osobennosti_vozdeystvia_zagryaznenia_atm osfernogo_vozdukha_na_zdorovye_naselenia _v_khanty-mansiyskom_avt_okr-3 (773574), страница 2
Текст из файла (страница 2)
на живые организмы.
Одними из опасных загрязнений являются твердые сульфаты, образующиеся при сжигании топлива.
Наиболее опасны для здоровья человека аэрозольные частицы. В их состав входит элементарный углерод (в виде сажи или графита), углеводороды, кислородосодержащие органические соединения (обычно ароматические углеводороды).
В результате атмосферных реакций оксидов азота образуется газообразная азотная кислота, которая нейтрализуется и переходит в нитраты. В конечном итоге они адсорбируются аэрозольными частицами или растворяются в каплях влаги. Вредность аэрозоля определяется количеством адсорбированных сульфатов или кислот.
Диоксид серы через стадию образования кислоты переходит в аммонийную соль — нейтральный сульфат аммония или бисульфит аммония. Анализ кислотных аэрозолей показал, что сульфат аммония составляет около 40%, серная кислота — 60%. В городах с повышенным загрязнением диоксидом азота в аэрозолях преобладает азотная кислота, при избытке аммиака в атмосфере она отсутствует.
При растворении газообразных кислот в каплях воды образуются кислотные туманы. Они насыщены диоксидом углерода (рН 5,6) и имеют капли размером (2—5,0) •10-3 мм.
При оценке действия аэрозолей на организм важно знать степень осаждения частиц в разных зонах дыхательного тракта и скорость очищения от них легкого в результате функционирования гладкой мускулатуры и мерцательных колебаний ресничек.
Сульфатные аэрозоли содержат частицы размером (3-6)•10-3 мм и слабо задерживаются носоглоткой. Проникновение аэрозольных частиц во многом сходно с задержанием частиц на влажных фильтрах — хорошо задерживаются частицы средних размеров, а мелкие и крупные — хуже. В носоглотке задерживается 25—40% аэрозолей, содержащих частицы размером (3-5)•10-3 мм. В легочную область попадает обычно 20—25% исходных частиц. Есть большая вероятность попадания через носоглотку в бронхи и бронхиолы частиц кислотных туманов.
Основная часть негигроскопичных частиц сульфатных аэрозолей, имеющих размер (10-30) •10-3 мм, и гигроскопические частицы размером менее 1•10-3 мм достигают альвеол. Продолжительность очистки от них в различных зонах дыхательного тракта составляет от нескольких часов до нескольких суток. За это время кислые компоненты растворяются и вступают в контакт с поверхностью. Самоочищение дыхательного тракта от твердых частиц может продолжаться от нескольких недель до нескольких лет. Большой вред организму наносит копоть, поскольку на ней сорбируется большое количество кислотных газов, что создает высокие локальные концентрации кислот.
Диоксид серы и в меньшей степени диоксид азота в силу высокой растворимости, в зависимости от интенсивности дыхания, достаточно хорошо поглощаются верхними дыхательными путями — до 80—95%. При ротовом дыхании степень задержки меньше. Остаточное количество диоксидов, попадающее в легкое, быстро растворяется в эпителиальной поверхности. При этом скорость десорбции невелика, только 15% от попавшего количества выдыхается сразу и не более 3% выводится с выдыхаемым воздухом за 15 минут после прекращения подачи диоксида. Озон, в отличие от диоксидов серы и азота, менее растворим и слабо (не более 40%) задерживается верхними дыхательными путями, а в легких остается около 10% озона. Глубина и интенсивность проникновения озона пропорциональны его концентрации в воздухе.
Детально определить повреждающее действие указанных веществ на организм человека невозможно, поэтому кратко описаны результаты испытаний на животных.
Летальность дозы аэрозолей серной кислоты определяется видом и возрастом животного; наиболее чувствительны морские свинки, особенно молодые особи; летальный исход наблюдается при концентрации частиц 8000 мкг/м3 и размере 1•10-3 мм.
Раздражающее действие аэрозолей серной кислоты выше, чем сульфатов. При кратковременном действии нарушается частота дыхания. Наиболее показательны случаи длительного воздействия загрязнений. При концентрации серной кислоты 250 — 380 мкг/м3 в течение 2 - 4 месяцев (часовая экспозиция в день) у кроликов и обезьян наблюдается повышенная реакция на ацетилхолин, в последующие 8 месяцев их состояние сильно ухудшается и только через 12 месяцев стабилизируется активность гладкой мускулатуры.
При воздействии диоксида серы наблюдается как гипертрофия (утолщение и увеличение органов), так и гиперплазия (изменение общего числа клеток в эпителии).
На основании результатов экспериментов с обезьянами сделан вывод, что увеличение клеток на периферии бронхов и усиленное слизеотделение можно считать тестом на патогенез легких. Аналогичные закономерности выявлены для курильщиков. Кислотные аэрозоли нарушают деятельность альвеолярных макрофагов, очищающих легкие от твердых частиц.
Диоксид серы, попадая в легкие, быстро растворяется в крови и распространяется по кровеносной системе. Детоксикация его происходит, главным образом, в печени под действием ферментов, переводящих сульфит в сульфат, который более безопасен и выводится из организма. Диоксид вызывает бронхоспазм, активизирует слизеотделение, изменяет фагоцитоз. У крыс заметное поражение легких наблюдается при относительно небольших концентрациях (160 мкг/м3, 7 ч/день, 15 дней). У обезьян при длительном воздействии диоксида серы увеличивается число заболеваний раком.
Действие диоксида азота несколько отличается от действия диоксида серы. Проникая в легкие, он может растворяться в кровеносной системе, однако будучи сильным окислителем, он непосредственно поражает легочные ткани. Высокая скорость проникновения диоксида азота в отдельные части легких установлена экспериментами с меченым диоксидом. В бронхах и альвеолах проявляются патологические изменения уже при концентрациях, реально наблюдаемых в городах. Симптомы напоминают эмфизему легких, у мышей это наблюдается при концентрации 100 б.д. в течение 6 месяцев.
Особенно чувствительны к диоксиду азота тонкие чешуйчатые клетки, осуществляющие газообмен, и ресничные клетки в верхней части дыхательного тракта, наблюдается сокращение их числа и активности. В то же время, под действием диоксида азота активизируются ферменты легких: у животных с пониженным содержанием витамина Е в рационе функции легких нарушаются гораздо чаще, чем у животных со сбалансированным рационом.
Из изложенного следует, что хорошими протекторами дыхательной системы при воздействии диоксида азота являются антиоксиданты. Сильный отрицательный синергический эффект возникает при наличии озона. Диоксид азота вызывает не только изменения клеток и тканей, но и понижает бактериальную защиту легких (подверженность инфекциям); нарушаются процессы простагландинового пентабарбиталового метаболизма. Эти отрицательные ситуации возникают при концентрациях диоксида азота 100 — 250 б.д., что соответствует его концентрации в городах.
В повседневной жизни человек подвержен комплексному воздействию загрязняющих веществ, поэтому особый интерес представляют исследования их синергического действия. Синергический эффект усиления действия диоксида серы в присутствии аэрозолей хлорида железа и сульфата магния обусловлен более быстрой реакцией окисления диоксида в серную кислоту. При совместном действии аэрозолей сульфата цинка, сульфата аммония и озона нарушается синтез коллагена и снижаются защитные свойства легких к инфекциям, диоксид азота усугубляет эти процессы.
Длительное моделирование воздействия смесей диоксидов серы и азота, озона и кислотного аэрозоля (3 года) на самках собак приводит к гиперплазии и потере активности ресничек; повреждение клеток паренхимы продолжается в течение 2 лет по окончании эксперимента.
Действие диоксида серы на дыхательную систему человека аналогично описанному опыту на животных. У здоровых людей бронхоспазм может наступить при кратковременном (трехминутном) воздействии концентрации выше 750 б. д. (2600 мкг/м3), а у астматиков даже небольшая концентрация (100 б. д. в результате 10-минутной экспозиции) вызывает приступ.
При небольших концентрациях оксидов азота и серы, а также озона самочувствие организма может не меняться, однако меняется активность дыхательной системы.
Контрольными тестами с ацетилхолином установлено, что активность бронхов меняется при концентрации диоксида серы 110 б.д., озона —250 б.д., диоксида азота — 500 б.д. В случае озона важна физическая нагрузка — в спокойном состоянии (1 ч экспозиции) самочувствие не ухудшается при концентрации менее 300 б.д., при активной физической работе — менее 180 б.д. Систематическое воздействие рассматриваемых соединений независимо от доз приводит к ухудшению активности легких и снижению устойчивости к инфекциям.
Здоровье населения в Ханты-Мансийском Автономном округе.
Состояние атмосферного воздуха в автономном округе оценивается как неблагополучное. Загрязненность атмосферного воздуха химическими веществами, в т.ч. веществами, имеющими высокий токсигенный и канцерогенный потенциал: окислы азота (10,5% совокупного выброса), взвешенные вещества (17,3%), углеводороды (18,2%), формальдегид (0,03%), мышьяк, хром (менее 0,01%).
В 2011 году совокупный выброс вредных веществ в атмосферу составил около 110 тыс.тонн. Плотность выбросов достигла 0,2 тонны на км2.
Отмечено достоверное превышение среднемноголетних показателей общей заболеваемости населения округа относительно РФ, в том числе по классам болезней: системы кровообращения, эндокринной системы, костно-мышечной системы, новообразований, органов дыхания, травм и отравлений.
Из отдельных болезней обращает на себя внимание рост заболеваемости бронхиальной астмой и сахарным диабетом во всех группах населения (дети, подростки, взрослые), что в сочетании с высокой распространенностью новообразований свидетельствует о нарастании среди населения округа удельного веса лиц с дефектами (в том числе изменением реактивности) иммунной и эндокринной систем.
Благодаря применению методологии оценки риска здоровью населения на примере аэрогенного воздействия окислов азота и пыли, перорального поступления хлорорганических веществ из питьевой воды установлено, что вероятность нарушения здоровья населения, в первую очередь заболеваемости, на отдельных территориях области зависит от комбинации факторов среды обитания. Определены территории округа с высоким риском возникновения отдельных нозологий. В частности, установлено, что действующие концентрации загрязнителей атмосферного воздуха определяют низкий уровень канцерогенного риска и высокий уровень риска возникновения не канцерогенных заболеваний органов дыхания, главным образом за счет мелкодисперсных фракций пыли (при РМ10 HQ=0,407; при РМ2,5 HQ=0,747; среди детей – соответственно 0,093 и 0,18).
Величина атрибутивного риска болезней органов дыхания составляет 14,5%, в том числе среди детей – 51%, взрослых – 13,5%. Прямая корреляционная связь между плотностью совокупного выброса и заболеваемостью населения по классу болезней органов дыхания как среди детей (r=0,607; P>95%), так и взрослых (r=0,541; P>95%) подтверждает влияние загрязнения атмосферы на заболеваемость.
Долевой вклад атмосферного воздуха в гигиеническое неблагополучие отдельных территорий составляет 9,7-25,1%. Загрязнение атмосферного воздуха является фактором риска для 75,8% населения. Гигиеническое неблагополучие атмосферного воздуха связано с заболеваемостью детей по классам болезней нервной системы, органов чувств, органов дыхания, заболеваемостью в перинатальном периоде, от внешних причин; взрослых – инфекционных и паразитарных, новообразований, болезней эндокринной системы, нервной системы, системы кровообращения, органов дыхания, осложнения беременности, родов и послеродового периода, последствий внешних воздействий.
Динамика показателей общей заболеваемости по Ханты-Мансийскому автономному округу в связи с влиянием факторов среды обитания с 2010 года по 2012 год
Данные представленной таблицы измеряются в кол. людей заболевших на кол. больниц в округе
| Группа болезней | Среди детей (0 – 14 лет) | Среди подростков | Среди взрослых |
| Всего, В том числе: | 2455,72 до 2525,33 рост | 1877,19 до 2045,97 рост | 1296,37 до 1380,75 рост |
| По инфекционным и заболеваниям | 124,33 до 121,49 снижение | 65,35 до 61,07 снижение | 109,99 до 102,43 снижение |
| По болезням эндокринной системы, обмена веществ и иммунитета | 27,52 до 33,28 рост | 57,09 до 64,33 рост | 66,65 до 80,62 рост |
| По болезням крови и кроветворных органов | 22,69 до 22,07 снижение | 9,24 до 10,62 рост | 8,70 до 11,53 рост |
| По болезням кожи и подкожной клетчатки | 108,58 до 120,81 рост | 94,86 до 107,27 рост | 51,38 до 60,03 рост |
| По врожденным аномалиям | 28,07 до 28,14 рост | 13,89 до 13,43 снижение | 1,46 до 1,49 рост |
| По болезням органов дыхания | 1361,93 до 1410,58 рост | 637,81 до 780,94 рост | 177,71 до 166,53 снижение |
| Болезни нервной системы и органов чувств | 91,69 до 94,03 снижение | 95,75 до 105,46 рост | 31,23 до 37,81 рост |
За период с 2010 года по 2012 год отмечается рост общей заболеваемости и снижение по всем классам заболеваний среди детей (0-14 лет), кроме, болезням эндокринной системы, обмена веществ и иммунитета, болезням кожи и подкожной клетчатки, врожденными аномалиями, болезней органов дыханием.
Среди подростков (15-17 лет) отмечается рост общей заболеваемости и снижение по всем классам заболеваний, кроме, болезням эндокринной системы, болезни крови и кроветворных органов, болезни нервной системы и органов чувств, болезни кожи и подкожной клетчатки, и болезней органов дыхания.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
