных выбросов твердотопливных ТЭЦ на качество атмосферного воздуха городской среды с учетом автотранспортных выбросов; - определены приоритетные для контроля в системе медико-экологического мониторинга в районах размещения твердотопливных ТЭЦ химические загрязнители атмосферного воздуха; - установлено ведущее неблагоприятное влияние компонентов атмосферных выбросов твердотопливных ТЭЦ на общую заболеваемость взрослого и детского населения, развитие осложнений беременности и неонатального периода, адаптационные возможности детского организма, смертность взрослого населения от болезней системы кровообращения и органов дыхания; - обоснованы группы повышенного риска среди населения, проживающего в районах размещения твердотопливных ТЭЦ и в зонах влияния их атмосферных выбросов по направлению господствующих ветров; - по результатам математического моделирования определена ведущая роль взвешенных веществ (РМ2,5 , PM10) в формировании болезней системы кровообращения и органов дыхания; - определена структура детерминирующих экологических факторов на территориях размещения городских твердотопливных ТЭЦ, в которой наибольший удельный вес приходится на фактор, характеризующий химическое загрязнение атмосферного воздуха; - применительно для систем мониторинга на основе искусственных нейронных сетей разработана принципиально новая технология оценки и прогнозирования риска здоровью населения в связи с воздействием аэротехногенных загрязнителей городской среды; 10 - изучены физико-химические свойства, и первичные механизмы патогенного действия пыли летучей золы твердотопливных ТЭЦ; - разработан не имеющий аналогов в мире способ определения цитотоксичности малорастворимых производственных пылей, основанный на использовании эффекта бесконтактной активации жидкости (БАЖ); - изучено биологическое действие пыли летучей золы ТЭЦ в составе пылегазовой смеси при хроническом воздействии в малых дозах; установлено, что сорбированный газовый компонент оказывает влияние на усиление токсичности пыли ЛЗ и активизацию формирования иммунопатологических процессов, дестабилизацию системы антиоксидантной защиты, а также на относительное снижение интенсивности процессов липопероксидации. Практическая значимость исследования и внедрение результатов работы в практику. Результаты исследования позволили определить основные направления по обеспечению экологической безопасности населения, проживающего в районах воздействия атмосферных выбросов твердотопливных ТЭЦ, и использованы при разработке концептуальной модели целевой оздоровительной программы, включающей технологические, санитарно-технические и медико-профилактические мероприятия. Материалы проведенного комплексного исследования положены в основу информационного обеспечения системы мониторинга здоровья городского населения, проживающего в районах воздействия атмосферных выбросов твердотопливных теплоэлектроцентралей. Данные аналитической оценки влияния производственных выбросов твердотопливных ТЭЦ на качество атмосферного воздуха городской среды и здоровье населения, использованы для построения нейросетевых моделей на основе которых была разработана, не имеющая аналогов в нашей стране и за рубежом, автоматизированная информационно-аналитическая система (АИАС) мониторинга здоровья детского населения в связи с воздействием аэротехногенных загрязнителей городской среды. 11 Результаты экспериментального исследования по изучению первичных механизмов патогенного действия пыли летучей золы в составе пылегазовой смеси явились научной основой для разработки рекомендаций по применению средств индивидуальной биологической профилактики. Получены патент на изобретение № 2480751 от 27.04.2013 г. «Способ определения цитотоксичности малорастворимых производственных пылей» и свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ “Экориск - ДН” № 2012616332 от 11.07.2012 г. Материалы исследования применяются в практической деятельности ФБУЗ «Федеральный центр гигиены и эпидемиологии» Роспотребнадзора при изучении и прогнозировании состояния среды обитания и здоровья населения на территориях размещения городских предприятий теплоэнергетики. Данные работы были использованы при подготовке государственного доклада «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2011 году». Материалы диссертации используются на курсах тематического усовершенствования специалистов органов и организаций Роспотребнадзора, проводимых на базе Федерального центра (Акт внедрения от 03.04.2013 г.). Разработки по совершенствованию методов оценки риска для здоровья населения, развитию систем медико-экологического мониторинга применяются в практической деятельности ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Кировской области» при проведении территориального социально-гигиенического мониторинга по разделу влияние экологических факторов городской среды на здоровье населения (Акт внедрения от 12.02.2010 г.). Основные положения, изложенные в диссертации, внедрены в учебный процесс кафедр общественного здоровья и здравоохранения (Акт внедрения от 27.03.2013 г.), общественного здоровья и здравоохранения Института последипломного образования (Акт внедрения от 27.03.2013 г.), общей гигиены и экологии ГБОУ ВПО “Кировская государственная 12 медицинская академия” Министерства здравоохранения Российской Федерации (Акт внедрения от 27.03.2013 г.). Положения, выносимые на защиту: 1. Современные твердотопливные ТЭЦ мощностью свыше 300 МВт/час, являются основными источниками поступления в атмосферный воздух городской среды сложного комплекса вредных химических веществ, среди которых наиболее гигиенически значимыми являются пыль, оксиды азота и серы. Основной объем пылевых выбросов твердотопливных ТЭЦ составляет летучая зола, биологическое действие которой в составе пылегазовой смеси при хроническом воздействии, наряду с выраженным резорбтивно-токсическим действием, характеризуется дестабилизацией системы антиоксидантной защиты, формированием иммунопатологических процессов, относительным снижением интенсивности процессов липопероксидации. 2. Математическое моделирование зависимости показателей здоровья населения от степени воздействия экологических факторов городской среды, позволило определить ведущее неблагоприятное влияние атмосферных выбросов твердотопливных ТЭЦ и научно обосновать приоритетные медико-экологические показатели для системы территориального мониторинга здоровья населения, а также основные направления профилактических мероприятий. 3. Применение в системе медико-экологического мониторинга для оценки и прогнозирования риска здоровью населения в связи с воздействием аэротехногенных загрязнителей городской среды технологий на основе искусственных нейронных сетей позволяет моделировать зависимости без ограничений свойственных общепринятым методикам, с учетом изменившихся средовых условий. Апробация работы и публикации. Материалы исследования и основные положения работы были доложены на совместной научнопрактической конференции сотрудников кафедр общественного здоровья 13 и здравоохранения, общественного здоровья и здравоохранения Института последипломного образования, общей гигиены и экологии ГБОУ ВПО “Кировская государственная медицинская академия” Минздрава РФ (Киров, 2013), VII Международной научно-практической конференции “Состояние биосферы и здоровье людей” (Пенза, 2007), VII Международной научно-практической конференции “Экология и безопасность жизнедеятельности” (Пенза, 2007), Всероссийской научно-практической конференции “Актуальные вопросы современной биохимии” (Киров, 2007), XII Международном конгрессе “Экология и здоровье человека” (Самара, 2007), XIII Международном конгрессе “Экология и здоровье человека” (Самара, 2008), 10 – й Всероссийской научно-практической конференции “Региональные и муниципальные проблемы природопользования” (Киров, 2008), VII Съезде аллергологов и иммунологов СНГ (Санкт-Петербург, 2009), II Всемирном форуме по астме и респираторной аллергии (СанктПетербург, 2009), III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием "Медико-физиологические проблемы экологии человека" (Ульяновск, 2009), Международном конгрессе по реабилитации в медицине и иммунореабилитации (Дубай, ОАЭ, 2009), Всероссийской научно-практической конференции “Проблемы и перспективы социальноэкологической реабилитации территорий и устойчивого развития (Во- логда, 2010), XV Международном конгрессе “Экология и здоровье человека” (Самара, 2011), IX Международной научно-практической конференции “Окружающая среда и здоровье” (Пенза, 2012). По материалам диссертации опубликована 31 научная работа, в том числе 15 в изданиях, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендуемых ВАК, изданы 2 монографии, в том числе одна в соавторстве. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы описания объектов, материалов и методов ис- 14 следования, четырех глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложений. Диссертация изложена на 287 страницах машинописного текста, содержит 71 таблицу, 45 рисунков. Библиографический указатель включает 327 источников, в том числе 116 публикаций зарубежных авторов. Связь работы с научными программами. Диссертация выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ГБОУ ВПО “Кировская государственная медицинская академия” Минздрава РФ (номер государственной регистрации 01.2.01.358.206). Личный вклад. Автору принадлежит инициатива в выборе научного направления исследования, ведущая роль в проведении работ на всех этапах комплексного исследования, в том числе в анализе и обобщении полученных результатов, в их обсуждении в публикациях, докладах на научных форумах и внедрении в практику. В работах, выполненных в соавторстве, автором лично проведена статистическая и аналитическая обработка результатов эколого-гигиенических, эпидемиологических, физиометрических и экспериментальных исследований, математическое моделирование причинно-следственных связей в системе “экологические факторы городской среды - здоровье населения”. Доля участия автора в разработке инновационных технологий составила более 75 %. Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Научные положения диссертации соответствуют формулам специальностей 14.02.03 – общественное здоровье и здравоохранение, 14.02.01 – гигиена. Результаты проведенного исследования соответствуют областям исследования специальностей, конкретно пунктам 2, 3 паспорта общественного здоровья и здравоохранения, 1, 2 и 4 паспорта гигиены. 15 Глава I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ОХРАНЫ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА И ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ В РАЙОНАХ РАЗМЕЩЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ) 1.1. Эколого-гигиенические проблемы отечественной теплоэнергетики. В развитии промышленности и всей инфраструктуры государства ведущее место занимает энергетика. Проблемы энергоснабжения и охраны окружающей среды вошли в число важнейших государственных задач Российской Федерации. Решение проблем энергообеспеченности и благоприятной экологической среды как основы высокого качества жизни особенно актуально для граждан России с ее суровыми климатическими условиями (35, 140, 162, 163). Энергетика в современном мире является важнейшей отраслью экономики. В целом она включает взаимосвязанные структуры по производству, распределению и потреблению энергетических ресурсов и энергоносителей для обеспечения нормального функционирования секторов народного хозяйства. В силу специфики оказываемых энергетическим хозяйством услуг, оно представляет не только экономическую, но и огромную социальную значимость для государства. Стратегической целью энергетического хозяйства является надежное снабжение экономики и населения страны электрической и тепловой энергией, а также топливными ресурсами, обеспечивая минимальное воздействие на окружающую среду [122, 190]. Основная часть энергии производится путем сжигания органического топлива. В мировой практике доля энергетики на органическом топливе в общем топливно-энергетическом балансе планеты составляет более 90%. В связи с этим тепловая энергетика является в настоящее время и, по прогнозам, останется в обозримом будущем одним из главных источников загрязнения окружающей среды [73]. 16 Тепловые электростанции дают 25% всех вредных выбросов в атмосферу. В настоящее время наиболее перспективным признано производство электроэнергии совместно с производством тепла. Такой единый цикл может быть в 4-10 раз эффективней, чем традиционные способы получения электроэнергии на теплоэлектростанциях (ТЭС). В настоящее время более 800 городов бывшего СССР имеют централизованное теплоснабжение; около 60% тепла, необходимого городам, выработано на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ). Известно, что ТЭС и ТЭЦ при прочих равных условиях создают примерно одинаковые нагрузки на окружающую среду. Предприятия теплоэнергетики России ежегодно выбрасывают в атмосферу 17 млн. т вредных веществ, или четвертую часть их общего поступления в воздушный бассейн страны от стационарных источников. При этом 11 млн. т приходится на разнообразные соединения, представляющие особую опасность для здоровья населения и окружающей человека среды [190, 166]. Несмотря на то, что тепловая энергетика вносит определяющий вклад в загрязнение атмосферы диоксидом серы (до 50% антропогенных выбросов диоксида серы в атмосферу в России приходится на долю предприятий теплоэнергетики), системы сероочистки газов на действующих тепловых электростанциях РФ отсутствуют. Это приводит к тому, что удельные выбросы диоксида серы при выработке 1 МВт-ч на тепловых станциях России превышают аналогичные для США в 3 - 9 раз. В США, Японии, ФРГ все вновь строящиеся ТЭЦ подлежат оснащению установками сероочистки ко времени ввода в эксплуатацию. Около трети наиболее крупных ТЭЦ в этих странах имеют сероочистные установки, и их число постоянно растет [96]. Социально-экономический потенциал современных городов непосредственно обусловлен развитием промышленно-энергетических комплексов (ПЭК), как территориальных социально-экономических подсистем, представляющих собой совокупность предприятий и объектов ин- 17 фраструктуры, объединенных единым энергетическим центром и обеспечивающих производство общественно полезных продуктов. В объем атмосферных выбросов ПЭК основной вклад вносят предприятия теплоэнергетики [22, 65, 90, 117, 121]. Развитие энергетики в РФ невозможно без учета как сложившейся экологической ситуации в различных регионах, так и новых требований к качеству окружающей среды, предъявляемых директивами ЕС, ВОЗ и другими международными организациями. Многие производства топлива и энергетические установки размещены в населенных пунктах с высоким уровнем загрязнения окружающей среды, а часть из них и на территориях, признанных зонами чрезвычайной экологической ситуации [164]. Выполненными в 60-х - 80-х годах XX столетия исследованиями были определены закономерности формирования полей загрязнения атмосферы в зоне влияния выбросов крупных предприятий теплоэнергетики в различных климатических регионах, на основе которых созданы ныне действующие прогнозные модели распространения примесей в воздушной среде - ОНД-86 [20, 43, 44, 45, 46, 47, 189]. По данным исследований, выполненных в различные годовые периоды, предприятия теплоэнергетики, работающие на твердом и жидком органическом топливе, были отнесены к числу наиболее значимых и распространенных источников загрязнения окружающей среды населенных мест, в выбросах которых в атмосферу, водные объекты и опосредовано в почву содержится большое количество различных вредных веществ, способных вызывать среди взрослого и детского населения болезни органов дыхания и пищеварения, эндокринной системы, системы кровообращения, крови и кроветворных органов, мочеполовой системы, кожи и подкожной клетчатки, онкологические заболевания [38, 39, 40, 69, 125, 165, 192]. Газообразное топливо представляет собой наиболее “чистое” органическое топливо, так как при его полном сгорании из токсичных веществ образуются только оксиды азота. При неполном сгорании в выбросах при- 18 сутствует оксид углерода [136, 153]. Исследованиями в Москве, Воронеже, Великом Новгороде, Вельске и Нижнем Новгороде доказано, что переход с использования угля на природный газ улучшает качество атмосферного воздуха городской среды и снижает риск для здоровья населения. Так, установлено, что как отдельные ТЭЦ, так и все 15 крупных ТЭЦ Мосэнерго, вносят 10 %-й вклад в суммарный неканцерогенный риск для здоровья с учетом всех источников выбросов изученных веществ (диоксида азота, оксида углерода, взвешенных веществ и диоксида серы) на исследованных территориях. Диапазоны колебаний уровней неканцерогенного риска (HQ) по данным мониторинга составили: азот диоксид - от 0,5 до 3,0; сера диоксид - от 0,12 до 2,4; углерод оксид - от 0,8 до 5,97; взвешенные вещества - от 0,33 до 6,0. Уровни неканцерогенного риска по данным моделирования находились в пределах: азот диоксид - от 0,05 до 0,2; сера диоксид - от 0,008 до 0,018; углерод оксид - от 0,0001 до 0,0005; взвешенные вещества - от 0,0013 до 0,004. Канцерогенный риск, обусловленный хроническим ингаляционным воздействием бенз(а)пирена, контролируемого в атмосферном воздухе на территории 10 районов в пяти административных округах, и расчетные концентрации данного вещества с использованием метода моделирования рассеивания выбросов от ТЭЦ "Мосэнерго" свидетельствуют о том, что крупные объекты теплоэнергетики (ТЭЦ) не оказывают значительного влияния на здоровье населения г. Москвы [4, 134, 208]. В настоящее время возможен перевод ряда отечественных предприятий теплоэнергетики на сжигание угля вместо дефицитного газа. По мнению ряда авторов, быстрое увеличение доли угля в энергобалансе России при условии его сжигания на уже существующем сильно изношенном оборудовании представляет наибольшую опасность для здоровья населения. Отечественные энергоблоки, работающие на угле, имеют недостаточно высокий уровень технологии улавливания, транспортировки, хранения и использования золы и шлака и относительно большие выбросы 19 загрязняющих веществ в атмосферу. Выбросы мелкодисперсных взвешенных частиц и диоксида серы на многих отечественных энергоблоках угольных электростанций примерно в десять раз выше, чем на угольных ТЭС в странах ЕС [96]. Основной парк паровых котлов в теплоэнергетике, работающих на твердом топливе, составляют серийные котлы российского производства, изготовленные в 70 – 80 г.г. прошлого века и предназначенные для сжигания качественных углей с ограниченным содержанием мелочи на слоевых колосниковых решетках различных конструкций. В настоящее время качество поступающих углей продолжает неуклонно снижаться, что не позволяет эффективно сжигать их в топках существующих котлов. Изношенность серийных котлов и непригодность их к использованию низкокалорийного и мелкофракционного топлива диктует необходимость их замены или серьезной реконструкции [60, 109, 130, 153]. Приведенные расчеты c использованием разработанной в Штутгартском университете модели Экосенс, показали, что быстрое увеличение доли угля в энергобалансе России приведет дополнительно к заметному увеличению смертности в первую очередь в европейской части России [14]. Предполагаемый рост потребления угля и экспорт высвободившегося газа, приведет к пятикратному росту риска от воздействия взвешенных частиц, более чем двукратному увеличению риска от выбросов SO2 и трехкратному увеличению риска от выбросов N2O, по сравнению с текущей ситуацией [4]. Экологические последствия таких решений и их опасность для здоровья населения наиболее детально исследованы в Великом Новгороде. В этом городе энергетическое обеспечение осуществляют ТЭЦ-20, муниципальные и промышленные котельные. В случае увеличения доли угля в энергобалансе города, в т.ч. переводе крупной ТЭЦ-20 на уголь, риски воздействия загрязненного атмосферного воздуха резко увеличиваются. Дополнительная смертность населения, вызванная воздействием мелко- 20 дисперсных частиц (РМ10) и от выбросов диоксида серы, может возрасти почти в 2 раза; среди детей ожидается увеличение дополнительной заболеваемости нижних дыхательных путей – в 3 раза, бронхитом – на 15%, дополнительное число приступов бронхиальной астмы от выбросов диоксида вырастет на 35%; дополнительный канцерогенный риск от выбросов сажи – на 30% [1, 4, 56, 96, 104]. По результатам исследования с использованием набора данных временного ряда из 41 страны с переменными траекториями развития между 1965 г. и 2005 г., была разработана авторегрессивная модель продолжительности жизни и детской смертности, основанной на потреблении электричества и угля. Основанные на модели выводы свидетельствуют о том, что увеличение потребления угля связано с увеличением уровня детской смертности и уменьшением продолжительности жизни. Эти результаты совместимы с результатами, основанными на модели GAINS и ранее изданных оценках, относящихся к связанным с энергией факторам окружающей среды [248]. Обоснованность принятия тех или иных управленческих решений по расширению топливно-энергетических комплексов (ТЭК), увеличению доли угля в энергобалансе России в обязательном порядке должна сопровождаться оценкой риска для здоровья населения и мероприятиями по снижению рисков до допустимого уровня. Экологически неграмотные решения по строительству и(или) расширению объектов ТЭК могут привести к дальнейшему ухудшению условий проживания и здоровья населения [164]. Согласно Энергетической стратегии России на периоды до 2020 года и до 2030 года одним из приоритетных направлений является устранение газового перекоса в топливном балансе теплоэнергетической системы страны и увеличение в нем доли твердого топлива. Решение данной задачи намечено осуществить путем внедрения перспективных, экологически чистых угольных технологий [21, 166, 207]. 21 К числу таких технологий относится – технология высокотемпературного циркулирующего кипящего слоя (ВЦКС). Технология ВЦКС является одной из модификаций передового метода сжигания топлива в кипящем слое и сохраняет все основные его основные достоинства, а именно, способность сжигать практически любые марки углей, включая отсевы, низкий уровень вредных выбросов, значительно более высокий КПД, в сравнении с фактическим КПД слоевых котлов на аналогичном топливе. Котлы ВЦКС могут комплектоваться высокоэффективным очистным оборудованием (например, тканевыми фильтрами), удовлетворяющим самые высокие экологические требования по твердым выбросам. Двухступенчатое сжигание с газификационной 1-й ступенью обеспечивает снижение концентрации NOx в уходящих газах до 200 - 130 мг/м3 [113, 168, 188, 210]. Промышленные котлы со слоевым способом сжигания из-за низкой компоновки топочной камеры характеризуются повышенными выбросами летучей золы и, соответственно, высокими потерями с механическим недожогом. В аспекте снижения твердых выбросов реконструкция типовых слоевых промышленных котлов на сжигание угля в ВЦКС обеспечивает применение эффективных золоуловителей последнего поколения со степенью очистки газов до 96% [188]. Современной эффективной технологией энергетического использования твердого органического топлива, технологией дальнейшего совершенствования традиционного пылеугольного способа сжигания твердого органического топлива является также низкотемпературная вихревая (НТВ) технология сжигания. В основу НТВ технологии заложен принцип организации низкотемпературного сжигания грубо размолотого твердого топлива в условиях многократной циркуляции частиц в камерной топке. В результате применения НТВ-сжигания удается снизить генерацию оксидов азота в 1,2 - 2,0 раза в сравнении с традиционной технологией сжигания в прямоточном факеле. Низкий уровень температуры, условия вихревой 22 топки определяют активное связывание оксидов серы основными оксидами (CaO, MgO) минеральной части топлива. Укрупнение помола топлива при НТВ-сжигании приводит к укрупнению летучей золы уноса. Испытания золоулавливающего оборудования котлов, переведенных на НТВсжигание, показали повышение эффективности работы, как установок циклонного типа, так и электрофильтров. Применение НТВ-технологии позволяет обеспечить снижение выбросов оксидов азота NOx на 30 - 50 %, снижение выбросов оксидов серы SOx на 20 - 40 % [129, 133, 155, 204]. К новым экологически эффективным технологиям сжигания углей можно отнести ВИР-технологию. Сущность ВИР-процесса сжигания твёрдого топлива заключается в комбинированном аэродинамическом перераспределении топливных и воздушных масс в объёме топочного пространства с целью интенсификации теплообмена и обеспечения низкоэмиссионного сжигания, что достигается изменением наклона горелок и подаваемого нижнего дутья. В результате обеспечивается снижение температурного уровня факела, а отводом окислителя из критических зон снижается эмиссия NOx. Снижение уровня эмиссии SO2 достигается практически полной десульфуризацией при сжигании за счёт собственного CaO, содержащегося в минеральной части топлива в результате сепарации крупных частиц топлива в нижнюю зону топки [83]. На пылеугольных котлах с жидким шлакоудалением топочными методами достичь нормативных величин содержания NOx в уходящих газах не удаётся, поэтому необходимо дооснащение котлов установками азотоочистки. В настоящее время промышленное применение в энергетике получили 2 технологии азотоочистки: селективного каталитического восстановления (СКВ) в присутствии оксидных ванадий - титановых катализаторов и селективного некаталитического восстановления (СНКВ) [142, 143]. Кардинальное решение проблемы эколого-гигиенической рационализации угольных ТЭЦ возможно путем внедрения принципиально новых технологий, к числу которых можно отнести технологию чистого сжига- 23 ния угля (clean coal). По данной технологии угольная пыль смешивается не с воздухом, как на обычных станциях, а с практически чистым кислородом. В специальной установке удаляется азот, доля которого в воздухе достигает 78%. Для удаления диоксида серы в поток дымовых газов подается струя из смеси воды и известняка. Диоксид серы вступает в реакцию и образуется гипс, который в дальнейшем может использоваться в строительстве. Для удаления золы используются электромагнитные фильтры. Поскольку азот был удален из воздуха еще до попадания в котел, в дымовых газах отсутствуют опасные соединения азота (NOx) и они представляют собой практически чистый поток углекислого газа. При давлении около 70 атмосфер углекислый газ становится жидким, напоминающим по плотности тяжелую нефть. После этой стадии сжиженный углекислый газ готов к транспортировке и захоронению [141]. К высокоэффективным золоуловителям относятся аппараты мокрой очистки дымовых газов - скоростные газопромыватели с турбулентными коагуляторами Вентури (ТКВ) конструкции ОРГРЭС-ВТИ. Степень очистки газов в установках этого типа может составлять 92 - 97% в зависимости от степени орошения и скорости дымовых газов в горловине трубы Вентури [131]. К числу эффективных золоуловителей относятся также батарейные золоуловители БЦ-512 - мультициклоны последнего поколения с улиточными завихрителями газов, специально разработанные для эффективного инерционного улавливания уносов из котлов. При высокой зольности топлива перед мультициклонами устанавливается предварительная ступень очистки газов в виде одного или двух параллельно включенных прямоточных циклонов. Среднеэксплуатационная эффективность одноступенчатого золоуловителя типа БЦ-512 составляет не менее 92%, двухступенчатого – 94 - 95%, что обеспечивает снижение твердых выбросов в атмосферу до 3,5 раза [61]. 24 В настоящее время в электроэнергетике для защиты воздушного бассейна от выбросов угольной золы широко применяются аппараты мокрой очистки-скрубберы с коагуляторами Вентури, обеспечивающие эффективность золоулавливания до 94,96%. В СибВТИ разработан вариант повышения эффективности мокрого золоуловителя путем воздействия специальных устройств на пылегазовый поток для интенсификации процесса коагуляции золы, отделения золы и водяных капель в каплеуловителе. Модифицированный мокрый скруббер Вентури типа ММС – СибВТИ позволяет повысить эффективность очистки газов с 94,96% до 98,99% [62]. За рубежом, в связи с чрезвычайно жестким природоохранным законодательством, наиболее широкое применение для очистки дымовых газов за котлами кипящего слоя нашли тканевые фильтры, эффективность которых достигает 97 - 99%. Применение рукавных фильтров позволяет также производить очистку газов и от оксидов серы. К числу таких методов относится технология NID (Nova Integrated Desulfurisation) – новой интегрированной десульфуризации, разработанная специалистами Alstom Power Flaekt (Швеция). Она осуществляется путём введения в газовый поток перед рукавным фильтром растворов или водных суспензий сорбентов, которые связывают сернистые соединения и улавливаются фильтрующим материалом рукавов. В качестве реагентов для улавливания сернистых соединений при такой схеме газоочистки могут быть использованы щелочные отходы других производств [51]. В качестве золоуловителей за промышленными котлами кипящего слоя применяются также электрофильтры. Однако, широкому применению в теплоэнергетике электрических фильтров существенно препятствуют внушительные габариты установок и высокие капитальные и эксплуатационные затраты. В качестве альтернативы электрофильтрам представляется возможным использовать электроциклоны (ЭЦВ – I, ЭЦВ - II) разработанные на кафедре “Процессы и аппараты химической техноло- 25 гии” Уральского государственного технического университета. В отличие от электрофильтров, в которых возникают проблемы с улавливанием пыли, обладающей высоким удельным электрическим сопротивлением, разработанные устройства, за счет рационального сочетания аэродинамики потока и электрического поля высокой напряженности, успешно очищают газы от промышленных пылей с неблагоприятными электрофизическими свойствами. Электроциклоны ЭЦВ – I, ЭЦВ – II обладают высокой степенью очистки газов от мелкодисперсной пыли, которая достигает 99,5 – 99,9 % [150, 302]. Альтернативным химическому способу очистки топочных газов является электронно-лучевой метод одновременной очистки от оксидов азота и серы. Предварительно очищенные электрофильтром от золы дымовые газы смешиваются с аммиаком и подаются в реактор. Внутри реактора полученная смесь облучается пучками электронов. Радиолиз молекул смеси приводит к образованию активных радикалов, которые доокисляют SOx и NOx до кислот. При реакции этих кислот с аммиаком образуются сухие, твердые соли аммония. Сразу после реактора пыль и частицы солей аммония, образовавшиеся в процессе очистки, собираются и удаляются из потока топочных газов системой сбора. Очищенный газ выбрасывается в дымовую трубу. Соли аммония используются как удобрения для сельского хозяйства [42, 58, 169]. К перспективным методам очистки дымовых газов теплоэлектростанций можно отнести разработанные в научно-исследовательском центре GKSS (Германия) мембраны на основе сверхтонких пленок [126]. Приведенные выше данные аналитического обзора отраслевых инновационных технологий свидетельствуют о том, что современные инженерно-технические разработки позволяют обеспечить гигиеническую и экологическую рационализацию производства электрической и тепловой энергии на теплоэлектроцентралях, где в качестве основного топливного материала используется каменный уголь. 26 1.2. Условия образования, токсикологическая характеристика и влияние на здоровье населения основных компонентов атмосферных выбросов предприятий теплоэнергетики. Наиболее значимыми видами выбросов при сжигании органического топлива на предприятиях теплоэнергетики являются SO2, NOX, СО, твердые частицы и парниковые газы, такие как СО2. Другие вещества, например тяжелые металлы, фтороводород, галоидные соединения, несгоревшие частицы углеводородов, неметановые летучие органические соединения и диоксины выбрасываются в меньших количествах [96]. Выбросы оксидов серы являются результатом присутствия серы в топливе. Органическое топливо содержит серу в виде неорганических сульфидов или органических соединений. Среди оксидов серы, образующихся в процессе сжигания, значительно преобладает диоксид серы. От 1 до 3 % серы окисляется до триоксида серы при наличии в топливе переходных металлов, катализирующих реакцию. Триоксид серы адсорбируется соединениями, входящими в состав твердых частиц, и, участвует в формировании кислой сажи. Поэтому триоксид серы вносит вклад в увеличение объемов выбросов твердых аэрозолей РМ10, PM2,5 (РМ от “particulate matter”). Кроме того, в составе выбросов котлов, использующих мазут, может появляться «голубой дым». Считается, что это оптическое явление связано с образованием сульфатов (SO2 + пыль) и усиливается в присутствии ванадия, входящего в состав мазута, и, возможно, катализатора установок селективного каталитического восстановления [96]. Оксиды серы обладают резким раздражающим и общетоксическим действием. Раздражающее действие диоксида серы объясняется его хорошей растворимостью в воде и биологических субстратах, а вследствие этого высокой способностью поглощаться влажной поверхностью слизистых оболочек и образованием сернистой и серной кислот. При действии малых концентраций наблюдается воспаление слизистых верхних дыхательных путей бронхов, выражающееся в приступах сухого кашля, ощу- 27 щения жжения и боли в носу и горле. Резорбтивно-токсическое действие диоксида серы проявляется в виде изменений со стороны центральной нервной системы, нарушения белкового и углеводного обмена, торможения окислительного дезаминирования аминокислот и окисления пировиноградной кислоты, снижения содержания витаминов В1, В2 и С, угнетения иммунобиологического статуса организма. Диоксид серы обладает гонадо – и эмбриотропным действием, способен вызывать мутагенный и коканцерогенный эффекты. Токсическое действие диоксида серы значительно усиливается при одновременном присутствии во вдыхаемом воздухе диоксида азота и оксида углерода, сероводорода. Длительное действие менее высоких концентраций сернистого ангидрида приводит (в особенности при сочетании с пылевой экспозицией) к развитию хронического бронхита, эмфиземы легких, пневмосклероза, а также различных клинических проявлений токсического поражения вышеперечисленных систем организма (в том числе, токсического гепатита и гастрита) [10, 73, 86, 110, 148, 158, 184, 304, 321]. Основные оксиды азота, образующиеся в процессе сжигания органических видов топлива - оксид азота (NO), диоксид азота (NO2). Данные соединения образуют смесь, которая называется NOx и составляет более 90% всех выбросов оксидов азота предприятий теплоэнергетики. Концентрация выбросов NOх находится в прямой зависимости от параметров процесса сжигания. Наибольшее влияние на количество образующихся оксидов азота оказывают особенности распределения окислителя (кислорода), подаваемого в топочную камеру, которые определяются величиной избытка воздуха в зоне активного горения, наличием или отсутствием второй ступени сжигания и рециркуляции дымовых газов [200]. Диоксид азота проникая в легкие, будучи сильным окислителем, непосредственно поражает ткани бронхо-легочной системы. Основной биохимический механизм развития этого эффекта связан с сильными окислительными свойствами, в связи с чем инициируется перекисное 28 окисление мембранных липидов и нарушается контроль проницаемости мембран, в первую очередь – альвеолярной. Возможно и токсическое действие при всасывании в кровь, связанное с блокадой сульфгидрильных групп и сильными окислительными свойствами. В экспериментах доказано угнетение механизмов противоинфекционной защиты легких, в том числе, фагоцитарной [238]. В бронхах и альвеолах патологические изменения проявляются уже при концентрациях, реально наблюдаемых в атмосферном воздухе городов. У лиц, подвергающихся длительному воздействию оксидов азота в малых дозах, развиваются хронические заболевания верхних дыхательных путей, бронхиты, бронхоэктатическая болезнь. У детей, проживающих в районах с концентрацией диоксида азота в атмосфере 117 – 205 мкг/м3, обнаруживались функциональные признаки нарушения бронхиальной проходимости, некоторые изменения со стороны крови (в том числе, повышенный уровень метгемоглобина), повышение общей заболеваемости. Анализ, проведенный с использованием мультивариантного моделирования и ГИС-технологии, показал, что смертность населения тем выше, чем выше среднегодовая концентрация диоксида азота [32, 86, 110, 154, 158, 170, 171, 184, 263, 305, 310]. Диоксид азота не обладает мутагенностью и способностью инициировать канцерогенез, но в недавно опубликованном авторитетном обзоре проблемы канцерогенов в окружающей среде он отнесен к промоторам и ко-канцерогенам, опираясь на показавшие эти эффекты экспериментальные исследования. В частности, было показано, что, соединяясь с бенз(а)пиреном, NO2 образует продукт более высокой мутагенности – нитробензо(а)пирен [217]. Эпидемиологическое исследование, проведенное по материалам 10 европейских стран, показало, что при повышенных экспозициях к диоксиду азота повышен риск рака легких у некурящих. По оценке, обоснованной этим исследованием, не менее 5-7% случаев рака легких у некурящих может быть связано с этими экспозициями, в то время как 16-24% - с пассивным курением. Авторы рассматри- 29 вают диоксид азота не как таковой, а скорее как индикатор загрязнения атмосферы смесью ультратонких частиц и газов, связанны с транспортом, а также с электростанциями и мусоросжигательными установками. Тем не менее, они подчеркивают, что при снижении норматива загрязнения воздуха диоксидом азота до < 30 мкг/м3 мог бы быть достигнут существенный эффект профилактики рака [312]. Оксид углерода образуется в качестве промежуточного продукта горения, особенно при нестехиометрических условиях. Длительное воздействие оксида углерода в малых дозах проявляется неспецифическими симптомами, не всегда ясно выраженными – головные боли, головокружение, бессоница, раздражительность. Вместе с тем, оксид углерода оказывает и непосредственное токсическое действие на клетки, нарушая тканевое дыхание и уменьшая потребление тканями кислорода. Он влияет на углеводный, фосфорный, азотистый, липидный, водно-солевой обмен. При хроническом воздействии оксид углерода существенно увеличивается содержание вне гемоглобинового железа в эритроцитах и сыворотке, что может рассматриваться как защитно-приспособительный механизм (создающий своего рода депо, связывающее оксид углерода и тем предохраняющее железо в составе гема), но одновременно нарушает синтез гема и геминовых ферментов. Все эти механизмы играют наиболее существенную роль в токсикодинамике хронической интоксикации окисью углерода [110]. При сжигании органического топлива могут выделяться полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), полихлордибензодиоксины (ПХДБД) и полихлордибензофураны (ПХДБФ). Бензпирен (БП) является одним из продуктов пиролиза любого углеводородного топлива, поэтому он и другие ПАУ образуются в той или иной степени при всех процессах, связанных с термической переработкой топлива. На уровень содержания БП в уходящих газах газомазутных котлов влияют теплонапряжение топочного объема, коэффициент избытка воздуха в топке, нагрузка котла, 30 способ организации и степень подачи газов рециркуляции в топку котла, организации и степень подачи вторичного дутья при ступенчатом сжигании топлива, подача влаги в топку для снижения образования оксидов азота. Содержание БП в уходящих газах котлов при сжигании твердого топлива определяется следующими параметрами: теплотой сгорания угля; конструкцией нижней части топки (твердое или жидкое шлакоудаление); коэффициентом избытка воздуха в топке; нагрузкой котла; типом золоуловителей и эффективностью их работы. На пылеугольных котлах основным способом снижения выбросов БП в атмосферу является повышение эффективности улавливания летучей золы в золоуловителях, особенно ее мелкодисперсных фракций, на которых наиболее активно сорбируется БП по мере охлаждения продуктов сгорания по тракту котла. Следует отметить, что в большинстве случаев расчеты рассеивания валовых выбросов БП как для газомазутных, так и для пылеугольных котлов показывают, что содержание БП в приземном слое воздуха не превышает 0,05 ПДК, поэтому на основании действующих нормативных документов выбросы БП не подлежат учету и нормированию [41, 114, 115]. По степени воздействия на организм человека БП отнесен к I классу (вещества чрезвычайно опасные). Бензпирен независимо от пути попадания в организм проникает в кровь, токсично воздействуя в первую очередь на печень, желудочно-кишечный тракт, почки. Ряд эпидемиологических исследований свидетельствует о канцерогенной активности как самого БП, так и некоторых продуктов, содержащих его в повышенных количествах. Известно также, что при наличии БП в каждой конкретной среде подразумевается присутствие в ней большинства других ПАУ. Кроме непосредственного воздействия, БП, как и другие ПАУ, попадая в атмосферу и взаимодействуя с оксидами азота, под влиянием солнечной радиации образует фотохимические оксиданты - компоненты фотохимического смога, что является дополнительным фактором ухудшения экологической обстановки [73, 110, 184, 197, 282, 291]. 31 По данным польских исследователей, содержащиеся в атмосферном воздухе ПАУ влияют на интеллектуальное развитие детей до 5 лет, c последствиями по успеваемости в школе [243]. В структуре атмосферных выбросов ТЭЦ относительно большой удельный вес (более 30 %) принадлежит пыли летучей золы, образующейся при сжигании каменного угля, торфа при температуре выше 1200OC. Тип используемой технологии сжигания сильно влияет на содержание золы-уноса в дымовых газах котла. Например, котел с подвижной решеткой производит относительно малое количество летучей золы (20-40% от общего количества золы), в то время как пылеугольный котел производит значительно большее количества летучей золы (80-90%). В меньшей степени твердые частицы образуются при сжигании жидкого топлива. Дисперсный состав летучей золы зависит как от природы топлива, так и от технологических процессов пылеприготовления и пылесжигания. Топлива, содержащие примеси трудно размалываемой породы, образуют в результате размола и сжигания более крупнодисперсную летучую золу, чем топлива, месторождениям которых сопутствуют глинистые породы. Малозольные топлива, как правило, имеют более мелкодисперсную золу, чем многозольные. На дисперсный состав летучей золы оказывает влияние степень измельчения топлива перед сжиганием в топках котлов. Так, более мелкодисперсные фракции наблюдаются при размоле топлива в шаровых барабанных мельницах. Наконец, дисперсный состав золы сильно зависит от степени осаждения минеральной части топлива в шлак. При увеличении выхода жидкого шлака повышается дисперсность золы как за счет осаждения более крупных частиц в шлак, так и в результате возгона в топочной камере при высоких температурах некоторых соединений минеральной части топлива с последующей конденсацией их при охлаждении дымовых газов. Наличие высокодисперсных частиц в продуктах сгорания является причиной, обусловливающей трудности очистки дымовых газов [2, 7, 84]. 32 В условиях низких температур зимнего периода водяной пар в газоаэрозольной струе может конденсироваться и выпадать в виде ледяной крупы вблизи источника, вымывая при этом часть загрязняющих веществ. Результаты проведенного в холодное время года исследования показывают, что концентрация золы от ТЭЦ максимальна вблизи нее, затем убывает до минимума на расстоянии примерно 3 км, а затем снова возрастает с удалением от источника, и на расстояние 5–8 км от ТЭС достигает максимума. Далее концентрация убывает по закону q ~l x , характерному для турбулентной диффузии. Такое распределение концентрации объясняется одновременным действием вблизи ТЭЦ двух механизмов: вымывания золы льдом и турбулентной диффузией, а вдали от ТЭЦ – действием диффузии в условиях преобладания слабых ветров и устойчивой стратификации атмосферы. Из-за слабого турбулентного перемешивания по вертикали зола уносится ветром и достигает подстилающей поверхности вдали от источника, формируя здесь максимум концентрации [206]. Гигиеническое значение аэрозолей с твердой фазой обусловливается их физико-химическими свойствами, среди которых наиболее важное значение имеют дисперсность, растворимость, химический состав. От дисперсности пылевых частиц зависит глубина их проникновения в дыхательные пути, химическая и биологическая активность. Скорость осаждения частиц зависит от их размера, плотности и формы. Частицы с диаметром > 10 мкм осаждаются достаточно быстро. Их воздействие проявляется в непосредственной близости от источника. Частицы с диаметром < 10 мкм и особенно < 2,5 мкм могут преодолевать сотни километров, прежде чем осядут. Аэрозоли могут выполнять функцию ядер конденсации при образовании облаков и таким образом вымываются из атмосферы с осадками. Химический состав и растворимость пыли определяют характер биологического действия, в частности фиброгенное, аллергенное, раздражающее и токсическое действие [27, 150, 220, 300]. 33 Способность пылевых частиц вызывать повреждение клеточных мембран принято называть цитотоксичностью. В гигиенической практике для ускоренной оценки цитотоксичности малорастворимых пылей “in vitro” применяется сравнительный принцип, когда наряду с вновь изучаемыми исследуются пылевые частицы, известные своей высокой или низкой цитотоксичностью. В настоящее время для сравнительной оценки цитотоксичности “in vitro” применяются способы, основанные на измерении тех или иных показателей (активности ферментов-маркеров, хемилюминесценции, жизнеспособности по не включению специального красителя, гемолитической активности) в культурах изолированных макрофагов, эритроцитов при инкубации их с вновь изучаемыми и с известными своей высокой или низкой цитотоксичностью пылевыми частицами. Недостатками перечисленных способов являются сложность и трудоемкость выполнения отдельных технологических операций, применение дорогостоящих реактивов и оборудования [27]. В атмосферном воздухе твердые аэрозоли и газообразные соединения наиболее часто образуют пылегазовые композиции, причем локальная концентрация адсорбированных газов может превышать их концентрацию непосредственно в газовой фазе. Выраженная способность пылевых частиц сорбировать токсичные газообразные соединения, оказывает влияние на характер биологического действия [128, 148, 221, 250]. Единичные литературные сообщения о характере биологического действия пыли летучей золы касаются в основном изучения фиброгенного действия данного загрязнителя атмосферного воздуха населенных мест. Так, по данным экспериментальных исследований однократное интратрахеальное введение белым крысам пыли летучей золы ТЭЦ приводит к образованию в легких через 6 месяцев клеточно-пылевых очажков с отдельными нежными коллагеновыми волокнами на их периферии [11, 64]. Сведения по изучению биологического действия пыли летучей золы в составе 34 пылегазовой смеси, как постоянного фактора воздушного бассейна районов размещения ТЭЦ, в доступной нам литературе отсутствуют. Современные представления о первичных механизмах патогенного действия пылевых частиц связаны с пагубным воздействием на фагоцитирующие их мононуклеарные и полиморфнонуклеарные лейкоциты, благодаря способности стимулировать длительное избыточное образование в легких активных форм кислорода (АФК). Многолетние исследования, выполненные под руководством Академика РАМН, профессора Б.Т. Величковского показали, что в основе этого процесса лежат три механизма. Первый из них обусловлен активизацией фагоцитов пылевыми частицами за счет слабых химических взаимодействий при контакте поверхности пылинки с клеточной мембраной. Второй связан с трансформацией образовавшихся АФК на каталитических центрах пограничного слоя частиц. Третий связан с развитием в кониофаге энергодефицитного состояния и внутриклеточной гипоксии. Образующиеся под влиянием пылевых частиц АФК не только вызывают гибель кониофагов, но и обусловливают развитие морфологических, патофизиологических и иммунологических изменений, лежащих в основе клинических проявлений различных заболеваний [23, 24, 26]. Первичный механизм образования АФК обусловлен активизацией фагоцитов за счет слабых физико-химических взаимодействий (дисперсионное и гидрофобное взаимодействие; электростатическое связывание) при контакте поверхности пылевых частиц с клеточной мембраной [27]. Интенсивность генерации АФК во многом определяется свойствами дисперсности и поверхности пылевых частиц. При взаимодействии пылевых частиц с клеточной мембраной для активизации фагоцита требуется одновременное многоточечное связывание. Поэтому уровень активизации фагоцитов напрямую зависит от дисперсности аэрозолей. Чем выше дисперсность пылевых частиц, тем большее количество мест связывания на поверхности фагоцита занимает весомая единица пыли и, следовательно, 35 тем в большей степени выражена ее активирующая способность. Уровень активации фагоцитов зависит также от свойств поверхности аэрозолей. Судя по интенсивности генерации АФК, взаимодействие поверхности исследуемых пылевых частиц с клеточной мембраной представляет собой электростатическое связывание. Оно обусловлено неравномерным распределением электронной плотности на поверхности излома, создающим суммарный, эффективный заряд частицы. Чем выше дзета-потенциал, тем больше способность пылевой частицы активизировать фагоциты. Участками электростатического связывания на поверхности клетки являются фосфолипиды мембран [23, 24, 26, 27]. Дальнейшее накопление активных форм кислорода связано с интенсивной вторичной трансформацией АФК на поверхности частиц пыли за счет развития каталитических реакций с участием ионов переходных металлов [27]. Возможен и другой механизм вторичной трансформации АФК. Согласно, разработанной отечественным физиком Ф.Ф. Волькинштейном, теории гетерогенного катализа на полупроводниках, можно предположить, что на поверхности пылевых частиц возможна каталитическая реакция полупроводникового типа, продуктами которой могут быть свободные радикалы [34]. Способность фагоцитов генерировать свободные радикалы существенно повышается после кислородного прайминга в легочных капиллярах. Избыточное количество свободно-радикальных соединений способно вызывать воспаление. Роль этого механизма детально изучена при пылевой патологии легких, однако можно предположить, что этот же механизм может представлять повышенную опасность для левого предсердия и левого желудочка сердца, куда попадает из легких кровь, содержащая активированные нейтрофилы [24, 26]. 36 Известно, что АФК химически исключительно активны и вызывают повреждение белков, нуклеиновых кислот и липидов биологических мембран. Активация процессов ПОЛ приводит к нарушению структурной и функциональной ориентации мембран, мембранного транспорта, модификации клеточных белков и развитию преморбидных и патологических состояний [13, 241]. Интенсификация под влиянием свободных радикалов процессов перекисного окисления липидов может влиять на структуру и барьерные свойства клеточных мембран, ответственных за транспорт Са2+, вызывая нарушение их нормального функционирования. В возникновении подобного рода повреждений существенную роль играют не только первичные (гидроперекиси, диеновые конъюгаты), но и вторичные продукты свободнорадикального окисления (малоновый диальдегид, пентан, основания Шиффа) [31]. При нарушении равновесия между образованием липоперекисей, с одной стороны, и регуляторным влиянием антиоксидантной системы (АОС), с другой, формируются патологическмие состояния, именуемые свободнорадикальными болезнями. Это возможно при активации систем, генерирующих О2- или угнетением одного или нескольких компонентов АОС [147, 172, 187]. Промежуточные и конечные продукты ПОЛ: гидроперекиси ненасыщенных жирных кислот, малоновый диальдегид (МДА) и продукты, ассоциированные с ТБКап, диеновые конъюгаты являются мутагенами. Наибольшую опасность в этом отношении, по-видимому, представляют альдегиды, которые за счет образования белковых сшивок способны инактивировать ферменты, обеспечивающие целостность генетических структур. Свободные радикалы могут вызывать разрыв нитей ДНК, обладая, в зависимости от ситуации, мутагенным, канцерогенным или цитостатическим действием. С другой стороны, реагируя с ненасыщенными 37 жирными кислотами, входящими в состав мембранных липидов, радикалы гидроксила инициируют цепную реакцию их пероксидации [30, 31, 201]. В литературных источниках подчеркивается роль избыточного количества свободных радикалов в патогенезе сердечно-сосудистых заболеваний, которая заключается в развитии воспалительных процессов в миокарде, митохондриальной гипоксии и нарастании энергетического дефицита в кардиомиоцитах, что может привести к дистрофическим изменениям миокарда. Продукты перекисного окисления липидов способны изменять барьерные свойства клеточных мембран, вызывать вазоконстрикцию артериол и повышение общего периферического сопротивления [33, 91, 98, 108, 111, 269]. Свободнорадикальные механизмы лежат в основе формирования хронических ревматических болезней сердца. Развитие хронической ревматической болезни сердца сопровождается увеличением метаболической активности нейтрофильных гранулоцитов и гиперэкспрессией факторов окислительного стресса [74, 75]. Свободные радикалы, обладая высокой химической активностью, вызывают асептическое воспаление в органах дыхания и как следствие развитие хронических бронхообструктивных заболеваний [26, 227, 229, 266]. Одним из факторов, способных приводить к активизации свободнорадикальных механизмов повреждения липопротеинов, могут являться присутствующие в окружающей среде различные вещества, оказывающие прооксидативное действие, среди которых основная доля приходится на переходные металлы или d – элементы Co (II), Mn (VII), Zn (II), Cr (VI), Cr (III), Ni (II) [16]. Патогенетическое значение в развитии болезней органов дыхания имеют рефлекторный и аллергический механизмы, раздражающее и цитотоксическое действие адсорбированных на поверхности пылевых частиц газообразных соединений [152, 315]. 38 Взвешенные вещества, наряду с диоксидами серы и азота, оксидом углерода и озоном, отнесены к наиболее опасным для здоровья городского населения веществам, способствующих возникновению различных по своим качественным особенностям эффектов: понижение защитноприспособительных сил организма, повышение уровня заболеваемости, прежде всего легочными, сердечно-сосудистыми и аллергическими заболеваниями, злокачественными новообразованиями [213, 219, 222, 226, 230, 251, 252, 256, 270, 317, 322, 325]. Исследования, проведенные по методологии оценки риска влияния на здоровье населения техногенных токсических веществ, поступающих в окружающую среду, показали, что среди всех выбросов в атмосферный воздух приоритетная роль принадлежит взвешенным частицам. Вслед за взвешенными веществами по величине негативных последствий располагаются диоксид серы, оксиды азота, бензпирен и свинец [26, 217, 281, 307, 311, 314, 323]. Загрязнение атмосферного воздуха оксидом углерода, диоксидами серы и азота, озоном и взвешенными частицами размерами менее 10 мкм напрямую связано с сердечно-сосудистыми заболеваниями, в частности с ишемической болезнью сердца [214, 216, 223, 228, 235, 254, 264, 285, 286, 296, 308, 309, 310]. Вдыхаемые человеком твердые частицы оказывают влияние на частоту сердечных сокращений, могут поражать вегетативную нервную систему непосредственно, вызывая стрессовую реакцию симпатической нервной системы, или косвенно, через воспалительные цитокины, производимые в легких и выпускаемые в систему кровообращения. Изменение автономного контроля сердечной деятельности после воздействия твердых частиц может быть связана с производством цитокинов и со стрессовой реакцией симпатической нервной системы соответственно или с кумулятивным эффектом, который появляется вскоре после начала вредного воздействия [231, 239, 249, 253, 267, 273, 274, 277, 284, 294, 301]. 39 Отмечается тесная взаимосвязь при воздействии взвешенных веществ между сердечной и легочной патологиями [215, 226, 252, 261, 280, 298]. Эпидемиологические исследования показывают, что воздействие мелких твердых частиц (аэродинамическим диаметром ≤ 2,5 мкм) увеличивает общую суточную смертность от сердечно-сосудистых заболеваний. Основными причинами повышения уровня смертности являются отрицательное воздействие РМ2,5 на желудочковую реполяризацию и нарушение сердечной вегетативной функции, которая проявляется в виде снижения вариабельности сердечного ритма [ 265, 278, 283, 287, 321]. В атмосферном воздухе населенных мест подъемы среднесуточных концентраций взвешенных веществ, даже не превышающие ПДК, могут сопровождаться увеличением смертности населения и обострением респираторной симптоматики у детей, особенно на фоне хронических заболеваний легких обструктивного типа [25, 26]. Снижение концентрации взвешенных веществ в атмосферном воздухе с 0,39 до 0,11 мг/м3 позволило предотвратить 1730 случаев дополнительных смертей от хронического и 1020 случаев смертей от острого воздействия мелкодисперсной фракции взвешенных веществ [205]. Эколого-эпидемиологическими исследованиями определены различные группы характеристик, которые могут привести к повышенному риску здоровью населения при воздействии взвешенных частиц. К числу таких характеристик относятся вещественный состав взвешенных частиц, территориальная близость проживания населения к источникам загрязнения атмосферного воздуха, вредные привычки, стадии жизни (например, дети и пожилые люди), предшествующие сердечно - сосудистые и респираторные заболевания, генетический полиморфизм, и низкий социальноэкономическим статус [240, 268, 297, 316, 319]. По данным ученых из Университета Южной Калифорнии, дети, чьи мамы во время беременности жили в районах с высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха диоксидом азота и взвешенными веществами 40 (PM2,5, PM10), в 3 раза чаще болели аутизмом, чем дети, проживающие в относительно экологически чистых местах [313]. Предприятия теплоэнергетики, работающие на твердом и жидком топливе, наряду с металлургической, химической и цементной промышленностью, дизельным автотранспортом являются источниками поступления в атмосферный воздух наночастиц (НЧ) размером меньше 100 нанометров [196, 275]. Отмечены корреляции между промышленным использованием НЧ, уровнем загрязнения атмосферы и состоянием здоровья населения, в частности, наблюдается повышение смертности по мере нарастания содержания НЧ в атмосферном воздухе, особенно от болезней органов дыхания и системы кровообращения [260, 276]. Чрезвычайно высокая поверхностная энергия наночастиц обуславливает их почти мгновенную коагуляцию в воздухе с образование оседающих хлопьев. При образовании аэрозолей дезинтеграции, возникающие наночастицы прилипают к поверхности более крупных пылинок и без специальной обработки не могут быть выделены в виде самостоятельной фракции [28]. Наночастицы способны проникать в клетки, минуя гематоэнцефалический и плацентарный барьеры, и избирательно накапливатся в разных типах клеток и клеточных структурах. Наночастицы способны к трансцитозу через эпителиальные и эндотелиальные клетки, распространяются по ходу дендритов и аксонов нервов, циркулируют в кровеносных и лимфатических сосудах, имеют тропность к определенным тканям. В экспериментах in vitro показано, что разрушающее действие НЧ на альвеолярный эпителий обусловлено повреждением клеточных структур вследствие прооксидантного эффекта и зависит от состава НЧ, заряда и площади их поверхности [212, 232, 233, 234, 245, 246, 257, 258, 271, 272, 288, 303]. При ингаляционном воздействии особенно токсичны нерастворимые в воде НЧ размером менее 20 нм, 90% которых проникает через слизи- 41 стую в ткани, всасывается в кровь и уже через 2 - 4 часа обнаруживается в печени, почках, головном и костном мозге. Около 15% НЧ крупных размеров депонируется в носоглотке и более 50% - в альвеолярной области. Вследствие трансцитоза через эпителиальные клетки дыхательной системы и сенсорные нервные окончания НЧ проникают в кровь и лимфу. Из-за неспособности альвеолярных макрофагов фагоцитировать НЧ размером менее 20 нм, они легко проникают через альвеолярный эпителий и продолжают внутритканевое перемещение. При ингаляционном поступлении НЧ в организм человека, воспалительные поражения легочной ткани обусловлены преимущественно их прооксидантным и генотоксическим действием [224, 234, 242, 255, 258, 279]. В формировании неблагоприятных эффектов атмосферных НЧ размером менее 2,5 нм для системы кровообращения показана роль воспалительных реакций, повышения свертываемости крови и развития коагулопатий, способствующих образованию тромбов и манифестации ишемической болезни сердца. В основе цитотоксических эффектов наночастиц лежат окислительный стресс и воспалительные реакции [237, 245, 276]. Выбросы тяжелых металлов являются результатом их естественного присутствия в органическом топливе. Тяжелые металлы (Cd, Cu, Ni, Pb, Zn) обычно выбрасываются в форме соединений в составе твердых частиц. Менее летучие элементы стремятся сконденсироваться на поверхности малых частиц в потоке дымового газа. Поэтому тонкодисперсные фракции частиц, как правило, обогащены тяжелыми металлами. Содержание тяжелых металлов в угле, как правило, больше, чем в нефти или в природном газе. В процессе сжигания угля частицы подвергаются сложным изменениям, которые ведут к испарению летучих элементов. Скорость испарения соединений тяжелых металлов зависит от свойств топлива (концентрации в угле, доли неорганических соединений, таких как кальций) и характеристик применяемой технологии (тип котла, режим эксплуатации) [96]. 42 Согласно современным представлениям, общим в механизме токсического действия тяжелых металлов (свинца, меди, цинка) является их способность влиять на процессы декарбоксилирования и инакцивации функциональных групп ферментных белков, образовывать прочные связи с SH – группами. Тяжелые металлы обладают большим сродством к сере и легко вступают с ней в соединение, блокируя SH – группы в аминокислотах. Высокая реакционная способность металлов способствует нарушениям окислительно-восстановительных процессов, обуславливая снижение активности оксидаз, в частности, цитохромоксидазы, вызывая дефицит витаминов С и В1. Экспериментально установлено тератогенное, мутагенное и канцерогенное действие свинца, цинка и меди. Токсическое действие тяжелых металлов проявляется в виде поражения центральной и периферической нервной системы, паренхиматозных органов, костной ткани. Механизм токсического действия кадмия связан с угнетением активности ряда ферментных систем в результате блокирования карбоксильных, аминных и SH – групп белковых молекул, нарушением фосфорнокальциевого обмена. Исследования, проведенные на животных различных уровней организации – от микроорганизмов до млекопитающих, – показали, что соединения кадмия обладают гонадотоксическими, тератогенными, мутагенными и канцерогенными свойствами и представляют потенциальную генетическую опасность. Одним из проявлений резорбтивнотоксического действия тяжелых металлов является кардиотоксический эффект, в результате которого развиваются изменения сосудов и сердца, главным образом, гипертензивной направленности сосудистых реакций, повышением сосудистого тонуса, а также диффузными изменениями мышцы сердца, связанными с изменениями кровоснабжения и метаболизма миокарда. Тяжелые металлы активизируют процессы перекисного окисления липидов. Под их влиянием повышается образование диеновых коньюгатов и малонового диальдегида. Экологическая опасность тяжелых металлов усугубляется их исключительной кумулятивностью, способно- 43 стью накапливаться в объектах окружающей среды, органах и тканях животных и человека [9, 10, 27, 105, 110, 112, 174, 191, 262, 290]. При сжигании твердого топлива, содержащего мышьяк, образуется триоксид мышьяка. Первичный механизм токсического действия триоксида мышьяка связывают с блокированием SH-групп тиолсодержащих ферментов. Нарушается жировой и углеводный обмен, понижаются окислительные процессы в тканях. Воздействие мышьяка на дигидролипоатдегидрогеназы, липоамидокси-редуктазы и ряд коферментов нарушает окислительное декарбоксилирование пировиноградной и -кетоглутаровой кислот и происходит их накопление в организме. Соединения мышьяка обладают выраженным капилляротоксическим действием. Длительное воздействие неорганических соединений мышьяка, вызывает нарушения со стороны системы кроветворения. Исследования костного мозга обнаруживают нарушения эритропоэза и иногда мегалобластические изменения. Доказана роль неорганических соединений мышьяка в онкопатологии. Канцерогенная активность соединений мышьяка связана с мутагенной активностью данных соединений, различные соматические эффекты которых могут вызывать злокачественную трансформацию. Установлено, что соединения мышьяка могут изменять ферментный статус организма и выступать в роли онкопромоторов или коканцерогенов [244, 289, 292, 318]. В большинстве типов органического топлива присутствуют радиоактивные вещества - изотопы калия, урана и бария. Количество радионуклидов, выносимых в атмосферу, в результате переработки органического топлива, зависит от концентрации их в угле, метода сжигания и эффективности улавливания летучей золы. Благодаря тому, что после сгорания топлива значительная часть радиоактивных веществ остается в золе, эти выбросы практически не влияют на радиационную обстановку в районе ТЭЦ, хотя их общее количество может превышать выбросы радиоактивных аэрозолей на атомной электростанции той же мощности. Оценки по- 44 казывают, что интегральная активность аэрозольных выбросов ТЭЦ составляет порядка 1011 Бк/год, что сравнимо со штатными выбросами АЭС с реактором ВВЭР–1000 [123, 124, 146]. 1.3. Влияние экологических факторов городской среды на здоровье населения. Среди социально-экономических процессов, существенно влияющих на здоровье населения, следует отметить интенсивную урбанизацию, которая характеризуется развитием крупных городских агломераций, транспортных сетей, концентрацией промышленного производства, изменением природной среды. Гигиенические проблемы урбанизации продолжают оставаться одним из приоритетных и сложных направлений научных исследований в области экологии человека и гигиены окружающей среды. В настоящее время почти половина населения земного шара – это жители городов (в 1800 г. доля городского населения составляла лишь 8 %). Если в 1926 г. в России в городах проживало 17,7 % населения, то к периоду 1989 – 2005 г.г. численность городского населения составляла 73 % общей численности населения Российской Федерации, причем доля городского населения в течение последних лет остается неизменной [59, 119, 120, 162, 194, 198]. Современный город представляет собой сложную систему, в которой человек взаимодействует с природной и антропогенной системами. Природная система включает в себя еще ряд подсистем “вертикальной” структуры: лито- , гидро- , и биосистемы. Антропогенная система делиться на подсистемы в основном по “горизонтальному” принципу: производственную, инфраструктурную и градостроительную. Если первая (природная) характеризуется непрерывностью своих подсистем, то вторая (антропогенная) прерывна. Вследствие этой “прерывности” условия жизни людей в пределах города различны и во многом зависят от искусственных экологических микросистем: зданий и сооружений жилой, промышленной и коммунально-складской застройки. Антропогенная система в результате 45 своего функционирования и развития оказывает увеличивающееся отрицательное влияние на экологическую ситуацию внутри микросистем, ухудшая экологическую обстановку [61]. Планировочная структура промышленных городов характеризуется высокой плотностью застройки и сочетанием промышленной и селитебной зон. Около промышленных зон, включающих предприятия различных отраслей промышленности, естественным образом возникли селитебные территории, образуя жилые районы с населением до 100 – 200 тыс. жителей. Происшедшие в нашей стране за последние годы преобразования, направленные на формирование рыночного сектора экономики, изменили облик большинства промышленных городов. В структуре промышленного комплекса городов изменилась доля черной и цветной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, машиностроения, а также социально ориентированных отраслей промышленности (строительных материалов, пищевой, полиграфической и др.). В тоже время промышленные предприятия продолжают работать в основном по старым несовершенным технологиям и на старом изношенном оборудовании, а промышленные выбросы поступают в атмосферу либо после недостаточно эффективной очистки, либо совсем без очистки. Отмечается дальнейший рост загрязнения воздушного бассейна городов веществами, содержащимися в выбросах автотранспорта, что напрямую связано с увеличением автомобильного парка [29, 71, 186]. Масштабы антропогенного воздействия на окружающую среду значительны и приобрели актуальность с точки зрения изменений в среде обитания человека и экологических последствий не только для крупных промышленных центров, но и для средних и малых городов. В средних и малых городах (с численностью населения 100 – 150 тыс. человек и менее) в условиях концентрации промышленных предприятий на небольших площадях и не соблюдения требований к санитарно-защитным зонам промышленных предприятий вопросы воздействия факторов окружающей 46 среды приобретают особое значение с точки зрения профилактической медицины [8, 29, 148]. Одним из негативных проявлений влияния процессов урбанизации на здоровье человека является рост показателей заболеваемости населения. Заболеваемость населения, проживающего в городских агломерациях, имеет четкую тенденцию к увеличению. Так, растет число сердечнососудистых заболеваний с преобладанием ишемической болезни сердца и гипертонической болезни; увеличивается число больных с впервые установленным диагнозом злокачественных новообразований, и прежде всего рака легких; увеличивается патология эндокринной системы; растет число нервно-психических и аллергических заболеваний [3, 8, 50, 92, 94, 119, 120, 198, 295, 306, 321]. Согласно мнению экспертов ВОЗ, в ближайшее десятилетие автомобильный транспорт будет продолжать вносить значительный вклад в загрязнение воздушной среды в городах Европейского региона. По имеющимся оценкам, 100 тыс. случаев смерти в этих городах могут быть связаны с загрязнением атмосферного воздуха, что приводит к сокращению ожидаемой продолжительности жизни в среднем на 1 год. Значительная часть этих случаев смерти и ряда других неблагоприятных последствий для здоровья связана с загрязнением воздуха транспортными средствами. По оценкам экспертов, от загрязнения атмосферного воздуха в мире ежегодно преждевременно умирает около 800 тыс. человек [162]. Для городских условий характерны сложные режимы сочетания воздействий химических веществ и ряда других факторов окружающей среды (физические, микробиологические, пыльца растений и др.). Оценка вклада острых воздействий атмосферных загрязнений в показатель общей смертности позволила установить, что на долю острого воздействия химических веществ приходится около 11 тыс. случаев смерти в год. Основной вклад в формирование суммарного числа неблагоприятных исходов (более 50%) вносят взвешенные вещества [158, 162]. 47 Актуальной для большинства промышленных городов России остается проблема интенсивного загрязнения почвы тяжелыми металлами вследствие выбросов в приземный слой атмосферы от городских предприятий и автотранспорта. Повышенный риск воздействия тяжелых металлов может испытывать население, проживающее вблизи санитарно-защитных зон предприятий по добыче, обогащению и переработке руд черных и цветных металлов, химических и нефтехимических производств, электротехнических и энергетических предприятий. Данная проблема требует организации системы экологического мониторинга за состоянием почв городских территорий с учетом их функционального зонирования, фонового состояния и региональных особенностей [9, 112, 174, 192]. Важной применительно к городской среде задачей, является оценка риска многосредовых воздействий химических веществ с характеристикой их экспозиций, обусловленных загрязнением питьевой воды и воды водоемов, используемых для рекреационных целей (пероральное, а нередко ингаляционное и перкутанное поступление), местных пищевых продуктов, почвы (пероральное, ингаляционное и перкутанное поступление) [139]. В современных условиях обеспечение городского населения доброкачественной питьевой водой является актуальной гигиенической, научнотехнической и социальной проблемой из-за интенсивного химического и микробиологического загрязнения источников питьевого водоснабжения, низкого уровня внедрения прогрессивных технологий водоподготовки питьевой воды, нарастающего ухудшения состояния водоразводящих сетей. Установлена достоверная зависимость между содержанием в питьевой воде ряда химических веществ и уровнем заболеваемости населения: повышенной минерализацией воды и заболеваниями сердечно-сосудистой [19, 88, 139, 195]. На территории современного города в результате хозяйственной деятельности, движения городского транспорта, работы промышленных 48 предприятий и энергетических объектов образуются шумовые поля, оказывающие неблагоприятное воздействие на здоровье и комфортность проживания людей. Шум, являясь общебиологическим раздражителем, в определенных условиях может влиять на все органы и системы целостного организма, вызывая разнообразные физиологические изменения. Воздействуя на организм как стресс-фактор, шум вызывает замедление реактивности центральной нервной системы, следствием чего являются расстройства регулируемых функций органов и систем, в том числе сердечнососудистой. Так, при длительном шумовом воздействии у людей наблюдаются нарушения регуляций мозгового кровообращения, тонуса периферических сосудов, особенно капилляров [72, 154]. Актуальна для городских агломераций также проблема электромагнитного “загрязнения”, связанная с насыщенностью разнообразных источников электромагнитных полей и высокой плотностью населения. Установлено, что высокой чувствительностью к электромагнитным полям обладают иммунная, нервная, репродуктивная, эндокринная, кроветворная и другие системы организма человека, причем стойкие и иногда необратимые изменения могут наблюдаться даже при периодическом воздействии электромагнитных полей сравнительно невысокой интенсивности, а для электромагнитных полей радиочастот при многократно повторяющемся воздействии характерна кумуляция биологического эффекта [15, 95, 151]. 1.4. Организация медико-профилактических мероприятий. Среди мероприятий по защите национальных интересов Российской Федерации в части санитарно-эпидемиологического благополучия населения важное значение придается организации социально-гигиенического мониторинга (СГМ), как государственной системы наблюдений за состоянием здоровья населения и средой обитания. Дальнейшее развитие системы СГМ требует целенаправленного оптимального научно-методического обеспечения и внедрения новых научных разработок. Среди основных за- 49 дач по совершенствованию и развитию СГМ следует назвать продолжение работ по расширению унифицированной системы показателей путем включения в нее новых данных эпидемиологических исследований, развитию разделов СГМ, связанных с оценкой риска и экономического ущерба вследствие ухудшения здоровья населения, вызванного промышленным загрязнением объектов окружающей среды [1, 3, 12, 29, 57, 66, 68, 138, 159, 163, 140]. При организации социально-гигиенического мониторинга необходимо обосновать приоритетные для наблюдения загрязнители окружающей среды, в отношении которых целесообразно осуществлять программы снижения риска здоровью населения. Разработке систем СГМ должны предшествовать углубленные исследования, позволяющие создать базу данных для экспертной оценки и в итоге решить вопрос о целесообразности проведения мониторинга на определенной территории. В ходе предварительного исследования дается исчерпывающая количественная пространственно-временная характеристика выраженности на изучаемой территории комплекса факторов внешней среды, проводится комплексное изучение здоровья населения с получением интегральных оценок, строятся математические модели, описывающие количественные зависимости между степенью выраженности наблюдаемых факторов окружающей среды и интегральным показателем здоровья. Проводимая в дальнейшем экспертная оценка результатов предварительных исследований позволяет определить источники экологической опасности, необходимый факторный набор для постоянного наблюдения, выделить группы населения для наблюдения, определить наиболее информативные показатели здоровья населения, периоды временного осреднения наблюдения [29, 66, 148, 209]. Установление причинно-следственных связей занимает центральное место в комплексных эколого-гигиенических исследованиях в регионах и населенных пунктах, проводимых в рамках социально-гигиенического мониторинга с целью разработки профилактических и оздоровительных 50 мероприятий по защите населения от действия установленных в ходе этих исследований приоритетных вредных факторов. Современная методология анализа зависимости здоровья населения от факторов окружающей среды базируется на двух взаимосвязанных и взаимодополняющих подходах: доказательном установлении этой зависимости для тех нарушений популяционного здоровья, которые уже имеют место и прогнозировании вероятности развития таких нарушений [100, 118]. В условиях возрастающего антропогенного воздействия на природную и окружающую среду оценка риска для здоровья населения от воздействия различных факторов становится чрезвычайно актуальной при разработке и проведении оздоровительных и природоохранных мероприятий. Концепция риска, принятая в настоящее время в большинстве развитых стран, представляется наиболее надёжным аналитическим инструментом, позволяющим на научной основе определять факторы риска для здоровья человека, их соотношение, и на этой основе проводить ранжирование медико-экологических проблем по степени их важности, определять приоритеты деятельности по минимизации, а по возможности - и устранению риска [63, 70, 79, 86, 87, 88, 94, 106, 107, 144, 157, 293]. Важным аспектом оценки риска для здоровья, в том числе для установления целесообразности и приоритетности принимаемых управленческих решений по минимизации неблагоприятного воздействия факторов окружающей среды на население, является определение структуры детерминирующих факторов. Многофакторность антропогенной нагрузки в городской среде определяет сложность установления взаимосвязи в системе здоровье населения – окружающая среда. Факторы окружающей среды могут иметь многообразные прямые или опосредованные связи с нарушением состояния здоровья населения. Редко они выступают в качестве первопричины тех или иных нарушений в состоянии здоровья человека, значительно чаще заболевания возникают при воздействии множества слабых причинных факторов, обладающих, в том числе модифицирующим дей- 51 ствием [28, 52, 76, 89, 160, 178, 179, 186, 209]. Широко применяемые в настоящее время методики установления причинно-следственных связей в системе “окружающая среда – здоровье населения”, основанные на применении линейных моделей и переменных с нормальным распределением, а так же методов непараметрической статистики, имеют ряд особенностей негативно влияющих на качество оценки и прогнозирования риска здоровью населения в зависимости от уровней воздействия экологических факторов. К числу таких особенностей относятся линейный характер зависимости, ограничения по нормальности распределения переменных, крайне низкая способность к экстраполяции, чувствительность к размерности данных. Современные методики установления причинно-следственных связей в системе “окружающая среда – здоровье населения” должны быть независимы от ограничений по распределению переменных модели, обладать способностью моделировать как линейный, так и нелинейный характер зависимости, а так же способностью к обучению, приспособлению к изменившимся условиям [17, 49]. Формирование эффективной стратегии медико-профилактических мероприятий невозможно без учета региональных и местных особенностей. Эпидемиологические исследования должны быть основными при оценке существующей ситуации и потребностей здравоохранения. При этом приоритетным остается стремление к оценке индивидуального сердечно-сосудистого риска, основанного на знании совокупного вклада патологических факторов, имеющихся у конкретного индивидуума в конкретной ситуации [135]. Продолжающийся рост общей и первичной заболеваемости и смертности населения, снижение продолжительности жизни россиян обусловливают необходимость принятия незамедлительных мер, направленных на выявление первичных и вторичных факторов риска, своевременную диагностику и адекватную терапию заболеваний. Наиболее эффективными мерами для решения этой проблемы являются всеобщая диспансеризация 52 и скрининговые обследования населения, позволяющие доступными методами выявлять патологию. Проблемой в данном случае является необходимость массового обследования населения с минимальной временной затратой и достаточным уровнем качества диагностики [48, 161, 175, 185]. При организации диспансеризации населения необходимо предусмотреть внедрение эффективных технологий функциональных и лабораторных исследований для выявления начальных, обратимых стадий патологических состояний. В этом плане крайне важна оценка функциональных резервов организма, существенное место в которых должно быть отведено антиоксидантному статусу. При массовых обследованиях населения, особенно детского, оценка адаптационных возможностей организма должна проводиться неинвазивными методами. К числу таких методов можно отнести - оценку естественной резистентности организма путем определения уровня содержания лизоцима в слюне; установление уровня интегрального показателя резистентности организма, характеризующего отношение интенсивности процессов свободно-радикального окисления и антиокислительной активности при исследовании конденсата альвеолярной влаги (экспирата) из выдыхаемого воздуха [135, 156, 236]. Планирование, осуществление и контроль эффективности профилактических мероприятий могут быть более действенными, если учитывать информированность населения по вопросам, связанным со здоровьем. По мнению исследователей, занимающихся проблемами общественного здоровья населения, мероприятия по первичной профилактике хронических неинфекционных заболеваний необходимо начинать с повышения уровня знаний населения по этой проблеме [6]. Одной из проблем современной профилактической медицины является коррекция донозологических состояний, возникающих под влиянием неблагоприятных факторов окружающей среды. Наиболее реальным путем коррекции донозологических состояний является применение индивидуальной биологической профилактики (ИБП), предусматривающей ис- 53 пользование средств и воздействий, направленных на повышение эффективности естественных механизмов детоксикации и элиминации, снижение задержки вредного вещества в организме, повышение функциональных резервов на всех уровнях организма, повышение эффективности репаративных и замещающих процессов, использование функциональных антагонизмов между металлами. Типичными примерами биопротекторов могут служить энтеросорбенты (овощные и фруктовые пектины), сапарал, витамины, антиоксидантные системы пищевых компонентов [54, 55, 81, 193]. Многочисленными исследованиями было подтверждено, что одним из рациональных путей повышения антирадикальной активности, обладающим, кроме того, и устойчивым во времени эффектом, является полноценное и сбалансированное питание, содержащее естественные антиоксиданты. Наиболее адекватные способы коррекции окислительного баланса должны включать достижение сбалансированности и микроэлементного состава внутренней среды организма, тесно связанного с уровнем свободнорадикального окисления при направленной антиоксидантно- нутриционной поддержке организма, которая давала хороший результат в 90 % случаев [51, 77, 134, 135, 136, 180, 181, 211]. В организационном плане внедрение индивидуальной биологической профилактики наиболее реально осуществляется в организованных детских коллективах – в детских дошкольных учреждениях и школах. В качестве примера можно привести, разработанную в Екатеринбургском медицинском научном центре профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий, систему биологической профилактики, которая состоит из 3 этапов, включающих разработку и экспериментальное обоснование принципов, методов и СБП, внедрение экспериментально апробированных СБП в практику, проведение биопрофилактических курсов среди широких контингентов детского населения, проживающих в зонах экологического риска [82, 101, 102, 103]. 54 Таким образом, анализ доступной нам литературы показал, что в приведенных материалах содержатся сведения, касающиеся вопросов, связанных с эколого-гигиеническими проблемами теплоэнергетики, развития городских промышленно-энергетических комплексов, которые продолжают оставаться одним из приоритетных и сложных направлений научных исследований в области экологии человека и гигиены окружающей среды, общественного здоровья и здравоохранения. В литературных источниках приводятся сведения по изучению состояния окружающей среды и здоровья населения в районах размещения ПТЭ в периоды применения в отрасли несовершенного в техническом и эколого-гигиеническом отношениях технологического и санитарнотехнического оборудования, модельному прогнозированию риска здоровью населения по общепринятым методикам, токсикологической характеристике и современным представлениям о патогенетических механизмах действия отдельных компонентов атмосферных выбросов ПТЭ, общим вопросам организации медико-профилактических мероприятий и оценки риска здоровью населения. Вместе с тем, в литературе имеются лишь единичные сообщения, касающиеся медико-экологических проблем в районах размещения современных твердотопливных ТЭЦ, отсутствуют сведения о комплексном влиянии экологических факторов в районах размещения городских ПТЭ, по изучению первичных механизмов патогенного действия пыли летучей золы и характере биологического действия данного загрязнителя атмосферного воздуха населенных мест в составе пыле-газовой смеси, по организации мониторинга здоровья населения в районах размещения городских ПТЭ, что и послужило основанием для проведения настоящего исследования. 55 Глава II. ОБЪЕКТЫ, ОБЪЕМЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Исследование проведено на территории г. Кирова, одного из крупных промышленных центров северо-востока Европейской части Российской Федерации. Программа исследования включала изучение условий образования, объемов и состава атмосферных выбросов городских твердотопливных ТЭЦ; гигиеническую характеристику атмосферного воздуха в районах размещения ТЭЦ и в зонах влияния их выбросов по направлению господствующих ветров; оценку влияния атмосферных выбросов городских ТЭЦ и других экологических факторов городской среды на здоровье населения; экспериментальную оценку биологического действия пыли летучей золы, в том числе в составе пылегазовой смеси; разработку основных направлений по охране здоровья населения. Первичные данные о валовых выбросах в атмосферный воздух от ПТЭ получены из ежегодных материалов официальной государственной статистической отчетности по форме “2ТП - Воздух”. Оценка уровней загрязненности атмосферного воздуха и почвы, качества питьевой воды, акустического режима проведена путем анализа данных лабораторных и инструментальных исследований ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Кировской области», ведомственных лабораторий промышленных предприятий, территориального управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Было проанализировано более 2000 результатов исследования проб атмосферного воздуха, отобранных в рецепторных точках, на содержание взвешенных веществ, оксидов углерода, азота и серы, фенола, формальдегида, бензола, ксилола, толуола, этилбензола, бензпирена (ГОСТ 17.2.3.0186, РД 52.04.186-89, ГН 2.1.6.1338- 03). Оценка аэрогенного риска проведена в соответствии с Р 2.1.10.192004 “Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии 56 химических веществ, загрязняющих окружающую среду” на основе расчета приземных среднегодовых концентраций химических загрязнителей атмосферного воздуха. Для расчета приземных концентраций контролируемых химических загрязнителей атмосферного воздуха (взвешенные вещества, оксиды углерода, азота и серы, фенол, формальдегид, ароматические углеводороды, бенз(а)пирен) использовались данные территориального экологического мониторинга с последующей обработкой при помощи унифицированной программы расчета загрязнения атмосферы (УПРЗА) “Эко центр”. Расчёт загрязнения атмосферы выполнен в соответствии с ОНД-86 “Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий”. Статистическая обработка результатов расчета приземных концентраций и рисков проводилась с использованием программы SPSS for Windows, версия 18. Для количественной оценки опасности загрязнения атмосферного воздуха вредными химическими веществами были рассчитаны коэффициенты опасности (HQi = AСi/ПДКс.с., где HQi – коэффициент опасности, ACi – средняя концентрация воздействующего вещества, мг/м3; ПДКс.с среднесуточная предельно допустимая концентрация вредного вещества в атмосферном воздухе населенных пунктов (мг/м3) или RfC – референтная концентрация воздействующего вещества, мг/м3. Суммарная количественная оценка опасности загрязнения атмосферного воздуха при одновременном присутствии оксида углерода, диоксида серы, оксида азота и диоксида азота проведена путем расчета индекса опасности (HI) по формуле: HI = ∑HQi 1,0). Для решения задач по моделированию рисков здоровью населения, расчетным путем были определены фракционные концентрации взвешенных веществ – РМ 10 и РМ 2,5 (PM – particulate matter) с использованием рекомендованных в литературе пересчетных коэффициентов 0,55 и 0,26 [36]. 57 Для районирования городской территории по уровню загрязненности атмосферного воздуха был применен кластерный анализ методом Kсредних. В выделенных кластерах были рассчитаны коэффициенты комплексного загрязнения атмосферного воздуха (K' = SД / S ПДК 100%, где K' – коэффициент комплексного загрязнения; SПДК – интегрированный критерий условного загрязнения; SД – интегрированный критерий фактического загрязнения) и коэффициенты концентрации взвешенных веществ (КсВ.В. = C / RfC, где Кс – коэффициент концентрации; C - фактическая концентрация взвешенных веществ, мг/м3; RfC – референтная концентрация взвешенных веществ, мг/м3) [148]. Расчет относительного уровня загрязнения атмосферного воздуха за счет автотранспорта проведен по методике определения выбросов автотранспорта для проведения сводных расчетов загрязнения атмосферы городов (Госкомэкологии России, 1999). Расчет коэффициентов концентраций взвешенных веществ выполнен по суммарной запыленности (TSP, total suspended particles) и фракционным концентрациям РМ 10 и РМ 2,5 [36]. Дисперсный состав взвешенных частиц, витающих в приземном слое атмосферного воздуха на расстоянии 1, 3, 5 км от ПТЭ, определялся фотоэлектрическим методом (экспресс-анализ) на приборе АЗ – 5 (всего было выполнено 30 определений), а также методом просветления фильтров из ткани ФПП – 15 в парах ацетона, с последующим измерением размеров взвешенных частиц под оптическим микроскопом с иммерсионной системой при увеличении в 1350 раз. Всего было проанализировано 60 фильтров. Просветленные препараты использовались также для изучения морфологического состава пылевых частиц на оптическом микроскопе с встроенной видеокамерой. Для выявления зон влияния предприятий теплоэнергетики, как источников загрязнения окружающей среды токсическими веществами, был проведен анализ данных геохимических исследований, выполненных на 58 территории г. Кирова специализированной организацией “Государственное научно-исследовательское геологическое предприятие” (г. Санкт - Петербург). Оценка степени загрязнения почвы проведена путем расчета коэффициентов концентрации химического вещества - Кс (кратность превышения фонового содержания химических элементов) и суммарного показателя загрязнения – Zс (МУ 2.1.7.730-99). Оценка качества питьевой воды из водопроводной сети административных территорий г. Кирова проведена в соответствии с Методическими рекомендациями № 01-19/17-17 от 26.02.96 “Комплексное определение антропотехногенной нагрузки на водные объекты, почву, атмосферный воздух в районах селитебного освоения”. Проанализировано более 400 исследований проб воды (СанПиН 2.1.4.1074-01). Критерием при оценке качества питьевой воды служил показатель суммарного химического загрязнения воды (Квода): Квода = С1/ПДК1 + C2/ПДК2 + Сn/ПДКn , где Сn – фактические концентрации химических веществ, нормируемых по токсикологическим и органолептическим показателям; ПДКn – предельно-допустимые концентрации химических веществ, нормируемых по токсикологическим и органолептическим показателям. Анализ акустического режима был проведен по данным замеров уровней внутриквартального шума в городских жилых застройках расположенных вблизи автомагистралей для транзитного транспорта, автомагистралей общегородского значения, полотна железной дороги, промышленных и энергетических объектов с непрерывным технологическим процессом, а также на территориях жилых застроек, где отсутствовали перечисленные внешние источники шума. Всего было проанализировано 480 замеров (СН 2.2.4/2.1.8.562-96). Ранжирование исследуемой территории по уровням акустической нагрузки проведено с учетом районов обслуживания населения амбулаторно-поликлиническими учреждениями. Заболеваемость детского и взрослого населения (не имеющего контакта с производственными вредностями) изучалась путем анализа дан- 59 ных учета всех случаев обращений за медицинской помощью в городские учреждения здравоохранения (ф. № 12 государственной статистической отчетности). Смертность взрослого населения изучалась путем анализа государственной статистической формы № 106. Заболеваемость детей раннего возраста (от 0 до 1 года) изучалась путем анализа данных государственной отчетной статистической формы № 31 “Сведения о медицинской помощи детям и подросткам”. Сбор информации проведен в поликлиниках обслуживающих население районов, ранжированных по уровням интенсивности экологических факторов. На период проведения НИР в районах исследования численность взрослого населения составляла 430059 человек, детского населения 76150 человек. Социально-бытовые условия жизни, этнический, возрастной и половой состав населения, уровень медицинского обслуживания были примерно одинаковыми. При анализе первичной заболеваемости и распространенности заболеваний, смертности населения были рассчитаны коэффициенты относительного риска по предложенной нами формуле: ОР = Р1/Р2), где ОР - коэффициент относительного риска, P1, P2 – частота встречаемости статистически значимо (p < 0,05) различающихся показателей заболеваемости, смертности в сравниваемых районах, отличающихся по уровням загрязненности атмосферного воздуха. Данная формула наиболее приемлема для целей медико-экологического мониторинга и является нашей модификацией известной формулы: ОР = (БП/П)/(БНП/НП), где ОР - коэффициент относительного риска; БП - число случаев заболевания среди лиц, подвергающихся воздействию фактора; П - общее число лиц подвергающихся воздействию; БНП - число случаев заболевания среди лиц, неподвергающихся воздействию фактора; НП - общее число лиц неподвергающихся воздействию. 60 Оценка риска проведена также путем расчета по предложенной нами методике, основанной на применении информационного варианта решения Байеса, интегрального индекса риска ИИР = 5 lg OP1 + 5 lg OP 2 + … + 5 lg OPn, где ОРn - коэффициенты относительного риска по отдельным нозологическим формам. Величины ИИР ≤ 1,0 свидетельствуют об отсутствии риска. Статистическая обработка результатов исследования проводилась с использованием программы SPSS for Windows, версия 18. Для оценки нормальности распределений применялся тест Шапиро-Вилка, который не выявил статистически значимых отличий распределений изучаемых показателей от нормального распределения, что позволило применить в статистическом анализе параметрические методы [97]. Показатели, характеризующие уровни интенсивности экологических факторов городской среды представлены средними арифметическими (M) и стандартными ошибками средних (±m). При анализе заболеваемости и смертности населения по каждому изучаемому району, показатели были представлены относительной величиной (P) и ошибкой относительной величины (±mp) на 1000 и 100000 человек взрослого и детского населения. Для сравнительной оценки уровней загрязненности атмосферного воздуха вредными химическими веществами, показателей качества водопроводной питьевой воды и акустического режима в разных районах города использован критерий Стьюдента для независимых выборок. Учитывая, что одним из условий применения данного критерия является равенство дисперсий показателя в сравниваемых совокупностях, для оценки равенства дисперсий был применен тест Левена, показавший допустимость применения критерия Стьюдента. Для сравнения изучаемых районов по уровню заболеваемости и смертности был применен z-критерий, использование данного критерия обусловлено большим объемом сравниваемых выборок. В качестве кри- 61 тического уровня значимости принят уровень: p < 0,05. Для установления зависимости показателей заболеваемости и смертности населения от уровня воздействия экологических факторов городской среды был применен однофакторный регрессионный анализ с построением уравнений регрессии. Достоверность и адекватность полученных данных оценивалась по коэффициенту корреляции Пирсона (r) и коэффициенту детерминации (r2), критерию Фишера – (F), а так же по оценке нормальности распределения остатков регрессии (тест Шапиро-Вилка). Для более детальной характеристики влияния отдельных экологических факторов городской среды, в том числе отдельных компонентов химического загрязнения атмосферного воздуха, на развитие и распространенность среди населения заболеваний был применен факторный анализ методом выделения главных компонент с вращением по типу “варимакс” и нормализацией Кайзера с использованием программы SPSS for Windows, версия 18. Данный метод дает возможность выявлять скрытые (латентные) группы переменных, оказывающих влияние на показатели здоровья населения. Оценка силы, направления и статистической значимости связей между изучаемыми показателями выполнена методом корреляционного анализа по Пирсону [97, 199]. Исследования по сравнительному изучению адаптационных возможностей организма детей, проживающих в районах влияния атмосферных выбросов ПТЭ и в контрольном районе, включали определение вегетативного индекса Кердо, минутного объема крови, физической работоспособности с расчетом максимального потребления кислорода, спирометрию, динамометрию. Всего было обследовано 1283 ребенка в возрасте 7 лет. Количество мальчиков и девочек в каждом районе исследования было примерно одинаковым. Сформированные группы практически не отличались друг от друга по уровням материально-бытовых условий жизни, медико-санитарного обслуживания. Исследование проведено совместно с 62 сотрудниками кафедры пропедевтики детских болезней Кировской ГМА (заведующий кафедрой к.м.н., доцент Беляков В.А.). Расчет вегетативного индекса Кердо (ВИК) проводился по формуле: ВИК= (1 - Д / Р ) х 100, где Д - величина диастолического давления, Р частота сердечных сокращений в 1 минуту. Определение минутного объема крови (МОК) проведено непрямым способом Лилье - Штрандера и Цандера по формулам: амплитуда АД = АД систолическое - АД диастолическое; . АД среднее = АД сист. + АД диаст. / 2; АД редуцированное = амплитуда АД х 100 / АД ср.; МОК = АД ред. х ЧСС. При оценке физической работоспособности (ФР) применялся тест с однократной физической нагрузкой (Абросимова Л.И., 1986). Расчет показателя ФР проводился по формулам: ФР150 = W × 150 – f1 / f2 – f1, где W – мощность нагрузки, кгм/мин, f1 - частота сердечных сокращений в покое, f2 - частота сердечных сокращений в конце нагрузки; W =1,3 x P x hn (кгм/мин), где P - масса обследуемого в кг, n - число подъемов в мин (30), h - высота ступеньки в м (0,25), 1,3 - коэффициент, учитывающий величину работы при спуске со ступеньки. Высота ступеньки определяется индивидуально в зависимости от длины ноги испытуемого с помощью номограммы Хеттингера. Выбор степ - теста для изучения ФР обусловлен тем, что он, в отличие от других методик (проба Мартине, комбинированная проба Летунова и др.), обладает следующими преимуществами: возможность количественно измерить ФР, участие в работе не менее 2/3 мышечной массы, точная воспроизводимость при повторном применении и доступность теста для детей. 63 При анализе ФР дети были разделены на три группы в зависимости от его уровня: повышенный, когда ФР более М + 1,1 ; средний - при величине ФР равной М ; пониженный - при величине ФР менее М – 1,1 . Определение абсолютного максимального потребления кислорода (МПК) проводили непрямым методом, используя данные ФР: МПК = 1,7 х ФР150 + 1240, где МПК выражается в мл/мин, ФР150 в кгм /мин. Для измерения ЖЕЛ использовался сухой портативный спирометр. Измерение с некоторыми промежутками времени (2-3 мин.) повторяли 3 раза и отмечали максимальный результат. Мышечную силу определяли с помощью ручного динамометра. Измерение силы сжатия кистями рук проводилось трехкратно с отметкой максимального результата. Статистическая обработка результатов исследования по изучению физиометрических показателей физического развития детей проводилась с использованием программы SPSS for Windows, версия 18. Исследование по изучению биологического действия пыли летучей золы твердотопливных ТЭЦ проведено на базе межкафедральной токсикологической и биохимической НИЛ Кировской ГМА (руководитель д.м.н., профессор Цапок П.И.). Экспериментальное исследование включало 6 этапов: - анализ вещественного и фазового состава пыли ЛЗ; - исследование растворимости содержащихся в пыли ЛЗ химических элементов в физиологическом растворе, ацетатном и щелочном буферных растворах; - изучение “in vitro” цитотоксичности пыли ЛЗ и ее способности стимулировать активность макрофагов и вызывать образование свободных радикалов; - исследование биологического действия пыли ЛЗ в составе пылегазовой смеси (ПГС) в хроническом эксперименте при интратрахеальном введении; 64 - экспериментальная оценка протекторного действия биологически активной добавки, содержащей пищевые волокна, ферментированные винными дрожжами, витамины и минеральные вещества (“РЕКИЦЕН РД”) при воздействии пылегазовой смеси. В эксперименте исследовались пылевые пробы, отобранные из газоходных систем ТЭЦ перед выбросом в атмосферу. Вещественный и фазово-минерологический состав пыли ЛЗ определялся методами спектрального и рентгенофазового анализа. Растворимость содержащихся в пыли ЛЗ химических элементов в физиологическом растворе, ацетатном и щелочном буферных растворах определялась в фильтрате после 10-ти дневной экспозиции в термостате (37оС) методами атомно-абсорбционной спектрометрии, капиллярного электрофореза в трех параллельных исследованиях. Для определения цитотоксичности пыли ЛЗ в эксперименте “in vitro” был применен разработанный нами способ, основанный на использовании эффекта бесконтактной активации эталонного водного раствора (Патент на изобретение № 2480751 от 27.04.2013 г. «Способ определения цитотоксичности малорастворимых производственных пылей»). В разработанном способе в качестве биологического материала используется стандартная эритроцитарная масса, приготовленная из донорской человеческой крови и содержащая 4 × 109 клеток/мл. Исследуемые образцы пыли респирабельной фракции приготовляли в виде взвеси в среде Хенкса из расчета 50,0 мг/мл. Далее в цилиндрическую емкость, выполненную из тонкого полимерного материала, последовательно вносили среду Хенкса, эритроцитарную массу, пылевую суспензию и помещали ее в термостатирующую емкость, заполненную дистиллированной водой, затем на измерительно-аналитическом комплексе, состоящем из редоксметрического электрода, анализатора с программным обеспечением, в течение 30 минут проводили измерение окислительно-восстановительного по- 65 тенциала в эталонной дистиллированной воде. Данные измерения ОВП выводятся и обрабатываются на компьютере (рис. 1). Показателем цитотоксичности пыли является выраженное в процентах повышение среднего за период инкубации уровня ОВП в активированной эталонной воде по сравнению со средним уровнем ОВП в активированной эталонной воде при воздействии контрольной эритроцитарной суспензии без пыли. По средним для каждой исследуемой пыли значениям этого показателя устанавливается шкала сравнительной цитотоксичности, при этом учитывается близость показателя цитотоксичности, характеризующего вновь изучаемую пыль, к показателю, характеризующему пыль известной цитотоксичности. Рис. 1: Блок – схема измерительно-аналитического комплекса. 1 – емкость для исследуемого материала; 2 – емкость для эталонной воды; 3 – механическая мешалка; 4 – редоксметрический электрод; 5 – термостат; 6 – экранирование; 7 – анализатор (рН – метр – иономер высокоточный); 8 – персональный компьютер. Оценка цитотоксичности пыли ЛЗ проведена в сравнении с высокоцитотоксичной пылью природного кварца, среднецитотоксичными - пыль 66 отвальных шлаков, конверторная пыль медеплавильного производства и слабоцитотоксичной пылью элементарной серы. Каждая проба пыли испытывалась в 3 параллельных измерениях. Разработанный способ испытан в сопоставлении с оценкой, полученной при использовании способа прототипа, а именно, определение цитотоксичности пылевых образцов по степени их гемолитической активности колориметрическим методом. Анализ по определению гемолитической способности пыли выполнялся на эритроцитах, взятых от 5 белых беспородных крыс и предварительно отмытых троекратно в изотоническом фосфатном буфере из 0,154 М NaСl и 0,01 M Nа2HРО4 (pН 7,4). Рабочая концентрация эритроцитов 0,8%. Исследуемая пыль суспензировалась в том же буфере с рабочей концентрацией 1 мг/мл. Для опыта сливали вместе 1 мл эритроцитарной и 1 мл пылевой суспензий и инкубировали два часа при 37°С в водяной бане, встряхивая пробирки каждые 15 минут. Затем пробы центрифугировали 10 минут при 400g в супернатанте и определяли содержание гемоглобина по поглощению света с длиной волны 540 нм. В качестве контроля служил буферный раствор [27]. В отдельном эксперименте “in vitro”, разработанным способом была изучена зависимость уровня цитотоксичности пылевых частиц ЛЗ от их дисперсности. Для исследования путем многократного отмучивания пылевых проб в дистиллированной воде с последующим центрифугированием и определением массы частиц, осевших за определенный промежуток времени, были приготовлены образцы пылевых частиц с дисперсностью: > 1,5 – 2,5 мкм, 1,0 – 1,5 мкм, < 1,0 мкм. Процесс приготовления образцов сопровождался контрольными измерениями размеров пылевых частиц под оптическим микроскопом с иммерсионной системой при увеличении в 1350 раз. Каждый фракционный образец испытывался в 3 параллельных измерениях. 67 В исследовании “in vitro” проведено изучение способности образцов пыли ЛЗ стимулировать активность фагоцитов и вызывать образование свободных радикалов. Характер активации макрофагов исследовался методом хемилюминесценции (ХЛ) - регистрации сверхслабого свечения, возникающего при контакте пылевых частиц с клеточной мембраной. Указанное свечение возникает в ходе химических реакций с участием свободных радикалов. Метод обладает уникальными возможностями, позволяет осуществлять непрерывную регистрацию быстротекущих радикальных процессов в сильно рассеивающих средах, например, содержащих пылевые частицы [27]. Исследование проводилось в стандартной суспензии макрофагов. Для выделения перитонеалъных макрофагов белым крысам внутрибрюшинно вводили 15 мл среды Хенкса, подогретой до 37оС. Животных забивали декапитацией, затем вскрывали брюшную стенку и содержимое отсасывали пастеровской пипеткой. Последующие операции: двукратная отмывка, ресуспензирование, подсчет количества клеток в камере Горяева, доведение их содержания до концентрации 5,8-106мл –1 , выполнялись стандарт- ным образом в среде Хенкса при температуре тающего льда. Измерения ХЛ производилось в трех параллелях на люминометре Emilite El 1105 с термостатируемой кюветой (37,0оС 0,3оС) и механической мешалкой. В кювету прибора вносили 850 мкл среды, содержащей 11О мМ NаСl, 10 мМ трис-НСl (рН 7,4), 5 мМ Д-глюкозы, 2,5 мМ MgCl2 *2Н2О и 0,65 мМ люминола (рН 7,4). Затем в кювету добавляли 100 мкл суспензии макрофагов и через несколько минут вводили 50 мкл взвеси пылевых частиц в физрастворе в концентрации 0,5 мг/л. О влиянии частиц пыли на генерацию перитонеальными макрофагами (МФ) активных форм кислорода судили по изменению показателя общей светосуммы (S) за периоды - 5 секунд и 15 минут инкубации суспензии МФ и пылевой взвеси. 68 Хронический эксперимент по изучению биологического действия летучей золы в составе пылегазовой смеси проведен на 40 беспородных белых крысах с исходной массой 170 – 200 г. Насыщение частиц ЛЗ диоксидом серы, полученным в лабораторных условиях, производилось в герметичной колбе при постоянном встряхивании в течение 3 часов. После продувки колбы воздухом готовились навески ПГС. Исследуемая пылегазовая смесь (пыль ЛЗ – диоксид серы) вводилась 20 экспериментальным животным интратрахеальным способом однократно из расчета 6,25 мг в 1,0 мл физиологического раствора (группа № 1). Для сравнения, помимо «чисто» контроля, использовалась группа из 10 крыс (группа № 2), которым интратрахеально была введена пыль ЛЗ без газового компонента (6,25 мг в 1,0 мл физраствора). Животным контрольной группы из 10 крыс интратрахеально вводилось эквивалентное количество физиологического раствора (группа № 3). Все животные были обеспечены стандартным рационом питания. Из числа животных затравленных ПГС была выделена группа из 10 крыс, в рацион питания которых дополнительно была включена пищевая биодобавка “Рекицен – РД” из расчета 0,4 г / кг массы тела в сутки (группа № 4). После введения исследуемого материала и в последующие дни гибель животных не наблюдалась. Через 6 месяцев животные забивались декапитацией. При оценке общетоксического действия, процессов липопероксидации и состояния антиоксидантной системы у животных определялись: весовые коэффициенты внутренних органов, содержание в сыворотке крови белка, глюкозы, тотальных липидов, β-липопротеидов, холестерина (общий, эфиросвязанный, свободный), ферментов - AST, ALT, начальных и конечных ПОЛ, церулоплазмина. Хемилюминесцентным методом на люминометре Emilite El 1105 69 определяли интенсивность процессов липопероксидации по показателям светосуммы вспышки за определенный отрезок времени (S30 сек, S60 сек) и антиоксидантную активность сыворотки крови по отношению максимального показателя фотовспышки (Imax) к светосумме (S60 сек) [203]. Тотальные липиды определяли колориметрически по цветной реакции с сульфофосфованилиновым реактивом (Колб В.Г., Камышников В.С., 1982) в модификации Цапок П.И. и соавт. (1997). Определение общего холестерина производили колориметрически, используя метод Златина - Зака в модификации Цапок П.И. и соавт. (1998). Липопротеины низкой плотности определяли турбидиметрическим методом по Бурштейну – Самаю (Камышников В.С., 2000). Определение конечных продуктов ПОЛ, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой, производилось спектрофотометрическим методом (Андреева Л.И. и соавт., 1988). Уровень начальных продуктов ПОЛ (диеновых коньюгатов, триеновых коньюгатов, ацильных соединений), шиффовых оснований (продуктов взаимодействия малонового диальдегида с белковыми, углеводными и др. молекулами.) определяли флуориметрическим методом (Стальная В.Б., Гаришвили Т.Г., 1977; Цапок П.И. и соавт., 2000). Для получения более полной характеристики активности антиоксидантной системы определялось содержания одного из основных антиоксидантов – медьсодержащего белка – церулоплазмина (ЦП) колориметрическим методом [155]. Оценка функционального состояния системы гуморального иммунитета, степени активности иммунопатологических процессов включала определение в сыворотке крови иммуноглобулинов (Ig A, Ig M, Ig G, Ig E), циркулирующих иммунных комплексов. Определение иммуноглобулинов A, M, G проводилось с использованием стандартных наборов Orion Diagnostica (Finland) на анализаторе Turbox plus. Иммуноглобулин E (общий) определялся иммуноферментным 70 методом с помощью тест-систем Алкор-Био. Определение циркулирующих иммунных комплексов проводилось с использованием наборов “Микроанализ ЦИК” ООО “Синтэко М” на приборе SUNRAIS (Aвстрия). Патоморфологические исследования проведены на базе НИЛ по проблемам морфологии Кировской ГМА (руководитель к.м.н., доцент Новичков Е.В.). Изготавливались микротомные парафиновые срезы толщиной 5 мкм. Затем они подвергались депарафинации и окрашивались гематоксилином и эозином. Микроскопию проводили с помощью микроскопа Carl Zeizz с план-объективом FIAPO 40х/0,30, совмещённого с цифровой видеокамерой Progress разрешением 800х600 pixel. Полученное изображение обрабатывалось на компьютере Pentium V, посредством системы анализа цифрового изображения Морфология 5.0 (ВидеоТест) под управлением операционной системы Windows XP Professiona l 2. 3. Экспериментальное исследование проведено с учетом национальных и международных правил по условиям содержания и использования лабораторных животных и этических принципов медико-биологических исследований с участием животных (Протокол заседания Локального этического комитета Кировской госмедакадемии № 07 - 08 от 19.12.2007 г.). Исследование по изучению эффективности применения пищевой биодобавки “Рекицен – РД” в качестве средства индивидуальной биологической профилактики было проведено на 30 добровольцах обоего пола в возрасте 45 – 50 лет, проживающих в районах воздействия атмосферных выбросов городских предприятий теплоэнергетики и не имеющих в сфере своей профессиональной деятельности контакта с производственными вредностями. Прием биологически активной добавки к пище проводился по 3 таблетки 3 раза в день. Продолжительность приема – 4 недели. Данный раздел работы выполнен с учетом этических принципов медицинских исследований с участием людей (Хельсинская декларация с поправками 1975 г., 1983 г., 1989 г., 1996 г., 2000 г., 2002 г.; Национальный стандарт РФ ГОСТ-Р 52379-2005 «Надлежащая клиническая практи- 71 ка» - ICH E6 GCP) [Протокол заседания Локального этического комитета Кировской госмедакадемии № 13 - 07 от 15.05.2013 г.]. У лиц, участвующих в исследовании, до приема БАД и после проведения курса приема БАД, в плазме крови определялись показатели, характеризующие процессы липопероксидации и антиоксидантную активность. Оценку процессов липопероксидации и состояние антиоксидантной активности проводили с помощью индуцированной пероксидом водорода и ионами железа хемилюминесценции (ХЛ) [157а]. Светосумму ХЛ определяли за 30 сек (S30) и 60 сек (S60), максимальную вспышку ХЛ (Imax) за исследуемое время на хемилюминометре Emilite 1105. Оценку общей антиоксидантной активности осуществляли методом ХЛ, определяя коэффициент отношения максимальной вспышки к светосумме за 30 сек (Imax/S30). Максимальный показатель фотовспышки (Imax) позволяет оценивать содержание первичных продуктов липопероксидации. Конечные продукты липопероксидации, с которыми дает реакцию 2 – тиобарбитуровая кислота (ТБК – ассоциированные продукты - ТБКап) определяли спектрофотометрически при длине волны 555 нм. Антиоксидантную активность (АОА) оценивали методом ХЛ по показателю светосуммы (S) за 60 сек; ее величина указывает на содержание радикалов, находящихся в конце свободнорадикальных реакций и поэтому обратно пропорциональна АОА. Из элементов системы антиоксидантной защиты в плазме крови определяли содержание церулоплазмина модифицированным методом с парафенилендиамином [80]. Липидную фракцию для определения диеновых конъюгатов (ДК) экстрагировали гептан-изопропаноловой смесью. В гепталовой фазе спектрофотометрически измеряли количество ДК при длине волны их максимального поглощения (233 нм). Статистическая обработка результатов экспериментальных исследо- 72 ваний проводилась с использованием программы SPSS for Windows, версия 18. Оценка нормальности распределения показателей в опытной и контрольной группах выполнена посредством критериев Колмогорова – Смирнова и Shapiro-Wilk. Поскольку данные критерии не выявили статистически значимых различий с нормальным распределением, изучаемые показатели представлены средней арифметической и стандартной ошибкой (M ± m). В качестве метода оценки статистической значимости различия величин в сравниваемых группах применен критерий Стьюдента для независимых совокупностей. Критическим уровнем значимости (р) проверки статистических гипотез принят уровень p < 0,05. 73 Глава III. ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РАЙОНАХ РАЗМЕЩЕНИЯ ТВЕРДОТОПЛИВНЫХ ТЭЦ. 3.1.Краткое описание основных принципов работы твердотопливных теплоэлектроцентралей. Теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) являются энергетическими предприятиями, вырабатывающими электрическую и тепловую энергию на базе использования твердого, жидкого и газообразного органического топлива. Рассмотрим принцип работы ТЭЦ, где в качестве основного топливного материала используется каменный уголь (рис. 2). Топливо в специальных железнодорожных вагонах - думпкарах (1) через разгрузочные устройства (2) с помощью ленточных транспортёров подаётся на дробильную установку (3), затем через питатели поступает в пылеугольные мельницы (4). Полученная угольная пыль пневмотранспортом через сепаратор и циклон (5) направляется в бункер угольной пыли (6). Из бункера угольная пыль специальными питателями подается к горелкам топочных камер котла (7). Газы, образующиеся при горении в топочной камере, после выхода из неё проходят последовательно газоходы котельной установки, где в пароперегревателе и водяном экономайзере отдают теплоту рабочему телу, а в воздухоподогревателе – подаваемому в паровой котёл воздуху. Затем газы направляются на пылегазоочистные установки (8, 9) и через трубу дымососами выбрасываются в атмосферу. Образовавшийся в паровом котле насыщенный пар поступает по паропроводу в паровую турбину (10) вращающую ротор электрического генератора (11). Выработанная электрическая энергия через повышающие трансформаторы поступает к внешним потребителям. Пар от турбины поступает к сетевым подогревателям воды (12), которая затем отводится по трубопроводам потребителям. 74 Рис. 2: Технологическая схема пылеугольной ТЭЦ: 1. железнодорожные вагоны; 2. разгрузочные устройства; 3. дробильная установка; 4. пылеугольные мельницы; 5. циклон; 6. бункер угольной пыли; 7. топочная камера котла; 8. циклон; 9. пылегазоочистные установки; 10. турбина; 11. генератор; 12. сетевые подогреватели. 75 3.2. Гигиеническая оценка состояния атмосферного воздуха в районах размещения городских теплоэлектроцентралей. Исследование проведено в городе Кирове, на территории которого размещены два крупных предприятия теплоэнергетики, специализирующиеся на снабжении электрической и тепловой энергией городских и районных потребителей – ТЭЦ-4, ТЭЦ-5. Общая мощность городских ТЭЦ: электрическая 1000 МВт/час, тепловая 2500 Гкал/час. Состав парка технологического оборудования: паровые котлы энергетические (БКЗ-210-140Ф, ТПЕ-430), водогрейные котлы (ПТВМ - 180), турбины (ПТ-60, ПТ-80). Все котлоагрегаты оборудованы золоуловителями типа МС-ВТИ. В качестве основного топливного материала на городских ТЭЦ используется каменный уголь Челябинского, Богословского и Кузнецкого месторождений. Содержание золы в перечисленных сортах углей составляет от 12,0 до 19,5 %, серы от 0,25 до 0,4 %. Резервным топливом являются торф, мазут, природный газ. Выброс в атмосферу дымовых газов, образующихся при сжигании в котлах минерального топлива, на ТЭЦ-4 осуществляется через три трубы высотой 150 метров, на ТЭЦ-5 через трубу высотой 180 метров. Для ТЭЦ-4 установлена санитарно-защитная зона радиусом 500 метров от источников выброса, с ограничением зоны нового строительства в радиусе 1200 метров, для ТЭЦ-5 радиусом 1000 метров. Ежегодно предприятиями ТЭЦ-4 и ТЭЦ-5 в атмосферный воздух выбрасывается до 3,8 тыс. тонн твердых и до 8,7 тыс. тонн газообразных веществ. Состав выбрасываемых в атмосферный воздух вредных веществ: оксид углерода (3,3 %), твердые частицы (30,7 %), диоксид серы (32,2 %), оксиды азота (в пересчете на NO2) – 33,8 %. В таблицах 1, 2 приведены результаты санитарно-химических анализов проб атмосферного воздуха, отобранных под факелом на различных расстояниях от предприятий теплоэнергетики. 76 Таблица 1 Среднегодовые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе районов размещения предприятий теплоэнергетики (M m, мг/м3) Район размещения ТЭЦ – 4 Расстояние от ТЭЦ (км) CO SO2 NO NO2 0,5 1,54±0,17 0,04±0,00026 0,024±0,004 0,032±0,001 1,0 1,48±0,13 0,037±0,0036 0,019±0,001 0,030±0,0067 3,0 0,60±0,05 0,025±0,0017 0,015±0,001 0,028±0,0018 5,0 0,54±0,03 0,020±0,0014 0,012±0,001 0,020±0,0015 77 Таблица 2 Среднегодовые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе районов размещения предприятий теплоэнергетики (M m, мг/м3) Район размещения ТЭЦ – 5 Расстояние от ТЭЦ (км) CO SO2 NO NO2 0,5 1,65±0,25 0,038±0,0004 0,017±0,008 0,040±0,008 1,0 1,45±0,19 0,030±0,0034 0,013±0,006 0,035±0,006 3,0 0,68±0,047 0,025±0,0027 0,01±0,0012 0,030±0,0018 5,0 0,50±0,04 0,020±0,0018 0,01±0,0008 0,025±0,001 78 Как видно из данных таблиц, среднегодовые концентрации оксида углерода (ПДКс.с. = 3,0 мг/м3), диоксида серы (ПДКс.с. = 0,05 мг/м3), оксида азота (ПДКс.с. = 0,06 мг/м3) и диоксида азота (ПДКс.с. = 0,04 мг/м3) не превышали установленных величин среднесуточных предельно-допустимых концентраций на расстоянии 0,5 - 5,0 км от предприятий теплоэнергетики. Вместе с тем, при суммарной количественной оценке опасности загрязнения при одновременном присутствии оксида углерода, диоксида серы, оксида азота и диоксида азота, индекс опасности (HI) превышал 1,0 даже в 5-ти километровой зоне (табл. 3). Таблица 3 Величины индекса опасности (HI) в районах размещения городских ТЭЦ Расстояние от ТЭЦ (км) Район размещения ТЭЦ - 4 Район размещения ТЭЦ - 5 0,5 2,51 3,47 1,0 2,34 2,16 3,0 1,65 1,63 5,0 1,28 1,34 При сжигании каменного угля при температуре выше 1200OC образуется летучая зола, величина выброса которой в атмосферный воздух зависит от количества сжигаемого топлива, его зольности, технологии сжигания и эффективности золоулавливания. Выбрасываемая в атмосферный воздух летучая зола содержит SiO2 46,7-57,0 %, Al2O3 39,0 - 40,5 %, Fe203 9,82 - 12,1 %, CaO 3,9-4,4 %, MgO 1,4-2,3 %, K2O 1,3 - 1,7 %. Кроме перечисленных соединений химический состав летучей золы характеризуется присутствием целого ряда химиче- 79 ских элементов (мышьяк, фтор, тяжелые металлы, гафний, литий, стронций и др.), однако в количестве весьма незначительном, составляющем от сотых до тысячных и более процентов (табл. 4). Таблица 4 Химический состав пылевыбросов предприятий теплоэнергетики Компоненты Содержание компонентов, %% Образец ТЭЦ - 4 Образец ТЭЦ - 5 SiO2 57,01 46,77 Al2O3 40,50 39,07 Fe2O3 12,10 9,82 CaO 3,92 4,41 MgO 1,40 2,30 K2O 1,30 1,70 Na2O 0,20 0,009 As 0,0004 0,0003 F 0,0002 0.0007 Ni 0,001 0,0005 Pb 0,00009 0,0007 Cu 0,001 0,001 Zn 0,001 0,002 Cr 0,002 0,0018 Mn 0,006 0,01 Li 0,0004 0,001 Sr 0,0006 0,002 Cd 0,00004 0,00004 V 0,001 0,002 Ga 0,002 0,003 80 Аэрозоли летучей золы имеют следующий фазово-минералогический состав: Al2SiO4 - 63,5 %, Fe2SiO4 - 21,5%, Ca3SiO4 - 7,3 %, нераспознанные фазы - 5,7 %. Таким образом, аэрозоли летучей золы предприятий теплоэнергетики представляют собой сложные силикатные системы, в которых основное значение имеют силикаты алюминия, железа и кальция. В таблице 5 представлены результаты анализа проб атмосферного воздуха на содержание взвешенных веществ, отобранных на различных расстояниях от предприятий теплоэнергетики. Таблица 5 Среднегодовые концентрации взвешенных частиц в атмосферном воздухе районов размещения предприятий теплоэнергетики (TSP, M m, мг/м3) Расстояние от ТЭЦ (км) Район размещения ТЭЦ - 4 Район размещения ТЭЦ - 5 0,5 0,40±0,03 0,33±0,018 1,0 0,38±0,02 0,30±0,017 3,0 0,31±0,03 0,27±0,020 5,0 0,25±0,02 0,20±0,015 Как видно из данной таблицы среднегодовые концентрации взвешенных веществ превышали установленную величину предельно-допустимой концентрации (ПДКс.с. = 0,15 мг/м3) на расстоянии 0,5 - 5,0 км от ТЭЦ - 4 соответственно в 2,6 и 1,6 раза, от ТЭЦ – 5 соответственно в 2,2 и 1,3 раза; величину референтной концентрации (RfC = 0,075 мг/м3) на расстоянии 0,5 - 5,0 км от ТЭЦ - 4 соответственно в 5,3 и 3,3 раза, от ТЭЦ – 5 соответственно в 4,4 и 2,6 раза. На исследуемой территории наблюдается сезонная динамика изменения величин концентраций взвешенных веществ в атмосферном воздухе (рис. 3). Так, пиковые значения среднемесячных концентраций взвешенных веществ определялись в холодный период года, когда городские ПТЭ работают с максимальной производственной нагрузкой. 81 0,5 0,45 концентрации мг/м 3 0,4 Зона влияния ТЭЦ - 4 Зона влияния ТЭЦ - 5 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII месяцы года Рис. 3: Среднемесячные концентрации взвешенных веществ в атмосферном воздухе на расстоянии 1 км от ТЭЦ. 82 Наблюдаемая сезонность изменения концентраций дополнительно свидетельствует о том, что размещенные на территории г. Кирова предприятия теплоэнергетики являются основными источниками поступления взвешенных частиц в атмосферный воздух данного населенного пункта. Наряду с химическим составом пыли и ее концентрацией в атмосферном воздухе, важное эколого-гигиеническое значение имеет распределение частиц по размерам. Дисперсность пылевых частиц оказывает влияние на характер биологического действия пыли, в частности, определяет в той или иной степени преимущественный уровень первичного отложения пыли в дыхательных путях, способность пыли к элиминации. Дисперсностью пылевых частиц во многом определяется интенсивность генерации фагоцитами активных форм кислорода [27]. Характеристика дисперсного состава пылевых частиц, витающих в приземном слое атмосферы на различных расстояниях от ТЭЦ, представлена на рисунке 4. Как видно из представленных на рисунке 16 диаграмм, процентное распределение взвешенных частиц по величине аэродинамического размера на различных расстояниях от городских предприятий теплоэнергетики неодинаковое. Так, на расстоянии 1,0 км от ПТЭ дисперсный состав характеризуется преобладанием частиц размером от 1,0 до 2,5 мкм (37,6%). Начиная с 3 -х километровой зоны дисперсный состав сдвигается в сторону преобладания частиц более мелкодисперсных фракций (до 1,0 мкм – 38,2%, от 1,0 мкм до 2,5 мкм – 32,3%). В 5-ти километровой зоне 52,6% взвешенных частиц имеют размеры до 1,0 мкм, 43,1% от 1,0 до 2,5 мкм. Анализируя данные кониометрического исследования можно сделать вывод, что для частиц выбрасываемой в атмосферный воздух летучей золы ПТЭ характерно значительное преобладание мелкодисперсных фракций. 83 60 52,6 50 43,1 40 38,2 37,6 % 1км 30 3 км 32,3 25,8 5 км 21 20 17,7 10,2 10 8,6 3,2 0,8 0 до 1 1 - 2,5 2,5 - 5 МКМ 5 - 10 5,4 3,2 0,3 более 10 Рис. 4: Дисперсный состав взвешенных частиц, витающих в атмосферного воздухе районов размещения ТЭЦ. 84 Такое преобладание связано с преимущественным конденсационным механизмом образования выбрасываемых из горловин высотных труб аэрозолей и применением пылеочистных установок улавливающих пыль более грубых фракций. Морфологический состав, витающих в приземном слое атмосферного воздуха пылевых частиц, представлен в виде агломератов небольших полупрозрачных сфер или в виде пористых частиц, вероятно не полностью сгоревшего углеродистого вещества (рис. 5). 1 мкм [__] Рис. 5: Микрофотография пылевых частиц. По данным геохимических исследований пробы почвы, отобранные в районах размещения ТЭЦ, по сравнению с образцами почвы южного сектора городской территории (контрольный район), содержат статистически значимое (p < 0,05) повышенное количество Mn, Pb, Cu, Zn, Sn, Ni, V, Cr, S, F, т.е. тех элементов, которые являются специфичными для атмосферных выбросов городских предприятий теплоэнергетики (табл. 6). 85 Таблица 6 Содержание химических элементов в почве на территории г. Кирова (г/т, M±m) Химические элементы Исследуемые районы Фон (поля, леса) Южный сектор 352,8±1,42* Район ТЭЦ - 5 Район ТЭЦ - 4 Ba 315,0±1,46 362,2±1,40** 365,4±1,40** Mn 587,0±2,62 Pb 12,3±1,03 21,89±1,95* Cr 108,6±1,71 119,46±1,49* 129,23±1,5** Sn 2,3±0,20 3,19±0,20* 3,29±0,24 3,59±0,55 Ni 70,0±2,31 94,5±1,80* 114,1±1,82** 105,7±2,07** V 83,6±2,16 90,29±2,80 102,83±1,9** 104,5±1,8** Cu 53,6±1,6 54,67±1,48 73,43±1,4** Zn 109,7±2,24 133,83±2,37* Zr 103,0±2,35 108,15±2,31 111,24±1,29 121,54±1,5** Sr 128,4±1,31 138,5±1,44* 138,9±1,32 139,1±1,30 F 182,0±1,96 12,94±2,11* 232,96±2,4** 240,24±2,4** S 318,0±2,04 1068,34±1,75* 1291,4±1,6** 1449,9±2,0** 24,72±2,03 26,19±1,91 142,26±1,4** 100,77±2,4** 184,30±2,8** 198,56±2,4** 372,06±1,89* 394,32±1,8** 435,66±2,2** * - разница статистически достоверная с фоновым содержанием (p < 0,05) ** - разница статистически достоверная с южным сектором (p< 0,05) 86 В районах размещения городских ТЭЦ суммарный показатель загрязнения почвы (Zc) статистически значимо выше (p< 0,05) по сравнению с контрольным южным районом (табл. 7). Таблица 7 Суммарный показатель загрязнения почвы на территории городских районов (Zc) Кратность превышения фонового содержания Химические химических элементов элементы Район размещения Район размещения Южный сектор ТЭЦ - 5 ТЭЦ - 4 Ba 1,12 1,15 1,16 Mn 1,82 2,20 2,47 Pb 1,78 2,01 2,13 Cr 1,10 1,19 1,31 Sn 1,39 1,43 1,56 Ni 1,35 1,63 1,51 V 1,08 1,23 1,25 Cu 1,02 1,37 1,88 Zn 1,22 1,68 1,81 Zr 1,05 1,08 1,18 Co 1,25 1,27 1,31 Sr 1,08 1,08 1,08 F 1,17 1,28 1,32 S 1,17 1,24 1,37 Zc (М±m) 17,60±0,19 19,84±0,28* 21,34±0,32* * - различия с южным сектором статистически значимы (p< 0,05). Протяженность полей повышенных концентраций Mn, Pb, Cu, Zn, Sn, Ni, V, Cr, S, F составляет примерно, в соответствии с розой ветров, до 1,5 – 2,0 км от предприятий теплоэнергетики. 87 По данным анализа уровней загрязненности атмосферного воздуха вредными химическими веществами по рецепторным точкам и расчета коэффициента комплексного загрязнения атмосферного воздуха (K’) на городской территории были выделены 5 районов, которые отличались по степени загрязненности атмосферного воздуха (рис. 6, табл. 8, таб. 9). Наиболее интенсивные уровни загрязнения атмосферного воздуха установлены в северо-западном (K’ = 96,45) и юго-западном (K’ = 92,6) секторах городской территории, где размещаются энергетические объекты – ТЭЦ -4, ТЭЦ -5 (Районы №№ 1, 2). Относительно высокий уровень загрязненности атмосферного воздуха определен в центральном (K’ = 86,85) и юго-восточном (K’ = 70,58) секторах городской территории, входящих в зоны влияния атмосферных выбросов ПТЭ (Районы №№ 3, 4). Наименьший показатель загрязнения атмосферного воздуха (K’ = 48,19) установлен в южном секторе, который был выбран в качестве контрольной территории (Район № 5; различие с показателями районов №№ 1, 2, 3, 4 статистически значимое – p<0,05). В таблице 10 приведены данные расчета коэффициентов концентраций взвешенных веществ по суммарной запыленности (TSP) КсВ.В. и фракционным концентрациям Кс РМ 10 и Кс РМ 2,5 Как видно из данной таблицы наиболее интенсивные уровни загрязнения атмосферного воздуха взвешенными веществами установлены в северо-западном (КсВ.В. = 3,55±0,26) и юго-западном (КсВ.В. = 3,20±0,23) секторах городской территории, где размещаются энергетические объекты (Районы №№ 1, 2). Относительно высокий уровень загрязненности атмосферного воздуха взвешенными веществами определен в центральном (КсВ.В. = 2,94±0,21) и юго-восточном (КсВ.В. = 2,88±0,20) секторах городской территории, входящих в зоны влияния атмосферных выбросов предприятий теплоэнергетики (Районы №№ 3, 4). 88 Рис. 6. Карта- схема гигиенического районирования территории г. Кирова. 1- Район размещения ТЭЦ - 4. 2- Район размещения ТЭЦ - 5. 3- Зона влияния атмосферных выбросов ТЭЦ - 4. 4- Зона влияния атмосферных выбросов ТЭЦ - 5. 5- Контрольный район. 89 Таблица 8 Среднегодовые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе городских районов (M±m, мг/м3) Районы исследования Атмосферный загрязнитель Взвешенные в-ва Оксид углерода Сера диоксид Азота оксид Азота диоксид Фенол Формальдегид Бензол Ксилол Толуол Этилбензол Бенз(а)пирен Р-н размещения ТЭЦ - 4 (№ 1) Р-н размещения ТЭЦ – 5 (№ 2) 0,266±0,015 1,160±0,08 0,023±0,0018 0,024±0,0015 0,0187±0,0011 0,00452±0,00023 0,01±0,00096 0,0079±0,00048 0,0253±0,0016 0,038±0,0027 0,0065±0,0004 0,000001±0,0000008 0,240±0,021 1,150±0,075 0,02±0,0015 0,021±0,002 0,017±0,0012 0,0042±0,0003 0,01±0,00055 0,0081±0,00054 0,026±0,0018 0,02±0,0013 0,007±0,0005 0,000001±0,0000001 Зона влияния Зона влияния атмосферных выбро- атмосферных выбросов сов ТЭЦ – 4 (№ 3) ТЭЦ – 5 (№ 4) 0,220±0,014 1,484±0,010 0,021±0,0014 0,023±0,0016 0,019±0,0010 0,00435±0,00032 0,01±0,0010 0,014±0,00087 0,028±0,0020 0,045±0,0025 0,0068±0,00040 - 0,216±0,020 0,970±0,057 0,017±0,00092 0,016±0,00076 0,014±0,0010 0,004±0,00026 0,005±0,00030 0,0084±0,00078 0,026±0,0017 0,034±0,0024 0,0067±0,00056 - Контрольный район (№ 5) 0,156±0,011 0,400±0,025 0,01±0,00087 0,008±0,00052 0,004±0,00020 0,002±0,00012 0,0053±0,00040 0,003±0,00016 0,013±0,0010 0,017±0,00078 0,002±0,00015 - 90 Таблица 9 Комплексная оценка загрязнения атмосферного воздуха в исследуемых городских районах Кратность превышения ПДКС С Атмосферный загрязнитель Р-н размещения ТЭЦ - 4 (№ 1) Р-н размещения ТЭЦ – 5 (№ 2) Взвешенные в-ва Оксид углерода Сера диоксид Азота оксид Азота диоксид Фенол Формальдегид Бензол Ксилол Толуол Этилбензол Бенз(а)пирен 1,770 0,563 0,608 0,575 0,644 1,594 3,510 0,256 0,304 0,240 0,510 1,000 1,680 0,575 0,562 0,563 0,615 1,530 3,413 0,240 0,240 0,235 0,460 1,000 SД SПДК K' 11,574 12 96,45 11,113 12 92,6 Районы исследования Зона влияния Зона влияния атмосферных выбросов атмосферных выбросов ТЭЦ – 4 (№ 3) ТЭЦ – 5 (№ 4) 1,554 1,440 0,498 0,423 0,500 0,440 0,550 0,406 0,525 0,455 1,451 1,333 3,333 2,560 0,208 0,184 0,264 0,130 0,183 0,057 0,488 0,335 9,554 11 86,85 7,763 11 70,58 Контрольный район (№ 5) 1,040 0,333 0,200 0,383 0,343 0,863 1,866 0,030 0,065 0,028 0,150 5,301 11 48,19 91 Таблица 10 Расчетные коэффициенты концентраций взвешенных веществ в атмосферном воздухе исследуемых городских районов Районы исследования Показатели Зона влияния Р-н размещения Р-н размещения атмосферных выбросов ТЭЦ - 4 (№ 1) ТЭЦ – 5 (№ 2) ТЭЦ – 4 (№ 3) Зона влияния атмосферных выбросов ТЭЦ – 5 (№ 4) Контрольный район (№ 5) Взвешенные в-ва 0,266 0,240 0,220 0,216 0,156 КсВ.В. 3,55 3,20 2,94 2,88 2,08 РМ10 0,146 0,132 0,121 0,119 0,085 Кс РМ 10 2,92 2,64 2,42 2,38 1,716 РМ2,5 0,069 0,062 0,0571 0,056 0,04 Кс РМ 2,5 4,60 4,13 3,81 3,74 2,60 92 Наименьший показатель загрязнения атмосферного воздуха взвешенными веществами (Кс В.В. = 2,08±0,20) установлен в южном секторе городской территории (район № 5); различие с показателями районов №№ 1, 2, 3, 4 статистически значимое – p<0,05). При характеристике многокомпонентного аэротехногенного загрязнения исследуемой городской территории методом выделения главных компонент определены 3 фактора, объясняющие 81% полной дисперсии переменных - 55 %, 17 % и 9 % соответственно (табл. 11). Из представленных в таблице 11 величин факторной нагрузки переменных на выделенные компоненты (выраженных в виде коэффициентов корреляции Пирсона) видно, что с фактором № 1 наибольшую корреляцию имеют концентрации в атмосферном воздухе взвешенных веществ, оксидов серы и азота. Следует отметить, что концентрации перечисленных веществ коррелируют только с данным фактором. Несколько меньшее значение коэффициента корреляции наблюдается у этилбензола и формальдегида, однако, и здесь связь сильная и прямая. В меньшей степени нагрузка на фактор № 1 выражена у атмосферных концентраций ксилола, оксида углерода и бензпирена (прямая средней силы связь). Наибольшую нагрузку на фактор № 2 оказывают концентрации в атмосферном воздухе ароматических углеводородов – бензола и толуола, оксида углерода (сильная прямая корреляционная зависимость). Атмосферная концентрация бензола коррелирует только с данным фактором и имеет здесь максимальное значение. В меньшей степени с фактором № 2 коррелируют другие ароматические углеводороды – ксилол и этилбензол, формальдегид (прямая средней силы связь). Фактор № 3 имеет сильную прямую корреляционную связь с атмосферной концентрацией фенола, и связь средней силы – с концентрацией толуола. Таким образом, выделенные компоненты отличаются по составу веществ, оказывающих нагрузку на каждый фактор. 93 Таблица 11 Факторные нагрузки на выделенные компоненты №1 % дисперсии: 55 0,87 Факторы (компоненты) №2 % дисперсии: 17 - №3 % дисперсии: 9 - Взвешенные вещества 0,87 - - Азота оксид 0,82 - - Азота диоксид 0,81 - - Этилбензол 0,74 0,47 - Формальдегид 0,73 0,49 - Ксилол 0,63 0,36 - Бензол - 0,92 - Толуол 0,29 0,76 0,44 Углерода оксид 0,60 0,73 - - 0,30 0,92 0,40 0,23 - Контролируемые загрязнители атмосферного воздуха Сера диоксид Фенол Бензпирен 94 В таблице 12 представлены связи выявленных факторов с показателями, характеризующими качество атмосферного воздуха городской среды. Таблица 12 Связь выявленных факторов с показателями качества атмосферного воздуха городской территории Фактор Фактор Фактор №1 №2 №3 Коэффициент комплексного загрязнения атмосферного воздуха (K`) 0,72* 0,42* 0,13 Относительный уровень загрязнения атмосферного воздуха за счет автотранспорта 0,53* 0,65* 0,18 Показатели качества атмосферного воздуха * - уровень значимости коэффициента корреляции p<0,05 Как видно из данной таблицы, фактор № 1, в котором преобладает пылегазовый компонент и ряд углеводородов, имеет сильную прямую корреляционную связь с показателем комплексного загрязнения атмосферного воздуха и связь средней силы с показателем загрязнения атмосферного воздуха за счет автотранспорта. Напротив, фактор № 2 (бензол и др. ароматические углеводороды, оксид углерода) в большей степени связан с уровнем загрязнения за счет выбросов автотранспорта, чем с комплексным загрязнением атмосферного воздуха. Между фактором № 3 (фенол) и показателями загрязнения атмосферного воздуха статистически значимая корреляционная связь не выявлена. Исходя из анализа связей между выявленными факторами и показателями, отражающими качество атмосферного воздуха, можно сделать вывод, что фактор № 1 является более универсальным, характерным для 95 комплексного загрязнения атмосферного воздуха, основными источниками которого в городской среде являются предприятия теплоэнергетики и автотранспорт. Состав загрязнителей, ассоциированных с данным фактором, подтверждает это предположение – взвешенные вещества, оксиды азота и серы являются основными компонентами выбросов, образующихся при сгорании твердого и жидкого органического топлива – угля, торфа, мазута. Фактор № 2 более специфичен для загрязнения атмосферного воздуха за счет автотранспорта – действительно, основным источником бензола и оксида углерода в городской среде принято считать сгорание бензина. Кроме того, по данным ряда авторов, повышенная концентрация бензола нередко регистрируется рядом с автозаправочными станциями, которые, как правило, располагаются в районах прохождения крупных транспортных потоков [158, 162, 194]. Фактор № 3, отражающий выбросы фенола в атмосферный воздух, вносит незначительный вклад в уровень загрязнения атмосферного воздуха, что можно объяснить отсутствием на исследуемой территории крупных источников поступления данного химического вещества в окружающую среду (химическое производство и предприятия, производящие полимеры и др.). 3.3. Гигиеническая характеристика качества водопроводной питьевой воды и акустического режима на исследуемой городской территории. Учитывая, что для городских условий характерны режимы сочетания многосредовых воздействий на организм человека химических веществ, физических и биологических факторов, нами с целью определение структуры детерминирующих факторов была дана гигиеническая оценка качества водопроводной питьевой воды и акустического режима на территории г. Кирова. 96 Снабжение питьевой водой населения г. Кирова осуществляется через коммунальный водопровод, обеспечивающий водой около 90 % населения города. Основным источником водоснабжения центральных районов города (Ленинский, Первомайский, Октябрьский) является река Вятка, испытывающая достаточно интенсивную антропотехногенную нагрузку. По данным санитарно-эпидемиологической службы 94 % проб воды из реки не соответствует санитарным требованиям СанПиН 2.1.5.980 - 00 по санитарно-химическим показателям. В воде реки Вятка периодически обнаруживаются превышения ПДК по железу (2,5 раза), марганцу (2,0 раза), фенолу и нефтепродуктам (1,5 раза), поверхностно-активным веществам (1,2 раза), БПК (1,2 раза), ХПК (2,0 раза). Опасность реки Вятки в эпидемиологическом отношении требует постоянного обеззараживания питьевой воды повышенными дозами хлора. По данным территориального Центра гигиены и эпидемиологии в более 50 % исследованных проб воды коммунального водопровода концентрации остаточного хлора превышают нормируемую величину и составляют 1,1 – 1,5 ПДК. Аварийное состояние водопроводных сетей центральных районов города приводит к ухудшению органолептических показателей качества воды и повышению содержания в распределительной сети железа (в среднем 2,5 мг/л). В южном секторе городской территории (Нововятский район) водоснабжение осуществляется из скважин. По данным территориального Центра гигиены и эпидемиологии качество питьевой воды, подаваемой в распределительные сети из скважин, в 95 % отобранных проб соответствует санитарно - гигиеническим нормативам. Как видно из приведенных в таблице 13 данных, наиболее высокие величины показателя суммарного химического загрязнения питьевой воды (Квода) отмечались в разводящей сети коммунального водопровода центральных городских районов. 97 Таблица 13 Суммарное химическое загрязнение воды в разводящей сети коммунального водопровода на административных территориях г. Кирова (M±m) Городские административные районы Показатель К вода Ленинский Первомайский Октябрьский Нововятский 3,55±0,13* 3,52±0,12* 3,18±0,20* 2,14±0,11 * - различия c показателями IV района статистически значимы (p < 0,05). В южном секторе городской территории величина показателя суммарного химического загрязнения питьевой воды (Квода) была статистически значимо (p < 0,05) ниже по сравнению c показателями центральных районов за счет статистически значимо (p < 0,05) низких показателей, характеризующих запах, мутность, жесткость, содержание железа, алюминия, бора, сульфатов, марганца, хрома, меди, цинка (данная территория выбрана в качестве контрольной). Как видно из приведенных в таблице 14 данных, в период с 7 до 23 часов, средние значения эквивалентного уровня шума в городских жилых застройках не превышали нормативный уровень (LAэкв) для территорий жилой застройки (55 дБ А) [Табл.3 СН 2.2.4/2.1.8.562-96]. Во временной период с 23 до 7 часов эквивалентные уровни шума превышали нормативный уровень (45 дБ А) от 1,6 до 6,5 дБ в жилых районах расположенных вблизи автомагистралей для транзитного транспорта, автомагистралей общегородского значения, полотна железной дороги. 98 Таблица 14 Результаты исследования шумовой нагрузки на территории г. Кирова Эквивалентный уровень шума, дБ А Районы наблюдения (М±m) Время суток с 7 до 23 ч с 23 до 7 ч Жилые застройки вблизи 53,8 ± 1,57 51,5 ± 1,40 автомагистралей для транзит- 54,2 ± 1,28 50,7 ± 1,32 ного транспорта 52,6 ± 1,50 50,2 ± 1,25 Жилые застройки вблизи 52,7 ± 1,65 46,8 ± 1,48 автомагистралей общегород- 51,5 ± 1,30 47,3 ± 1,35 ского значения 52,8 ± 1,42 46,6 ± 1,53 Жилые застройки вблизи 50,7 ± 1,42 47,0 ± 1,60 51,3 ± 1,27 49,2 ± 1,34 Жилые застройки вблизи 45,3 ± 1,52 35,8 ± 1,28 энергетических и промыш- 47,4 ± 1,40 38,2 ± 1,12 ленных объектов 47,6 ± 1,22 37,4 ± 1,32 37,8 ± 1,15 35,3 ± 1,17 полотна железной дороги Жилые застройки в районах отсутствия внешних источников шума 99 Глава IV. ЭКОЛОГО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ, ПРОЖИВАЮЩЕГО В РАЙОНАХ РАЗМЕЩЕНИЯ ТВЕРДОТОПЛИВНЫХ ТЭЦ. 4.1. Общая заболеваемость взрослого населения. По данным медико-статистического распространенности заболеваний анализа среди общий взрослого уровень населения, проживающего в районах размещения ТЭЦ и на территориях влияния их атмосферных выбросов, был статистически значимо (p0,05) выше уровня распространенности заболеваний среди взрослого населения контрольного района (рис. 7). 1446,06 1600 1377,2 1337,94 1128,89 Уровень на 1000 взр. нас. 1400 1019,81 1200 1000 800 600 400 200 0 Район № 1 Район № 2 Район № 3 Район № 4 Район № 5 Рис. 7: Общий уровень распространенности заболеваний среди взрослого населения в исследуемых районах. Как видно из приведенных в таблице 15 данных, повышение общего уровня распространенности заболеваний обусловлено статистически значимым (p < 0,05) увеличением, по сравнению с показателями контрольного района, частоты распространенности заболеваний фактически по всем классам болезней, кроме болезней эндокринной и нервной систем. 100 Таблица 15 Уровень распространенности заболеваний по классам болезней среди взрослого населения районов исследования (‰, P±m) Новообразования Болезни крови Б-и эндокринной системы Болезни нервной системы Болезни глаза Болезни уха Б-и с-мы кровообращения Болезни органов дыхания Б-и органов пищеварения Болезни кожи 20,56 ±0,51* 5,02±0,22* 60,04±1,75 16,03±0,46 163,13±1,11* 57,92±0,67* 336,12±1,35* 286,60±1,24* 96,20±0,38* 20,54±0,39* 17,60±0,88* 4,87±0,18 61,02±2,05 15,40±1,18 158,84±1,10* 61,44±1,51* 332,05±2,74* 288,80±2,72* 67,24±1,54* 18,11±0,75* Зона влияния атмосферных выбросов ТЭЦ – 4 (№ 3) 14,40±0,34* 5,07±0,27* 60,75±1,98 14,85±0,30 160,02±1,02* 37,94±0,54* 297,60±1,36* 252,20±1,30* 86,95±0,80* 16,37±0,35* Б-и костно-мыш. системы 181,82±1,10* 168,84±2,31 163,61±1,02 123,86±0,88 164,92±1,59 Болезни мочепол. системы Общий уровень 57,50±0,81* 1446,06±47,21* 52,94±1,03* 1337,94±48,92* 49,76±0,62* 1377,20±43,77* 42,07±0,65* 1128,89±41,34* 30,92±0,87 1019,81±35,19 Класс болезней Р-н размещения Р-н размещения ТЭЦ - 4 (№ 1) ТЭЦ – 5 (№ 2) * - различия c контрольным районом статистически значимы (p < 0,05) Зона влияния атмосферных выбросов ТЭЦ – 5 (№ 4) 12,07±0,29* 4,22±0,17 58,81±0,77 16,12±0,60 128,78±0,90 50,14±0,58* 272,81±2,74* 198,24±1,03* 70,70±0,69* 15,10±0,41* Контрольный район (№ 5) 10,81±0,53 4,18±0,33 56,40±1,12 14,62±0,56 138,16±1,78 34,56±0,94 243,14±2,21 168,58±1,93 57,32±1,19 14,02±0,23 101 Таблица 16 Величины относительного риска по классам болезней среди взрослого населения районов влияния атмосферных выбросов предприятий теплоэнергетики Новообразования Болезни крови Б-и эндокринной системы Болезни нервной системы Болезни глаза Болезни уха Б-и с-мы кровообращения Болезни органов дыхания Б-и органов пищеварения Болезни кожи 1,90 1,20 1,18 1,67 1,38 1,70 1,68 1,63 1,14 1,77 1,36 1,71 1,17 Зона влияния атмосферных выбросов ТЭЦ – 4 (№ 3) 1,33 1,21 1,15 1,10 1,22 1,50 1,52 1,46 1,30 1,17 1,10 Б-и костно-мыш. системы 1,10 - - - Болезни мочепол. системы Общий уровень 1,86 1,42 1,71 1,31 1,61 1,35 1,36 1,11 Класс болезней Р-н размещения Р-н размещения ТЭЦ - 4 (№ 1) ТЭЦ – 5 (№ 2) Зона влияния атмосферных выбросов ТЭЦ – 5 (№ 4) 1,12 1,46 1,12 1,17 1,23 Примечание: ( – ) в данном районе уровень заболеваемости не имеет статистически значимого различия с контрольным районом (p > 0,05). 102 Наиболее высокие значения относительного риска развития заболеваний среди взрослого населения районов размещения энергетических предприятий и районов, входящих в зоны влияния их атмосферных выбросов, приходятся на новообразования, болезни мочеполовой системы, уха и сосцевидного отростка, органов дыхания, органов пищеварения, кожи и подкожной клетчатки, системы кровообращения (табл. 16). Анализ структуры распространенности заболеваний среди взрослого населения районов влияния атмосферных выбросов ПТЭ показал, что наиболее высокий удельный вес приходится на болезни системы кровообращения - 17,22 %, второе место занимают болезни органов пищеварения - 15,10 %, третье - болезни органов дыхания (14,11 %), четвертое - болезни костно-мышечной системы (9,80 %), пятое - болезни мочеполовой системы (8,90 %). Далее следуют болезни глаза и его придаточного аппарата - 6,16 %, уха и сосцевидного отростка – 4,06 %, кожи и подкожной клетчатки – 3,83 %, эндокринной системы – 3,50 %, новообразования – 3,03 %, болезни крови и кроветворных органов – 0,69, нервной системы – 0,59 %, прочие болезни – 6,43 % (рис. 8). Рис. 8: Структура распространенности заболеваний среди взрослого населения районов влияния атмосферных выбросов ПТЭ (%%). 103 При более детальном рассмотрении в структуре онкологических заболеваний 33,6 % составляли злокачественные новообразования органов пищеварения, 21,6% органов дыхания. Среди болезней эндокринной системы наибольший удельный вес (61,2%) приходился на сахарный диабет, болезней крови и органов кроветворения на анемии (50,4%), болезней органов дыхания на острые респираторные заболевания (41,8%) и хронические бронхиты (33,3%), болезней кожи и подкожной клетчатки на дерматиты (24,6%), болезней костно-мышечной системы на артрозы (34,8%), болезней мочеполовой системы на гломерулярные, тубулоинтерстициальные болезни почек (22,8%). В классе болезней системы кровообращения наибольший удельный вес составляли ишемическая болезнь сердца (38,3%) и гипертоническая болезнь (24,3%). Класс болезней органов пищеварения в основном был представлен гастритами и дуоденитом (15,3%), желчно-каменной болезнью, холециститом, холангитом (12,8% ). Структура распространенности заболеваний среди взрослого населения контрольного района была примерно одинаковой со структурой районов влияния атмосферных выбросов ПТЭ. Исключение составляли новообразования (1,08 %), болезни нервной системы (1,32 %), уха и сосцевидного отростка (0,6 %), прочие болезни (23,1 %) Влияние аэротехногенных загрязнителей на общий уровень распространенности заболеваний среди взрослого населения районов размещения ПТЭ подтверждается данными регрессионного анализа. Как видно из представленных на рисунке 9 данных, регрессионный анализ позволил выявить четкую зависимость (совпадение модели с фактическими данными) общего уровня распространенности заболеваний от степени загрязненности атмосферного воздуха вредными химическими веществами (на рисунке ось абсцисс – величины показателя комплексного загрязнения атмосферного воздуха - К' , ось ординат - общий уровень распространенности заболеваний, ‰). 104 Уровень на 1000 взр. нас. 1600 1200 1000 1446,06 1377,2 1400 1337,94 1019,81 1128,89 Фактический уровень 800 Предсказанное Y 600 400 200 0 48,19 70,58 86,85 92,6 96,45 К' Рис. 9: Регрессионная зависимость общего уровня распространенности заболеваний от степени загрязненности атмосферного воздуха. Выявленная зависимость является прямой, сильной и статистически значимой (r = 0,963, r2 = 0,928, F = 38,78, p = 0,008; y = 8,73 × K’ + 572,14). По величине коэффициента детерминации статистически значимая, высокая степень зависимости уровней распространенности заболеваний по отдельным классам болезней от качества атмосферного воздуха была установлена с болезнями системы кровообращения (93,4 %), органов дыхания (87,0 %), мочеполовой системы (83,6 %), новообразованиями (78,6 %), болезнями кожи и подкожной клетчатки (77,5 %). По остальным классам болезней связь частоты распространенности заболеваний с уровнями загрязненности атмосферного воздуха была статистически не значимой (p > 0,05) (табл. 17). 105 Таблица 17 Зависимость частоты распространенности заболеваний по классам болезней среди взрослого населения от уровня загрязненности атмосферного воздуха (К') Класс болезней r r2 F p 0,886 0,786 11,02 0,04 Болезни крови, кроветворных органов 0,613 0,376 1,80 0,2 Болезни эндокринной системы 0,672 0,452 2,47 0,2 Болезни нервной системы 0,598 0,358 1,67 0,3 Болезни глаза 0,720 0,519 3,24 0,1 Болезни уха и сосцевидного отростка 0,714 0,510 3,13 0,2 0,966 0,934 42,48 0,007 0,932 0,869 19,92 0,02 0,756 0,572 4,01 0,1 0,880 0,775 10,37 0,04 0,395 0,156 0,55 0,5 0,914 0,836 15,40 0,02 Новообразования y = 0,18 × K’ + 0,948 Болезни системы кровообращения y = 1,92 × K’ + 144,27 Болезни органов дыхания y = 1,14 × K’ – 37,82 Болезни органов пищеварения Болезни кожи и подкожной клетчатки y = 0,11 × K’ + 7,81 Болезни костно-мышечной системы Болезни мочеполовой системы y = 2,73 × K’ + 19,30 106 Как показали результаты эколого-эпидемиологического исследования, наиболее высокий общий уровень первичной заболеваемости и распространенности болезней системы кровообращения наблюдался среди взрослого населения, проживающего на территориях районов №№ 1, 2 (соответственно 31,16±1,10‰ и 336,12±2,21‰, 28,13±1,04‰ и 332,05±2,44 ‰). В районах исследования №№ 3, 4 частота первичной заболеваемости и распространенности БСК составляла соответственно 29,36±1,42‰ и 297,60±2,10 ‰, 25,17±1,15 ‰ и 272,81±2,25 ‰. Показатели общего уровня первичной заболеваемости и распространенности БСК в районах №№ 1,2,3,4 были статистически значимо выше (p < 0,05) в сравнении с показателями контрольного района (21,07±0,78‰, 243,14±1,86‰). Как видно из приведенных в таблице 18 данных в районах №№ 1, 2, 3, 4 отмечается по сравнению с контрольным районом статистически значимое (p<0,05) увеличение уровней первичной заболеваемости и распространенности болезней, характеризующихся повышенным кровяным давлением, ишемической болезни сердца, цереброваскулярных болезней. Значения величин ОР развития БСК среди взрослого населения, проживающего в данных районах, составляли по общему уровню от 1,20 до 1,48 (первичная заболеваемость) и от 1,12 до 1,38 (распространенность). По первичной заболеваемости значения ОР составляли для болезней, характеризующихся повышенным кровяным давлением (1,45 – 3,07), цереброваскулярных болезней (1,23 - 1,67), ишемической болезни сердца (1,25 - 1,48), по распространенности - ишемическая болезнь сердца (1,37 1,85), болезни, характеризующиеся повышенным кровяным давлением (1,26 – 1,53), цереброваскулярные болезни (1,13 - 1,52). 107 Таблица 18 Уровни заболеваемости болезнями системы кровообращения по отдельным нозологическим формам (‰, P±m) Районы исследования городской территории Нозологические формы ХРБС БПКД ИБС ЦВБ Р-н размещения ТЭЦ - 4 (№ 1) 0,11±0,007 3,75±0,3* 8,42± 0,1* 122,1±1,6* 6,8± 0,3* 63,3±1,2* 7,1± 0,4* 82,2±1,8* Зона влияния Зона влияния Р-н размещения атмосферных атмосферных Контрольный район ТЭЦ – 5 (№ 2) выбросов ТЭЦ – 4 выбросов ТЭЦ – 5 (№ 5) (№ 3) (№ 4) 0,12± 0,01 0,10± 0,008 0,12±0,01 0,10± 0,005 2,97±0,27 3,08±0,25 3,11±0,30 2,65±0,23 6,82± 0,2* 4,56± 0,2* 3,98± 0,1* 2,74± 0,1 108,9±1,4* 103,1±1,4* 98,4±1,7* 78,0±1,5 5,7± 0,4* 5,8± 0,2* 5,7± 0,3* 4,6± 0,3 49,4±1,1* 46,5±1,1* 46,8±1,2* 34,1±0,8 6,3± 0,5* 5,4± 0,2* 5,2± 0,2* 4,2± 0,2 72,2±1,1* 70,5±1,2* 61,1±1,1* 54,2±1,0 * - различия с контрольным районом статистически значимы (p < 0,05). Примечание: начертание цифр – обычное (первичная заболеваемость), курсивом (распространенность). Сокращения: ХРБС – хронические ревматические болезни сердца; БПКД - болезни, характеризующиеся повышенным кровяным давлением; ИБС – ишемическая болезнь сердца; ЦВБ - цереброваскулярные болезни. 108 В таблице 19 представлены математические модели связей между уровнем загрязненности атмосферного воздуха вредными химическими веществами и частотой первичной заболеваемости, распространенности болезней системы кровообращения (БСК) по отдельным нозологическим формам. Таблица 19 Зависимость частоты первичной заболеваемости и распространенности БСК по отдельным нозологическим формам от уровня загрязненности атмосферного воздуха (К') Нозологические формы ХРБС БПКД ИБС ЦВБ r r2 F P 0,717 0,515 2,124 0,282 0,463 0,214 2,180 0,177 0,991 0,982 115,207 0,0080 0,910 0,829 38,930 0,0002 0,993 0,986 146,402 0,0067 0,606 0,367 4,650 0,04 0,970 0,942 32,550 0,029 0,897 0,805 33,10 0,0004 Примечание: обычный шрифт – первичная заболеваемость, курсив – распространенность. Как видно из данной таблицы наиболее высокие степени зависимости частоты заболеваемости от уровня загрязненности атмосферного воздуха (К') по первичной заболеваемости были установлены с ишемической болезнью сердца (98,6%), болезнями, характеризующихся повышенным кро- 109 вяным давлением (98,2 %), цереброваскулярными болезнями (94,2 %). По распространенности зависимость выглядит несколько иначе. Так, наиболее высокая степень зависимости установлена с болезнями, характеризующихся повышенным кровяным давлением (82,9 %) и цереброваскулярными болезнями (80,5 %). Зависимость частоты распространенности ишемической болезни сердца от качества атмосферного воздуха составляет 36,7 %. Связь частоты первичной заболеваемости и распространенности хронических ревматических болезней сердца с уровнями загрязненности атмосферного воздуха является статистически не значимой (p>0,05). Как видно из представленных на рисунках 10, 11 диаграмм, регрессионный анализ позволил выявить четкую зависимость общего уровня распространенности болезней системы кровообращения (БСК) от степени загрязненности атмосферного воздуха взвешенными веществами (на рисунке ось абсцисс – значения коэффициентов концентраций взвешенных веществ - Кс РМ2,5, Кс РМ10; ось ординат – общий уровень распространенности БСК, ‰). Выявленная зависимость является прямой, сильной и статистически значимой (r = 0,988, r2 = 0,976, F = 84,693, p = 0,012 - Кс РМ2,5 ; r = 0,938, r2 = 0,888, F = 22,0, p = 0,018 - Кс РМ10). В таблице 20 приведены математические модели связей уровней загрязненности атмосферного воздуха взвешенными веществами (Кс РМ2,5; Кс PM10) с показателями частоты первичной заболеваемости и распространенности БСК по отдельным нозологическим формам. Как видно из данной таблицы по величине коэффициента детерминации статистически значимая, высокая степень зависимости по первичной заболеваемости при воздействии РМ2,5 была установлена с цереброваскулярными болезнями (91,7 %), ишемической болезнью сердца (91,3%), болезнями, характеризующихся повышенным кровяным давлением (82,4%). 110 400 332,05 Уровень на 1000 взр. нас. 350 336,12 300 250 297,6 243,14 272,81 Фактический уров ень Предсказанный уров ень 200 150 100 50 0 1,71 2,38 2,42 2,64 2,92 Кс РМ 10 Рис. 10: Регрессионная зависимость общего уровня распространенности болезней системы кровообращения от степени загрязненности атмосферного воздуха взвешенными веществами (Кс РМ 10). 400 336,12 Уровень на 1000 взр. нас. 350 332,05 300 250 297,6 243,14 фактический уровень предсказанный уровень 272,81 200 150 100 50 0 2,6 3,74 3,81 4,13 4,6 Кс РМ 2,5 Рис. 11: Регрессионная зависимость общего уровня распространенности болезней системы кровообращения от степени загрязненности атмосферного воздуха взвешенными веществами (Кс РМ 2,5). 111 Таблица 20 Уравнения регрессии, описывающие связи концентрации взвешенных веществ (РМ 2,5 , PM 10) и заболеваемости взрослого населения болезнями системы кровообращения по отдельным нозологическим формам Нозологические формы r r2 F p ХРБС 0,114 0,013 0,04 0,8 БПКД у = 2,80 × Кс (PM2,5) – 5,29 0,908 0,824 14,11 0,03 у =21,60 × Кс(PM2,5) + 20,53 0,992 0,984 191,21 0,0008 у = 4,68 × Кс (PM10) – 6,0 0,918 0,844 16,24 0,027 y = 35,71 × Кс(PM10) + 15,92 0,993 0,987 230,20 0,0006 0,955 0,913 31,66 0,01 у =15,0 × Кс(PM2,5) – 9,41 0,973 0,948 55,37 0,005 y = 1,69 × Кс (PM10) + 1,68 0,952 0,908 29,60 0,012 y = 24,86 × Кс(PM10) – 12,57 0,974 0,949 56,48 0,004 0,957 0,917 33,41 0,01 у = 13,59 × Кс(PM2,5) + 16,77 0,934 0,872 20,55 0,02 y = 2,35 × Кс (PM10) + 0,02 0,965 0,931 40,75 0,007 y = 22,51 × Кс(PM10) + 13,72 0,937 0,879 21,95 0,018 ИБС у = 1,03 × Кс (PM2,5) + 1,88 ЦВБ у = 1,1 × Кс (PM2,5) + 0,36 Примечание: начертание цифр – обычное (первичная заболеваемость), курсивом (распространенность). По распространенности зависимость выглядит несколько иначе. Так, наиболее высокая степень статистически значимой зависимости установлена с болезнями, характеризующихся повышенным кровяным давлением (98,4 %), ишемической болезнью сердца (94,8 %). Зависимость частоты распространенности цереброваскулярных болезней составляет 87,2 %. При воздействии РМ10 по величине коэффициента детерминации статистически значимая, высокая степень зависимости по первичной заболеваемости была установлена с цереброваскулярными болезнями (93,1%), 112 ишемической болезнью сердца (90,8%), болезнями, характеризующихся повышенным кровяным давлением (84,4 %). По распространенности наиболее высокая степень статистически значимой зависимости установлена с болезнями, характеризующихся повышенным кровяным давлением (98,7 %), ишемической болезнью сердца (94,9 %), цереброваскулярными болезнями (87,9 %). Связь частоты первичной заболеваемости и распространенности хронических ревматических болезней сердца с уровнями загрязненности атмосферного воздуха взвешенными веществами является статистически не значимой (p > 0,05). Как видно из приведенных в таблице 21 данных, наиболее высокие значения интегрального индекса риска (ИИР) развития болезней системы кровообращения установлены в районах, где непосредственно размещаются предприятия теплоэнергетики. Относительно высокие значения ИИР установлены и в районах влияния атмосферных выбросов ПТЭ по направлениям господствующих ветров. Таблица 21 Величины относительного и интегрального индекса риска развития болезней системы кровообращения среди взрослого населения Район исследования Относительный риск ХРБС БПКД ИБС ЦВБ ИИР 1,41 1,56 1,85 1,52 3,94 - 1,40 1,45 1,33 2,15 Зона влияния атмосферных выбросов ТЭЦ – 4 (№ 3) - 1,32 1,36 1,30 1,84 Зона влияния атмосферных выбросов ТЭЦ – 5 (№ 4) - 1,26 1,37 1,13 1,44 Район размещения ТЭЦ - 4 (№ 1) Район размещения ТЭЦ – 5 (№ 2) 113 Как показали результаты эколого-эпидемического исследования, наиболее высокий общий уровень первичной заболеваемости и распространенности болезней органов дыхания (БОД) наблюдался среди взрослого населения, проживающего на территориях районов №№ 1, 2 (соответственно 239,90±1,56‰ и 286,59±1,24‰, 237,48±2,63‰ и 288,80±2,72‰). В районах исследования №№ 3, 4 частота первичной заболеваемости и распространенности БОД составляла соответственно 200,17±1,08‰ и 252,19±1,30‰, 147,71±0,93 ‰ и 198,24±1,03‰. Показатели общего уровня первичной заболеваемости и распространенности БОД в районах №№ 1, 2, 3, 4 были статистически значимо выше (p<0,05) в сравнении с показателями контрольного района (115,07±0,82‰, 168,58±1,93‰). Значения величин относительного риска (ОР) развития БОД среди взрослого населения, проживающего в данных районах, составляли по общему уровню от 1,20 до 2,08 (первичная заболеваемость) и от 1,06 до 1,71 (распространенность). Как видно из приведенных в таблице 22 данных в районах №№ 1, 2, 3, 4 отмечается по сравнению с контрольной территорией статистически значимое (p<0,05) увеличение уровней первичной заболеваемости и распространенности хронического бронхита, бронхоэктатической болезни, бронхиальной астмы. По первичной заболеваемости значения ОР составляли для хронического бронхита (1,14 – 2,34), бронхоэктатической болезни (1,20 - 1,52), бронхиальной астмы (1,19 - 2,33), по распространенности - хронический бронхит (1,24 - 1,81), бронхоэктатическая болезнь (1,14 – 1,61), бронхиальная астма (1,42 - 1,93). Как видно из представленных на рисунках 12, 13, 14 диаграмм, регрессионный анализ позволил выявить четкую зависимость уровней распространенности бронхиальной астмы, бронхоэктатической болезни и хронического бронхита от степени загрязненности атмосферного воздуха вредными химическими веществами. 114 Таблица 22 Уровни заболеваемости болезнями органов дыхания по отдельным нозологическим формам (‰, P±m) Районы исследования городской территории Зона влияния Зона влияния Р-н размещения атмосферных атмосферных ТЭЦ – 5 (№ 2) выбросов ТЭЦ – 4 выбросов ТЭЦ – 5 (№ 3) (№ 4) Нозологические формы Р-н размещения ТЭЦ - 4 (№ 1) Пневмонии 4,25±0,31 4,07±0,30 4,43±0,27 3,98±0,30 4,06±0,23 Аллергический ринит 0,070± 0,0056 1,55±0,087 0,076± 0,0052 1,54±0,075 0,068± 0,0050 1,53±0,080 0,078± 0,0058 0,46±0,023 0,074± 0,0048 1,38±0,061 Хронический фарингит 0,082± 0,0075 3,17±0,23 0,081± 0,0080 3,06±0,18 0,084± 0,0078 3,63±0,20 0,078± 0,0070 3,80±0,24 0,074± 0,0055 3,26±0,28 Болезни миндалин и аденоидов 0,26± 0,014 2,45±0,17 1,12± 0,092* 12,07±1,08* 2,04± 0,16* 18,72±1,4* 0,47± 0,030* 7,21±0,57* 0,28± 0,022 2,55±0,20 1,05± 0,077* 10,44±0 ,84* 1,61± 0,082* 15,08±1,2* 0,45± 0,028* 6,46±0,30* 0,27± 0,018 2,48±0,24 0,72± 0,062* 11,93±0,80* 1,58± 0,077* 13,87±1,07* 0,40± 0,020* 5,58±0,42* 0,23± 0,020 2,41±0,15 0,57± 0,030* 8,91±0,28* 0,99± 0,008* 12,87±0 ,94 0,37± 0,020* 5,08±0,15* 0,24± 0,018 2,01±0,18 0,48± 0,027 6,25±0,12 0,87± 0,0072 10,33±0,45 0,31± 0,020 4,47±0,17 Бронхиальная астма Хронический бронхит Бронхоэктатическая болезнь * - различия с контрольным районом статистически значимы (p < 0,05). Примечание: начертание цифр – обычное (первичная заболеваемость), курсивом (распространенность). Контрольный район (№ 5) 115 Уровень на 1000 взр. нас. 14 10 10,44 8,91 8 6 12,07 11,93 12 Фактический уров ень Предсказанное Y 6,25 4 2 0 48,19 70,58 86,85 92,6 96,45 К' Рис. 12: Регрессионная зависимость уровня распространенности бронхиальной астмы среди взрослого населения от степени загрязненности атмосферного воздуха. Уровень на 1000 взр. нас. 116 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 18,72 15,08 10,33 13,87 12,01 Фактический уровень Предсказанное Y 48,19 70,58 86,85 92,6 96,45 К' Рис. 13: Регрессионная зависимость уровня распространенности хронического бронхита среди взрослого населения от степени загрязненности атмосферного воздуха. 117 Уровень на 1000 взр. нас. 8 7,21 7 6,46 6 5 4,47 5,58 4,95 Фактический уровень 4 Предсказанное Y 3 2 1 0 48,19 70,58 86,85 92,6 96,45 к' Рис. 14: Регрессионная зависимость уровня распространенности бронхоэктатической болезни среди взрослого населения от степени загрязненности атмосферного воздуха. 118 В таблице 23 представлены математические модели связей между уровнем загрязненности атмосферного воздуха вредными химическими веществами и частотой первичной заболеваемости, распространенности болезней органов дыхания по отдельным нозологическим формам. Таблица 23 Зависимость уровней заболеваемости болезнями органов дыхания по отдельным нозологическим формам от качества атмосферного воздуха (К') Нозологические формы r r2 F p Пневмонии 0,395 0,156 0,55 0,50 Аллергический ринит 0,376 0,141 0,49 0,53 0,376 0,141 0,49 0,50 0,805 0,648 5,52 0,10 0,235 0,055 0,17 0,70 0,805 0,648 5,54 0,09 0,778 0,606 4,63 0,12 Бронхиальная астма у = 0,012 × К' - 0,224 у = 0,115 × К' + 0,779 0,890 0,948 0,792 0,899 11,47 26,86 0,042 0,01 Хронический бронхит у = 0,022 × К' - 0,351 у = 0,143 × К' + 2,655 0,919 0,891 0,845 0,794 16,47 11,56 0,026 0,04 Бронхоэктатическая болезнь у = 0,003 × К' + 0,351 у = 0,050 × К' + 1,716 0,949 0,907 0,901 0,823 27,54 14,00 0,01 0,03 Хронический фарингит Болезни миндалин и аденоидов Примечание: начертание цифр – обычное (первичная заболеваемость), курсивом (распространенность) Как видно из данной таблицы по величине коэффициента детерминации, статистически значимые высокие степени зависимости частоты заболеваемости от уровня загрязненности атмосферного воздуха (К') по пер- 119 вичной заболеваемости и распространенности были установлены с бронхиальной астмой (79,2 - 89,9 %), бронхоэктатической болезнью (82,3 – 90,1 %), хроническим бронхитом (79,4 – 84,5 %). В таблице 24 приведены математические модели связей уровней загрязненности атмосферного воздуха взвешенными веществами (Кс РМ2,5, Кс РМ10) с показателями первичной заболеваемости и распространенности болезней органов дыхания по отдельным нозологическим формам. Таблица 24 Связь расчетных фракционных концентраций взвешенных веществ и уровней распространенности болезней органов дыхания Нозологические формы r r2 F p Пневмонии 0,150 0,022 0,07 0,80 Аллергический ринит 0,168 0,028 0,09 0,78 Хронический фарингит 0,162 0,026 0,08 0,80 Болезни миндалин и аденоидов 0,636 0,405 2,04 0,24 Бронхиальная астма у = 0,33 × Кс (PM2,5) – 0,47 у = 0,56 × Кс (PM10) – 0,56 у = 2,91× Кс (PM2,5) –1,08 у = 4,77× Кс (PM10) –1,60 0,868 0,881 0,890 0,883 0,755 0,776 0,793 0,781 9,25 10,42 11,47 10,71 0,045 0,048 0,040 0,046 Хронический бронхит у = 0,56 × Кс (PM2,5) – 0,73 у = 0,94 × Кс (PM10) – 0,86 у = 3,95 × Кс (PM2,5) – 0,92 у = 6,50 × Кс (PM10) – 1,57 0,871 0,876 0,914 0,952 0,759 0,768 0,836 0,907 9,46 9,96 15,35 29,27 0,042 0,047 0,03 0,012 Бронхоэктатическая болезнь у = 0,083 × Кс (PM2,5) + 0,077 у = 0,14 × Кс (PM10) + 0,057 у = 1,36 × Кс (PM2,5) +0,59 у = 2,20 × Кс (PM10) + 0,41 0,900 0,909 0,906 0,970 0,811 0,826 0,822 0,941 12,93 14,28 13,87 48,62 0,036 0,032 0,03 0,006 Примечание: начертание цифр – обычное (первичная заболеваемость), курсивом (распространенность). 120 Как видно из данной таблицы при воздействии РМ2,5 по величине коэффициента детерминации статистически значимая, высокая степень зависимости первичной заболеваемости и распространенности БОД была установлена с хроническим бронхитом (75,9 - 83,6 %), бронхоэктатической болезнью (81,1 - 82,2 %), бронхиальной астмой (75,5 - 79,3 %). При воздействии РМ10 по величине коэффициента детерминации статистически значимая, высокая степень зависимости была установлена с бронхоэктатической болезнью (82,6 - 94,1 %), хроническим бронхитом (76,8 90,7 %), бронхиальной астмой (77,6 - 78,1 %). Связь частоты распространенности пневмоний, аллергического ринита, хронического фарингита, болезней миндалин и аденоидов с величиной коэффициента комплексного загрязнения атмосферного воздуха (K') и уровнями загрязненности атмосферного воздуха взвешенными веществами (Кс PM2,5, Кс РМ10) является статистически не значимой (p > 0,05). Как видно из приведенных в таблице 25 данных, наиболее высокие значения ИИР развития болезней органов дыхания наблюдаются в районах, где непосредственно размещаются предприятия теплоэнергетики. Относительно высокие значения ИИР наблюдаются и в районах влияния атмосферных выбросов ПТЭ по направлениям господствующих ветров. При анализе влияния аэротехногенных загрязнителей на формирование болезней мочеполовой системы регрессионным методом установлена зависимость уровней распространенности гломерулярных и тубулоинтерстициальных болезней почек и других болезней почки и мочеточника от величины коэффициента комплексного загрязнения атмосферного воздуха в исследуемых районах (К') [Рис. 15]. Выявленная зависимость является прямой, сильной и высоко достоверной (r = 0,894, r2 = 0,800, F = 12,03, p = 0,04). 121 Таблица 25 Величины относительного и интегрального индекса риска развития болезней органов дыхания среди взрослого населения Район исследования Относительный риск Хронический бронхит Бронхоэктатическая Болезнь Бронхиальная астма ИИР Район размещения ТЭЦ - 4 (№ 1) 1,80 1,61 1,93 3,74 Район размещения ТЭЦ – 5 (№ 2) 1,45 1,44 1,67 2,71 Зона влияния атмосферных выбросов ТЭЦ – 4 (№ 3) 1,34 1,25 1,91 2,51 Зона влияния атмосферных выбросов ТЭЦ – 5 (№ 4) 1,16 1,11 1,42 1,31 122 18 16,8 Уровень на 1000 взр. нас. 16 14 11,67 12 12,35 10 Фактический уровень 10,51 Предсказанное Y 8 6 4 2 3,58 0 48,19 70,58 86,85 92,6 96,45 к' Рис. 15: Регрессионная зависимость уровня распространенности среди взрослого населения болезней почек от степени загрязненности атмосферного воздуха. Как видно из приведенных в таблице 26 данных, в районах влияния атмосферных выбросов предприятий теплоэнергетики отмечается статистически значимый (p < 0,05), по сравнению с контрольным районом, высокий уровень распространенности среди взрослого населения аллергического дерматита. Уровни распространенности в данных районах контактного дерматита и экземы не имеют статистически значимых различий с показателями контрольного района. 123 Таблица 26 Уровень распространенности болезней кожи среди взрослого населения районов исследования (‰, P±m) Районы исследования городской территории Нозологические формы Р-н размещения ТЭЦ - 4 (№ 1) Зона влияния Зона влияния Р-н размещения атмосферных атмосферных Контрольный район ТЭЦ – 5 (№ 2) выбросов ТЭЦ – 4 выбросов ТЭЦ – 5 (№ 5) (№ 3) (№ 4) Контактный дерматит 3,63±0,18 3,72±0,14 4,02±0,03 3,25±0,10 3,78±0,08 Аллергический дерматит 6,17±0,42* 5,76±0,21* 5,08±0,14* 4,54±0,12* 3,17±0,10 1,62±0,05 1,45±0,07 1,51±0,02 1,83±0,03 2,07±0,12 Экзема * - различия c контрольным районом статистически значимы (p < 0,05). 124 Как видно из представленных на рисунке 16 данных, регрессионный анализ позволил выявить четкую зависимость уровня распространенности аллергического дерматита от степени загрязненности атмосферного воздуха вредными химическими веществами (К'). Уровень на 1000 взр. нас. 7 6 5 4 Фактический уровень 3 Предсказанное Y 2 1 0 48,19 70,58 86,85 92,6 96,45 К' Рис. 16: Регрессионная зависимость уровня распространенности среди взрослого населения аллергического дерматита от степени загрязненности атмосферного воздуха. Выявленная зависимость является прямой, сильной и высоко достоверной (r = 0,985, r2 = 0,971, F = 103,06, p = 0,002). Установлена прямая, сильная и статистически значимая зависимость между частотой распространенности болезней системы кровообращения и уровнем суммарного загрязнения почвы (ZС), коэффициентами концентраций (Кс) цинка, свинца, марганца (табл. 27). 125 Таблица 27 Зависимость общего уровня распространенности болезней системы кровообращения от степени техногенного загрязнения почвы Показатели R R2 F P ZС 0,970 0,940 45,942 0,048 КС Zn 0,998 0,997 45,692 0,029 КС Pb 0,983 0,968 30,942 0,030 КС Mn 0,930 0,865 18,448 0,05 Установлена прямая, сильная и статистически значимая зависимость между частотой распространенности гломерулярных и тубулоинтерстици альных болезней почек и уровнем суммарного загрязнения почвы (ZС), коэффициентами концентраций (Кс) меди, свинца, никеля, марганца (табл. 28). Таблица 28 Зависимость уровня распространенности болезней почек от степени техногенного загрязнения почвы Показатели r r2 F P ZС 0,910 0,829 39,012 0,01 КС Cu 0,827 0,684 17,378 0,03 КС Pb 0,901 0,811 34,527 0,02 КС Ni 0,973 0,948 147,680 0,008 КС Mn 0,749 0,562 10,279 0,04 126 4.1.1. Смертность взрослого населения от болезней системы кровообращения и органов дыхания. Результаты статистического анализа смертности взрослого городского населения свидетельствуют о том, что в районах размещения ТЭЦ и в районах, входящих в зоны влияния их атмосферных выбросов, по сравнению с показателями контрольного района отмечается статистически значимое (p<0,05) увеличение уровней смертности от болезней системы кровообращения (табл. 29). В данных районах значения ОР смертности от БСК составляли от 1,06 до 1,15. Таблица 29 Уровни смертности взрослого населения от БСК (P±m) Районы исследования городской территории Общий уровень на 100000 взрослого населения Р-н размещения ТЭЦ - 4 (№ 1) 866,61±17,86* Р-н размещения ТЭЦ – 5 (№ 2) 857,42±18,43* Зона влияния атмосферных выбросов ТЭЦ – 4 (№ 3) 800,82±14,52* Зона влияния атмосферных выбросов ТЭЦ – 5 (№ 4) 798,08±12,40* Контрольный район (№ 5) 755,70±15,20 * - различия с контрольным районом статистически значимы (p < 0,05). Как видно из приведенных в таблице 30 данных, в районах размещения ТЭЦ по сравнению с показателями контрольного района отмечается статистически значимое (p<0,05) увеличение уровней смертности от болезней органов дыхания. В данных районах значения ОР смертности от БОД составляли от 1,13 до 1,15. 127 Таблица 30 Уровни смертности взрослого населения от БОД (P±m) Районы исследования городской территории Р-н размещения ТЭЦ - 4 (№ 1) Р-н размещения ТЭЦ – 5 (№ 2) Зона влияния атмосферных выбросов ТЭЦ – 4 (№ 3) Зона влияния атмосферных выбросов ТЭЦ – 5 (№ 4) Контрольный район (№ 5) Общий уровень на 100000 взрослого населения 33,12±1,14* 32,77±1,08* 30,61±1,10 30,03±1,08 28,90±0,55 * - различия с контрольным районом статистически значимы (p < 0,05). В районах, входящих в зоны влияния атмосферных выбросов ТЭЦ наблюдаются, хотя и статистически не значимые, повышенные по сравнению с контрольным районом уровни смертности от болезней органов дыхания. Влияние аэротехногенных загрязнителей городской среды на смертность взрослого населения от БОД подтверждается данными регрессионного анализа (К': r = 0,911, r2 = 0,831, F = 14,75, p = 0,03, y = 1,38 × К' + 0,62; Кс В.В.: r = 0,896, r2 = 0,804, F = 12,31, p = 0,04, y = 15,80 × Кс В.В. + 160,23). 4.2. Общая заболеваемость детского населения. Своеобразной индикаторной группой, отражающей реакцию населения на вредные воздействия факторов среды, являются дети. Целесообразность учета детской заболеваемости определяется тем, что дети в меньшей степени, чем взрослые, подвержены внутригородской миграции. 128 Дети, в отличии от взрослых, теснее привязаны к территории, на которой живут и учатся, не испытывают непосредственного влияния профессиональных вредностей. Кроме того, по причине анатомо-физиологических особенностей дети более чувствительны к качеству среды обитания, а сроки проявления патологических эффектов у них, по сравнению со взрослыми, короче [20]. По данным медико-статистических исследований общий уровень распространенности заболеваний среди детского населения, проживающего в районах влияния атмосферных выбросов ПТЭ, был статистически значимо (p0,05) выше уровня распространенности заболеваний среди детского населения контрольного района (рис. 17). Уровень на 1000 дет.нас. нас. 2954,84 2968,17 2937,54 3000 2900 2800 2582,63 2700 2478,84 2600 2500 2400 2300 2200 Район № 1 Район № 2 Район № 3 Район № 4 Район № 5 Рис. 17: Уровень общей распространенности заболеваний среди детского населения в исследуемых районах. Как видно из приведенных в таблице 31 данных, повышение общего уровня распространенности заболеваний обусловлено статистически значимым (p < 0,05) увеличением, по сравнению с показателями контрольного района, частоты распространенности болезней эндокринной системы, глаза и его придаточного аппарата, нервной системы, уха и сосцевидного 129 отростка, органов дыхания и пищеварения, кожи и подкожной клетчатки, мочеполовой системы, отдельных состояний, возникших в перинатальном периоде, новообразований. В районах № 1, № 4 отмечается статистически значимое (p < 0,05) по сравнению с контрольным районом увеличение частоты распространенности болезней костно-мышечной системы. Наиболее высокие значения относительного риска развития заболеваний среди детского населения районов размещения энергетических предприятий и районов, входящих в зоны влияния их атмосферных выбросов, приходятся на новообразования, болезни кожи и подкожной клетчатки, мочеполовой системы, уха и сосцевидного отростка, органов пищеварения, отдельные состояния, возникшие в перинатальном периоде, болезни органов дыхания (табл. 32). Анализ структуры распространенности заболеваний среди детского населения районов влияния атмосферных выбросов предприятий теплоэнергетики показал, что наиболее высокий удельный вес приходится на болезни органов дыхания - 60,67 %, второе место занимают болезни нервной системы (5,75 %), третье – инфекционные и паразитарные болезни (5,40 %), четвертое - болезни кожи и подкожной клетчатки (4,97 %), пятое – болезни органов пищеварения (4,60 %), шестое - болезни глаза и его придаточного аппарата (3,91 %). 130 Таблица 31 Уровень распространенности заболеваний по классам болезней среди детского населения районов исследования (‰, P±m) Класс болезней Новообразования Болезни крови Б-и эндокринной системы Болезни нервной системы Болезни глаза Болезни уха Б-и с-мы кровообращения Болезни органов дыхания Б-и органов пищеварения Болезни кожи Б-и костно-мыш. системы Болезни мочепол. системы Отдельные состояния, возникшие в перинат. периоде Общий уровень 6,54±0,60* 63,17±1,58* 30,87±1,57 155,53±2,36* 152,53±2,57* 102,15±1,97* 10,97±0,40 1865,45±8,27* 256,40±2,84* 120,90±2,12* 163,51±2,53* 65,98±1,61* 4,97±0,85* 40,88±3,87 32,27±2,20 141,45±5,30* 154,26±5,0* 99,28±4,45* 12,08±1,05 1758,20±7,03* 176,60±6,23* 144,22±5,40* 151,86±2,84* 69,43±1,65* Зона влияния атмосферных выбросов ТЭЦ – 4 (№ 3) 5,58±0,44* 60,71±1,47 29,05±2,00 133,87±2,03* 151,08±2,94* 82,0±4,85* 11,92±0,91 1568,91±5,27* 180,04±2,84* 127,35±2,61* 153,72±2,31* 51,87±4,12* 62,27±1,70* 54,38±1,47* 48,0±2,30* 45,01±1,60* 36,85±2,04 2954,84±15,66* 2968,17±38,60* 2937,54±18,0* 2582,63±13,14* 2478,84±20,76 Р-н размещения Р-н размещения ТЭЦ - 4 (№ 1) ТЭЦ – 5 (№ 2) * - различия c контрольным районом статистически значимы (p < 0,05). Зона влияния атмосферных выбросов ТЭЦ – 5 (№ 4) 6,12±0,50* 55,42±1,48 30,35±2,23 129,26±2,18* 148,67±2,50* 46,6±1,72* 12,24±0,80 1498,68±5,46* 166,70±2,42* 109,62±2,03* 158,17±2,52* 55,43±1,48* Контрольный район (№ 5) 2,85±0,57 55,50±2,48 27,86±1,43 117,80±3,45 137,48±3,73 55,21±2,47 11,20±1,14 1410,72±8,25 139,97±3,76 59,93±2,57 142,20±3,78 35,24±1,90 131 Таблица 32 Величины относительного риска по классам болезней среди детского населения Класс болезней Новообразования Болезни крови Б-и эндокринной системы Болезни нервной системы Болезни глаза Болезни уха Б-и с-мы кровообращения Болезни органов дыхания Б-и органов пищеварения Болезни кожи Б-и костно-мыш. системы Болезни мочепол. системы Отдельные состояния, возникшие в перинатальном периоде Общий уровень Зона влияния Зона влияния атмосферных атмосферных выбросов ТЭЦ – 4 (№ 3) выбросов ТЭЦ – 5 (№ 4) 1,95 2,14 1,14 1,10 1,10 1,10 1,48 1,38 1,24 1,06 1,28 1,20 2,12 1,83 1,08 1,11 1,97 1,57 Р-н размещения ТЭЦ - 4 (№ 1) Р-н размещения ТЭЦ – 5 (№ 2) 2,30 1,14 1,32 1,11 1,85 1,32 1,83 2,02 1,14 1,87 1,74 1,20 1,12 1,80 1,11 1,26 2,41 1,06 1,47 1,70 1,47 1,30 1,22 1,19 1,20 1,18 1,04 Примечание: ( – ) в данном районе уровень заболеваемости не имеет статистически значимого различия с контрольным районом. 132 Далее следуют болезни костно-мышечной системы – 2,92 %, крови и кроветворных органов – 2,55 %, уха и сосцевидного отростка - 2,36 %, мочеполовой системы – 1,88 %, отдельные состояния, возникшие в перинатальном периоде – 1,85 %, болезни эндокринной системы - 1,66 %, врожденные аномалии - 1,10 %, болезни системы кровообращения - 0,28 %, новообразования - 0,10 (рис. 18). Рис. 18: Структура распространенности заболеваний среди детского населения районов влияния атмосферных выбросов ПТЭ (%%). При более детальном рассмотрении в структуре болезней эндокринной системы наибольший удельный вес (31,3 %) приходился на нарушения с вовлечением иммунных механизмов, 29,2 % на ожирение. Среди болезней крови и органов кроветворения 63,2 % составляли анемии. В классе болезней органов дыхания наибольший удельный вес составляли острые респираторные заболевания (46,8 %), бронхиальная астма (18,4 %), хронические болезни миндалин и аденоиды (13,4 %), хронические фарингиты (8,6 %). Среди болезней органов пищеварения 14,8 % составляли гастриты, 12,4 % функциональные расстройства желудка. Болезни кожи и подкожной клетчатки в основном были представлены дерматитами (27,4 %), болезни нервной системы эпилепсией (11,24 %), детским церебральным параличом (10,21 %) и болезнями периферической нервной системы 133 (5,91 %). В классе болезней мочеполовой системы 19,67 % составляли гломерулярные и тубулоинтерстициальные болезни почек. Структура распространенности заболеваний среди детского населения контрольного района была примерно одинаковой с районами влияния атмосферных выбросов предприятий теплоэнергетики. Влияние аэротехногенных загрязнителей на общий уровень распространенности заболеваний среди детского населения районов размещения ПТЭ подтверждается данными регрессионного анализа. Как видно из представленных на рисунке 19 данных, регрессионный анализ позволил выявить четкую зависимость (совпадение модели с фактическими данными) общего уровня распространенности заболеваний от степени загрязненности атмосферного воздуха вредными химическими веществами (на рисунке ось абсцисс – величины показателя комплексного загрязнения атмосферного воздуха - К' , ось ординат - общий уровень распространенности заболеваний, ‰). Выявленная зависимость является прямой, сильной и статистически значимой (r = 0,956, r2 = 0,913, F = 31,88, p = 0,01). 3500 2937,54 Уровень на 1000 дет. нас. 3000 2500 2968,17 2954,84 2478,84 2582,63 2000 Фактический уровень Предсказанное Y 1500 1000 500 0 48,19 70,58 86,85 92,6 96,45 К' Рис. 19: Регрессионная зависимость общего уровня распространенности заболеваний среди детского населения от степени загрязненности атмосферного воздуха. 134 По величине коэффициента детерминации статистически значимая (p0,05), высокая степень зависимости уровней распространенности заболеваний по отдельным классам болезней от качества атмосферного воздуха была установлена с отдельными состояниями, возникших в перинатальном периоде (85,6 %), болезнями мочеполовой системы (82,0 %), кожи и подкожной клетчатки (78,5 %), органов дыхания (78,4 %). По остальным классам болезней связь частоты распространенности заболеваний с уровнями загрязненности атмосферного воздуха была статистически не значимой (p > 0,05) [табл. 33]. Таблица 33 Зависимость частоты распространенности заболеваний по классам болезней от уровня загрязненности атмосферного воздуха (К') Класс болезней Новообразования Болезни крови, кроветворных органов Болезни эндокринной системы Болезни нервной системы Болезни глаза Болезни уха и сосцевидного отростка Болезни системы кровообращения Болезни органов дыхания y = 8,52 × K’ + 943,30 Болезни органов пищеварения Болезни кожи и подкожной клетчатки y = 1,43 × K’ - 0,19 Болезни костно-мышечной системы Болезни мочеполовой системы y = 0,61 × K’ + 6,93 Отдельные состояния, возникшие в перинатальном периоде y = 0,44 × K’ + 13,88 r 0,585 0,034 0,770 0,055 0,603 0,853 0,361 r2 0,343 0,001 0,593 0,003 0,363 0,727 0,130 F 1,56 0,003 4,38 0,009 1,71 8,01 0,45 p 0,29 0,95 0,12 0,92 0,28 0,06 0,55 0,885 0,784 10,91 0,045 0,764 0,584 4,22 0,13 0,886 0,785 11,00 0,045 0,018 0,0003 0,001 0,97 0,906 0,820 13,75 0,03 0,925 0,856 17,94 0,02 135 Как показали результаты эколого-эпидемического исследования, наиболее высокий общий уровень первичной заболеваемости и распространенности болезней органов дыхания (БОД) наблюдался среди детского населения, проживающего на территориях районов №№ 1, 2 (соответственно 1614,80±6,5 ‰ и 1865,45±8,2‰, 1449,92±5,2 ‰ и 1758,20±7,0 ‰). В районах исследования №№ 3, 4 частота первичной заболеваемости и распространенности БОД составляла соответственно 1418,84±5,7 ‰ и 1568,91±5,2 ‰, 1257,66±3,7 ‰ и 1498,68±5,4 ‰. Показатели общего уровня первичной заболеваемости и распространенности БОД в районах №№ 1, 2, 3, 4 были статистически значимо выше (p<0,05) в сравнении с показателями контрольного района ( 1177,93±5,1 ‰, 1410,72±8,2 ‰). Значения величин относительного риска (ОР) развития БОД среди детского населения, проживающего в данных районах, составляли по общему уровню от 1,07 до 1,37 (первичная заболеваемость) и от 1,05 до 1,32 (распространенность). Как видно из приведенных в таблице 34 данных, в районах размещения городских ТЭЦ по сравнению с контрольной территорией, отмечается статистически значимое (p<0,05) увеличение уровней первичной заболеваемости и распространенности аллергического ринита, бронхиальной астмы. В данных районах отмечается статистически значимое (p<0,05) увеличение уровней первичной заболеваемости хроническим фарингитом, назофарингитом, синуситом, ринитом. Уровни распространенности указанных заболеваний верхних дыхательных путей в районах размещения ТЭЦ и в зонах влияния их атмосферных выбросов были статистически значимо (p<0,05) выше по сравнению с контрольным районом. Уровни первичной заболеваемости хроническими болезнями миндалин и аденоидов в исследуемых районах городской территории не имели статистически значимых различий (p>0,05). 136 Таблица 34 Уровни заболеваемости болезнями органов дыхания среди детского населения по отдельным нозологическим формам (‰, P±m) Район размещения ТЭЦ - 4 (№ 1) Район размещения ТЭЦ – 5 (№ 2) Зона влияния атмосферных выбросов ТЭЦ – 4 (№ 3) Зона влияния атмосферных выбросов ТЭЦ – 5 (№ 4) Пневмонии 25,16±1,07 23,66±0,75 25,90±1,25 22,43±0,86 22,54±0,57 Аллергический ринит Хронический фарингит, назофарингит, синусит, ринит Хронические болезни миндалин и аденоидов Бронхиальная астма 1,80±0,16* 10,22±0,61* 1,44±0,20* 3,40±0,14* 1,88±0,10* 10,82±0,55* 1,02±0,10* 4,03±0,18* 1,61±0,17 5,04±0,23 0,78±0,08 2,57±0,15* 1,46±0,21 4,40±0,12 0,71±0,10 2,72±0,12* 1,31±0,15 6,57±0,30 0,60±0,07 1,24±0,10 2,48±0,32 15,18±0,70* 6,20±0,51* 21,0±1,86* 3,07±0,38 18,61±0,77* 4,76±0,35* 17,45±1,72* 3,44±0,31 17,78±0,62* 4,53±0,30* 20,88±1,87* 2,24±0,30 14,13±0,52* 4,31±0,42* 17,25±1,80* 2,35±0,48 8,43±0,68 2,60±0,50 11,30±0,92 Нозологические формы * - различия с контрольным районом статистически значимы (p < 0,05). Примечание: начертание цифр – обычное (первичная заболеваемость), курсивом (распространенность). Контрольный район (№ 5) 137 Вместе с тем, уровни распространенности данной патологии в районах размещения ТЭЦ и в зонах влияния их атмовыбросов были статистически значимо (p<0,05) выше по сравнению с контрольной территорией. В таблице 35 представлены математические модели связей между уровнем загрязненности атмосферного воздуха вредными химическими веществами (К') и частотой первичной заболеваемости и распространенности болезней органов дыхания по отдельным нозологическим формам. Таблица 35 Зависимость уровней заболеваемости болезнями органов дыхания по отдельным нозологическим формам от качества атмосферного воздуха (К') Нозологические формы r r2 F p Пневмонии 0,750 0,563 3,87 0,1 0,937 0,546 0,879 0,298 21,88 1,27 0,018 0,3 у = 0,047 × К' - 0,93 0,791 0,891 0,626 0,794 5,04 11,61 0,11 0,04 Хронические болезни миндалин и аденоидов у = 0,180 × К' +0,57 0,529 0,890 0,280 0,793 1,16 11,54 0,35 0,04 Бронхиальная астма у = 0,059 × К' - 0,221 у = 0,178 × К' +3,50 0,918 0,896 0,843 0,803 16,22 12,26 0,027 0,03 Аллергический ринит у = 0,011 × К' + 0,733 Хронический фарингит Примечание: начертание цифр – обычное (первичная заболеваемость), курсивом (распространенность). Как видно из данной таблицы по коэффициенту детерминации наиболее высокие, статистически значимые степени зависимости частоты первичной заболеваемости от величины комплексного показателя загрязненности атмосферного воздуха были установлены с аллергическим ринитом (87,9 %), бронхиальной астмой (84,3 %), по распространенности заболеваний с бронхиальной астмой (80,3 %), хроническим фарингитом (79,4%), 138 хроническими болезнями миндалин и аденоидов (79,3 %). Связь частоты первичной заболеваемости пневмониями, хроническим фарингитом, хроническими болезнями миндалин и аденоидов является статистически не значимой (p>0,05). Связь частоты распространенности аллергического ринита с уровнями загрязненности атмосферного воздуха является статистически не значимой (p>0,05). Как видно из представленных на рисунках 20, 21, 22, 23 диаграмм, регрессионный анализ позволил выявить четкую зависимость общего уровня первичной заболеваемости и распространенности среди детского населения болезней органов дыхания от степени загрязненности атмосферного воздуха взвешенными веществами. Уровень на 1000 дет. нас. 1800 1614,8 1600 1400 1200 1418,84 1449,92 1177,93 1257,66 1000 Фактический уровень Предсказанный уровень 800 600 400 200 0 2,6 3,74 3,81 4,13 4,6 PM 2,5 Рис. 20: Регрессионная зависимость общего уровня первичной заболеваемости болезнями органов дыхания от степени загрязненности атмосферного воздуха взвешенными веществами (КсРМ2,5). 139 1800 Уровень на 1000 дет. ас. 1614,8 1600 1418,84 1400 1449,92 1177,93 1200 1257,66 1000 Фактический уровень Предсказанный уровень 800 600 400 200 0 1,71 2,38 2,42 2,64 2,92 PM 10 Рис. 21: Регрессионная зависимость общего уровня первичной заболеваемости болезнями органов дыхания от степени загрязненности атмосферного воздуха взвешенными веществами (КсРМ10). 2000 1758,2 1800 Уровень на 1000 дет. нас. 1600 1410,72 1400 1865,45 1568,91 1478,68 1200 Фактический уровень 1000 Предсказанное Y 800 600 400 200 0 2,6 3,74 3,81 КС РМ 4,13 4,6 2,5 Рис. 22: Регрессионная зависимость общего уровня распространенности болезней органов дыхания от степени загрязненности атмосферного воздуха взвешенными веществами (КсРМ2,5). 140 Уровень на 1000 дет.нас. 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 1758,2 1865,45 1410,72 1478,68 1568,91 Фактический уровень Предсказанное Y 1,71 2,38 2,42 2,64 2,92 КсРМ10 Рис. 23: Регрессионная зависимость общего уровня распространенности болезней органов дыхания от степени загрязненности атмосферного воздуха взвешенными веществами (КсРМ10). Выявленные зависимости являются прямыми, сильными и статистически значимыми (первичная заболеваемость: r = 0,910, r2 = 0,830, F = 14,63, p = 0,03, y = 210,80 · КСPM2,5 + 587,86; r = 0,916, r2 = 0,839, F = 15,66, p = 0,028, y = 349,86 · КСPM10 + 539,26); распространенность: r = 0,886, r2 = 0,785, F = 11,01, p = 0,04, y = 228,63 · КСPM2,5 + 753,08; r = 0,897, r2 = 0,806, F = 12,48, p = 0,038, y = 382,20 · КСPM10 + 693,74). В таблице 36 приведены математические модели связей уровней загрязненности атмосферного воздуха взвешенными веществами (КС РМ2,5; КсРМ10) с показателями частоты первичной заболеваемости и распространенности болезней органов дыхания по отдельным нозологическим формам. 141 Таблица 36 Связь фракционных концентраций взвешенных веществ и уровней заболеваемости детского населения болезнями органов дыхания Нозологические формы r r2 F p Пневмонии 0,641 0,876 0,520 0,411 0,768 0,270 2,1 9,94 1,10 0,24 0,052 0,37 0,263 0,780 0,069 0,610 0,22 4,67 0,67 0,12 0,885 0,863 0,886 0,897 0,783 0,746 0,786 0,805 10,84 9,78 11,06 12,41 0,045 0,045 0,040 0,038 0,982 0,982 0,881 0,886 0,964 0,965 0,776 0,786 82,57 82,66 10,44 11,03 0,002 0,002 0,040 0,045 Аллергический ринит Болезни миндалин и аденоидов Хронический фарингит у = 0,46 × Кс (PM2,5) + 0,49 у = 0,38 × Кс (PM10) + 0,65 y = 1,27 × КС ( PM2,5) – 1,98 y = 2,09 × КС (PM10) – 2,25 Бронхиальная астма y = 1,70 × КС (PM2,5) – 0,96 y = 2,81 × КС (PM10) – 2,31 y = 4,70 × КС (PM2,5) – 0,18 y = 7,66 × КС (PM10) – 0,98 Примечание: начертание цифр – обычное (первичная заболеваемость), курсивом (распространенность). Как видно из данной таблицы, по величине коэффициента детерминации статистически значимая, высокая степень зависимости по первичной заболеваемости и распространенности БОД установлена с хроническим фарингитом 78,3 % (PM2,5), 74,6 % (PM10) и 78,6 % (PM2,5), 80,5 % (PM10) соответственно, c бронхиальной астмой 96,4 % (PM2,5), 96,5 % (PM10) и 77,6 % (PM2,5), 78,6 % (PM10) соответственно. Связь частоты распространенности пневмоний, аллергического ринита, болезней миндалин и аденоидов с уровнями загрязненности атмосферного воздуха взвешенными веществами является статистически не значимой (p > 0,05). В таблице 37 приведен расчет показателей ИИР болезней органов дыхания среди детского населения, проживающего в районах размещения ПТЭ и в зонах влияния их атмосферных выбросов. 142 Таблица 37 Величины относительного и интегрального индекса риска развития болезней органов дыхания среди детского населения Относительный риск Район Исследования Р-н размещения ТЭЦ - 4 (№ 1) Р-н размещения ТЭЦ – 5 (№ 2) Зона влияния атмосферных выбросов ТЭЦ – 4 (№ 3) Зона влияния атмосферных выбросов ТЭЦ – 5 (№ 4) ИИР Хронический фарингит Болезни миндалин Бронхиальная астма 2,74 1,81 1,87 4,84 3,25 2,21 1,54 5,22 2,07 2,11 1,85 4,53 2,20 1,68 1,53 3,80 143 Как видно из данной таблицы высокие значения ИИР наблюдаются как в районах размещения ПТЭ, так в районах влияния их атмосферных выбросов по направлению господствующих ветров. Анализ заболеваемости городского детского населения болезнями кожи и подкожной клетчатки по отдельным нозологическим формам свидетельствует о превалировании аллергического дерматита среди других форм дерматозов. Наиболее высокие уровни распространенности аллергического дерматита наблюдались среди детского населения, проживающего на территориях с интенсивным загрязнением атмосферного воздуха 11,82±0,52 ‰ (Район № 1), 9,46±0,45 ‰ (Район № 2). В районах, входящих в зоны влияния атмосферных выбросов ПТЭ частота распространенности аллергического дерматита составляла 6,58±0,53 ‰ (Район № 3), 5,37±0,42 ‰ (Район № 4). Показатели распространенности аллергического дерматита в районах №№ 1,2,3,4 были статистически значимо выше (p < 0,05) в сравнении с показателями контрольного района (3,60±0,17 ‰). Уровень на 1000 дет. нас. 14 11,82 12 9,46 10 8 Фактический уров ень 6 4 6,58 3,6 5,37 48,19 70,58 Предсказанное Y 2 0 86,85 92,6 96,45 К' Рис. 24: Регрессионная зависимость частоты распространенности среди детского населения аллергического дерматита от степени загрязненности атмосферного воздуха (К'). 144 По данным регрессионного анализа установлена четкая зависимость частоты распространенности аллергического дерматита от степени химического загрязнения атмосферного воздуха (рис. 24). Выявленная зависимость является прямой, сильной и статистически значимой (r = 0,895, r2 = 0,802, F = 12,18, p = 0,04). Среди детского населения, проживающего в районах размещения ПТЭ и в районах, входящих в зоны влияния их производственных выбросов, общий уровень распространенности болезней мочеполовой системы составлял 55,43±1,48‰ – 69,43±1,65‰ и был статистически значимо выше (p<0,05) по сравнению с показателем контрольного района – 35,24±1,90‰. Значения ОР по общему уровню распространенности болезней мочеполовой системы среди детского населения составляли в районах размещения ПТЭ 1,87 – 1,95, в зонах влияния их производственных выбросов по направлению господствующих ветров 1,44 – 1,56. При анализе распространенности болезней мочеполовой системы по отдельным нозологическим формам статистически значимое (p < 0,05) повышение уровня по сравнению с контрольным районом установлено только с гломерулярными, тубулоинтерстициальными болезнями почек и другими болезнями почки и мочеточника. Величины ОР для данных заболеваний составляли в районах размещения ПТЭ 2,02 – 2,81, в зонах влияния их производственных выбросов 1,57 – 1,80. По данным регрессионного анализа установлена четкая зависимость общего уровня распространенности болезней мочеполовой системы, частоты распространенности гломерулярных, тубулоинтерстициальных болезней почек и других болезней почки и мочеточника среди детского населения от степени загрязненности атмосферного воздуха вредными химическими веществами (рис. 25, рис. 26). 145 Уровень на 1000 дет. нас. 80 69,43 70 60 65,98 55,43 50 51,87 Фактический уров ень 40 Предсказанное Y 30 35,24 20 10 0 48,19 70,58 86,85 92,6 96,45 К' Рис. 25: Регрессионная зависимость общего уровня распространенности среди детского населения болезней мочеполовой системы от степени загрязненности атмосферного воздуха (К'). Уровень на 1000 дет. нас. 35 29,66 30 25 20 15 Фактический уров ень 21,26 10,54 16,56 18,87 Предсказанное Y 10 5 0 48,19 70,58 86,85 92,6 96,45 К' Рис. 26: Регрессионная зависимость уровня распространенности среди детского населения гломерулярных и тубулоинтерстициальных болезней почек от степени загрязненности атмосферного воздуха (К'). 146 В таблице 38 приведены математические модели связей коэффициента комплексного загрязнения атмосферного воздуха (К'), коэффициента концентрации взвешенных веществ (Ксвв) с уровнями распространенности болезней мочеполовой системы по отдельным нозологическим формам. Таблица 38 Зависимость частоты распространенности болезней мочеполовой системы от уровня химического загрязнения атмосферного воздуха Нозологические формы Гломерулярные, тубулоинтерстициальные болезни почек и другие болезни почки и мочеточника Почечная недостаточность Мочекаменная болезнь Общий уровень r r2 F p 0,896 0,804 12,30 0,912 0,831 14,78 0,03 0,03 0,625 0,178 0,742 0,278 0,906 0,894 0,23 0,78 0,12 0,83 0,03 0,04 0,390 2,04 0,031 0,12 0,550 3,56 0,077 0,17 0,820 13,74 0,799 11,58 Примечание: начертание цифр – обычное (К'), курсивом (Ксвв). Как видно из данной таблицы, регрессионный анализ позволил определить четкую связь между общим уровнем распространенности болезней мочеполовой системы, частотой распространенности гломерулярных, тубулоинтерстициальных болезней почек и другими болезнями почки и мочеточника и показателями, характеризующими интенсивность химического загрязнения атмосферного воздуха. Выявленные связи являются прямыми, сильными и статистически значимыми (p<0,05). Связь частоты распространенности почечной недостаточности, мочекаменной болезни с уровнями загрязненности атмосферного воздуха вредными химическими веществами является статистически не значимой (p > 0,05). Установлена прямая, сильная и статистически значимая зависимость между частотой распространенности гломерулярных и тубулоинтерстициальных болезней почек и других болезней почки и мочеточника и уровнем 147 суммарного загрязнения почвы (ZС), коэффициентами концентраций (Кс) меди, свинца, никеля, марганца (табл. 39). Таблица 39 Зависимость уровня распространенности гломерулярных и тубулоинтерстициальных болезней почек среди детского населения от степени техногенного загрязнения почвы Показатели r r2 F p ZС 0,910 0,829 38,931 0,02 КС Cu 0,964 0,929 105,323 0,0015 КС Pb 0,897 0,805 33,104 0,01 КС Ni 0,795 0,632 13,777 0,03 КС Mn 0,961 0,924 98,158 0,004 4.2.1. Распространенность заболеваний среди детей раннего возраста. Как показали результаты медико-статистического анализа, структура заболеваемости детей от 0 до 1 года в исследуемых районах практически была одинаковой. Наиболее высокий удельный вес приходится на болезни органов дыхания - 48,32 %, второе место занимают болезни нервной системы - 23,78 %, третье - отдельные состояния, возникшие в перинатальном периоде (8,48 %), четвертое - болезни крови и кроветворных органов (5,30 %), пятое - болезни органов пищеварения (2,94 %), шестое болезни эндокринной системы (2,10 %). На остальные классы болезней приходится от 0,42 до 1,1 %. В районах, где размещаются энергетические объекты, значения ОР составляли по общему уровню распространенности заболеваний (1,17 - 148 1,21), отдельным состояниям, возникшим в перинатальном периоде (1,15 – 1,26), болезням органов дыхания (1,20 – 1,27), болезням уха и сосцевидного отростка (1,25 – 1,32), болезням нервной системы (1,30 – 1,37). На территориях зон влияния производственных атмосферных выбросов значения ОР составляли по общему уровню распространенности заболеваний (1,12 1,18), болезням органов дыхания (1,16 - 1,23), отдельным состояниям, возникшим в перинатальном периоде (1,14 – 1,20), болезням уха и сосцевидного отростка (1,15 – 1,17), болезням нервной системы (1,18 – 1,20). По остальным классам болезней значения ОР не рассчитывались, так как их уровни распространенности не имели статистически значимых различий с показателями контрольного района (p>0,05). По данным регрессионного анализа наблюдается четкая зависимость общего уровня распространенности заболеваний от степени загрязненности атмосферного воздуха (К'). Выявленная зависимость являются прямой, сильной и статистически значимой (r = 0,956, r2 = 0,913, F = 31,88, p = 0,01; y = 11,32 × K’ + 1890,73). В табл. 40 приведены математические модели связей коэффициента комплексного загрязнения атмосферного воздуха (К') с уровнями распространенности заболеваний по отдельным классам болезней. Таблица 40 Зависимость частоты распространенности заболеваний по классам болезней от уровней загрязненности атмосферного воздуха (К') Класс болезней Болезни органов дыхания: y = 8,50 × K’ + 943,42 Отдельные состояния, возникшие в перинатальном периоде: y = 0,67 × K’ + 1,50 Болезни нервной системы: y = 2,73 × K’ + 19,30 Болезни уха и сосцевидного отростка: y = 0,18 × K’ + 0,948 r r2 F p 0,885 0,784 10,92 0,045 0,937 0,879 21,82 0,018 0,891 0,793 11,50 0,042 0,886 0,786 11,02 0,040 149 Как видно из данной таблицы, регрессионный анализ позволил определить связь между показателем, характеризующим комплексное загрязнение атмосферного воздуха (K’) и частотой распространенности болезней органов дыхания, болезней нервной системы, болезней уха и сосцевидного отростка, отдельных состояний, возникших в перинатальном периоде. Выявленные связи являются прямыми, сильными и статистически значимыми (p<0,05). По величине коэффициента детерминации высокая степень зависимости была установлена с отдельными состояниями, возникшими в перинатальном периоде (87,9 %), болезнями нервной системы (79,3 %), болезнями уха и сосцевидного отростка (78,6 5), болезнями органов дыхания (78,4 %). По остальным классам болезней связь частоты распространенности заболеваний с уровнями загрязненности атмосферного воздуха (К') была статистически не значимой (p > 0,05). По данным регрессионного анализа установлена прямая, сильная и статистически значимая связь показателя загрязненности атмосферного воздуха взвешенными веществами (Кс TSP) и общим уровнем распространенности заболеваний (r2 = 0,784, F = 10,97, p = 0,045, y = 429,56 × Kc + 1550,61). Как видно из приведенных в таблице 41 данных, определяется четкая связь между уровнями распространенности болезней органов дыхания, состояниями, возникшими в перинатальном периоде и средними расчетными фракционными концентрациями. Выявленные связи являются прямыми, сильными и статистически значимыми (p<0,05). По величине коэффициента детерминации наиболее высокая степень зависимости установлена при воздействии РМ2,5 (соответственно 90,7 % и 80,5 %). Связи частоты распространенности болезней нервной системы, уха и сосцевидного отростка с уровнями расчетных фракционных концентраций являются статистически не значимыми (p>0,05). 150 Таблица 41 Связь расчетных фракционных концентраций взвешенных веществ с уровнями распространенности заболеваний Класс болезней Болезни органов дыхания: у = 6,50 × Кс(PM2,5) – 1,57 у = 106,13 × Кс (PM10) – 17,20 r r2 F p 0,952 0,891 0,907 0,793 29,27 11,56 0,012 0,042 Отдельные состояния, возникшие в перинатальном периоде: у = 2,09 × Кс(PM2,5) – 2,25 у = 1 ,26 × Кс (PM10) – 1,98 0,897 0,886 0,805 0,786 12,41 11,06 0,038 0,044 Болезни нервной системы: Кс(PM2,5) Кс (PM10) 0,780 0,641 0,608 0,412 4,67 2,10 0,12 0,24 Болезни уха и сосцевидного отростка: Кс(PM2,5) Кс (PM10) 0,584 0,520 0,341 0,270 1,55 1,10 0,30 0,37 В таблице 42 приведены данные исследования по изучению влияния аэротехногенных загрязнителей городской среды на развитие и распространенность среди новорожденных осложнений в неонатальном периоде. Таблица 42 Частота осложнений в неонатальном периоде (на 100 новорожденных) Осложнения Зона влияния Контрольный Район атмосферных район размещения выбросов ТЭЦ-4 ТЭЦ – 4 Гипоксикоишемическое 44,7±5,4* 36,8±4,2* 20,2±3,1 поражение ЦНС ЗВУР 37,2±6,8* 33,7±8,6* 13,9±4,5 по гипотрофическому типу Синдром дыхательных 5,7±0,78* 4,6±0,42* 3,4±0,38 расстройств * - различия с контрольным районом статистически значимы (p<0,05). 151 Из данной таблицы видно, что наиболее высокий уровень распространенности осложнений в неонатальном периоде отмечается у новорожденных, матери которых проживают в районе размещения ПТЭ и в зонах влияния его атмосферных выбросов. Различия в показателях данных районов и контрольного района статистически значимы (p<0,05). В таблице 43 приведены математические модели связей уровней загрязненности атмосферного воздуха (К') с показателями частоты распространенности осложнений в неонатальном периоде. Таблица 43 Зависимость частоты распространенности осложнений в неонатальном периоде от уровня загрязненности атмосферного воздуха (К') Осложнения Гипоксикоишемическое поражение ЦНС Y = 0,066 × K’ + 0,082 ЗВУР по гипотрофическому типу y = 0,440 × K’ + 0,112 Синдром дыхательных расстройств y = 0,693 × K’ - 14,61 r r2 F p 0,997 0,994 187,66 0,046 0,998 0,996 282,96 0,037 0,999 0,998 613,60 0,025 Как видно из данной таблицы, определяется прямая, сильная и статистически значимая (p<0,05) связь между уровнями распространенности осложнений в неонатальном периоде и показателем, характеризующим качество атмосферного воздуха городской среды (К'). Рассматривая экологические аспекты заболеваемости детей раннего 152 возраста, нельзя не учитывать факторы риска медико-биологического и социально-гигиенического характера [116, 177, 299]. Среди медикобиологических факторов риска наибольшее значение имеет распространенность такого осложнения беременности, как гестоз [5, 173]. В таблице 44 приведены данные по изучению распространенности гестоза среди беременных женщин, проживающих в районах исследования. Таблица 44 Распространенность гестоза среди беременных женщин (на 100 беременных) Район размещения ТЭЦ – 4 Зона влияния атмосферных выбросов ТЭЦ – 4 Контрольный район 80,5±7,2* 74,0±8,1* 53,8±5,7 * - различия с контрольным районом статистически значимы (p<0,05). Как видно из данной таблицы, у беременных женщин, постоянно проживающих в районе размещения ПТЭ и в зонах влияния его атмосферных выбросов, наблюдается по сравнению с беременными женщинами контрольного района статистически значимый (p<0,05) высокий уровень распространенности гестоза (значения ОР соответственно 1,50 и 1,37). Влияние аэротехногенных загрязнителей городской среды на развитие и распространенность гестоза среди беременных женщин подтверждается данными регрессионного анализа. Выявленная зависимость является прямой, сильной и статистически значимой (r = 0,998, r2 = 0,997, F = 391,22, p = 0,03; y = 0,54 × K’ + 27,43). 153 4.2.2. Физиометрические показатели развития детей, проживающих в районах влияния атмосферных выбросов городских теплоэлектроцентралей. Одним из достаточно чувствительных тестов, который характеризует функциональные возможности организма, является физическая работоспособность [67]. Как видно из данных, приведенных в таблице 45, у мальчиков, проживающих в районе размещения ПТЭ, по сравнению с мальчиками контрольного района, отмечается статистически значимый низкий уровень физической работоспособности (p<0,05). Повышенный уровень физической работоспособности в обс- ледованной группе мальчиков контрольного района подтверждается также величинами МПК, которые в данной группе были статистически значимо выше, чем в группе мальчиков района размещения ПТЭ (p<0,05). У мальчиков, проживающих в зонах влияния атмосферных выбросов ПТЭ средние величины ФР, МПК, МОК не имели статистически значимой разницы с контролем (p>0,05). Средние показатели ФР, МПК у девочек, проживающих в районе размещения ПТЭ, были статистически значимо ниже (p<0,05), чем в группе девочек контрольного района (табл. 46). Величины МОК у девочек, проживающих в районе размещения ПТЭ и в зонах влияния его атмосферных выбросов, не имели статистически значимых различий (p>0,05) с показателями контрольного района (табл. 46). Средние уровни ВИК во всех обследованных группах имели положительное значение, однако по сравнению с контролем статистически значимый более низкий уровень отмечался у мальчиков, проживающих в зонах влияния атмосферных выбросов ПТЭ (p<0,05) и у девочек, проживающих в районе размещения ПТЭ (p<0,05) [табл. 45, 46]. 154 Таблица 45 Физиометрические показатели развития у мальчиков 7 лет ФР МПК МОК кгм/мин мл/мин л/мин ВИК л Правая кисть Левая кисть Район размещения ТЭЦ - 4 42,351,20 1303,45,60 2,130,16 38,11,20 1,090,03 9,720,10 8,350,12 Зона влияния атмосферных выбросов ТЭЦ – 4 44,701,60 1310,05,80 2,220,15 35,51,00 1,120,03 10,00,20 8,20,14 Контрольный район 46,541,40 1321,05,30 2,380,18 39,11,30 1,20,04 10,150,15 8,380,10 Районы исследования ЖЕЛ * - различия с контрольным районом статистически значимы (p < 0,05). Динамометрия (кг) 155 Таблица 46 Физиометрические показатели развития у девочек 7 лет ФР МПК МОК кгм/мин мл/мин л/мин ВИК л Правая кисть Левая кисть Район размещения ТЭЦ - 4 36,021,27* 1288,75,0* 1,970,18 35,91,30 0,910,02 8,150,20 7,610,20 Зона влияния атмосферных выбросов ТЭЦ – 4 39,501,41 1300,2 5,3 2,100,20 36,41,10 0,900,02 7,850,16 7,00,18 Контрольный район 39,851,32 1303,35,1 2,080,21 40,41,40 1,080,03 8,040,18 7,450,21 Районы исследования ЖЕЛ * - различия с контрольным районом статистически значимы (p < 0,05). Динамометрия (кг) 156 При анализе данных спирометрических исследований было установлено, что у обследованных мальчиков, проживающих в районе размещения ПТЭ и в зонах влияния его атмосферных выбросов, средняя величина ЖЕЛ была несколько ниже, чем у мальчиков контрольного района, однако данные различия были статистически не значимы (p>0,05) [табл. 45]. У обследованных девочек, проживающих в районе размещения ПТЭ и в зонах влияния его атмосферных выбросов, средние величины ЖЕЛ были статистически значимо ниже (p<0,05), чем у девочек контрольного района (табл. 46). Сравнительный анализ данных динамометрических исследований позволил выявить статистически значимую большую мышечную силу (правая кисть) у мальчиков контрольного района по сравнению с мальчиками района размещения ПТЭ (p<0,05) [табл. 45]. У девочек, проживающих в районе размещения ПТЭ и в зонах влияния атмосферных выбросов ПТЭ, данные динамометрических исследований не имели статистически значимой разницы с контролем (p>0,05) [табл. 46]. Характеристика физической работоспособности в зависимости от ее уровня представлена в таблицах 47, 48. Как видно из данных таблиц, уровни физической работоспособности у обследованных детей, проживающих в районе размещения ПТЭ и в зонах влияния его атмосферных выбросов, по сравнению с показателями детей контрольного района характеризуются более низким удельным весом лиц с повышенным уровнем и более высоким удельным весом лиц с пониженным уровнем. 157 Таблица 47 Характеристика уровней физической работоспособности у мальчиков 7 лет Уровни физической работоспособности (% от общего уровня) Районы исследования Повышенный Средний Пониженный Район размещения ТЭЦ - 4 3,8 80,7 15,5 Зона влияния атмосферных выбросов ТЭЦ – 4 5,2 80,5 14,3 Контрольный район 7,7 80,8 11,5 158 Таблица 48 Характеристика уровней физической работоспособности у девочек 7 лет Уровни физической работоспособности (% от общего уровня) Районы исследования Повышенный Средний Пониженный Район размещения ТЭЦ - 4 8,7 78,3 13,0 Зона влияния атмосферных выбросов ТЭЦ – 4 8,3 81,2 10,5 Контрольный район 11,2 83,3 5,5 159 4.3. Характеристика комплексного влияния экологических факторов городской среды на общую заболеваемость населения. Как видно из таблицы 49, примененный для более детальной характеристики влияния отдельных экологических факторов городской среды на заболеваемость населения факторный анализ методом выделения главных компонент позволил выделить 2 фактора, оказывающих влияние на развитие и распространенность заболеваний. Таблица 49 Факторные нагрузки на выделенные компоненты Фактор Компоненты №1 №2 % дисперсии = 46 % дисперсии = 31 Болезни системы кровообращения r = 0,84 r = 0,51 Болезни органов дыхания r = 0,92/0,98 r = 0,14/0,12 Болезни кожи и подкожной клетчатки r = 0,65/0,67 r = 0,48/0,45 Болезни мочеполовой системы r = 0,58/0,62 r = 0,43/0,53 Уличный шум r = 0,70 r = 0,11 Качество атмосферного воздуха r = 0,77 r = 0,37 Качество питьевой воды r = 0,14 r = 0,95 Примечание: числитель – взрослое население, знаменатель – детское население. Основная нагрузка для фактора № 1 приходится на уровень загрязненности атмосферного воздуха и уровень уличного шума. Эти показатели имеют тесную связь между собой и могут быть представлены как один фактор, характеризующий уровень техногенной нагрузки. На данный фактор приходится больший процент дисперсии (46%) и он сильно влияет на уровень распространенности болезней системы кровообращения, органов 160 дыхания. Для фактора № 2 основная нагрузка приходится на уровень химического загрязнения воды, что позволяет представить его как фактор, характеризующий качество водопроводной питьевой воды. На данный фактор приходится относительно низкий процент дисперсии (31%) и он оказывает влияние средней силы на уровень распространенности болезней системы кровообращения, кожи и подкожной клетчатки, мочеполовой системы. В таблице 50 приведены данные, характеризующие влияние экологических факторов городской среды на развитие и распространенность заболеваний по 4-х ранговой шкале. Как видно из данной таблицы, наибольшее влияние фактор техногенной нагрузки оказывает на общую распространенность болезней системы кровообращения и органов дыхания – соответственно 25,0 % и 75,0 %, 21,0 % и 78,3 % наблюдений имеют факторные значения в рангах сильного и максимального влияния. При оценке влияния качества водопроводной воды на распространенность болезней системы кровообращения картина обратная - влияние данного фактора слабо либо умеренно выражено (66,7 % и 33,3 % соответственно). Влияние факторов техногенной нагрузки и качества водопроводной воды на распространенность болезней кожи, мочеполовой системы примерно одинаковое – наиболее высокие значения находятся в ранге умеренного влияния. При характеристике многокомпонентного аэротехногенного загрязнения исследуемой городской территории методом выделения главных компонент определены 3 фактора, объясняющие 81% полной дисперсии переменных - 55 %, 17 % и 9 % соответственно. C фактором № 1 наибольшую корреляцию имеют концентрации в атмосферном воздухе взвешенных веществ, оксидов серы и азота, с фактором № 2 концентрации ароматических углеводородов, с фактором № 3 концентрации фенола. 161 Таблица 50 Характеристика влияния экологических факторов на развитие заболеваний Классы болезней слабое умеренное сильное максимальное Болезни системы кровообращения 0% 66,7% 0% 33,3% 25,0% 0% 75,0% 0% 0% 0% 0% 0% 21,7% 0% 78,3% 0% Болезни кожи 25,0% 17,6% 50,0% 48,3% 16,7% 24,3% 8,3% 9,8% Болезни мочеполовой системы 24,0% 28,7% 42,7% 36,2% 20,8% 18,4% 12,5% 16,7% Болезни органов дыхания Примечание: начертание цифр – обычное (фактор техногенной нагрузки), курсивом (фактор качества питьевой воды). 162 В таблице 51 представлено влияние выделенных факторов на уровень распространенности заболеваний среди взрослого населения по отдельным классам болезней. Таблица 51 Влияние выделенных факторов на уровень распространенности заболеваний среди взрослого населения. Класс болезней Фактор 1 Фактор 2 Фактор 3 Новообразования 0,67* 0,36* 0,21 Болезни крови 0,53* 0,07 0,10* Болезни эндокринной системы 0,56* 0,19 0,16* Болезни нервной системы 0,27 0,66* 0,30 Болезни глаза 0,39* 0,58* 0,27 Болезни уха и сосцевидного отростка 0,31 0,48* 0,72* Болезни системы кровообращения 0,70* 0,53* 0,09 Болезни органов дыхания 0,65* 0,48* 0,09 Болезни органов пищеварения 0,73* 0,14 0,20 Болезни кожи 0,68* 0,33 0,22 Болезни костно-мышечной системы 0,21 0,02 0,11 Болезни мочеполовой системы 0,74* 0,36 0,22 Общий уровень 0,76* 0,37* 0,22 * - уровень значимости коэффициента корреляции p<0,05 Согласно данной таблицы, на общий уровень заболеваемости у взрослых в наибольшей степени влияет фактор № 1, несколько меньшее влияние оказывает фактор № 2. Фактор № 3 не имеет статистически значимой связи с общим уровнем заболеваемости. По отдельным классам болезней фактор № 1 можно ассоциировать с новообразованиями, болезнями крови, эндокринной системы, системы кровообращения, органов дыхания, органов пищеварения, кожи и подкожной клетчатки, мочеполовой системы. В меньшей степени фактор № 1 оказывает влияние на болезни глаза и его 163 придаточного аппарата. Значения фактора № 2 имеют наибольшую корреляцию с уровнями распространенности болезней глаза и его придаточного аппарата, нервной системы. Причем, болезни нервной системы статистически значимо коррелируют только с фактором № 2. Наблюдается сочетанное влияние факторов № 1 и № 2 на распространенность новообразований, болезней глаза и его придаточного аппарата, системы кровообращения, органов дыхания. Фактор № 3 имеет статистически значимую сильную прямую корреляционную связь только с болезнями уха и сосцевидного отростка. В таблице 52 представлена характеристика связи факторов и уровня заболеваемости болезнями системы кровообращения по отдельным нозологическим формам. Таблица 52 Влияние выделенных факторов на уровень распространенности болезней системы кровообращения среди взрослого населения Нозологические формы Фактор 1 Фактор 2 Фактор 3 ХРБС 0,30 0,10 0,25 БПКД 0,78* 0,42* 0,13 ИБС 0,75* 0,29 0,26 ЦВБ 0,76* 0,34 0,02 * - уровень значимости коэффициента корреляции p<0,05 Как показывает данная таблица, на все представленные нозологические формы БСК, кроме хронических ревматических болезней сердца, оказывает влияние фактор № 1 (сильная, прямая корреляционная связь), в отношении болезней, характеризующихся повышенным кровяным давлением, наблюдается сочетанное влияние факторов № 1 и № 2, однако с фактором № 2 наблюдается связь средней силы. 164 В таблице 53 представлена характеристика связи факторов и уровня заболеваемости болезней органов дыхания по отдельным нозологическим формам. Таблица 53 Влияние выделенных факторов на уровень распространенности болезней органов дыхания среди взрослого населения Нозологические формы Фактор 1 Фактор 2 Фактор 3 Аллергический ринит 0,17 0,04 0,34 Хронический фарингит 0,01 0,16 0,34 Болезни миндалин 0,55* 0,62* -0,45 Хронический бронхит 0,66* 0,29 0,35 Бронхиальная астма 0,79* 0,37* 0,30 Бронхоэктатическая болезнь 0,68* 0,39* 0,19 * - уровень значимости коэффициента корреляции p<0,05 Как видно из данной таблицы, наблюдается сильная, прямая корреляционная связь фактора № 1 с бронхиальной астмой, связь средней силы с болезнями миндалин, хроническим бронхитом и бронхоэктатической болезнью. Фактор № 2 имеет связи средней силы с болезнями миндалин, бронхиальной астмой и бронхоэктатической болезнью. На болезни миндалин, бронхиальную астму и бронхоэктатическую болезнь наблюдается сочетанное воздействие факторов № 1 и № 2. 165 В таблице 54 представлено влияние выделенных факторов на уровень распространенности заболеваний среди детского населения. Таблица 54 Влияние выделенных факторов на уровень распространенности заболеваний среди детского населения. Класс болезней Фактор 1 Фактор 2 Фактор 3 Новообразования 0,65* 0,12 0,15 Болезни крови 0,20 0,14 0,20 Болезни эндокринной системы 0,20 0,67* 0,32 Болезни нервной системы 0,28 0,27 0,09 Болезни глаза 0,49* 0,50* 0,60* Болезни уха и сосцевидного отростка 0,58* 0,39* 0,43* Болезни системы кровообращения 0,21 0,30 0,17 Болезни органов дыхания 0,72* 0,10 0,20 Болезни органов пищеварения 0,69* 0,10 0,22 Болезни кожи 0,67* 0,67* 0,14 Болезни костно-мышечной системы 0,26 0,25 0,18 Болезни мочеполовой системы Отдельные состояния в перинатальном периоде Общий уровень 0,75* 0,24 0,11 0,75* 0,21 0,25 0,70* 0,51* 0,17 * - уровень значимости коэффициента корреляции p<0,05 Как видно из данной таблицы, наибольшее влияние на общий уровень заболеваемости детского населения оказывает фактор № 1. Фактор № 1 имеет сильную прямую корреляционную связь с уровнями заболеваемости болезнями органов дыхания и мочеполовой системы, отдельными состояниями в перинатальном периоде, прямую корреляционную связь средней силы с новообразованиями, болезнями глаза и его придаточного аппарата, уха и сосцевидного отростка, органов пищеварения, кожи и подкожной клетчатки. Фактор № 2 характеризует прямая корреляционная связь сред- 166 ней силы с болезнями эндокринной системы, глаза и его придаточного аппарата, уха и сосцевидного отростка, кожи и подкожной клетчатки. Фактор № 3 оказывает влияние на болезни глаза и его придаточного аппарата, уха и сосцевидного отростка. Наблюдается сочетанное влияние выделенных факторов на распространенность болезней глаза и его придаточного аппарата, уха и сосцевидного отростка. В таблице 55 представлена характеристика связи факторов и уровня заболеваемости болезней органов дыхания по отдельным нозологическим формам. Таблица 55 Влияние выделенных факторов на уровень распространенности болезней органов дыхания среди детского населения Нозологические формы Фактор 1 Фактор 2 Фактор 3 Аллергический ринит 0,68* 0,09 0,52 Хронический фарингит 0,72* 0,50* 0,25 Болезни миндалин 0,66* 0,20 0,26 Хронический бронхит 0,60* 0,22 0,19 Бронхиальная астма 0,66* 0,66* 0,18 * - уровень значимости коэффициента корреляции p<0,05 Как демонстрирует данная таблица, уровень заболеваемости аллергическим ринитом, хроническим бронхитом, хроническим фарингитом и болезнями миндалин ассоциируются с фактором № 1, уровень заболеваемости бронхиальной астмой связан с факторами № 1 и 2 в равной степени (прямая корреляционная связь средней силы). Таким образом, результаты анализа свидетельствуют о различном характере влияния факторов на заболеваемость взрослого и детского насе- 167 ления. Так, у взрослых, в основном преобладает влияние фактора № 1 и в меньшей степени № 2, у детей влияние выделенных факторов более сбалансировано. Это можно объяснить большей чувствительностью детского организма к воздействию химических загрязнителей атмосферного воздуха. Выделенные факторы неравнозначным образом влияют на заболеваемость населения. Так, доминирующий характер влияния на уровень распространенности заболеваний установлен с фактором № 1, ассоциированного с взвешенными веществами, оксидами азота, серы и углерода, рядом углеводородов и бензпиреном. Вероятно, одной из причин сильного влияния данного фактора является выраженная способность взвешенных веществ сорбировать токсичные газообразные соединения с образованием пылегазовых композиций. Для уточнения этиопатогенетической роли пылегазовых композиций в формировании патологических процессов, нами было проведено исследование по изучению первичных механизмов патогенного действия пыли летучей золы ТЭЦ в составе пылегазовой смеси, результаты которого приведены в Главе V. 168 Глава V. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ПЫЛИ ЛЕТУЧЕЙ ЗОЛЫ ТВЕРДОТОПЛИВНЫХ ТЭЦ. 5.1. Физико-химические свойства изучаемых образцов пыли летучей золы. Гигиеническое значение аэрозолей с твердой фазой обусловливается их физико-химическими свойствами, среди которых наиболее важное значение имеют дисперсность, растворимость, химический состав. От дисперсности пылевых частиц зависит глубина их проникновения в дыхательные пути, химическая и биологическая активность. Химический состав и растворимость пыли определяют характер биологического действия, в частности фиброгенное, аллергенное, раздражающее и токсическое действие [27]. Вещественный состав зольных аэрозолей: SiO2 (45,70%), Al2O3 (38,07%), Fe2O3 (9,12%), CaO (4,03%), MgO (1,25%), K2O (1,16%). Содержание As, Cu, Zn, Pb, Ni, Cd, F от сотых до тысячных процентов. Фазовоминералогический состав: Al2SiO4 - 63,5 %, Fe2SiO4 - 21,5%, Ca3SiO4 - 7,3 %, нераспознанные фазы - 5,7 %. Дисперсный состав исследуемой пыли ЛЗ: частицы размером до 1 мкм составляли 74,6%, от 1 до 2мкм - 19,3%, свыше 2 мкм - 6,1% (данный состав получен путем отмучивания отобранных пылевых проб в дистиллированной воде и примерно соответствует дисперсности взвешенных веществ в атмосферном воздухе районов размещения ПТЭ). Как видно из приведенных в таблице 56 данных физико-химических исследований, пыль ЛЗ характеризуется крайне низкой растворимостью большинства содержащихся в ней химических элементов в физиологическом растворе, ацетатном и щелочном буферных растворах. 169 Таблица 56 Растворимость содержащихся в пыли летучей золы химических элементов (% % от содержания в пылевой пробе) Компоненты Физиологический раствор Ацетатный буфер Щелочной буфер Кремний 0,11 0,9 0,067 Железо 0,002 0,003 0,46 Алюминий 0,008 н/о н/о Кальций 0,66 1,04 0,38 Медь 1,08 1,20 1,18 Цинк 1,12 1,05 1,20 Свинец 3,85 4,08 4,05 Никель 2,25 2,40 2,20 Кадмий 4,20 4,45 4,0 Мышьяк 2,0 2,15 2,10 Марганец 0,40 1,8 7,4 5.2. Оценка цитотоксичности пыли летучей золы и ее влияния на генерацию фагоцитами активных форм кислорода. Разработанным нами способом, основанным на использовании эффекта бесконтактной активации эталонного водного раствора, была проведена оценка цитотоксичности пыли ЛЗ, в сравнении с высокоцитотоксичной пылью природного кварца, среднецитотоксичными - пыль отвальных шлаков, конверторная пыль медеплавильного производства и слабоцитотоксичной пылью элементарной серы [27, 148]. 170 Как видно из представленной на рисунке 27 диаграммы и данных приведенных в таблице 57, исследуемая пыль ЛЗ ПТЭ обладает цитотоксичностью, однако она оказалась статистически значимо менее цитотоксичной, чем кварцевая пыль и, статистически значимо более цитотоксичной, чем пыль элементарной серы и практически сходной с конверторной пылью и пылью отвальных шлаков медеплавильного производства. Таким образом, пыль ЛЗ ПТЭ по степени цитотоксичности следует отнести к группе средней цитотоксичности. 400,00 350,00 300,00 ОВП, мВ 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 0,00 5 10 15 20 25 30 Время, мин Кв арц Конв ерторная пыль Пыль элементарной серы Металлургический шлак Пыль летучей золы Контроль Рис. 27: Динамика гемолитического процесса, развивающегося в результате взаимодействия мембраны эритроцита с пылевыми частицами. 171 Таблица 57 Значения окислительно-восстановительного потенциала в активированной эталонной воде Образцы пыли ОВП, мВ (М±m) %% от контроля Природный кварц 330,87±10,50 512,08 Конверторная пыль 201,45±8,20*** 311,18 Металлургический шлак 216,57±8,50*** 334,06 Элементарная сера 135,12±6,71* 203,50 Летучая зола ПТЭ 198,96±8,14**** 301,30 Контроль 65,15±4,66 100,0 - разница с кварцем статистически значима (p<0,05) ** - разница с элементарной серой статистически значима (p<0,05) *- разница с конверторной пылью и металлургическим шлаком статистически не значима (p>0,05) * 172 Приведенные в таблице 58 результаты эксперимента по определению цитотоксичности пылевых образцов по степени их гемолитической активности колориметрическим методом фактически совпадают с результатами, полученными в ходе сравнительного испытания нового способа. Таблица 58 Гемолитическая активность исследуемых образцов пыли Образцы пыли Гемолиз в % % от контроля (М±m) Природный кварц 393,10 27,61 Конверторная пыль 269,03 17,10*** Металлургический шлак 280,78 14,84*** Элементарная сера 120,70 11,50* Летучая зола ПТЭ 262,07 16,11**** - разница с кварцем статистически значима (p<0,05) ** - разница с элементарной серой статистически значима (p<0,05) * - разница с конверторной пылью и металлургическим шлаком статистически не значима (p>0,05) * Таким образом, разработанный способ по своей чувствительности и информативности не уступает наиболее широко применяемому в настоящее время прототипу, каким является оценка цитотоксичности пыли по гемолитической активности колориметрическим методом. При этом отсутствие в новом способе действий, связанных с предварительным троекратным промыванием эритроцитов в изотоническом фосфатном буфере, центрифугированием опытных и контрольных проб, определением оптической плотности супернатанта, значительно упрощает технологию определения цитотоксичности. Кроме того, в отличие от прототипа, новый способ дает возможность оценивать динамику гемолитического процесса, 173 развивающегося в результате взаимодействия мембраны эритроцита с пылевыми частицами. Как видно из представленных на рисунках 28, 29 диаграмм, цитотоксичность пылевых частиц ЛЗ изменяется в зависимости от их дисперсности. 350,00 300,00 О В П, м В 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 0,00 5 АЛЗ (> 1,5 - 2,5 мкм) 10 15 20 Время, мин. АЛЗ (1,0 - 1,5 мкм) 25 АЛЗ (< 1,0 мкм) 30 контроль Рис. 28: Динамика гемолитического процесса, развивающегося в результате взаимодействия мембраны эритроцита с пылевыми частицами летучей золы различной дисперсности. 174 399,51 % 363,88 % 400 301,3 % 350 300 % 250 200 150 100 50 0 АЛЗ (> 1,5 - 2,5 мкм) АЛЗ (1,0 - 1,5 мкм) АЛЗ (< 1,0 мкм) Рис. 29: Значения окислительно-восстановительного потенциала в активированной эталонной воде (в процентах от контроля). По данным регрессионного анализа, установленная зависимость является обратной (с уменьшением аэродинамического размера пылевых частиц ЛЗ возрастает уровень цитотоксичности), сильной и статистически значимой (r = - 0,997, r2 = 0,995, F = 248,45, p = 0,040; у = - 38,84 × δ + 295,07). Современные представления о молекулярных и клеточных механизмах патогенного действия пылевых частиц связаны с пагубным воздействием на фагоцитирующие их мононуклеарные и полиморфнонуклеарные лейкоциты, благодаря способности стимулировать избыточное длительное образование активных форм кислорода (АФК) [23, 24, 25]. Как видно из приведенных на рисунке 30 результатов исследования “in vitro”, через 5 секунд после начала инкубации уровень S в образцах содержащих суспензию макрофагов и взвесь аэрозолей более чем в 2 раза превысил уровень S контрольного образца – 810,2 ± 42,7; 364,8 ± 23,8 соответственно (разница статистически значима – p < 0,05). 175 Уровень общей светосуммы (S) 1200 1128,7 1000 810,2 800 контроль пыль ЛЗ 600 400 364,8 176,4 200 0 5 сек 15 мин Рис. 30: Хемилюминесцентный ответ суспензии макрофагов на введение образца пыли летучей золы ТЭЦ. В течение 15 минут инкубации уровень S в опытном образце продолжал нарастать и превысил исходный на 39,3 %. Напротив, в контрольном образце уровень S через 15 минут инкубации снизился по сравнению с исходным более чем на половину (51,7 %). Таким образом, проведенное нами исследование показывает, что в суспензии фагоцитов, активированных зольными частицами, происходит интенсивная генерация и накопление АФК. 5.3. Исследование биологического действия пыли летучей золы в составе пылегазовой смеси в хроническом эксперименте при интратрахеальном введении. Исследуемая пылегазовая смесь (пыль ЛЗ – диоксид серы) вводилась экспериментальным животным интратрахеальным способом однократно из расчета 6,25 мг в 1,0 мл физиологического раствора (группа № 1). Для сравнения, помимо «чисто» контроля, использовалась группа крыс (группа № 2), которым интратрахеально была введена пыль ЛЗ без газового компонента (6,25 мг в 1,0 мл физраствора). Животным контроль- 176 ной группы интратрахеально вводилось эквивалентное количество физиологического раствора (группа № 3). После введения исследуемого материала и в последующие дни гибель животных не наблюдалась. К числу достаточно чувствительных интегральных показателей токсического действия промышленных ядов относятся изменение динамики массы тела и весовые коэффициенты внутренних органов лабораторных животных. В нашем эксперименте у животных всех изучаемых групп наблюдалась прибавка в массе тела. Различия между группами были статистически не значимы (p>0,05). Как видно из приведенных в таблице 59 данных у животных группы № 1 установлено статистически значимое увеличение весовых коэффициентов сердца, легких, почек, печени и селезенки (p<0,05). Весовые коэффициенты сердца, легких, почек, печени и селезенки у животных группы № 2, хотя и превышали контрольные величины, но эти различия были статистически не значимыми (p>0,05). В таблице 60 приведены результаты биохимических исследований по оценке интегральных показателей общей токсичности изучаемых образцов. Как видно из данной таблицы, уровни содержания в сыворотке крови тотальных липидов, β - липопротеидов у животных групп № 1 и № 2 были статистически значимо выше по сравнению с контрольной группой (p<0,05). У животных группы № 1 отмечается статистически достоверное (p<0,05) увеличение содержания в сыворотке крови белка, общего и эфиросвязанного холестерина, значения коэффициента Ритиса (АSТ/АLТ). 177 Таблица 59 Весовые коэффициенты внутренних органов лабораторных животных (г/100 г массы тела; Mm) Группы Сердце Легкие Печень Почки Селезенка 0,47 ± 0,02* 0,89 ± 0,05* 4,02 ± 0,13* 0,79 ± 0,01* 0,34 ± 0,02* Группа № 2 (ЛЗ) 0,43±0,02 0,83 ± 0,05 3,41 ± 0,10 0,72 ± 0,01 0,30 ± 0,02 Группа № 3 (контроль) 0,39 ± 0,01 0,72± 0,03 3,14 ± 0,10 0,70 ± 0,01 0,28 ± 0,01 животных Группа № 1 (ПГС) * - различия с контролем статистически значимы (p<0,05) 178 Таблица 60 Биохимические показатели сыворотки крови экспериментальных животных (M±m) 1-я (ПГС) Группы животных 2-я (ЛЗ) 3-я (контроль) Общий белок, г/л 77,2±2,6* 73,6±2,2 70,3,0±2,04 Мочевина, ммоль/л 3,64±0,2 3,27±0,2 3,61±0,4 Глюкоза, г/л 3,68±0,2 3,52±0,26 3,82±0,13 АSТ, мккат/л 0,38±0,04 0,36±0,04 0,32±0,03 АLТ, мккат/л 0,27±0,03 0,29±0,03 0,26±0,02 АSТ/АLТ 1,43±0,05* 1,33±0,05 1,28±0,05 Тотальные липиды, г/л 2,55±0,09* 3,10±0,08* 2,04±0,07 ß-липопротеиды, г/л 0,52±0,04* 0,72±0,06* 0,32±0,02 Общий ХС, ммоль/л 3,43±0,08* 3,20±0,09 3,16±0,07 Эфиросвязанный ХС, ммоль/л 2,14±0,05* 1,95±0,04 1,96±0,05 Свободный ХС, ммоль/л 1,30±0,07 1,25±0,05 1,20±0,03 Показатели * - различия с контролем статистически значимы (p<0,05) 179 Приведенные выше результаты исследований по определению весовых коэффициентов внутренних органов и оценке интегральных показателей общей токсичности свидетельствуют о слабо выраженном общетоксическом действии пыли ЛЗ без газового компонента, которое можно объяснить тем фактом, что несмотря на низкую растворимость содержащихся в золе химических веществ, постоянное их поступление в организм животных при длительной экспозиции (6 месяцев) способствует проявлению токсического эффекта. Более выраженное резорбтивнотоксическое действие пыли ЛЗ в составе ПГС, можно связать с влиянием продуктов взаимодействия сорбированного диоксида серы с поверхностью зольных частиц и влажной средой слизистых оболочек дыхательных путей. За счет развития каталитических реакций с участием, входящих в состав зольных частиц оксидов алюминия, железа и кальция, возможен переход диоксида серы в более токсичное соединение – триоксид серы. По данным наших исследований “in vitro”, пыль ЛЭ способна стимулировать активность фагоцитов и вызывать образование свободных радикалов. Свободные радикалы химически исключительно активны, и реагируя с ненасыщенными жирными кислотами, входящими в состав мембранных липидов, инициируют цепную реакцию их пероксидации. Известно, что одним из эффектов липопероксидации является появление хемилюминесценции при рекомбинации пероксидных радикалов с образованием неустойчивого тетроксида, распад которого сопровождается выделением кванта света [15, 16]. Как видно из приведенных в таблице 61 данных по характеристике процессов липопероксидации у животных групп № 1 и № 2, по сравнению с контролем, отмечается статистически значимое (p<0,05) увеличение таких показателей ХЛ сыворотки крови, как S30 сек., S60 сек . 180 Таблица 61 Характеристика процессов липопероксидации и антиоксидантной активности (Mm) Показатели Группа № 1 (ПГС) Группа № 2 (ЛЗ) Группа № 3 (контроль) (S30 сек, имп.) 1045,0±42,9* 1153,4±40,7*** 936,8±32,4 (S60 сек, имп.) 1577,3±44,8* 1777,3±52,4*** 1294,3±47,8 Диеновые коньюгаты, усл. ед. 0,113±0,005 0,121±0,008* 0,102±0,005 ТБК ап, мкмоль/л (МДА) 3,10±0,27* 4,92±0,39*** 2,28±0,28 АОА (Imax/S60 сек) 0,039±0,003* 0,042±0,004* 0,076±0,005 Церулоплазмин, мг/л 122,4±7,2* 102,4±6,7*** 158,7±1,8 * - различия с контролем статистически значимы (p<0,05); ** - различия статистически значимы между группами №№ 1, 2 (p<0,05). В сыворотке крови животных группы № 2 по сравнению с контролем наблюдается статистически значимое увеличение диеновых коньюгат ненасыщенных жирных кислот, являющихся начальными продуктами ПОЛ и уровень которых соответствует по данным литературы уровню гидроперекисей липидов. В группе животных № 1 отмечается тенденция к повышению уровня данного показателя (p > 0,05). У животных всех подопытных групп наблюдается статистически значимое (p<0,05) увеличение уровня содержания в сыворотке крови конечных продуктов ПОЛ, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой (ТБК ап), в частности, малонового диальдегида (МДА). Следует отметить, что у животных группы № 2 показатели ХЛ сыворотки крови (S30 сек., S60 сек), уровень содержания в сыво- 181 ротке крови конечных продуктов ПОЛ были статистически значимо выше по сравнению с группой № 1 (p<0,05). При оценке антиоксидантной активности во всех подопытных группах отмечаются статистически значимые снижения показателя АОА (Imax / S60сек) и уровня содержания в сыворотке крови одного из основных антиоксидантов - медьсодержащего белка - церулоплазмина (p<0,05). Причем у животных группы № 2 уровень церулоплазмина был статистически значимо ниже по сравнению с группой № 1 (p<0,05). Мембраны клеток и субклеточных органелл, а также липопротеины плазмы крови содержат фосфолипиды, в b -положении которых локализованы полиненасыщенные жирные кислоты, легко подверженные свободнорадикальному перекисному окислению в присутствии кислорода с образованием соответствующих перекисей липидов. Продукты перекисного окисления липидов делают липидную фазу мембран проницаемой для ионов водорода и кальция. Это приводит к тому, что в митохондриях окисление и фосфорилирование разобщаются, а клетка оказывается в условиях энергетического голода (т.е. недостатка АТФ). Одновременно в цитоплазму выходят ионы кальция, которые повреждают клеточные структуры. Другой результат пероксидации - это уменьшение стабильности липидного слоя, что может привести к электрическому пробою мембраны собственным мембранным потенциалом. Электрический пробой приводит к полной потере мембраной ее барьерных функций [12, 15, 16, 182]. В нашем эксперименте были изучены процессы липопероксидации в эритроцитах крови подопытных животных, при этом эритроциты рассматривались в качестве модели мембраны всякой другой клетки [182]. Показатели процессов липопероксидации в эритроцитах крови экспериментальных животных представлены в таблице 62. 182 Таблица 62 Показатели процессов липопероксидации в эритроцитах экспериментальных животных (M±m) Показатели (S30 сек, имп.) (S60 сек, имп.) Диеновые коньюгаты (Е233, усл. ед.) Триеновые коньюгаты (Е278 х 20, усл. ед.) Ацильные соединения (Е215, усл. ед.) Малоновый диальдегид мкмоль/л Основания Шиффа (Е400, усл. ед.) Группа № 1 (ПГС) 1025,0 ±32,7* 1627,5 ±43,2*× 0,100 ±0,004*× 1,41 ±0,07* 0,201 ±0,01* 1,12 ±0,18*× 0,154 ±0,012* Группа № 2 (ЛЗ) 1131,4 ±40,2*** 2087,8 ±48,3***× 0,103 ±0,009*× 1,76 ±0,10*** 0,215 ±0,02* 1,92 ±0,20***× 0,176 ±0,021* Группа № 5 (ОЦМ) 1142,8 ±42,4*** 2386,2 ±52,4*** 0,109 ±0,01*** 1, 85 ±0,10*** 0,221 ±0,01*** 2,78 ±0,14* 0,178 ±0,01* Группа № 3 (контроль) 698,2 ±30,5 1118,6 ±44,8 0,060 ±0,006 0,58 ±0,04 0,139 ±0,011 0,72 ±0,28 0,115 ±0,009 * - различия с контролем статистически значимы (p<0,05); ** - различия статистически значимы между группой № 1 и группами № № 2, 5 (p<0,05); × - различия статистически значимы между группой № 5 и группами № № 1, 2 (p<0,05) 183 Для сравнения в таблице приведены данные нашего отдельного эксперимента по изучению биологического действия атмосферной пыли производства по обработке цветных металлов (группа № 5). В отличие от пыли ЛЗ вещественный состав пыли производства по обработке цветных металлов (ОЦМ) характеризуется высоким содержанием оксидов цинка (60,7 %), меди (19,7 %) и низким содержанием диоксида кремния (1,2 %). Как видно из приведенных в таблице 62 данных, во всех опытных группах по сравнению с контролем статистически значимо (p < 0,05) увеличивается уровень содержания продуктов перекисного окисления липидов, статистически значимо (p < 0,05) увеличивается содержание шиффовых оснований – продуктов взаимодействия малонового диальдегида с белковыми, углеводными и другими молекулами. В эритроцитарных мембранах животных запыленных пылью ОЦМ процессы липопероксидации протекают более интенсивно. Следует отметить, что и в данном экспериментальном исследовании в группе животных запыленных ПГС наблюдается, по сравнению с группой животных запыленных пылью ЛЗ без газового компонента относительное снижение интенсивности процессов липопероксидации. Как видно из приведенных в таблице 63 данных иммунологических исследований, пыль летучей золы в составе ПГС и без газового компонента при хроническом воздействии вызывает сенсибилизацию организма подопытных животных, сопровождающуюся иммусупрессией и формированием иммунопатологических процессов. Так, у животных всех подопытных групп в сыворотке крови отмечается статистически достоверное снижение по сравнению с контролем уровней Ig A, Ig M и увеличение уровней Ig G, Ig E, ЦИК. В группе животных № 1 данные сдвиги статистически достоверно более выражены по сравнению с группой № 2, особенно по уровням Ig E, ЦИК. . 184 Таблица 63 Показатели гуморального иммунитета у экспериментальных животных (Mm) Группы животных Ig A (г/л) Ig M (г/л) Ig G (г/л) Ig E (г/л) ЦИК (ед.) Группа № 1 (ПГС) 0,180 ± 0,006*** 0,204 ± 0,007 * 1,817 ± 0,027*** 0,258 ± 0,035*** 19,400 ± 1,245*** Группа № 2 (ЛЗ) 0,205 ± 0,001* 0,212 ± 0,009 * 1,701 ± 0,037 * 0,0505 ± 0,0005* 9,875 ± 0,768* Группа № 3 (контроль) 0,213 ± 0,003 0,296 ± 0,014 1,466 ± 0,126 0,030 ± 0,001 4,700 ± 0,372 * - различия с контролем статистически значимы (p<0,05) ** - различия статистически значимы между группами №№ 1, 2 (p<0,05). Таким образом, в условиях хронического эксперимента сорбированный газовый компонент оказывает влияние на усиление токсичности пыли летучей золы и активизацию формирования иммунопатологических процессов, а также на ослабление антиоксидантной активности и относительное снижение интенсивности процессов липопероксидации. Результаты изучения патоморфологических изменений, развившихся в легких подопытных животных через 6 месяцев после интратрахеального введения пыли ЛЗ, свидетельствуют о формировании склероза части межальвеолярных перегородок, перибронхиального и периваскулярного склероза. В паренхиме легких, вследствие облитерации бронхов, образо- 185 вывались очаги ателектаза, в пограничных участках, с которыми развивались эмфизематические изменения разной интенсивности (рис. 31). В межальвеолярных перегородках, в просвете альвеол, по ходу бронхов и кровеносных сосудов видны немногочисленные мелкие клеточно-пылевые очажки, состоящие из пылевых частиц, окруженных гистиоцитами, лимфоцитами и макрофагами. Вместе с тем развития в них зрелых коллагеновых волокон не происходит (рис. 32). Изменения, вызываемые в легких пылегазовой смесью, аналогичны отклонениям, отмеченных у крыс, запыленных пылью без газового компонента, однако степень выраженности гистоструктурных сдвигов, характеризующих воспалительный процесс, более значительна, а мелких клеточно-пылевых очажков несколько меньше. Более выраженное общетоксическое действие пыли ЛЗ в составе пылегазовой смеси подтверждается данными патоморфологических исследований. Так, у животных, которым была введена ПГС, в печени развиваются дистрофические изменения, в ткани селезенки отмечается обилие плазмобластов и плазматических клеток, пролиферация гистиоцитов и макрофагов, наличие больших лимфоидных фолликулов со светлыми центрами в которых наблюдаются отложения белково-полисахаридных веществ. Отмеченные морфологические изменения в селезенке отражают ее участие в иммунных реакциях организма подопытных животных и характерны для гуморального иммунного ответа. В почках отмечается зернистая дистрофия эпителия почечных канальцев, в просвете проксимальных отделов почечных канальцев наблюдаются следы белкового субстрата (рис. 33, рис. 34, рис. 35). 186 Рис. 31: Перибронхиальный и периваскулярный склероз, эмфизема легочной ткани через 6 месяцев после интратрахеального введения пыли летучей золы. Окраска гематоксилин-эозином. Ув. х 200. Рис. 32: Клеточно-пылевой очажок в легочной ткани через 6 месяцев после интратрахеального введения пыли летучей золы.. Окраcка гематоксилин-эозином. Ув. х 200. 187 Рис. 33: Дистрофия печени через 6 месяцев после интратрахеального введения пыли летучей золы в составе пылегазовой смеси. Окраcка гематоксилин-эозином. Ув. х 200. Рис. 34: Ткань селезенки через 6 месяцев после интратрахеального введения пыли летучей золы в составе пылегазовой смеси. Окраcка гематоксилин-эозином. Ув. х 200. 188 Рис. 35: Почечная ткань через 6 месяцев после интратрахеального введения пыли летучей золы в составе пылегазовой смеси. Окраcка гематоксилин-эозином. Ув. х 200. У животных, которым была введена пыль ЛЗ без газового компонента, патоморфологические изменения в печени и почках не наблюдались, а в селезенке были выражены в значительно меньшей степени. Результаты изучения морфологических изменений, развившихся в сердце подопытных животных при интратрахеальном введении пыли ЛЗ в составе пылегазовой смеси свидетельствуют о развитии хронического токсического поражения миокарда, эндокарда и сосудов сердца. Эти изменения проявлялись, в первую очередь, развитием дистрофических изменений и очагов некроза, фиброзированием миокарда. Дистрофические изменения кардиомиоцитов сочетались с дистрофическими изменениями эндотелиоцитов сосудистой стенки. Повреждение эндотелия приводило к отеку интерстиция, мукоидному и фибриноидному набуханию, усилению коллагенобразования, лежащих в основе нарушения функции кардиомиоцитов. Данные процессы сопровождались развитием воспалительной реакции в миокарде (рис. 36). 189 Рис. 36: Развитие дистрофических изменений и очагов некроза в миокарде через 6 месяцев после интратрахеального введения пыли летучей золы в составе пылегазовой смеси. Окраcка гематоксилин-эозином. Ув. х 200. У животных, которым интратрахеально была введена пыль ЛЗ без газового компонента, морфологические изменения в сердце характеризовались слабо выраженными дистрофическими изменениями в миокарде. 5.4. Оценка протекторного действия биологически активной добавки к пище “РЕКИЦЕН - РД” при воздействии пылегазовой смеси в хроническом эксперименте. В задачи настоящего исследования входило изучение в хроническом эксперименте на животных протекторного действия пищевой биодобавки “Рекицен - РД” при воздействии пыли ЛЗ в составе пылегазовой смеси, как постоянного фактора воздушного бассейна районов размещения ПТЭ. Как видно из приведенных в таблице 64 данных биохимических исследований у животных группы № 4 в рацион питания которых был включен “Рекицен - РД” значения интегральных показателей токсического действия были статистически значимо ниже по сравнению с группой № 1 190 Таблица 64 Биохимические показатели сыворотки крови животных (M±m) Группа № 4 (рацион с БАД) Группа № 1 (рацион без БАД) Группа № 3 (“чисто” контроль) 68,5±2,16** 77,2±2,60* 70,3±2,04 Мочевина, ммоль/л 3,58±0,18 3,64±0,2 3,61±0,4 Глюкоза, г/л 3,72±0,17 3,68±0,20 3,82±0,13 АSТ, мккат/л 0,29±0,05 0,38±0,04 0,32±0,03 АЛТ, мккат/л 0,23±0,04 0,27±0,03 0,26±0,02 АSТ/АLТ 1,26±0,05** 1,43±0,05* 1,28±0,05 Тотальные липиды, г/л 2,28±0,07** 2,55±0,09* 2,04±0,07 ß-липопротеиды, г/л 0,39±0,05** 0,52±0,04* 0,32±0,02 Общий ХС, ммоль/л 2,68±0,09*** 3,43±0,08* 3,16±0,07 Эфиросвязанный ХС, ммоль/л 1,54±0,04*** 2,14±0,05* 1,96±0,05 1,14±0,03 1,30±0,07 1,20±0,03 Показатели Общий белок, г/л Свободный ХС, ммоль/л * - различия с “чисто” контролем статистически значимы (p<0,05); ** - различия статистически значимы между группами №№ 1, 4 (p<0,05). 191 и не имели статистически достоверных различий с “чисто” контрольной группой (группа № 3) за исключением более низкого содержания общего и эфиросвязанного холестерина. При оценке процессов липопероксидации и состояния активности антиоксидантной защиты у животных группы № 4 по сравнению с животными группы № 1 отмечается статистически значимое (p<0,05) снижение значений показателей хемилюминесценции сыворотки крови (S30 сек., S60 сек)., уровня содержания в сыворотке крови конечных продуктов перекисного окисления липидов, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой (ТБК ап), в частности, малонового диальдегида, увеличение показателя АОА (Imax / S60сек) и уровня содержания в сыворотке крови одного из основных антиоксидантов - медьсодержащего белка - церулоплазмина (табл. 65). По данным иммунологических исследований, пыль ЛЗ в составе ПГС при хроническом воздействии вызывает сенсибилизацию организма подопытных животных, сопровождающуюся иммуносупрессией и формированием иммунопатологических процессов, о чем свидетельствует статистически значимое по сравнению с “чисто” контролем снижение в сыворотке крови животных группы № 1 уровней Ig A, Ig M и увеличение уровней Ig G, Ig E, ЦИК (табл. 66). У животных получавших пищевую биодобавку по сравнению с группой № 1 наблюдается статистически значимое увеличение уровней Ig A, Ig M и снижение уровней Ig G, Ig E, ЦИК. Следует отметить, что в данной группе животных уровни Ig A, Ig G, ЦИК не имели статистически значимых различий с показателями “чисто” контрольной группы (p>0,05). Таким образом, БАД к пище “Рекицен-РД” способствует повышению у животных, подвергнутых воздействию ПГС, эффективности механизмов детоксикации, а также уровня антиоксидантной и иммунной защиты. 192 Таблица 65 Характеристика процессов липопероксидации и антиоксидантной активности (Mm) Показатели Группа № 4 Группа № 1 Группа № 3 (S30 сек, имп.) 849,5±33,70** 1045,0±42,90* 936,8±32,40 (S60 сек, имп.) 1274,1±37,60** 1577,3±44,80* 1294,3±47,80 2,40±0,20** 3,10±0,27* 2,28±0,28 АОА (Imax/S60 сек) 0,05±0,003*** 0,039±0,003* 0,076±0,005 Церулоплазмин, мг/л 142,4±6,80*** 122,4±7,20* 158,7±1,80 ТБК ап, мкмоль/л (МДА) * - различия с “чисто” контролем статистически значимы (p<0,05); ** - различия статистически значимы между группами №№ 1, 4 (p<0,05). 193 Таблица 66 Показатели гуморального иммунитета у экспериментальных животных (Mm) Группы животных Ig A (г/л) Ig M (г/л) Ig G (г/л) Ig E (г/л) ЦИК (ед.) Группа № 4 0,210 ± 0,007** 0,245 ± 0,01** 1,512 ± 0,028** 0,040* ± 0,001** 3,800 ± 0,498** Группа № 1 0,180 ± 0,006* 0,204 ± 0,007 * 1,817 ± 0,027* 0,258 ± 0,035* 19,400 ± 1,245* Группа № 3 0,213 ± 0,003 0,296 ± 0,014 1,466 ± 0,126 0,030 ± 0,001 4,700 ± 0,372 * - различия с “чисто” контролем статистически значимы (p<0,05) ** - различия статистически значимы между группами №№ 1, 4 (p<0,05). . 194 Глава VI. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПО ОХРАНЕ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ НА ТЕРРИТОРИЯХ РАЗМЕЩЕНИЯ ТВЕРДОТОПЛИВНЫХ ТЕПЛОЭЛЕКТРОЦЕНТРАЛЕЙ 6.1. Совершенствование системы мониторинга здоровья населения. Медико-экологический мониторинг (МЭМ) на территориях размещения твердотопливных ТЭЦ организационно и функционально строится по общепринятой в гигиенической практике технологической схеме [138]. Технология мониторинга здоровья населения в связи с воздействием аэротехногенных загрязнителей на территориях размещения городских предприятий теплоэнергетики базируется на применении ранее разработанной нами в рамках отраслевой программы “Системная разработка мероприятий по гигиенической безопасности России” функциональной подсистемы территориального МЭМ “атмосферный воздух – здоровье населения” [149]. Принципиальная схема подсистемы включает три блока: Блок I “Мониторинг атмосферного воздуха”, Блок II “Мониторинг здоровья населения”, Блок III “Аналитическая группа “атмосферный воздух – здоровье населения” (рис. 37). В задачи первого блока входит динамическое наблюдение за степенью загрязнения атмосферного воздуха вредными химическими веществами, которое осуществляют ЦГЭ, ведомственные экологические лаборатории предприятий городского ПЭК, территориальное управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (стационарные посты). Блок II обеспечивает сбор и предварительную обработку в амбулаторно-поликлинических учреждениях информации о заболеваемости населения по данным обращаемости в амбулаторно-поликлинические учреждения, о результатах профилактических медицинских осмотров. 195 Отдел мониторинга окружающей среды и здоровья населения ЦГЭ Аналитическая группа “атмосферный воздух – здоровье населения” Стационарные посты гидрометеослужбы Санитарно-гигиенические лаборатории ЦГЭ Ведомственные лаборатории предприятий городского ПЭК Блок III Санитарногигиенический отдел ЦГЭ Городские амбулаторнополиклинические учреждения Блок II Блок I Рис. 37: Принципиальная схема территориального медико-экологического мониторинга 196 Основной задачей аналитической группы “атмосферный воздух – здоровье населения” (Блок III), организационно входящей в состав отдела мониторинга окружающей среды и здоровья населения территориального ЦГЭ, является оценка и прогнозирование риска здоровью населения в связи с воздействием химических загрязнителей атмосферного воздуха городской среды. Современные методы оценки и прогнозирования риска здоровью населения основаны на установлении причинно-следственных связей в системе “экологические факторы среды обитания – здоровье населения” [100, 118]. Существующие методики установления причинно-следственных связей используют непосредственную оценку уровня заболеваемости от концентраций химических загрязнителей атмосферного воздуха и формируют значения относительного риска для тех или иных групп населения, как правило, на основе предположений, что искомая зависимость носит линейный характер или переменные модели имеют нормальное распределение (например, методики, основанные на применении корреляционного анализа Пирсона и множественной линейной регрессии). Модели на основе гипотезы о линейном характере зависимости имеют ряд особенностей, негативно влияющих на качество прогноза: как правило, такие модели обладают крайне низкой способностью к экстраполяции и хорошо работают только при условии, если реальные данные действительно имеют близкую к линейной зависимость. Однако, разнообразные условия реальной городской среды, особенности рельефа, застройки, промышленной и транспортной инфраструктуры, а так же демографические особенности населения проживающего на конкретной территории ставят под сомнение адекватность линейных моделей при прогнозировании уровня заболеваемости в зависимости от концентрации загрязнителей атмосферного воздуха. Условие нормальности распределения переменных модели накладывает существенные ограничения на выбор показателей, которые могут ока- 197 зывать влияние на прогноз уровня заболеваемости (так, в модель не включаются переменные, относящиеся к номинальной либо порядковой шкалам). Применение методов непараметрической статистики, таких как кластерный анализ, освобождает модель от ограничений по нормальности распределения переменных, однако такие модели очень чувствительны к размерности данных и обладают очень низкой способностью к экстраполяции. Интерес представляют решения на основе теоремы Байеса, однако в силу особенностей метода (применение априорных вероятностей) такие модели адекватно работают только на территориях, для которых они создавались. Кроме того, все вышеуказанные виды моделей не обладают способностью к обучению, приспособлению к изменившимся условиям (например, по структуре заболеваемости в разных регионах и пр.), что так же ограничивает применение конкретных моделей на территориях, где формировалась выборка [17, 49, 93]. Таким образом, система, моделирующая зависимость уровня заболеваемости населения от концентраций загрязнителей атмосферного воздуха должна быть независима от ограничений по распределению переменных модели, обладать способностью, моделировать как линейный, так и нелинейный характер зависимости, а так же способностью к обучению, приспособлению к изменившимся условиям. В связи с этим особый интерес представляет применение искусственных нейронных сетей (так называемый нейросетевой подход). Действительно, нейросетевой подход свободен от модельных ограничений, искусственные нейронные сети способны моделировать как линейные, так и сложные нелинейные зависимости. Кроме того, нейронные сети обладают способностью к обучению, что делает их гибким, универсальным инструментом, способным выдавать адекватное решение в изменившихся условиях [17]. 198 С учетом вышеуказанных требований нами была проведена оценка эффективности применения искусственных нейронных сетей в медикоэкологических исследованиях и разработана нейросетевая модель зависимости частоты распространенности заболеваний среди детского населения от уровня концентраций химических загрязнителей атмосферного воздуха городской среды. Для расчета приземных концентраций контролируемых химических загрязнителей атмосферного воздуха использовались результаты наблюдения территориального экологического мониторинга за трехлетний период, с вычислением средних значений по каждому химическому веществу. С целью позиционирования точек расчета приземных концентраций на основе спутниковых снимков была сформирована карта с нанесенными границами районов обслуживания лечебно-профилактических учреждений, осуществляющих амбулаторную медицинскую помощь детскому населению в г. Кирове. В унифицированной программе расчета загрязнения атмосферы (УПРЗА) “Эко центр” данные районы были представлены как площадки с привязанными к географическим координатам расчетными точками с шагом в 100 м. В среде УПРЗА “Эко центр” была выполнена экстраполяция усредненных данных санитарно-химических исследований на площадь каждого района обслуживания ЛПУ с вычислением приземной концентрации каждого контролируемого загрязнителя с учетом среднегодовой розы ветров. Таким образом, нами была получена подробная карта приземных концентраций приоритетных загрязнителей атмосферного воздуха, распределенных по площади районов обслуживания городских детских поликлиник (рис. 38). 199 Рис. 38: Карта концентраций приоритетных загрязнителей атмосферного воздуха, распределенных по площади районов обслуживания городских детских поликлиник. 200 Путем сопоставления множества значений приземных концентраций вредных химических веществ и сведений по уровню заболеваемости детского населения была получена обучающая выборка для искусственной нейронной сети, где в качестве входных переменных представлены значения концентраций выбранных загрязнителей атмосферного воздуха в мг/м3, выходными же переменными являются уровни заболеваемости на 1000 человек детского населения по классам болезней согласно МКБ-10. Определенной проблемой является выбор архитектуры сети, поэтому нами был проведен анализ эффективности работы и качества прогнозирования моделей на основе распространенных видов искусственных нейронных сетей. Изучались следующие виды нейросетевых моделей: на основе многослойного персептрона (МСП), радиально-базисной функции (РБФ) и обобщенно-регрессионной сети (ОРНС). В многослойном персептроне элементы организованы в многослойную топологию с прямой передачей сигнала. Сети на основе МСП являются в настоящее время наиболее распространенными и изученными, считается, что такая сеть может моделировать функцию любой степени сложности, причем число слоев и число элементов определяют сложность функции. Обучение моделей на основе МСП проводилось с помощью алгоритма обратного распространения (back propagation) [17] . Сетевые модели типа радиальной базисной функции имеют промежуточный слой из радиальных элементов, каждый из которых воспроизводит гауссову поверхность отклика (в отличие от МСП сети на основе РБФ имеют поверхность отклика в виде гиперсферы). Поскольку эти функции нелинейны, для моделирования произвольной функции любой сложности нет необходимости брать более одного промежуточного слоя, необходимо лишь подобрать достаточное количество радиальных элементов. Сети на основе РБФ имеют ряд преимуществ, по сравнению с МСП – они моделируют произвольную нелинейную функцию с помощью всего одного промежуточного слоя, а так же быстрее обучаются. 201 Однако, ряд публикаций указывает на чувствительность РБФ-сетей к размерности входных элементов (числу входов сети). Обучение РБФ сетей проводилось в несколько этапов, согласно рекомендуемой методике. сначала с помощью кластерного анализа методом K-средних определялись центры и отклонения радиальных элементов (по центроидам кластеров в обучающих данных), после этого оптимизировались параметры выходного слоя с помощью стандартного метода линейной оптимизации – алгоритма псевдообратных матриц (сингулярного разложения) [17, 49]. Третьим видом изучаемых моделей были обобщенно-регрессионные сети - разновидность РБФ -сетей, специально разработанные для решения задач регрессии. ОРНС имеет два скрытых слоя: слой радиальных элементов и слой элементов, которые формируют взвешенную сумму для соответствующего элемента выходного слоя. В выходном слое определяется взвешенное среднее арифметическое путем деления взвешенной суммы на сумму весов. Модели на основе ОРНС не обладают способностью к экстраполяции данных [17]. В качестве контрольной группы сетей использовались линейные нейронные сети, моделирующие линейную зависимость (фактически – аналог множественной линейной регрессии). Всего было получено и проанализировано 92 нейросетевых моделей, из них 20 ОРНС, 30 РБФ, 31 МСП и 11 линейных моделей. Оценка эффективности нейросетевых моделей производилась по следующим параметрам: производительность модели, величина ошибки на тестовой выборке, отношение стандартных отклонений (SD) ошибки прогноза и исходных данных, а так же корреляции Пирсона между наблюдаемыми и предсказанными моделью показателями. Производительность нейросетевой модели на тестовой выборке показывает скорость обработки исходных данных и выдачи прогноза, ошибка прогнозирования на тестовой выборке отражает качество обучения искусственной нейронной сети. Показателями, непосредственно оценивающими ка- 202 чество прогноза являются отношение стандартных отклонений ошибки прогноза и исходных данных, а так же корреляционная зависимость между наблюдаемыми и предсказанными показателями. Ряд теоретиков искусственных нейронных сетей считают отношение стандартных отклонений ошибки прогноза и исходных данных (SD ratio) наиболее важной статистикой, отражающей качество работы нейросетевой модели [17, 49]. Данное утверждение исходит из того, что если бы модель вообще не имела входных переменных, то лучшее, что можно было бы взять в качестве прогноза выходной переменной – это ее среднее значение по имеющейся выборке, а ошибка такого прогноза была бы равна стандартному (среднему квадратическому) отклонению по выборке. Если нейронная сеть работает результативно, можно ожидать, что ее средняя ошибка на имеющихся наблюдениях будет близка к нулю, а стандартное отклонение этой ошибки будет меньше стандартного отклонения выборочных значений (иначе нейросетевая модель давала бы результат не лучше, чем простое угадывание). Отношение SD значительно меньше единицы говорит о эффективности сети, кроме того, величина, равная разности единицы и отношения SD соответствует доле объясненной дисперсии нейросетевой модели [17]. Результаты оценки производительности и ошибки прогноза изучаемых нейронных сетей представлены в таблице 67. Как видно из данной таблицы, наибольшей производительностью обладают линейные модели, наименьшей – модели на основе радиальнобазисных функций. По производительности все изучаемые нейросетевые модели статистически значимо отличаются от контрольных линейных моделей. В то же время, сети на основе РБФ, наряду с обобщеннорегрессионными сетями показали наименьшее значение ошибки прогноза на тестовой выборке. 203 Таблица 67 Производительность и ошибка прогноза нейросетевых моделей Производительность сети Ошибка сети на тестовой выборке M±SD M±SD Линейные 0,84±0,06 0,26±0,01 ОРНС 0,62±0,19* 0,05±0,004* РБФ 0,50±0,15* 0,05±0,01* МСП 0,67±0,24* 0,30±0,09 Тип сети * - различие с показателем тестовой выборки статистически значимо (p<0,05) Худший результат по ошибке прогноза выдали модели на основе многослойного персептрона. Кроме того, МСП-модели обладают и наибольшей вариабельностью как по производительности сети, так и по значению ошибки прогноза на тестовой выборке. Нейросетевые модели на основе РБФ имеют наименьшую вариабельность по производительности и ошибке прогноза. Качество прогноза, определяемое сравнением наблюдаемых данных с предсказанными принято оценивать с помощью отношения стандартных (средних квадратических) отклонений ошибок прогноза и исходных данных, в качестве второго метода часто используется оценка корреляционной зависимости между наблюдаемыми и предсказанными данными [17, 49]. Результаты оценки отношения стандартных отклонений ошибки прогноза и исходных данных изучаемых нейросетевых моделей по ос- 204 новным классам болезней представлены в таблице 68. Таблица 68 Отношение стандартных отклонений (SD ratio) Тип сети Класс болезней Линейные M±SD ОРНС M±SD РБС M±SD МПС M±SD Новообразования 0,97±0,01 0,63±0,23* 0,52±0,14* 0,90±0,26 Болезни крови 0,87±0,05 0,61±0,21* 0,45±0,15* 0,79±0,44 0,81±0,04 0,59±0,21* 0,44±0,17* 0,79±0,26 0,69±0,05 0,50±0,21* 0,39±0,18* 0,69±0,38 0,87±0,08 0,60±0,25* 0,43±0,16* 0,78±0,47 0,83±0,07 0,54±0,24* 0,39±0,17* 0,87±0,60 0,68±0,11 0,46±0,24* 0,35±0,20* 0,54±0,27 0,71±0,10 0,49±0,23* 0,39±0,19* 0,59±0,28 0,76±0,03 0,55±0,20* 0,46±0,16* 0,75±0,22 0,65±0,03 0,42±0,20* 0,33±0,19* 0,57±0,22 0,77±0,05 0,48±0,25* 0,36±0,18* 0,70±0,26 0,81±0,09 0,48±0,29* 0,31±0,19* 0,65±0,13 0,77±0,09 0,59±0,20* 0,45±0,16* 0,65±0,23 Врожденные аномалии 0,84±0,07 0,52±0,23* 0,39±0,17* 0,69±0,46 Общий уровень 0,85±0,06 0,62±0,20* 0,49±0,15* 0,76±0,29 Болезни эндокринной системы Болезни нервной системы Болезни глаза и его придаточного аппарата Болезни уха и сосцевидного отростка Болезни системы кровообращения Болезни органов дыхания Болезни органов пищеварения Болезни кожи Болезни костномышечной системы Болезни мочеполовой системы Отдельные состояния в перинатальном периоде * - различие с показателем контрольной группы статистически значимо (p<0,05) 205 Как видно из данной таблицы, модели на основе ОРНС и РБФ статистически значимо отличаются от контрольной группы по параметру SD ratio при прогнозировании распространенной заболеваемости во всех классах болезней, данное различие особо отмечается в РБФ-моделях. Результаты, полученные в нейросетевых моделях на основе многослойного персептрона, статистически значимо не отличались от данных контрольной группы. Наилучшие значения для ОРНС – моделей было достигнуто при прогнозе уровня распространенности болезней кожи, системы кровообращения, костно-мышечной и мочеполовой систем, а так же органов системы дыхания. Для моделей на основе РБФ-сетей лучшие значения были получены для болезней кожи, мочеполовой системы, костно-мышечной системы, системы кровообращения, органов дыхания и нервной системы. В моделях на основе 3-х и 4-х слойного МСП лучшие результаты отмечены при прогнозе уровня распространенности болезней кожи и органов дыхания. В целом, по всем классам болезней, наименьшие значения SD ratio, а значит, и наибольшая точность прогноза отмечены при прогнозировании уровня распространенности с помощью нейронных сетей на основе РБФ. Отдельного внимания заслуживает оценка вариабельности SD ratio для разных классов болезней. В контрольной группе наблюдается самое низкое значение рассеяния изучаемого показателя (по стандартному отклонению), что обусловлено относительной простотой линейных моделей. Наибольшие значения вариабельности показателя SD ratio выявлены при изучении нейросетевых моделей на основе 3-х и 4-х слойного МСП – что может говорить о большом разбросе качества прогноза в подобных сетях – как в худшую так и в лучшую сторону. Промежуточное значение по вариабельности SD ratio занимают ОРНС- и РБФ- модели. На рис. 39 представлена диаграмма, показывающая диапазон рассеяния вокруг средних значений SD ratio по видам нейросетевых моделей на 206 примере прогнозирования общего уровня распространенности заболева- SD ошибки прогноза / SD исходных данных ний среди детского населения. 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 Линейные ОРНС РБФ МСП M M+SD Тип сети Рис. 39: Показатель SD ratio для прогноза общего уровня заболеваемости. Еще одним важным показателем качества прогнозирования в нейросетевых моделях является мера корреляционной зависимости наблюдаемых и предсказанных выходных данных модели. В качестве такой меры как правило выступает коэффициент корреляции Пирсона (r). Оценка корреляционной зависимости наблюдаемых и предсказанных выходных данных изучаемых нейросетевых моделей по основным классам болезней представлены в таблице 69. 207 Таблица 69 Оценка корреляционной зависимости наблюдаемых и предсказанных выходных данных Тип сети Класс болезней Линейные M±SD ОРНС M±SD РБС M±SD МПС M±SD Новообразования 0,23±0,06 0,72±0,24* 0,79±0,24* 0,47±0,24* Болезни крови 0,49±0,10 0,76±0,17* 0,87±0,19* 0,65±0,25 Болезни эндокринной системы 0,58±0,07 0,78±0,15* 0,86±0,22* 0,62±0,21 Болезни нервной системы 0,72±0,05 0,85±0,12* 0,88±0,23* 0,74±0,24 Болезни глаза и его придаточного аппарата Болезни уха и сосцевидного отростка Болезни системы кровообращения Болезни органов дыхания Болезни органов пищеварения Болезни кожи и подкожной клетчатки Болезни костномышечной системы Болезни мочеполовой системы Отдельные состояния в перинатальном периоде 0,46±0,21 0,76±0,21* 0,87±0,19* 0,68±0,22* 0,54±0,13 0,80±0,19* 0,87±0,20* 0,65±0,26 0,72±0,14 0,87±0,13* 0,90±0,22* 0,79±0,33 0,69±0,14 0,86±0,12* 0,88±0,20* 0,77±0,21 0,65±0,04 0,82±0,14* 0,82±0,24* 0,69±0,14 0,76±0,03 0,90±0,08* 0,90±0,23* 0,79±0,23 0,64±0,07 0,85±0,15* 0,87±0,23* 0,68±0,31 0,55±0,18 0,83±0,20* 0,90±0,21* 0,74±0,14* 0,61±0,16 0,80±0,13* 0,84±0,21* 0,77±0,15* Врожденные аномалии 0,52±0,17 0,84±0,14* 0,89±0,19* 0,75±0,23* Общий уровень 0,51±0,16 0,76±0,16* 0,82±0,20* 0,67±0,24 * - различие с показателем контрольной группы статистически значимо (p<0,05) 208 Как видно из данной таблицы, корреляционные связи между результатами прогноза, полученными с помощью линейных моделей, входящих в контрольную группу и наблюдаемыми данными имеют довольно высокие значения по силе связи, особенно выделяются прогнозы в отношении болезней кожи и подкожной клетчатки, системы кровообращения и органов дыхания. Выходные данные моделей на основе ОРНС и РБФ имеют сильную прямую корреляционную связь с наблюдаемыми данными и статистически значимо отличаются от контрольной группы во всех классах болезней. Корреляция между предсказанными значениями выходных данных моделей на основе МСП и наблюдаемыми данными ниже, чем в случае ОРНСи РБФ-моделей. Кроме того, для большинства классов болезней значения коэффициентов корреляции МСП-моделей не имели статистически значимого отличия от аналогичных показателей контрольной группы, за исключением новообразований, болезней глаза и его придаточного аппарата, болезней мочеполовой системы, отдельных состояний в перинатальном периоде и врожденных аномалий. Оценка вариабельности коэффициентов корреляции не выявило значительных различий между изучаемыми моделями. На рисунках 40 и 41 представлены диаграммы, показывающие диапазон рассеяния вокруг средних значений коэффициента корреляции Пирсона (r) при оценке корреляционной зависимости наблюдаемых и предсказанных выходных данных по видам нейросетевых моделей на примере прогнозирования общего уровня распространенной заболеваемости, а так же распространенности болезней органов дыхания среди детского населения. 209 1,1 Корреляция (r) наблюдаемыепредсказанные 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 Линейные ОРНС РБФ МСП Тип сети M M+SD Рис. 40: Корреляционная зависимость предсказанных и наблюдаемых данных для общего уровня заболеваемости. 1,2 Корреляция (r) наблюдаемыепредсказанные 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 Линейные ОРНС РБФ МСП M M+SD Тип сети Рис. 41: Корреляционная зависимость предсказанных и наблюдаемых данных для уровня распространенности болезней органов дыхания. 210 Результаты анализа показателей эффективности нейросетевых моделей позволили сделать ряд выводов: - линейные модели обладают невысокой эффективностью в прогнозировании уровня распространенной заболеваемости, что косвенно указывает на наличие сложных нелинейных зависимостей между загрязнением атмосферного воздуха вредными химическими веществами и уровнем заболеваемости детского населения; - лучшие результаты при прогнозировании частоты распространенности заболеваний в зависимости от уровня загрязненности атмосферного воздуха вредными химическими веществами дают модели на основе искусственных нейронных сетей; - прогностическая эффективность нейросетевых моделей на основе 3х или 4-х слойного многослойного персептрона при моделировании зависимости уровня распространенности заболеваний от величины концентраций химических загрязнителей атмосферы практически не отличается от эффективности простых линейных моделей; - среди изученных нейросетевых моделей наибольшим качеством прогноза обладают модели на основе обобщенно-регрессионных нейронных сетей и особенно – на основе сетей, использующих радиальнобазисные функции (РБФ-сети); - показатели качества прогнозирования в нейросетевых моделях каждого вида (ОРНС, РБФ и МСП) довольно вариабельны, что требует тщательного отбора наиболее эффективных сетей. Учитывая все вышеизложенное, нами была создана математическая модель типа “доза-эффект”, в качестве основы для которой был выбран лучший вариант нейронной сети, использующей радиально-базисные функции, промежуточный слой которой состоит из 285 радиальных элементов. Схематическое изображение данной сети представлено на рисунке 42. 211 Рис. 42: Схема нейросетевой модели на основе РБФ-искусственной нейронной сети. 212 Производительность и ошибка прогноза на тестовой выборке у данной сети составила 0,49 и 0,036 соответственно, показатель SD ratio сети при прогнозе общего уровня заболеваемости равен 0,42 , корреляция предсказанных данных с фактически наблюдаемыми составила 0,91. Используемая в качестве основной нейросетевая модель имеет 3 слоя: входной, промежуточный (скрытый) и выходной. Входной слой состоит из 10-ти логических элементов (нейронов), преобразующих и взвешивающих входные сигналы, представленные приземными концентрациями взвешенные веществ, оксида углерода, оксида азота, диоксида азота, диоксида серы, фенола, формальдегида, бензола, ксилола и толуола. Промежуточный слой состоит из 285 радиальных элементов, собственно и моделирующих зависимость уровня заболеваемости по классам болезней от величины приземных концентраций основных загрязнителей атмосферного воздуха. Выходной слой состоит из 15 логических элементов с линейными функциями активации, осуществляющих линейное преобразование сигналов полученных из промежуточного слоя и формирующие выходные данные в виде предсказанного числа случаев заболеваний на 1000 человек населения по основным классам болезней. На базе полученной нейросетевой модели нами была разработана автоматизированная информационно-аналитическая система оценки и прогнозирования риска здоровью детского населения в связи с воздействием аэротехногенных загрязнителей городской среды “Эко-риск ДН” (Свидетельство о государственной регистрации № 2012616332. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 11. 07. 2012 г.). Информационно-аналитическая система “Эко-риск ДН” состоит из пяти функциональных подсистем (блоков): информационной поддержки и обучения, входной информации, аналитического блока, блока выходной информации, а так же блока взаимодействия с внешними системами (рис. 43). 213 Рис. 43: Информационно-аналитическая система “Эко-риск ДН”. 214 Блок информационной поддержки и обучения включает базы данных, содержащие территориальные санитарно-гигиенические и медико- статистические показатели, используемые для обучения нейросетевой модели. С помощью алгоритма обучения формируется база данных параметров искусственной нейронной сети – весов и порогов нейронов. Блок входной информации формирует набор данных, соответствующий входным параметрам данной нейросетевой модели – концентрациям основных аэротехногенных загрязнителей городской среды. Кроме того, входная информация накапливается в базе данных, с привязкой ко времени и географическим координатам. Аналитический блок включает в себя программную модель искусственной нейронной сети, а так же модуль расчета риска здоровью населения. Блок выходной информации получает выходные данные нейросетевой модели (прогноз общей заболеваемости и заболеваемости по основным классам болезней на 1000 человек детского населения), а так же данные расчета риска здоровью населения. Значения выходных параметров записываются в базу данных с привязкой по времени, что позволяет оценивать показатели заболеваемости и риска здоровью в динамике (рис. 44). В блоке взаимодействия с внешними системами производится обмен информацией между системой “Эко-риск ДН” и подсистемами социальногигиенического и медико-экологического мониторингов. Данные аналитической оценки влияния компонентов атмосферных выбросов ПТЭ на здоровье населения являются основой для принятия управленческих решений по обеспечению экологической безопасности населения, в том числе по разработке территориальных целевых оздоровительных программ. 215 Рис. 44: Информационные выходные данные нейросетевой модели. 6.2. Комплексные оздоровительные мероприятия. Разработанная, с учетом результатов проведенного исследования, концептуальная модель целевой оздоровительной программы включает следующие разделы: - технологические мероприятия; - санитарно-технические мероприятия; - медико-профилактические мероприятия. Основу комплексных мероприятий по охране здоровья населения в районах размещения городских ТЭЦ, работающих на твердом органическом топливе, составляют современные инженерно-технические разработки, обеспечивающие гигиеническую и экологическую рационализацию производства электрической и тепловой энергии. К числу таких разработок следует отнести технологию высокотемпературного циркулирующего ки- 216 пящего слоя (ВЦКС), низкотемпературную вихревую (НТВ) технологию сжигания твердого топлива, ВИР-технологию, технологию применения водоугольного топлива (ВУТ), технологию чистого сжигания угля “clean coal”. Санитарно-технические мероприятия должны быть направлены на внедрение высокоэффективных золоуловителей (скоростные газопромыватели с турбулентными коагуляторами Вентури (ТКВ) конструкции ОРГРЭС-ВТИ, батарейные золоуловители БЦ-512 - мультициклоны последнего поколения с улиточными завихрителями газов, модифицированный мокрый скруббер Вентури типа ММС – СибВТИ, тканевые фильтры, электроциклоны ЭЦВ – I, ЭЦВ – II) и методов очистки дымовых газов от соединений азота и серы (сульфатно-аммиачная технология, метод селективного каталитического восстановления в присутствии оксидных ванадийтитановых катализаторов и селективного некаталитического восстановления, абсорбционные методы, электронно-лучевой метод одновременной очистки от оксидов азота и серы). Перечисленные новейшие инженерно-технические разработки с характеристикой эколого-гигиенической эффективности, подробно рассмотрены нами в Главе I диссертации. На Кировской ТЭЦ-4, начиная с 2009 года, по отраслевой программе модернизации проводятся работы по реконструкции энергетических котлов БКЗ-210-140Ф, путем внедрения низкотемпературной вихревой (НТВ) технологии сжигания твердого органического топлива. В результате внедрения НТВ- технологии улучшились экологические показатели работы котлоагрегатов - выбросы соединений азота и серы сократились на 65% [129, 133, 155, 204]. Установленный энергетиками экологический эффект подтверждается результатами проведенного нами сравнительного анализа качества атмосферного воздуха на исследуемой территории в периоды до внедрения (2003 – 2007 г.г.) и после внедрения (2008 – 2012 г.г.) НТВ-технологии. 217 Как видно из приведенных в таблице 70 данных, внедрение НТВтехнологии способствовало снижению величины показателя комплексного загрязнения атмосферного воздуха (K’) в районе размещения ТЭЦ почти в 2 раза, в зоне влияния атмосферных выбросов по направлению господствующих ветров в 1,45 раза. Диспансеризацию населения, проживающего в районах размещения ПТЭ и в зонах влияния их атмосферных выбросов, с учетом обеспечения качественного массового обследования населения с минимальными временными и финансовыми затратами, целесообразно организационно строить на основе действующих нормативных документов, регламентирующих проведение профилактических медицинских осмотров (детского населения: приказы МЗ РФ № 186/272 “О совершенствовании системы медицинского обеспечения детей в образовательных учреждениях” от 30.06.92, № 60 “Об утверждении инструкции по проведению профилактических осмотров детей дошкольного и школьного возрастов на основе медико-экономических нормативов” от 19.01.95, № 154 “О совершенствовании медицинской помощи детям подросткового возраста” от 05.05.99, № 621 “О комплексной оценке состояния здоровья детей” от 30.12.2003, № 1346н от 21.12.2012 "О порядке прохождения несовершеннолетними медицинских осмотров, в том числе при поступлении в образовательные учреждения и в период обучения в них"; взрослого населения, которое в сфере своей профессиональной деятельности не имеет контакта с производственными вредностями: приказ Минздравсоцразвития РФ от 04.02.2010 № 55н “О порядке проведения дополнительной диспансеризации работающих граждан” (в ред. Приказов Минздравсоцразвития РФ от 03.03.2011 № 163н, от 31.01.2012 № 70н, №1006н от 03.12. 2012 "Об утверждении порядка проведения диспансеризации определенных групп взрослого населения, № 1011м от 06.12.2012 218 Таблица 70 Сравнительная оценка загрязненности атмосферного воздуха Атмосферный загрязнитель Кратность превышения ПДКС,С, Период до внедрения НТВ - технологии Период после внедрения НТВ - технологии Зона влияния Зона влияния Р-н размещения ТЭЦ атмосферных выбросов Р-н размещения ТЭЦ атмосферных выбросов ТЭЦ ТЭЦ Оксид углерода Сера диоксид Азота оксид Азота диоксид 0,823 0,975 1,384 1,418 0,611 0,678 0,842 0,886 0,563 0,608 0,575 0,644 0,498 0,500 0,550 0,525 SД 4,60 3,02 2,390 2,073 4 4 4 4 115,0 75,50 59,75 51,82 SПДК K’ 219 "Об утверждении Порядка проведения профилактического медицинского осмотра", № 1344н от 21.12.2012 "Об утверждении Порядка проведения диспансерного наблюдения", № 382н от 18.06.2013 "О формах медицинской документации и статистической отчетности, используемых при проведении диспансеризации определенных групп взрослого населения и профилактических медицинских осмотров". Принимая во внимание, что схемы профилактических медицинских осмотров подробно представлены в перечисленных регламентирующих документах, в данном разделе приводятся рекомендации, учитывающие роль аэротехногенных загрязнителей городской среды, как одной из причин повышенного риска здоровью населения. Для целенаправленного проведения профилактических медицинских осмотров нами на основании разработанных моделей причинно- следственных связей в системе “атмосферный воздух городской среды – здоровье населения” среди населения, проживающего в районах размещения твердотопливных ПТЭ, были определены группы повышенного риска развития заболеваний, имеющих этиопатогенетическую связь с аэротехногенными загрязнителями городской среды: 1) беременные женщины - повышенный риск развития гестоза; 2) дети первого года жизни - повышенный риск развития осложнений в неонатальном периоде (гипоксикоишемическое поражение ЦНС, ЗВУР по гипотрофическому типу, синдром дыхательных расстройств); 3) дети до 14 лет, подростки - повышенный риск развития болезней органов дыхания (аллергический ринит, хронический фарингит, хронические болезни миндалин и аденоидов, бронхиальная астма), кожи и подкожной клетчатки (аллергический дерматит), мочеполовой системы (гломерулярные и тубулоинтерстициальные болезни почек); 4) взрослое население, которое в сфере своей профессиональной деятельности не имеет контакта с производственными вредностями - повышенный риск развития болезней системы кровообращения (болезни, харак- 220 теризующиеся повышенным кровяным давлением, ишемическая болезнь сердца, цереброваскулярные болезни), органов дыхания (хронический бронхит, бронхоэктатическая болезнь, бронхиальная астма), кожи и подкожной клетчатки (аллергический дерматит), мочеполовой системы (гломерулярные и тубулоинтерстициальные болезни почек). При организации диспансеризации населения необходимо предусмотреть внедрение эффективных технологий функциональных и лабораторных исследований для выявления начальных, обратимых стадий патологических состояний. Диагностику донозологических состояний в ходе проведения массовых профилактических осмотров можно осуществлять с помощью информационно-диагностических систем (Биометр ПД – 02, многотерминальный комплекс “Скрининг”, автоматизированная система профилактического осмотра АСПОН, прибор "КардиоВизор-06С" и др.). Системы АСПОН нацелены на сбор минимально достаточного объема информации в сжатые сроки, ее компьютерную обработку по оригинальным решающим правилам и формирование объективного интегрального заключения о здоровье обследуемого в рамках понятий скринирующей (донозологической) диагностики. Наиболее широкое практическое применение системы АСПОН нашли в профилактической педиатрии, в частности разработанные НВТ БИМК-Д и Педиатрической медицинской академией (Санкт-Петербург) системы АСПОН – РВ (для детей раннего возраста), АСПОН – Дт и АСПОН – Дт – П для детей от 3 до 14 лет и подростков [37]. В ходе проведения профилактических осмотров населения целесообразно исследовать состояние адаптационного статуса организма неинвазивными методами. К числу таких методов можно отнести - оценку естественной резистентности организма путем определения уровня содержания лизоцима в слюне; установление уровня интегрального показателя резистентности организма, характеризующего отношение интенсивности процессов свободно-радикального окисления и антиокислительной активности 221 при исследовании конденсата альвеолярной влаги (экспирата) из выдыхаемого воздуха [116]. Как показали результаты наших исследований по изучению физиометрических показателей развития детей, проживающих в районах влияния атмосферных выбросов городских теплоэлектроцентралей, одним из достаточно чувствительных тестов, характеризующих изменение под влиянием химических загрязнителей атмосферного воздуха функциональных возможностей детского организма, является физическая работоспособность. Медико-экологическая информативность данного физиометрического показателя развития детей является основанием для включения его в скрининг-программу профилактического осмотра. Одной из проблем современной профилактической медицины является коррекция донозологических состояний, возникающих под влиянием неблагоприятных факторов окружающей среды. Наиболее реальным путем коррекции донозологических состояний, является применение средств индивидуальной биологической профилактики (ИБП). Применение ИБП предусматривает использование средств, направленных на повышение эффективности естественных механизмов детоксикации и элиминации вредных веществ, репаративных и замещающих процессов, активности антиоксидантной и антиперекисной защиты, снижение задержки ксенобиотиков в организме, мобилизацию резервных возможностей организма [32]. Учитывая, что в основе патогенного действия большинства вредных химических веществ, содержащихся в атмосферных выбросах предприятий теплоэнергетики, лежит процесс свободнорадикального окисления, к числу средств индивидуальной биологической профилактики можно отнести комплексы витаминов (А, В, С, Е), антиоксидантные системы пищевых компонентов (плоды, ягоды, овощи – содержащие каротиноиды, ретиноиды, α, β, γ – токоферолы, убихиноны, флавоноиды, терпеноиды). Именно эти пищевые компоненты в виде салатов, винегретов, киселей, компотов и 222 соков, пищевых биодобавок целесообразно включать в рацион питания населения, проживающего в зонах воздействия атмосферных выбросов предприятий теплоэнергетики. В организационном плане внедрение ИБП наиболее реально осуществляется в организованных детских коллективах – в детских дошкольных учреждениях и школах. Среди мероприятий, способствующих внедрению индивидуальной биологической профилактики среди взрослого населения, следует назвать проведение широкой санитарно-просветительной пропаганды с использованием средств массовой информации и реализацию продуктов питания растительного происхождения, биологически активных добавок к пище через торговую сеть и объекты общественного питания. Для коррекции выявленных метаболических изменений, сдвигов состояния эритроидной и иммунной систем у детей, проживающих в районах воздействия производственных атмосферных выбросов, специалистами Башкирского медицинского университета рекомендуется растительный сбор “Солнышко”. Состав растительного сбора “Солнышко” включает плоды шиповника, укропа; цветы ромашки, тысячелистника; травы зверобоя, эхиноцеи, душицы; листья крапивы, корневища и корни солодки. Профилактическое применение данного растительного сбора способствует снижению в плазме крови интенсивности перекисного окисления липидов и уровня интоксикации, определяемого величиной лейкоцитарного индекса интоксикации [180]. Из пищевых биодобавок в качестве одного из средств индивидуальной биологической профилактики для населения, проживающего в районах размещения предприятий теплоэнергетики, целесообразно рекомендовать БАД “Рекицен – РД”, представляющую собой ферментированный растительно-дрожжевой продукт, в состав которого входят пшеничные отруби, специально отселектированный штамм винных дрожжей. Продукт содержит незаменимые аминокислоты, пектин, витамины группы В (В1, В2, В6, РР), витамины D2, Е, макро – и микроэлементы (K, Na, P, Mg, I, Cu, Zn, Fe). 223 Пищевая биодобавка “Рекицен – РД” выпускается ЗАО “Ягодное”, пос. Югрино, Кировской области (свидетельство о государственной регистрации Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека № 77.99.23.3.У.10534.11.09 от 18.11.2009 г.; ТУ 9197 – 007-05344371-2008-№ 1). Анализ полученных в условиях хронического эксперимента данных свидетельствует о том, что включение в рацион питания животных, затравленных пылью летучей золы с газовым компонентом, пищевой биодобавки “Рекицен – РД” способствует повышению эффективности механизмов детоксикации, уровней антиоксидантной и иммунной защиты организма (см. Гл. V, раздел 5.4.). Эффективность применения пищевой биодобавки “Рекицен – РД” в качестве средства индивидуальной биологической профилактики подтверждается результатами проведенного нами исследования в группе из числа взрослого населения, проживающего в районах воздействия атмосферных выбросов городских предприятий теплоэнергетики. Как видно из приведенных в таблице 71 данных, у лиц участвующих в исследовании, после проведения курса приема БАД отмечается статистически значимое (p<0,05) снижение значений показателей хемилюминесценции сыворотки крови (S30 сек., S60 сек)., уровня содержания в плазме крови первичных продуктов перекисного окисления липидов - диеновых конъюгатов, конечных продуктов перекисного окисления липидов, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой (ТБК ап), в частности, малонового диальдегида, статистически значимое (p<0,05) повышение уровня содержания в сыворотке крови одного из основных антиоксидантов - медьсодержащего белка – церулоплазмина. 224 Таблица 71 Характеристика процессов липопероксидации и антиоксидантной активности (Mm) Периоды исследования Показатели До приема БАД После проведения курса приема БАД S30 сек, имп. 698,2±70,90 432,7±32,40* S60 сек, имп. 1332,8±73,20 1142,8±55,40* Максимальная вспышка ХЛ, имп. 111, 9±8,40 94,2±6,20* Диеновые коньюгаты, усл. ед. 0,88±0,11 0,54±0,10* ТБК ап, мкмоль/л (МДА) 3,44±0,21 1,97±0,32* Церулоплазмин, мг/л 148,2±8,8 174,4±9,2* * - различия между сравниваемыми периодами исследования статистически значимы (p<0,05). 225 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Согласно Энергетической стратегии России на периоды до 2020 года и до 2030 года одним из приоритетных направлений является устранение газового перекоса в топливном балансе теплоэнергетической системы страны и увеличение в нем доли твердого топлива. Решение данной задачи намечено осуществить путем разработки и внедрения перспективных, экологически чистых угольных технологий. В связи с этим актуальное значение приобретают эколого-гигиенические исследования в районах размещения действующих угольных теплоэлектроцентралей, на которых в рамках реализации стратегических задач проводятся мероприятия по модернизации производства тепловой и электрической энергии. Исследование проведено в г. Кирове, на территории которого размещены крупные теплоэлектроцентрали, специализирующиеся на снабжении электрической и тепловой энергией городских и районных потребителей. В качестве основного топливного материала на данных ПТЭ применяется каменный уголь ряда отечественных месторождений. В результате применения новых технологических методов снижения газообразных вредных выбросов (низкотемпературная вихревая технология сжигания топлива) концентрации оксидов азота, серы и углерода в районах размещения городских ТЭЦ и в зонах влияния их атмосферных выбросов по направлению господствующих ветров не превышают установленные для данных веществ величин ПДКсс. Вместе с тем, при суммарной количественной оценке коэффициентов опасности (HQi), индекс опасности (HI) превышает 1,0 даже в 5-ти километровой зоне. Основной объем пылевых выбросов твердотопливных теплоэлектроцентралей составляют аэрозоли летучей золы, образующейся при сжигании каменного угля, торфа при температуре выше 1200OC. По фазовоминералогическому составу летучая зола ТЭЦ представляет собой стекловидный оксидный материал преимущественно алюмосиликатной природы, 226 с примесями Fe, Ca, Mg, К, Na. Кроме перечисленных элементов вещественный состав аэрозолей характеризуется присутствием As, Cu, Zn, Pb, Ni, Cd, F, однако в количестве весьма незначительном, составляющем от сотых до тысячных и более процентов. По данным территориального мониторинга суммарной запыленности (TSP) среднегодовые концентрации взвешенных веществ превышают величину ПДКсс на расстоянии до 5,0 км от ТЭЦ. Пиковые значения концентраций взвешенных веществ наблюдаются в холодный период года, когда предприятия теплоэнергетики работают с максимальной производственной нагрузкой. Для частиц выбрасываемой в атмосферный воздух пыли характерно значительное преобладание мелкодисперсных фракций. Такое преобладание связано с преимущественным конденсационным механизмом образования выбрасываемых из горловин высотных труб аэрозолей и применением пылеочистных установок улавливающих пыль более грубых фракций. Атмосферные выбросы твердотопливных ТЭЦ обусловливают формирование почвенных зон, обогащенных тяжелыми металлами, соединениями серы и фтора, т.е. теми химическими веществами, которые являются специфичными для атмосферных выбросов городских предприятий теплоэнергетики. Протяженность полей повышенных концентраций указанных химических веществ составляет, в соответствии с розой ветров, до 1,5 – 2,0 км от предприятий теплоэнергетики. При гигиенической характеристике многокомпонентного аэротехногенного загрязнения исследуемой городской территории методом выделения главных компонент установлено, что основной вклад в уровень химического загрязнения атмосферного воздуха вносит фактор, в котором преобладают взвешенные вещества, оксиды азота и серы, основными источниками поступления которых в городскую среду являются ПТЭ и автотранспорт. Вклад атмосферных выбросов ПТЭ по уровню значимости является доминирующим. 227 Атмосферные выбросы твердотопливных ТЭЦ оказывают неблагоприятное влияние на состояние здоровья населения. Так, по данным медикостатистического анализа общий уровень заболеваемости взрослого и детского населения, проживающего в районах размещения ТЭЦ и в районах, входящих в зоны влияния их атмосферных выбросов, был статистически значимо (p0,05) выше уровня заболеваемости населения контрольного района. Значения ОР развития заболеваний среди взрослого населения составляли по новообразованиям (1,12-1,90), болезням мочеполовой системы (1,36-1,86), уха и сосцевидного отростка (1,10-1,77), органов дыхания (1,171,71), органов пищеварения (1,17-1,68), кожи и подкожной клетчатки (1,101,46), системы кровообращения (1,12-1,38); среди детского населения по болезням кожи и подкожной клетчатки (1,83-2,41), новообразованиям (1,742,30), болезням мочеполовой системы (1,47-1,97), уха и сосцевидного отростка (1,38-1,85), органов дыхания (1,06-1,32), органов пищеварения (1,201,83), отдельным состояниям, возникших в перинатальном периоде (1,221,70). Влияние аэротехногенных загрязнителей на общий уровень распространенности заболеваний подтверждается данными регрессионного анализа. Выявленная зависимость является прямой, сильной и статистически значимой (взрослое население: r = 0,963, r2 = 0,928, F = 38,78, p = 0,008; детское население: r = 0,956, r2 = 0,913, F = 31,88, p = 0,01). По величине коэффициента детерминации статистически значимая, высокая степень зависимости частоты распространенности заболеваний по отдельным классам болезней от уровня комплексного химического загрязнения атмосферного воздуха (К') была установлена у взрослого населения с болезнями системы кровообращения (93,4 %), органов дыхания (87,0 %), мочеполовой системы (83,6 %), новообразованиями (78,6 %), болезнями кожи и подкожной клетчатки (77,5 %); у детского населения с отдельными состояниями, возникших в перинатальном периоде (85,6 %), болезнями ко- 228 жи и подкожной клетчатки (85,5 %), мочеполовой системы (82,0 %), органов дыхания (78,4 %). Известно, что сердечно-сосудистая система наиболее чутко реагирует на весьма незначительные неблагоприятные воздействия, поскольку ей принадлежит роль индикатора адаптационно-приспособительных реакций организма [67]. Как показали результаты эколого-эпидемиологического исследования в районах размещения ПТЭ и в зонах влияния их атмосферных выбросов среди взрослого населения, наблюдается статистически значимый (p<0,05) высокий по сравнению с контрольным районом общий уровень первичной заболеваемости и распространенности болезней системы кровообращения. Данное повышение обусловлено статистически значимым (p<0,05) увеличением уровней заболеваемости фактически по всем нозологическим формам, исключение составляют хронические ревматические болезни сердца. Эколого-статистический анализ смертности взрослого городского населения свидетельствует о том, что в районах размещения ПТЭ и в районах, входящих в зоны влияния их атмосферных выбросов, по сравнению с показателями контрольного района, отмечается статистически значимое (p<0,05) увеличение уровней смертности от болезней системы кровообращения (ОР = 1,06 - 1,15). В районах размещения ПТЭ и в зонах влияния их атмосферных выбросов, установлен статистически значимый (p<0,05) высокий по сравнению с контрольным районом общий уровень первичной заболеваемости и распространенности болезней органов дыхания за счет статистически значимого (p<0,05) увеличения среди взрослого населения уровней заболеваемости хроническим бронхитом, бронхоэктатической болезнью, бронхиальной астмой, детского населения аллергическим ринитом, хроническим фарингитом, бронхиальной астмой, хроническими болезнями миндалин и аденоидов. 229 Влияние комплекса аэротехногенных загрязнителей городской среды (К'), взвешенных веществ (Ксвв, КсРМ10, КсРМ2,5) на развитие и распространенность болезней системы кровообращения, органов дыхания по отдельным нозологическим формам подтверждается данными регрессионного анализа. Выявленные зависимости являются прямыми, сильными и статистически значимыми. При регрессионном анализе влияния аэротехногенных загрязнителей на формирование среди взрослого и детского населения болезней мочеполовой системы, кожи и подкожной клетчатки установлены прямые, сильные и высоко значимые зависимости уровней распространенности гломерулярных и тубулоинтерстициальных болезней почек и других болезней почки и мочеточника, аллергического дерматита от степени загрязненности атмосферного воздуха вредными химическими веществами (К', Ксвв). Установлена прямая, сильная и статистически значимая зависимость между уровнями распространенности болезней системы кровообращения, гломерулярных и тубулоинтерстициальных болезней почек и уровнем суммарного загрязнения почвы тяжелыми металлами (ZС). В городских районах, характеризующихся повышенным содержанием в приземном слое атмосферного воздуха вредных химических веществ, среди детей раннего возраста отмечается статистически значимый высокий по сравнению с контрольным районом общий уровень распространенности заболеваний. Данное повышение обусловлено статистически значимым (p <0,05) ростом уровней распространенности болезней органов дыхания, нервной системы, уха и сосцевидного отростка, состояний, возникших в перинатальном периоде. Влияние аэротехногенных загрязнителей городской среды (K’) на развитие и распространенность среди детей раннего возраста заболеваний подтверждается данными однофакторного регрессионного анализа. Выявленная зависимость являются прямой, сильной и статистически значимой (p<0,05). 230 Определяется четкая связь между уровнями распространенности болезней органов дыхания, состояниями, возникшими в перинатальном периоде и средними расчетными фракционными концентрациями. Выявленные связи являются прямыми, сильными и статистически значимыми (p<0,05). По величине коэффициента детерминации наиболее высокая степень зависимости установлена при воздействии РМ2,5 (соответственно 90,7 % и 80,5 %). Среди новорожденных, матери которых проживают в районах размещения ПТЭ и в зонах влияния их атмосферных выбросов, частота распространенности осложнений в неонатальном периоде статистически значимо (p<0,05) выше по сравнению с контрольным районом. Рассматривая экологические аспекты заболеваемости детей раннего возраста, нельзя не учитывать факторы риска медико-биологического характера, среди которых ведущее значение имеет распространенность такого осложнения беременности, как гестоз. Возникающая при гестозе ишемия плаценты способствует развитию хронической плацентарной недостаточности, гипоксии и гипотрофии плода, нарушений его адаптационных возможностей. Перинатальная заболеваемость при гестозе значительно превышает таковую у женщин с физиологическим течением беременности [7]. По данным наших исследований у беременных женщин, постоянно проживающих в районах воздействия атмосферных выбросов ПТЭ, наблюдается по сравнению с беременными женщинами контрольного района статистически значимо (p<0,05) высокий уровень распространенности гестоза. Влияние аэротехногенных загрязнителей городской среды на развитие и распространенность среди новорожденных осложнений в неонатальном периоде, гестоза среди беременных женщин, подтверждается данными регрессионного анализа. Выявленная зависимость является прямой, сильной и статистически значимой (p<0,05). Одним из достаточно чувствительных тестов, который характеризует функциональные возможности организма, является физическая работоспо- 231 собность. Как показали результаты исследования по оценке физиометрических показателей развития, физической работоспособность у обследованных детей, проживающих в районах воздействия атмосферных выбросов ПТЭ, по сравнению с показателями детей контрольного района, характеризуется более низким удельным весом лиц с повышенным уровнем и более высоким удельным весом лиц с пониженным уровнем. Учитывая, что для городских условий характерны режимы сочетания многосредовых воздействий на организм человека химических веществ, физических и биологических факторов, важным аспектом оценки риска для здоровья населения является определение структуры детерминирующих факторов. Детальная характеристика влияния отдельных экологических факторов городской среды на заболеваемость населения факторным анализом методом выделения главных компонент позволила выделить 2 фактора, оказывающих влияние на развитие и распространенность заболеваний: фактор техногенной нагрузки, который характеризуется уровнем загрязненности атмосферного воздуха и уровнем шума, и фактор качества водопроводной питьевой воды, характеризующийся комплексным показателем химического загрязнения воды. Ведущее значение принадлежит фактору, характеризующему уровень техногенной нагрузки и, прежде всего загрязненность атмосферного воздуха вредными химическими веществами. Наибольшее влияние фактор техногенной нагрузки оказывает на общую распространенность болезней системы кровообращения и органов дыхания – соответственно 25,0 % и 75,0 %, 21,0 % и 78,3 % наблюдений имеют факторные значения в рангах сильного и максимального влияния. При оценке влияния качества водопроводной воды на распространенность болезней системы кровообращения картина обратная - влияние данного фактора слабо либо умеренно выражено (66,7 % и 33,3 % ответственно). Влияние факторов техногенной нагрузки и качества водопроводной воды на распространенность болезней кожи, мо- 232 чеполовой системы примерно одинаковое – наиболее высокие значения находятся в ранге умеренного влияния. При характеристике многокомпонентного аэротехногенного загрязнения исследуемой городской территории методом выделения главных компонент доминирующий характер влияния на уровень распространенности заболеваний установлен с фактором, ассоциированного с взвешенными веществами, оксидами азота, серы и углерода, рядом углеводородов и бензпиреном, основными источниками поступления, которых в атмосферный воздух являются предприятия теплоэнергетики. Наблюдаемый в районах размещения ПТЭ и в зонах влияния их атмосферных выбросов повышенный уровень распространенности среди населения болезней мочеполовой системы системы, кожи кровообращения, и подкожной органов клетчатки дыхания, связан с раздражающим, цитотоксическим и сенсибилизирующим эффектами вредных химических веществ при ингаляционном поступлении в организм [10] . Воздействуя на цитоплазматическую мембрану, токсические компоненты вызывают нарушение тканевого дыхания, следствием чего является активизация процессов свободнорадикального окисления и дестабилизация системы антиоксидантной защиты, а в дальнейшем формирование различных патологических процессов. При взаимодействии радикальных продуктов с ДНК нарушается её структура, что может вызвать появление мутагенных эффектов и развитие злокачественных новообразований [10, 23, 26, 110]. Результаты эколого-эпидемиологического анализа свидетельствуют о ведущей этиопатогенетической роли взвешенных веществ. Современные представления о механизмах патогенного действия пылевых частиц связаны с их способностью стимулировать длительное избыточное образование в легких активных форм кислорода, которые не только вызывают гибель кониофагов, но и обусловливают развитие 233 морфологических, патофизиологических и иммунологических изменений, лежащих в основе клинических проявлений заболеваний органов дыхания, системы кровообращения [23, 24, 26]. В известной нам литературе подчеркивается роль избыточного количества свободных радикалов в патогенезе сердечно-сосудистых заболеваний, которая заключается в развитии воспалительных процессов в миокарде, митохондриальной гипоксии и нарастании энергетического дефицита в кардиомиоцитах, что может привести к дистрофическим изменениям миокарда. Продукты перекисного окисления липидов способны изменять барьерные свойства клеточных мембран, вызывать вазоконстрикцию артериол и повышение общего периферического сопротивления [30, 91,98,108,111, 269]. Вдыхаемые человеком твердые частицы оказывают влияние на частоту сердечных сокращений, могут поражать вегетативную нервную систему непосредственно, вызывая стрессовую реакцию симпатической нервной системы, или косвенно, через воспалительные цитокины, производимые в легких и выпускаемые в систему кровообращения. Изменение автономного контроля сердечной деятельности после воздействия твердых частиц может быть связана с производством цитокинов и со стрессовой реакцией симпатической нервной системы соответственно или с кумулятивным эффектом, который появляется вскоре после начала вредного воздействия [231, 241, 249, 253, 267, 273, 274, 277, 284, 294, 301]. Cвободные радикалы, обладая высокой химической активностью, вызывают асептическое воспаление в органах дыхания и как следствие развитие хронических бронхообструктивных заболеваний [26, 266, 315]. Патогенетическое значение имеют также рефлекторный и аллергический механизмы, раздражающее и цитотоксическое действие адсорбированных на поверхности пылевых частиц газообразных вредных химических соединений [148, 221, 250]. 234 Роль взвешенных частиц в развитии патологических процессов подтверждается результатами наших экспериментальных исследований по изучению биологического действия пыли летучей золы ТЭЦ в составе пылегазовой смеси. Как показали результаты физико-химических исследований, пыль ЛЗ характеризуется крайне низкой растворимостью большинства содержащихся в ней химических элементов в имитирующих биологические жидкости растворах. Вместе с тем, при низком содержании в исследуемых пылевых пробах As, Cu, Zn, Pb, Ni, Cd, Mn наблюдается их относительно высокая растворимость. Принимая во внимание исключительно высокую способность металлов к кумуляции, полученные результаты следует рассматривать как настораживающие в отношении экологической опасности. По степени цитотоксичности пыль ЛЗ следует отнести к группе средней цитотоксичности. Установлено, что с уменьшением аэродинамического размера пылевых частиц уровень цитотоксичности ЛЗ возрастает. Для определения цитотоксичности пыли ЛЗ в эксперименте “in vitro” был применен разработанный нами способ, основанный на использовании эффекта бесконтактной активации эталонного водного раствора за счет излучения от исследуемого раствора, переведенного в термодинамически неравновесное состояние физическими, химическими или биологическими процессами (Патент РФ № 2480751, 27.04.2013). Теоретически эффект бесконтактной активации объясняется на основе решения проблемы "1/R3". Решение проблемы "1/R3" за счет нелинейного параметрического резонанса позволило доказать возможность возникновения устойчивых дискретных резонансных состояний движений в системе из двух и более осциллирующих диполей-резонансных микрокластеров и сверхкогерентного излучения от них. Резонансные микрокластеры возникают при активации жидкостей тем или другим физическим или химическим способом. Электромагнитное сверхкогерентное излучение от резонансных микрокластеров отнюдь не мало в ближней зоне (~1/r4) и приводит 235 через тонкие диэлектрические перегородки к эффекту бесконтактной активации жидкости, в результате в эталонном водном растворе при неизменном химическом составе регистрируются сдвиги окислительно- восстановительного потенциала [78]. Разработанный способ сравнительной оценки цитотоксичности пылей по своей чувствительности и информативности не уступает наиболее широко применяемому прототипу, каким является оценка цитотоксичности пыли по гемолитической активности колориметрическим методом. При этом отсутствие в новом способе сложных и трудоемких операций, необходимости применения дорогостоящих реактивов и оборудования значительно упрощает технологию определения цитотоксичности и определяет его широкую доступность. В эксперименте “in vitro” хемилюминесцентным методом был установлен свободно-радикальный механизм действия пыли ЛЗ, которое проявляется интенсивной генерацией и накоплением активных форм кислорода. Первичный механизм образования АФК обусловлен активизацией фагоцитов за счет слабых физико-химических взаимодействий (дисперсионное и гидрофобное взаимодействие; электростатическое связывание) при контакте поверхности пылевых частиц с клеточной мембраной [23,24,26]. Интенсивность генерации АФК во многом определяется свойствами дисперсности и поверхности пылевых частиц. При взаимодействии пылевых частиц с клеточной мембраной для активизации фагоцита требуется одновременное многоточечное связывание. Поэтому уровень активизации фагоцитов напрямую зависит от дисперсности аэрозолей. Чем выше дисперсность пылевых частиц, тем большее количество мест связывания на поверхности фагоцита занимает весомая единица пыли и, следовательно, тем в большей степени выражена ее активирующая способность [27]. Следовательно, способность частиц исследуемой пыли вызывать активацию фагоцитов можно связать с дисперсностью данного вида аэрозолей. Так, 236 проведенные нами кониометрические исследования свидетельствуют о том, что для частиц выбрасываемой в атмосферный воздух ПТЭ пыли характерно значительное преобладание мелкодисперсных фракций. Данный вывод учитывался при проведении эксперимента “in vitro” хемилюминесцентным методом. В пылевой взвеси частицы размером до 1 мкм составляли 74,6% Уровень активации фагоцитов зависит также от свойств поверхности аэрозолей [23]. Судя по интенсивности генерации АФК, взаимодействие поверхности исследуемых пылевых частиц с клеточной мембраной представляет собой электростатическое связывание. Оно обусловлено неравномерным распределением электронной плотности на поверхности излома, создающим суммарный, эффективный заряд частицы. Чем выше дзетапотенциал, тем больше способность пылевой частицы активизировать фагоциты. Участками электростатического связывания на поверхности клетки являются фосфолипиды мембран. Дальнейшее накопление активных форм кислорода связано с интенсивной вторичной трансформацией АФК на поверхности частиц пыли за счет развития каталитических реакций с участием ионов переходных металлов [27]. Проведенное нами исследование указывает на наличие в пограничном слое пылевых частиц ЛЗ многочисленных каталитических центров из ионов переходных металлов, способных трансформировать образовавшиеся активные формы кислорода в более агрессивные. Возможен и другой механизм вторичной трансформации АФК. В фазовом составе пыли присутствуют силикаты алюминия, меди и цинка, следовательно, данную пыль можно отнести к примесным полупроводникам. Согласно разработанной отечественным физиком Ф.Ф. Волькинштейном, теории гетерогенного катализа на полупроводниках, можно предположить, что на поверхности пылевых частиц возможна каталитическая реакция полупроводникового типа, продуктами которой могут быть свободные радикалы [34]. 237 Биологическое действие летучей золы в составе пылегазовой смеси при хроническом воздействии, наряду с выраженным резорбтивнотоксическим действием, характеризуется относительным снижением интенсивности процессов липопероксидации, дестабилизацией системы антиоксидантной защиты, способностью вызывать сенсибилизацию организма подопытных животных, сопровождающуюся иммуносупрессией и формированием иммунопатологических процессов. Безусловно, для объяснения механизмов снижения интенсивности процессов липопероксидации при воздействии пыли ЛЗ в составе ПГС необходимо проведение специальных дополнительных исследований. Вместе с тем, можно предположить, что серосодержащие соединения, а возможно и другие продукты взаимодействия между газовым компонентом и пылевыми частицами, являясь своеобразными спиновыми ловушками для свободных радикалов, тормозят (ингибируют) свободнорадикальное (перекисное) окисление липидов [30, 31]. По литературным данным, протекающие на границе раздела твердое тело/газ процессы физической адсорбции и хемосорбции, а также сопутствующие электронные процессы на поверхности твердого тела способствуют снижению интенсивности радикалорекомбинационной люминесценции [200]. Результаты изучения морфологических изменений, развившихся в легких подопытных животных через 6 месяцев после интратрахеального введения пыли летучей золы в составе ПГС, свидетельствуют о формировании склеротических процессов, развитии немногочисленных мелких клеточно-пылевых очажков. У животных, которым была введена пыль с газовым компонентом, отмечается более значительная степень выраженности в печени, почках, селезенке, сердце гистоструктурных сдвигов, характеризующих развитие воспалительных процессов и дистрофических изменений. Материалы, проведенных комплексных исследований, положены в основу разработанной нами технологии мониторинга здоровья городского 238 населения, проживающего в районах воздействия атмосферных выбросов предприятий теплоэнергетики. Основной задачей мониторинга является оценка и прогнозирование риска здоровью населения в связи с воздействием аэротехногенных загрязнителей городской среды. Среди современных систем, моделирующих зависимость показателей здоровья населения от уровней воздействия экологических факторов, наиболее адекватной технологией является применение искусственных нейронных сетей, способных моделировать как линейные, так и сложные нелинейные зависимости. На основе полученной нейросетевой модели нами была разработана, не имеющая аналогов в нашей стране и за рубежом, автоматизированная информационно-аналитическая система (АИАС) мониторинга здоровья детского населения в связи с воздействием аэротехногенных загрязнителей городской среды “Эко-риск ДН”. Данная АИАС является одним из функциональных блоков подсистемы территориального МЭМ “атмосферный воздух – здоровье населения” и предназначена для оценки и прогнозирования риска. В систему включен модуль самообучения, что дает возможность ее применения на других административных территориях, делает ее более гибкой в применении. Полученные в ходе проведения мониторинга данные аналитической оценки влияния компонентов атмосферных выбросов твердотопливных ТЭЦ на здоровье населения являются основой для принятия управленческих решений по обеспечению экологической безопасности, в том числе по разработке территориальных целевых оздоровительных программ. Разработанная, по результатам комплексного исследования, концептуальная модель целевой оздоровительной программы включает технологические, санитарно-технические и медико-профилактические мероприятия. Основу комплексных мероприятий по экологической безопасности населения в районах размещения городских ТЭЦ, работающих на твердом органическом топливе, составляют современные инженерно-технические разработки, обеспечивающие гигиеническую и экологическую рационали- 239 зацию производства электрической и тепловой энергии. Об экологической эффективности новых прогрессивных технологий свидетельствуют результаты проведенного нами сравнительного анализа качества атмосферного воздуха на исследуемой территории в периоды до внедрения (2003 – 2007 г.г.) и после внедрения (2008 – 2012 г.г.) НТВ-технологии. Медико-профилактические мероприятия включают проведение целевой диспансеризации населения районов размещения ПТЭ и внедрение средств индивидуальной биологической профилактики. Диспансеризация, с целью обеспечения массового обследования населения с минимальными временными и финансовыми затратами при достаточном уровне качества, организационно строится на основе нормативных документов, регламентирующих проведение профилактических медицинских осмотров детского и взрослого населения. В ходе проведения профилактического медицинского осмотра особое внимание врачей-специалистов должно быть обращено на диагностику заболеваний имеющих этиопатогенетическую связь с аэротехногенными загрязнителями городской среды. Учитывая, что в основе патогенного действия большинства вредных химических веществ, содержащихся в атмосферных выбросах твердотопливных ТЭЦ, лежат процессы свободнорадикального окисления, индивидуальная биологическая профилактика должна строиться на применении средств, направленных на повышение активности антиоксидантной и антиперекисной защиты (комплексы витаминов, антиоксидантные системы пищевых компонентов). Как показали результаты наших экспериментальных исследований, одним из эффективных средств индивидуальной биологической профилактики является биологически активная добавка, содержащая пищевые волокна, ферментированные винными дрожжами, витамины и минеральные вещества (Рекицен - РД). 240 ВЫВОДЫ 1. По данным факторного анализа размещенные на городской территории твердотопливные ТЭЦ мощностью свыше 300 МВт/час являются основными источниками загрязнения атмосферного воздуха взвешенными веществами, оксидами азота и серы. 2. В результате внедрения по отраслевой программе модернизации на твердотопливных ТЭЦ новых технологических методов снижения объемов газообразных вредных выбросов, среднегодовые концентрации оксидов азота, серы и углерода в районах их размещения не превышают гигиенические регламенты. Вместе с тем, при суммарной количественной оценке, индекс опасности (HI) превышает 1,0 на расстоянии до 5,0 км от предприятий теплоэнергетики. 3. Твердотопливные ТЭЦ являются основными источниками поступления в атмосферный воздух городской среды пылевых частиц, среднегодовые концентрации (TSP) которых превышают величину ПДКс.с. на расстоянии до 5,0 км от предприятий теплоэнергетики. Для пылевых частиц, витающих в приземном слое атмосферного воздуха на различных расстояниях от ТЭЦ, характерно значительное преобладание мелкодисперсных фракций. 4. Основной объем пылевых выбросов твердотопливных ТЭЦ составляет летучая зола, отнесенная к группе малорастворимых, средней цитотоксичности производственных пылей. Уровень цитотоксичности пылевых частиц летучей золы изменяется в обратной зависимости от их дисперсности (с уменьшением аэродинамического размера пылевых частиц возрастает уровень цитотоксичности). 5. Биологическое действие летучей золы в составе пылегазовой смеси при хроническом воздействии, наряду с выраженным резорбтивно-токсическим действием, характеризуется дестабилизацией системы антиоксидантной защиты, формированием иммунопатологических процессов, относительным снижением интенсивности процессов липопероксидации. 241 6. Патоморфологические изменения в органах подопытных животных при хроническом воздействии ЛЗ в составе пылегазовой смеси связаны с развитием хронического экссудативно-продуктивного бронхита и склеротических процессов в легочной ткани, воспалительных процессов и дистрофических изменений в печени, почках, селезенке, сердце. 7. В районах размещения твердотопливных ТЭЦ и в районах, входящих в зоны влияния их атмосферных выбросов, по сравнению с контрольным районом, отмечается статистически значимый (p < 0,05) повышенный общий уровень заболеваемости взрослого (ОР = 1,11 – 1,42) и детского (ОР = 1,04 – 1,20) населения за счет статистически значимого (p < 0,05) увеличения частоты распространенности болезней системы кровообращения, органов дыхания и пищеварения, уха и сосцевидного отростка, кожи и подкожной клетчатки, мочеполовой системы, нервной системы, новообразований, отдельных состояний, возникших в перинатальном периоде. 8. По данным регрессионного анализа установлена прямая, сильная и статистически значимая (p<0,05) зависимость между уровнями заболеваемости взрослого населения болезнями системы кровообращения, органов дыхания, кожи и подкожной клетчатки, мочеполовой системы, детского населения болезнями органов дыхания, кожи и подкожной клетчатки, мочеполовой системы, отдельными состояниями, возникших в перинатальном периоде и уровнями химического загрязнения атмосферного воздуха и почвы (К', КсРМ10, КсРМ2,5, ZС). 9. У беременных женщин, постоянно проживающих в районах размещения твердотопливных ТЭЦ и в зонах влияния их атмосферных выбросов, наблюдается по сравнению с беременными женщинами контрольного района статистически значимый (p<0,05) высокий уровень распространенности гестоза. Связь между частотой распространенности гестоза и показателем комплексного загрязнения атмосферного воздуха (К') является прямой, сильной и статистически значимой (r = 0,99, p = 0,03). 242 10. Среди новорожденных, матери которых постоянно проживают в районах размещения твердотопливных ТЭЦ и в зонах влияния их атмосферных выбросов, отмечается статистически значимый (p<0,05) по сравнению с контрольным районом повышенный уровень частоты распространенности осложнений в неонатальном периоде. Связь между уровнями распространенности осложнений в неонатальном периоде и показателем, характеризующим качество атмосферного воздуха городской среды (К') является прямой, сильной и статистически значимой (r = 0,99, p = 0,02 – 0,04). 11. Атмосферные выбросы твердотопливных ТЭЦ оказывают влияния на адаптационные возможности детского организма, способствуя статистически значимому (p<0,05) снижению уровня физической работоспособности. 12. В районах влияния атмосферных выбросов твердотопливных ТЭЦ по сравнению с показателями контрольного района отмечается статистически значимое (p<0,05) увеличение уровней смертности взрослого населения от болезней системы кровообращения (ОР =1,06 - 1,15), органов дыхания (ОР = 1,13 - 1,15). Влияние химических загрязнителей атмосферного воздуха городской среды на смертность взрослого населения подтверждается данными регрессионного анализа (БСК - К': r = 0,91, p = 0,03; Ксвв: r = 0,91, p = 0,03; БОД - К': r = 0,91, p = 0,03; Ксвв.: r = 0,89, p = 0,04). 13. В структуре детерминирующих экологических факторов на территориях размещения городских твердотопливных ТЭЦ наибольший процент дисперсии (46%) приходится на фактор, характеризующий уровень техногенной нагрузки и, прежде всего загрязненность атмосферного воздуха вредными химическими веществами, входящих в состав производственных выбросов предприятий теплоэнергетики. 14. При факторной характеристике многокомпонентного аэротехногенного загрязнения исследуемой городской территории доминирующий характер влияния на уровень распространенности заболеваний среди взрослого и детского населения установлен с фактором, ассоциированного с взвешен- 243 ными веществами, оксидами азота, серы и углерода, рядом углеводородов и бензпиреном, основными источниками поступления, которых в атмосферный воздух являются предприятия теплоэнергетики. 15. Для выполнения операций по оценке и прогнозированию риска здоровью населения в системе городского медико-экологического мониторинга наиболее адекватным технологическим подходом является применение искусственных нейронных сетей. Среди изученных нейросетевых моделей наибольшим качеством оценки и прогноза обладают модели на основе обобщенно-регрессионных нейронных сетей, использующих радиальнобазисные функции (РБФ-сети). 244 ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 1. При организации и проведении медико-экологического мониторинга использовать материалы исследования по оценке качества атмосферного воздуха и состояния здоровья населения в районах размещения предприятий теплоэнергетики в качестве базовых данных. 2. В системе городского медико-экологического мониторинга рекомендуется применение разработанных методик расчета коэффициента относительного и интегрального индекса риска здоровью населения, автоматизированной информационно-аналитическая системы мониторинга здоровья детского населения “Эко-риск ДН”. 3. С целью обеспечения качественного массового обследования с минимальными временными и финансовыми затратами, профилактические медицинские осмотры населения, проживающего в районах воздействия атмосферных выбросов предприятий теплоэнергетики, рекомендуется организационно строить на основе действующих нормативных документов, регламентирующих проведение профилактических медицинских осмотров детского и взрослого населения. 4. В ходе проведения профилактического медицинского осмотра особое внимание врачей-специалистов должно быть обращено на диагностику у лиц, входящих в группы повышенного риска, заболеваний имеющих этиопатогенетическую связь с аэротехногенными загрязнителями городской среды: беременные женщины - гестоз; дети первого года жизни - осложнения в неонатальном периоде; дети до 14 лет, подростки - болезни органов дыхания, кожи и подкожной клетчатки, мочеполовой системы; взрослое население, которое в сфере своей профессиональной деятельности не имеет контакта с производственными вредностями - болезни системы кровообращения, органов дыхания, кожи и подкожной клетчатки, мочеполовой системы. 5. При проведении профилактического медицинского осмотра детей школьного возраста включить в скрининг-программу оценку физической 245 работоспособности, как достаточно чувствительного теста, характеризующего изменение под влиянием химических загрязнителей атмосферного воздуха функциональных возможностей детского организма. 6. При разработке целевой оздоровительной программы предусмотреть применение средств индивидуальной биологической профилактики с учетом механизмов патогенного действия вредных химических веществ, содержащихся в атмосферных выбросах твердотопливных ТЭЦ. Из пищевых БАД в качестве средства ИБП для взрослого населения, целесообразно применение пищевой биодобавки “Рекицен – РД”. В рационы детского питания в дошкольных и школьных учреждениях целесообразно включить салаты, винегреты, кисели, компоты и соки, содержащие комплексы витаминов, антиоксидантные системы. 7. Для проведения исследований по определению цитотоксичности новых образцов производственной пыли рекомендуется разработанный и запатентованный нами способ, основанный на применении эффекта бесконтактной активации жидкости. Данный способ исключает сложные и трудоемкие операции, необходимость применения дорогостоящих реактивов и оборудования. 246 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Абалкина, И.Л. Экономические параметры оценки риска для расчета ущерба, обусловленного воздействием на здоровье населения разных факторов вреда [Текст] / И.Л.Абалкина, В.Ф.Демин, С.И.Иванов и др. // Проблемы анализа риска. – 2005. – Т.2. - №2. – с.132-138. 2. Абрамов, А. И. Повышение экологической безопасности ТЭС [Текст]: учеб. пособие для вузов / А.И. Абрамов, Д.П. Елизаров, А.Н. Ремезов, А.С. Седлов // М. : Изд-во МЭИ, 2002. - 377 с. 3. Аверьянов, В.Н. Гигиеническая оценка влияния окружающей среды на состояние здоровья населения промышленного города в условиях страховой медицины [Текст] / В.Н. Аверьянов, В.М. Боев, В.Н. Дунаев // Гигиена и санитария. – 2003. - № 2. – С. 11 - 15. 4. Авалиани, С.Л. Медико - демографическая оценка выгод от снижения выбросов парниковых газов [Текст] / С.Л. Авалиани, К.А. Буштуева, А.А. Голуб // Сборник материалов международного семинара (5-6 апреля 2004 г.), М.: Издательское товарищество "АдамантЪ". - 2004. - C. 185-194. 5. Айламазян, Э.К. Акушерство. Национальное руководство [Текст] / Э.К. Айламазян, В.И. Кулаков, В.Е. Радзинский, Г.Н. Савельева // ГЭОТАР – Медиа. – 2007. – 1200 с. 6. Акимова, Е.В. Информированность населения г. Тюмени о факторах риска развития сердечно-сосудистых заболеваний [Текст] / Е.В. Акимова, В.Ю. Смазнов // Социология медицины. – 2007. - №2. – С. 37-41. 7. Алексеенко, С. Угольные энергетические технологии [Электронный ресурс]: электронный журнал / С. Алексеенко, А. Бурдуков // ЭСКО Электронный журнал энергосервисной компании “Экологические системы”. – 2007. - № 9. – (http://www.study - life.ru). 8. Барвинко, Н.Г. Сравнительная характеристика атмосферного воздуха и здоровье населения городов Удмуртской Республики [Текст] / Н.Г. Барвинко // Морфологические ведомости. – 2005. - № 5. – С. 129 – 132. 247 9. Басова, О.М. Комплексная оценка поступления тяжелых металлов в организм детей проживающих в малых городах Чувашии [Текст] / О.М. Басова, М.О. Басов, Р.К. Ямалтдинов, Е.Н. Кададинская // Материалы науч.практ. конф., посвященной 85-летию образования государственной санитарно-эпидемиологической службы Российской Федерации. – Чебоксары, 2007. – С. 171-172. 10. Батян, А.Н. Основы общей и экологической токсикологии [Текст] / А.Н. Батян, Г.Т. Фрумин, В.Н. Базылев // СПб.: СпецЛит, 2009. – 352 с. 11. Белобрагина, Г.В. К вопросу о роли малых доз пылей, содержащих двуокись кремния, в развитии пневмокониоза (сообщение I) [Текст] / Г.В Белобрагина, Т.С. Егорова // Сб. статей: Профессиональные болезни пылевой этиологии; Свердловск, 1967; С. 209 – 220. 12. Беляев, Е.Н. Опыт ведения социально-гигиенического мониторинга в России [Текст] / Е.Н. Беляев, С.Г. Домнин, Н.Ю. Целыковская // Вестник РГМУ. – 2004. - № 7 (38). – С. 36 – 41. 13. Блюгер, А.Ф. Биомембраны: структура, функции, медицинские аспекты [Текст] / А.Ф. Брюгер, А.Ф. Майоре // Рига. – 1981. – 195 с. 14. Бобылев, С.Н. Макроэкономическая оценка издержек для здоровья населения России от загрязнения окружающей среды [Текст]: / С.Н. Бобылев, В.Н. Сидоренко, Ю.В. Сафонов, С.Л. Авалиани, Е.Б. Струкова, А.А. Голуб // М.: Институт Всемирного Банка, Фонд защиты природы. - 2002. 32 с. 15. Бобраков, C. H. Электромагнитная составляющая современной урбанизированной среды [Текст] / С. Н. Бобраков, А. Г. Карташев // Радиационная биология и радиоэкология. – 2001. – T. 41. - № 6. - C. 706 -711. 16. Боев, В.М. Влияние окислительного стресса на распространенность гиперхолестеринемий в условиях промышленного города [Текст] / В.М. Боев, С.И. Красиков, В.Г. Лейзерман // Гигиена и санитария. – 2007. - № 1. – С. 21 – 23. 248 17. Боровиков, В.П. Нейронные сети. STATISTICA Neural Networks. Методология и технологии современного анализа данных [Текст] / В.П.Боровиков // М.:Горячая линия – Телеком, 2008. - 392 c. 18. Борзунова, Е.А. Оценка влияния качества питьевой воды на здоровье населения [Текст] / Е.А. Борзунова, С.В. Кузьмин, Р.Л. Акрамов, Е.Л. Киямова // Гигиена и санитария. – 2007. - №3. – С. 32-34. 19. Буштуева, К.А. Руководство по гигиене атмосферного воздуха [Текст] / К.А. Буштуева // М.: Медицина. - 1976. - 416 c. 20. Буштуева, К.А. Методы и критерии оценки состояния здоровья населения в связи с загрязнением окружающей среды [Текст] / К.А. Буштуева, И.С. Cлучанко // М.: Медицина, 1979. – 160 c. 21. Бушуев, В.В. Энергетическая стратегия России на период до 2020 года и реальная жизнь. Что дальше? [Текст] / В.В. Бушуев, А.А. Троицкий // Теплоэнергетика. - 2007. - № 1. - С. 2 - 8. 22. Васильев, Е. Е. Оценка влияния создания промышленно-энергетических комплексов на социально-экономические показатели макрорайона [Текст]: автореф. дис. ... канд. экон. наук / Е. Е.Васильев. - Красноярск, 2008. - 23 с. 23. Величковский, Б.Т. Молекулярные и клеточные основы экологической пульмонологии [Текст] / Б.Т. Величковский // Пульмонология. – 2000. - № 3. – С. 5 - 17. 24. Величковский, Б.Т. Молекулярные и клеточные механизмы защиты органов дыхания от неблагоприятного воздействия [Текст] / Б.Т. Величковский // Гигиена и санитария – 2001. - № 5. – С. 16 – 20. 25. Величковский, Б.Т. Патогенетическое значение пиковых подъемов среднесуточных концентраций взвешенных частиц в атмосферном воздухе населенных мест [Текст] / Б.Т. Величковский // Гигиена и санитария. 2002. - № 6. - С.14 - 16. 26. Величковский, Б.Т. Экологическая пульмонология (роль свободнорадикальных процессов) [Текст]: монография /Б.Т. Величковский // Екатеринбург. – 2003. – 141 с. 249 27. Величковский, Б.Т. Производственные аэрозоли в металлургии цветных металлов [Текст]: монография / Б.Т. Величковский, Б.А. Петров // Киров. 2003.- 132 с. 28. Величковский, Б.Т. Дискуссионные вопросы о влиянии частиц нанометрового диапазона на органы дыхания [Текст] / Б.Т. Величковский, Г.Г. Кругликов // Пульмонология. - 2011. - № С. 5 – 8. 29. Винокурова, М.В. Оценка качества атмосферного воздуха населенных мест расчетным методом в системе социально-гигиенического мониторинга [Текст] / М. В. Винокурова // Вестник дерматологии. и венерологии. – 2004. - № 4. – С. 25 – 27. 30. Владимиров, Ю.А. Свободные радикалы в живых системах [Текст] / Ю.А. Владимиров, О.А. Азизова, А.И. Деев, А.В. Козлов, А.Н.Осипов, Д.И. Рощупкин // М.: ВИНИТИ. Итоги науки и техники. – 1991. – Т. 29. Биофизика. – С. 250. 31. Владимиров, Ю.А. Свободные радикалы и антиоксиданты [Текст] / Ю.А.Владимиров // Вестник РАМН. – 1998. - № 7. – С. 43 – 51. 32. Вознесенский, Н.А. Оксид азота и монооксид углерода при патологии легких [Текст] / Н.А. Вознесенский, К.С. Дулин, Г.М. Сахарова // Актуальные проблемы пульмонологии. М.: ВНО пульмонологов. – 2000. – С. 738 – 746. 33. Вознесенский, Н.К. Кардиомиопатия от воздействия аэрозолей конденсации окислов низкоцитотоксичных металлов [Текст] / Н.К. Вознесенский, Е.В. Пояркова, С.Д. Шешукова // Вестник РГМУ. – 2004. - № 7 (38). – С. 60 – 65. 34. Волькинштейн, Ф.Ф. Физикохимия полупроводников [Текст] / Ф.Ф. Волькинштейн // М.: Наука, 1973. – 400 с. 35. Воронин, В. П. Задачи инженерных центров в рамках реформ электротехники [Текст] / В.П. Воронин // Энергетика, экология, экономика. – 2006. - № 1. – С. 10 – 13. 250 36. Воронин, С.А. Организация фракционного мониторинга загрязнения атмосферного воздуха взвешенными веществами в России [Текст] / С.А. Воронин, Б.А. Кацнельсон, Е.А. Селезнева // Гигиена и санитария. – 2007. № 3. – С. 60 – 63. 37. Воронцов, И.М. Значение компьютерных технологий в профилактической педиатрии [Текст] / И.М. Воронцов, В.В. Шаповалов, А.Е. Иориш, Т.И. Иванова, Л.И. Миронова, М.Д. Рожнов // Российский вестник перинатологии и педиатрии. – N 4. – 1999. – C. 7-13. 38. Выборов, В.Б. Гигиеническая оценка загрязнения городской среды в зоне влияния энергетического комплекса [Текст]: автореф. дис. ... канд. мед. наук / В.Б.Выборов; Москва, 2005. – 20 с. 39. Выборов, В.Б. Санитарная охрана атмосферного воздуха г. Конаково [Текст] / В.Б. Выборов // Сб. научных трудов: Теоретические основы и практические решения проблем санитарной охраны атмосферного воздуха. - Москва, 2003. - С. 187 - 190. 40. Выборов, В.Б. Влияние загрязнения атмосферного воздуха на состояние здоровье населения [Текст] / В.Б. Выборов, В.А. Синода // Региональные гигиенические проблемы и стратегия охраны здоровья населения / Научные труды Федерального научного центра гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана, вып. 10, Старый Оскол, 2004. - С. 58 - 62. 41. Гаврилов, А.Ф. Расчет содержания бенз(а)пирена в продуктах сгорания котлов ТЭС [Текст] / А. Ф. Гаврилов, С.Н. Аничков // Теплоэнергетика. 1988. - № 7. - С. 72—73. 42. Герасимов, Г.Я. Анализ механизма радиационно-химического преобразования оксидов зазота при электронно-лучевой очистке дымовых газов ТЭС [Текст] / Г.Я. Герасимов, Т.С. Герасимова, С.А. Фадеев // Вестник Московского Университета. – Химия. – 1998. Т. 39. - N. 1. - С. 19 – 25. 43. Гильденскиольд, Р.С. Значение и надежность расчетного прогнозирования в гигиене атмосферного воздуха [Текст] / Р.С. Гильденскиольд // Гигиена и санитария. - 1969. - № 9. - С. 9 - 14. 251 44. Гильденскиольд, Р.С. Реальность прогноза загрязнения атмосферного воздуха и современные гигиенические предпосылки к расчету рассеивания выбросов ГРЭС [Текст] / Р.С. Гильденскиольд // Гигиена и санитария. 1972. - № 11. - С. 14 - 18. 45. Гильденскиольд, Р.С. Санитарная охрана атмосферного воздуха городов [Текст]: монография / Р.С. Гильденскиольд, М.К. Недогибенко, М.А. Пинигин, Ю.Г. Фельдман // М.: Медицина, 1976. - 167 с. 46. Гильденскиольд, Р.С. Биологическое действие золы ГРЭС, работающей на бурых углях Средне-Сибирского месторождения [Текст] / Р.С. Гильденскиольд, В.К.Ковальчук // Гигиена и санитария. - 1984. - №1. - С. 17-19. 47. Гильденскиольд, Р.С. Современные проблемы гигиены города [Текст]/ Р.С. Гильденскиольд // Гигиена и санитария. - 1993. - № 3. - С. 4 - 6. 48. Глова, С.Е. Скрининг сердечно-сосудистой патологии и ассоциированных поведенческих факторов риска у жителей г. Ростова-на-Дону [Текст] / С.Е. Глова // Российский кардиологический журнал. – 2006. - № 3. – С. 59 – 62. 49. Головко, В.А. Нейронные сети: обучение, организация и применение [Текст] / В.А. Головко // М., ИПРЖР. - 2001. - 256 c. 50. Горбунова, И.Б. Сравнительный анализ заболеваемости городского населения Новгородской области в 1985 и 2005 г.г. [Текст] / И.Б. Горбунова, Е.А. Тишук // Проблемы управления здравоохранением. -2007. - №5. – С. 37-40. 51. Горячёв, И.К. О разработке рукавных фильтров для теплоэнергетики [Текст] / И.К. Горячев // Теплоэнергетика. – 2002. – №2. – С. 74-75. 52. Гребняк, Н.П. Атмосферные загрязнения как фактор риска здоровья детского и подросткового населения [Текст] / Н.П. Гребняк, А.Ф. Федоренко, К.А. Якимова // Гигиена и санитария. – 2002. - № 2. – С. 21 – 23. 53. Двинских, С.А. Экологические проблемы городских территорий (на примере г. Березники) [Текст] / С.А. Двинских, Т.В. Зуева // География и регион: материалы международной научно-практической конференции. 252 Пермский университет. Пермь, 2002. С. 17–23. 54. Девис, М. Витамин С. Химия и биохимия [Текст]: монография / М. Девис, Дж. Остин, Д. Патридж // М.: Мир. – 1999. – 170 с. 55. Дегтярева, Т.Д. Принципы, механизмы и некоторые итоги испытания средств комплексной биологической профилактики экологически обусловленных и профессиональных хронических интоксикаций неорганическими веществами [Текст] /Т.Г. Дегтярева, Б.А. Кацнельсон, Л.И. Привалова, О.Л. Малых // Вестник РГМУ. – 2004. - № 7 (38). – С. 66 – 68. 56. Демин, В.Ф. Процедуры и методы сравнительной оценки экологического риска для разных способов производства электроэнергии [Текст] / В.Ф. Демин, Васильев А.П., Д.А. Крылов // Проблемы оценки риска загрязнения поверхностных и подземных вод в структуре ТЭК: Сб.науч.тр. / ОАО «Газпром»; ООО «ВНИИгаз». - М., 2001. – с.135-145. 57. Денисов, Л.А. Значение социально-гигиенического мониторинга в управлении качеством окружающей среды и здоровьем населения [Текст] / Л.А. Денисов // Гигиена и санитария. – 2000. - № 5. – С. 3 - 5. 58. Денисов, Г.В. Конверсия оксидов серы и азота в воздухе под действием микросекундных пучков электронов [Текст] / Г.В. Денисов, Ю.Н. Новоселов // Журнал технической физики. - 2002. - Т. 72. - Вып. 5. - С. 102 – 107. 59. Денисова, Е.Л. Влияние факторов среды обитания на состояние здоровья населения (на примере г. Орехово-Зуево) [Текст] / Е. Л. Денисова А. И. Горшков, Н. П. Ляхова // Гигиена и санитария. – 2005. - № 1. - С. 6 - 8. 60. Доклад Министра промышленности и энергетики РФ В. Христенко на заседании Правительства РФ 19.04.07. [Электронный ресурс]: Сайт Минпромэнерго РФ в Internet: http: //www. minprom.gov.ru/ ministr /appearance. 61. Долбня, Ю.А. Результаты разработки и внедрения нового батарейного золоуловителя конструкции Сиб ВТИ [Текст] / Ю.А. Долбня // Обзор эффективных экологических проектов, внедренных на предприятиях ОАО РАО ЕЭС России 2007. - С. 139 – 140. 253 62. Долбня, Ю.А. Малозатратная реконструкция мокрых золоуловителейскрубберов Вентури на высоко эффективный четырехзаходный скруббер ММС-Сиб ВТИ [Текст] /Ю.А. Долбня //Обзор эффективных экологических проектов, внедренных на предприятиях ОАО РАО ЕЭС России 2007.С.138-139. 63. Дунаев, В.Н. Структура риска здоровью при воздействии комплекса химических факторов окружающей среды ” [Текст] / В.Н. Дунаев, В.М. Боев, Е.Г. Фролова, Р.М. Шагаев, С.В. Колосков // Гигиена и санитария. – 2008. - № 6. – С. 67 – 71. 64. Егорова, Т.С. Биологическое действие на животных различных доз кремнийсодержащих пылей (сообщение II) [Текст] / Т.С. Егорова, Г.В Белобрагина // Сб. статей: Профессиональные болезни пылевой этиологии; Свердловск, 1967; С. 221 – 227. 65. Ефимова, Н.В. Ингаляционный риск здоровью населения на территориях размещения химических предприятий (на примере Иркутской области) [Текст] / Н.В. Ефимова, И.В. Тихонова, О.В. Жигалова, О.Ю. Катульская, Е.А. Абраматец, О.А. Рычагова, Н.А. Тараненко, Л.Г. Лисецкая // Сибирский медицинский журнал. – 2009. - № 5. – C. 111 – 114. 66. Зайцева, Т.Н. Система показателей социально-гигиенического мониторинга [Текст] / Т.Н. Зайцева, Р.В. Бузинов // Научные труды Федерального научного центра гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана. – Нижний Новгород, 2004. – Вып. II. – С. 31 – 33. 67. Захарченко, М.П. Диагностика в профилактической медицине [Текст]: монография / М.П. Захарченко, В.Г. Маймулов, А.В. Шавров // СПб.: МФИН. – 1997. – 295 с. 68. Зыков, И.М. Оценка экономического ущерба, вследствие ухудшения здоровья населения, вызванного промышленным загрязнением объектов окружающей среды [Текст] / И.М. Зыков, Г.А. Бушуева, Е.В. Ползик // Вестник Уральской медицинской академической науки. – 2008. - № 3. – С. 10 – 13. 254 69. Жданов, В.В. Оценка воздействия Луганской ТЭС на состояние воздушного бассейна и заболеваемость населения [Текст] / В.В. Жданов // Вестник гигиены и эпидемиологии. – 2006. - № 1. – Т. 10. – С. 20 -24. 70. Иванов, А.В. Оценка факторов риска здоровью населения города Нижнекамска [Текст] / А.В. Иванов // Гигиена и санитария. – 2003. - № 1. – С. 30 - 32. 71. Иваненко, А.В. Выбросы автотранспорта, качество атмосферного воздуха и здоровье населения Москвы [Текст] / А.В. Иваненко, И.Ф. Волкова, А.П. Корниенко // Гигиена и санитария. – 2007. - № 6. – С. 20 – 21. 72. Илькаева, Е.Н. Медико-социальная значимость шума в условиях современного города [Текст] / Е.Н. Илькаева // Медицина труда и промышленная экология. – 2008. - № 8. – С. 37 – 41. 73. Ильин, Л.А. Онкологическая “цена” тепловой и атомной электроэнергии [Текст]: монография / Л.А. Ильин, В.А. Книжников, Н.К. Шандала, В.А. Княжев, В.А. Комлева // М., “Медицина”. – 2001. – 263 с. 74. Ильин, М.В. Особенности продукции нейтрофилами оксида азота у больных с ревматическим митральным пороком сердца, осложненным ХСН [Текст] / М. В. Ильин, О.А.Хрусталев // Фундаментальные исследования.– 2004. – №4. – С. 68 – 69. 75. Ильин, М.В. Роль гранулоцитарного оксида азота в развитии сердечной недостаточности у больных с ревматическими пороками сердца [Текст] / М. В. Ильин, А. О. Хрусталев // 7-й Российский научный форум «Кардиология 2005». – Сборник научных трудов. – Москва. – 2005. – С. 58 – 59. 76. Искаков, А.Ж. Оценка риска для здоровья населения факторов окружающей среды [Текст] / А.Ж. Искаков, В.М. Боев, Б.В. Засорин // Гигиена и санитария. – 2009. - № 1. – С. 4 – 5. 77. Истомин, А.В. Эколого-гигиенические проблемы оптимизации питания населения [Текст]: монография / Н.П. Мамчик, О.В. Клепиков // М., 2001. 420 с. 255 78. Казанкин, Д.С. Универсальный комплекс “ИКАР - ТЕСТ” для бесконтактной регистрации динамики физических, химических и биохимических процессов в водных растворах [Текст] / Д.С. Казанкин, О.В. Широносов, В.Г. Широносов // Сб. тезисов ВНКСФ-13, Ростов-на-Дону - Таганрог, 20 26 апреля 2007.- С. 464 – 465. 79. Казанцева, Л.К. Влияние экологии на здоровье российских регионов / [Текст] Л.К. Казанцева, Т.О. Тагаева // Экологические проблемы регионов. – Екатеринбург: Изд-во АМБ. - 2008. – С. 232 – 234. 80. Камышников, В.С. Клинико-биохимическая лабораторная диагностика [Текст]: справочник /В.С. Камышников // Минск: Интерпрессервис. – 2003. – 463 с. 81. Капитанов, А.Б. Каротиноиды как антиоксидантные модуляторы клеточного метаболизма [Текст] / А.Б. Капитанов // Успехи современной биологии. – 1996. - № 2. – С. 179 – 193. 82. Кацнельсон, Б.А. Разработка средств, повышающих устойчивость организма к действию неорганических загрязнителей производственной и окружающей среды [Текст] / Б.А. Кацнельсон, Т. Д. Дегтярева, Л. И. Привалова // Российский химический журнал.- 2004. - Т. XLVIII. - № 2. - C. 65 – 71. 83. Квасков, В.В. Внедрение ВИР-технологии на Северодвинско й ТЭЦ-1 Главного управления ОАО ТГК-2 по Архангельской области [Текст] / В.В. Квасков, Л.Л. Лобанова, М.М. Котенко, О.И. Репина О.И. // Обзор эффективных экологических проектов, внедренных на предприятиях ОАО РАО ЕЭС России. - 2007. - С. 52 – 53. 84. Кизильштейн, Л. Я. Экогеохимия элементов-примесей в углях [Текст]:монография / Л.Я. Кизильштейн //Изд.-во Сев.-Кавказск. научн. центра высш. школы. - 2002.- 180 c. 85. Кику, П. Ф. Социально-гигиенические аспекты распространения болезней системы кровообращения у населения Приморского края [Текст] / П.Ф. Кику, Т.В. Горборукова, И.П. Мельникова // Общественное здоровье и 256 здравоохранение. - 2008. - № 3. - С. 7 - 11. 86. Киреева, И.С. Гигиеническая оценка риска загрязнения атмосферного воздуха промышленных городов Украины для здоровья населения [Текст] / И.С. Киреева // Гигиена и санитария. – 2007. - № 1. – С. 17 – 21. 87. Киреева, И.С. Гигиеническая оценка загрязнения атмосферного воздуха промышленных городов Украины и риска для здоровья населения [Текст] / И.С. Киреева, И.А. Черниченко // Гигиена и санитария. – 2006. - № 5. – С. 52 – 55. 88. Клейн, С.В. Оценка риска здоровью населения при воздействии химических веществ, поступающих с питьевой водой сети централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения для задач социально- гигиенического мониторинга (на примере г. Перми) [Текст] / С.В. Клейн // Сб. материалов Всероссийской конференции с международным участием “Профилактическая медицина в России: истоки и современность” 24 – 25 сентября 2009. – Казань. – 2009. – Т. 1. – С. 94 – 95. 89. Ковалев, И.Г. Критерии и стандарты для оценки влияния факторов среды обитания на здоровье населения, методы оценки рисков здоровью [Текст] / И.Г. Ковалев //Сб. материалов Всероссийской конференции “Профилактическая медицина в России: истоки и современность”, 2009. – Казань. – 2009. – Т. 1. – С. 95 – 96. 90. Ковальчук, И.Ю. Гигиеническая оценка атмосферного воздуха и здоровья населения пригородных районов промышленного центра (г.Рязани) [Текст]: автореф. дис. ... канд. мед. наук / И.Ю. Ковальчук; Москва, 2009. – 26 с. 91. Коган, А.Х. Фагоцитарные кислородные свободнорадикальные механизмы аутоагрессии в патогенезе внутренних болезней [Текст] / А.Х. Коган // Вестник РАМН. – 1999. - № 2. – С. 3 – 10. 92. Кожеватов, Е.Д. Экологические условия и заболеваемость населения г. Казани [Текст] / Е.Д. Кожеватов, Е.Д. Савельева // География и регион: материалы международной научно-практической конференции. Пермь, 2002. - 257 С. 125–129. 93. Комарцова , Л. Г. Нейрокомпьютеры [Текст] : учеб. пособие для вузов / Л. Г. Комарцова, А. В. Максимов // М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 320 с. 94. Коньшина, Л.Г. Оценка риска, обусловленного загрязнением окружающей среды, здоровью населения в городе Орске [Текст] / Л.Г. Коньшина, М.В. Сергеева, Л.Л. Липанова // Гигиена и санитария. – 2004. - № 2. – С. 22 – 24. 95. Копейкин, В.В. Электромагнитная экологическая безопасность человека [Текст] / В. В. Копейкин, В. В. Любимов, М. В. Рагульская // Интернациональный Крымский семинар “Космос и биосфера”, Партенит, октябрь 2001, с. 80-82. 96. Крылов, Д.А. Оценки выбросов в атмосферу SO2 и NOx, твердых частиц и тяжелых металлов при работе ТЭС, использующих кузнецкий и канско-ачинский уголь [Текст] / Е.Д. Крылов, В.П. Путинцева В.П. // Бюллетень по атомной энергии, 2005, №4, с. 32-36. 97. Крыштановский А. О. Анализ социологических данных с помощью пакета SPSS [Текст]: монография / А. О. Крыштановский // Издательство: ГУ ВШЭ, Высшей школы экономики издательский дом. - 2006. – 283 с. 98. Кудрявцева, Е.В. Оценка патоморфологических изменений сердца под влиянием промышленных аэрозолей у животных [Текст] / Е.В. Кудрявцева, Б.А. Петров // Вятский медицинский вестник.- 2002. - № 2. – С. 40 – 43. 99. Кузнецов, В.Н. Городская среда и человек [Текст] / В.Н. Кузнецов // Биология. – 2000. - № 21. - с. 11. 100. Кузьмин, С.В. Развитие аналитических методов в системе социальногигиенического мониторинга и управления популяционным здоровьем на региональном уровне [Текст] /С.В. Кузьмин // Вестник РГМУ. – 2004. - № 7. – С. 42 – 45. 101. Кузьмин, С.В. Подходы к организации массовой биологической профилактики вредного влияния химического загрязнения среды обитания на 258 здоровье детского населения и к оценке ее эффективности (опыт Свердловской области) [Текст]: пособие для врачей /С.В. Кузьмин, Б.А. Кацнельсон, Т.Д. Дегтярева, Л.И.Привалова // Екатеринбург.- 2005. - 43 с. 102. Кузьмин, С.В. Гигиеническая диагностика и индивидуальная профилактика экологически обусловленного свинцово-кадмиевого поражения почек у детей [Текст]: пособие для врачей / С.В.Кузьмин, Б.А.Кацнельсон // Екатеринбург. - 2007 – 28 с. 103. Кузьмин, С.В. Оценка влияния факторов среды обитания на здоровья беременных женщин и детей первого года жизни [Текст]: пособие для врачей / С.В. Кузьмин, Б.А. Кацнельсон, В.Б. Гурвич, О.Л. Малых // Екатеринбург. – 2007. – 24 с. 104. Куликов, М.А. Риск воздействия атмосферных выбросов электростанций на здоровье населения [Текст] / М.А. Куликов, Е.И. Гаврилов, В.Ф. Демин, И.Е. Захарченко // Теплоэнергетика. – 2009. - №1. - С.71 - 76. 105. Курляндский, Б.А. Об основных тенденциях развития профилактической токсикологии [Текст]/ Б.А. Курляндский // Токсикологический вестник. – 2002. - № 5. – С. 2 – 5. 106. Куролап, С. А. Оценка риска для здоровья населения, связанного с техногенным загрязнением города Воронежа [Текст] / С. А. Куролап, С. А. Епринцев, Н. П. Мамчик, О. В. Клепиков // Теоретическая и прикладная экология. – 2008. – № 3. – С. 42 – 49. 107. Кучма, В.Р. Оценка риска влияния факторов окружающей среды на здоровье детей и подростков [Текст] / В.Р. Кучма // Гигиена и санитария. – 2002. - № 6. – С. 51 – 53. 108. Кушаковский, М.С. Метаболические болезни сердца [Текст]: монография /М.С. Кушаковский // - С.Петербург: Фолиант. –2000. – 127 с. 109. Куценко, С.А. Экологические проблемы развития мировой энергетики [Текст] / С.А. Куценко, С.М. Малофеев // Матер. Всероссийской научнотехнической интернет-конференции “Экология и безопасность в техносфере”, г. Орел. – 2008. – С. 12 – 16. 259 110. Куценко, С.А. Основы токсикологии [Текст]: монография / С.А. Куценко // Спб. – 2002. – 119 с. 111. Ланкин, В.З. Свободнорадикальные процессы при заболеваниях сердечно-сосудистой системы [Текст] / В.З. Ланкин, А.К. Тихазе, Ю.Н. Беленков // Кардиология. – 2000. - № 7. – С. 48–61. 112. Ларионова, Т.К. Гигиеническая оценка риска для здоровья населения г. Уфы при воздействии тяжелых металлов [Текст] / Т.К. Ларионова // Медицина труда и промышленная экология. – 2008. - № 5. – С. 11- 14. 113. Леонов, А. Сжигание твердого топлива по технологии кипящего слоя [Текст] / А. Леонов, К. Мишина // Энергетика и промышленность России. – 2007. - № 5. – С. 24 – 27. 114. Лукачев, С.В. Выброс канцерогенов при сжигании углеводородных топлив [Текст]: монография / С.В.Лукачев, С.Г.Матвеев, М.Ю.Орлов //Самара, издательство СГАУ/ - 2007. - 160 с. 115. Лукьянов, А.В. Исследование влияния технологических параметров на эмиссию бенз(а)пирена в продуктах сгорания жарогазотрубных теплогенераторов [Текст] / А. В. Лукьянов // Современное промышленное и гражданское строительство. – 2008. - № 3. – Т. 4. – С. 145 – 150. 116. Лысенко, А.И. Роль социальных и биологических факторов в формировании состояния здоровья детей дошкольного возраста [Текст] / А.И. Лысенко // Гигиена и санитария. – 2002. - № 3. – С. 46 – 47. 117. Мадеева, Е.В. Состояние проблемы и перспективы снижения риска здоровью населения от загрязнения атмосферного воздуха в Байкальском регионе [Текст] / Е.В. Мадеева, А.Б. Болошинов, Л.В. Макарова, С.С. Ханхареев, О.Н. Чудинова // Гигиена и санитария. – 2007. - №5. – С. 24-26. 118. Маймулов, В.Г. Методологические проблемы изучения причинноследственных связей в системе “окружающая среда – здоровье человека” [Текст] / В.Г. Маймулов, С.В. Нагорный // Вестник Санкт-Петербургской гос. мед. академии им. И.И. Мечникова. – 2000. - № 1. – С. 22 – 25. 260 119. Маймулов, В.Г. Гигиеническая оценка влияния химического загрязнения окружающей среды мегаполиса на состояние здоровья [Текст] / В.Г. Маймулов, Г.А. Баскович // Гигиена и санитария.- 2004. - № 2. - С. 31 – 33. 120. Малышева, А.Г. Оценка реальной опасности химического воздействия городской среды на здоровье населения [Текст] / А.Г. Малышева, Е.Г. Растянников // Гигиена и санитария. – 2007. - № 6. – С. 17 – 20. 121. Мамчик, Н. П. Загрязнение атмосферного воздуха и здоровье населения крупного промышленного центра [Текст] /Н.П. Мамчик, А. В. Платунин // Здравоохранение Российской Федерации. – 2008. - № 1. С. 40 – 41. 122. Мартынов, С.А. Экология и энергетика в десяти сюжетах [Текст] / С.А. Мартынов, И.Н. Рыжов, С.И. Забелин, В.В. Артюхов, Е.Г. Гашо, М.В. Мирутенко // М.: Независимое экологическое рейтинговое агентство (АНО НЭРА). – 2008. – 65 c. 123. Мауричева, Т.С. Основы мониторинга радиационного воздействия угольных ТЭЦ на окружающую среду [Текст] / Т.С. Мауричева, Г.П. Киселев // Урал атомный, Урал промышленный. Труды Симпозиума на русском и английских языках. – Екатеринбург: Институт промышленной экологии. 2005. - С. 79 - 81. 124. Мауричева, Т.С. Основные положения количественной оценки радиоактивного воздействия угольных ТЭЦ на окружающую среду [Текст] / Т.С. Мауричева, Г.П. Киселев // Вестник Поморского университета. Архангельск. - №1 (9). - 2006. - С. 110 - 114. 125. Михайлова, Л.А. Сравнительная характеристика показателей первичной онкологической заболеваемости и смертности населения районов г. Читы [Текст] / Л.А. Михайлова, Т.В. Елизарова // Сибирский медицинский журнал. – Иркутск, 2008. - № 8. – С. 62 – 65. 126. Мембраны для очистки дымовых газов теплоэлектростанций [Текст] / Некоммерческое партнерство «Всероссийский теплотехнический научноисследовательский институт». Обзор инноваций и научно-технических разработок. - № 5. - 2009. - С. 8 – 10. 261 127. Методические рекомендации “Комплексное определение антропотехногенной нагрузки на водные объекты, почву, атмосферный воздух в районах селитебного освоения”. М., 1996 (№ 01-19/17-17 от 26.02.96). 128. Мирзакаримова, М.А. Гигиеническая оценка комбинированного действия загрязнений в атмосферном воздухе населенных мест [Текст] /М.А.Мирзакаримова, Ш.Т. Искандарова// Гигиена и санитария. – 2008. № 4. – С. 10 - 12. 129. На Кировской ТЭЦ-4 запущен уникальный котел, работающий на четырех видах топлива [Текст] / Некоммерческое партнерство «Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт». Обзор инноваций и научно-технических разработок. - № 5. - 2009. - С. 21 – 22. 130. Неуймин, В.М. Обновление оборудования ТЭС – веление времени [Текст] / В.М. Неуймин //Энергомашиностроение. – 2005. - № 1. – С. 2 – 3. 131. Новиков, Л.М. Циклон НВГК для грубо-средней очистки газа в системах пылеулавливания [Текст] / Л.М. Новиков // Материалы IV регион. науч.-практич. конф. «Алюминий Урала-99», Краснотурьинск. - 2000.– C.44-46. 132. Носков, А.С. Технологические методы защиты атмосферы от вредных выбросов на предприятиях энергетики [Текст] / А.С. Носков, З.П. Пай // Новосибирск: ГПНТБ СО РАН. - 1996. - 156 с. 133. НТВ-технологии сжигания угольного топлива в топках паровых котлов средней и большой мощности [Текст] /Некоммерческое партнерство «Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт». Обзор инноваций и научно-технических разработок.- № 5. - 2009. - С. 2- 6. 134. О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации в 2003 году [Текст]: Государственный доклад / М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004.-128 с. 135. Оганов, Р.Г. Профилактика сердечно-сосудистых заболеваний: возможности практического здравоохранения / Р.Г. Оганов // Кардиоваскуляр- 262 ная терапия и профилактика. – 2002. - № 1. - С. 5 - 9. 136. Ольховский, Г.Г. Состояние и перспективы тепловой энергетики [Текст] / Г.Г. Ольховский // Электростанции. - 2005. - № 2. – С. 17 – 20. 137. Онищенко, Г.Г. Влияние состояния окружающей среды на здоровье населения. Нерешенные проблемы и задачи [Текст] / Г.Г. Онищенко // Гигиена и санитария. – 2003. - № 1. – С. 3 – 10. 138. Онищенко, Г.Г. Современные проблемы ведения и совершенствования социально-гигиенического мониторинга [Текст] / Г.Г. Онищенко, Н.В. Шестопалов, В.П. Самошкин, Н.Я. Лидэ // Гигиена и санитария. – 2004. - № 5. – С. 3 – 4. 139. Онищенко, Г.Г. Состояние питьевого водоснабжения населения Российской Федерации и меры по его улучшению [Текст] / Г.Г. Онищенко // Здравоохранение Российской Федерации. – 2007. - № 4. – С. 3 – 9. 140. Онищенко, Г. Г. Итоги и перспективы обеспечения санитарноэпидемиологического благополучия населения Российской Федерации [Текст] / Г. Г. Онищенко // Здравоохранение Российской Федерации. – 2008. - № 1. С. 3 – 6. 141. Опытная электростанция, использующая технологию чистого сжигания угля (clean coal) [Текст] / Некоммерческое партнерство «Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт». Обзор инноваций и научно-технических разработок. - № 1. – 2009. - С. 6 – 11. 142. Остроушко, А.А. Технология изготовления катализаторов. Термокаталитическая очистка отходящих газов в промышленности, энергетике, на транспорте [Текст] / А.А. Остроушко // Научно-практ. издание. Екатеринбург: Изд. Уральск. ун-та, 2002. 26с. 143. Остроушко, А.А. Очистка газовых выбросов от токсичных веществ на промотированных и допированных катализаторах [Текст] / А.А. Остроушко, О. В. Русских, М.О. Тонкушина // Материалы 1 Уральского международного экологического конгресса “Экологическая безопасность горнопромышленных регионов”. 12- 14 октября 2007. Екатеринбург. Т. I. С. 344-348. 263 144. Парахонский, А.П. Экологические проблемы соматической патологии [Текст] / А.П. Парахонский, Е.А. Венглинская // Современные наукоемкие технологии. – 2007. – № 11 – С. 97-98 145. Пенчева, П.К. Критерии комплексной оценки загрязнения атмосферы [Текст] / П.К. Пенчева // Гигиена и санитария. - 1982. - №1. - С.74 - 76. 146. Переработка золошлаков ТЭС. Улучшение экологических показателей электрических станций за счет использования угольной золы при производстве легких бетонов [Текст] / Некоммерческое партнерство «Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт». Обзор инноваций и научно-технических разработок. - № 10. - 2009. - С. 14 18. 147. Пескин, А.В. Взаимодействие активного кислорода с ДНК [Текст] / А.В. Пескин // Биохимия. - 1997. - Т. 62.. - №12. - С. 1571-1578. 148. Петров, Б.А. Медико-гигиенические аспекты экологической безопасности в металлургии меди [Текст]: монография / Б.А. Петров, Б.Т. Величковский // Киров. – 2001. -121 с. 149. Петров, Б.А. Организация санитарно-гигиенического мониторинга в районах размещения предприятий по комплексной переработке медносульфидных руд [Текст]: пособие для врачей (утв. МЗ РФ 13.01.2004 г.) / Б.А. Петров, П.И. Цапок, С.Б. Петров и др. // Киров, 2004. – 28 с. 150. Петров, В.А. Об осаждении частиц пыли в электроциклоне [Текст] / В.А. Петров, Н.В. Инюшкин, C.А. Ермаков //Вестник ТГТУ. - 2010. - Том 16. - № 1. -Transactions TSTU. - С. 44 – 53. 151. Петухов, В.С. Электромагнитная экология [Текст] / В.С. Петухов // Новости электротехники. – 2005. - № 1 (31). – С. 50 -52. 152. Покровский, В.И. Современные проблемы экологически и профессионально обусловленных заболеваний [Текст] / В.И. Покровский // Медицина труда и промышленная экология. – 2003. - № 1. – С. 2 – 6. 153. Потапов, В.Н. Перспективы угольных тепловых электростанций [Текст] / В.Н. Потапов // Материалы III Международной НТК “Актуальные проблемы энергетики”. - Екатеринбург. - ООО ИРА УТК. - 2007. - С. 460. 264 154. Почекаева, Е.И. Влияние загрязнения атмосферного воздуха окислами азота на здоровье населения г.Ростова-на-Дону [Текст] / Е.И. Почекаева // Безопасность жизнедеятельности: образование, экология, охрана труда, пожарная и промышленная безопасность, безопасность в ЧС. Материалы ХI Международн. научн. чтений МАНСЭБ. – Новочеркасск. - 2007. -С. 359361. 155. Пуск модернизированного котла на Кировской ТЭЦ - 4 – прорывное событие регионального значения [Текст] / Некоммерческое партнерство «Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт». Обзор инноваций и научно-технических разработок. - № 9. - 2009. - С. 1416. 156. Ракитский, В.Н. Методические подходы к оценке показателей окислительного стресса при воздействии антропогенных факторов среды [Текст] / В.Н. Ракитский, Т.В. Юдина // Гигиена и санитария. – 2006. - № 5. – С. 28 – 30. 157. Рахманин, Ю.А. Методологические проблемы диагностики и профилактики заболеваний, связанных с воздействием факторов окружающей среды [Текст] / Ю.А. Рахманин // Гигиена и санитария. - 2001. - № 5. - С. 3 - 7. 158. Рахманин, Ю.А. Химические и физические факторы урбанизированной среды обитания [Текст]: монография / Ю.А. Рахманин, В.М. Боев, В.Н. Аверьянов, В.Н. Дунаев // Оренбург, “Южный Урал”. – 2004. – 432 с. 159. Рахманин, Ю.А. Научно-методические и экономические аспекты решения региональных проблем в области медицины окружающей среды [Текст] / Ю. А. Рахманин, Н.В. Зайцева, П.З. Шур, С.М. Новиков, И.В. Май, Д.А. Кирьянов, О.А. Кобякова // Гигиена и санитария. - 2005. - № 6. – С. 6 9. 160. Рахманин, Ю.А. Современные научные проблемы совершенствования методологии оценки риска здоровью населения [Текст] /Ю. А. Рахманин, С.И. Иванов, С. М. Новиков //Гигиена и санитария. - 2005. - № 2.- С. 7-10. 265 161. Рахманин, Ю.А. Интегрирующая роль медицины окружающей среды в профилактике, ранней диагностике и лечении нарушений здоровья, связанных с воздействием факторов среды обитания человека [Текст] / Ю. А. Рахманин, Г.И. Румянцев, С. М. Новиков, Ю.А. Ревазова, С.И. Иванов // Гигиена и санитария. - 2005. - № 6. - С. 3- 6. 162. Рахманин, Ю.А. Актуальные проблемы комплексной гигиенической характеристики факторов городской среды и их воздействия на здоровье населения [Текст] / Ю. А. Рахманин, С.И. Иванов, С. М. Новиков, Ю. А. Ревазова, Н. В. Русаков // Гигиена и санитария. - 2007. - № 5. - С. 5-7. 163. Рахманин, Ю. А. Современные проблемы экологии человека и гигиены окружающей среды в обеспечении санитарноэпидемиологического благополучия населения России [Текст] / Ю.А. Рахманин // Здравоохранение Российской Федерации. - 2008. - № 1. - С. 13 - 14. 164. Ревич, Б.А. К оценке влияния деятельности ТЭК на качество окружающей среды и здоровье населения [Текст] / Б.А. Ревич // Проблемы прогнозирования. - 2010. - № 4. - С. 87 - 99. 165. Ревуцкая, И. Л. Загрязнение атмосферного воздуха в санитарнозащитной зоне Биробиджанской ТЭЦ [Текст] / И.Л. Ревуцкая // Вестник РУДН серия Экология и безопасность жизнедеятельности. – 2008. - № 1. – С. 30-36. 166. Резинских, В.Ф. Надежность и безопасность ТЭС России на современном этапе: проблемы и перспективные задачи [Текст] / В.Ф. Резинских, Е.А. Гринь // Теплотехника. – 2010. - № 1. – С. 2 – 9. 167. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. – М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004. – 143 с. 168. Рябов, Г.А. Перспективы использования технологии ЦКС при техническом перевооружении ТЭС России [Текст] / Г.А. Рябов, О.М. Фоломеев, Д.С. Литун, И.Г. Дмитрюкова // Теплотехника. – 2009. - № 1. - С. 28-36. 266 169. Саламов, А.А. Международная деятельность в области экологически чистых технологий [Текст] /А.А. Саламов // Энергетик. - 2008. - № 7. - C. 35. 170. Сабирова, З.Ф. Состояние здоровья детей в зависимости от экологии района проживания [Текст] / З.Ф. Сабирова // Педиатрия. - 2001. - № 2. – С. 110 - 111. 171. Сабирова, З.Ф. Антропогенное загрязнение атмосферного воздуха и состояние здоровья детского населения [Текст] / З.Ф. Сабирова // Аллергология. - 2001. - № 5. - С. 9 - 11. 172. Саприн, А.Н. Окислительный стресс как возможный универсальный этиологический фактор развития различных патологических процессов [Текст] / А.Н. Саприн // Сб. трудов: “Свободные радикалы и болезни человека”. – Смоленск, 1999. – С. 42 – 44. 173. Сидорова, И.С. Гестоз [Текст]: монография / И.С. Сидорова //М., Медицина. - 2003. - 415 с. 174. Симонова, Н.И. Использование биологических маркеров при оценке загрязнения среды обитания металлами [Текст] / Н.И. Симонова, Р.М. Фасиков // Медицина труда и промышленная экология.- 2008. - № 5. - С. 3741. 175. Сквирская, Г.П. Современные проблемы укрепления здоровья и профилактики заболеваний. Диспансерный метод профилактики [Текст] / Г.П. Свирская // Здравоохранение. - № 8. - 2010. - С. 17 – 25. 176. Скрипник, Ю.К. Кожные заболевания и синдромы, зависимые от воздействия химических антропогенных экологических факторов [Текст] / Ю.К. Скрипник, Г.Д. Селисский, С.М. Федоров // Вестник дерматологии. и венерологии. – 2000. - № 3. С. 7 - 9. 177. Сливина, Л.П. Показатели здоровья детей раннего возраста в условиях крупного промышленного города [Текст] / Л.П. Сливина // Медицина труда и промышленная экология. – 2004. - № 1. - С. 7 - 9. 178. Соколов, С.М. Индикаторные показатели информационно- аналитиче- 267 ской системы “оценка эколого-гигиенического риска популяционное здоровье” [Текст] / С.М. Соколов, Т.Е. Науменко, Л.И. Смирнов // Гигиена и санитария. – 2006. - № 5. - С. 30 - 32. 179. Соколов, С.М. Оценка риска в системе раннего предупреждения экологических воздействий на здоровье населения [Текст] / С.М. Соколов, Т.Е. Науменко, Л.И. Смирнов // Гигиена и санитария. – 2008. - № 6. - С. 74 - 76. 180. Соцкова, В.А. Динамика биохимических и клинико-лабораторных показателей у детей после проведения оздоровительных мероприятий с использованием фитосбора «Солнышко» [Текст] / В.А. Соцкова, И.В. Климов // Тюменский медицинский журнал - 2007. - № 3. - С. 25-29 181. Спиричев, В.Б. Обогащение пищевых продуктов витаминами и минеральными веществами [Текст]: монография / В.Б. Спиричев, Л.Н. Шатнюк, В.М. Позняковский //Новосибирск: Наука и технология, 2004. - 548 с. 182. Сторожок, С.А. Молекулярная структура мембран эритроцитов и их механические свойства [Текст] / С.А. Сторожок, А.Г. Санников, Ю.М. Захаров // Изд-во ТюмГУ. - 1997. - 169 с. 183. Стальная, И.Д. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты [Текст] / И.Д. Стальная, Т.Г. Гаришвили // Современные методы в биохимии. М.: Медицина,1977. - С. 66 - 68. 184. Строев, В.П. Токсикологические аспекты медико-биологических основ безопасности жизнедеятельности [Текст]: моногафия / В.П. Строев // Иваново. - 2001. – 164 с. 185. Сула, А.С. ЭКГ - анализатор КардиоВизор-06С: новые возможности выявления ишемии миокарда при скрининговых обследованиях и перспективы использования в функциональной диагностике [Текст] / А.С Сула, Г. В. Рябыкина, В. Г. Гришин // Функциональная диагностика. – 2003. - № 2. С. 93-100. 186. Суржиков, В.Д. Здоровье человека и факторы окружающей среды в индустриальных городах [Текст] / В.Д. Суржиков, А.М. Олещенко, Д.В. 268 Суржиков // Гигиена и санитария. - 2003. - № 6. - С. 85 - 86. 187. Терехина, Н.А. Свободнорадикальное окисление и антиоксидантная система [Текст] / Н.А. Терехина, Ю.А. Петрович // Пермь. – 2005. - 57 с. 188. Технология сжигания твердого топлива в высокотемпературном циркулирующем кипящем слое (ВЦКС) [Текст] / Некоммерческое партнерство «Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт». Обзор инноваций и научно-технических разработок. - № 5. - 2009. - С. 7 14. 189. Тимофеева, Л.В. Двуокись кремния в атмосферном воздухе в районах размещения электростанций [Текст] / Л.В. Тимофеева // Сб. статей: Профессиональные болезни пылевой этиологии. - Свердловск, 1967. - С. 194 200 ; 190. Толмачева, М.Ю. Некоторые подходы к развитию энергетики на основе анализа и оптимизации ресурсного жизненного цикла продукции энергетического комплекса /[Текст] М.Ю. Толмачева, Е.В. Матушкина, Б.В. Ермоленко //Сб. трудов конференции 23 июня 2005 года, Москва “Снижение воздействия теплоэнергетики на окружающую среду и повышение энергоэффективности промышленных предприятий”. - С. 92 – 100. 191. Трахтенберг, И.М. Приоритетные аспекты проблемы кардиотоксического действия потенциально токсичных химических веществ / И.М. Трахтенберг [Текст] // Матеріали 6-го конгресу кардіологів України, 18-21 вересня 2000 р. Тези наукових доповідей. - К., 2000. - С. 26 - 27. 192. Трошина, Е. Н. Загрязнение почвы тяжелыми металлами на территории крупного промышленного центра [Текст] / Е.Н. Трошина // Медицина труда и промышленная экология. - 2008. - № 12. - С. 43-44. 193. Ушаков, И.Б. Медицинские аспекты защиты здоровья населения от вредного воздействия факторов окружающей среды [Текст] / И.Б. Ушаков, А.С. Володин, С.С. Чикова, Т.В. Зуева // Гигиена и санитария. - 2005. - № 6. - С. 29 - 34. 194. Фаустов, А.С. Эколого-гигиенические проблемы крупного города / А. 269 С. Фаустов, И. Э. Есауленко [Текст] // Материалы научной сессии отделения профилактической медицины РАМН. Москва, 2002. - C. 86 87. 195. Фетисова, Г.К. Роль минерального состава питьевой воды в формировании неинфекционной патологии населения мониторинга [Текст] / Г.К. Фетисова // Гиг. и сан. – 2004. - № 1. – С. 20 - 25. 196. Фостер, Л. Нанотехнологии. Наука, инновации и возможности [Текст]: монография / Л. Фостер // М : Техносфера. - 2008. - 350 с. 197. Фрумин, Г.Т. Оценка риска для здоровья населения Санкт-Петербурга при ингаляционном воздействии взвешенных веществ и бенз[а]пирена [Текст] / Г.Т. Фрумин // Сб. трудов III Всероссийской НПК “Проблемы и перспективы социально-экологической реабилитации территорий и устойчивого развития”. Вологда, 28 - 29 мая 2010. - С. 136. 198. Фуфаев, Е. Н. Динамика показателей заболеваемости и организации первичной медицинской помощи населению мегаполиса [Текст] / Е.Н. Фуфаев, И.Н. Ступаков // Здравоохранение Российской Федерации. - 2008. - № 3. С. 11 - 15. 199. Халафян, А.А. Современные статистические методы медицинских исследований [Текст]: монография / А.А. Халафян // Ростов- на- Дону, 2008. 320 c. 200. Харламов, В.Ф. Элементарные процессы при взаимодействии “пакета” активных частиц газа с твердым телом [Текст] / В.Ф. Харламов, И.А. Макушев, А.В. Бармин, Т.С. Рогожина, К.М. Ануфриев, М.И. Быковский // Письма в “Журнал технической физики”. - 2003. - Т. 29. - Вып. 7. - С. 87 95. 201. Ходаков, Ю.С. Оксиды азота и теплоэнергетика [Текст] : монография / Ю.С. Ходаков // Изд. ООО "ЭСТ-М". - 2001. - 432 c. 202. Хрипач, Л.В. Роль активных форм кислорода в повреждении генома факторами окружающей среды [Текст] / Л.В. Хрипач, Ю.А. Ревазова, Ю.А. Рахманин // Вестник РГМУ. - 2004. - № 7 (38). - С. 48 - 54. 270 203. Цапок, П.И. Биолюминесцентный анализ интенсивности перекисного окисления липидов [Текст] / П.И. Цапок, В.А. Кудрявцев // Инф. Листок № 160 - 95 Кировского ЦНТИ. - Киров. - 1995. - 2 с. 204. Чирков, Ю.А. Модернизация многотопливного котла Кировской ТЭЦ4 [Текст] / Ю.А. Чирков, Р.Г. Аношин // Новости теплоснабжения. – 2009. - № 10 (110). – С. 205. Чубирко, М.И. Гигиеническая диагностика влияния загрязнения атмосферного воздуха на здоровье населения [Текст] /М.И.Чубирко, Н.М. Пичужкина // Здоровье населения и среда обитания. - 2008. - № 1. - С. 19 - 20. 206. Шепотенко, Н.А. Оценка техногенного загрязнения атмосферы в результате штатных выбросов теплоэлектростанций /[Текст] Н.А. Шепотенко, Ф.П. Кошелев // Успехи современного естествознания. – 2004. - № 2. – С. 135 - 136. 207. Шипова, Е.А. Перспективы развития теплоэнергетики в России [Текст] / Е.А. Шипова // Энергонадзор и энергобезопасность. - 2007. - № 1. - С. 12 16. 208. Ширяева, И.А. Экологическая доктрина города Москвы как основа стратегии сокращения негативного воздействия на окружающую среду [Текст] / И.А. Ширяева, М.А. Вакула //Сб. трудов конференции 23 июня 2005 года, Москва “Снижение воздействия теплоэнергетики на окружающую среду и повышение энергоэффективности промышленных предприятий”. - С. 31 - 40. 209. Щербо, А. П. О методических проблемах аналитического обеспечения системы социально-гигиенического мониторинга [Текст] / А. П. Щербо, А.В. Киселев // Здравоохранение Российской Федерации. – 2008. - № 1. - С. 17 – 18. 210. Щукина, О. В. Внедрение двухступенчатого сжигания топлива на котлах № № 9, 11 [Текст] /О. В. Щукина //Обзор эффективных экологических проектов, внедренных на предприятиях ОАО РАО ЕЭС России. - 2007. - С. 74 - 75. 271 211. Якубова, И.Ш. Лечебно-профилактическое питание в системе оздоровления детей дошкольного возраста [Текст] / И.Ш. Якубова, Н.А. Матвеева, Ю.Г. Кузмичев, С.Н. Дышель // Вестник Санкт-Петербургской гос. мед. академии им. И.И. Мечникова. - 2000. - № 1. - С. 34 - 37. 212. Alt, V. An in vitro assessment of the antibacterial properties and cytotoxicity of nanoparticulate silver bone cement [Text] / V. Alt, T. Bechert, P. Steinrucke // Biomaterials. - 2004. - 25. - P. 4383 - 4391. 213. Anenberg, S. C. An Estimate of the Global Burden of Anthropogenic Ozone and Fine Particulate Matter on Premature Human Mortality Using Atmospheric Modeling [Text] / S. C. Anenberg, L. W. Horowitz, D. Q. Tong, J. J. West // Environ. Health Perspect. – 2010. - № 9. – Vol. 118. – P. 1189–1195. 214. Auchincloss, A.H. Associations between Recent Exposure to Ambient Fine Particulate Matter and Blood Pressure in the Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA) [Text] / A.H. Auchincloss, A.V. Diez Roux, J. T. Dvonch, P.L. Brown, R. G. Barr, M.L. Daviglus, D.C. Goff, J. D. Kaufman, M.S. O’Neill // Environ. Health Perspect. - 2008. - № 4. – Vol. 116. - P. 486 - 491. 215. Batalha, J.R. Concentrated ambient air particles induce vasoconstriction of small pulmonary arteries in rats [Text] / J.R. Batalha, P.H.N. Saldiva, R.W. Clarke, B.A. Coull // Environ. Health Perspect. -2002. - № 9. – Vol. 110. – P. 1191–1197 216. Bartoli, C.R. Mechanisms of Inhaled Fine Particulate Air Pollution–Induced Arterial Blood Pressure Changes [Text] / C. R. Bartoli, G. A. Wellenius, E. A. Diaz, J. Lawrence, B. A. Coull, I. Akiyama, L. M. Lee, K. Okabe, R. L. Verrier, J. J. Godleski // Environ. Health Perspect. - 2009. - № 3. – Vol. 117. - P. 361 366. 217. Bell, M.L. Environmental Inequality in Exposures to Airborne Particulate Matter Components in the United States [Text] / M.L. Bell, K. Ebisu // Environ Health Perspect. – 2012. - № 12. – Vol. 120. – P. 1699 - 1704. 272 218. Belpomme, D. The multitude and diversity of environmental carcinogens [Text] / D. Belpomme, P. Irigaray, L. Hardell // Environ. Health Perspect. – 2007. - № 11. – Vol. 115. - P. 414–429. 219. Bhatnagar, A. Environmental Cardiology: Studying Mechanistic Links Between Pollution and Heart Disease [Text] / A. Bhatnagar // Circulation Res. – 2006. - № 9. – Vol. 99. – P. 692 - 705. 220. Boogaard, H. Contrasts in Oxidative Potential and Other Particulate Matter Characteristics Collected Near Major Streets and Background Locations [Text] / H. Boogaard, N.A.H. Janssen, P.H. Fischer, G.P.A. Kos, E.P. Weijers // Environ. Health Perspect. – 2012. - № 2. – Vol. 120. – P. 185–191. 221. Breton, C. Particulate Matter, DNA Methylation in Nitric Oxide Synthase, and Childhood Respiratory Disease [Text] / C.V. Breton, M.T. Salam, X. Wang, H-M. Byun, K.D. Siegmund, F.D. Gilliland // Environ. Health Perspect. - 2012. № 9. - Vol. 120. - P. 1320-1326. 222. Brook, R.D. Differences in blood pressure and vascular responses associated with ambient fine particulate matter exposures measured at the personal versus community level [Text] / R.D. Brook, B. Franklin // Occup. Environ. Med. 2011. - № 3. – Vol. 68. – P. 224-230 223. Brunekreef, B. Air pollution and health [Text] / B. Brunekreef // Lancet. – 2002. - № 10. – Vol. 360. – P. 1233–1242. 224. Bruske – Hohlfeld, I. Nanoparticles - known and unknown health risks [Text] / I.Bruske-Hohlfeld, P.M. Hoet, O.V. Salata // J. of Nanobiotechnology. 2004. - № 2. - P. 12 - 18. 225. Cambra, K. Mortality in small geographical areas and proximity to air polluting industries in the Basque Country (Spain) [Text] / K. Cambra, T Martínez– Rueda, E Alonso–Fustel, F. Cirarda, B. Ibáñez, S. Esnaola, M. Calvo, E. Aldasoro, I. Montoya // Occup. Environ. Med. - 2011. - № 2. – Vol. 68. – P. 140-147. 226. Cassee, F. R. Respiratory Health Effects of Airborne Particulate Matter: The Role of Particle Size, Composition, and Oxidative Potential - The RAPTES 273 Project [Text] / F.R. Cassee, M. Strak, N.A.H Janssen, K.J Godri, I. Gosens, I. S Mudway // Environ. Health Perspect. - 2012. - № 8. – Vol. 120. – P. 1183–1189. 227. Castro-Giner, F. Traffic-Related Air Pollution, Oxidative Stress Genes, and Asthma (ECHRS) [Text] / F. Castro-Giner, N. Künzli, B. Jacquemin, B. Forsberg // Environ. Health Perspect. - 2009. - № 12. – Vol. 117. - P. 1919 1924. 228. Cao, J. Fine Particulate Matter Constituents and Cardiopulmonary Mortality in a Heavily Polluted Chinese City [Text] / J. Cao, H. Xu, Q. Xu, B. Chen, H. Kan // Environ. Health Perspect. – 2012. - № 3. – Vol. 120. – P. 373–378. 229. Chahine, T. Particulate Air Pollution, Oxidative Stress Genes, and Heart Rate Variability in an Elderly Cohort [Text] / T. Chahine, A. Baccarelli, A. Litonjua, R. O. Wright, H. Suh, D. R. Gold, D. Sparrow // Environ. Health Perspect. – 2007. - № 11. – Vol. 115. - P. 1617–1622. 230. Chuang, K.J. Particulate Air Pollution as a Risk Factor for ST-Segment Depression in Patients With Coronary Artery Disease [Text] / K.J. Chuang // Circulation. – 2008. – № 9. - Vol. 118. – P. 1314 - 1320. 231. Clancy, L. Effects of air-pollution control on death rates in Dublin, Ireland: an intervention study [Text] / L. Clancy, P. Goodman, H. Sinclair // Lancet. – 2002. - № 10. – Vol. 360. – P. 1210 – 1214. 232. Chen, H.W. Titanium dioxide nanoparticles induse emphysema-like lung injury in mice [Text] / H.W. Chen, S.F. Su, C.T. Chien, W.H. Lin // FASEB J. 2006. - 20. - P. 2393 - 2395. 233. Chen, Z. Acute toxicological affects of copper nanoparticles in vivo [Text] / Z. Chen, H. Meng, G. Hing // The J. of physical chemistry. Toxicology Letters. - 2006. - 163. - P. 109 - 120. 234. Chin-Wing, L. Pulmonary toxicity of single-wall carbon nanotubes in mice 7 and 90 days after intratracheal instillation [Text] / L. Chin-Wingm, J. T. James, R. McCluskey // Toxicol. Science. - 2006. - № 1. – Vol. 77. - P. 126 - 134. 235. Crouse, D.L. Risk of Nonaccidental and Cardiovascular Mortality in Relation to Long-term Exposure to Low Concentrations of Fine Particulate Matter: A 274 Canadian National-Level Cohort Study [Text] / D.L. Crouse, P.A. Peters, A.van Donkelaar, M.S. Goldberg, P.J. Villeneuve, O. Brion, S. Khan, D.O. Atari, M. Jerrett, C.A.Pope, M. Brauer // Environ. Health Perspect. – 2012. - № 5. – Vol. 120. – P. 708–714. 236. Delfino, R. J. Circulating Biomarkers of Inflammation, Antioxidant Activity, and Platelet Activation Are Associated with Primary Combustion Aerosols in Subjects with Coronary Artery Disease [Text] / R. J. Delfino, N. Staimer, T. Tjoa, A. Polidori, M. Arhami, D. L. Gillen, M. T. Kleinman // Environ. Health Perspect. – 2008. - № 7. – Vol. 116. - P. 898–906. 237. Delfino, R. J. Electrocardiographic ST-Segment Depression and Exposure to Traffic‐Related Aerosols in Elderly Subjects with Coronary Artery Disease [Text] / R. J. Delfino, D. L. Gillen, T. Tjoa, N. Staimer, A. Polidori, M. Arhami, C. Sioutas, J. Longhurst // Environ. Health Perspect. – 2011. - № 2. – Vol. 119. - P. 196–202. 238. Dietrich, D. F. Differences in Heart Rate Variability Associated with Long-Term Exposure to NO2 [Text] / D. F. Dietrich, A. Gemperli, J-M. Gaspoz, C. Schindler, L.-J. Sally Liu, D. R. Gold, J. Schwartz // Environ. Health Perspect. – 2008. - № 10. – Vol. 116. - P. 1357–1361. 239. Duanping, L. Association of Higher Levels of Ambient Criteria Pollutants with Impa[red Cardias Autonomic Control: A Population- based study [Text] / L. Duanping // Am. J Epidemiol. – 2004. - № 7. – Vol. – P. 159: 768–777. 240. Dominici, F. Does the Effect of PM10 on Mortality Depend on PM Nickel and Vanadium Content ? A Reanalysis of the NMMAPS Data [Text] / F. Dominici, R. Peng, K. Ebisu, S. Zeger, J. Samet, M. Bell // Environ. Health Perspect. – 2007. - № 12. – Vol. 115. - P. 1701- 1703. 241. Durnev, A.D. Peculiarities of the clastogenic properties of chrysotileasbestos fibers and zeolite particles [Text] / N.O. Daugel-Dauge, L. G. Korkina, S. B. Seredenin // Mutat. Res. – 1993. – Vol. 319. – P. 303-308. 242. Elder, A. Pulmonary inflammatory response to inhaled ultrafine particles is modified by age, ozone exposure, and bacterial toxin [Text] / A. Elder, 275 R. Gelein, J.N. Finkelstein // Inhal Toxicol. - 2000. – № 12. - P. 227 - 246. 243. Edwards, S.C. Prenatal Exposure to Airborne Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Children’s Intelligence at 5 Years of Age in a Prospective Cohort Study in Poland [Text] /S.C. Edwards, W. Jedrychowski, V. Butscher, D.Camann, A. Kieltyka // Environ. Health Perspect. – 2010. - № 9. – Vol. 118. – P. 1326–1331. 244. Engström, K. Polymorphisms in Arsenic(+III Oxidation State) Methyltransferase (AS3MT) Predict Gene Expression of AS3MT as Well as Arsenic Metabolism [Text] / K. Engström, M. Vahter, S. J. Mlakar, G. Concha // Environ. Health Perspect. – 2011. - № 2. – Vol. 119. – P. 182–188. 245. Fischer, H. Nanotoxicity: the growing need for in vivo study [Text] / H.C. Fischer, W.C. Chan // Curr. Opin. Biotechnol. - 2007. - № 6. - Vol. 18. - P. 565 571. 246. Gatti, A.M. Detection of micro and nanosized biocompatible particles in blood [Text] / A.M. Gatti, M. Montana // J. of Mat. Sci. Mat in Med. - 2004. – № 4. – Vol.15. - P. 469 - 472. 247. Getz, K.L. Prenatal and Early Childhood Exposure to Tetrachloroethylene and Adult Vision [Text] / K.D. Getz, P.A. Janulewicz, S. Rowe, J.M. Weinberg, M.R. Winter, B.R. Martin, V.M. Vieira, R.F. White, A. Aschengrau // Environ. Health Perspect. - 2012. - № 9. – Vol. 120. – P. 1327–1332. 248. Gohlke, J. M. Estimating the Global Public Health Implications of Electricity and Coal Consumption [Text] / J. M. Gohlke, R. Thomas, A. Woodward, D. Campbell-Lendrum, A. Prüss-Üstün, S. Hales // Environ. Health Perspect. 2011. - № 6. – Vol.119. – P. 821–826. 249. Graff, D. W. Exposure to Concentrated Coarse Air Pollution Particles Causes Mild Cardiopulmonary Effects in Healthy Young Adults [Text] / D. W. Graff, W. E. Cascio, A. Rappold, H. Zhou // Environ. Health Perspect. – 2009. № 7. - Vol. 117. - P. 1089–1094. 276 250. Hamade, A. Adverse Cardiovascular Effects with Acute Particulate Matter and Ozone Exposures: Interstrain Variation in Mice [Text] / A. Hamade, R. Rabold., C. Tankersley // Environ. Health Perspect. – 2008. - № 8. – Vol. 116. – P. 1033–1039. 251. Hartog, J.J. Associations between PM2.5 and Heart Rate Variability Are Modified by Particle Composition and Beta-Blocker Use in Patients with Coronary Heart Disease [Text] / J.J. Hartog, T. Lanki, K. Timonen, G. Hoek // Environ. Health Perspect. – 2009. - № 1. – Vol. 117. – P. 105–111. 252. Hartog, J. Lung function and indicators of exposure to indoor and outdoor particulate matter among asthma and COPD patients [Text] / J. Hartog, J. Ayres, A. Karakatsani // Occup Environ Med. – 2010. – Vol. 67. - P. 2 - 10. 253. He, F. Acute Effects of Fine Particulate Air Pollution on Cardiac Arrhythmia: The APACR Study [Text] / F. He, M.L. Shaffer, S. Rodriguez-Colon // Environ. Health Perspect. – 2011. - № 7. – Vol. 119. – P. 927–932. 254. Hoffmann, B. Opposing Effects of Particle Pollution, Ozone, and Ambient Temperature on Arterial Blood Pressure [Text] / B. Hoffmann, H. LuttmannGibson, A. Cohen, A. Zanobetti, C. de Souza, C. Foley, H.H. Suh, B.A. Coull, J. Schwartz, M. Mittleman, P. Stone, E. Horton, D.R. Gold // Environ. Health Perspect. – 2012. - № 2. – Vol. 120. – P. 241–246. 255. Hussain, S.M. In vitro toxicity of nanoparticles in BRL3A rat liver cells [Text] / S.M. Hussain, K.L. Hess // Toxicol. in vitro. - 2005. - № 7. - Vol. – 19. P. 975 - 983. 256. Ito, K. Fine Particulate Matter Constituents Associated with Cardiovascular Hospitalizations and Mortality in New York City [Text] / K. Ito, R. Mathes, Z. Ross, A. Nádas, G. Thurston,T. Matte // Environ. Health Perspect. – 2011. - № 4. – Vol. 119. – P. 467–473. 257. Janssen, B.G. Placental Mitochondrial DNA Content and Particulate Air Pollution during in utero Life [Text] / B.G. Janssen, E. Munters, N. Pieters, K. Smeets, B. Cox, A. Cuypers, F. Fierens, J. Penders, J. Vangronsveld, W. Gyse- 277 laers, T.S. Nawrot // Environ. Health Perspect. - 2012. - № 9. - Vol. 120. - P. 1346–1352. 258. Kagan, V.E. Nanomedicine and nanotoxicology: two sides of the same coin [Text] / V.E. Kagan, H. Bayir, A.A. Shvedova // Nanomedicine: nanotechnology, biology and medicine. - 2005. - № 1. - P. 313 - 316. 259. Kelly, F. J. Oxidative stress: its role in air pollution and adverse health effects [Text] / F. J. Kelly // Occup. Environ. Med. – 2003. - № 8. - Vol. 60. - P. 612 - 616. 260. Kettunen, J. Associations of Fine and Ultrafine Particulate Air Pollution With Stroke Mortality in an Area of Low Air Pollution Levels [Text] / J. Kettunen // Stroke. – 2007. - № 3. – P. 918 - 922. 261. Kim, S.Y. The Temporal Lag Structure of Short-term Associations of Fine Particulate Matter Chemical Constituents and Cardiovascular and Respiratory Hospitalizations [Text] / S-Y. Kim, J.L. Peel, M.P Hannigan, S.J Dutton, L. Sheppard, M. L. Clark, S. Vedal // Environ. Health Perspect. - 2012. - № 8. – Vol. 120. – P. 1094–1099. 262. Kodavanti, P. The Role of Particulate Matter-Associated Zinc in Cardiac Injury in Rats [Text] / P. Kodavanti, M.C. Schladweiler, P.S. J. Gilmour, G.P. Grace Wallenborn // Environ. Health Perspect. - 2008. - № 1. – Vol. 116. - P. 13 - 20. 263. Langrish, J.P. Reducing Personal Exposure to Particulate Air Pollution Improves Cardiovascular Health in Patients with Coronary Heart Disease [Text] / J.P. Langrish, X. Li, S. Wang, M.M.Y. Lee, G.D. Barnes, M.R. Miller, F.R. Cassee // Environ. Health Perspect. – 2012. - № 3. – Vol. 120. – P. 367–372. 264. Lee, J.T. Air pollution and hospital admissions for ischemic heart diseases among individuals 64 + years of age residing in Seoul, Korea [Text] / J.T. Lee // Arch. Environ. Health. – 2003. – № 10. - Vol. 58. – P. 617 – 623. 265. Liao, D. Acute Adverse Effects of Fine Particulate Air Pollution on Ventricular Repolarization [Text] / D. Liao, M. L. Shaffer, S. Rodriguez-Colon, F. 278 He, X. Li, D. L. Wolbrette, J. Yanosky, W. E. Cascio // Environ. Health Perspect. – 2010. - № 7. – Vol. 118. – P. 1010–1015. 266. Li, N. The Adjuvant Effect of Ambient Particulate Matter Is Closely Reflected by the Particulate Oxidant Potential [Text] / N. Li, M. Wang , L. A. Bramble, D. A. Schmitz // Environ. Health Perspect. - 2009. – № 7. - Vol. 117. P. 1116 – 1123. 267. Long, J. Comparison of Ultrastructural Cytotoxic Effects of Carbon and Carbon/Iron Particulates on Human Monocyte-Derived Macrophages [Text] / J. Long, W. Waldman, R. Kristovich // Environ. Health Perspect. – 2005. - № 2. – Vol. 113. – P. 170 – 174. 268. Madrigano, J. Prolonged Exposure to Particulate Pollution, Genes Associated with Glutathione Pathways, and DNA Methylation in a Cohort of Older Men [Text] / J. Madrigano, A. Baccarelli, M.A. Mittleman, R.O. Wright, D. Sparrow, P.S. Vokonas, L. Tarantini, J. Schwartz // Environ. Health Perspect. – 2011. - № 7. – Vol. 119. – P. 977–982. 269. Miller, M.R. Direct Impairment of Vascular Function by Diesel Exhaust Particulate through Reduced Bioavailability of Endothelium-Derived Nitric Oxide Induced by Superoxide Free Radicals [Text] / M.R. Miller, S. J. Borthwick, C.A. Shaw, S.G. McLean // Environ. Health Perspect. - 2009. - № 4. – Vol. 117. - P. 611 - 616. 270. Mills, N.L. Exposure to Concentrated Ambient Particles Does Not Affect Vascular Function in Patients with Coronary Heart Disease [Text] / N. L. Mills, S.D. Robinson, P. Fokkens, D. Leseman, M.R. Miller, D. Anderson, E.J. Freney // Environ. Health Perspect. - 2008. - № 6. – Vol. 116. - P. 709 - 715. 271. Moghimi, S.M. Long-circulating and target-specific nanoparticles [Text] / S.M. Moghimi, A.C. Hunter, J.C. Murray // Theory to Practice. Pharmacol. Rev. - 2001. – № 2. - Vol. 53. - P. 283 - 318. 272. Muller, R.H. Drug delivery to the brain-realization by novel drug carriers [Text] / R.H. Muller, C.M. Keck // J. Nanosci. Nanotech. - 2004. - № 4. - C. 471 - 483. 279 273. Nemmar, A. Diesel exhaust particles in lung acutely enhance experimental peripheral thrombosis [Text] / A. Nemmar, P.H. Hoet, D. Dinsdale // Circulation. – 2003. - № 8. – Vol. 107. – P. 1202–1208. 274. Nurkiewicz, T. Systemic Microvascular Dysfunction and Inflammation after Pulmonary Particulate Matter Exposure [Text] / T. Nurkiewicz, D. Porter, M. Barger, L. Millecchia // Environ. Health Perspect. – 2006. - № 3. - Vol. 114. - P. 412 - 419. 275. Oberdörster , G. Nanotoxicology: Am Emerging Discipline Evolving from Studies of Ultrafine Particles [Text] / G. Oberdörster, E. Oberdörster, J. Oberdörster // Environ. Health Perspect. - 2005. - № 7. – Vol. 113. - P. 823 839. 276. Oberdörster, G. Nanoparticles and the brain: cause for concern? [Text] / G. Oberdörster, A. Elder, A. Rinderknecht // J. Nanosci Nanotechnol. – 2009. - № 8. – Vol. 9. – P. 4996 – 5007. 277. O’Neill, M. S. Diabetes Enhances Vulnerability to Particulate Air Pollution–Associated Impairment in Vascular Reactivity and Endothelial Function [Text] / A. Veves, A. Zanobetti, J.A. Sarnat, D.R. Gold // Circulation. – 2005. № 6. – Vol. 111. – P. 2913 - 2920. 278. Park, S. K. Particulate Air Pollution, Metabolic Syndrome, and Heart Rate Variability: The Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA) [Text] / S. K. Park, A. H. Auchincloss, M. S. O’Neill, R. Prineas, J. C. Correa, J. Keeler, R. Graham Barr, J. D. Kaufman, A. V. Diez Roux // Environ. Health Perspect. – 2010. - № 10. - Vol. 118. – P. 1406–1411. 279. Pacurari, M. Raw Single-Wall Carbon Nanotubes Induce Oxidative Stress and Activate MAPKs, AP-1, NF-κB, and Akt in Normal and Malignant Human Mesothelial Cells [Text] / M. Pacurari, X.J. Yin, J. Zhao, M. Ding, S.S. Leonard // Environ. Health Perspect. - 2008. - № 9. – Vol. 116. - P. 1211 - 1217. 280. Peng, R.D. Emergency Admissions for Cardiovascular and Respiratory Diseases and the Chemical Composition of Fine Particle Air Pollution [Text] / R.D. 280 Peng, M.L. Bell, A.S. Geyh, A. McDermott, S. L. Zeger, J.M. Samet, F. Dominici // Environ. Health Perspect. - 2009. - № 6. – Vol. 117. - P. 957 - 963. 281. Peters, A. Air Quality and Cardiovascular Health: Smoke and Pollution Matter [Text] / A. Peters // Circulation. 2009. - № 9. - Vol. 120. – P. 924 - 927. 282. Perera, F.P. Polycyclic Aromatic Hydrocarbons–Aromatic DNA Adducts in Cord Blood and Behavior Scores in New York City Children [Text] / F.P. Perera, S. Wang, J. Vishnevetsky, B. Zhang, K.J. Cole, D. Tang, V. Rauh, D.H. Phillips // Environ. Health Perspect. – 2011. - № 8. – Vol. 119. – P. 1176–1181. 283. Pham, H. Central Neuroplasticity and Decreased Heart Rate Variability after Particulate Matter Exposure in Mice [Text] / H. Pham, A. C. Bonham, K. E. Pinkerton, C-Y. Chen // Environ. Health Perspect. – 2009. - № 9. – Vol. 117. - P. 1448–1453. 284. Pope, C.A. Cardiovascular mortality and long-term exposure to particulate air pollution: epidemiological evidence of general pathophysiological pathways of disease [Text] / C.A. Pope, R.T. Burnett, G.D. Thurston, M.J. Thun // Circulation. – 2004. - № 1. – Vol. 109. – P. 71 - 77. 285. Pope, C.A. Ischemic Heart Disease Events Triggered by Short-Term Exposure to Fine Particulate Air Pollution [Text] / C.A. Pope, J.B. Muhlestein, H.T. May, D.G. Renlund // Circulation. – 2006. - № 12. – Vol. 114. – P. 2443 - 2448. 286. Pope, C.A. The Expanding Role of Air Pollution in Cardiovascular Disease: Does Air Pollution Contribute to Risk of Deep Vein Thrombosis? [Text] / C.A. Pope // Circulation. – 2009. - № 6. – Vol. 119. – P. 3050 - 3052. 287. Puett, R. C. Chronic Fine and Coarse Particulate Exposure, Mortality, and Coronary Heart Disease in the Nurses’ Health Study [Text] / R. C. Puett, J. E. Hart, J. D. Yanosky, C. Paciorek, J. Schwartz, H. Suh, F. E. Speizer, F. Laden // Environ. Health Perspect. – 2009. - № 11. – Vol. 117. - P. 1702–1706. 288. Powers, K. W. Characterization of nanoscale particles for toxicological evaluation [Text] / K. W. Powers, S. C. Brown // Toxicol. Science. - 2006. - № 2. - P. 296 - 303. 289. Rajagopalan, S. Particulate Pollution and Endothelial Function: Dujа Vu 281 All Over Again in the Air[Text] / S. Rajagopalan // Circulation. – 2005. - № 6. – Vol. 111. – P. 2869 - 2871. 290. Ramírez, N. Risk Assessment Related to Atmospheric Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Gas and Particle Phases near Industrial Sites [Text] / N. Ramírez, A. Cuadras, E. Rovira, R.M Marcé, F. Borrull // Environ. Health Perspect. – 2011. - № 8. – Vol. 119. – P. 1110–1116. 291. Ranguelova, K. (Bi)sulfite Oxidation by Copper,Zinc-Superoxide Dismutase: Sulfite-Derived, Radical-Initiated Protein Radical Formation [Text] / K. Ranguelova, M. Bonini, R. Mason // Environ. Health Perspect. - 2010. - № 7. – Vol. 118. - P. 970 - 975. 292. Ren, X. An Emerging Role for Epigenetic Dysregulation in Arsenic Toxicity and Carcinogenesis [Text] / X. Ren, C. M. McHale, C. F. Skibola, A. H. Smith // Environ. Health Perspect. – 2011. - № 1. – Vol. 119. – P. 11–19. 293. Richardson, D. Discrete time hazards models for occupational and environmental cohort analyses [Text] / D.Richardson // Occup Environ Med. – 2010. - № 1. – Vol. 67. - P. 67 - 71. 294. Rich, D.Q. Right Heart Pressure Increases after Acute Increases in Ambient Particulate Concentration [Text] / D.Q. Rich, R.S. Freudenberger, P. OhmanStrickland, Y. Cho, H.M. Kipen // Environ. Health Perspect. - 2008. - № 9. – Vol. 116. - P. 1167 - 1171. 295. Rosenthal, S. Out-of-Hospital Cardiac Arrest and Airborne Fine Particulate Matter: A Case–Crossover Analysis of Emergency Medical Services Data in Indianapolis, Indiana [Text] / F. S. Rosenthal, J.P. Carney, M.L. Olinger // Environ. Health Perspect. - 2008. - № 5. – Vol. 116. - P. 631 - 636. 296. Ruidavets, J.B. Air Pollution Is Associated With Acute Myocardial Infarction [Text] / J.B. Ruidavets, M. Cournot, S. Cassadou, M. Giroux // Circulation. – 2005. - № 2. – Vol. 111. – P. 563 - 569. 297. Sacks, J. D. Particulate Matter–Induced Health Effects: Who Is Susceptible? [Text] / J. D. Sacks, L. W. Stanek, T. J. Luben, D. O. Johns // Environ. Health Perspect. – 2011. - № 4. – Vol.119. – P. 446–454. 282 298. Sarnat, J.A. Fine Particle Sources and Cardiorespiratory Morbidity: An Application of Chemical Mass Balance and Factor Analytical SourceApportionment Methods [Text] / J.A. Sarnat, A. Marmur, M. Klein, E. Kim, A.G. Russell, S. E. Sarnat, J.A. Mulholland, P.K. Hopke, P.E. Tolbert // Environ. Health Perspect. - 2008. - № 4. – Vol. 116. - P. 459 - 466. 299. Sathyanarayana, S. Case Report: High Prenatal Bisphenol A Exposure and Infant Neonatal Neurobehavior [Text] / S. Sathyanarayana, J.M. Braun, K. Yolton, S. Liddy, B.P. Lanphear // Environ. Health Perspect. – 2011. - № 8. – Vol. 119. – P. 1170–1175. 300. Schwartz, J. The Effect of Dose and Timing of Dose on the Association between Airborne Particles and Survival [Text] / J. Schwartz, F. Laden, L. Ryan // Environ. Health Perspect. - 2008. – № 1. - Vol. 116. - P. 64–69. 301. Shannon, R. A. Association of heart rate variability with occupational and environmental exposure to particulate air pollution [Text] / R.A Shannon // Circulation. – 2001. - № 9. – Vol. 104. – P. 986 – 991. 302. Shi, L. Numerical Investigation of the Flow Profiles in the Electrically Enhanced Cyclone [Text] / L. Shi // J. Air & Waste Manage. Assoc. – 2007. – Vol. 57. – P. 489–496. 303. Semmler-Behnke, M. Efficient Elimination of Inhaled Nanoparticles from the Alveolar Region: Evidence for Interstitial Uptake and Subsequent Reentrainment onto Airways Epithelium [Text] / M. Semmler-Behnke, S. Takenaka, S. Fertsch, A. Wenk, J. Seitz, P. Mayer, G. Oberdörster, W. Kreyling // Environ. Health Perspect. - 2007. – № 5. - Vol. 115. - P. 728 - 733. 304. Smargiassi, A. Risk of Asthmatic Episodes in Children Exposed to Sulfur Dioxide Stack Emissions from a Refinery Point Source in Montreal, Canada [Text] / A. Smargiassi, T. Kosatsky, J. Hicks, C. Plante, B. Armstrong, P.J. Villeneuve, S. Goudreau // Environ. Health Perspect. - 2009. - № 4. – Vol. 117. - P. 653 - 659. 283 305. Soggins, A. Spatial analysis of annual air pollution exposure and mortality [Text] / A. Soggins, T. Kjellstrom, G. Fisher // Epidemiology – 2003 – № 5. Vol. 14. - P. 544- 545. 306. Son, J.Y. Characterization of Fine Particulate Matter and Associations between Particulate Chemical Constituents and Mortality in Seoul, Korea [Text] / J.Y. Son, J.T. Lee, K.H. Kim, K. Jung, M.L. Bell // Environ. Health Perspect. 2012. - № 6. – Vol. 120. – P. 872–878. 307. Sorensen, M. Personal PM2.5 exposure and markers of oxidative stress in blood [Text] / M. Sorensen, B. Daneshvar // Environ. Health Perspect. – 2003. № 2. – Vol. 111. – P. 161–166. 308. Sullivan J. Exposure to ambient fine particulate matter and primary cardiac arrest in persons with and without clinically recognized heart disease [Text] / J. Sullivan, N. Ishikawa, L. Sheppard // Am J Epidemiol. – 2003. - № 6. – Vol. 157. – P. 501–509. 309. Suwa, T. Particulate air pollution induces progression of atherosclerosis [Text] / Suwa T. , J.C. Hogg, K.B. Quinlan // J. Am. Coll Cardiol. – 2002. - № 6. – Vol. –P. 39: 935–942. 310. Tsai, S.S. Evidence for an association between air pollution and daily stroke admissions in Kaohsiung, Taiwan [Text] / S. S. Tsai, W.B. Goggins // Stroke. – 2003. - № 3. – P. 2612–2616. 311. Tu, J.V. Ecological Studies and Cardiovascular Outcomes Research [Text] / J.V. Tu, D.T. Ko // Circulation. – 2008. - № 12. – Vol. 118. – P. 2588 - 2593. 312. Vineis, P. Lung cancer attributable to environmental tobacco smoke and air pollution in non-smokers in different European countries: a prospective study [Text] / P. Vineis, M. Krzyzanowski // Environ. Health Perspect. – 2007. - № 6. – Vol. 115. - P. 7-13. 313. Volk, H.E. Residential Proximity to Freeways and Autism in the CHARGE Study [Text] / H.E. Volk, I. Hertz-Picciotto, L. Delwiche, F. Lurmann, R. McConnell // Environ. Health Perspect. - 2011. - № 6. - Vol. 119. - P. 873 - 877. 284 314. Wang, T. Murine Lung Responses to Ambient Particulate Matter: Genomic Analysis and Influence on Airway Hyperresponsiveness [Text] / T. Wang, L. Moreno-Vinasco, Y. Huang, G. Lang, Je. Linares, S. Goonewardena, A. Grabavoy, J. Samet, A. Geyh, P. Breysse, Y. Lussier, V. Natarajan, J. Garcia // Environ. Health Perspect. - 2008. - № 11. – Vol. 116. - P. 1500 1508. 315. Weinmayr, G. Short-Term Effects of PM10 and NO2 on Respiratory Health among Children with Asthma or Asthma-like Symptoms: A Systematic Review and Meta-Analysis [Text] / G. Weinmayr, E. Romeo, M. De Sario, S. Weiland, F. Forastiere // Environ. Health Perspect. - 2010. - № 4. – Vol. 118. -P. 449 – 457. 316. Weisskopf, M. A Prospective Study of Bone Lead Concentration and Death From All Causes, Cardiovascular Diseases, and Cancer in the Department of Veterans Affairs Normative Aging Study [Text] / M. Weisskopf, N. Jain, H. Nie, D. Sparrow, P. Vokonas, J. Schwartz, H. Hu // Circulation. - 2009. - № 9. - Vol. 120. - P. 1056 - 1064. 317. Wellenius, G.A. Inhalation of concentrated ambient air particles exacerbates myocardial ischemia [Text] / G.F. Wellenius, B.A. Coul // Environ. Health Perspect. – 2003. - № 4. – Vol. 111. – P. 402–408. 318. Whitfield, J. Genetic Effects on Toxic and Essential Elements in Humans: Arsenic, Cadmium, Copper, Lead, Mercury, Selenium, and Zinc in Erythrocytes [Text] / J. Whitfield, V. Dy, R. McQuilty, A. Heath // Environ. Health Perspect. 2010. - № 6. – Vol. 118. - P. 776 - 782. 319. Wong, Chit-Ming The Effects of Air Pollution on Mortality in Socially Deprived Urban Areas in Hong Kong, China [Text] / Chit-Ming Wong, ChunQuan Ou, King-Pan Chan, Yuen-Kwan Chau, Thuan-Quoc Thach, L. Yang, R. Chung, G. Thomas, J. Peiris, Tze-Wai Wong, A. Hedley, Tai-Hing Lam // Environ. Health Perspect. - 2008. - № 9. – Vol. 116. - P. 1189 - 1194. 285 320. Woodruff, T. J. Air Pollution and Postneonatal Infant Mortality in the United States, 1999–2002 [Text] / T. J. Woodruff, L. A. Darrow, J. D. Parker // Environ. Health Perspect. – 2008. - № 1. – Vol. 116. - P. 110–115. 321. Wu, S. Association of Heart Rate Variability in Taxi Drivers with Marked Changes in Particulate Air Pollution in Beijing in 2008 [Text] / S. Wu, F. Deng, J. Niu, Q. Huang, Y. Liu, X. Guo // Environ. Health Perspect. – 2010. - № 1. – Vol. 118. - P. 87–91. 322. Zanobetti, A. The Effect of Fine and Coarse Particulate Air Pollution on Mortality: A National Analysis [Text] / A. Zanobetti, J. Schwartz // Environ. Health Perspect. – 2009. - № 6. – Vol. 117. - P. 898–903. 323. Zeger, S. Mortality in the Medicare Population and Chronic Exposure to Fine Particulate Air Pollution in Urban Centers (2000–2005) [Text] / S. Zeger, F. Dominici, A. McDermott, J. Samet // Environ. Health Perspect. - 2008. - № 12. Vol. 116. - P. 1614-1619. 324. Zemek, R. Air Pollution and Emergency Department Visits for Otitis Media: A Case-Crossover Study in Edmonton, Canada [Text] / R. Zemek, M. Szyszkowicz, B. H. Rowe // Environ. Health Perspect. - 2010. - № 11 - Vol. 118. - P. 1631 - 1636. 325. Zhang, Z. Ambient Fine Particulate Matter Exposure and Myocardial Ischemia in the Environmental Epidemiology of Arrhythmogenesis in the Women’s Health Initiative (EEAWHI) Study [Text] / Z. Zhang, E. A. Whitsel, P. Miguel Quibrera // Environ. Health Perspect. - 2009. - № 5. - Vol. 117. – P. 751 756. 326. Zhou, J. Time-Series Analysis of Mortality Effects of Fine Particulate Matter Components in Detroit and Seattle [Text] / J. Zhou, K. Ito, R. Lall, M. Lippmann, G. Thurston // Environ. Health Perspect. - 2011. - № 4. - Vol. 119. - P. 461–466. 327. Zwack, L.M. Modeling Spatial Patterns of Traffic-Related Air Pollutants in Complex Urban Terrain [Text] / L.M. Zwack, C.J. Paciorek, J.D. Spengler, J.I. Levy // Environ. Health Perspect. - 2011. - № 6. - Vol. 119. - P. 852 - 859.ъ 286 Приложение 1 287 Приложение 2