Медицинская экология

Задача №73

В атмосферном воздухе жилой зоны города, подвергающейся воздействию выбросовметаллургического завода, методом масс-спектрометрии идентифицировано более двухсот поллютантов. Источниками загрязнения окружающей среды являются также ТЭЦ, работающая на мазуте, предприятия пищевой промышленности; по территории города проходит автомагистраль федерального значения. Перечень веществ, ПДК превышаеют в 2,5-11 раз.

Углубленное изучение беременных и новорожденных.

Средняя концентрация (медиана) свинца в волосах женщин основной группы -8,8 мкг/r, контрольной группы - 0,62 мкг/г, соответственно цинка -33,3 мкг/г и 56,9 мкг/г. В волосах новорожденных основной группы концентра­ция свинца (медиана) - 17,4 мкг/г, контрольной - 1,17 мкг/г, цинка соответст­венно - 32,1 мкг/г и 144,3 мкг/г. Между концентрациями тяжелых металлов в волосах матерей и новорожденных обнаружена прямая высокая корреляцион­ная связь.

Задание:

1. Оцените эколого-гигиеническую ситуацию проживания населения в городе.

2. Какие возможны нарушения в репродуктивном здоровье населения.

3. Оцените содержание в волосах матери и новорожденного свинца и цинка.

4. Предложите эколого-гигиенические рекомендации по организации оздо­ровительно-реабилитационных мероприятий в городе.

Эталон ответа:

1. По качеству природных объектов среды в городе существенно на­пряженная ситуация, создающая высокий риск здоровью населения. Суммарный уровень поллютанов (Ксум) формирует постоянно повышенный уровень загрязнения атмосферного воздуха высокотоксичными веществами (1-2 класс опасности) политропного действия в концентрациях на уровне и превышающих ПДК.

2. Загрязнители окружающей среды анализируемой территории обла­дают мутагенным эффектом, то есть они являются факторами риска для воспроизводства населения. В семьях репродуктивного возраста может иметь ме­сто бесплодие, самопроизвольные аборты, мертворождения, врожденные поро­ки развития у новорожденных, чаще, чем на фоновых территориях, возможен также повышенный канцерогенный и аллергенный эффекты во всех группах населения. Нарушения в репродуктивной функции населения усугубляет производственный фактор риска, поскольку значительная часть населения занята на производстве градообразующего металлургического завода. Концентрации загрязнителей в производственной зоне могут значительно превышать таковые и объектах природной среды жилой зоны.

3. В волосах женщин и новорожденных на территории высокого экологического риска обнаружены концентрации свинца, существенно превышающие таковые в контрольной группе. Наличие у 50 % новорожденных очень высоких концентраций свинца (фоновый уровень для детей 2-4 мкг/г, допустимый - 9 мкг/г) в волосах способствует развитию разнообразной патологии в периоде раннего детства: токсическая эритема, поздняя эпителизация пупочной ранки, задержка физического развития, перинатальная энцефалопатия, конъюгационная желтуха, анемии, дисбиоценозы кишечника, врожденные пороки и пр. Подтверждением тому является низкое содержание в волосах женщин и новорожденных эссенциального элемента - цинка, являющегося одним их антагонистов свинца в организме человека. При дефиците цинка в организме человека могут формироваться многообразные нарушения в состоянии здоровья: иммунодефициты за счет снижения Т-клеточного иммунитета, аллергозы, дефицит массы тела, задержка полового развития у мальчиков и нарушения репродуктивной функции мужчин. Снижению содержания цинка в организме способствует избыточное поступление в организм свинца, особенно на фоне недостаточного питания, прежде всего, в связи с дефицитом белка.

4. Необходимо разработать и реализовать комплексную программу мероприятий по оптимизации жилой зоны городской среды. Провести эколого-гигиеническую экспертизу возможных источников загрязнения, предусмотреть реконструкцию технологических процессов, с которыми связано поступление поллютанов в окружающую среду. Вывести за черту жилой зоны междугороднюю трассу путем строительства объездной дороги.

Имеющаяся информация о качестве окружающей среды, состояния здоровья беременных и новорожденных, биомаркерах должна быть расширена и ре­комендована для ведения медико-экологического мониторинга в рамках социально-гигиенического мониторинга..

Ответ на теоретические вопросы:

Билмаркер – это количественная характеристика содержания поллютанта, ксенобиотика, загрязнителя и его производных в биосубстратах организма, с которыми можно связать биохимические, физиологические, морфологические, клинические и любые др. нарушения здоровья человека.

Биосубстраты: кровь, лимфа, моча, кал, пот, волосы, ногти, зубы, материнское молоко и др.

Задача № 74

В атмосферном воздухе жилой зоны города постоянно присутствует бензол, относящийся к I А группе канцерогенных веществ. Средняя ежесуточная пожизненная концентрация бензола составляет 1,1x10" мкг/м . Единичный канцерогенный ингаляционный риск (URi) соответствует 0,029 мкг/м . Населе­ние города составляет 100000 человек.

Задание:

1. Рассчитайте индивидуальный и популяционный канцерогенный риск.

2. Дайте гигиеническую оценку уровня канцерогенной опасности. Предложите рекомендации по управлению риском.

Эталон ответа:

Рассчитываем хрон. сут. ингаляционннное воздействие по ф –ле:

СДi = ААС*СF*IR*EF*ED/BW*AT, где

СДi – хрон. сут. доза в мг/кг день

ААС – среднегодовая концентрация в изучаемой точке

CF – фактор перехода от мг к мкг (0,001 мг)

IR – сут. объем вдыхаемого воздуха для взрослого человека (20 м3 /сут)

EF – частота воздействия (365 дней в году)

ED – продолжительность воздействия (70 лет)

BW – сред. Вес тела чел-ка (70 кг)

АТ – время осреднения в сут (365*70=25550 дней)

Рассчитываем индивид.(дополнительный к фоновому)риск развития рака по ф-ле:

IR = UR*CDi, где

IR – индивид (дополнительный к фоновому) риск

UR – единичный риск, характеризующий значение риска для одной единицы концентрации вещества в объекте окр.ср. (1мкг на 1 м3 возд)

Расчетный прогнозируемый индивидуальный (дополнительный к фоново­му) канцерогенный риск составляет 3,2x10"⁴ случаев рака за счет ингаляцион­ного атмосферного воздействия бензола.

Популяционный канцерогенный риск прогнозируется на уровне 32 случаев на все население города.

При оценке уровня канцерогенной опасности необходимо руководство­ваться требованиями, изложенными в «Руководстве по оценке риска для здоро­вья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружаю­щую среду». Руководство Р.2.1.10.1920 - 04.-М.: Федеральный центр Госсан­эпиднадзора МЗ РФ, 2004. В соответствии с методологией оценки канцероген­ного риска приемлемым считается уровень 1х10~⁵. Уровни 1x10"⁴ и т.д. счита­ются высокими и требуют проведения дополнительных мероприятий по сниже­нию выбросов канцерогенных веществ в окружающую среду до достижения уровней приемлемого риска.

Задача № 75

В городе N показатели онкозаболеваемости и онкосмертности населения выше среднероссийских, как для мужчин, так и для женщин. В последнее деся­тилетие отмечен рост числа лиц, имеющих злокачественные новообразования желудка, легкого и бронхов, молочной железы.

Определено присутствие 8 канцерогенных веществ группы полицикличе­ских ароматических углеводородов в атмосферном воздухе. Установлены вы­сокие концентрации бенз(а)пирена, в 5 - 10 раз превышающие ПДК, в воздухе жилых микрорайонов и парковой зоне города. Концентрация бенз(а)пирена в питьевой воде подземного водоисточника составляет 0,001 мкг/л. Исследованы некоторые виды сельскохозяйственной продукции, выращенной в непосредственной близости от города в подсобных хозяйствах промышленных предприятий и на личных садовых участках жителей города.

Годовая доза бенз(а)пирена, поступающая с продуктами питания, составилa:

Растительное масло - 20,0 мкг/год

Картофель - 12,0 мкг/год

Хлеб и хлебные продукты - 9,5 мкг/год

Мясо и мясные продукты - 10,0 мкг/год

Гигиенические нормативы содержания БП в атмосферном воздухе 1 нг/м³, и воде водоемов 0,005 мкг/л, в почве 20 мг/кг, разработаны также ПДК БП в продуктах питания; максимальная неэффективная доза бенз(а)пирена при пероральном поступлении за 70 лет жизни составляет 3,5 мг. Для расчета среднее суточное потребление воды примите равным 2,5 л.

Задание:

1. Рассчитайте и оцените суммарную пероральную нагрузку бенз(а)пирена на человека.

2. Определите техногенные источники канцерогенных полицикличе­ских ароматических углеводородов.

Эталон ответа:

С водой человек получает 0,0025 мкг бенз(а)пирена в сутки(0,001*2,5) или 0,9125 мкг/год(0,0025*365). Всего в год человек получает пероральным путем 52,4125 мкг бенз(а)пирена(сумма продуктов и воды). За 70 лет жизни реальная пероральная нагрузка на человека, жи­вущего в городе N составит 3668,9 мкг(52,4125*70) или 3,67 мг бенз(а)пирена, что превы­шает максимальную неэффективную дозу (3,5 мг).

Основными техногенными источниками полициклических ароматических углеводородов являются промышленность и транспорт, а также любые процес­сы горения. Повышенный уровень бенз(а)пирена в атмосферном воздухе и поч­ве отмечается вблизи автомагистралей и в районе расположения промышлен­ных предприятий.

Задача№76.

В районном центре N работают машиностроительный завод, металлурги­ческий комбинат, 2 ТЭЦ, через город проходит транспортная магистраль обла­стного значения. В течение нескольких лет в городе проводилось исследование по оценке канцерогенной опасности объектов окружающей среды для населе­ния.

В атмосферном воздухе города определено присутствие канцерогенных веществ группы полициклических ароматических углеводородов. Концентра­ция бенз(а)пирена, индикаторного вещества данной группы канцерогенов, со­ставляла:

в атмосферном воздухе города —1,0 нг/м³, в воздухе рабочей зоны - 180,0 нг/ м³, на транспортных магистралях - 10,0 нг/м³, в зеленой парковой зоне - 0,5 нг/м³,

Концентрация бенз(а)пирена в питьевой воде подземного водоисточника не превышала предельно допустимой концентрации.

Относительный риск онкологической заболеваемости населения города со­ставляет 1,2 по сравнению со среднероссийскими показателями, как для муж­чин, так и для женщин. В последние 15 лет отмечается достоверная тенденция увеличения числа лиц, имеющих злокачественные новообразования органов дыхательной системы.

Дополнительные сведения.

Гигиенические нормативы содержания БП в атмосферном воздухе 1 нг/м³, воздухе рабочей зоны 0,15 мкг/м³, в воде водоемов 0,005 мкг/л, в почве 20 мг/кг, максимальная неэффективная доза бенз(а)пирена при аэрогенном посту­плении за 70 лет жизни составляет для мужчин - 2 мг, для женщин - 1 мг.

Доли годового времени, в течение которого человек подвергается воздей­ствию канцерогенного вещества, содержащегося в соответствующей воздушной среде, равняются:

для воздуха рабочей зоны - 21 %

для воздуха внутрижилищных помещений - 55 % для жилой зоны города - 6 %

для транспортных магистралей - 8 % для зеленой и парковой зоны -10%

Объем воздуха, вдыхаемый человеком в течение года, в среднем составля­ет 5475 м³.

Задание: Дайте оценку суммарной аэрогенной нагрузке бенз(а)пирена.

Теоретический вопрос: Дайте определение атрибутивного и относительно­го риска.

Эталон ответа:

Ф-ла: Даг = (Свж*Твж+Срз*Трз+Сжз*Тжз+Стр*Ттр+Сз*Тз)*V+Сс*Nc, где

Даг-годовая аэрогенная доза БП для человека (мкг)

Свж,Срз,Сжз,Стр,Сз- соответствующие сред.концентрации канцерогена в возд.ср.внутрижилищных помещений, рабочей зоны производственных помещений, жилой зоны города, транспортных магистралей, загородной и парковой зоны

Твж,Трз,Тжз,Ттр,Тз – соотвествующие доли годового времени, в течение к-го человек подвергается воздействию канцерогена, сод-ся в (см выше)

V-объем воздуха, вдыхаемый человеком в течение года, исходя из среднесут.потребления – 5475м3

Сс – сред. Кол-во канцерогена, образующегося при курении табачных изделий (0,015мкг/шт)

Nс – число табач.изделий, выкуриваемых человеком в теч.года (из расчета сред.интенсивности курения 0,5 пачки в день в теч.50лет)

Всего в год человек получает аэрогенным путем 0,215 мг бенз(а)пирена. За 70 лет жизни аэрогенная нагрузка на человека в городе N составит 15,05 мг бенз(а)пирена, что значительно превышает максимальную неэффективную дозу как для мужчин, так и для женщин (максимальная неэффективная доза бенз(а)пирена при аэрогенном поступлении за 70 лет жизни составляет для мужчин - 2 мг, для женщин - 1 мг). Бенз(а)пирен и другие полициклические ароматические углеводороды вызывают опухоли кожи, легких, бронхов, молочной железы, желудка и других органов. Установлено, что 1 нг бенз(а)пирена в I м3 воздуха приводит к росту заболеваемости раком легкого, равному 0,4 случая на 100000 населения. Таким образом, высокие аэрогенные нагрузки |бенз(а)пирена на население этого города могут привести к росту онкологической заболеваемости, что и подтверждено в задаче данными.

Задача № 77

Поселок К расположен на берегу реки Н. Население поселка использует питьевую воду в хозяйственно-бытовых целях. В 20 км выше по течению реки находится крупный животноводческий комбинат. В течение 5 последних лет неоднократно происходили аварийные сбросы неочищенных сточных вод комбината в реку Н.

В поселке К проведено исследование содержания нитратов в продуктах местного производства. Обнаружены высокие уровни нитратов в местных ово­щах и фруктах. Максимальные концентрации нитратов превышали ПДК в 2,5 – 8 раз, особенно в ранних сортах, выращиваемых в теплицах. Также определены повышенные концентрации нитратов в коровьем молоке.

Приводятся концентрации нитратов в различных группах продуктов и среднее потребление продукта на душу населения в сутки.

Задание:

Рассчитайте и оцените суммарную пероральную нитратную нагрузку на 1 человека. Предложите профилактические мероприятия.

Теоретический вопрос:

Какие изменения в состоянии здоровья населения могут произойти под воздействием повышенных нитратных нагрузок?

Эталон ответа:

Суммарная пероральная нитратная нагрузка на человека с учетом разных групп продуктов составила 322,4 мг NO₃ в сутки, что превышает допустимое суточное поступление нитратов (300 мг/сут).

Повышенные реальные нитратные нагрузки могут приводить к метгемоглобинобразованию, нарушению функций пищеварительной, сердечно­сосудистой, эндокринной систем, ЦНС, обмена веществ, к эндогенному образо­ванию канцерогенных нитрозосоединений, нарушению иммунного статуса, снижению резистентности организма к действию канцерогенных, мутагенных и других факторов.

Профилактические мероприятия направлены на снижение содержания нит­ратов в продуктах: рациональное применение азотсодержащих удобрений, рег­ламентация содержания нитратов в овощах и фруктах, санитарный контроль за их концентрациями, применение различных способов, направленных на сниже­ние содержания нитратов и нитритов в готовых блюдах, и др.