Гигиенические аспекты обеспечения экологической безопасности и региональная система управления природоохранной деятельностью

Актуальность проблемы.

Среди факторов, формирующих здоровье населения, существенную роль играет качество среды обитания — социально-гигиенические условия и состояние окружающей природной среды (Беляев Е.Н., 1999; Потапов А. И., 2000; Онищенко Г. Г., 2003). Санитарно-гигиеническая и экологическая ситуация в большинстве населенных пунктов Оренбургской области остается неудовлетворительной. Чаще всего, эта ситуация связана с постоянным превышением предельно-допустимых концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе, продуктах питания, питьевой воде и воде поверхностных водоемов, почве. Наиболее высокий уровень антропогенного загрязнения отмечается в городах Медногорске, Орске, Но-вотроицке, Кувандыке и Оренбурге, где концентрация вредных веществ в окружающей природной среде значительно превышает допустимые уровни, что приводит к возникновению критической экологической ситуации (Боев В.М., 1994,1997,1998, 2000, 2002; Быстрых В. В., 2000).

Интенсивное антропогенное загрязнение объектов окружающей среды, включая атмосферный воздух, воду открытых водоемов и подземных источников водоснабжения, почву напрямую и опосредовано оказывает воздействие на организм человека, вызывая комплекс экологически обусловленных заболеваний. Среди отдаленных последствий воздействия на человека загрязнений окружающей среды особое место занимают злокачественные опухоли (Заридзе Д.Г., 2001).

Заболеваемость населения, в том числе и злокачественными новообразованиями, как один из критериев оценки качества среды обитания в новых экономических условиях, приобретает все большую социальную значимость и может использоваться как важный элемент при оценке санитарно-эпидемиологического неблагополучия населения в каждом конкретном регионе.

Вместе с тем, на региональном уровне и, в частности по Оренбургской области, недостаточно сравнительного аналитического материала, характеризующего состояние антропогенного химического загрязнения селитебных территорий, не проведено ранжирование территориальных образований по распространенности онкологической патологии и смертности от злокачественных новообразований. Кроме того, отсутствуют данные по идентификации химических канцерогенов среды обитания на урбанизированных и сельских территориях, комплексного анализа канцерогенной нагрузки при многосредовом воздействии на население с учетом биологической аккумуляции и с оценкой канцерогенного риска, нет обоснования существующей системы управления природоохранной деятельностью на региональном и муниципальном уровнях и не определены пути ее совершенствования в новых экономических условиях.

Перечисленный круг нерешенных вопросов определил актуальность и составил цель и задачи настоящей работы.

Цель и задачи исследования

.

Цель работы — комплексная оценка природных и антропогенных канцерогенных факторов и условий риска онкозаболеваний у населения агропромышленного региона, научное обоснование региональной системы управления природоохранной деятельностью.

Для достижения указанной цели в работе были поставлены следующие задачи:

1. Провести комплексную гигиеническую оценку химического загрязнения селитебных территорий Оренбургской области с выявлением приоритетных загрязнителей.

2. Осуществить идентификацию и провести количественный анализ химических канцерогенов в атмосферном воздухе, почве, бытовой пыли, питьевой воде, пищевых продуктах, их содержание в биологических средах (волосы, кровь) у населения.

3. Рассчитать уровни дополнительного канцерогенного риска для здоровья населения.

4. На основе эпидемиологического анализа онкологической заболеваемости и смертности определить значимость комплекса факторов среды обитания для здоровья и экономического ущерба от заболевания различных групп населения. 5. Провести анализ эффективности системы управления природоохранной деятельностью на региональном и муниципальном уровнях, разработать пути совершенствования системы, принятия гигиенически обоснованных управленческих решений по снижению канцерогенной антропогенной нагрузки в новых экономических условиях.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования Основное научное значение диссертационной работы заключается в том, что впервые обобщены и представлены материалы, характеризующие закономерность формирования загрязнения среды обитания основными химическими канцерогенами сельских и городских территориальных образований Оренбургской области в условиях меняющейся социально-экономической ситуации. Приоритетными факторами, определяющими канцерогенную опасность для населения промышленных городов, являются рост загрязнения атмосферного воздуха, питьевой воды, для сельских территорий — природные биогеохимические условия, продукты питания и загрязнение почвы.

С применением методики оценки риска здоровью населения проведена идентификация химических канцерогенов и оценка их экспозиции в условиях многосредового воздействия на организм населения, на уровне микротерриторий, территорий и региона. Научно обоснованы приоритетные канцерогены, подлежащие контролю в среде обитания территориальных образований и канцерогены-биомаркеры экспозиции у детского населения для гигиенической диагностики в системе социально-гигиенического мониторинга.

По результатам комплексного медико-статистического анализа установлены основные тенденции в динамике онкопатологии у населения и потенциального риска от воздействия антропогенных факторов. Определены экономические показатели ущерба здоровью населения. Установлены территориальные и региональные особенности формирования онкопатологии, обоснованы конкретные профилактические мероприятия программно-целевого характера, интеграции социально-гигиенического и экологического мониторинга, предложена новая система организации информационно-аналитического обеспечения на основе геоинформационных технологий на микротерриториях, территориях муниципальных образований и субъекта федерации и пути совершенствования системы управления.

Практическая значимость Проведенные многолетние комплексные исследования позволили установить канцерогенный риск здоровью населения агропромышленного региона от воздействия природных и антропогенных изменений окружающей среды на примере Оренбургской области, что определило первоочередные профилактические мероприятия.

Обоснована ориентировочная шкала оценки почв по суммарному показателю загрязнения канцерогенами.

Даны предложения по оптимизации системы эколого-гигиенического мониторинга за состоянием окружающей среды.

Определены наиболее неблагополучные территории по различным критериям оценки и с учетом комплекса факторов.

Результаты исследования являются основанием для оптимизации региональной системы социально-гигиенического мониторинга в части включения приоритетных канцерогенов в список обязательного контроля.

Созданы компьютерные базы данных социально-гигиенического и экологического мониторинга Оренбургской области.

Проведенная работа обеспечила совершенствование мероприятий по улучшению взаимодействия центров Госсанэпиднадзора с другими природоохранными структурами, что способствовало улучшению уровня санитарно-эпидемиологического благополучия населения.

Внедрение результатов в практику Результаты исследования были использованы при составлении следующих инструктивно-методических документов:

• Распоряжение Главы администрации Оренбургской области «О создании информационной системы «Комплексный территориальный кадастр природных ресурсов Оренбургской области» от 28.04.98 г. №−725-р;

• Областная программа «Вода питьевая по Оренбургской области (2000;2004гг.), утв. Законодательным Собранием области от 17.11.1999 г. № 390;

• Областная программа «О неотложных мерах по обеспечению санэпидблагополучия, профилактики инфекционных и неинфекционных заболеваний (2001 — 2004гг.), утв. Законодательным Собранием области от 25.10.2000 г. № 720;

• Федеральная целевая программа «Экология и природные ресурсы России (2002;2010)», утв. Постановлением Правительства Российской Федерации от 07.01.2001 г. № 860;

• Областная программа «Оздоровление экологической обстановки и населения Оренбургской области в 2001;2003гг.», утв. Постановлением Главы администрации области от 26.05.2001 г. № 96-П;

• Областная программа «Восстановление и охрана водных объектов Оренбургской области в 1999;2003 гг.», утв. Законодательным Собранием области от 31.10.2001 г. № 349.

• Постановление Главы администрации Оренбургской области «О региональном плане действий по охране окружающей среды Оренбургской области» от 18.06.2002 г. № 94-П;

• Областная программа «Оздоровление экологической обстановки и населения Оренбургской области в 2003 — 2005гг.», утв. Постановлением Главы администрации области от 21.01.2003 г. №−13-П;

• Областная программа «Отходы», утв. Законодательным Собранием области от 26.02.2003 г. № 110.

Материалы диссертации были использованы при подготовке и издании:

• Информационно-методических материалов «Вода и здоровье: проблемы и решения» — Оренбург: администрация Оренбургской области, 1998;

• Аналитического обзора «Здоровье населения в Оренбургской области» — Оренбург, ОГМА, 2000;

• Аналитического доклада «О ходе реализации федеральных целевых экологических программ за период их действия (по 2000 год включительно) — Москва: Госэкоцентр Министерства природных ресурсов Российской Федерации, 2001;

• Красная книга почв Оренбургской области. — Екатеринбург, УРО РАН, 2001;

• Информационно-аналитических ежегодников «Охрана окружающей среды Оренбургской области» под редакцией В. Ф. Куксанова. -Оренбург, 2000, 2002, 2003.

Методические подходы к оценке природно-обусловленных рисков здоровью населения опубликованы в информационном бюллетене Федерального центра Госсанэпиднадзора МЗ РФ (Москва, 2002).

Федеральным институтом промышленной собственности Российского агентства по патентам и товарным знакам выдан патент РФ с формулой изобретения — способ очистки и одновременного обеззараживания воды (99 104 268/12(4 178)) от 25.10.2000 г.

По материалам исследований издано 3 монографии. Цикл работ по медико-гигиеническим и экологическим аспектам охраны здоровья населения Оренбургской области удостоен звания «лауреата премии администрации Оренбургской области в сфере науки и техники» за 2002 год, Золотым дипломом за научную работу по направлению «Экология биосферы» (Москва, 2001).

Результаты исследований использовались Департаментом охраны окружающей среды и экологической безопасности Министерства природных ресурсов РФ (акт внедрения от 12.04.01), Главным управлением природных ресурсов и охраны окружающей среды и экологической безопаси ности Министерства природных ресурсов РФ по Оренбургской области (акт внедрения от 19.03.03), ФГУП «ЦНИИцветмет экономики и информации (акт внедрения от 22.03.01), УралНИИ «Экология» (акт внедрения от 17.04.01). Методические разработки использовались Центрами государственного санитарно-эпидемиологического надзора различных уровней: ЦГСЭН в Оренбургской области (акт внедрения от 26.02.03), ЦГСЭН в г. Оренбурге (акт внедрения от 10.04.03).

Материалы диссертации используются в учебном процессе в Оренбургской медицинской академии (акт внедрения от 08.04.03), включены в программу курсов усовершенствования санитарных врачей, врачей-лаборантов, помощников санитарных врачей в Оренбургской области.

Апробация работы Основные положения диссертации доложены и обсуждены на международных, всероссийских, межрегиональных и региональных конференциях: международной конференции «Экологическая безопасность регионов и рыночные отношения» (Москва, 1994), международной конференции «Эко-лого-гигиенические аспекты охраны окружающей среды и здоровья населения» (Алматы, Казахстан, 1994), международном симпозиуме «Степи Евразии: сохранение природного разнообразия и мониторинг состояния экосистем» (Оренбург, 1997), третьей международной конференции «Пилотируемые полеты в космос» (Звездный городок, 1997), международной конференции «Инновационные процессы в образовании, науке и экономике России на пороге XXI века» (Оренбург, 1998), третьем международном конгрессе «Вода: экология и технология» (Москва, 1998), международной конференции «Приморье в Баренцевом регионе. Экономика, экология, культура» (Архангельск, 2000), 5-й международной конференции «Экология и развитие стран Балтийского региона» (Кронштадт, Котка, 2000), международном симпозиуме «Степи Северной Евразии: стратегия сохранения природного разнообразия и степного природопользования в XXI веке» (Оренбург, 2000), международном форуме по проблемам науки, техники и образования (Москва, 2001), международном экологическом форуме «Инвестиции в экологию — шаг в будущее» (Москва, 2001), республиканской конференции «Проблемы экологического мониторинга» (Уфа, 1995), российской конференции «Сертификация и управление качеством экосистем на Южном Урале» (Оренбург, 1997), российской конференции «Проблемы степного природопользования и сохранения природного разнообразия» (Оренбург, 1998), российской конференции «Оптимизация природопользования и охраны окружающей среды Южно-Уральского региона» (Оренбург, 1998), Всероссийской конференции «Среда обитания и здоровье населения» (Оренбург, 2001), межрегиональной конференции «Здоровье молодежи на рубеже XXI века» (Уфа, 2000), региональной конференции «География, экономика и экология Оренбуржья» (Оренбург, 1994). Материалы исследований были представлены на Пленуме межведомственного научного Совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РФ (Москва, 2000, 2001, 2002), областном семинаре с участием международного консультационного центра по оценке риска «Оценка риска воздействия факторов окружающей среды на здоровье населения. Управление риском» (Оренбург, 1998).

Личный вклад автора.

Автору принадлежит идея комплексного эколого-гигиенического исследования распространенности в среде обитания канцерогенов и состояние здоровья населения, определены цели, задачи, объем, выбраны объекты и методы исследования, разработана концептуальная модель и методическая схема обеспечения исследования. Автор принимал личное участие в сборе исходных данных, статистической обработке материалов. Отдельные исследования (определение элементов и анализ в биосредах у детей) выполнены совместно со специалистами других организации, за что автор выражает благодарность. Автором лично проведен анализ эффективности системы управления природоохранной деятельностью, разработана и внедрена методология оценки экономического и социально-гигиенического риска здоровью населения.

Участие автора в сборе материала для исследования более 80%, в анализе и внедрении результатов -100%.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 58 научных работ, в том числе 3 монографии.

Основные положения, выносимые на защиту.

1.Приоритетные показатели в оценке и прогнозировании регионального уровня химических канцерогенов в среде обитания и биологических средах, формирующие риск возникновения онкологических заболеваний у населения агропромышленного региона.

2.Региональные и внутритерриториальные особенности формирования онкологической заболеваемости, инвалидизации, смертности в агропромышленном регионе.

3.Приоритетные биомаркеры экспозиции и особенности гигиенической диагностики канцерогенного риска для населения урбанизированных и сельских территорий.

4.Единство гигиенических и эпидемиологических методов на попу-ляционном уровне формируют доказательную базу «онкопатология — эко-зависимая болезнь». б. Экономическая и социально-гигиеническая эффективность системы управления природоохранной деятельностью в субъекте РФ.

Объем и структура работы.

Диссертация изложена на 316 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, 5 глав собственных исследований, заключения, выводов и практических рекомендаций. Диссертация иллюстрирована 75 таблицами, 58 рисунками. Указатель литературы содержит 364 источника, из них работ 170 отечественных и 194 иностранных авторов. Материалы приложений включают документы, подтверждающие практическую значимость работы.

ВЫВОДЫ.

1. Установлены приоритетные химические канцерогены в среде обитания сельского и городского населения, формирующие реальный риск воздействия в конкретных условиях. Приоритетными канцерогенами для области по всем средам (атмосфера/снег, почва, питьевая вода, продукты питания) являются никель, свинец, кобальтв Восточном регионе — кобальт, никель, свинец, хром: в Западномсвинец, бериллий, кобальтв Центральном — кобальт, свинец, хром. Из регионов комплексная канцерогенная нагрузка на среду обитания и население наиболее высокая в Восточном — в 2 раза выше других. Суммарный показатель канцерогенов в промышленных городах в 4 раза выше сельских территорий.

2. Идентификация химических канцерогенов в среде обитания позволила выделить приоритетные факторы среды, представляющие наибольшую опасность для здоровья населения. Для Восточного региона приоритетными в порядке значимости является загрязнение атмосферного воздуха (снег), почвыЗападного и Центрального — атмосферный воздух (снег) и продукты питания. Приоритетные канцерогены в продуктах питания Восточного региона — никель, хромЗападного — хром, свинец, кадмийЦентрального — хром, свинец, кадмий, никель.

3. Определены уровни биоаккумуляции (волосы, кровь) никеля, хрома, кобальта, свинца, кадмия у детского населения. Содержание никеля и кобальта в 2−6 раз выше у детей Восточного регионахрома достоверно выше в Западном и Центральном. У городских детей кратность превышения относительно сельских составляет по никелю, кадмию, кобальту — 3−5- хром в 2 раза выше у детей сельских территорий, уровень свинца достоверно не отличался. Сформировавшийся уровень загрязнения среды обитания территорий химическими канцерогенами коррелируется с особенностями их биоаккумуляции в организме, а их количественные показатели могут использоваться как маркеры биоэкспозиции.

4. Суммарный канцерогенный риск для населения области с учетом комплексного поступления канцерогенов составил 6,06−10−4 и на 98,5% формировался за счет перорального поступления канцерогенов. Ведущее значение имело загрязнение пищевых продуктов (высокая приоритетность). Дополнительный канцерогенный риск от загрязнения атмосферного воздуха, питьевой воды и почвы имел среднюю приоритетность с общим вкладом 1,5%.

5. Популяционные показатели, характеризующие онкологическую патологию населения имели тенденцию к росту, превышали Российский уровень. Выделены группы риска (население городов) и территории высокого риска города Медногорск, Новотроицк, Оренбург и сельские территории в Центральном регионе Шарлыкский, Новосергеевский, Переволоцкий, Саракташский районы, а также Бузу-лукский район расположенный в Западном регионе.

6. Установлено, что ориентировочный вклад дополнительного канцерогенного риска от изученных факторов в формирование онкозаболе-ваемости в Оренбургской области составил 20,9% и был обусловлен алиментарным поступлением канцерогенов. В административном центре области его вклад — 26,34%, за счет большего воздействия аэрогенных факторов.

7. При анализе возможных связей с загрязнением атмосферного воздуха в городах области установлены прямые сильные корреляционные зависимости: содержание бенз (а)пирена — онкоинвалид-ность (г = 0,991), содержание сероводорода — онкозаболеваемость (г = 0,829), содержание бенз (а)пирена — онкозаболеваемость (г = 0,790), содержание диоксида азота — онкосмертность (г = 0,733), содержание кадмия — онкозаболеваемость (г = 0,701). Полученные связи могут отражать как прямое канцерогенное воздействие, так и модифицирующее. Не исключено, что в данном случае диоксид азота и сероводород выступают как маркеры не изученных канцерогенов.

8. Эффективность системы управления природоохранной деятельностью включает комплекс профилактических мероприятий на основе интеграции социально-гигиенического, экологического мониторинга, взаимодействия других ведомств (природоохранных, медицинских, социальных и др.) при условиях совершенствования нормативно-правового обеспечения, объединенных в единую целевую программу на федеральном и региональном уровнях.

9. Потенциальный экономический ущерб, связанный с канцерогенным риском здоровью населения составляет 30,6 млн. рублей в год. Эффективность профилактических мероприятия, реализованных в рамках единой целевой программы на уровне субъекта федерации позволила получить предотвращенный экологический ущерб в сумме 1472,6 млн. рублей за счет выполненных воздухо-охранных мероприятий, сокращения сброса сточных вод и накопления промышленных отходов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Результаты собственных исследований и данных литературы о распространенности химических канцерогенов в среде обитания и состояния онкозаболеваемости представляется особенно актуальными не только в медицинском, но и в социально-экономическом аспектах. Есть все основания рассматривать злокачественные новообразования как экологически зависимые заболевания. Поэтому, одной из задач работы явилось описание всех возможных источников загрязнения среды обитания канцерогенами и путей поступления их в организм человека, используя популяционно-географический подход.

Были выявлены приоритетные канцерогены среды обитания, определены их пути поступления.

Определены тенденции и уровни вероятностного эпидемиологического риска онкологической заболеваемости и ее исходов (инвалидиза-ция и смертность).

Установлены связи популяционных характеристик онкологической патологии с загрязнением атмосферного воздуха в городах области, которые могут отражать как прямое канцерогенное воздействие, так и модифицирующее. Не исключено, что в данном случае диоксид азота и сероводород выступают как маркеры не изученных канцерогенов.

Проведено эпидемиологическое ранжирование территорий области по уровню онкологической заболеваемости, инвалидности, смертности в разрезе экономических регионов, административных территориальных образований, городских и сельских территорий.

Основным выводом данной работы следует считать необходимость максимального расширения изучения канцерогенов во всех объектах среды обитания, выделение приоритетных ксенобиотиков в регионах для включения в социально-гигиенический мониторинг окружающей среды. Выяснение таких приоритетных канцерогенных факторов является одной из основных задач онкогигиены и исследований по оценке риска воздействия окружающей среды на здоровье населения.

Использование методологии оценки риска позволяет провести и анализ экономической эффективности проводимых работ по охране окружающей среды и определить приоритетность принимаемых управленческих решений. Своевременность и качество принимаемых законодательных, нормативно — правовых документов и управленческих решений на уровне субъекта Российской Федерации зависит в свою очередь от наличия в структуре исполнительной власти региона специального органа по охране природы и мониторингу окружающей среды.

Эффективность системы управления природоохранной деятельностью определяется скоординированностью действий исполнительной власти, государственной санитарно-эпидемиологической службы и природоохранных организаций, территориальной значимостью принимаемых решений, концентрацией финансовых средств и их целевого использования на выполнение природоохранных программ федерального и регионального уровней, положительной динамикой экологического состояния объектов окружающей среды и неблагополучных в экологическом отношении территорий, состоянием здоровья населения.

Касаясь некоторых частных проблем, следует отметить, что оценка дозовой нагрузки, биоаккумуляция канцерогенов в организме, модифицирующее действие других факторов, в частности физических, требуют особого рассмотрения и дальнейшего анализа.

Не вызывает сомнений внедрение первичной профилактики для предупреждения развития злокачественных новообразований несмотря на существующие неопределенности в отношении отдельных канцерогенов и путей их поступления в организм.

Суммарный годовой экономический ущерб от экологически зависимой онкологической заболеваемости населения области (1266,5 дополнительных случаев в год), составил более 30,6 млн руб. При этом наиболее высокий ущерб формировался за счет загрязнения поллютантами продуктов питания — 96,8% от общего ущерба.

Проведение подобных расчетов позволяет выделить приоритетные по образованию экономического ущерба факторы, поллютанты и дает возможность обосновать программы управления природоохранной деятельностью и системой охраны здоровья.

Проведение расчета экономических показателей риска возникновения других нозологических форм заболеваний дает возможность определить предельные расходы на управление совокупными рисками здоровью населения конкретной территории. Определение количественных характеристик рисков здоровью населения (канцерогенных, неканцерогенных, элементдефицитных рисков развития инфекционной патологии и т. п.) позволяет устанавливать экономические зависимости в системе управления здоровьем населения в целом.

Предельные величины экономически оправданных расходов на управление риском определяются на основе установленной зависимости с учетом показателей социальной эффективности и имеющимися бюджетными ограничениями.

Далее на основе выделенных предельных расходов проводится выбор метода управления риском.

Наличие неопределенностей в определении количественных характеристик риска здоровью, не только предопределяет, и обязывает лица, принимающие решения к диверсификации — распределению риска одновременно по всем возможным путям управления.

По формам и путям воздействия на риск все способы воздействия на него, можно разделить на 3 основные группы — снижение, сохранение и передача риска.

Снижение риска подразумевает уменьшение вероятности наступления неблагоприятных последствий (уменьшение ущерба). Возможен и вариант исключения риска (полное отсутствие). Чаще всего снижение достигается при помощи проведения организационно-технических или административных (правовых) мероприятий. Применительно к риску здоровью людей от загрязнения окружающей среды это может быть техперевооружение производства, его перепрофилирование, отселение людей из «зон риска» организация контроля и т. д.

Сохранение риска на существующем уровне не означает полное игнорирование его существования, при этом выборе может быть создана система финансовых компенсаций для подвергающихся риску заболеваний, организация реабилитационных медицинских мероприятий, финансовое регулирование ответственности (налогообложение, квотирование, лицензирование) и т. д.

И, наконец, передача риска, означает передачу ответственности за него третьим лицам. Вариантом передачи риска может быть страхование (гражданской ответственности организаций, являющихся источниками риска).

Таким образом комплексная оценка природных и антропогенных канцерогенных факторов и условий канцерогенного риска, онкологической патологии у населения агропромышленного региона, экономического ущерба позволила научно обосновать региональную систему управления природоохранной деятельностью и ее координацию с задачами социально-гигиенического мониторинга.