Влияние загрязнения атмосферного воздуха на здоровье населения и санитарные условия жизни в городах

Загрязнение атмосферного воздуха промышленных городов оказывает многообразное вредное воздействие; отравление населения токсичными веществами приводит к ухудшению здоровья и снижению работоспособности, способствует ухудшению санитарных условий жизни населения, а также приносит экономический ущерб в результате потери ценного сырья в виде отходов. Малые концентрации токсичных веществ атмосферного воздуха способствуют развитию у населения хронических отравлений. Симптомы отравления часто бывают маловыраженными, субъективные жалобы неопределенны. Часто хроническое воздействие токсичного вещества приводит к снижению защитных сил организма, что проявляется в повышении общей заболеваемости либо в понижении работоспособности. В связи с загрязнением атмосферного воздуха возрастает частота хронических неспецифических заболеваний бронхолегочной системы, становятся более тяжелыми сердечно-сосудистые заболевания. Под влиянием окиси углерода развивается более выраженный и ранний атеросклероз, изменяется сердечная проводимость. Действие пыли атмосферного воздуха на население менее выражено, чем действие пыли на рабочих промышленных предприятий, из-за меньшей концентрации и быстрого разбавления в атмосфере. Однако отмечены случаи развития у населения, проживающего в районах с сильным запылением атмосферного воздуха выбросами ТЭЦ, рабо-

Гигиена воздушной среды ♦ 101

Таблица 4.7. Ориентировочная численность населения, проживающего на территориях с повышенным уровнем загрязнения атмосферного воздуха некоторыми вредными веществами

тающих на многозольном топливе, начальных пневмокониотических изменений в легких. Наиболее выраженные изменения отмечены у детей, стариков, лиц с хроническими заболеваниями бронхолегочной системы. Загрязнение атмосферного воздуха крупнодисперсной пылью способствует глазному травматизму, обращаемость населения за медицинской помощью по поводу инородных тел глаз в промышленных районах в 3—4 раза выше, чем в пригороде. Население, проживающее в районах с сильным загрязнением атмосферного воздуха, в 3-5 раз чаще болеет бронхитом, пневмонией, ангиной, чем население чистых районов. История гигиены знает множество случаев массовых отравлений населения в результате загрязнения атмосферного воздуха (табл. 4.7). В декабре 1930 г. в Бельгии, в долине реки Маас, в течение 5 дней установилась погода с высоким барометрическим давлением, туманом и слабым ветром. В долине была температурная инверсия, т. е. температура верхних слоев воздуха превышала температуру приземных слоев, что ухудшало условия вертикальных конвекционных токов и не способствовало перемешиванию воздуха. Жители долины ощущали резкий запах сернистого газа. Появились жалобы на нарушение функции верхних дыхательных путей и легких. За 5 дней переболело несколько сотен человек, из них 60 человек умерли. Особенно пострадали лица, имеющие хронические заболевания сердца и легких. При вскрытии трупов погибших отмечали геморрагические и некротические очаги на слизистых оболочках бронхов и в тканях легких, характерные для отравления сернистым газом. Эта катастрофа не была следствием аварии на заводах. Заводы работали обычным образом и выбрасывали в воздух те же количества сернистого газа, что и прежде. Причиной отравления населения стал токсичный туман, который во влажную безветренную погоду способствовал накоплению в воздухе сернистого газа и аэрозоля серной кислоты.

Этот случай не единственный. В 1948 г. в г. Донора в США также произошло массовое отравление населения сернистым газом. Жалобы были те же, что у жителей долины Маас. За 5 дней тумана переболело 42% населения, из них умерло 20 человек. На вскрытии обнаружены геморрагические и некротические очаги в бронхах с явлениями отека легких. В 1952 г. в Лондоне повторилась катастрофа, происшедшая там же 70 лет назад. С 5 по 9 декабря стоял густой туман, и высокая влажность и безветрие способствовали превращению сернистого газа в аэрозоль серной кислоты. За это время умерло 2500 человек,

102 * ГИГИЕНА ^ Глава 4

хотя в предыдущие дни смертность не превышала 100 человек в неделю. Особенно увеличилась смертность среди пожилых людей и детей.

В последнее время периодически отмечаются случаи появления раздражающих туманов, которые содержат комплексы органических соединений серы.

Известны подъемы заболеваемости населения, связанные с кратковременным увеличением концентраций токсичных веществ в воздухе. Описаны вспышки бронхиальной астмы у лиц, ранее не болевших, связанные с отравлениями выбросами нефтеперерабатывающих заводов или продуктами сжигания мусора. Отмечены аллергические реакции у населения в зоне выбросов заводов микробиологической промышленности. Постоянное воздействие оксида углерода особенно сказывается на состоянии здоровья милиционеров-регулировщиков, находящихся на оживленных автомагистралях, в местах скопления автотранспорта. В результате длительного вдыхания воздуха с повышенным содержанием оксида углерода у регулировщиков уличного движения развивалось хроническое отравление с увеличением количества карбоксигемоглобина в крови, жалобами на головную боль, головокружение, расстройство сна, сердцебиение и раздражительность. Накопление в крови до 7—9% карбоксигемоглобина у водителей обусловливает замедление психомоторных реакций, снижение цветоощущения, что способствует дорожным авариям. Начальные изменения поведенческих реакций отмечаются у людей при 2,5% карбоксигемоглобина в крови, а увеличение концентрации до 5% провоцирует приступы стенокардии у больных. Уровень карбоксигемоглобина в крови не должен превышать 2%.

Неблагоприятное действие на организм загрязнителей атмосферного воздуха проявляется также в накоплении некоторых веществ (свинец, кадмий и др.) в костях и тканях организма, что может привести к развитию хронических отравлений у населения, проживающего вблизи источников выброса в атмосферу этих соединений. Экспериментально доказано накопление свинца в костях мышей, которые дышали атмосферным воздухом, загрязненным выбросами заводов цветной металлургии. Установлена связь между концентрациями свинца в воздухе и количеством свинца, накопленного в костях животных.

Длительное действие малых концентраций токсичных веществ может провоцировать обострения хронических заболеваний бронхолегочной системы, укорачивать ремиссии, повышать частоту осложнений. Все больше случаев специфических заболеваний, связанных с загрязнением атмосферного воздуха, отмечается у населения, не имеющего профессионального контакта с конкретным токсичным веществом. Это касается фтора, бериллия, кадмия, марганца, асбеста.

Загрязнение атмосферного воздуха способствует снижению иммунобиологической резистентности организма, ухудшению показателей физического развития детей, повышению общей заболеваемости населения.

В настоящее время нельзя не считаться с вредным действием канцерогенных веществ окружающей среды на организм человека. Если в 1940 г. рак бронхолегочной системы занимал 12-е место среди всех форм рака, то в 1960 г. — уже 5-е место, а в 1980 г. — 2-е место. Это связывают с увеличением содержания в воздухе городов канцерогенов и коканцерогенов.

Развитие рака бронхолегочной системы связывают и с табакокурением. Подсчитано, что при выкуривании 40 сигарет в день человек вдыхает около 150 мг бензпирена дополнительно к бензпирену атмосферного происхождения.

Гигиена воздушной среды •> 103

Влияние загрязнения атмосферного воздуха на санитарные условия жизни населения

Загрязнение атмосферного воздуха ухудшает санитарные условия жизни населения, что проявляется в снижении прозрачности атмосферы, уменьшении естественной освещенности, туманообразовании. Частота туманов в крупных промышленных городах увеличивается из года в год. Туманообразование связано с конденсацией паров влаги на взвешенных частицах пыли с формированием устойчивой пылегазовой смеси. Такие туманы длительно сохраняются, способствуют ухудшению здоровья и работоспособности населения, увеличению числа уличных травм, угнетают самочувствие людей.

Климатологи отмечают, что в связи с увеличением количества взвешенных частиц в воздухе городов облачность повышается на 5—10%, туманообразование летом увеличивается на 30%, а число дней с осадками на 5—10 больше, чем в сельской местности. Туманообразование ведет к уменьшению естественной освещенности до 40—50%, что требует дополнительных расходов на освещение улиц. Запыленность воздуха снижает солнечную радиацию на 15-20%, причем ультрафиолетовая радиация летом снижается на 5%, зимой — на 30%, а в условиях тумана эти потери достигают 90%. Атмосферные загрязнения неблагоприятно воздействуют и на растительность. Наиболее вредны пыль, диоксид углерода и сернистый газ. Они вызывают нарушение процессов жизнедеятельности растений и в конечном итоге их гибель. В связи с большой адсорбирующей поверхностью и медленной сменой хвои токсическому воздействию наиболее подвержены ель и сосна. Плодовые деревья также малоустойчивы в городской среде. Лиственные деревья легче переносят влияние токсических агентов атмосферного воздуха.

Вокруг промышленных предприятий, выделяющих вредные выбросы в атмосферу, растительность намного беднее, чем в районах с незагрязненным воздухом. Часто вредное влияния выбросов на растительность сказывается на значительном расстоянии от завода. С гибелью зеленых насаждений перестает действовать фильтр, очищающий воздух, так как на листьях и стволах осаждаются взвешенные частицы и газообразные примеси. Снижается роль зеленых насаждений как источника кислорода и фитонцидов, ослабляется их ветрозащитное действие. В пригородных хозяйствах крупных промышленных центров урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность животноводства снижены.

Гибель растений приносит ощутимый экономический ущерб, он усугубляется потерей с выбросами ценных веществ, разрушением бетонных конструкций, ускорением коррозии металлических покрытий и ограждений. Загрязнение воздуха оказывает неблагоприятное эстетическое воздействие, население жалуется на быстрое загрязнение стекол, мебели, разрушение занавесок, гибель комнатных растений, неприятные запахи, невозможность проветривания жилищ и т. д. Таким образом, загрязнение атмосферного воздуха стало проблемой века, и только проведение квалифицированных санитарно-гигиенических и законодательных мероприятий сможет освободить человечество от вредного воздействия загрязнения атмосферного воздуха.

104 ♦ ГИГИЕНА * Глава 4

Гигиеническая характеристика воздушной среды закрытых помещений

Как указывалось выше, с гигиенической точки зрения выделяют воздушную среду промышленных помещений, жилых и общественных зданий. Состояние воздушной среды промышленных помещений в значительной мере определяется технологическим процессом, который может способствовать не только изменению параметров микроклимата, но и выделению в воздух различных вредных веществ и пыли. Концентрации токсичных веществ в воздухе цехов определяются технологическим процессом (химические реакции, дробление, плавка, механические процессы и т.д.), химическим составом и агрегатным состоянием сырья, промежуточных и конечных продуктов, герметизацией оборудования, аппаратурным оформлением цехов, автоматизацией технологического процесса, вентиляцией и эффективностью удаления вредных выбросов из технологического оборудования и воздуха цеха и т.д. При неблагоприятных сочетаниях указанных факторов концентрации пыли и газообразных токсичных веществ могут превышать ПДК и привести к формированию у рабочих заболеваний профессиональной этиологии. Причины их возникновения и способы профилактики являются предметом специальной гигиенической дисциплины — гигиены труда. Химический состав воздушной среды жилых и общественных зданий определяется составом атмосферного воздуха и специфическими загрязнителями. Это загрязнители антропогенного происхождения, т. е. газообразные продукты жизнедеятельности человека (диоксид углерода, аммиак и аммонийные соединения, сероводород, индол, скатол, летучие жирные кислоты и т.д.), токсичные вещества, выделяемые в воздух из полимерных строительных и отделочных материалов (фенол, формальдегид, трибутил-фосфат и т.д.), загрязнители, связанные с хозяйственно-бытовым процессом (сжигание газа, стирка, приготовление пищи). В конечном виде состояние воздушной среды в помещении определяется степенью коммунального благоустройства, санитарным состоянием помещения, эффективностью вентиляции, плотностью заселения и т. д. Основной вклад в загрязнение воздуха жилых и общественных зданий вносят антропогенные загрязнители. Еще М. Пет-тенкофер предложил в качестве критерия чистоты воздуха этих помещений концентрацию диоксида углерода, равную 0,1 %. Однако в настоящий момент этот показатель не считают полностью адекватным, так как загрязнители полимерного происхождения могут накапливаться в значительных концентрациях даже при допустимом уровне диоксида углерода, т. е. нет параллелизма в накоплении диоксида углерода и загрязнителей полимерного происхождения. Следовательно, для оценки состояния воздушной среды помещений, кроме диоксида углерода, необходимо определять содержание в воздухе аммиака и аммонийных соединений. Суммарная оценка органического загрязнения определяется величиной окисляемости воздуха. Необходимо также учитывать содержание в воздухе веществ полимерного происхождения и сопоставлять их с соответствующими ПДК, так как продукты, выделяемые полимерами, в большинстве случаев токсичны для человека. При санитарной оценке воздушной среды жилых и общественных зданий учитывают объемы вентиляции и вели-

Гигиена воздушной среды •> 105

чину воздушного куба на I человека, источники загрязнения воздуха, количественные и качественные характеристики загрязнителей. Эти вопросы входят в круг обязанностей санитарных врачей, специалистов

по коммунальной гигиене.