Эл состояние атм воздуха характеризуют : 1.Ионизация –распад газовых молекул и атомов под влиянием ионизаторов (рад. излучение почвы и воздуха, УФ излучение солнца, распыление воды и т.д.) В атм-ре непрерывно обр-ся ионы, и уничтожаются, при соединении ионов противоп знака –> ионизационное равновесие. Число ионов, образ-ся в 1мл газа в ед времени – интенсивность ионизации. Ионы: легкие (аэроионы) и тяжелые. Ионизационный режим возд среды определяется отношениями: а) числа тяжелых/легких ионов, б)кол-во полож/отриц ионов (коэф. униполярности).Чем грязнее воздух, тем > этот коэф-т. Для чел-ка отр. ионы полезнее. 2.Эл поле Земли: атм-ра -полож. полюс, земля-отр.полюс. Напряж-ть эл поля земли- ок.130В/м, атм-ры – зависит от сезона и погоды (ок. 100-260В/м). Ток ионов направлен вертикально к земле. 3.Естественная радиоактивность:в воздухе– радиоакт в-ва естеств и искусств происхожд-я.(радон, торон, радий). Они: из почвы,космоса. Влияние на орг-м радиации изучает радиац. гигиена.4.Грозовая электрика:при грозе величина эл поля земли может достигать от -2000 до +1800В/м и значения быстро меняются в течении неск часов.
8.Газовый состав воздуха жилых помещений определятся газовым составом приточного атмосферного воздуха и веществами загрязнителями. Вклад атмосферного воздуха в суммарную химическую нагрузку составляет 20-36%. Показатель чистоты воздуха – углекислый газ. Оптимальное содержание 0,1%. Для компл оценки загрязнения помещения используют интегральный показатель по органическим соединениям воздуха, а так же ПДК различных хим веществ. Наиболее важным элементом санитарного благоустройства жилища является воздушный куб(объем воздуха на человека). Архитектурно-планировочные решения жилища должны обеспечить комфортную внутреннюю среду помещений. Это обеспечивается свойствами строительных материалов, а так же вентиляцией и отоплением. Поддержения тепла в помещении в холодное время года обеспечивается отоплением. Существует местное и центральное. Местное отопление дровами, газом, углем менее экономично и гигиенически не оправдано. Центральные системы этих недостатков не имеют. Используется водяное отопление, которое прогревает воздух конвективным путем при t радиаторов не выше 70 градусов. Важную роль в создании благоприятных условий играет вентиляция. В современных квартирах осуществляется комбинированная система вентиляции(вытяжная и приточная). Недостаточная вентиляция приводит к накоплению токсических продуктов горения газа, повышению влажности воздуха, t, увеличению содерж тяжелых ионов.
9. Химический состав воздуха, его влияния на организм:
Кислород-20,93%, аргон- 0,94, углекислота- 0,03, азот- 78,10, водяные пары- различное количество. При падении парциального давления кислорода, что наблюдается при подъеме на высоту, возможны явления кислородного голодания. Снижение парциального давления до 50-60 мм.рт.ст обычно несовместимо с жизнью, выше 600 мм.рт.ст ведет к развитию патологических процессов в организме- уменьшение емкости легких, отеку легких и пневмонии.
Азот является разбавителем кислорода. Повышенное содержание во вдыхаемом воздухе способствует наступлению гипоксии и асфиксии, увел до 93%-смерть. Обладает наркотическим действием, роль в происхождении кессонной болезни.
Углекислота является физиологическим возбудителем дыхательного центра. При вдыхании большого количества нарушаются о-в процессы. Накопление ведет к тканевой аноксии. При увел во вдыхаемом воздухе до 4% отмечается головная боль, шум в ушах, сердцебиение, возбужденное состояние, при 8%- тяжелое отравление, наступает смерть.
10. Источники загрязнения и основные загрязнители атм. воздуха.Атм. загрязнения (искусственные) – примеси к атм. воздуху, кот. образуются в результате деятельности человека. Основные токсичные в-ва, кот. обнаруживаются в атм. воздухе: оксиды серы, азота, углерода, оксиданты, пыль разл состава. Также есть высокотоксичные соединения, кот образуются в результате трансформации разл. токсичных в-в:из сернистого газа – серная к-та, из диоксида N – своб радикалы N, из углеводородов олефинового ряда – пероксиацетилнитрон и т.д. В загрязнении воздуха участвуют: промышленные предприятия, тепло- и электростанции на пылевидном топливе(27% выбросов), предприятия черной и цвет металлургии(пыль меди, оксиды железа,свинца), автотранспорт(70%выбросов.оксид углерода, озон,оксиданты, сажа), ж/д и морской транспорт.
Влияние загрязнения атмосферного воздуха на здоровье населения
Загрязнение атмосферного воздуха промышленных городов оказывает многообразное вредное воздействие. Отравление населения токсичными веществами приводит к ухудшению здоровья и снижению работоспособности. Малые концентрации токсичных веществ атмосферного воздуха способствуют развитию у населения хронических отравлений, хронических неспецифических заболеваний бронхолегочной системы, становятся более тяжелыми сердечно – сосудистые заболевания. Под влиянием окиси углерода развивается более выраженный и ранний атеросклероз, изменяется сердечная проводимость. Загрязнение атмосферного воздуха крупнодисперсной пылью способствует глазному травматизму, снижению иммунобиологической резистентности организма, ухудшению показателей физического развития детей, повышению общей заболеваемости населения.
12. Влияние загрязнения атмосферного воздуха на санитарные условия жизни населения. Загрязнение атмосферного воздуха ухудшает санитарные условия жизни населения, что проявляется в снижении прозрачности атмосферы, уменьшение естественной освещенности, туманообразовании. Туманообразование связано с конденсацией паров влаги на взвешенных частицах пыли с формированием устойчивой пылегазовой смеси. Такие туманы длительно сохраняются и ухудшают здоровье и работоспособность населения, угнетают самочувствие. Атмосферные загрязнения неблагоприятно воздействуют и на растительность. Наиболее вредны пыль, сернистый газ и диоксид углерода. Они вызывают нарушение процессов жизнедеятельности растений и их гибель. Вокруг промышленных предприятий, выделяющих вредные выбросы в атмосферу, растительность намного беднее. С гибелью растений перестает действовать фильтр, очищающий воздух. Загрязнение оказывает неблагоприятное эстетическое действие (загрязнение стекол, неприятные запахи, невозможность проветривания жилищ). Таким образом загрязнение воздуха стало проблемой века. Но проведение санитарно-гигиенических мероприятий может решить эту проблему
13. Влияние климатических условий на здоровье человека. Сезонные заболевания и метеопатические реакции.
В настоящее время влияние климата на здоровье стало одной из важных тем медико-биологических исследований.
Климатические факторы влияют на биологические ритмы различных физиологических систем организма, под влиянием этих факторов возникают сезонные заболевания и обострения хронических болезней, существуют метеотропные заболевания, с внезапным изменением погоды связаны ухудшение здоровья и снижение работоспособности.
Биологические ритмы связаны с чередованием света и тьмы. Главным синхронизатором биол-х ритмов у человека является свет. В светлую часть суток увел двигательная активность человека,усиливаются обменные процессы,интенсивнее выделяется желчь. Подтверждены изменения физиологических функций по сезонам. Летом набл увелич. Минутного объема крови сердца,менее выражена сосудистая р-я и большое потребление кислорода тканями , чем зимой. Способность крови связыать углекислоту наибольшая зимой. Отмечены функциональные и структурные изменения щитовидной железы по сезонам( активность йода выше летом и весной)
Наивысшим проявлением действия клим. факторов становятся сезонные заболевания и сезонные обострения хронических заболеваний. Наиболее заметно связаны с сезонами года простудные заболевания(грипп,острые респираторные заболевания,воспалительные заболевания дых. путей, и т д. Макс. Число этих заболеваний приходится на осень,зиму, раннюю весну. В холодное время смертность повышается.Наиб смертность оттуберкулеза приходится на зиму ираннюю весну, от С-С заболеваний- на ноябрь-декабрь
Уже давно предполагали, что воздух, которым мы дышим, является одним из факторов внешней среды, которые в определенных условиях могут вызывать заболевания. Однако до сравнительно недавнего времени это не было доказано. Это же относится и к некоторым передающимся по воздуху бактериальным и вирусным инфекциям, некоторым аллергическим заболеваниям и отравлениям, вызываемым определенными газами и аэрозолями, поступающими в организм с вдыхаемым воздухом. Во всех этих случаях воздух действует как среда, в которой происходит перенос вредных агентов от их источников к человеку-хозяину. В отношении некоторых бактериальных и вирусных заболеваний, а также определенных аллергических состояний неопровержимо доказано, что переносчиком патогенного фактора является воздух. Еще нет единого мнения среди медицинских работников в вопросе о значении газов и аэрозолей как причин заболевания, за исключением тех случаев, когда эти вещества обнаруживаются в воздухе рабочих помещений или когда речь идет о явном газовом отравлении. Основной задачей настоящей главы является критическое рассмотрение известных или предполагаемых данных относительно влияния на здоровье человека газов и аэрозолей, содержащихся в атмосферном воздухе населенных мест. При этом будут рассмотрены данные, собранные для уточнения непосредственного влияния загрязнителей атмосферного воздуха на здоровье населения, а также дополнительные сведения, почерпнутые из материалов, полученных при разработке других проблем. Другой задачей является рекомендация изучения тех проблем, разработка которых.[ . ]
Будет ли потенциально вредное вещество в данной концентрации действительно оказывать вредное влияние, зависит также от продолжительности экспозиции, за исключением тех случаев, когда концентрации чрезвычайно малы. При наиболее низких концентрациях естественные защитные силы организма могут оказаться достаточно эффективными, вследствие чего приобретает значение продолжительность воздействия.[ . ]
Значение загрязнения воздуха, которое нередко наблюдается в промышленных предприятиях и рудниках, и возможность влияния такого загрязнения на здоровье рабочих давно привлекали внимание органов здравоохранения и труда, самих рабочих и предпринимателей. Заинтересованность в этом вопросе привела к накоплению обширных фактических данных, которые могут быть использованы для улучшения условий труда. Ввиду ограниченных объемов рабочих помещений концентрация потенциально вредных агентов в воздухе промышленных цехов обычно значительно выше, чем в наружном воздухе. Те загрязнители, которые поступают из рабочих помещений в окружающий их атмосферный воздух, распределяются в значительно большем объеме воздуха и поэтому концентрация их всегда значительно меньше, чем в воздухе цехов. Исследования в области профессиональных заболеваний помогли нам выяснить, каким образом можно получить сведения об атмосферных загрязнениях и их возможном влиянии на здоровье человека.[ . ]
В качестве примера изменения химического состава атмосферных загрязнений под влиянием условий погоды можно привести. Лос-Анжелос, где под влиянием солнечных лучей содержащиеся в воздухе окислы азота и ненасыщенные углеводороды превращаются в озон и нитроолефины. Одним из простых примеров вызываемых условиями погоды изменений биологического действия атмосферных загрязнителей является разбавление, обусловленное турбулентным перемешиванием воздушных масс. Другой, более сложный пример относится к полученным недавно экперименталь-ным данным, показавшим, что реакция подопытных животных на воздействие некоторых токсических агентов усиливается при повышении температуры окружающей среды (Baetjer a. Smith, 1956).[ . ]
Погода и климат могут не только изменить действие атмосферных загрязнений на организм, но, как уже давно известно, погода и климат сами по себе оказывают значительное влияние на здоровье человека. Это убеждение было настолько сильным, что-врачи длительное время считали одни географические районы более-благоприятными для здоровья по условиям погоды, чем другие. Хотя проживание в таких районах действительно полезно для лиц, страдающих определенными заболеваниями, но в настоящее время еще окончательно неясно, всегда ли этот эффект связан именно с погодой и климатом. Полезное влияние может оказаться следствием местных условий погоды и климата, тем или иным образом воздействующих на содержащиеся в воздухе вещества, например на кинетику химических реакций или на концентрацию загрязнений атмосферного воздуха. Значение погоды как причины возникновения катастрофического загрязнения атмосферного воздуха (об этом будет говориться ниже) хорошо известно, но ее роль при длительном воздействии малых концентраций начинает выясняться только теперь. Мы еще пока очень мало знаем о взаимосвязи условий погоды и множества других факторов с присутствием в воздухе положительных или отрицательных ионов и в свою очередь о влиянии таких ионов на здоровье. Наконец, иногда само загрязнение атмосферного воздуха может в значительной степени влиять на погоду (Gunn a. Phillips, 1957).[ . ]
В связи с учащением случаев заболеваний и смерти, связанных с загрязнением атмосферного воздуха или приписываемых этому явлению, органы здравоохранения стали проявлять особый интерес к вопросу о вредном влиянии атмосферных загрязнений на организм человека. Катастрофы в долине реки Маас (Бельгия) в 1930 г., в г. Донора (Пенсильвания, США) в 1948 г. и в Лондоне в декабре 1952 г. привлекли общее внимание к этому явлению. Проведенные в связи с этим исследования показали, что именно загрязнение воздуха явилось причиной, которая привела к столь серьезным последствиям для населения. Каждый из этих случаев будет ниже кратко проанализирован, причем основной упор будет сделан на те уроки, которые мы можем извлечь на будущее.[ . ]
Долина реки Маас, 1930 г.[ . ]
На третий день такой необычной погоды у жителей этого района возникли массовые поражения дыхательных путей, и около 60 из них погибло. Точное число заболевших так и не установлено, но известно, что оно достигало нескольких тысяч. Число умерших за этот период примерно в 10,5 раз превысило ожидаемую смертность в нормальных условиях. Болезнь поражала лиц всех возрастов и обоего пола и сопровождалась явлениями раздражения слизистых оболочек, подвергающихся воздействию воздуха, в особенности слизистых верхних дыхательных путей. Заболевание проявлялось следующими симптомами: слезотечением, раздражением гортани, хрипотой, кашлем, учащением дыхания, ощущением стеснения в грудной клетке, тошнотой и иногда рвотой. Преобладающими симптомами были кашель сухой или с мокротой и учащение дыхания. Лечение, оказавшееся в некоторых случаях эффективным, было в основном симптоматическим, включающим антиспазматические средства для прекращения резкой одышки. Среди погибших были главным образом пожилые люди и лица •с хроническими заболеваниями сердца и легких. Патологоанатомические вскрытия подтвердили заключения, сделанные на основании наблюдений над больными, и свидетельствовали о том, что причинным агентом, по всей вероятности, служило раздражающее химическое вещество (или группа веществ), которое действовало на слизистую дыхательных путей. Исследование внутренних органов и тканей не обнаружило сколько-нибудь заметных изменений.[ . ]
Когда туман прошел, новых случаев заболевания больше не появлялось, хотя среди тех, кто заболел ранее, было несколько смертных случаев. По некоторым данным, заболеваемость прекратилась еще до прекращения тумана.[ . ]
Вредные выбросы, поступающие в атмосферный воздух, являются фактором, воздействующим на самые разные процессы и объекты. И всё-таки, по понятным причинам, наибольшее значение имеют исследования влияния загрязнения атмосферы на человека и на климат нашей планеты.
Влияние загрязнения атмосферы на человека не ограничивается исключительно прямым воздействием содержащихся в воздухе примесей на работу организма. Хотя, безусловно, это крайне важный аспект. Так, присутствие во вдыхаемом воздухе оксида углерода (угарного газа) препятствует поступлению кислорода в кровь, что приводит к смерти человека. Соли тяжелых металлов, присутствующие в выхлопных газах автомобилей крайне токсичны, как и озон, являющийся побочным продуктом химической промышленности. Мелкодисперсная пыль, частички сажи, образующиеся при сгорании дизельного топлива, обладают канцерогенным действием.
Кроме того, вредное воздействие загрязнений может проявляться и не напрямую. Скажем, фреоны, абсолютно безопасные для человека при вдыхании, попадая в верхние слои атмосферы, разлагаются и разрушают озоновый слой, защищающий человека (и всё живое вместе с ним) от жёсткого ультрафиолета.
Влияние загрязнения атмосферы на климат, также, в конечном счете, отрицательно воздействует на здоровье человека, так как приводит к сокращению площадей, пригодных для ведения сельского хозяйства (а это – голод), ведет к расширению ареала переносчиков опасных заболеваний, кроме того, простое повышение температуры воздуха может стать причиной учащения сердечнососудистых заболеваний.
Масса атмосферы нашей планеты ничтожна - всего лишь одна миллионная массы Земли. Однако ее роль в природных процессах биосферы огромна. Наличие вокруг земного шара атмосферы определяет общий тепловой режим поверхности нашей планеты, защищает ее от вредного космического и ультрафиолетового излучений. Циркуляция атмосферы оказывает влияние на местные климатические условия, а через них - на режим рек, почвенно-растительный покров и на процессы рельефообразования.
Современный газовый состав атмосферы - результат длительного, многовекового исторического развития земного шара. Он представляет собой в основном газовую смесь двух компонентов - азота (78,09%) и кислорода (20,95%). В норме в нем присутствуют также аргон (0,93%), углекислый газ (0,03%) и незначительные количества инертных газов (неон, гелий, криптон, ксенон), аммиака, метана, озона, диоксидов серы и других газов. Наряду с газами в атмосфере содержатся твердые частицы, поступающие с поверхности Земли (например, продукты горения, вулканической деятельности, частицы почвы) и из космоса (космическая пыль), а также различные продукты растительного, животного или микробного происхождения. Кроме того, важную роль в атмосфере играет водяной пар (11, с. 117).
Наибольшее значение для различных экосистем имеют три газа, входящих в состав атмосферы: кислород, углекислый газ и азот. Эти газы участвуют в основных биогеохимических циклах.
В связи с быстрым развитием автотранспорта и авиации существенно увеличилась доля выбросов, поступающих в атмосферу от подвижных источников: грузовых и легковых автомобилей, тракторов, тепловозов и самолетов. Наибольшее количество загрязняющих веществ выбрасывается при разгоне автомобиля, особенно при быстром, а также при движении с малой скоростью. Относительная доля (от общей массы выбросов) углеводородов и оксида углерода наиболее высока при торможении и на холостом ходу, доля оксидов азота - при разгоне. Из этих данных следует, что автомобили особенно сильно загрязняют воздушную среду при частых остановках и при движении с малой скоростью.
В последние 10 - 15 лет большое внимание уделяется исследованию тех эффектов, которые могут возникнуть в связи с полетами сверхзвуковых самолетов и космических кораблей. Эти полеты сопровождаются загрязнением стратосферы оксидами азота и серной кислотой (сверхзвуковые самолеты), а также частицами оксида алюминия (транспортные космические корабли). Поскольку эти загрязняющие вещества разрушают озон, то ??рвоначально создалось мнение (подкрепленное соответствующими модельными расчетами), что планируемый рост числа полетов сверхзвуковых самолетов и транспортных космических кораблей приведет к существенному уменьшению содержания озона со всеми последующими губительными воздействиями ультрафиолетовой радиации на биосферу Земли (1, с. 56).
К числу вредных для человека загрязнений атмосферы относятся шумы. Раздражающее воздействие звука (шума) на человека зависит от его интенсивности, с??ктрального состава и продолжительности воздействия. Шумы со сплошными с??ктрами менее раздражительны, чем шумы узкого интервала частот. Наибольшее раздражение вызывает шум в диапазоне частот 3000 - 5000 Гц.
Работа в условиях повышенного шума на ??рвых порах вызывает быструю утомляемость, обостряет слух на высоких частотах. Затем человек как бы привыкает к шуму, чувствительность к высоким частотам резко падает, начинается ухудшение слуха, которое посте??нно развивается в тугоухость и глухоту. При интенсивности шума 140 - 145 децибел возникают вибрации в мягких тканях носа и горла, а также в костях черепа и зубах; если интенсивность превышает 140 Дб, то начинает вибрировать грудная клетка, мышцы рук и ног, появляются боль в ушах и голове, крайняя усталость и раздражительность; при уровне шума свыше 160 Дб может произойти разрыв барабанных ??репонок (1, с. 89 - 93).
Шум губительно действует не только на слуховой аппарат, но и на центральную нервную систему человека, работу сердца, служит причиной многих других заболеваний. Одним из наиболее мощных источников шума являются вертолеты и самолеты особенно сверхзвуковые.
Шумы, создаваемые самолетами, вызывают ухудшение слуха и другие болезненные явления у работников наземных служб аэропорта, а также у жителей населенных пунктов, над которыми пролетают самолеты. Отрицательное воздействие на людей зависит не только от уровня максимального шума, создаваемого самолетом при полете, но и от продолжительности действия, общего числа пролетов за сутки и фонового уровня шумов. На интенсивность шума и площадь распространения существенное влияние оказывают метеорологические условия: скорость ветра, распределение ее и тем??ратуры воздуха по высоте, облака и осадки.
Особенно острый характер проблема шума приобрела в связи с эксплуатацией сверхзвуковых самолетов. С ними связаны шумы, звуковой удар и вибрация жилищ вблизи аэропортов. Современные сверхзвуковые самолеты порождают шумы, интенсивность кото?ы? значительно превышает предельно допустимые нормы.
Все загрязняющие атмосферный воздух вещества в большей или меньшей сте??ни оказывают отрицательное влияние на здоровье человека. Эти вещества попадают в организм человека преимущественно через систему дыхания. Органы дыхания страдают от загрязнения непосредственно, поскольку около 50% частиц примеси радиусом 0,01 - 0,1мкм, проникающих в легкие, осаждаются в них (15, с. 63).
Проникающие в организм частицы вызывают токсический эффект, поскольку они:
В некото?ы? случаях воздействие одни из загрязняющих веществ в комбинации с другими приводят к более серьезным расстройствам здоровья, чем воздействие каждого из них в отдельности. Статистический анализ позволил достаточно надежно установить зависимость между уровнем загрязнения воздуха и такими заболеваниями, как поражение верхних дыхательных путей, сердечная недостаточность, бронхиты, астма, пневмония, эмфизема легких, а также болезни глаз. Резкое повышение концентрации примесей, сохраняющееся в течение нескольких дней, увеличивает смертность людей пожилого возраста от респираторных и сердечнососудистых заболеваний. В декабре 1930 года в долине реки Маас (Бельгия) отмечалось сильное загрязнение воздуха в течение 3 дней; в результате сотни людей заболели, а 60 человек скончались - это более чем в 10 раз выше средней смертности. В январе 1931 года в районе Манчестера (Великобритания) в течение 9 дней наблюдалось сильное задымление воздуха, которое явилось причиной смерти 592 человек (21, с. 72).
Широкую известность получили случаи сильного загрязнения атмосферы Лондона, сопровождавшиеся многочисленными смертельными исходами. В 1873 году в Лондоне было отмечено 268 непредвиденных смертей. Сильное задымление в сочетании с туманом в ??риод с 5 по 8 декабря 1852 года привело к гибели более 4000 жителей Большого Лондона. В январе 1956 года около 1000 лондонцев погибли в результате продолжительного задымления. Большая часть тех, кто умер неожиданно, страдали от бронхита, эмфиземы легких или сердечно-сосудистыми заболеваниями (21, с. 78).
В городах вследствие постоянно увеличивающегося загрязнения воздуха неуклонно растет число больных, страдающих такими заболеваниями, как хронический бронхит, эмфизема легких, различные аллергические заболевания и рак легких. В Великобритании 10% случаев смертельных исходов приходится на хронический бронхит, при этом 21 процент населения в возрасте 40 - 59 лет страдает этим заболеванием. В Японии в ряде городов до 60% жителей болеют хроническим бронхитом, симптомами которого является сухой кашель с частыми отхаркиваниями, последующее прогрессирующее затруднение дыхания и сердечная недостаточность. В связи с этим следует отметить, что так называемое японское экономическое чудо 50 - 60-х годов сопровождалось сильным загрязнением природной среды одного из наиболее красивых районов земного шара и серьезным ущербом, причиненным здоровью населения этой страны. В последние десятилетия с вызывающей сильную озабоченность быстротой растет число заболевших раком бронхов и легких, возникновению кото?ы? способствуют канцерогенные углеводороды (19, с. 107).
Животных находящиеся в атмосфере и выпадающие вредные вещества поражают через дыхательные органы и проникают в организм вместе со съедобными запыленными растениями. При поглощении больших количеств вредных загрязняющих веществ животные могут получить острые отравления. Хроническое отравление животных фтористыми соединениями получило среди ветеринаров название «промышленный флюороз», который возникает при поглощении животными корма или питьевой воды, содержащих фтор. Характерными признаками являются старение зубов и костей скелета.
Пчеловоды некото?ы? районов ФРГ, Франции и Швеции отмечают, что вследствие отравления фтором, оседающим на медоносных цветах, наблюдается повышенная смертность пчел, уменьшается количество меда и резко снижается численность пчелиных семей (11, с. 120).
Действие молибдена на жвачных животных наблюдалось в Англии, в штате Калифорния (США) и в Швеции. Молибден, проникающий в почву, препятствует поглощению растениями меди, а отсутствие меди в пище у животных вызывает потерю ап??тита, веса. При отравлении мышьяком на теле крупного рогатого скота появляются изъязвления.
В ФРГ наблюдали сильное отравление свинцом и кадмием серых куропаток и фазанов, а в Австрии свинец накапливался в организмах зайцев, которые питались травой вдоль автострад. Трех таких зайцев, съеденных за одну неделю, вполне достаточно, чтобы человек мог заболеть в результате свинцового отравления (11, с. 118).
1 УДК Климат и прогноз загрязнения атмосферного воздуха в городе Михаил Абрамович Креймер Сибирская государственная геодезическая академия, , Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат экономических наук, доцент кафедры экологии и природопользования СГГА, тел. (383) , Приводятся результаты моделирования параметров метеорологического состояния атмосферы и ее загрязнения в городе. Показано, что экологические методики по расчету концентраций не учитывают ведущие факторы формирования климата и условия рассеивания: солнечную радиацию и атмосферное давление, формирующие ветровой режим и температурные градиенты. Ключевые слова загрязнение, климат, расчет рассеивания, прогноз Для моделирования закономерностей загрязнения атмосферы использовались контролируемые ингредиенты и метеорологические параметры, измеренные в течение года в городе Барнауле, сохраняющие постоянное значение в пределах одного явления и выбранного интервала осреднения. Между приведенными параметрами были рассчитаны показатели детерминации (находятся в диапазоне от 33% до 71 %) и эластичности (видоизменение функции в процентах при изменении аргумента на 1 %). Рассматриваемые параметры описываются статистическим распределением и поэтому имеют ряд оценок: максимально зарегистрированное и расчетное среднее значение; повторяемость и превышение нормы. Каждое из них выступает индикатором для прогнозирования состояния среды обитания человека. В рассматриваемой системе не установлены причинно-следственные закономерности между следующими метеопараметрами: скорость ветра (м/с), повторяемость ветра (%) при скорости 6-9 м/с, средняя скорость ветра на высоте 100 м, общая облачность (в баллах), повторяемость приземных инверсий (%) и ингредиентами: формальдегид, сероводород. Сопряженность этих метеопара- ( ) -метров с ингредиентами может происходить в интервале времени, отличающимся от календарного месяца. Среди всех метеопараметров наиболее выражена причинная роль атмосферного давления (АД). По показателю эластичности при увеличении АД на 1% средняя месячная концентрация взвешенных веществ уменьшается на 41%, максимально разовая уменьшается на 29%, доля проб, превышающих ПДК для взвешенных веществ, уменьшается на 92%. В тоже время с увеличением АД растет среднемесячная концентрация сажи (34%). Повышение повторяемости скорости ветра (0-1 м/с) способствует снижению максимально разовых концентраций взвешенных веществ (эластичность -1,4%). Больше всего снижение происходит при скорости ветра 2-5 м/с. В результате этого снижается среднемесячная концентрация сажи (- 2,0%), но растет среднемесячная концентрация взвешенных веществ (2,5%) и фенола (1,7%). Также увеличивается максимально разовая концентрация взвешенных веществ (1,8%) и доля проб взвешенных веществ выше ПДК 1
2 (5,6%). Рост повторяемости скоростей ветра в диапазоне м/с способствует увеличению максимально разовых концентраций диоксида серы (1,4%). При увеличении повторяемости скорости ветра м/с снижается средняя месячная концентрация взвешенных веществ (-0,5%), но растет максимально разовая концентрация диоксида серы (1,2%). При увеличении повторяемости больших скоростей (более 18 м/с) снижается средняя месячная концентрация взвешенных веществ (-0,3%) и растет максимально разовая концентрация диоксида серы (0,7%). Ветра на больших высотах способствуют снижению среднемесячной концентрации взвешенных веществ: на высоте 200 м (-2,3%), на высоте м (-1,6%) и снижению доли проб взвешенных веществ выше ПДК на высоте м (-3%; -3,4%). Ветра на высоте 900 м способствуют увеличению среднемесячной концентрации сажи (1,1%). Солнечное излучение способствует снижению средней месячной концентрации сажи (-0,96%) и росту средней месячной концентрации (1,2%) и максимально разовой (0,87%) взвешенных веществ и доли проб взвешенных веществ выше ПДК (2,8%). Высота солнца в полдень и продолжительность солнечного сияния также повторяют закономерности изменения рассмотренных концентраций, но с несколько отличающимися значениями коэффициента эластичности. При дефиците солнечных дней снижается средняя месячная концентрация взвешенных веществ (-0,32%) и доля проб взвешенных веществ выше ПДК (- 0,75%). При данных метеопараметрах увеличиваются максимально разовые концентрации оксида углерода (0,43%) и диоксида серы (0,78%). Рост суммарной солнечной радиации при ясном небе и действительных условиях облачности приводят к снижению среднемесячных концентраций сажи (-0,47%), увеличению среднемесячных (0,48-0,68%) и максимально разовых концентраций (0,32-0,39%) взвешенных веществ. В условиях облачности рост солнечной радиации приводит к увеличению доли проб выше ПДК (1,1%), увеличению среднеме- ( ) -сячной концентрации фенола (0,36%) и снижению среднемесячной концентрации сажи (-0,47%). Создаваемый солнечной радиацией температурный режим приводит к увеличению загрязнения атмосферы взвешенными веществами. При росте парциального давления водяного пара увеличивается средняя месячная концентрация взвешенных веществ (0,42%) и доля проб выше ПДК (0,91%). При росте относительной влажности воздуха снижаются загрязнение атмосферного воздуха взвешенными веществами: средние концентрации на 2,8%, максимально разовые на 2,4% и доля проб выше ПДК на 6,5. В данных метеоусловиях растут среднемесячные концентрации сажи (2,5%). При увеличении количества осадков (мм) на 1% уменьшаются среднесуточные концентрации сероуглерода на 2,3%, окиси азота на 0,73% и максимально разовые соответственно на 3,2% и 1,5%. В увеличении загрязнения максимально разовыми концентрациями взвешенных веществ играет роль нижняя (менее 2 км) облачность (0,7%). С 2
3 увеличением нижней облачности снижается среднемесячная концентрация сероуглерода (-1,8%) и диоксида серы (-3,6%). Для оценки устойчивости погоды (ясной или пасмурной) рассчитывают коэффициент как отношение числа ясных (пасмурных) дней к повторяемости ясного (пасмурного) неба. Коэффициент устойчивости ясной погоды в г. Барнауле (%) имеет минимальное значение в декабре и максимальное в феврале. Рост этого параметра приводит к снижению максимально разовых концентраций диоксида серы (-7,3%), оксида углерода (-4,7%) и увеличению сероуглерода (9,2%). Рост коэффициента устойчивости неясной погоды приводит к увеличению максимально разовых концентраций диоксида азота (1,4%). Рост числа дней с туманами обуславливает увеличение загрязнения воздуха среднемесячными концентрациями сажи (0,51%) и снижение доли проб фенола выше ПДК. Наблюдается снижение средних (-0,54%), максимально разовых (-0,56%) концентраций и превышения доли проб ПДК (-1,3%) взвешенных веществ в дни с туманами. Рост числа дней с метелью способствуют снижению загрязнения воздуха взвешенными веществами и увеличению максимально разовых концентраций диоксида серы (0,59%). Рост числа дней в месяце с градом приводит к снижению среднемесячных концентраций сажи (-0,27%) и увеличению доли проб фенола выше ПДК (0,34%). Явление града способствует загрязнению воздуха взвешенными веществами. Пыльная буря приводит к увеличению максимально разовых концентраций взвешенных веществ (0,21%). Существенную роль и влияние на уровни загрязнения воздуха оказывают приподнятые инверсии (нижняя граница в слое до 250 м). Рост среднемесячной повторяемости таких метеорологических явлений способствует увеличению среднесуточных концентраций сероуглерода (1,5%), сажи (0,67%) и снижению доли проб фенола выше ПДК (-1,1%). ( ) Метеозависимость загрязнения воздуха взвешенными веществами. За счет увеличения повторяемости ветра со скоростью 2-5 м/с растет загрязнение атмосферного воздуха, оцениваемого в долях проб превышающих ПДК на 5,57%; в среднемесячной концентрации на 2,41%; и максимально разовых концентрациях на 1,86%. Другим значимым метеопараметром является продолжительность светового дня. Его увеличение приводит к росту доли проб выше ПДК (2,78%), максимально разовой (0,87%) и среднесуточной (1,24%) концентрации. Следующим метеопараметром способствующим загрязнению воздуха является высота в полдень (1,65%; 0,51%; 0,72%) и продолжительность солнечного сияния (1,3%; 0,38%; 0,54%). Также рост температуры воздуха, числа дней с градом и парциального давления водяного пара способствует увеличению среднемесячных концентраций, максимально разовых взвешенных веществ и доли проб выше ПДК. Способствуют снижению в атмосферном воздухе содержания взвешенных веществ увеличение атмосферного давления. Коэффициент эластичности для 3
4 гигиенических показателей составляет: доли проб выше ПДК 92,19%, максимально разовой 29,19%, и среднемесячной концентрации 41,36%. Скорость ветра на высоте 200, 500 и 900 м, а так же относительная влажность способствуют снижению: -6,65% -2,4% -2,8% соответственно. В меньшей мере очищению воздуха города способствуют туманы, число дней без солнца. Метеозависимость загрязнения воздуха сажей. Только пять метеопараметров способствуют увеличению среднемесячной концентрации сажи. В большей мере этому способствует рост атмосферного давления (34,59%), относительная влажность воздуха (2,5%), скорость ветра на высоте 900м (1,12%), повторяемость приподнятых инверсий (0,67%), туманы (0,51%). Снижение загрязнения воздуха сажей происходит при увеличении повторяемости ветра со скоростью 2-5 м/с (-2,0%), продолжительности светового дня (-0,96%) и солнечной активности (высоте солнца в полдень, продолжительности солнечного сияния и радиации). Метеозависимость загрязнения воздуха оксидом углерода и фенолом. Оксид углерода в незначительной степени подвержен метеозависимости. Только гигиенический показатель максимально разовых концентраций коррелирует со следующими метеопараметрами. Число дней без солнца является причиной увеличения загрязнения данным ингредиентом (0,43%), а рост коэффициента устойчивости ясной погоды приводит к снижению загрязнения оксидом углерода (-4,67%). Метеопараметры в основном способствуют снижению загрязнения атмосферы от фенола. Так с увеличением повторяемости приподнятых инверсий на 1,11% и дней с туманами на 0,74% снижается доля проб фенола выше ПДК. Повторяемость ветра со скоростью 2-5 м/с (1,7%) и солнечная радиация в пасмурную погоду (0,36%) обуславливают увеличение среднемесячных концентраций загрязнения фенолом. Метеозависимость загрязнения воздуха сернистыми соединениями. Загрязнение воздуха диоксидом серы по максимально разовым значениям сопряжено с ростом повторяемости ветра со скоростями от 10 до 18 и более м/с ( ) (1,4%; 0,86%) и увеличением числа дней без солнца (0,78%). Снижение загрязнения от диоксида серы происходит при росте коэффициента устойчивости ясной погоды (-7,67% для максимально разовых) и низкой облачности (-3,6% для среднемесячных). Максимально разовые концентрации сероуглерода увеличиваются при росте коэффициента устойчивости ясной погоды (9,17%) и повторяемости приподнятых инверсий (1,53%) для среднемесячных значений. Снижение в атмосфере данного ингредиента происходит при увеличении количества осадков (-2,3%; -3,2%) и низкой облачности (-1,86%). Метеозависимость загрязнения воздуха диоксидом азота. Рост количества осадков в городе приводит к снижению среднемесячных (-0,73%) и максимально разовых (-1,48%) концентраций диоксида азота. Установлена прямая зависимость между коэффициентом устойчивости пасмурной погоды (1,41%) и содержанием диоксида азота Разнонаправленный характер действия метеорологических параметров приводит к тому, что ингредиенты длительное время находятся в атмосферном 4
5 воздухе: диоксид серы 4 5 суток, диоксид азота от 5 сут. до 4 месяцев, оксид углерода от 100 сут. до 3 лет, сероводород 2 4 сут., аммиак 7 сут. [1] В строительных нормах «Указания по расчету рассеивания в атмосфере вредных веществ (пыли и сернистого газа), содержащихся в выбросах промышленных предприятий» (СН ); «Указания по расчету рассеивания в атмосфере веществ, содержащихся в выбросах предприятий» (СН ) и «Методике расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий» (ОНД-86) применяются следующие метеорологические параметры: оседание вредных веществ, турбулентный обмен, температурная стратификация атмосферы. Поэтому область применения указаний по прогнозированию загрязнения ограничивалась эмпирическими закономерностями. Так СН можно было применять для агломерационных фабрик и производств обжига окатышей черной металлургии, конверторных, мартеновских и электросталеплавильных цехов, доменного производства, серы и серной кислоты, нефтеперерабатывающих заводов и котельных. В СН область применения, с сохранением эмпирических формул, изменилась в сторону учета аэродинамических теней и длительности застоя примесей, слабых ветров и образования туманов. ОНД-86 дополнены формулами по расчету загрязнения от линейных источников выбросов, группы зданий, на промышленной площадке. Методика предназначена для расчета приземных концентраций в двухметровом слое над поверхностью земли, а также вертикального распределение концентраций. Обязательно учитывается эффект суммации вредного действия ингредиентов. СН и ОНД не учитывают физико-химические свойства различных ингредиентов, условия их нахождения и выведения из атмосферного воздуха. Климат носит выраженный динамический характер и не учитывается в прогнозировании загрязнения среды обитания человека. ( ) Во всех трех указаниях (методиках) рассчитываются максимальные приземные концентрации при неблагоприятных метеорологических условиях и поэтому принято, что в качестве критерия расчетные значения не должны превышать максимально разовую предельно допустимую концентрацию (ПДКмр). Экологический подход в данном случае не учитывает лимитирующие признаки вредности. Ингредиенты имеют ПДКмр, если обладают рефлекторным действием, которое оценивается по изменениям за минут. При длительном токсическом действии уровень резорбтивного действия оценивается по среднесуточной концентрации (ПДКсс). Поэтому применение формулы о равенстве неправомерно. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Семенченко Б.А., Белов П.Н. Метеорологические аспекты охраны природной среды. М.: МГУ, С. 65. М.А. ей е,
6 Опубликовано: Креймер М.А. Климат и прогноз загрязнения атмосферного воздуха в городе. / Интерэкспо ГЕО-Сибирь. IX Междунар. науч. Конгр., апреля 2013 г., Новосибирск: Междунар. науч. Конф. «Дистанционные методы зондирования земли и фотограмметрия, мониторинг окружающей среды, геоэкология»: сб. материалов в 2 т. Т. 2. Новосибирск: СГГА, с. (С ) ( ) страницы первоисточника 6
В настоящее время исследования городской среды и связанные с ними теоретические и прикладные экологические проблемы необычайно актуальны, так как города становятся основной средой обитания человека. В последние десятилетия наблюдается интенсивное насыщение атмосферы городов газообразными и пылевидными отходами транспортных средств и промышленных предприятий (Воскресенская, 2004). Они вызывают ухудшение условий существования человека и других организмов, создавая угрозу здоровью населения, нарушению климата в локальных и глобальных масштабах (Калверт, 1988). В связи с этим остро ощущается потребность в научно-обоснованных и рациональных мероприятиях по предотвращению загрязнения атмосферы и сохранению нормальных условий жизни, труда и отдыха людей и биосферы в целом (Илькун, 1978).
Среди компонентов живого вещества биосферы наиболее существенным фактором нейтрализации газообразных токсикантов является растительность и особенно древесно-кустарниковые насаждения и естественные лесные массивы (Сергейчик, 1984). Поэтому одним из перспективных подходов для биологической характеристики воздушной среды является оценка состояния древесных растений по степени их газоустойчивости к промышленным выбросам (Соловьева, 2001).
Выполняя санитарно-гигиенические, архитектурные, хозяйственно-экономические и другие функции, зеленые насаждения несут огромную нагрузку (Рунова, 2004). Возможности их многогранны, но это совсем не значит, что они беспредельны. Растения отрицательно реагируют на наличие в воздухе даже в малых дозах токсических веществ. Они гораздо сильнее реагируют на те концентрации вредных веществ, которые у людей и животных не оставляют видимых явлений отравлений. Таким образом, они выполняют индикаторную функцию (Сергейчик, 1984).
В зонах повышенной загазованности, запыленности и перегрева атмосферного воздуха выявлена повсеместная повреждаемость растений. Установлено, что велика повреждаемость растений дымом со значительной концентрацией двуокиси серы, окиси азота и углерода, сероводорода, аммиака и других (Битюкова, 2004). Многие из этих соединений, растворяясь в воде, образуют вредные для растений кислоты (Майснер, 1981).
Растения в условиях урбанизированной (техногенной) среды, сохраняя внешне неизменный вид, претерпевают значительные изменения биохимического состава и физиологических процессов (Илькун, 1978). Промышленные газы и аэрозоли могут оказывать на растения комплексное и индивидуальное воздействие. Но нередко эффект повреждения вызывается одним, преобладающим в среде, соединением (Майснер, 1981).
Для оценки и прогноза состояния древостоя необходима ранняя диагностика нарушения жизнедеятельности древесных растений, подвергнутых воздействию газовых токсикантов. В первую очередь повреждения проявляются на физиолого-биохимическом уровне, затем распространяются на ультраструктурный и клеточный уровни и лишь после этого развиваются видимые признаки повреждения – хлорозы и некрозы тканей листа, опадание листьев, торможение роста (Горышина, 1991).
Целью данной работы является оценка влияния загрязнения воздушного бассейна города Йошкар-Олы на морфометрические показатели рябины обыкновенной (Sorbus aucuparia L.).
Для реализации данной цели были поставлены следующие задачи:
1. Исследовать степень загрязнения атмосферного воздуха в различных районах города Йошкар-Олы.
2. Определить концентрацию серы в листьях рябины обыкновенной в зависимости от района произрастания.
3. Установить влияние диоксида серы, содержащегося в атмосферном воздухе на морфометрические показатели рябины обыкновенной.
По результатам исследований опубликована одна печатная работа.
Обзор литературы
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.
Цель работы изучить внутригодовую динамику загрязнения атмосферного воздуха и выявить её связь с обращаемостью за медицинской помощью по поводу болезней органов дыхания (БОД) населения г. Новодвинска. Выполнено сравнение среднемесячных показателей обращаемости по поводу БОД и среднемесячных концентраций загрязняющих веществ со среднегодовыми уровнями за 2001-2008 годы. С сентября по декабрь, в январе и апреле уровень обращаемости за медицинской помощью по поводу БОД превышал среднегодовой уровень на 115-118 %, в феврале и марте на 40 и 27 % соответственно. Загрязнение атмосферного воздуха взвешенными веществами, оксидом углерода (CO), диоксидом серы (SO2), диоксидом азота (NO2) и сероводородом выше в теплое время года. Установлена положительная статистически значимая связь обращаемости населения за медицинской помощью по поводу БОД с загрязнением атмосферного воздуха SO2, NO2 и обратно пропорциональная -с концентрацией CO.
To study seasonal variation in air pollution and its associations with hospital admissions for respiratory diseases in Novodvinsk. Methods: Average monthly counts for hospital admission for respiratory diseases as well as average monthly concentrations of air pollutants for the period 2001-2008 were analyzed. Associations between daily concentrations of each of the five pollutants and daily counts of hospital admissions were assessed using time series analysis. Autoregressive Poisson models with corrections for overdispersion, long-term, seasonal and weekly variations were applied and 95 % confidence intervals for all coefficients were calculated. Results: The level of hospital admission for respiratory diseases from September to December, in January and April was higher than average annual level by 115-118 %, while in February and March it was only 40 % and 27 % of the average for 8 years, respectively. Concentrations of particulate matters, carbon monoxide, sulfur dioxide (SO2), nitrogen dioxide (NO2) and hydrogen sulfide were higher during warm season. Daily concentrations of SO2 and NO2 were positively associated with daily counts of hospital admission for respiratory diseases while inverse association was observed for CO.
внутригодовая динамика загрязнения атмосферного воздуха и обращаемости за медицинской помощью по поводу болезней органов дыхания
© 2011 г. 1 2Т. Н. Унгуряну, 3- 4 5А. М. Гржибовский
Управление Роспотребнадзора по Архангельской области,
2Северный государственный медицинский университет (СГМУ), Архангельская международная школа общественного здоровья при СГМУ, г. Архангельск,
4Норвежский институт общественного здравоохранения, г. Осло, Норвегия 5Институт общественной медицины, Университет г. Тромсё, Норвегия
Северные регионы, занимающие 40 % территории России, являются ее жизненно необходимой зоной. Структура заболеваемости как пришлого, так и коренного населения на Севере существенно отличается от таковой в средней полосе [1]. Болезни органов дыхания (БОД), — по существу, краевая патология региона. Они, как правило, составляют 47—58 % всех случаев нетрудоспособности. Развитие воспаления в органах дыхания у северян отличается преобладанием деструктивных поражений, генерализацией и очень частым переходом в хронический процесс. Наиболее значимым природным критерием оценки патологии здоровья северян выступает среднемесячная температура атмосферного воздуха. Низкие температуры воздуха повышают заболеваемость населения, особенно болезнями верхних дыхательных путей [7].
Кроме неблагоприятных климатических факторов на возникновение БОД оказывает влияние загрязнение атмосферного воздуха. Концентрации всех атмосферных поллютантов, и особенно мелких взвешенных частиц, зависят от климатических факторов, поскольку их образование частично определяется температурой и влажностью внешней среды. Погодные условия могут влиять на качество воздуха посредством переноса и/или образования загрязняющих веществ (или их предшественников) [2]. Интенсивность образования некоторых видов атмосферных поллютантов определяется также сезонными факторами [8]. В этой связи выявление особенностей внутригодовой динамики заболеваемости БОД и загрязнения атмосферного воздуха с обязательной коррекцией на сезонную динамику в одном из городов Архангельской области является актуальным.
Город Новодвинск расположен в подзоне северной тайги на левом берегу Северной Двины. Климат города умеренно континентальный с продолжительной холодной зимой и коротким прохладным летом. Новодвинск — монопромышленный город с развитой целлюлознобумажной промышленностью. Градообразующим предприятием является ОАО «Архангельский целлюлозно-бумажный комбинат», где занято около 30 % трудоспособного населения города. Общая численность населения города составляет 42,9 тысячи человек.
Цель исследования — изучить внутригодовую динамику загрязнения атмосферного воздуха и выявить связь с обращаемостью за медицинской помощью по поводу болезней органов дыхания населения г. Новодвинска.
Обращаемость за медицинской помощью по поводу БОД изучена за 2001—2008 годы на основе электронной базы МУЗ «Новодвинская городская клиническая больница», в которой случаи заболеваний регистрируются в соответствии с учетным медицинским документом
Цель работы - изучить внутригодовую динамику загрязнения атмосферного воздуха и выявить её связь с обращаемостью за медицинской помощью по поводу болезней органов дыхания (БОД) населения г. Новодвинска. Выполнено сравнение среднемесячных показателей обращаемости по поводу БОД и среднемесячных концентраций загрязняющих веществ со среднегодовыми уровнями за 2001-2008 годы. С сентября по декабрь, в январе и апреле уровень обращаемости за медицинской помощью по поводу БОД превышал среднегодовой уровень на 115-118 %, в феврале и марте
- на 40 и 27 % соответственно. Загрязнение атмосферного воздуха взвешенными веществами, оксидом углерода (СО), диоксидом серы ^О2), диоксидом азота (N0.,) и сероводородом выше в теплое время года. Установлена положительная статистически значимая связь обращаемости населения за медицинской помощью по поводу БОД с загрязнением атмосферного воздуха S02, N02 и обратно пропорциональная -с концентрацией СО.
Ключевые слова: болезни органов дыхания, загрязнение атмосферного воздуха.
«Талон амбулаторного пациента (форма 025-б/у-89)». База данных включала 207 045 случаев обращений по поводу БОД (Л00_д9), в т. ч. острых респираторных вирусных инфекций (ОРВИ) (Л00_22) 172 624, бронхиальной астмы (Л45) 12 174 и хронических болезней нижних дыхательных путей (Л40 44 47) 7 144. Для анализа использованы среднемноголетние частоты заболеваемости БОД в следующих возрастных группах: 0—17 лет, 18—59 лет, 60 лет и старше.
Изучение загрязнения атмосферного воздуха выполнено по данным ГУ «Архангельский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды с региональными функциями» за 2001—2008 годы. Всего проанализированы 15 938 среднесуточных концентраций (мг/м3) для семи загрязняющих веществ: взвешенных веществ (2 309 измерений), диоксида серы ^02) (2 314), оксида углерода (с0) (2 312), диоксида азота (N02) (2 312), сероводорода (2 314), сероуглерода (2 070) и метилмеркаптана (2 307).
Для анализа связи между уровнями поллютантов (взвешенные вещества, диоксид серы, оксид углерода, сероводород, диоксид азота) и ежедневной обращаемостью за медицинской помощью использовались две многомерные авторегрессионные модели Пуассона с коррекцией на избыточную дисперсию. Модели различались между собой наличием коррекции на влияние климатических факторов.
Из обеих моделей все дни без данных по пяти пол-лютантам были исключены, после чего общее время наблюдения составило 2 300 дней. Для нейтрализации сезонных, многолетних и внутринедельных вариаций коррекция на год, месяц и день недели проводилась путем введения дихотомических переменных для каждого года, месяца и дня недели. С учетом различной обращаемости в выходные и праздничные дни праздники также вводились в модель в виде дихотомических переменных. Также проводилась коррекция на периоды, классифицированные как эпидемии гриппа. В связи с автокорреляцией количества обращений за медицинской помощью в смежные дни в модель также вводили
авторегрессионные компоненты первого и второго порядка. Население города для каждого года наблюдения вводилось в модель в виде offset-переменной.
Во вторую модель помимо всего вышеперечисленного были включены среднесуточные значения температуры воздуха, атмосферного давления, скорости ветра и относительной влажности с лагами 0—2 для коррекции как на непосредственные, так и на отсроченные влияния вышеперечисленных факторов на зависимую переменную.
Для каждой модели статистическая значимость коэффициентов (Р) рассчитывалась с помощью критерия Вальда. Для всех коэффициентов представлены нижний и верхний пределы 95 % доверительных интервалов (ДИ).
В структуре обращаемости за медицинской помощью по поводу всех заболеваний в возрастной группе от 0 до 17 лет преобладают ОРВИ (45,6 %). В возрастных группах 18—59 и 60 лет и старше удельный вес ОРВИ составляет 15,1 и 3,5 % соответственно. Среднемноголетний уровень частоты обращаемости по поводу ОРВИ среди всего населения составил 490,6 %о, в группах 0—17, 18—59 и 60 лет и старше
— 1441,1; 263,7 и 146,8 % соответственно.
Средняя частота обращаемости за медицинской помощью по поводу бронхиальной астмы среди совокупного населения составила 34,6 %. В возрастной структуре самый высокий уровень заболеваемости бронхиальной астмой выявлен у населения 60 лет и старше — 90,3 %0. В группах 0—17 и 18—59 лет обращаемость составила 29,8 и 23,6 % соответственно.
Обращаемость за медицинской помощью по поводу хронических болезней нижних дыхательных путей в среднем за 2001—2008 годы среди всего населения составила 20,3 %. В возрастной структуре самый высокий уровень заболеваемости хроническими болезнями нижних дыхательных путей выявлен у населения 60 лет и старше — 75,9 %. В группах 0—17 и
\ I 1 ( V 1 I 1 ■ 11*11 II
-* Г1 М г I г-1 п Г-1 >*Л 'Т. ■*л *
ТТГТТТГТТТТ-гт. п. п. п.ГГГТГГП
инннн П П г I г-1 М П т гЛ гГ\ГЛ ГГ) <*Л Т** 'Г? 'Ф г? ’’З’ *^1V* I V"» *Г1 'О 'О 40 ’О 40 'О Г4"* Г"“ Г" Г'" I"-’ г-' ОС1 'СЮ СО 00 со 00
ООООООООООООООООООООООООООООООООООООООООООООООО С^Е С? Е ^ Си>Е ^ К ^ ^ Ч Е ^ ® СиЕ с? Е $3 ВД сиЕ Е К! сиЕ К Ж ^ в Ои>Е с? Е О1? со СУЕ £2 Е СЧ - _ _--',0*оЭ2В01«Э0В01£|05012|0501сйо®0
Среднемесячный уровень за год
^—Средний уровень за месяц
Рис. 1. Динамика заболеваемости болезнями органов дыхания (^0^99) по месяцам за 2001—2008 годы в Новодвинске (оба пола, все возраста, на 1 000 населения)
18—59 лет обращаемость в связи с данной патологией составила 0,7 и 14,1 % соответственно.
Наиболее высокие уровни заболеваемости БОД, превышающие среднемесячный уровень за год, выявлены в холодное время года (рис. 1). В марте и феврале обращаемость за медицинской помощью по поводу БОД превышала среднегодовой уровень на 40 и 27 % соответственно. В январе, апреле и с сентября по декабрь уровень обращаемости превышал среднегодовой уровень на 115—118 %. В июне, июле и августе обращаемость в связи с БОД была ниже среднегодового уровня на 40, 60 и 45 % соответственно.
Анализ уровней загрязнения атмосферного воздуха в Новодвинске показал, что концентрации некоторых поллютантов превышают среднегодовой уровень в теплое время года. Среднемесячные концентрации взвешенных веществ, рассчитанные за 8-летний период, превышали среднегодовую концентрацию в июле, августе и сентябре на 10—15 %. Средние за месяц концентрации оксида углерода были выше среднегодовой концентрации в апреле и мае на 13 %, в июне, июле и августе — на 30—60 % (рис. 2). Повышенные уровни загрязнения атмосферного воздуха сероводородом выявлены в июне, июле и сентябре, когда средние за месяц концентрации были выше среднегодового уровня на 35, 45 и 47 % соответственно. Среднемесячные концентрации диоксида серы превышали среднегодовую концентрацию в марте, апреле и июне на 40—45 % (рис. 3). Средние за месяц концентрации диоксида азота были выше среднегодовой концентрации с марта по июль на 10—17 % (рис. 4). Только уровни загрязнения метилмеркаптаном превышали среднегодовую концентрацию в холодное время года
— с ноября по март на 15—55 %.
I Среднемесячная концентрация за 8 лет П Среднегодовая концентрация за 8 лет
Рис. 2. Загрязнение атмосферного воздуха оксидом углерода в Новодвинске за 2001—2008 годы (средние концентрации, мг/м3)
Рис. 3. Загрязнение атмосферного воздуха диоксидом серы в Новодвинске за 2001—2008 годы (средние концентрации, мг/м3)
Рис. 4. Загрязнение атмосферного воздуха диоксидом азота в Новодвинске за 2001—2008 годы (средние концентрации, мг/м3)
Результаты анализа с использованием дневных уровней обращаемости и концентрации поллютантов, полученные как для первой, так и для второй модели, оказались практически идентичными (табл. 1 и 2). Выявлена статистически значимая связь между уровнем обращаемости за медицинской помощью по поводу БОД и загрязнением атмосферного воздуха оксидом углерода, диоксидом серы и диоксидом азота. Положительная статистически значимая связь установлена между обращаемостью взрослого населения в возрасте от 18 до 59 лет по поводу хронических болезней нижних дыхательных путей и загрязнением атмосферного воздуха диоксидом серы и диоксидом азота, а также между обращаемостью детей по поводу бронхиальной астмы и загрязнением атмосферного
Зависимость между оксидом углерода и обращаемостью населения г. Новодвинска по поводу болезней органов дыхания (модель 1)
Возрастная группа, лет Диоксид серы Оксид углерода Диоксид азота
в 95 % ДИ в 95 % ДИ в 95 % ДИ
Нижний Верхний Нижний Верхний Нижний Верхний
Все болезни органов дыхания (Л00-Л„)
0-17 -1,03 -4,09 2,04 -0,05 -0,05 -0,01 -0,04 -0,09 -0,01 0,40 -0,71 1,50
18-59 0,72 -2,38 3,82 -0,08 -0,02 0,22 -0,76 1,20
60+ 0,84 -3,54 5,22 -0,06 0,03 0,04 -1,26 1,34
Все -0,31 -2,80 2,16 -0,08 -0,01 0,30 -0,61 1,21
0-17 -1,84 -5,00 1,35 -0,05 -0,09 -0,01 0,24 -0,92 1,40
18-59 0 -3,44 3,45 -0,05 -0,09 -0,02 0,26 -0,88 1,40
60+ -3,50 -11,06 4,07 -0,03 -0,10 0,04 0,53 -1,09 2,30
Все -1,33 -4,13 1,47 -0,05 -0,09 -0,01 0,25 -0,78 1,29
Бронхиальная астма (Л45)
0-17 1,89 -11,34 15,11 -0,21 -0,35 -0,06 5,01 1,34 8,68
18-59 -3,17 -9,30 2,95 -0,05 -0,13 0,02 1,20 -0,93 3,33
60+ 0,67 -5,55 6,84 -0,07 -0,16 0,01 -0,20 -2,43 2,03
Все -1,28 -5,82 3,27 -0,08 -0,13 -0,02 1,24 -0,32 2,79
Хронические болезни нижних дыхательных путей (Л40-Л44 47)
0-17 -90,41 -293 112 0,47 -0,28 1,23 0,70 -22,50 23,19
18-59 7,56 0,66 14,45 -0,09 -0,19 -0,01 2,72 0,06 5,38
60+ 6,45 -2,12 15,02 0,09 0,01 0,18 -2,05 -4,57 0,46
Все 6,50 1,29 11,71 0,01 -0,06 0,07 0,19 -1,65 2,03
Примечание для табл. 1, 2. Жирным шрифтом выделены статистически значимые коэффициенты.
Зависимость между оксидом углерода и обращаемостью населения г. Новодвинска по поводу болезней органов дыхания (модель 2)
Возрастная группа, лет Диоксид серы Оксида углерода Диоксид азота
в 95 % ДИ в 95 % ДИ в 95 % ДИ
Нижний Верхний Нижний Верхний Нижний Верхний
Все болезни органов дыхания (Л00-Л„)
0-17 -1,12 -4,27 1,91 -0,04 -0,09 -0,01 0,40 -0,71 1,52
18-59 0,53 -2,55 3,60 -0,03 -0,07 -0,01 0 -0,96 0,96
60+ 0,89 -3,49 5,27 -0,01 -0,05 0,04 -0,08 -1,40 1,24
Все -0,50 -2,99 2,01 -0,04 -0,07 -0,01 0,20 -0,70 1,10
0-17 -2,00 -5,21 1,22 -0,05 -0,09 -0,01 0,24 -0,93 1,41
18-59 -0,34 -3,69 3,01 -0,04 -0,08 -0,02 0,02 -1,09 1,12
60+ -3,60 -11,20 4,01 -0,02 -0,08 0,05 0,85 -1,23 2,92
Все -1,58 -4,41 1,25 -0,04 -0,08 -0,01 0,15 -0,87 1,17
Бронхиальная астма (Л45)
0-17 1,40 -12,09 14,88 -0,19 -0,33 -0,04 4,53 0,75 8,31
18-59 -2,95 -9,26 3,36 -0,04 -0,12 0,04 1,07 -1,08 3,22
60+ 1,00 -5,33 7,33 -0,08 -0,16 0,01 -0,41 -2,67 1,85
Все -1,06 -5,65 3,56 -0,07 -0,12 -0,01 1,00 -0,57 2,57
Хронические болезни нижних дыхательных путей (Л40-Л44 47)
0-17 -103 -320 113 0,33 -0,35 1,01 -0,55 -21,42 20,33
18-59 7,72 0,32 15,12 -0,09 -0,18 0,01 5,56 -0,12 5,24
60+ 7,14 -1,87 16,15 0,09 0,01 0,18 -2,31 -4,87 0,25
Все 6,92 1,57 12,27 0,01 -0,05 0,08 -0,02 -1,89 1,85
воздуха диоксидом азота. Однако полученные высокие значения коэффициентов регрессии для этих групп взаимосвязей требуют осторожности в интерпретации и могут быть обусловлены ошибками в измерениях или выскакивающими значениями (см. табл. 1 и 2). Отрицательная статистически значимая связь установлена между уровнем оксида углерода в атмосферном
воздухе и обращаемостью за медицинской помощью детей от 0 до 17 лет и взрослого населения в возрасте 18—59 лет по поводу всех БОД и ОРВИ, а также обращаемостью за медицинской помощью детей по поводу бронхиальной астмы и взрослых от 18 лет и старше в связи с хроническими болезнями нижних дыхательных путей.
Анализ уровней загрязнения атмосферного воздуха во внутригодовой динамике показал, что концентрации взвешенных веществ, оксида углерода, диоксида серы, диоксида азота и сероводорода выше в теплое время года в сравнении со среднегодовыми концентрациями. Повышенные концентрации атмосферных загрязнителей в жаркие летние дни могут быть связаны с температурными инверсиями в приземном слое, которые препятствуют рассеиванию загрязняющих веществ. Результаты регрессионного анализа [5] показали, что среднесуточные концентрации взвешенных веществ, SO2, N0 и N02 статистически значимо увеличиваются с повышением температуры воздуха.
Специалисты ГУ «НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина» РАМН изучили влияние погодных условий на изменение уровня техногенного загрязнения атмосферного воздуха Москвы с помощью оценочного моделирования рассеивания выбросов от 15-й теплоэлектроцентрали города за период с 1 по 20 октября 2005 года. В данный период в московском регионе сложились необычные погодные условия, которые характеризовались повышенной температурой воздуха, отсутствием осадков и безветренной погодой, что явилось благоприятной предпосылкой для накопления химических веществ в приземных слоях атмосферы и образования смога. Результаты моделирования показали значительное (от
1,5 до 14 раз) возрастание приземных концентраций проанализированных компонентов воздушных выбросов теплоэлектроцентрали в октябре 2005 года по сравнению с аналогичным периодом 2004 года [3].
Полученные связи между загрязнением атмосферного воздуха диоксидом азота, диоксидом серы, оксидом углерода в г. Новодвинске и заболеваемостью населения БОД подтверждаются результатами других эпидемиологических исследований [4, 6, 9-11]. Увеличение числа случаев респираторных заболеваний, их длительность и снижение легочной функции у детей качественно соответствуют длительному воздействию диоксида азота в атмосферном воздухе. Обследование астматиков, подвергшихся действию диоксида азота при концентрации 380-560 мкг/м3, показало примерно 5 % изменение легочной функции и увеличение чувствительности дыхательных путей к бронхосуживающим средствам. Вызванное диоксидом азота увеличение чувствительности дыхательных путей может иметь клинические последствия в виде усилившейся реакции на множество таких провоцирующих факторов, как холодный воздух, аллергии или физическая нагрузка [6].
В обзоре литературы по влиянию загрязнения атмосферного воздуха на заболеваемость хроническими обструктивными болезнями легких, выполненном Е Ж Ко et а1. [ 10], указано, что температура воздуха может модифицировать эффект поллютантов атмосферного воздуха на людей, страдающих БОД.
Многочисленные эпидемиологические исследования [4] подтверждают, что даже от непродолжи-
тельного возрастания среднесуточной температуры в сочетании с повышенным уровнем загрязнения атмосферного воздуха такими химическими веществами, как диоксид азота и серы, взвешенные вещества мелкодисперсной фракции (РМ10), озон, возможен значительный ущерб здоровью населения в виде увеличения смертности, частоты обращений за скорой медицинской помощью по поводу обострения астмы, обструктивных заболеваний легких, пневмоний.
А. D. Damia et а1. [9] изучили влияние «черного дыма», диоксида серы и местных погодных условий на обращаемость за медицинской помощью по поводу астмы с марта 1994 года по март 1995-го в одном из испанских городов. Для выявления взаимосвязи между предикторами и исходом авторы использовали множественный линейный регрессионный и дисперсионный анализ. Показано, что исследуемые загрязнители атмосферного воздуха были статистически значимо связаны с обращаемостью за медицинской помощью по поводу астмы ^02, г = 0,32, р < 0,05; «черный дым», г = 0,35, р < 0,05). При этом концентрации SO2 и «черного дыма» коррелировали с температурой (г = 0,44, р < 0,01) и барометрическим давлением (г = 0,42 и г = 0,43 соответственно, р < 0,01).
В канадском исследовании [11], проведенном в семи городах страны с 1990 по 2000 год, с помощью анализа временных рядов выявлена отрицательная статистически значимая связь между загрязнением атмосферного воздуха оксидом углерода и обращаемостью населения за медицинской помощью по поводу хронических обструктивных болезней легких, что не противоречит результатам данного исследования. При увеличении концентрации оксида углерода на 1 мг/м3 обращаемость уменьшается на 3,3 % (95 % ДИ: -6,1; -0,4), однако мы не рекомендуем делать выводы о наличии причинно-следственных связей на основании обнаружения статистически значимых коэффициентов. Следует отметить, что полученные в Новодвинске результаты являются предварительными, так как для всех переменных использовались абсолютные значения, то есть результаты могли быть сильно подвержены влиянию краткосрочных вариаций и выбросов.
Наиболее высокие уровни обращаемости за медицинской помощью по поводу болезней органов дыхания выявлены с сентября по апрель, наиболее низкие - с мая по август. Существуют повышенные уровни загрязнения атмосферного воздуха в теплое время года в сравнении со среднегодовыми концентрациями для взвешенных веществ, оксида углерода, диоксида серы, диоксида азота, сероводорода. Выявлена положительная связь между загрязнением атмосферного воздуха диоксидом серы и диоксидом азота и обращаемостью населения за медицинской помощью по поводу отдельных болезней органов дыхания. Отрицательная связь была выявлена между загрязнением атмосферного воздуха оксидом углерода и обращаемостью населения по поводу болезней органов дыхания.
1. Карпин В. А. Гигиенические проблемы урбанизированного Севера (обзор) / В. А. Карпин // Гигиена и санитария. — 2001. — № 4. — С. 7—11.
2. Методы оценки чувствительности здоровья человека и адаптации общественного здравоохранения к изменению климата. — ВОЗ, 2005. — 1 11 с.
3. Новиков С. М. Влияние непродолжительных изменений погодных условий на риск для здоровья населения от загрязнения атмосферного воздуха / С. М. Новиков, Н. С. Скворцова, В. А. Кислицин, Т. А. Шашина // Гигиена и санитария. - 2007. - № 5. - С. 26-28.
4. Принятие мер по защите здоровья населения Европы от изменений климата. Цифры и факты. Копенгаген,
4 апреля 2008. http://www.euro.who.int/ data/assets/
5. Ревич Б. А. Воздействие высоких температур атмосферного воздуха на здоровье населения в Твери / Б. А. Ревич, Д. А. Шапошников, В. Т. Галкин и др. // Гигиена и санитария. - 2005. - № 2. - С. 20-24.
6. Рекомендации по качеству воздуха в Европе : пер. с англ. - М. : Весь Мир, 2004. - 312 с.
7. Санников А. Л. Характеристика основных климатоэкологических и социальных параметров жизнедеятельности в условиях Европейского Севера России (по материалам Архангельской области) / А. Л. Санников, Р. В. Банникова ; под ред. А. М. Вязьмина. - Архангельск : АГМА, 2000. - С. 5-11, 25.
8. Confalonieri U. Human health. Climate ^ange 2007 : Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / U. Confalonieri,
B. Menne, R. Akhtar, et al. ; M. L. Parry, O. F. Canziani, J. P. Palutikof, et al. eds. - Cambridge, UK : Cambridge University Press, 2007. - P. 391-431.
9. Damia A. D. Effects of Air Pollution and Weather Conditions on Asthma Exacerbation / A. D. Damia, M. L. Fab-regas, M. P. Tordera, L. S. Torrero // Respiration. - 1999.
10. Ko F. W. Outdoor air pollution: impact on chronic obstructive pulmonary disease patients / F. W Ko, D. S. Hui // Curr. Opin. Pulm. Med. - 2009. - Vol. 15(2). -P. 150-157.
11. Stieb David M. Air pollution and emergency department visits for cardiac and respiratory conditions: a multi-city time-series analysis / David M. Stieb, M. Szyszkowicz, Brian H. Rowe, Judith A. Leech // Environmental Health. - 2009.
SEASONAL VARIATION IN AIR POLLUTION
AND ITS ASSOCIATION WITH HOSPITAL ADMISSIONS
FOR RESPIRATORY DISEASES
*■ 2T. N. Unguryanu, 3 4 5A. M. Grjibovski
1Administration of Federal Service for Surveillance on Consumer Rights Protection and Human Wellbeing in the Arkhangelsk region,
2Northern State Medical University,
3International School of Public Health, Northern State Medical University, Arkhangelsk, Russia 4Norwegian Institute of Public Health, Oslo, Norway 5Institute of Community Medicine, University of Tromso, Troms0, Norway
Aim: To study seasonal variation in air pollution and its associations with hospital admissions for respiratory diseases in Novodvinsk.
Methods: Average monthly counts for hospital admission for respiratory diseases as well as average monthly concentrations of air pollutants for the period 2001-2008 were analyzed. Associations between daily concentrations of each of the five pollutants and daily counts of hospital admissions were assessed using time series analysis. Autoregressive Poisson models with corrections for overdispersion, long-term, seasonal and weekly variations were applied and 95 % confidence intervals for all coefficients were calculated.
Results: The level of hospital admission for respiratory diseases from September to December, in January and April was higher than average annual level by 115-118 %, while in February and March it was only 40 % and 27 % of the average for 8 years, respectively. Concentrations of particulate matters, carbon monoxide, sulfur dioxide (SO2), nitrogen dioxide (NO2) and hydrogen sulfide were higher during warm season. Daily concentrations of SO2 and NO2 were positively associated with daily counts of hospital admission for respiratory diseases while inverse association was observed for CO.
Key words: respiratory diseases, air pollution.
Унгуряну Татьяна Николаевна - кандидат медицинских наук, главный специалист-эксперт Управления Роспотребнадзора по Архангельской области, доцент Северного государственного медицинского университета