В статье рассматривается связь концентрации приземного озона с заболеваниями кровообращения, дыхательных путей и кожи. Рассчитаны коэффициенты корреляции между этими величинами.
Ключевые слова: приземный озон, заболевания систем кровообращения, болезни дыхательных путей, заболевания кожи и подкожной клетчатки.
Проблема приземного озона является одной из важнейших проблем современности. Вред приносимый приземным озоном начали исследовать сравнительно недавно. В последние годы возрасло количество исследований, связанных с воздействием приземного озона на природную среду, имеющий как глобальный, так и региональный масштаб. Актуальность таких исследований обусловлено существованием эксперементальных данных, свидетельствующих об отрицательном влиянии озона на здоровье человека, на растительный и животный мир [1].
Индустриально развитые страны столкнулись с проблемой приземного озона несколько десятилетий назад. Вначале считалось, что это проблема только больших городов [2]. Но дальнейшие исследования показали, что опасно высокие концентрации приземного озона наблюдаются и в малоурбанизированных районах, охватывая большие территории и нанося значительный ущерб растительности и здоровью населения. В США интенсивные исследования по оценке влияния приземного озона на здоровье человека начались в 1952 году. В развитых странах Европы также были активизированы работы в этом направлении. Были проведены многочисленные исследования в этой области и получены исчерпывающие результаты. В работе Д. В. Бейтс [3] отмечается, что влияние приземного озона на здоровье населения настолько хорошо изучено за рубежом, что по количеству вызовов скорой медицинской помощи можно косвенно определять концентрации озона в воздухе. Этот же автор на основании многочисленных исследований показал, что увеличение концентрации озона на 20 мкг/м3 приводит к увеличению смертности на 0,64 % от сердечно-сосудистых заболеваний и заболеваний органов дыхания, а в исследованиях [4] авторы получили увеличение смертности в результате сердечно-сосудистых заболеваний от озона на 0,45 % при увеличении его часовых концентраций на 10 мкг/м3. В обширном исследовании [5] отмечается, что озон оказывает негативное воздействие на здоровье человека независимо от других загрязнителей воздуха. В этой же работе приводится и подробные методики для расчета доз озона. Установлено, что среднедневная (среднее за 8 часов светлого времени) концентрация приземного озона величиной 70 мкг/м3 уже оказывает негативное влияние на здоровье человека и приводит к увеличению дополнительной смертности на 0,6 % [6]. Многочисленные исследования продемонстрировали сильную связь кратковременных (1 час и 8 часов) отрицательных воздействий озона на здоровье и увеличение дополнительной смертности от сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний. Этот эффект наблюдается летом и не зависит от других полютантов. Благоприятные уровни и пороговые значения для хронического воздействия озона не известны [7].
В статье рассматривается связь приземных концентраций озона с заболеваниями систем кровообращения, органов дыхания, кожи и подкожной клечатки по данным города Алматы.
Рис. 1. Заболевания систем кровообращения по городу Алматы
Воздействие озона приводит к повреждению коронарных сосудов, атеросклерозу и инфаркту, увеличению размера атеросклеротических бляшек, а также усиливает проявления ишемических заболеваний. Также была установлена положительная корреляция между концентрациями приземного озона и гипертоническими болезнями среди взрослых. Коэффициент корреляции составил величину 0, 44.
Рис. 2. Заболевания органов дыхания, кожи и подкожной клетчатки по городу Алматы
Экспериментальные и эпидемиологические исследования показывают, что лица, страдающие астмой, а также воспалением дыхательных путей, нарушением функции легких испытывают значительные затруднения при повышенных концентрациях озона, чем здоровые взрослые люди. Чем выше концентрации озона в приземной атмосфере, тем сильнее люди испытывают его отрицательное влияние на своё здоровье. Чаще всего это происходит в летние месяцы и с увеличением концентрации озона в нижней атмосфере увеличивается количество госпитализированных людей с проблемами органов дыхания.
Длительные экспозиции УФ-излучения приводят к кумулятивным изменениям в коже человека. Морщинистость кожи ее огрубление, утолщение ороговевшего слоя, нарушение пигментации — характерные исходы гиперэкспозиции.
В настоящее время ведущая роль УФ-В-излучения в генезе немеланомных раков кожи (NMSC) не вызывает сомнения. Полагают, что заболеваемость и другие типы опухолей кожи — злокачественная меланомия (СММ) положительно коррелирует с естественным УФ-В-излучением. Из-за уменьшения стратосферного озона на 1 % происходит увеличение интенсивности УФ-излучения у поверхности Земли на 15 %, что, согласно официальным данным ООН, приводит к появлению в мире 100 тысяч новых случаев катаракты и 10 тысяч случаев рака кожи, а также снижению иммунитета как у человека, так и у животных [8].
Был рассчитан коэффициент корреляции между приземными концентрациями озона и заболеваниями кровообращения, органов дыхания и кожи. Коэффициенты корреляции рассчитывались как по общим данным, так и по возрастным категориям.
Рис. 3. График связи приземных концентраций озона с заболеваниями
По данным города Алматы наибольшее количество болезней приходит на заболевания кожи и подкожной клетчатки, где 4042,3 тысяч человек в год обращаются за медицинской помощью с этим диагнозом. С кожными заболеваниями к медицинским работникам чаще обращаются дети, нежели взрослые. На втором месте болезни дыхательных путей, такие как пневмония, которые также широко распространены среди детей (1002,3 тысяч детей в год). Гипертонические заболевания занимают третье место по количеству, в год с жалобами на повышенное давление обращаются 275,7 тысяч взрослого населения. Рассчитанные коэффициенты корреляции между приземными концентрациями озона и заболеваниями показывают как положительные, так и отрицательные значения. По общим данным с приземным озоном положительно коррелирует такие заболевания, как бронхит хронический и эмфизема, также гипертонические болезни, где коэффициент корреляции равен 0,19 и 0,45 соответственно. По возрастным категориям: среди взрослых положительная корреляция между приземным озоном и острой ревматической лихорадкой, также гипертоническими болезнями (коэффициент корреляции 0,41 и 0,44 соответственно); среди детей — пневмония и болезни кожи, подкожной клечатки (коэффициент корреляции 0,24 и 0,17 соответственно); среди молодежи была установлена отрицательная корреляция между показателями.
Как показали расчеты, увеличение приземного озона приводит к увеличению ряда болезней кровообращения, дыхательных путей и давления. В настоящее время необходимо более глубоко изучить влияние факторов в связи с изменением озонового слоя на уровень и структуру данных заболеваний путем применения математических методов.
Для снижения концентраций приземного озона необходима долгосрочная программа снижения уровней его предикторов — оксидов азота, углеводородов и угарного газа, производимых автотранспортом и промышленностью. В краткосрочной перспективе необходимо создание сети автоматических станций мониторинга приземного озона с возможностью свободного доступа к информации населения, информирование групп риска об опасных концентрациях озона, также организация социальных мероприятий, таких как, обеспечение молочными продуктами лиц с группы риска для их дальнейшего оздоровления.
Литература:
- Александров Э. Л., Седунов Ю. С. Человек и стратосферный озон. — Л.: Гидрометеоиздат, 1979. — 104 с.
- Семенов С. М., Кунина И. М., Кухта Б. А. Тропосферный озон и рост растений в Европе, Метеорология и гидрология, 1999
- Bates, David V. Ambient ozone and mortality, Epidemiology, 2005, № 16 (4), p. 427–429.
- Alexandros Gryparis, Bertil Forsberg at. al. Acute Effects of Ozone on Mortality from the «Air Pollution and Health:A European Project Approach» Am. J. Respir. Crit. CareMed. 2004; (170): 1080–1087
- Martuzzi M., Mitis F., at. al. Health impact of PM10 and ozone in 13 Italian cities WHO 2006 (http://www.euro.who.int/pubrequest.)
- Aimen K. Farraj, Mehdi S. Hazari at. al. Overt and Latent Cardiac Effects of Ozone Inhalationin Rats: Evidence for Autonomic Modulation and Increased M yocardial Vulnerability Environmental Health Perspectives 2012; 120 (3): 348–354.
- Котельников С. Н., Степанов Е. В., Олюнин Е. А., Манаков М. А. Влияние умеренных концентраций приземного озона на здоровье населения г.Вятские поляны летом 2010 г. Труды совещания-семинара / г.Тарус, 6–7 июня 2012 г.
- Кенжибаев А. Т. К проблеме учета состояния озонового слоя и местного климата в профилактических и лечебных целях на территории Казахстана // “Актуальные проблемы экологии”. Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 30-летию Карагандинского государственного университета им. Е. А. Букетова и году здоровья, 21–22 ноября. — Караганда, 2002. — С.221–224.
