Медико-биологические аспекты формирования доказательной базы вреда здоровью населения при воздействии объектов по хранению и перегрузке нефти

В 2013 г. добыча нефти в Российской Федерации составила более 523 млн т и увеличилась в сравнении с 2012 г. на 5 млн т. Однако это на 48 млн т ниже максимального объема, добытого еще РСФСР в 1987 г. Около трети всей нефти (151.8 млн т) в России добывается в европейской части. Крупнейшие регионы нефтедобычи – Урал и Поволжье, входящие в Волго-Уральскую нефтегазоносную провинцию [Эдер и др., 2014].

Большую долю минерально-сырьевых ресурсов Пермского края составляет нефть. Добыча по преимуществу, а следовательно, и перегрузка нефти ведется в центральных и южных районах области: Осинском, Бардымском, Кунгурском и др.

Большая концентрация нефтебаз, перегрузочных комплексов, технологических парков и иных объектов по перегрузке и транспортировке нефти обусловливает систематические жалобы жителей на неудовлетворительное качество атмосферного воздуха в местах размещения объектов по хранению и перегрузке нефти.

ФБУН «ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения»

совместно с Управлением Роспотребнадзора по Пермскому краю обследовал объекты по хранению и перегрузке нефти, расположенные в промышленном районе «Русское поле» г. Кунгура Пермского края.

В ходе инструментальных исследований было отобрано более 50 проб атмосферного воздуха в жилой застройке в пос. Кирпичный и 24 пробы в пос. Кирова (г. Кунгур) в точках, расположенных в наибольшем приближении к промрайону Русское поле. Пробы отбирали в период проведения технологических процедур слива-налива нефти.

Пробы воздуха были исследованы на содержание компонентов, характерных для выбросов объектов нефтедобычи и первичной переработки нефти, обладающих наиболее выраженными негативными эффектами для здоровья населения: сероводород, фенол, бензол, толуол, этилбензол [Веков-шинина, 2011].

Было установлено, что приземные разовые концентрации в жилой застройке в течение 20–30 мин. после завершения технологических операций «слива – налива» нефтепродуктов превышали допустимые гигиенические нормативы по фенолу – до 5 ПДКм.р., по сероводороду – до 1.04 ПДКм.р., по формальдегиду – до 9.5 ПДКм.р.

При наливе нефтепродуктов зарегистрированы превышения гигиенических нормативов по этилбензолу (до 4.4ПДКм.р.), по бензолу (до 2.4 ПДКм.р.), по ксилолам (до 4.4 ПДКм.р.), по формальдегиду до 1.5 ПДКм.р.

Исследование показало, что рассчитанные по этим данным среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в атмосфере ближайшей жилой застройки способны вызывать негативные эффекты в состоянии здоровья человека.

Медицинская статистика свидетельствует о повышенном уровне распространенности ряда заболеваний среди населения, проживающего в зонах воздействия таких объектов [Лужецкий и др., 2014].

В настоящее время в Российской Федерации в качестве надежного и эффективного элемента доказательства вреда здоровью при воздействии факторов среды обитания широко применяются специальные медико-биологические исследования с определением маркеров экспозиции и маркеров ответа [Май, Хорошавин, Евдошенко, 2011; Зем-лянова и др., 2013; Ланин и др., 2014].

Углубленные медико-биологические и эпидемиологические исследования являются трудоемкими, дорогостоящими видами деятельности, но в ряде случаев только подобные исследования позволяют установить и доказать вред здоровью населения [Май и др., 2013].

Цель исследования: доказать на базе углубленных медико-биологических исследований наличие вреда здоровью населения, проживающего в зонах влияния объектов по хранению и перегрузке нефти.

Задачи исследования: 1. Оценить вред здоро- вью населения при воздействии факторов среды обитания с использованием элементов методологии оценки риска здоровью населения и направленных медико-биологических исследований. 2. Выделить маркеры хронической экспозиции населения, проживающего в зонах влияния объектов хранения и перегрузки нефти, которые связаны с негативными эффектами для здоровья.

Материалы и методы

Для решения поставленных задач был использован комплекс современных санитарногигиенических, эпидемиологических и статистических методов исследования, включающий методологию оценки риска здоровью и углубленную оценку состояния здоровья детей с проведением иммунологических, биохимических, химикоаналитических исследований, а также моделирование причинно-следственных связей, оценку адекватности и достоверности полученных моделей.

Было выполнено 112 элементоопределений в атмосферном воздухе на границе санитарнозащитной зоны, в жилой застройке при различных технологических операциях на производственных объектах. Оценку качества атмосферного воздуха проводили по данным натурных исследований ФБУН «ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения», материалам инструментальных наблюдений Управления Роспотребнадзора по Пермскому краю, ГУ «Пермский ЦГМС». Информация была обобщена в соответствии с ГН 2.1.6.1338-03, СанПиН 2.1.6.1032-01, ГОСТ 17.2.1.03-84, ГОСТ 17.2.3.0186, РД 52.04.186-89.

Углубленные биомедицинские исследования состояния здоровья 150 детей пос. Кирова и Кирпичный выполняли с соблюдением этических принципов, изложенных в Хельсинкской Декларации 1975 г. с дополнениями 1983 г., с Национальным стандартом РФ ГОСТ Р 52379–2005 «Надлежащая клиническая практика» (ICH E6 GCP).

Для выявления клинических особенностей соматического статуса детей, проживающих в зоне загрязнения, были выполнены: анализ карт развития детей; осмотр педиатром; электрокардиография; исследование функции внешнего дыхания и ультразвуковое сканирование органов желудочнокишечного тракта.

Общеклинические, иммунологические, биохимические, гематологические показатели были выполнены унифицированными методами с применением автоматического гематологического «Abakus junior» (Австрия), биохимического «Stat Faх-2600» (США), иммуноферментного «Stat Faх-2100» (США) анализаторов. Определение химических соединений в крови выполняли в соответствии с МУ «Сборник методик по определению химических соединений в биологических средах», утв. Минздравом РФ 06.0П9а.9то9гге.н№ети7ч6е3с-к9и9-з4н.1а.ч7и7м9ы-9е9.связи между каче- ством среды обитания и уровнем контаминантной нагрузки описывали с помощью модели нелинейной регрессии. Оценку параметров моделей проводили с использованием пакета прикладных программ Statistica 6.0 и программных продуктов, сопряженных с приложениями MS-Office. Адекватность моделей оценивали по критерию Фишера с 95%-ным уровнем достоверности.

При разработке программы санитарно-эпидемиологического расследования ориентировались на совокупность критериев причинности, сформулированных для задач экологической эпидемиологии: воздействие предшествует эффекту, эффект выражен, сила эффекта зависит от дозы, эффект снижается при снижении воздействия, эффект является устойчивым и воспроизводимым, эффект биологически правдоподобен и согласуется с со- временными научными представлениями и пр.

Результаты и их обсуждение

Исследования содержания в крови детей пос. Кирова и Кирпичный загрязняющих органических веществ, характерных для предприятий нефтяного профиля (маркеров экспозиции), показали, что у каждого второго ребенка в крови присутствовали ксенобиотики – бензол, толуол или этилбензол (у детей группы сравнения эти примеси были на уровнях ниже порога чувствительности метода). У каждого третьего ребенка группы исследования регистрировалось в крови 2 или 3 контаминанта в концентрациях, достоверно превышающих уровни сравнения (табл. 1).

Таблица 1

Содержание органических соединений в крови детей

Вещество	Обследованные дети		Уровень сравнения, мг/м3	Количество детей с показателем выше фонового уровня, %	Достоверность различий с уровнем (p)
	Среднее значение с ошибкой (M±m), мг/дм3	Максимум, мг/дм3
Формальдегид (n=50)	0.021±0.0048	0.048	0.005±0.001	14.0	0.001
Бензол (n=99)	0.0002±0.0001	0.0550	0	11.1	0.005
Толуол (n=99)	0.0013±0.0005	0.0100	0	32.3	0.001
Этилбензол (n=99)	0.0005±0.0003	0.0130	0	18.0	0.001
Фенол (n=44)	0.0320±0.0044	0.0880	0.010±0.005	24.0	0.003

Достоверные модели связи «экспозиция – маркеры экспозиции» были установлены для бензола (y= 0.065Ln(x) +0.086, R2=0.78, p<0.05), толуола (y= 0.0037Ln(x) +0.0112, R2=0.628, p=0.05), фенола (y= 0.079Ln(x) +0.00112, R2=0.595, p<0.05). Данные примеси рассматривали как маркеры экспозиции в зонах воздействия объектов по хранению и перегрузке нефти.

Лабораторные тесты, выбранные на основании токсикологических профилей маркерных химических примесей, позволили адекватно оценить воздействие контаминантов на клиническом этапе расследования.

Установлено, что у детей, постоянно проживающих в пос. Кирова и Кирпичный, чаще, чем в группе сравнения, регистрировали нарушение функции антиоксидантной системы организма (стадия срыва). При этом нарушение показателя АОА крови детей имело достоверную зависимость от повышения концентрации толуола и этилбензола в крови (r = 0.24–0.44, р=0.000–0.014).

Выявлено, что развитие процесса интоксикации и накопление токсичных метаболитов в организме детей исследованной группы (достоверное повышение дельта-аминолевулиновой кислоты, палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов, С-реактивного белка; понижение абсолютного числа эозинофилов в крови относительно показателей группы сравнения) находится в достоверной зависимости от повышения уровня бензола и толуола в крови (r= 0.20–0.43, р<0,01). Установлена активация клеточного звена иммунитета (повышение содержания моноцитов в крови), особенно выраженная у детей 8–13 лет исследуемой группы. Установлена зависимость повышения содержания моноцитов в крови от повышения концентрации толуола в крови (r= 0.34, р= 0.001). Доказана зависимость повреждения мембраны клеток печени от повышения концентрации толуола в крови (r= 0.82, р = 0.000). Выявленные изменения иммунных показателей свидетельствовали о дестабилизации регуляционных клеточных механизмов у обследованных детей независимо от возраста. Активация системы фагоцитоза имела достоверную корреляционную зависимость от концентрации бензола в крови (r= 0.99 при p<0.05). Увеличение IgM в достоверной связи с уровнем толуола в крови (r= 0.89, p<0.05) свидетельствовало о напряженности иммунитета. Примеры выявленных зависимостей приведены на рисунке.

Полученные данные хорошо корреспондировались с результатами известных научных исследований и установленными токсикологическим профилями бензола, толуола, формальдегида, фенола.

Клинические обследования в сопряжении с данными лабораторных исследований подтверди- ли, что у детей пос. Кирпичный и Кирова частота и щих вне экспозиции. В целом, доля детей первой глубина нарушений здоровья в части критических группы здоровья в условиях экспозиции была в 3 органов и систем, выявленных на стадии оценки раза ниже, чем в группе сравнения.

риска, достоверно выше, чем у детей, проживаю-

Зависимости «маркер экспозиции – маркер ответа», выявленные в ходе углубленных медикобиологических исследований

На исследуемой территории заболевания органов дыхания (хронический фарингит, хронические воспалительные заболевания рото- и носоглотки с гипертрофией лимфоидной ткани, аллергический ринит, хронические аллергические риносинусопа-тии были выявлены у 40% детей дошкольного возраста (табл. 2). Исследование функционального состояния органов дыхания методом спирографии позволило установить высокий уровень распространенности у экспонированных детей рестриктивных нарушений (44%), в том числе значитель- ных (26%). Для детей пос. Кирова и Кирпичный характерным являлся широкий спектр сопутствующих заболеваний: у каждого третьего имелись клинико-анамнестические признаки вторичного транзиторного иммунодефицита, не менее часто (у 17.4%) регистрировались функциональные расстройства центральной нервной системы, у 25.2% детей встречалась функциональная патология сердечной мышцы, основу которой, как правило, формировали малые аномалии ее развития.

Таблица 2

Структура заболеваемости обследованных детей ДДУ г. Кунгура по основному диагнозу

Класс болезней	Нозологическая единица	Количество детей с установленным диагнозом
		абс. показатель	% от всех обследованных
Заболевания органов дыхания	Хронический фарингит (J31.2) (13,8%, 15 человек)	44	40.4
	Хронические воспалительные заболевания рото- и носоглотки с гипертрофией лимфоидной ткани (J35.0, J35,1) (14.7%, 16 человек)
	Хронические обструктивные бронхиты, ларинготрахеиты (J44.8, J37,1) (9.2%, 10 человек)
	Аллергические риносинусопатии (J34.8), (2.7%, 3 ребенка)
Заболевания иммунной системы	Персистирующий транзиторный иммунодефицит (D83.9)	4	3.7
Заболевания кожи	Атопический дерматит (L20.8)	6	5.5
Заболевания нервной системы	Неврозоподобный синдром (G93.8)	8	7.3
Прочие заболевания		43.1	47
Итого:		109	100

Таким образом, вред здоровью детей, постоянно проживающих в зоне воздействия выбросов объектов по хранению и перегрузке нефти, был доказан, поскольку установлен весь комплекс дан- ных для доказательной базы вредного воздействия.

В 2012 г. по результатам работы по доказательству вреда здоровью населения, проживающего в зоне влияния промышленного района «Русское по- ле» г. Кунгур, от деятельности объектов по хранению и перегрузке нефти, разработан и утвержден комплекс санитарно-гигиенической мер по оздоровлению среды обитания, включающий [О состоянии, …, 2012]:

• •    предотвращение приемки на объекты нефти с недостаточной первичной очисткой (организация и осуществление входного контроля);

• •    ограничение частоты процедуры «слива – налива» с целью обеспечения среднесуточных гигиенических нормативов качества воздуха;

• •    применение современных средств обеспечения герметичности процесса слива налива нефти (наилучших достижимых технологий);

• •    включение в программы производственного контроля хозяйствующих субъектов и программы производственного контроля веществ, формирующих наибольшие риски для здоровья населения: бензола, толуола и фенола;

• •    организацию лечебно-профилактической помощи населению, проживающему в зоне воздействия.

Выводы

• 1.    Для формирования доказательной базы вреда здоровью населения необходимо использовать данные направленных углубленных медикобиологических исследований.

• 2.    У 52% обследованных детей, постоянно проживающих в условиях влияния объектов по перегрузке и хранению нефти, в крови регистрируются химические вещества (бензол, толуола, этилбензол), которые могут рассматриваться как маркеры экспозиции.

• 3.    Уровни формальдегида в крови детей, проживающих в зоне воздействия объектов по перегрузке и хранению нефти, в 4.2 раза (0.021±0.0048 мг/дм³), фенола – в 3.1 раза (0.0320±0.0044 мг/дм³) выше, чем у детей, проживающих вне экспозиции (p<0.05).

• 4.    Присутствие в крови детей, проживающих в зоне воздействия исследуемых объектов, специфических химических примесей (бензола, толуола, этилбензола, фенола, формальдегида) достоверно связано с развитием процессов интоксикации и накоплением токсичных метаболитов, активацией клеточного звена иммунитета, повреждением мембран клеток печени, дестабилизацией регуляционных клеточных механизмов независимо от возраста (R² от 0.32 до 0.89, p<0.05).

• 5.    Результаты врачебных осмотров и функциональных проб в сопряжении с данными лабораторных исследований свидетельствуют о том, что у детей, проживающих в зонах влияния изучаемых объектов, частота и тяжесть заболеваний органов дыхания, иммунной и нервной системы, нарушений процессов свертывания крови и пр. достоверно выше, чем у

• выше, чем у детей группы сравнения (OR от 2.1 до 3.7, р<0.05), что адекватно результатом оценки риска и токсикологическим профилям загрязняющих веществ.