Оценка риска воздействия факторов окружающей среды на здоровье человека реферат
Обновлено: 28.06.2024
Загрязнение окружающей среды - фактор опасности для здоровья человека. На это могут указывать данные эпидемиологических исследований, медицинской статистики, свидетельствующие о тенденции роста заболеваемости на загрязненных территориях. Это подтверждают данные специальных научных исследований, направленных на количественное определение связи между загрязнением окружающей среды и его влиянием на организм человека. Количественной мерой отрицательного воздействия неблагоприятных факторов на организм человека может служить расчет рисков появления той или иной патологии.
Методология оценки риска воздействия факторов окружающей среды на здоровье человека - новое, относительно молодое, интенсивно развиваемое во всем мире междисциплинарное научное направление. Это связано с тем, что проблема загрязнения окружающей среды в настоящее время — одна из важнейших медико-экологических проблем.
Длительное наблюдение и анализ факторов среды обитания человека и его здоровья в рамках единого информационного пространства, как это осуществляется в системе социально-гигиенического мониторинга, способны создать основу для использования результатов этого вида работ и для решения перспективных задач.
В современных условиях специалисту-медику необходимо отвечать на сложные вопросы, что требует дальнейшего развития концепции риска. Так, система оценки риска для здоровья должна органично вливаться в систему общего управления и принятия решений в административной практике, риск должен измеряться, иметь стоимость, быть понятен по смыслу чиновникам и общественности, позволять проводить сравнения и, следовательно, выбор решений и нормирование.
15.2. Методология оценки риска
Оценка риска включает несколько последовательных стадий: идентификацию опасности, оценку воздействия, определение дозовой зависимости эффекта и, наконец, расчет конкретного риска. При этом необходимо ответить на несколько вопросов.
• Идентификация опасности. (Является ли воздействие токсичным?)
Действие ксенобиотика сопряжено с неблагоприятным эффектом. Под ним понимаются любые изменения на биохимическом, физиологическом, анатомическом, патологическом и/или поведенческом уровнях, которые приводят к функциональным изменениям и способны воздействовать на деятельность всего организма, изменять или извращать его ответную реакцию.
Необходимо помнить, что действие ксенобиотиков подразделяется на системное и контактное. Примером системного действия может быть гепатотоксическое, нейротокси-ческое, эмбриотоксическое действие, повреждение почек, нарушение репродуктивной системы, возникновение рака; контактное — выражается действием на кожу.
Воздействия подразделяются на острые (когда одно или несколько воздействий повторяются в течение нескольких дней), субхронические (повторяющиеся в течение 14—90 дней) и хронические (действие ксенобиотиков осуществляется в течение года или на протяжении всей жизни).
• Оценка воздействия. (На кого направлено токсическое воздействие, какова его частота и продолжительность?)
Необходимо получить информацию о том, с какими реальными дозовыми нагрузками сталкиваются те или иные группы населения. Источниками такой информации служат, во-первых, данные лабораторного мониторинга, во-вторых, результаты расчетов. Лабораторные измерения, выполненные в соответствии с действующими нормативными документами в режиме мониторинга, могут дать объективную информацию о состоянии окружающей среды. Однако эти данные охватывают лишь часть тех примесей, которые действительно присутствуют в том или ином оцениваемом объекте и привязаны к конкретному месту наблюдения, что при недостаточном их числе затрудняет достоверную интерполяцию. Кроме того, эти исследования представляют лишь интегральную оценку без точного выхода на конкретный источник. Идентификацию последнего необходимо выполнять, ориентируясь на экспертные подходы, и достоверность результатов таких работ во многом определяется квалификацией эксперта. Расчетные методы позволяют построить полноценную модель загрязнения объекта окружающей среды с возможностью ее оценки в любой точке изучаемого пространства. Вместе с тем точность расчетов зависит от двух основных аспектов: качества исходной информации и точности выбранной модели.
На этой стадии определяют фактические уровни экспозиции и поглощения ядовитого вещества в данной совокупности индивидуумов.
Наиболее важные шаги при оценке экспозиции следующие: определение концентраций загрязняющего вещества; времени, частоты, продолжительности и маршрутов воздействия; идентификация той среды, которая переносит загрязняющее вещество и др.
Более конкретно, экспозиция — контакт организма с химическим, физическим или биологическим агентом. Величина экспозиции определяется как измеренное или рассчитанное количество ксенобиотика в конкретном объекте окружающей среды, находящееся в соприкосновении с так называемыми пограничными органами человека (дыхательные пути, пищеварительный тракт, кожа, слизистые) в течение какого-либо точно установленного времени. Экспозиция может быть выражена как величина воздействия — масса вещества, отнесенная к единице времени (например, мг/день), или как поглощенная доза, т.е. количество ксенобиотика на единицу массы тела (мг/кг).
Следовательно, поглощенная доза (ПД) должна рассчитываться как:
ПД = м
где КК — концентрация ксенобиотика; Пост — количество поступающего вещества; Прод — продолжительность воздействия; Част — частота воздействия; М — масса тела.
В упрощенном виде этот показатель вычисляют по следующей формуле:
КК-у(т, V)
ПД = м
где КК — концентрация ксенобиотика; v, т, V— количество потребляемой воды, продукта, вдыхаемого воздуха; М— масса тела.
Поглощенная доза для детей будет выше, чем для взрослых при всех равных условиях из-за различий в массе тела.
В указанном случае говорится о так называемой среднесуточной поглощенной дозе — ССПД (англ. ААОЭ — Ауега§е АазогЬеа Т>2л\у Эозе).
При хроническом воздействии поглощение на разных этапах жизни человека будет отличаться. В этом случае необходимо выделить определенные промежутки времени, на которые делится весь жизненный цикл человека. Соответственно существующим взглядам продолжительность жизни делят на пять периодов: младенческий (1 год), детский (1—6 лет), детский (7—12 лет), подростковый (13—18 лет) и взрослый (19—70 лет). В этом случае рассчитывают среднесуточную дозу за жизнь — ССДЖ (англ. ЬАОО — ЫГеите Ауега&е ОаПу Оояе), которая будет выражаться следующей зависимостью:
Часто сама по себе среднесуточная поглощенная доза для взрослого используется вместо ССДЖ, так как зрелая часть возраста превалирует во всей продолжительности жизни.
Оценка воздействия базируется на прямых и непрямых (косвенных) методах исследования, включающих непосредственное измерение образцов проб в разных средах, персональный мониторинг загрязнителей в зоне дыхания, использование биологических маркеров, опросников, суточных дневников и математическое моделирование. Оценка воздействия наравне с токсикологическими исследованиями является определяющей при установлении риска для здоровья и зависимостей воздействие—ответ.
Оценка экспозиции может рассматривать прошлые, настоящие и будущие воздействия с различными параметрами для каждой фазы, т.е. анализ суммации биологических эффектов для прошлых воздействий, измерение настоящих и моделирование будущих воздействий.
В целом оценка воздействия включает три основных под-этапа.
Первый подэтап — характеристика окружающей обстановки, которая предусматривает анализ основных физических параметров исследуемой области (климат, гидрогеологические условия, растительность, тип почвы и др.) и характеристику популяций, потенциально подверженных воздействию (места проживания, виды деятельности, демографический состав, расположение жилых районов относительно исследуемого вредного участка, существующее зонирование территории и т.д.).
Второй подэтап — идентификация маршрутов воздействия и потенциальных путей распространения. Маршрут воздействия — путь химического вещества от источника до экспонируемого организма. Описывается уникальный механизм, посредством которого индивидуум или популяция подвергаются воздействию химического вещества, точка воздействия и путь поступления. Если точка воздействия отдалена от источника, то маршрут воздействия включает в себя также транспортную (в случае межсредовых переходов) и воздействующую среды. На этом этапе оценки экспозиции выявляются те пути, посредством которых выделенные популяции могут подвергаться воздействию. Каждый путь характеризует механизм воздействия исследуемых факторов, связанных с определенными источниками загрязнения окружающей среды, на население. Оценка маршрута воздействия включает характеристику: источников загрязнения, выбросов и сбросов химических веществ, мест их нахождения; вероятной судьбы химических соединений в окружающей среде (распределение, транспорт, межсредовые переходы); мест проживания и видов деятельности экспонируемых популяций. Для каждого маршрута воздействия определяются точки воздействия (точки потенциального контакта человека с химическими веществами) и пути поступления (например, ингаляционный, пероральный, через кожу).
Таким образом, составными частями полного маршрута воздействия являются:
источник и механизм выброса химического вещества в окружающую среду;
среда распространения химического вещества (например, воздух, грунтовые воды);
место потенциального контакта человека с загрязненной окружающей средой (точка воздействия);
контакт человека с химическим веществом при потреблении воды, продуктов питания, дыхании и через кожные покровы.
Третий подэтап - количественная характеристика экспозиции предусматривает установление и оценку величины, частоты и продолжительности воздействий для каждого анализируемого пути, идентифицированного на втором под-этапе. Часто этот подэтап состоит из двух стадий: оценки воздействующих концентраций и расчета поступления.
Оценка воздействующих концентраций включает определение концентраций химических веществ, воздействующих на человека в течение периода экспозиции. Концентрация - это содержание конкретного загрязнителя в конкретной среде (например, воздушной) в единице ее объема (например, мкг/м 3 ) в определенный промежуток времени. Все замеры концентраций прямо или косвенно связаны с временным интервалом.
С учетом установленной дозы на следующем этапе оценки риска анализируется зависимость доза-эффект, связывающая величину воздействующей дозы токсичного вещества с вероятностью появления негативных последствий для здоровья человека.
• Дозовая зависимость. (Насколько токсично воздействие?)
Дозозависимая реакция организма обычно определяется экспериментально на уровне достаточно высоких, явно действующих доз, а оценка действия реального уровня загрязнения осуществляется методом экстраполяции. По мнению ряда авторов, задача описания всего многообразия и сложности процессов, протекающих в организме, может быть решена на основе фундаментальных закономерностей, которым подчиняются биологические системы. Из-за ограниченности существующих к настоящему времени знаний о механизме процессов, протекающих в организме, а также сложности математического аппарата, применяемого для описания токсических эффектов, получить точное и в то же время достаточно простое математическое выражение, которое связывает величину эффекта с уровнем и продолжительностью воздействия (зависимость доза-время-эффект), можно лишь в рамках определенных ограничений — как по механизму, так и по экспериментальным условиям. Общепринятыми являются две модели, описывающие зависимость в координатах доза — эффект.
Пороговая модель для неканцерогенных веществ предполагает наличие порога, ниже которого изучаемый фактор практически не действует. На рис. 15.1 показана зависимость в координатах доза-эффект для общетоксического воздействия. В ней представлены данные для некоего (гипотетического) ксенобиотика относительно его гепатотокси-ческого, эмбриотоксического и летального действий. Из рисунка видно, что первым, наиболее выраженным эффектом является воздействие на печень, которое реализуется уже при дозе 30 мг на 1 кг массы. При дозе 57 мг на 1 кг массы выражены все три эффекта. \^>ьо для животных составляет 87 мг на 1 кг массы. При дозе 15 мг/кг эффект не наблюдается и эта величина носит название максимальная недействующая доза (МНД) (англ. ТЧОЕЬ - N0 ОЬзегуей еггес18 Ьеуе1).
В некоторых исследованиях бывает весьма затруднительно определить данную величину, т.е. МНД. В этом случае пользуются другим параметром — минимальная действующая доза (МДД) (англ. ЬОЕЬ - Ьо^ез! ОЪзегуеа Ейес1з Ьеуе1). МНД в этом случае рассчитывают путем деления МДД на коэффициент запаса (Кд), равный 10.
Полученные экспериментальные результаты на лабораторных животных экстраполируют на человека с учетом того, что человек приблизительно в 10 раз более чувствительный организм. Это еще один коэффициент запаса. В целом суммарный коэффициент запаса не превышает 100.
В свою очередь, разделив МНД на коэффициент запаса (Кз), получают значение так называемой референтной дозы (КТО):
Беспороговая зависимость для веществ с канцерогенной активностью оценивает канцерогенные эффекты по беспороговому принципу. Это означает, что любые, даже самые малые концентрации могут приводить к злокачественному пе-
рерождению клеток. Это вполне объяснимо, исходя из того, что даже одна-единственная молекула ксенобиотика способна изменить процессы метаболизма в клетке, и это может вести к образованию опухоли. Процесс ее развития — многоступенчатый механизм, который может длиться несколько лет.
Графически эта зависимость описывается прямой линией (рис. 15.2), а математически — в виде линейной модели:
КР = ССПД • ПИКР(ППКР) -а,
где КР — дополнительный канцерогенный риск, т.е. риск возникновения неблагоприятного эффекта, определяемый как вероятность возникновения этого эффекта при заданных условиях; ССПД — среднесуточная поглощенная доза; ПИКР (ППКР) — значения потенциального ингаляционного или перорального канцерогенных рисков, т.е. единиц рисков, определяемых как фактор пропорции возрастания риска в зависимости от величины действующей концентрации (дозы) в (мг/кг) -1 или (мкг/м 3 )- 1 , т.е. в обратных единицах воздействия соответственно (табл. 15.1); а = 1 = 70/70 — величина, отражающая количество лет, в течение которых индивидуум подвергается воздействию при допущении, что он постоянно живет в изучаемом месте (70 лет), деленных на общее количество лет ожидаемой средней продолжительности жизни (70 лет).
Данные для оценки риска (стандарты ЕРА УЗ)
Следовательно, КР в течение всей жизни — функция трех основных факторов: суточной поглощенной дозы, рассчитываемой из концентрации ксенобиотика в воздухе, питьевой воде, продуктах питания; вероятности, что конкретное химическое соединение провоцирует образование опухоли; продолжительности воздействия.
• Оценка риска. (Насколько велик риск появления той или иной патологии?)
Заключительный этап — обобщение результатов предыдущих этапов. Он включает помимо количественных величин риска анализ и характеристику неопределенностей, связанных с оценкой, а также обобщение всей информации по оценке риска.
Существует четыре основных неопределенности:
исходная выборка баз данных;
неполнота использованных моделей.
В идеальном случае каждая неопределенность должна сопровождаться распределениями индивидуальной и обобщенной вероятности, из которых выводятся средние или худшие индивидуальные оценки негативного эффекта.
Оценка риска является одной из основ для принятия решений по профилактике неблагоприятного воздействия экологических факторов на здоровье населения, но не самим решением.
Другие необходимые для этого условия — анализ нерисковых факторов, сопоставление их с характеристиками риска и установление между ними соответствующих пропорций - входят в процедуру управления, являющуюся, как мы уже говорили, третьим этапом системы социально-гигиенического мониторинга.
Решения, принимаемые на такой основе, не являются ни чисто хозяйственными, ориентирующимися только на экономическую выгоду, ни чисто медико-экологическими, преследующими цель устранения даже минимального риска для здоровья человека или стабильности экосистемы без учета затрат на обеспечение такой ситуации. Другими словами, сопоставление медико-экологических, социальных и технико-экономических факторов дает основу для ответа на вопрос о степени приемлемости риска и необходимости
Одинокая живая пылинка – это наша планетам Земля. Жизнь человека – единственного разумного живого существа – не вечна. Каждый человек неизбежно умрет: один – раньше, другой – позже. Сроки жизни для человека не определены. Чтобы прожить долгую и счастливую жизнь, нужно научиться ценить и беречь природу, как ничем не заменимую среду жизни и колыбель человечества.
Кроме природной среды, здоровье и долголетие человека определяют условия его труда и жизни, поэтому со школьной скамьи важно осваивать научную и духовную культуру своего народа. И конечно только здоровый образ жизни способствует реализации всех возможностей, предоставляемых природой человеку.
В данной работе будет рассмотрена лишь незначительная часть факторов, от которых, на наш взгляд, зависит здоровье человека.
2. Факторы, негативно влияющие на здоровье человека.
2.1. Шум и здоровье человека.
Человек всегда жил в мире звуков. Из всех живых существ только он в полной мере использовал свойства окружающей среды как проводника, носителя звуков. Человек внес в мир звуков речь и музыку, сделал звук своим помощником. Ещё в давние времена рев зверя предупреждал нашего прародителя об опасности, шелест листьев, журчание ручья наполняли его душу спокойствием, воинственный боевой клич помогал устрашить неприятеля. Рог, труба, барабан служили средством связи и искусства. Звук – одно из древних проявлений природы, такое же древнее, как и сама Земля.
Проходили века, не стоял на месте и человек. Он трудился и творил. В результате его деятельности в мире появились всё новые и новые источники звука, росла и их сила. Железный век принес грохот и звон металла. Изобретение пороха принесло новый вид шума – звуки взрывов. Когда человек изобрел колесо, сам того не сознавая, посеял первое зерно современной проблемы шума. Можно с полным основанием утверждать, что именно с рождением колеса, звук стал все чаще утомлять и раздражать человека.
Шум стал медленным убийцей человека. Современный шумовой дискомфорт утомляет его, раздражает, угнетает, давит, мешает сосредоточиться.
УРОВНИ ИНТЕНСИВНОСТИ ЗВУКА
Любой шум достаточной интенсивности и длительности может привести к различной степени снижения слуховой чувствительности, шум нередко играет зловещую роль в возникновении заболеваний сердечно-сосудистой системы.
Стекольный завод
в том числе:
рабочие цехов
работники бухгалтерии
Снижение слуха
рабочие цехов
бухгалтерии
Сердечно-сосудистые заболевания
рабочие цехов
бухгалтерии
Шум оказывает вредное влияние на зрительный и вестибулярный анализаторы, снижает устойчивость ясного видения и рефлекторную деятельность. И чем больше интенсивность шума, тем хуже мы видим и реагируем на происходящее. В этом смысле шум является косвенным убийцей многих людей на автотранспортных магистралях.
Наш город разделен на две половины Ленинградским шоссе. За последние 4 года нагрузка на эту магистраль выросла во много раз. Только жителями района покупается за год 4 тыс. легковых автомобилей. По нашим подсчетам 12 тысяч 900 человек, проживающих в домах вдоль Ленинградского шоссе, ежедневно находятся под негативным воздействием шума автомобильного транспорта. Продолжительность их жизни на 7% меньше среднего уровня. Шум способствует увеличению числа всевозможных заболеваний еще и потому, что он угнетающе действует на психику, способствует значительному расходованию нервной энергии, вызывает чувство душевного неудовольствия и протеста.
Мы опросили 100 человек, проживающих в домах вдоль Ленинградского шоссе, и получили следующие результаты:
Возраст опрошенных
после 30 лет
Количество опрошенных
Снижение слуха
Сердечно-сосудистые заболевания
Заболевания нервной системы
Заболевания верхних дыхательных путей
2.2. Опасность химического отравления.
Развитие техники, транспорта, несовершенных источников очистки производственных отходов ведет к загрязнению окружающей среды и, как следствие, возникает опасность отравления человека химическими веществами. Остановимся на некоторых из них:
Углеводороды обладают наркотическим действием, в малых концентрациях вызывают головную боль, головокружение и т. п. Так при вдыхании в течение 8 часов паров бензина в концентрации 600 мг/м3 возникают головные боли, кашель, неприятные ощущения в горле. В нашем городе 6 таксопарков. Каждый из них содержит по 70 рабочих машин - это личный транспорт водителя, он не всегда исправный, сами водители порой находятся за рулем по 12 часов, представьте, сколько они вдыхают углеводородов.
Соединения свинца поступают в организм человека через органы дыхания (до 50%). Под действием свинца нарушается синтез гемоглобина, возникают заболевания дыхательных путей, мочеполовых органов, нервной системы. Особенно опасны соединения свинца для детей дошкольного возраста. Соединения свинца выделяются с выхлопными газами машин и оседают на поверхности почвы.
Канцерогены – вещества или факторы, способные вызвать в живых организмах развитие злокачественных образований. Из организма канцерогены не выводятся. К канцерогенным физическим факторам относятся рентгеновские лучи, радиоактивные изотопы и другие виды радиоактивного загрязнения среды, а также ультрафиолетовые лучи.
Последствия облучения
Доза облучения (Р)
Летальный исход через несколько дней
В 90% случаев летальный исход в ближайшие недели
Первичная лучевая болезнь, в 10% случаев с летальным исходом в последующие месяцы
Летальных исходов нет, но значительно увеличивается число онкологических заболеваний; полная стерилизация у женщин, на 2-3 месяца - у мужчин
Малые дозы облучения могут привести к онкологическим заболеваниям, которые, как правило, проявляются спустя много лет после облучения и вызывают генные мутации, проявляющиеся у последующих поколений. Источниками любого излучения являются светящийся циферблат часов, компьютер, сотовые телефоны, телевизионный экран – все это необходимые предметы, которые прочно вошли в нашу жизнь. Основной фактор облучения - повреждение костной ткани и нарушении обмена веществ. Самым уязвимым местом в организме человека для накопления электромагнитного излучения является щитовидная железа.
Углекислый газ – бесцветный, не имеющий запаха газ. Воздействует на нервную и сердечно – сосудистую системы, вызывая удушья. Первый симптом отравления оксидом углерода - появление головной боли - возникает у человека через 2-3 часа после его пребывания на воздухе, в атмосфере которого содержится 200-220 мг/м3 углекислого газа; при более высоких концентрациях появляется ощущение пульса в висках, головокружение. Токсичность углекислого газа возрастает при наличии в воздухе азота, в этом случае концентрацию необходимо снижать в 1,5 раза. Источником оксида углерода являются заводы, котельные, дома с печным отоплением.
Неуклонный рост поступлений токсичных веществ в окружающую среду, прежде всего, отражается на здоровье человека, ухудшается качество продуктов сельского хозяйства, снижается урожайность, преждевременно разрушаются жилища, металлоконструкции промышленных и гражданских сооружений, изменяется климат отдельных регионов и состояние озонового слоя Земли, гибнет флора и фауна.
2.3. В здоровом питании – здоровье человека.
Рацион питания современного человека отличается большим потреблением продуктов относительно дешевых, но содержащих много углеводов. В первую очередь, это мучные изделия – макароны, хлеб. Человек недополучает несколько десятков, а может быть и сотен, тысяч природных биологических веществ, которые удаляются из исходных продуктов при их переработке. Такой рацион понижает сопротивляемость организма, приводит к различным заболеваниям. Переедание и неправильное употребление пищевых продуктов – одна из причин роста числа заболеваний, вызванных нарушением обмена веществ, болезней сердца и сосудов.
Мы провели анкетирование учащихся нашей школы, было опрошено 100 человек, преимущественно ученики 7-11 классов. Результаты, полученные нами, следующие: 27% учащихся ответили, что их каждодневный рацион – сбалансированное питание, включающее употребление разнообразной растительной и животной пищи; 33% ответили, что употребляют в пищу в основном мучные изделия, рацион их питания однообразен – бутерброды, булки с чаем, макароны; 4% - учащиеся старших классов употребляют в пищу исключительно овощи и фрукты; 36% вообще никогда не задумывались над составляющими своего рациона питания. Поэтому не удивляет тот факт, что за последнее время процент заболевания органов пищеварительной системы увеличился в несколько раз.
Отдельно хотелось бы рассмотреть случаи употребления консервантов, которые содержатся в продуктах питания. Первоначально их добавляли к мясу и рыбе для предотвращения порчи, так как не было холодильников. Однако за долгие годы люди привыкли к солоноватому вкусу, который эти добавки придают мясу. Таким образом, мы едим сейчас подсоленное мясо не только потому, то оно хорошо сохраняется, но и потому что нам нравится его вкус.
Сочетание нитрата и нитрита натрия оказывает на мясные продукты троякое воздействие:
1) оно предотвращает рост бактерий, вызываемых разного рода пищевые отравления;
2) оно придает мясу характерную розовую окраску;
Первоначально мясо консервировали добавлением одного только нитрата калия. Позже было установлено, что бактерии превращают часть нитрата в нитрит. Нитриты совсем небезвредные соединения. Гемоглобин крови, реагируя с нитритами, превращается в метгемоглобин. Метгемоглобин не способен переносить кислород. Когда 70% гемоглобина инактивируется, наступает смерть от удушья. При меньшей доли метгемоглобина в крови могут возникать такие симптомы, как головокружение или отдышка.
Значительную часть нитритов (40%) мы получаем с консервированным мясом, нитраты же поступают в организм главным образом с овощами и только 2% - с мясными продуктами. Поскольку нитраты менее ядовиты, чем нитриты, так как не окисляют гемоглобин, обычно проблем не возникает, если только бактерии не преобразуют нитраты в нитриты. Есть рекомендации, когда срывать какие – либо овощи с меньшей концентрацией этих веществ и правила приготовления пищи. А ещё более опасен жидкий дым для приготовления консервной рыбы и мяса в домашних условиях. Вспомните красивые обрабатываемые таким способом куски мяса, и что с ними станет через сутки, даже при хранение в холодильнике. Многие нитриты связываются с аминами пищи и вызывают раковые заболевания.
Существуют тесты для определения количества нитритов и нитратов в различных продуктах. На пришкольном участке мы провели эксперимент. Был заложен опыт в трех вариантах в двух повторностях.
Людям свойственно списывать свои болезни на радиацию и вредное воздействие других загрязнителей окружающей среды. Однако, влияние экологии на здоровье человека в России сегодня составляет всего 25–50% от совокупности всех воздействующих факторов. И только через 30–40 лет, по прогнозам экспертов, зависимость физического состояния и самочувствия граждан РФ от экологии возрастёт до 50–70%.
Наибольшее влияние на здоровье россиян оказывает образ жизни, который они ведут (50%). Среди составляющих данного фактора:
полезные и вредные привычки,
нервно-психическое состояние (стрессы, депрессии и т.п.).
На втором месте по степени влияния на здоровье человека находится такой фактор, как экология (25%), на третьем — наследственность, которая составляет целых 20%. Остальные 5% приходятся на медицину. Однако известны случаи, когда действие сразу нескольких из этих 4-х факторов влияния на здоровье человека накладываются друг на друга.
Первый пример: медицина практически бессильна, когда речь заходит об экозависимых болезнях. В России всего несколько сотен врачей, специализирующихся на заболеваниях химической этиологии — помочь всем пострадавшим от загрязнения окружающей среды они не смогут. Что касается экологии, как фактора воздействия на здоровье человека, то при оценке степени его влияния важно учитывать масштабы экологического загрязнения:
глобальное экологическое загрязнение — беда для всего человеческого общества, однако для одного отдельного человека не представляет особой опасности;
региональное экологическое загрязнение — беда для жителей региона, но в большинстве случаев не очень опасно для здоровья одного конкретного человека;
локальное экологическое загрязнение — представляет серьёзную опасность как для здоровья населения отдельного города/района в целом, так и для каждого конкретного жителя этой местности. Следуя данной логике, легко определить, что зависимость здоровья человека от загазованности воздуха конкретной улицы, на которой он живёт, ещё выше, чем от загрязнения района в целом. Однако самое сильное влияние на здоровье человека оказывает экология его жилища и рабочего помещения. Ведь примерно 80% своего времени мы проводим именно в зданиях. А в помещениях воздух, как правило, сухой, в нем значительна концентрация химических загрязнителей: по содержанию радиоактивного радона — в 10 раз (на первых этажах и в подвалах — возможно, и в сотни раз); по аэроионному составу — в 5–10 раз.
Таким образом, для здоровья человека в высшей степени важно:
на каком этаже он живёт (на первом выше вероятность облучения радиоактивным радоном),
из какого материала построен его дом (натурального или искусственного),
какой кухонной плитой он пользуется (газовой или электрической),
чем покрыт пол в его квартире/доме (линолеумом, коврами или менее вредным материалом);
из чего изготовлена мебель(СП-содержит фенолы);
присутствуют ли в жилище комнатные растения, и в каком количестве.
Атмосферный воздух является одним из основных жизненно важных элементов окружающей нас среды. За сутки человек вдыхает около 12-15 м3 кислорода, а выделяет приблизительно 580 л углекислого газа.
У детей, проживающих вблизи мощных электростанций, не оборудованных пылеуловителями, обнаруживают изменения в легких, сходные с формами силикоза. Пыль, содержащая окислы кремния, вызывает тяжелое легочное заболевание - силикоз. Большая загрязненность воздуха дымом и копотью, продолжающаяся в течение нескольких дней, может вызвать отравление людей со смертельным исходом. Особенно губительно действует на человека загрязнение атмосферы в тех случаях, когда метеорологические условия способствуют застою воздуха над городом.
Содержащиеся в атмосфере вредные вещества воздействуют на человеческий организм при контакте с поверхностью кожи или слизистой оболочкой. Происходит это тогда, когда вспотевший человек (с открытыми порами) летом идёт по загазованной и запылённой улице. Если, добравшись до дома, он тут же не примет тёплый (не горячий!) душ, вредные вещества имеют шанс проникнуть глубоко в его организм.
Наряду с органами дыхания, загрязнители поражают органы зрения и обоняния, а воздействуя на слизистую оболочку гортани, могут вызвать спазмы голосовых связок. Вдыхаемые твердые и жидкие частицы размерами 0,6-1,0 мкм достигают альвеол и абсорбируются в крови, некоторые накапливаются в лимфатических узлах.
Загрязненный воздух раздражает большей частью дыхательные пути, вызывая бронхит, эмфизему, астму. К раздражителям, вызывающими эти болезни, относятся SO2 и SO3, азотистые пары, HCl, HNO3, H2SO4, H2S, фосфор и его соединения. Исследования, проведенные в Великобритании, показали очень тесную связь между атмосферным загрязнением и смертностью от бронхитов.
Признаки и последствия действий загрязнителей воздуха на организм человека проявляются большей частью в ухудшении общего состояния здоровья: появляются головные боли, тошнота, чувство слабости, снижается или теряется трудоспособность.
Можно сделать вывод о том, что наибольшее количество загрязнителей попадает в организм человека через лёгкие. И действительно, большинство исследователей подтверждает, что ежедневно с 15 кг вдыхаемого воздуха в организм человека проникает больше вредных веществ, чем с водой, с пищей, с грязных рук, через кожу. При этом ингаляционный путь поступления загрязнителей в организм является ещё и наиболее опасным. В силу того, что:
воздух загрязнён широчайшим ассортиментом вредных веществ, некоторые из которых способны усиливать пагубное воздействие друг друга;
загрязнения, попадая в организм через дыхательные пути, минуют такой защитный биохимический барьер как печень — в результате их токсическое воздействие оказывается в 100 раз сильнее влияния загрязнителей, проникающих через желудочно-кишечный тракт;
усвояемость вредных веществ, поступающих в организм через лёгкие, намного выше, чем загрязнителей, проникающих с пищей и водой;
от атмосферных загрязнителей тяжело укрыться: они оказывают влияние на здоровье человека 24 часа в сутки 365 дней в году.
Основные причины смертей, вызванных загрязнением атмосферного воздуха – это рак, врождённые патологии, нарушение работы иммунной системы организма человека.
Вдыхание воздуха, в котором присутствуют продукты горения (разреженный выхлоп дизельного двигателя), даже в течение непродолжительного времени, например, увеличивают риск получить ишемическую болезнь сердца.
Промышленные предприятия и автотранспорт выбрасывают чёрный дым и зеленовато-жёлтый диоксид, которые повышают риск ранней смерти. Даже сравнительно низкая концентрация этих веществ в атмосфере вызывают от 4 до 22 процентов смертей до сорока лет.
Выхлопы автомобильного транспорта, а также выбросы предприятий, сжигающих уголь, насыщают воздух крошечными частицами загрязнений, способных вызывать повышение свёртываемости крови и образование тромбов в кровеносной системе человека. Загрязнённый воздух приводит также к повышению давления. Это вызвано тем, что загрязнение атмосферы вызывает изменение той части нервной системы, которая контролирует уровень кровяного давления. Из-за загрязнения воздуха в крупных городах происходит примерно пять процентов случаев госпитализации.
Нередко крупные промышленные города накрывает густой туман – смог. Это очень сильное загрязнение воздуха, представляющее собой густой туман с примесями дыма и газовых отходов или пелену едких газов и аэрозолей повышенной концентрации. Такое явление обычно наблюдается в безветренную погоду. Это очень большая проблема крупных городов, которая отрицательно влияет на здоровье человека. Особенно опасен смог для детей и пожилых людей с ослабленным организмом, страдающих сердечно -сосудистыми заболеваниями и заболеваниями дыхательной системы. Наибольшая концентрация вредных веществ в приземном воздухе наблюдается утром, в течение дня смог поднимается вверх под воздействием восходящих потоков воздуха.
Очень опасным симптомом для человечества является то, что загрязнение воздуха повышает вероятность рождения детей с пороками развития. Запредельная концентрация вредных веществ в атмосфере вызывает преждевременные роды, новорождённые имеют малый вес, иногда рождаются мёртвые дети. Если беременная женщина дышит воздухом, содержащим повышенные концентрации озона и окиси углерода, особенно во второй месяц беременности, у неё в три раза повышается возможность родить ребёнка с таким пороком развития, как заячья губа, волчья пасть, дефектами сердечного генеза. Будущее человечества зависит от чистого воздуха, воды, лесных массивов. Только правильное отношение к природе позволит будущим поколениям быть здоровыми и счастливыми.
Загрязнение окружающей среды - фактор опасности для здоровья человека. На это могут указывать данные эпидемиологических исследований, медицинской статистики, свидетельствующие о тенденции роста заболеваемости на загрязненных территориях. Это подтверждают данные специальных научных исследований, направленных на количественное определение связи между загрязнением окружающей среды и его влиянием на организм человека. Количественной мерой отрицательного воздействия неблагоприятных факторов на организм человека может служить расчет рисков появления той или иной патологии.
Методология оценки риска воздействия факторов окружающей среды на здоровье человека - новое, относительно молодое, интенсивно развиваемое во всем мире междисциплинарное научное направление. Это связано с тем, что проблема загрязнения окружающей среды в настоящее время — одна из важнейших медико-экологических проблем.
Длительное наблюдение и анализ факторов среды обитания человека и его здоровья в рамках единого информационного пространства, как это осуществляется в системе социально-гигиенического мониторинга, способны создать основу для использования результатов этого вида работ и для решения перспективных задач.
В современных условиях специалисту-медику необходимо отвечать на сложные вопросы, что требует дальнейшего развития концепции риска. Так, система оценки риска для здоровья должна органично вливаться в систему общего управления и принятия решений в административной практике, риск должен измеряться, иметь стоимость, быть понятен по смыслу чиновникам и общественности, позволять проводить сравнения и, следовательно, выбор решений и нормирование.
15.2. Методология оценки риска
Оценка риска включает несколько последовательных стадий: идентификацию опасности, оценку воздействия, определение дозовой зависимости эффекта и, наконец, расчет конкретного риска. При этом необходимо ответить на несколько вопросов.
• Идентификация опасности. (Является ли воздействие токсичным?)
Действие ксенобиотика сопряжено с неблагоприятным эффектом. Под ним понимаются любые изменения на биохимическом, физиологическом, анатомическом, патологическом и/или поведенческом уровнях, которые приводят к функциональным изменениям и способны воздействовать на деятельность всего организма, изменять или извращать его ответную реакцию.
Необходимо помнить, что действие ксенобиотиков подразделяется на системное и контактное. Примером системного действия может быть гепатотоксическое, нейротокси-ческое, эмбриотоксическое действие, повреждение почек, нарушение репродуктивной системы, возникновение рака; контактное — выражается действием на кожу.
Воздействия подразделяются на острые (когда одно или несколько воздействий повторяются в течение нескольких дней), субхронические (повторяющиеся в течение 14—90 дней) и хронические (действие ксенобиотиков осуществляется в течение года или на протяжении всей жизни).
• Оценка воздействия. (На кого направлено токсическое воздействие, какова его частота и продолжительность?)
Необходимо получить информацию о том, с какими реальными дозовыми нагрузками сталкиваются те или иные группы населения. Источниками такой информации служат, во-первых, данные лабораторного мониторинга, во-вторых, результаты расчетов. Лабораторные измерения, выполненные в соответствии с действующими нормативными документами в режиме мониторинга, могут дать объективную информацию о состоянии окружающей среды. Однако эти данные охватывают лишь часть тех примесей, которые действительно присутствуют в том или ином оцениваемом объекте и привязаны к конкретному месту наблюдения, что при недостаточном их числе затрудняет достоверную интерполяцию. Кроме того, эти исследования представляют лишь интегральную оценку без точного выхода на конкретный источник. Идентификацию последнего необходимо выполнять, ориентируясь на экспертные подходы, и достоверность результатов таких работ во многом определяется квалификацией эксперта. Расчетные методы позволяют построить полноценную модель загрязнения объекта окружающей среды с возможностью ее оценки в любой точке изучаемого пространства. Вместе с тем точность расчетов зависит от двух основных аспектов: качества исходной информации и точности выбранной модели.
На этой стадии определяют фактические уровни экспозиции и поглощения ядовитого вещества в данной совокупности индивидуумов.
Наиболее важные шаги при оценке экспозиции следующие: определение концентраций загрязняющего вещества; времени, частоты, продолжительности и маршрутов воздействия; идентификация той среды, которая переносит загрязняющее вещество и др.
Более конкретно, экспозиция — контакт организма с химическим, физическим или биологическим агентом. Величина экспозиции определяется как измеренное или рассчитанное количество ксенобиотика в конкретном объекте окружающей среды, находящееся в соприкосновении с так называемыми пограничными органами человека (дыхательные пути, пищеварительный тракт, кожа, слизистые) в течение какого-либо точно установленного времени. Экспозиция может быть выражена как величина воздействия — масса вещества, отнесенная к единице времени (например, мг/день), или как поглощенная доза, т.е. количество ксенобиотика на единицу массы тела (мг/кг).
Следовательно, поглощенная доза (ПД) должна рассчитываться как:
ПД = м
где КК — концентрация ксенобиотика; Пост — количество поступающего вещества; Прод — продолжительность воздействия; Част — частота воздействия; М — масса тела.
В упрощенном виде этот показатель вычисляют по следующей формуле:
КК-у(т, V)
ПД = м
где КК — концентрация ксенобиотика; v, т, V— количество потребляемой воды, продукта, вдыхаемого воздуха; М— масса тела.
Поглощенная доза для детей будет выше, чем для взрослых при всех равных условиях из-за различий в массе тела.
В указанном случае говорится о так называемой среднесуточной поглощенной дозе — ССПД (англ. ААОЭ — Ауега§е АазогЬеа Т>2л\у Эозе).
При хроническом воздействии поглощение на разных этапах жизни человека будет отличаться. В этом случае необходимо выделить определенные промежутки времени, на которые делится весь жизненный цикл человека. Соответственно существующим взглядам продолжительность жизни делят на пять периодов: младенческий (1 год), детский (1—6 лет), детский (7—12 лет), подростковый (13—18 лет) и взрослый (19—70 лет). В этом случае рассчитывают среднесуточную дозу за жизнь — ССДЖ (англ. ЬАОО — ЫГеите Ауега&е ОаПу Оояе), которая будет выражаться следующей зависимостью:
Часто сама по себе среднесуточная поглощенная доза для взрослого используется вместо ССДЖ, так как зрелая часть возраста превалирует во всей продолжительности жизни.
Оценка воздействия базируется на прямых и непрямых (косвенных) методах исследования, включающих непосредственное измерение образцов проб в разных средах, персональный мониторинг загрязнителей в зоне дыхания, использование биологических маркеров, опросников, суточных дневников и математическое моделирование. Оценка воздействия наравне с токсикологическими исследованиями является определяющей при установлении риска для здоровья и зависимостей воздействие—ответ.
Оценка экспозиции может рассматривать прошлые, настоящие и будущие воздействия с различными параметрами для каждой фазы, т.е. анализ суммации биологических эффектов для прошлых воздействий, измерение настоящих и моделирование будущих воздействий.
В целом оценка воздействия включает три основных под-этапа.
Первый подэтап — характеристика окружающей обстановки, которая предусматривает анализ основных физических параметров исследуемой области (климат, гидрогеологические условия, растительность, тип почвы и др.) и характеристику популяций, потенциально подверженных воздействию (места проживания, виды деятельности, демографический состав, расположение жилых районов относительно исследуемого вредного участка, существующее зонирование территории и т.д.).
Второй подэтап — идентификация маршрутов воздействия и потенциальных путей распространения. Маршрут воздействия — путь химического вещества от источника до экспонируемого организма. Описывается уникальный механизм, посредством которого индивидуум или популяция подвергаются воздействию химического вещества, точка воздействия и путь поступления. Если точка воздействия отдалена от источника, то маршрут воздействия включает в себя также транспортную (в случае межсредовых переходов) и воздействующую среды. На этом этапе оценки экспозиции выявляются те пути, посредством которых выделенные популяции могут подвергаться воздействию. Каждый путь характеризует механизм воздействия исследуемых факторов, связанных с определенными источниками загрязнения окружающей среды, на население. Оценка маршрута воздействия включает характеристику: источников загрязнения, выбросов и сбросов химических веществ, мест их нахождения; вероятной судьбы химических соединений в окружающей среде (распределение, транспорт, межсредовые переходы); мест проживания и видов деятельности экспонируемых популяций. Для каждого маршрута воздействия определяются точки воздействия (точки потенциального контакта человека с химическими веществами) и пути поступления (например, ингаляционный, пероральный, через кожу).
Таким образом, составными частями полного маршрута воздействия являются:
источник и механизм выброса химического вещества в окружающую среду;
среда распространения химического вещества (например, воздух, грунтовые воды);
место потенциального контакта человека с загрязненной окружающей средой (точка воздействия);
контакт человека с химическим веществом при потреблении воды, продуктов питания, дыхании и через кожные покровы.
Третий подэтап - количественная характеристика экспозиции предусматривает установление и оценку величины, частоты и продолжительности воздействий для каждого анализируемого пути, идентифицированного на втором под-этапе. Часто этот подэтап состоит из двух стадий: оценки воздействующих концентраций и расчета поступления.
Оценка воздействующих концентраций включает определение концентраций химических веществ, воздействующих на человека в течение периода экспозиции. Концентрация - это содержание конкретного загрязнителя в конкретной среде (например, воздушной) в единице ее объема (например, мкг/м 3 ) в определенный промежуток времени. Все замеры концентраций прямо или косвенно связаны с временным интервалом.
С учетом установленной дозы на следующем этапе оценки риска анализируется зависимость доза-эффект, связывающая величину воздействующей дозы токсичного вещества с вероятностью появления негативных последствий для здоровья человека.
• Дозовая зависимость. (Насколько токсично воздействие?)
Дозозависимая реакция организма обычно определяется экспериментально на уровне достаточно высоких, явно действующих доз, а оценка действия реального уровня загрязнения осуществляется методом экстраполяции. По мнению ряда авторов, задача описания всего многообразия и сложности процессов, протекающих в организме, может быть решена на основе фундаментальных закономерностей, которым подчиняются биологические системы. Из-за ограниченности существующих к настоящему времени знаний о механизме процессов, протекающих в организме, а также сложности математического аппарата, применяемого для описания токсических эффектов, получить точное и в то же время достаточно простое математическое выражение, которое связывает величину эффекта с уровнем и продолжительностью воздействия (зависимость доза-время-эффект), можно лишь в рамках определенных ограничений — как по механизму, так и по экспериментальным условиям. Общепринятыми являются две модели, описывающие зависимость в координатах доза — эффект.
Пороговая модель для неканцерогенных веществ предполагает наличие порога, ниже которого изучаемый фактор практически не действует. На рис. 15.1 показана зависимость в координатах доза-эффект для общетоксического воздействия. В ней представлены данные для некоего (гипотетического) ксенобиотика относительно его гепатотокси-ческого, эмбриотоксического и летального действий. Из рисунка видно, что первым, наиболее выраженным эффектом является воздействие на печень, которое реализуется уже при дозе 30 мг на 1 кг массы. При дозе 57 мг на 1 кг массы выражены все три эффекта. \^>ьо для животных составляет 87 мг на 1 кг массы. При дозе 15 мг/кг эффект не наблюдается и эта величина носит название максимальная недействующая доза (МНД) (англ. ТЧОЕЬ - N0 ОЬзегуей еггес18 Ьеуе1).
В некоторых исследованиях бывает весьма затруднительно определить данную величину, т.е. МНД. В этом случае пользуются другим параметром — минимальная действующая доза (МДД) (англ. ЬОЕЬ - Ьо^ез! ОЪзегуеа Ейес1з Ьеуе1). МНД в этом случае рассчитывают путем деления МДД на коэффициент запаса (Кд), равный 10.
Полученные экспериментальные результаты на лабораторных животных экстраполируют на человека с учетом того, что человек приблизительно в 10 раз более чувствительный организм. Это еще один коэффициент запаса. В целом суммарный коэффициент запаса не превышает 100.
В свою очередь, разделив МНД на коэффициент запаса (Кз), получают значение так называемой референтной дозы (КТО):
Беспороговая зависимость для веществ с канцерогенной активностью оценивает канцерогенные эффекты по беспороговому принципу. Это означает, что любые, даже самые малые концентрации могут приводить к злокачественному пе-
рерождению клеток. Это вполне объяснимо, исходя из того, что даже одна-единственная молекула ксенобиотика способна изменить процессы метаболизма в клетке, и это может вести к образованию опухоли. Процесс ее развития — многоступенчатый механизм, который может длиться несколько лет.
Графически эта зависимость описывается прямой линией (рис. 15.2), а математически — в виде линейной модели:
КР = ССПД • ПИКР(ППКР) -а,
где КР — дополнительный канцерогенный риск, т.е. риск возникновения неблагоприятного эффекта, определяемый как вероятность возникновения этого эффекта при заданных условиях; ССПД — среднесуточная поглощенная доза; ПИКР (ППКР) — значения потенциального ингаляционного или перорального канцерогенных рисков, т.е. единиц рисков, определяемых как фактор пропорции возрастания риска в зависимости от величины действующей концентрации (дозы) в (мг/кг) -1 или (мкг/м 3 )- 1 , т.е. в обратных единицах воздействия соответственно (табл. 15.1); а = 1 = 70/70 — величина, отражающая количество лет, в течение которых индивидуум подвергается воздействию при допущении, что он постоянно живет в изучаемом месте (70 лет), деленных на общее количество лет ожидаемой средней продолжительности жизни (70 лет).
Данные для оценки риска (стандарты ЕРА УЗ)
Следовательно, КР в течение всей жизни — функция трех основных факторов: суточной поглощенной дозы, рассчитываемой из концентрации ксенобиотика в воздухе, питьевой воде, продуктах питания; вероятности, что конкретное химическое соединение провоцирует образование опухоли; продолжительности воздействия.
• Оценка риска. (Насколько велик риск появления той или иной патологии?)
Заключительный этап — обобщение результатов предыдущих этапов. Он включает помимо количественных величин риска анализ и характеристику неопределенностей, связанных с оценкой, а также обобщение всей информации по оценке риска.
Существует четыре основных неопределенности:
исходная выборка баз данных;
неполнота использованных моделей.
В идеальном случае каждая неопределенность должна сопровождаться распределениями индивидуальной и обобщенной вероятности, из которых выводятся средние или худшие индивидуальные оценки негативного эффекта.
Оценка риска является одной из основ для принятия решений по профилактике неблагоприятного воздействия экологических факторов на здоровье населения, но не самим решением.
Другие необходимые для этого условия — анализ нерисковых факторов, сопоставление их с характеристиками риска и установление между ними соответствующих пропорций - входят в процедуру управления, являющуюся, как мы уже говорили, третьим этапом системы социально-гигиенического мониторинга.
Решения, принимаемые на такой основе, не являются ни чисто хозяйственными, ориентирующимися только на экономическую выгоду, ни чисто медико-экологическими, преследующими цель устранения даже минимального риска для здоровья человека или стабильности экосистемы без учета затрат на обеспечение такой ситуации. Другими словами, сопоставление медико-экологических, социальных и технико-экономических факторов дает основу для ответа на вопрос о степени приемлемости риска и необходимости
Читайте также: