7. Контроль: устный опрос по следующим вопросам (студент обязан быть подготовленным к следующим контрольным вопросам)

Вопросы:

1. Классификация факторов окружающей среды.

2. Виды факторов риска.

3. Биологические факторы риска.

4. Социальные факторы риска.

5. Химические факторы риска.

6. Физические факторы риска.

7. Понятия «абсолютный и относительный риск».

8. Понятие «экологическая безопасность».

9. Понятие «Риск».

10. Антропогенная роль факторов окружающей среды, их воздействие на организм.

11. Возможные факторы риска для здоровья человека.

12. Экологические проблемы современного города и сельских населенных мест и особенности здоровья населения.

13. Нормирование качества окружающей природной среды.

14. Изучение состояния здоровья населения в зависимости от влияния негативных экологических факторов.

15. Экологические факторы окружающей среды.

16. Методика оценки экологического риска.

17. Степень экологического риска для здоровья человека при воздействии антропогенных факторов в условиях населенных мест.

18. Факторы риска, неканцерогенные риски, характеристики риска.

19. Основы гигиенического нормирования факторов окружающей среды среды.

20. Важность определения содержания понятия «здоровье человека» и «здоровье населения».

Приложение 1.

Методика оценки факторов риска окружающей среды.

В настоящее время во всех передовых странах концепция оценки риска рассматривается, как один из наиболее приоритетных методов обоснования управленческих решений в области загрязнения окружающей среды и охраны здоровья населения. Концепция риска отражена в научных разработках и документах международных организаций (ВОЗ, Организация по экономическому сотрудничеству и развитию, Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП), Комиссия Европейского Сообщества и др.). В настоящее время в Казахстане действуют «Методические указания по оценке риска для здоровья населения химических факторов окружающей среды», утвержденные Главным государственным санитарным врачом РК 28.12.07г. (рис.1.)

Рис. 1. Звенья риска от источника до человека, Новиков С.М., 2002.

Методология оценки риска здоровью человека при воздействии вредных факторов окружающей среды, разработанная Агентством по охране окружающей среды США (EPA US), получила наиболее широкое распространение. На рис.2. представлены схемы основных звенья риска и маршрут токсических веществ от источника до человека.

Методология анализа риска здоровью населения включает: оценку риска, управление риском и информирование о риске. Основная задача состоит в получении информации о возможном влиянии негативных факторов среды проживания человека на состояние его здоровья, необходимой для гигиенического обоснования уровней экспозиций и рисков. Это количественная характеристика неблагоприятных эффектов, способных развиться в результате воздействия вредных факторов среды на конкретную группу людей при различных условиях экспозиции.

Методика оценки риска может и должна использоваться в деятельности органов и учреждений Госсанэпидслужбы при социально-гигиеническом мониторинге, гигиенической экспертизе и осуществлении приоритетных мероприятий по гигиене окружающей среды. В научном аспекте оценка риска заключается в обосновании допустимых уровней воздействия изучаемого фактора на здоровье человека, в научно-практическом – оптимальных управленческих решений по снижению уровней риска.

Рис. 2. Маршрут воздействия вещества, Новиков С.М., 2002.

Использование методологии оценки риска для обоснования эффективных управленческих решений позволяет:

– получить количественные значения ущерба здоровью населения от воздействия вредных факторов окружающей среды;

– выделить наиболее чувствительные группы населения при конкретных условиях неблагоприятного воздействия;

– установить безопасные уровни воздействия и гигиенические нормативы минимального риска;

– осуществлять первоочередное регулирование источников и факторов риска, представляющих наибольшую опасность для здоровья населения;

– установить приоритеты в области охраны здоровья населения на территориальном и местном уровнях;

– оптимизировать план проведения социально-гигиенического мониторинга с учетом приоритетных источников загрязнения окружающей среды и химических веществ, вносящих наибольший вклад в риск развития неблагоприятных эффектов;

– совершенствовать систему гигиенического нормирования и ее гармонизацию с международными методами установления безопасных уровней воздействия химических веществ.

Виды показателей риска. Наиболее часто используемым показателем является относительный риск (relative risk) (ОР), который выражается формулой:

ОР = заболеваемость лиц, подверженных фактору/заболеваемость лиц, неподверженных фактору

Относительный риск обычно используется в когортных наблюдениях, тогда как в исследованиях случай-контроль показателем эффекта служит отношение шансов (odds ratio) – ОР_ш. Эти показатели оценивают величину эффекта, вызываемого фактором риска, на поражаемость изучаемой болезнью и измеряют силу связи между фактором риска и патологией. Показатель ОР_ш вычисляется по формуле:

ОР_ш= a:b/c:d=ad/(bc),

где a – больные экспонированные; b – больные неэкспонированные;

c – здоровые экспонированные; d – здоровые неэкспонированные

Чаще всего ОР рассчитывается между двумя группами, одна из которых подвергается воздействию, другая (не подвергающаяся) – служит контролем (референтная группа). Таким образом, можно оценить эффект разной степени воздействия, например, риск развития рака легкого, в зависимости от количества выкуриваемых в день сигарет или продолжительности влияния загрязненной атмосферы. В качестве референтной группы выбирается группа лиц, не подвергающихся изучаемому воздействию (некурящие при изучении курения) или при сравнении нескольких групп – лица с наименьшим уровнем воздействия. 

При расчете относительного риска, связанного с несколькими факторами (уровнями) воздействия, показатель частоты патологии в каждой группе делится на показатель в группе, принятой за контроль. Если обозначить показатель заболеваемости для экспонированной группы с первым уровнем воздействия (загрязнение атмосферы) – р₁, со вторым уровнем (более интенсивное загрязнение атмосферы) – р₂ и показатель заболеваемости референтной группы (чистая атмосфера) – р₀, то ОР для первого уровня воздействия составит ОР₁ = р₁/ р₀, а для второго – ОР₂ = р₂/р₀.

Измерением различий степени воздействия оценивают повышение риска, вызванное интенсивностью влияния на экспонированную группу. Разница рисков называется также абсолютным риском или атрибутивным риском (АР) среди экспонированных и выражает абсолютную разницу между показателями заболеваемости лиц, подверженных изучаемому фактору и лиц, не подверженных его действию:

АР = р₁ - р_0.

Пример: показатель патологии органов дыхания среди детей, проживающих в районе с чистой атмосферой, составил 30%, а среди тех, кто жил в загрязненном районе – 75%, то абсолютный риск опытной группы составит 45% (75% –30%). Если же предположить наличие причинной связи, то можно сделать вывод, что проживание в зоне загрязненного воздуха может вызвать 45% случаев патологии органов дыхания среди экспонированной группы. Абсолютный риск, выраженный в процентах, называется также атрибутивной или этиологической фракцией и рассчитывается по формуле:

АР% = (р₁ - р₀)/ р₁;

В приведенном случае – АР% = (75 – 30)/ 75 = 60%

Однако измерение эффекта не учитывает показатель во всей популяции населения, а распространяется только на экспонированную группу. Приведенные выше относительные показатели дают возможность оценить силу связи между фактором риска и заболеванием, однако они непригодны для оценки риска влияния этого фактора на заболеваемость всего населения.

В отличие от приведенных показателей, измерение отрицательного воздействия оценивает добавочный риск в самой популяции от влияния изучаемого фактора, в зависимости от степени его распространения. Такая оценка дает возможность выяснить степень отрицательного воздействия фактора риска на изучаемое население в результате его устранения или изменения распространения. Она основана на установлении причинной связи между фактором риска и заболеванием экспонированной группы и учитывает силу этой связи, т.е. ОР.

Существует два показателя для оценки отрицательного влияния факторов риска на генеральную совокупность: популяционный атрибутивный риск (ПАР) и популяционная атрибутивная фракция. Популяционный атрибутивный риск (ПАР) – это абсолютная разница показателей заболеваемости во всей популяции и в неэкспонированной группе населения. Ввиду того, что показатель заболеваемости зависит от степени распространения факторов риска в данной популяции, ПАР варьирует в зависимости от распространенности фактора риска в популяции:

ПАР = р – р₀ , где

р – показатель заболеваемости во всей популяции;

р₀ – показатель в неэкспонированной группе.

Популяционная атрибутивная фракция (ПАФ) или этиологическая фракция – это доля всех случаев заболевания в изучаемой популяции, отнесенных за счет воздействия фактора риска при наличии причинной связи:

ПАФ = ПАР/р; или ПАФ = (р – р₀)/р

Этапы оценки риска. Оценка риска сопряжена со сбором всей возможной информации для установления экспозиции населения к определенному веществу (веществам) и выявления неблагоприятного для здоровья эффекта, как следствия этой экспозиции. Система оценки риска включает в себя четыре этапа:

1-й этап – идентификация опасности;

2-й этап – оценка экспозиции;

3-й этап – оценка зависимости «доза-ответ»;

4-й этап – характеристика риска.

Идентификация опасности. Целью этого этапа является выявление специфических химических веществ, обладающих потенциальной способностью вызывать неблагоприятные эффекты. При этом, в первую очередь, отбираются наиболее токсичные соединения, представляющие наибольшую угрозу для здоровья человека. На этом этапе собираются следующие данные о состоянии окружающей среды:

– валовые выбросы по отдельным загрязняющим веществам в атмосферу в целом по населенному пункту за последние 5 лет, а также по отдельным районам города;

– выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от автотранспорта;

– данные по стационарным постам города по загрязняющим веществам (максимальная, среднегодовая концентрации, число наблюдений);

– характеристика ведущих промышленных предприятий и их расположение на карте города, при этом необходимо указать расположение жилых массивов, а также какие вещества содержатся в выбросах (сбросах) и в каких количествах;

– количество водоисточников и систем централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения в городе;

– загрязнение почвы в городе по отдельным районам с указанием загрязняющих веществ, средних и максимальных концентраций;

– оценка доли пищевых продуктов местного происхождения в структуре потребления населения, уровни химического загрязнения основных продуктов питания;

На основании собранной информации необходимо сформулировать ожидаемые сценарии и установить:

• расположение источников загрязнения окружающей среды в городе и зона воздействия химических веществ на его жителей;

• какие популяции населения могут подвергаться воздействию и какими веществами;

• предварительный перечень приоритетных (наиболее опасных) веществ;

• какие основные пути воздействия имеют место (ингаляционный, накожный, пероральный);

• из каких объектов окружающей среды загрязняющие вещества поступают в организм городских жителей;

• формирование окончательного перечня приоритетных химических веществ.

Оценка экспозиции – это получение информации о том, с какими реальными химическими нагрузками сталкиваются те или иные группы населения города (табл. 3.3). Для этого необходимо:

– установить, какими путями и через какие среды, в каком количестве и при какой экспозиции воздействия имеет место ожидаемая нагрузка;

– определить маршрут воздействия веществ: источник – воспринимающая среда – транспортирующие среды – воздействующая среда – точка контакта – пути поступления – экспонируемая группа населения (рис. 3,5-3,6);

– оценить многофакторное загрязнение разных сред, с учетом всех основных путей воздействия на человека (ингаляционного, перорального, накожного);

– оценить получаемые дозы и концентрации, а также численность лиц, которые подвергаются такой экспозиции;

– рассчитать суммарные дозы для всех маршрутов экспозиции, путей поступления, воздействующих сред и дать характеристику суммарной нагрузки с учетом отдельных чувствительных групп.

Для оценки экспозиции в условиях селитебной территории контингентами населения являются дети до 7 лет, 7-14 лет, 14-18 лет, старше 18 лет и пенсионеры. Источниками воздействия могут являться ТЭЦ, котельные, коммунально-бытовые предприятия, автотранспорт, промышленные предприятия, детские учреждения, предприятия питания. Факторами воздействия являются химические вещества, содержащиеся в атмосферном воздухе, питьевой воде, воде водоемов, продуктах питания. Максимальная дневная экспозиция принимается равной 24 часам. Для оценки экспозиции в условиях производства контингентом населения являются лица трудоспособного возраста, а источниками воздействия – промышленные предприятия. Максимальная дневная экспозиция принимается равной 8 часам.

Среднесуточная доза поступающего в организм человека химического вещества за весь период жизни рассчитывается по формуле:

LADD=(C∙CR∙ED∙EF)/(BW∙AT∙365), где:

LADD- средняя суточная доза или поступление (мг/(кг ∙ день); C – концентрация вещества (мг/м³, мг/л); CR – скорость поступления (м³/сут, л/сут.); ED –продолжительность воздействия (лет); EF – частота воздействия(365 дней); BW – масса тела человека (кг); AT – период усреднения экспозиции (70 лет); 365 –число дней в году.

Следовательно, оценивается не только уровень экспозиции, но и фактор времени (табл. 3.3), что даёт основания к суждению о получаемой человеком дозе. Для оценки непрофессионального риска доза рассчитывается на период жизни 70 лет. Численность экспонированной популяции является важным фактором для решения вопроса о приоритетности охранных мероприятий.

Оценка зависимости «доза-ответ» – это поиск количественных закономерностей между получаемыми населением дозами веществ и случаями вредных эффектов в экспонируемых популяциях. Обычно искомые закономерности выявляются в токсикологических экспериментах на животных, однако сложность экстраполяция их на человеческую популяцию связана с большим числом неопределённостей. Поэтому зависимости «доза-ответ», обоснованные эпидемиологическими данными считаются более надёжными. Наиболее часто используемыми в практике профилактической медицины характеристиками зависимостей доза-ответ являются система ПДК и методика ЕРА (США).

Система ПДК. Основу этой системы составляют следующие положения:

•  принцип пороговости распространяется на все эффекты неблагоприятного воздействия;

•  соблюдение норматива (ПДК и др.) гарантирует отсутствие неблагоприятных для здоровья эффектов;

•  превышения норматива могут вызвать неблагоприятные для здоровья эффекты.

Примером использования этой системы может быть оценка загрязнения атмосферного воздуха. Вещества, которые разрешены к использованию в промышленности и выбросу в атмосферу, обеспечены ПДК (на стадии предупредительного санитарного надзора – ориентировочными безопасными уровнями воздействия (ОБУВ). Если содержание опасных веществ не превышает нормативы, то считается, что риск неблагоприятных для здоровья населения эффектов отсутствует.

Метод оценки риска ЕРА (США). В методологии ЕРА оценка зависимости «доза-ответ» различается для канцерогенов и неканцерогенов:

– для канцерогенных веществ считается, что их вредные эффекты могут возникать при любой дозе, вызывающей повреждения генетического материала;

– для неканцерогенных веществ существуют пороговые уровни и считается, что ниже порогов вредные эффекты не возникают.

Основными принципами этого метода являются:

        принцип пороговости распространения на все виды неканцерогенного воздействия и нормирование качества среды осуществляется в соответствии со следующими нормативами:

REL – Cal / EPA Reference Exposure Levels (рекомендованный уровень воздействия);

RfCc – Chronic Inhalation Reference Concentration (концентрация, оказывающая хроническое воздействие при ингаляции);

RfCs – Subchronic Inhalation Reference Concentration (концентрация, оказывающая субхроническое воздействие при ингаляции);

RfDco – Chronic Oral Reference Dose (концентрация, оказывающая хроническое воздействие при введении в желудок);

RfDso – Subchronic Oral Reference Dose (концентрация, оказывающая субхроническое воздействие при введении в желудок);

        канцерогенные эффекты оцениваются по беспороговому принципу, сам же риск представляет собой вероятность (или количество дополнительных случаев) заболеваний раком при воздействии оцениваемого вещества. Для расчета этого типа риска используются следующие величины:

Sfi – Inhalation cancer Slope factor (угол наклона канцерогенности при ингаляции);

Sfo – Oral cancer Slope factor (угол наклона канцерогенности при введении в желудок);

Sfse – External exposure Slope factor to radio – nuclides in sole (внешний угол наклона экспозиции к радиоизотопам в почве);

URFi – Unit Risk factor inhalation (единичный фактор риска при ингаляции);

        возможна оценка риска комплексного и комбинированного действия.

По методике ЕРА для характеристики риска развития неканцерогенных эффектов наиболее часто используются уровни минимального риска – референтные дозы (RfD) и референтные концентрации (RfC) химических веществ. Чем больше воздействующая доза превосходит референтную, тем выше вероятность появления вредных ответов. Итоговые показатели оценки экспозиции на основе референтных доз и концентраций называются коэффициенты опасности.(HQ).

Характеристика риска – это завершающий этап, интегрирующий все предыдущие этапы оценки риска и формулирующий окончательные выводы (табл. 3.2). На этой стадии анализа дается оценка рисков, от химического загрязнения отдельных сред (ингаляционное воздействие загрязнений атмосферного воздуха или пероральное поступление вещества с питьевой водой). Для каждой из сред вычисляются значения рисков при всех возможных путях (табл. 3.3) поступления вещества в организм человека (ингаляционно, перорально, накожно). Значения рисков для каждой среды и каждого пути поступления суммируются и вычисляется итоговая величина суммарной химической нагрузки для каждого вещества. Расчеты рисков проводятся раздельно для канцерогенных и неканцерогенных эффектов.

Расчёт канцерогенных рисков:

• индивидуальный канцерогенный риск (ICR) – это оценка вероятности развития злокачественного новообразования у экспонируемого индивидуума при воздействии канцерогена в течение всей жизни;

• популяционный канцерогенный риск (PCR) – это ожидаемая частота эффектов среди всего населения, подвергшегося канцерогенному воздействию (устанавливается для годовой экспозиции).

Величина индивидуального пожизненного канцерогенного риска (ICR) рассчитывается путем умножения среднесуточной дозы (или среднесуточного поступления) за весь период жизни (CDI) на величину SF (фактор канцерогенного потенциала, табл. 3.4):

ICR = CDI × SF

PCR = ICR × численность популяции

При воздействии нескольких канцерогенов суммарный канцерогенный риск для одного пути поступления (ингаляционного) рассчитывается по формуле:

CR_и = ∑CRi, где

CR_и – - общий канцерогенный риск для ингаляционного поступления

∑CRi - сумма канцерогенных рисков для i-ых канцерогенных веществ.

Таблица 1

Классификация уровней риска

Уровень риска	ИКР	Мероприятия
Чрезвычайно опасный	>10-1	Экстренные оздоровительные мероприятия
Высокий	>10-3	Плановые оздоровительные мероприятия
Средний	10-3-10-4	Приемлем на профессиональном уровне, неприемлем для населения
Низкий	10-4-10-6	Устанавливаются большинство зарубежных нормативов
Допустимый	<10-6	Не требуются мероприятия

Таблица 2

Факторы экспозиции, рекомендуемые ВОЗ

Фактор экспозиции	Величина
Масса тела, кг
средний взрослый	60
- взрослый мужчина	70
- взрослая женщина	58
- средняя величина	64
- рекомендуемая ВОЗ	60
Площадь поверхности тела, см2
- взрослый мужчина	18 000
- взрослая женщина	16 000
Потребление жидкости (молоко, питьевая вода и другие напитки), мл/день
Нормальные условия: - взрослые	1000-2400 (2000)
- взрослый мужчина	1950
= взрослая женщина	1400
- дети (10 лет)	1400
Повышенная температура (32 o C)
- взрослые	2840-3410
Умеренная активность
- взрослые	3700
Ингаляция за сутки, м3 (8 часов отдыха, 16 часов легкой или непроизводственной деятельности)
- взрослый мужчина	23
- взрослая женщина	21
- ребенок (10 лет)	15
- средний взрослый	22

Таблица 3

Референтные концентрации, дозы и факторы канцерогенного

потенциала для приоритетных загрязнителей

Вещество	Референтные концентрации при ингаляционном воздействии RFCi мг/м3	Референтные дозы при пероральном поступлении RFD мг/кг	Фактор канцерогенного потенциала при ингаляционном воздействии Sfi	Фактор канцерогенного потенциала при пероральном поступлении Sfo
взвешенные частицы с размерами менее 2,5 мкм	0,015	-	-	-
взвешенные частицы размерами менее 10 мкм	0,05	-	-	-
оксид углерода	23	-	-	-
оксид азота	0,72	-	-	-
диоксид азота	0,04	-	-	-
свинец и его соединения	0,00015	0,0035	0,042	0,0085
кадмий	2,00E-05	0,0005	6,3	-
никель и его соединения	0,0001	0,02	0,91	-
цинк	0,0009	-	-	-
мышьяк	0,00003	0,0003	15	1,5
формальдегид	0,003	0,2	0,046	-
сажа	0,05	-	3,1	-
бенз(а)пирен	1,00E-06	-	3,1	-
ванадий	7,00E-05	0,007	-	-
хром шестивалентный	0,0001	0,003	42	0,42
бензол	0,03	0,003	0,027	0,055
фенол	0,006	0,6	-	-
марганец и его соединения	5,00E-05	0,14	-	-
сероводород	0,001	0,003	-	-
хлор	0,0002	-	-	-
нитриты	-	0,1	-	-
нитраты	-	1,6	-	-
магний	0,1	11	-	-

Расчёт неканцерогенных рисков. Ввиду некоторой относительности современных ПДК, для оценки степени опасности химических веществ для здоровья человека в методологии ЕРА используются референтные (безопасные) дозы и концентрации. Характеристика риска развития неканцерогенных эффектов проводится на основе расчёта коэффициента опасности (hazard quotient) – HQ:

HQ= , где

С – фактическая концентрация вещества в воздухе;

RfC – референтная концентрация (см. табл. 3.4)

При HQ равном или меньшем 1,0 риск вредных эффектов рассматривается как предельно малый, с увеличением HQ вероятность развития вредных эффектов возрастает. Только HQ >1,0 рассматривается как свидетельство потенциального риска для здоровья. Индекс опасности (HI) для комплексного (из разных сред) пути поступления рассчитывается по формуле:

HI = ∑HQ, где ∑HQ – сумма индексов опасности для отдельных путей поступления или

отдельных маршрутов воздействия.

В санитарном законодательстве Республики Казахстан референтные дозы и концентрации отсутствуют, а их величины, выведенные в других странах, как правило, отличаются от соответствующих отечественных ПДК. Поэтому для расчета коэффициентов опасности следует применять величины референтных концентраций, приведенных в методологии ЕРА или же в «Руководстве по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду», Р. 2.1.10.1920-04, М., 2004 (табл. 3.4).

Таблица 5.

Группировка факторов риска, по Ю.П. Лисицыну, 1987.

Сферы	Значение здоровья, примерный удельный вес, %	Группы факторов
Образ жизни Генетика, биология человека Внешняя среда, природно – климатические условия Здравоохранение	49-53 18-22 17-20 8-10	Курение, употребление табака Несбалансированное, неправильное питание Употребление алкоголя Вредные условия труда Стрессовые ситуации (дистрессы) Адинамия, гиподинамия Плохие материально-бытовые условия Потребление наркотиков, злоупотребление лекарствами Непрочность семей, одиночество Низкие образовательный и культурный уровни Чрезмерно высокий уровень урбанизации Предрасположенность к наследственным болезням Предрасположенность к дегенеративным болезням Загрязнение воздуха канцерогенами Загрязнение воды канцерогенами Другие загрязнения воздуха Другие загрязнения воды Загрязнения почвы Резкие смены атмосферных явлений Повышенные гелиокосмические, магнитные и другие излучения Неэффективность профилактических мероприятий Низкое качество медицинской помощи Несвоевременность медицинской помощи

Однако окружающая среда не всегда является ведущим фактором риска для здоровья человека, что доказано отечественными и зарубежными исследователями. Так, в 1987 г. Ю.П. Лисицын провел группировку факторов риска (табл..5) по значимости для здоровья населения. Из таблицы видно, что на долю окружающей среды в формировании здоровья приходится не более 20%, а основной вклад несут социальные факторы.

Однако данные Ю.П. Лисицина основаны на материале, собранном около 30 лет назад и включают все население в целом, без выделения городского и сельского, а также без учета групп риска, проживающих в «горячих точках». Состоявшаяся в Москве (2004) Всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы риска здоровью населения России от воздействия факторов окружающей среды» приняла решение, что в ряде случаев загрязнение среды занимает приоритетное положение в формировании здоровья человека.

Указанной проблеме сегодня отводится особая роль, как в силу обострения экологического неблагополучия за последние десятилетия в большинстве стран, так и ввиду значительной неуправляемости данного процесса. Поэтому в настоящее время в передовых странах мира широко проводятся ис­следования по практическому применению методологии оценки риска для здоровья населения воздействия химических веществ, загрязняющих окру­жающую среду.

ФАКУЛЬТЕТ: Общая медицина