Актуальность. Одной из основных проблем промышленных городов является неблагоприятная экологическая ситуация, значительную роль в формировании которой играет загрязнение атмосферного воздуха. Это сказывается на среде обитания и здоровье населения, особенно групп риска, к которым относится детское население.
В связи с этим целью исследований является изучение влияния загрязнения атмосферного воздуха на состояние здоровья детского населения г. Усолья Пермского края. Выбор этого города объясняется тем, что вблизи него находится производственный комплекс города Березники (рис.1). Деятельность его промышленных предприятий влияет на экологическую ситуацию г. Усолья и через нее — на формирование здоровья населения [1].
Исходными материалами послужили: полевые исследования на 8 ключевых участках; материалы дешифрования аэрофотоснимков; фондовые материалы отдела архитектуры и градостроительства, данные медицинской статистики.
В качестве основных использовались методы: лабораторного анализа проб воздуха, дешифрования аэрофотоснимков; картографический, районирования, статистической обработки собранных данных.
Характеристика экологической ситуации города Усолья. Загрязнение воздушного бассейна обусловлено выбросами транспорта, промышленными отходами самого города и влиянием промышленных выбросов г. Березники [2].
Рисунок 1. Местоположение г. Усолья и г. Березники.
Результаты химических анализов показали, что в атмосферном воздухе г.Усолья обнаруживаются химические соединения(H2SO4, HC1, хлор; SO2, H2S, NH3, пыль, амины), содержание которых превышает предельно допустимые концентрации от 1,1 до 11,5 раз. Причем близость г. Березники, расположенного на более высоких отметках местности, определяет его влияние на химический состав воздуха г. Усолья. Так, по мере удаления от промышленных предприятий Березников концентрации некоторых соединений в пределах города Усолья составляют: по HC1 — от 2,5 ПДК до 1,1ПДК, по аминам – от 3,0 до 0,5 ПДК, по NO2 — от 6 H2SO4 до уровня ПДК, по NH3– от 4,2 до 2,2ПДК, пыль – от 11.5 до 1,5ПДК, а концентрации H2SO4 — примерно 5ПДК.
Для подтверждения влияния выбросов промышленных предприятий г. Березники на загрязнение атмосферного воздуха г. Усолья проведено определение содержания органических соединений, образующихся в результате различных реакций в атмосфере и при взаимодействии выбросов разного химического состава. В результате проведенного хромато-масс-спектрометрического анализа проб воздуха, отобранных в этих городах,идентифицирован широкий спектр органических соединений (77 — в Усолье, 81 — в г. Березники), представленный одинаковыми преимущественнопредельными нециклическими и ароматическими углеводородами, среди которых ведущее место занимают вещества малоопасные и умеренно опасные. Максимальное разовое превышения ПДК (в 3 и более раз) в пределах изучаемой территориинаблюдается примерно для трети загрязнителей, источником которых являются Березниковские предприятия.
Для оценки экологической ситуации города Усолья проведено районирование территории по загрязнению атмосферного воздуха.
При районировании применялась методика, приведенная в монографии К. И. Малеева, С.А. Двинских, Т. В. Зуевой и др. «Закамск. Экология и здоровье» [3]. Пространственную картину распределения загрязнений воздушного бассейна по территории дают карты полей рассеивания. Поля загрязнения дают возможность проследить за изменением концентраций загрязняющего компонента в пределах исследуемого участка. Расчет рассеивания проводился по стандартной программе «Эколог», с учетом таких параметров как расположение источника загрязнения атмосферы, объема и высоты выбросов загрязняющих веществ, рельефа местности, метеорологических условий, особенностей циркуляции атмосферы. Результаты сопоставлялись с данными натурных исследований. Для каждого предприятия были получены поля распространения примесей, число которых определяется количеством загрязняющих ингредиентов. Поля рассеяния химических веществ (в долях ПДК) положены в основу районирования территории по степени загрязнения атмосферного воздуха.
Комплексный анализ распределения загрязняющих ингредиентов проводился с учетом не только концентраций, но и их сочетаний. В качестве интегрального показателя загрязнения атмосферного воздуха для каждого выделенного района рассчитан Ксум. — комплексный показатель, равный:
где Сi — фактическая концентрация i-того вещества.
Результаты районирования приведены на рис.2 и табл.1. Всего в пределах городской черты выделяется 9 районов. Наибольшее загрязнение воздушного бассейна наблюдается в восточной и южной частях города – районы I, IV (рис.2). Основные загрязняющие вещества: хлористый водород, аммиак, хлор, сернистый ангидрид, сероводород, пыль, амины.
Рис.2. Районирование территории г. Усолья по загрязнению атмосферного воздуха. (І, ІІ, ІІІ – ІX районы загрязнения атмосферного воздуха)
Таблица 1.
Характеристика районов по комплексному показателю загрязнения атмосферного воздуха (Ксум.)
| № | Территория
района |
Ксум. | Кратность превышения
ПДК |
№ |
Территория
района |
Ксум. | Кратность превышения ПДК | ||
| I
|
Южная часть
г. Усолья
|
22,8
|
H2SO4– 5,0; HC1 — 2,5; Хлор-1,1-2,2; SO2— 3,3-3,45; NH3-2,3-2,45; пыль -7,5-3,5
|
VI
|
Узкой полосой захватывает западную и северо-западную часть города
|
12,2
|
H2SO4-5;
HC1-2,5; амины-3,0; хлор-1,1-2,2
|
||
| II
|
Правобережье, на юго-запад
от Усолья, граничит с 1 и VI районами
|
10,1
|
H2SO4— до 5,0; H2S-2,5;
хлор-1,1; пыль-1,5
|
VII
|
Северная часть города, совхоз «Усольский»
|
9,6
|
H2SO4-5;
HC1-1,1-2,2; пыль-3,0
|
||
| III
|
Большая часть
г. Усолья, центральная и южная, граничит с I районом
|
18,3
|
H2SO4-5;
HC1-2,5; амины-3; NH3-2,3-2,45, SO2-3,3-3,45; хлор-2,2
|
VIII
|
Небольшая северо-восточная часть города
|
18,2
|
H2SO4-5,0;
HC1-2,5; H2S -2,5; амины-3,0; хлор-2,2; пыль-3,0
|
||
| IV
|
Восточная часть города, граничит с III и V районами
|
27,6
|
H2SO4-5,0;
HC1-2,5; хлор-2,2, амины-3,0; NO2-3,5-6,5; CO-1,1; NH3-2,3-4,2; пыль-5,5
|
IX
|
—
|
17,6
|
H2SO4-5,0;
H2S -2,5; HC1-2,5; хлор-1,1; пыль-1,5-11,5
|
||
| V
|
Северо-востояная часть г. Усолья, граничит с
III, IV, VIII районами
|
19,3
|
H2SO4-5,0;
HC1-2,5; амины-3,0; пыль-3,0; NO2-3,3-3,5; NH3-2,5
|
||||||
Изучение заболеваемости детей г. Усолья. Объектом наших исследований является изучение состояния здоровья одной из групп риска – детского населения. Изучение состояния здоровья проводилось по педиатрическим участкам с использованием метода сплошного учета всех случаев обращения детей в детскую поликлинику. При статистическом анализе определены показатели распространенности и структуры общей неинфекционной заболеваемости, частоты распространенности отдельных классов болезней.
На учете в поликлинике г.Усолье на год исследований состояло около полутора тысяч детей. На территории города выделено два педиатрических участка. Участок №1 попадает в зоны загрязнения № 3 и 5 (Ксум. равны 18,3 и 19,3); участок №2 — в зоны загрязнения № 6 и 7 (Ксум. равны 12,2 и 9,6).
Сравнение показателей общей заболеваемости детей свидетельствует, что в г.Усолье она в 1,2 раза ниже, чем в г.Березники. Наиболее высокие показатели общей заболеваемости регистрируются на педиатрическом участке №2 (табл.2).
Таблица 2.
Показатели общей заболеваемости детей в возрасте от 0 до 14 лет
г. Усолья по педиатрическим участкам (на 1000 детей)
|
Наименование болезней |
Всего
(на 1000 детей) |
в том числе по педиатрическим участкам |
|
| № 1 | № 2 | ||
| ВСЕГО | 983,4 | 952,6 | 1031,0 |
| в том числе:
Инфекционные я паразитарные инфекции |
42,1 |
35,2 |
49,4 |
| Болезни эндокринной системы… | 1,4 | 2,7 | — |
| Болезни крови и кроветворных органов | 0,7 | 1,4 | — |
| Психические расстройства | 0,7 | 1,4 | — |
| Болезни нервной системы и органов чувств | 42,1 | 56,5 | 28,2 |
| Болезни системы кровообращения | 0,7 | — | 1,4 |
| Болезни органов дыхания | 765,2 | 696,9 | 836,4 |
| Болезни органов пищеварения | 3,5 | 5,4 | 1,4 |
| Болезни мочеполовой системы | 2,1 | 4,1 | — |
| Болезни кожи и подкожной клетчатки | 90,5 | 90,8 | 81,8 |
| Болезни костно-мышечной системы | 1,4 | 2,7 | — |
| Травмы и отравления | 32,5 | 32,5 | 32,4 |
| Симптомы, признаки и неточно обозначенные состояния | 0,7 | 1,4 | — |
В распространении общей заболеваемости четко проявляется сезонный характер с пиками подъема в январе, феврале, марте, апреле, ноябре и декабре (рис.3).
Рис. 3. Сезонный характер распространенности общей заболеваемости детей г. Усолье (на 1000 детей).
В структуре общей заболеваемостивсего детского населения города на первом месте находятся болезни органов дыхания – 77,8%, что характерно для всех возрастных групп детей. Наибольший удельный вес этих заболеваний регистрируется в возрасте 5 — 9 лет (83,5%), наименьший — в группе детей 10 – 14 лет (67,4%). На втором месте идут болезни кожи и подкожной клетчатки – 9,2%. Третье место занимают болезни нервной системы и органов чувств – 4,3%, четвертое — травмы и отравления – 3,3%, пятое — болезни органов пищеварения — 0,3%.
Однако данная структура характерна только для детей в возрасте от 10 до 14 лет, в других возрастных группах она несколько отличается. Так, на втором месте у детей в возрасте от 0 до 4 лет идут инфекционные и паразитарные болезни (5,3%). На третьем месте в группе детей от 5 до 9 лет находятся травмы и отравления, а также инфекционные и паразитарные болезни (3,7%). На четвертом месте у детей 0 — 4 года регистрируются болезни костно-мышечной системы – 4,5%, а у детей первого года рождения — инфекционные и паразитарные болезни – 3,4%, в возрастной группе от 5 до 9 лет — болезни нервной системы и органов чувств — 3,4%. На пятом месте у детей до 4 лет находятся болезни нервной системы и органов чувств — 3,2%, от 5 до 9 лет – болезни костно-мышечной системы — 0,5%.
В целом на долю вышеперечисленных классов болезней приходится 99,2% всех зарегистрированных на участках заболеваний с колебаниями от 97% (у детей в возрасте 0-4 года) до 99,8% (в возрасте 5-9 лет).
Уровень распространенности некоторых классов болезней на пе-диатрическом участке №1 (эндокринной системы, крови и кроветворных органов, мочеполовой и костно-мышечной систем, психические расстройства) в 2 раза выше, чем в среднем по городу. Заболеваемость болезнями нервной системы и органов чувств выше среднего показателя по Усолью в 1,3 раза и почти в 2 раза — по педиатрическому участку №2, болезнями органов пищеварения — в 1,6 и 3,8 раза соответственно. На педиатрическом участке №2 регистрируются более высокие показатели распространенности инфекционных и паразитарных болезней (в 1,4 раза) и болезней органов дыхания (в 1,2 раза) по сравнению с педиатрическим участком №1 (табл.2).
При анализе заболеваемости детей различных возрастных групп установлено, что у детей в возрасте 0 — 4 года, 5 — 9 лет и 10 — 14 лет показатель общей заболеваемости на участке №1 в 1,7-1,1 раза ниже, чем на участке №2.
Исключение составляет группа детей первого года жизни. Так, показатель общей заболеваемости у них на участке №1 (1888,9 заболеваний на 1000 детей), расположенном на территории с более высоким уровнем суммарного загрязнения воздуха (Ксум. = 18,3 и 19,3) почти в 1,5 раза выше этого показателя на участке №2, где уровень суммарного загрязнения воздуха равен 12,2 и 9,6. Это относится и к распространенности болезней органов дыхания, кожи и подкожной клетчатки, нервной системы и органов чувств.
Следовательно, подтверждается, что более чувствительными к загрязнению атмосферного воздуха являются дети первого года жизни. С возрастом в процессе роста и развития, совершенствования строения и функций органов и систем (особенно, иммунной) организм ребенка становится более устойчивым к воздействию неблагоприятных факторов внешней среды.
Для установления причинно-следственных связей между показателями распространенности заболеваний различных классов болезней и уровнем загрязнения атмосферного воздуха проведен корреляционный анализ с использованием метода наименьших квадратов. Результаты исследований свидетельствую о наличии зависимости величины показателей заболеваемости детей г.Усолья от уровня суммарного загрязнения атмосферного воздуха (Ксум.). Так, положительная связь высокой степени (коэффициент корреляции r=0,9, Р<0,05) выявлена между показателями суммарного загрязнения воздуха (Ксум.) и общей заболеваемости у детей в возрасте от 0 до 14 лет и возрасте до 1 года; между Ксум. и болезнями нервной системы и органов чувств у детей 0-4 года; органов дыхания, болезнями кожи и подкожной клетчатки у детей первого года жизни.
Выводы
- Химический состав атмосферного воздуха г.Усолья формируется как за счет выбросов собственных промышленных предприятий, так и за счет предприятий, расположенных на прилегающей к нему территории г. Березники. Это подтверждается как химическим, так ихромато-масс-спектрометрическим анализом проб воздуха.
- Распределение концентраций химических веществ в воздухе населенного пункта может быть охарактеризовано на основе районирования территории по загрязнению атмосферного воздуха с использованием комплексного показателя (Ксум.).
- Объективные данные по состоянию здоровья групп риска (детского населения) могут быть получены с использованием метода сплошного учета обращений за медицинской помощью в лечебные учреждения.
- Использование корреляционного анализа позволило установить причинно-следственные связи между показателями заболеваемости различных классов болезней детей и уровнем загрязнения атмосферного воздуха.
Литература
- Двинских С. А.Особенности регионального подхода к оценке экологической ситуации и её влияние на природные комплексы и здоровье населения (на примере Пермского края): монография / С.А. Двинских, Т. В. Зуева, Е. С. Зеленина, В. В. Журани; Перм. гос. нац. исслед. ун-т. – Пермь, 2014. – 187 с.: ил.
- Двинских С. А., Зуева Т. В., Тереханова Т. А. Оценка экологической ситуации в Пермской области //География и природные ресурсы / Научный журнал. – № 1 – Москва, 2007. – С. 43 – 5.
- Малеев К.И. Двинских С.А., Зуева Т. В. Закамск. Экология и здоровье.- Пермь, 1993. – 96 с.[schema type=»book» name=»ПОДХОД К ИЗУЧЕНИЮ ВЛИЯНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА НА ЗАБОЛЕВАЕМОСТЬ ДЕТСКОГО НАСЕЛЕНИЯ (НА ПРИМЕРЕ Г. УСОЛЬЯ ПЕРМСКОГО КРАЯ)» description=»Рассматриваются условия формирования загрязнения воздушного бассейна г. Усолья с учетом влияния на него выбросов предприятий расположенного рядом промышленного центра — г. Березники. Приводится районирование территории города по степени загрязнения атмосферного воздуха. С помощью регрессионного анализа устанавливается зависимость заболеваемости групп риска (детского населения) от суммарного загрязнения воздушного бассейна.» author=»Двинских Светлана Александровна, Зуева Татьяна Вениаминовна, Минкина Анна Владимировна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-02-23″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_25.07.15_07(16)» ebook=»yes» ]