Бабій Віталій Филимонович. Канцерогенний ризик забруднення навколишнього середовища пріоритетними хімічними сполуками та заходи первинної профілактики

brief description

Бабій Віталій Филимонович. Канцерогенний ризик забруднення навколишнього середовища пріоритетними хімічними сполуками та заходи первинної профілактики: дис... д-ра мед. наук: 14.02.01 / Інститут гігієни та медичної екології ім. О.М.Марзеєва АМН України. - К., 2004

Бабій В.Ф. Канцерогенний ризик забруднення навколишнього середовища пріоритетними хімічними сполуками та заходи первинної профілактики” Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора медичних наук за спеціальністю 14.02.01. гігієна (медичні науки) Інститут гігієни та медичної екології ім. О.М.Марзеєва АМН України, Київ 2005.
Дисертація присвячена розробці наукових основ оцінки небезпеки забруднення навколишнього середовища пріоритетними канцерогенами, визначенню канцерогенного ризику їх дії з урахуванням впливу модифікаторів та обґрунтуванню комплексу профілактичних заходів.
У роботі встановлено закомірності модифікуючого впливу токсичних речовин на бластомогенний ефект канцерогенів за умов їх комбінованої дії, визначено деякі механізми цього явища, обґрунтовано теоретичні і методичні підходи до оцінки канцерогенного ризику при гігієнічному нормуванні.
Отримані результати дозволили: визначити канцерогенний ризик для населення від дії реальних рівнів забруднення атмосферного повітря сучасних міст; встановити пріоритетні канцерогенно небезпечні сполуки, які формують реальне забруднення атмосферного повітря, та рекомендувати речовини для обов’язкового визначення при здійсненні моніторингу забруднення атмосферного повітря; апробувати ГДК бенз/а/пірену в атмосферному повітрі за умов комбінованої дії з діоксидом азоту, формальдегідом, сірковуглецем.

У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове практичне розв’язання наукового завдання щодо удосконалення системи первинної профілактики раку серед населення України. На основі комплексного гігієнічного дослідження виявлено закономірності формування канцерогенного навантаження та його ризику для населення сучасних міст, встановлено вклад окремих канцерогенів і модифікуючих факторів, обґрунтовано методичні підходи і критеріальні показники оцінки їх небезпеки.
1. Системні, динамічні і стаціонарні спостереження засвідчили, що незалежно від характеру промислового розвитку та розмірів сучасних міст має місце стабільне забруднення навколишнього середовища хімічними канцерогенами класів поліциклічних ароматичних вуглеводнів, де пріоритетною індикаторною речовиною є бенз/а/пірне; нітрозамінів (нітрозодиметиламін, нітрозодіетиламін) та важких металів (хром, нікель, свинець, берилій тощо).
Показано стабільне забруднення атмосферного повітря хімічними сполуками (діоксидом азоту, формальдегідом), які відіграють роль модифікаторів канцерогенезу.
2. Наявні у навколишньому середовищі онкогенно небезпечні сполуки та модифікатори їх дії обумовлюють формування реального канцерогенного навантаження на населення.
Серед елементів довкілля, що обумовлюють територіальні розбіжності в рівнях канцерогенного навантаження на населення, провідну роль відіграє забруднення атмосферного повітря.
Вміст канцерогенних речовин класів ПАВ, НА та важких металів у питній воді на теренах України знаходиться на відносно однакових рівнях, чим визначається однаковий для різних регіонів внесок цих речовин з питною водою у сумарне навантаження на населення.
3. Вміст канцерогенів в атмосферному повітрі обстежених міст характеризується перевищенням гранично допустимого рівня: БП від 2 до 28 разів, нітрозодиметиламіну від 2 до 45 разів, свинцю до 3 разів.
На основі розрахованих коефіцієнтів реального аерогенного навантаження п’яти канцерогенів (БП, ДБА, НДМА, хром, нікель), дія яких спрямована на прояв канцерогенезу в органах дихання, встановлено наступне:
- максимальне аерогенне навантаження канцерогенів на населення перевищує рівень аерогенної дози для сільського населення у м. Дніпродзержинську у 6 разів, у м. Нікополі у 7 разів, Кривому Розі у 3 рази, у м. Києві у 2.3 рази, у м. Чернігові і Житомирі у 1.7 рази ;
- основний внесок в реальне аерогенне навантаження припадає на БП (від 60.5% у сільській місцевості до 84.5% - у великому промисловому місті); частка НДМА складає 7-30%, ДБА- 10-30%, важких металів (переважно хром і нікель) до 6.0% від загальної дози.
4. На основі вивчення реального вмісту БП у водному середовищі, ґрунтах та сільськогосподарській продукції різних регіонів України показано:
- у питній воді та ґрунтах сільськогосподарських угідь перевищення ГДК канцерогена практично не спостерігається;
- в окремих водоймищах, які використовуються як джерела водопостачання (Карачунівське, окремі ділянки р. Дніпро), має місце забруднення водного середовища БП від 0.013 до 0.033 мкг/л, що перевищує ГДК канцерогена для питної води у 2.6-6.5 разів;
- значне забруднення ґрунтів виявляється на територіях, прилеглих до автомагістралей, де рівень концентрації БП залежить від щільності транспортного потоку та відстані від джерела викиду.
Перевищення ГДК БП в ґрунтах та аерогенне забруднення харчової рослинності, що тут вирощується, спостерігається:
- для автомагістралей І та ІІ категорій на відстані до 100 м;
- для автомагістралей ІІІ категорії на відстані до 50 м;
- для автомагістралей ІV та V категорій на відстані до 25 м.
5. Аналіз даних, отриманих в результаті багаторічних епідеміологічних спостережень та гігієнічних досліджень, засвідчує, що людський організм, як цільна біологічна система, чітко реагує на зміни у стані довкілля шляхом зміни якісних та кількісних показників онкологічної захворюваності.
6. В результаті аналізу матеріалів, які характеризують динаміку змін валових викидів в атмосферу населених місць від промислових джерел забруднення та стан онкологічної захворюваності, встановлено:
- зменшення у 90-і роки минулого сторіччя загального викиду провідної канцерогенної сполуки бенз/а/пірену, яка є індикаторним показником групи речовин класу поліциклічних ароматичних вуглеводів, корелює із зниженням в останні роки захворюваності населення промислових областей України на рак органів дихання; одночасно спостерігається зменшення темпів приросту загальної захворюваності населення на злоякісні новоутворення з тенденцією до її стабілізації.
- в областях підвищеного еколого-радіаційного контролю продовжується зростання захворюваності населення на рак, темпи щорічного приросту якої перевищують аналогічні показники в промислових областях.
7. На основі епідеміологічних досліджень захворюваності населення ряду промислових центрів (м. Дніпродзержинськ, м. Кривий Ріг, м. Київ) та сільських місцевостей на рак легенів встановлено статистично достовірне зростання її при збільшені рівнів забруднення атмосфери канцерогенонебезпечними речовинами; кореляційний аналіз підтверджує наявність зв’язку великої сили між частотою раку легенів у населення та рівнями загального аерогенного навантаження БП, ДБА, хрому та нікелю, які є канцерогенами односпрямованої дії; для НДМА такий зв’язок проявляється лише у чоловіків.
Результати математичного моделювання процесу показують, що найбільший внесок у формування надфонового рівня захворюваності населення на рак легенів обумовлено бенз/а/піреном (0.12-2.8% в сільській місцевості та 2.3-35.6% - в містах-промислових центрах).Для нітрозодіметиламіну відповідні показники складають 0.05-1.28% та 0.29-3.22%, дибенз/а,h/антрацену 0.02-0.13% та 0.03-0.42%, хрому 0.01-2.63%, нікелю 0.03-1.69%.
8. Встановлено, що за онкоепідеміологічним критерієм мінімально діючі концентрації БП, ДБА, НДМА, хрому, нікелю знаходяться в діапазоні величин, що перевищують їх ГДК за ізольованої дії у 2.6-6.9 разів для найбільш чутливого жіночого контингенту населення, що свідчить про їх надійність.
9. Закономірності, встановлені на основі експериментальних досліджень канцерогенного ефекту за умов ізольованої та комбінованої дії хімічних сполук, вказують на наявність залежностей доза-ефект” та доза-час прояву ефекту”, що підтверджує їх універсальність.
Комбінована дія середніх і великих доз БП (>2.5-10.0 мг) та токсичних сполук діоксиду азоту, формальдегіду на рівні >10 ГДК характеризується підсиленням бластомогенного ефекту, майже до його потенціювання, менших - до сумації, а малих, близьких до порогу (відповідно <0.2 мг та <3 ГДК), - незалежною дією.
10. Встановлений вплив на канцерогенез режиму надходження до організму канцерогенних та токсичних речовин: підсилення ефекту за умов одночасної їх дії і тенденція до незалежного прояву впливу у випадку послідовного введення в органи дихання.
Модифікуючий ефект діоксиду азоту (10 ГДК) на канцерогенез, зумовлений БП (2.5 мг), за умов одночасної дії проявлявся у достовірному (р <0.01) збільшенні загальної частоти виникнення пухлин (68.57% випадків у порівнянні з 30.7% випадків за ізольованої дії канцерогена), скороченні латентного періоду розвитку першої пухлини та середнього часу розвитку новоутворень.
Стимулюючий ефект формальдегіду полягав також у зміні якісних параметрів канцерогенезу: збільшенні різноманітності пухлин за рахунок розширення спектру гістологічних форм та їх локалізації; зростанні частоти синхронного ураження пухлинами різних органів, злоякісності новоутворень та їх метастазуванні.
За умов дії комбінацій БП в дозі 0.1 мг та концентрації формальдегіду 0.3 мг/м3або БП в дозі 5.0 мг і концентрації формальдегіду 0.03 мг/м3виявлено лише тенденцію до підсилення канцерогенезу.
11. За результатами експериментальних досліджень визначено показники ризику ймовірного розвитку новоутворень за умов ізольованої і комбінованої дії різних доз бенз/а/пірену, діоксиду азоту і формальдегіду.
На основі розроблених критеріальних шкал дана оцінка ризику для населення реального забруднення атмосферного повітря.
Показано, що навіть на рівні ГДК аерогенний вплив бенз/а/пірену зумовлює ризик розвитку раку легень на рівні 1.23х10-6. В умовах реального забруднення атмосфери БП, діоксидом азоту та формальдегідом ризик їх комбінованої дії сягає 3.7х10-5.
12. Результати роботи використано при обґрунтуванні гігієнічних нормативів допустимого вмісту нітрозодиметиламіну та нітрозодіетиламіну в атмосферному повітрі населених місць та повітряному середовищі виробничих приміщень, при розробці переліку шкідливих речовин односпрямованої дії у повітрі робочої зони, а також ряду законодавчих і методичних документів, рекомендацій та пропозицій щодо заходів первинної профілактики раку шляхом підвищення ефективності моніторингу за забрудненням довкілля, зниження канцерогенного навантаження на населення, що відображено в ряді Постанов Верховної Ради України, Кабінету міністрів України, Головного санітарного лікаря МОЗ України тощо.