Гигиеническая оценка влияния выбросов предприятий нефтехимии и нефтепереработки на онкологическую заболеваемость населения крупного промышленного центра

Введение. Последние десятилетия характеризуются нарастающим негативным влиянием факторов природной среды на здоровье населения, которое приводит к ухудшению медико-демографических показателей [1]. Проблема «окружающая среда - здоровье человека» стала одной из самых актуальных и в связи с увеличением показателей онкологической заболеваемости населения, проживаю- щего в экологически неблагоприятных регионах [2–8]. На сегодняшний день в Российской Федерации смертность населения от злокачественных новообразований устойчиво ассоциирована с загрязнением атмосферного воздуха канцерогенами на территории 11 субъектов [9]. В 2017 г. в Российской Федерации выявлено 617,2 тыс. случаев злокачественных новообразований. Прирост данного показателя по сравнению с 2016 г. составил 3 %. При этом около 40 % впервые выявленных злокачественных новообразований имеют III–IV стадию заболевания, что обусловливает достаточно высокий показатель одногодичной летальности (22,5 %). В стране онкологические заболевания занимают второе место среди причин смерти населения. Так, в 2017 г. от злокачественных новообразований умерло 290,7 тыс. больных, что составляет 15,9 % в общей структуре смертности [5, 10]. Ожидается, что рак станет основной причиной смерти и единственным наиболее важным препятствием для увеличения продолжительности жизни в каждой стране [11]. Уровень онкозаболеваемости, являясь одним из критериев оценки качества среды обитания, рекомендуется для использования при оценке санитарно-эпидемиологического неблагополучия населения техногенных территорий.

Проведенные исследования показывают, что неблагополучная экологическая обстановка часто складывается в регионах размещения объектов топливно-энергетического комплекса. При этом для населения особую опасность представляет загрязнение атмосферного воздуха токсичными, в т.ч. канцерогенными, веществами, содержащимися в выбросах нефтехимических и нефтеперерабатывающих предприятий [12–16]. В РФ функционируют около 40 крупных нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ) с объемами переработки более 1 млн т в год и значительное количество малых НПЗ. Большинство отечественных НПЗ было введено в эксплуатацию в период с конца 1940-х до середины 1960-х гг. и не отвечает современным экологическим требованиям [17, 18]. В г. Уфе, столице Республики Башкортостан (РБ), объекты нефтехимии и нефтепереработки формируют до 80 % выбросов от всех стационарных источников [19]. Такие крупные предприятия, как ПАО «Уфаоргсинтез», «Баш-нефть-Уфанефтехим», «Башнефть-Новойл», «Башнефть-Уфимский нефтеперерабатывающий завод», а также сеть автозаправочных станций наряду с другими промышленными объектами обусловливают неблагоприятную экологическую обстановку в мегаполисе.

Эколого-гигиеническое обоснование безопасности среды обитания с учетом факторов риска и состояния здоровья населения является важной социальной и медико-экологической проблемой.

Цель исследования. Гигиеническая оценка влияния выбросов предприятий нефтехимии и нефтепереработки на онкологическую заболеваемость населения г. Уфы.

Материалы и методы. Источниками информации являлись:

– данные мониторинга содержания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе в 2007–2016 гг., предоставленные Управлением Роспотребнадзора по РБ, а также результаты собственных измерений;

– данные Территориального органа Федеральной службы государственной статистики по РБ, органов статистики Министерства здравоохранения РБ за 2007–2017 гг. (показатели общей смертности населения, первичной онкологической заболеваемости населения, сведения о контингентах больных злокачественными новообразованиями, показатели смертности от онкологических заболеваний).

Исходя из данных мониторинга атмосферного воздуха г. Уфы для статистической обработки были выбраны валовые выбросы от стационарных источников (т/г.), а также показатели среднегодовых концентраций токсикантов (мг/м3), обладающих канцерогенным действием: формальдегида, бенз(а)пирена, бензола, бензина, тетрахлорметана, трихлор-метана, углерода (сажи), этилбензола и эте-нилбензола. Фактические концентрации загрязняющих веществ сравнивали с предельно допустимыми концентрациями (ПДК) согласно ГН 2.1.6.3492-17 «Предельно-допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе городских и сельских поселений» (постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 22.12.2017 № 165 с изменениями на 31.05.2018).

Статистическую обработку осуществляли с использованием программы Microsoft Excel версии 2010.

На первом этапе были построены графики двумерного рассеивания между медико-демографическими показателями и количеством выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. Затем были рассчитаны коэффициенты корреляции Пирсона (r). При этом влияние вышеперечисленных аэрополлютантов оценивали с учетом временного лага в 3 года и 5 лет. При коэффициенте корреляции r<0,30 связь оценивали как слабую, r=0,30...0,69 - среднюю, г>0,70 - сильную. В качестве критического был принят уровень значимости (p) 0,05. При выявлении зависимости медико-демографических показателей от выбросов токсикантов проводили моделирование и прогнозирование показателей с использованием метода линейной парной регрессии. Качество уравнения регрессии оценивали по значению коэффициента детерминации (R2). При R2<0,50 модель оценивали как слабую, R2=0,50.0,79 - модель приемлемого качества, R2>0,80 - модель хорошего качества.

Расчеты и анализ уровней канцерогенного риска для здоровья населения проводили в соответствии с Руководством по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду (Р 2.1.10.1920-04) [20].

Результаты и обсуждение. Анализ данных по выбросам загрязняющих веществ от стационарных источников г. Уфы показал, что максимальный валовый объем приходился на 2007 г. -154,1 тыс. т. В 2010–2012 гг. наблюдалось снижение показателя до 132,2–134,4 тыс. т. Однако в дальнейшем общий объем выбросов увеличился и в 2016 г. достиг 153,0 тыс. т загрязняющих веществ. Наибольший вклад (до 60 %) в объемы валовых выбросов вносили такие предприятия, как «Башнефть-Навойл» и «Башнефть-Уфанефтехим». Доля выбросов от «Башнефть-Уфимский нефтеперерабатывающий завод» составляла 14-23 %, «Уфаоргсинтез» - 2-3 %. Рост объема выбросов за рассматриваемый период наблюдался по нефтеперерабатывающему заводу «Башнефть-Навойл» - с 43,66 тыс. до 49,77 тыс. т в год. В течение последних 3 лет произошло увеличение количества выбросов нефтехимического предприятия «Уфаоргсинтез» -с 3,83 тыс. до 4,76 тыс. т в год. На таких предприятиях, как «Башнефть-Уфимский нефтеперерабатывающий завод» и «Башнефть-Уфанефте-хим», объемы валовых выбросов в течение 10 лет варьировали в пределах 21,13–32,42 тыс. и 38,99-43,69 тыс. т в год соответственно.

Данные многолетних исследований качества атмосферного воздуха позволили устано- вить уровни среднегодовых концентраций аэрополлютантов. Среди токсикантов, обладающих канцерогенным действием, в наибольших количествах в воздушном бассейне г. Уфы регистрировались бензин (средняя многолетняя концентрация составила 1,90 мг/м3) и углерод (0,043 мг/м3). В отдельные годы наблюдалось увеличение доли формальдегида (до 0,08 мг/м3) и бензола (до 0,03 мг/м3). Превышения до 5 ПДК и выше регистрировались по бензину, бензолу, этилбензолу и этенилбен-золу; до 2 ПДК - по формальдегиду, бенз(а)пирену и углероду (саже). В 2016 г. удельный вес исследований атмосферного воздуха с превышением ПДК в целом по республике составил 0,42 %, по Уфе - 0,52 %. При этом в столице республики загрязнение этенилбензолом выше гигиенических нормативов выявлено в 3,75 % всех проб, этилбензолом - в 2,06 %, формальдегидом - в 0,05 %.

Численность населения г. Уфы на 1 января 2017 г. составляла 1126 тыс. чел. (27,7 % от населения республики). Уровень впервые выявленной онкологической заболеваемости в Уфе за рассматриваемый период повысился на 6,0 % и в 2017 г. достиг 360,1 на 100 тыс. населения. Средний показатель за 2007–2017 гг. составил 341,0±15,0, что существенно выше среднереспубликанского (296,4±23,6). Средний многолетний показатель контингента онкобольных по Уфе составил 2305,6±63,9 на 100 тыс. населения, в то время как аналогичный показатель по РБ - 1801,2±1263,9. С 2007 г. контингент онкобольных по г. Уфе повысился на 6,9 %.

Данные общей смертности (на 1000 населения) и смертности от онкологических заболеваний (на 100 тыс. населения) по Уфе и РБ за 2007–2017 гг. показаны на рис. 1 и 2. Средний показатель общей смертности населения мегаполиса за последние 11 лет составил 11,6±0,5, что несколько ниже среднереспубликанского (13,2±0,4). Как видно, наблюдалось снижение данного показателя как по г. Уфе (на 13,6 %), так и по республике в целом (на 8,8 %). Прогностический полиномиальный тренд показал ожидаемое незначительное снижение уровня общей смертности населения Уфы в ближайшие три года (коэффициент аппроксимации 0,82).

Рис. 1. Динамика общей смертности населения в период 2007–2017 гг. (на 1000 населения) и прогноз до 2020 г.

Fig. 1. Dynamics of total population mortality between 2007 and 2017 (per 1000 population) and forecast until 2020

На ЮОтыс. населения Per 100thousand population

Год Year

—*—г. Уфа Ufa —•—Республика Башкортостан Republic of Bashkortostan

Рис. 2. Динамика смертности населения от онкологических заболеваний в период 2007–2017 гг. (на 100 тыс. населения) и прогноз до 2020 г.

Fig. 2. Dynamics of mortality from cancer between 2007 and 2017 (per 100 000 population) and forecast until 2020

Таблица 1

Table 1

Результаты корреляционно-регрессионного анализа с учетом временного лага в 3 года

Results of correlation and regression analysis based on a 3-year time lag

Уравнение регрессии Regression equation Коэффициент парной корреляции r Pair correlation coefficient r Коэффициент детерминации R2 Coefficient of determination R2 Первичная онкологическая заболеваемость Primary cancer morbidity y=4078,4×формальдегид+305,58 y=4078.4×formaldehyde+305.58 0,30 0,09 Контингент больных злокачественными новообразованиями Cohort of patients with malignant neoplasms y=7652,3×углерод (сажа)+2027,8 y=7652.3×carbon (soot)+2027.8 0,74 0,55 y=6990,4×этилбензол+2255,2 y=6990.4×ethylbenzene+2255.2 0,63 0,39 Смертность от онкологических заболеваний Cancer mortality y=3750,6×формальдегид+125,69 y=3750.6×formaldehyde+125.69 0,53 0,28 дико-демографические показатели коррели- лорметана, бензина и этенилбензола. С точки руют с уровнем этилбензола. Средняя поло- зрения индекса детерминации приемлемыми жительная связь выявлена между континген- являются две построенные модели, а осталь-том больных злокачественными новообразо- ные оцениваются как статистически незна-ваниями и выбросами формальдегида, тетрах- чимые.

Прогнозирование показателей с использованием регрессионного анализа желательно сочетать с расчетами оценки риска для здоровья населения. Согласно нашим расчетам (табл. 3) уровень суммарного канцерогенного риска, обусловленного загрязнением атмосферного воздуха, для населения г. Уфы составил 9,0×10-4, что классифицируется как не-

приемлемый. Наиболее высокие значения индивидуального канцерогенного риска были получены по этенилбензолу, углероду (саже), тетрахлорметану и формальдегиду. Уровень популяционного аэрогенного канцерогенного риска для населения города составил 1000 дополнительных (к фоновому) случаев злокачественных новообразований.

Таблица 2

Table 2

Результаты корреляционно-регрессионного анализа с учетом временного лага в 5 лет

Results of correlation and regression analysis based on a 5-year time lag

Уравнение регрессии Regression equation	Коэффициент парной корреляции r Pair correlation coefficient r	Коэффициент детерминации R2 Coefficient of determination R2
Первичная онкологическая заболеваемость Primary cancer morbidity
y=15455×трихлорметан+194,40 y=15455×trichloromethane+194.40	0,82	0,67
y=1489,7×этилбензол+328,05 y=1489.7×ethylbenzene+328.05	0,47	0,23
Контингент больных злокачественными новообразованиями Cohort of patients with malignant neoplasms
y=28070×формальдегид+2095,2 y=28070×formaldehyde+2095.2	0,49	0,24
y=31913×тетрахлорметан+1992,0 y=31913×carbon tetrachloride+1992.0	0,48	0,23
y=13,305×бензин+2285,5 y=13.305×gasoline+2285.5	0,36	0,13
y=7441,0×этенилбензол+2280,0 y=7441.0×ethenylbenzene+2280.0	0,36	0,13
Смертность от онкологических заболеваний Cancer mortality
y=8723,7×трихлорметан+72,98 y=8723.7×trichloromethane+72.98	0,78	0,61
y=672,34×этилбензол+150,26 y=672.34×ethylbenzene+150.26	0,36	0,13

Таблица 3

Table 3

Уровни канцерогенного риска здоровью населения г. Уфы, обусловленного загрязнением атмосферного воздуха

Заключение. Таким образом, территория г. Уфы на протяжении десятилетий является очагом эколого-гигиенического неблагополучия, что негативно отражается на состоянии здоровья населения. Загрязнение атмосферного воздуха является одним из основных экологических факторов риска по онкозаболеваемости. При этом до 80 % выбросов от всех стационарных источников формируется на объектах нефтехимии и нефтепереработки. По ряду канцерогенов в атмосферном воздухе обнаруживается их присутствие выше ПДК в отдельные периоды времени. Корреляционный анализ показал зависимость некоторых медико-де-

мографических показателей от содержания в выбросах токсикантов, обладающих канцерогенным действием. При сохранении существующих уровней загрязнения атмосферного воздуха г. Уфы возможно дальнейшее обострение экологических проблем, связанных с канцерогенными рисками, и сокращение продолжительности жизни жителей столицы РБ. Выявленные приоритетные факторы внешнесредового канцерогенного риска целесообразно учитывать при планировании программ натурных исследований качества среды обитания для задач социально-гигиенического мониторинга. По результатам исследования был разработан

Levels of carcinogenic public health risks due to air pollution in Ufa

Наименование веществ, обладающих канцерогенным действием List of carcinogen	Уровень индивидуального канцерогенного риска (ICR) Individual carcinogenic risk (ICR) level
Формальдегид Formaldehyde	1,10×10-4
Бенз(а)пирен Benzo(a)pyrene	2,00×10-6
Бензол Benzene	8,40×10-5
Тетрахлорметан Tetrachloromethane	1,80×10-4
Трихлорметан Trichloromethane	1,90×10-5
Углерод (сажа) Carbon (Soot)	2,40×10-4
Этилбензол Ethylbenzene	9,20×10-6
Этенилбензол Ethenylbenzene	2,60×10-4
Суммарный индивидуальный канцерогенный риск Total individual carcinogenic risk	9,0×10-4
Популяционный канцерогенный риск (число дополнительных случаев) Population carcinogenic risk (number of additional cases)	1000*

Примечание. * – при численности населения в г. Уфе 1 105 667 чел.

Note. * – population of Ufa being 1 105 667.

комплекс санитарно-гигиенических мероприятий, направленный на осуществление эффективного контроля за состоянием объектов

окружающей среды, снижение канцерогенных рисков здоровью и улучшение медико-демографических показателей населения РБ.

Исследования проведены при финансовой поддержке гранта РГНФ № 17-16-02010-ОГН «Эколого-гигиеническое обоснование канцерогенных рисков здоровью населения Республики Башкортостан от загрязнения объектов окружающей среды».