Загрязнение атмосферы является важнейшей проблемой для крупных промышленных городов, в том числе и города Волгограда.
Согласно литературным данным, наиболее часто встречаемыми загрязнителями воздуха промышленных городов являются взвешенные частицы, формальдегид, фенол, хлористый водород, фтористый водород, сероводород, оксид углерода [1-3]. Для практически всех перечисленных ингредиентов основной мишенью негативного воздействия являются органы дыхания. Их присутствие в атмосферном воздухе оказывает раздражающее действие на органы дыхания, угнетает иммунитет и может способствовать росту заболеваемости населения фарингитами, ринитами, повторными ОРВИ, острыми и хроническими бронхитами, обструктивными заболеваниями верхних и нижних дыхательных путей, бронхиальной астмой [4].
Цель исследования: оценить интенсивность техногенного воздействия на популяцию жителей, проживающих в экологически неравнозначных районах г. Волгограда; установить влияние атмосферного загрязнения на частоту и течение обструктивных заболеваний у детей.
Материал и методы исследования. Для решения поставленных целей нами был проведен ретроспективный анализ 1148 историй болезней пациентов, проходивших лечение в ГБУЗ «Волгоградская областная детская клиническая инфекционная больница», с клиникой обструктивной дыхательной недостаточности (ОДН) в течение 2016-2017 гг. В процессе работы была сформирована основная группа из 351 ребенка, отвечающая следующим критериям: возраст от 1 месяца до 5 лет; постоянное (в течение всей жизни) проживание на территории одного района г. Волгограда; наличие клиники остро развившейся обструктивной дыхательной недостаточности верхних и/или нижних дыхательных путей на фоне острой респираторной вирусной инфекции (ОРВИ); отсутствие хронических заболеваний органов дыхания на момент госпитализации. Пациенты старше 5 лет, дети, поменявшие в течение жизни место жительства, больные с ОРВИ без клинических признаков ОДН, а также с хроническими заболеваниями дыхательных путей в исследование не включались. Все наблюдаемые проходили полное обследование в соответствии с клиническими протоколами лечения.
Оценку экологической обстановки осуществляли по данным доклада «О состоянии окружающей среды Волгоградской области» за 2016 и 2017 гг., подготовленного комитетом природных ресурсов, лесного хозяйства и экологии Волгоградской области [5].
Особенностью г. Волгограда является неравномерное расположение промышленных комплексов в виде крупных узлов: южного, где располагаются заводы химической и нефтеперерабатывающей промышленности, и северо-западного – с металлургическими и машиностроительным заводами, тогда как центр города свободен от крупных промышленных предприятий [6].
В этой связи все районы города были разделены на 3 модельные зоны: условно чистую Центральную (Центральный и Ворошиловский районы), Северо-Западную (Тракторозаводский, Краснооктябрьский и Дзержинский районы) и Южную (Советский, Кировский и Красноармейский районы). С учетом этого все наблюдаемые пациенты были распределены на 3 группы: I – дети, проживающие в Центральной модельной зоне, II – в Северо-Западной и III – в Южной части города. Статистическая обработка полученных данных проводилась общепринятыми методами с использованием программы Statistica 12.0.
Результаты исследования и их обсуждение. Согласно данным территориального органа Федеральной службы государственной статистики в 2017 году масса выбросов загрязняющих веществ в атмосферу по Волгоградской области от стационарных источников составила 138,0 тыс. т, что на 23,4 тыс. т (17,0%) меньше, чем в 2016 г. Из них на город приходилось 34,9 тыс. т выбросов от стационарных источников, в т.ч. 32,6 тыс. т газообразных и жидких. По сравнению с 2016 г. произошло уменьшение выбросов на 0,6 тыс. т (1,7%), когда их уровень доходил до 35,5 тыс. т.
Промышленные предприятия наносят наибольший вред экологии города: доля валовых выбросов загрязняющих веществ составила 103,9 тыс. т (75,3%). Однако стоит отметить положительную динамику в виде снижения выбросов от предприятий на 24,4 тыс. т (23,5%) по сравнению с 2016 г., когда на их долю приходилось 128,3 тыс. т выбросов.
Основные предприятия, вносящие максимальный вклад в загрязнение атмосферы г. Волгограда в 2016-2017 гг., представлены на рис. 1.
Рис. 1. Динамика выбросов твердых, газообразных и жидких загрязняющих веществ стационарных предприятий города в атмосферный воздух за 2016-2017 гг. (тонн/год)
Анализ данных показал увеличение в 2017 г. по сравнению с предыдущим годом выбросов загрязняющих веществ в атмосферу на предприятиях, расположенных в Южной модельной зоне. К ним относятся ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка», филиал АО «Каустик» «Волгоградская ТЭЦ-3». В то же время отмечено некоторое снижение объема выбрасываемых веществ на промышленных предприятиях АО «Каустик», ООО «ЛУКОЙЛ-Волгоградэнерго», «Волгоградская ТЭЦ-2», что связано с выполнением природоохранных и организационно-технических мероприятий.
Также в Северо-Западной части города установлена возрастающая активность на АО «РУСАЛ Урал» в Волгограде «Объединенная компания РУСАЛ Волгоградский алюминиевый завод» («РУСАЛ Волгоград») и «ВМК «Красный Октябрь».
За 2016 год, по данным Управления Росприроднадзора по Волгоградской области, выбросы загрязняющих веществ в атмосферу на территории г. Волгограда от автотранспорта составили 64,3 тыс. т., на территории Волгоградской области от железнодорожного транспорта – 4,2 тыс. т. В городской застройке они поступают в приземный слой воздуха, где их рассеивание затруднено.
В 2017 г. на территории всего города по результатам забора проб было выделено загрязняющее вещество – фенол, которое относится к высокотоксичным химическим соединениям. Наибольшая концентрация данного соединения была отмечена на территории Северо-Западной модельной зоны. При вдыхании фенол оказывает раздражающее действие на слизистую оболочку носа, гортани и трахеи, что может привести к развитию спазма гортани с развитием клинической картины стенозирующего ларинготрахеита [3]. Также в Тракторозаводском районе установлено появление прежде не зарегистрированных веществ – толуола, бензола и этилбензола.
Таким образом, проведенный анализ показал, что Южная и Северо-Западная модельные зоны являлись наиболее подверженными техногенному воздействию, в то время как центр города можно считать относительно экологически благоприятным для жизни. Вследствие этого следующим этапом нашей работы была оценка течения ОДН у детей в зависимости от экологии места проживания.
За анализируемый период общее количество детей, госпитализированных в стационар с диагнозом ОРВИ (коды по МБК-10 – J00-J22), составило 5018 человек. Из них обструктивные состояния были зарегистрированы у 1148 детей (22,9%), из которых критериям включения отвечал 351 пациент (7,0%). Оценка характера обструктивных заболеваний показала, что поражения верхних дыхательных путей (стенозирующий ларинготрахеит) развились у 238 детей (67,8%), а нижних (обструктивный бронхит) – у 113 больных (32,2%).
При анализе гендерного состава выявлено некоторое преобладание мальчиков (214 человек, 61,0%), тогда как девочек было 137 (39,0% соответственно).
Процентное соотношение госпитализированных детей по возрастным группам представлено на рис. 2.
Рис. 2. Распределение пациентов с обструктивной дыхательной недостаточностью на фоне ОРВИ по возрастным группам (%)
Из данных рис. 2 видно, что дети первого года жизни составили 21,4%, от 1 года до 2 лет – 26,5%, от 2 до 3 лет – 29,9%, от 3 до 4 лет – 14,5%, а от 4 до 5 лет – 7,7%, медианный возраст пациентов – 25,0 месяцев. Таким образом, можно говорить, что наиболее подвержены риску развития обструктивных состояний были дети первых трех лет жизни (77,8%).
Было установлено, что у большинства госпитализированных заболевание имело среднюю степень тяжести - 313 пациентов (89,2%). Только у 38 детей (10,8%) состояние было оценено как тяжелое, в связи с чем они были госпитализированы в реанимационное отделение.
Средняя продолжительность пребывания детей в стационаре составила 5,28 ± 1,86 дня (Ме – 5,0; ДИ 95% – 5,09-5,48 дня; диапазон показателей от 1 до 12 дней).
Следующим этапом нашей работы было выявление особенностей ОДН у пациентов в зависимости от экологии места проживания.
Процентное распределение пациентов в зависимости от района проживания показано на рис. 3, из данных которого следует, что преобладающее большинство детей поступало из Южной модельной зоны (165 детей, 47,0%), тогда как из Северо-Западной – 131 пациент (37,3%), из Центральной – всего 55 ребенка (15,7%).
Рис. 3. Соотношение госпитализированных детей с обструктивной дыхательной недостаточностью на фоне ОРВИ в зависимости от места постоянного проживания (%)
В то же время оценка гендерного распределения в зависимости от модельной зоны не выявила резких отличий от средних значений по городу. Так, процентное соотношение мальчиков и девочек в I, II и III группах составляло соответственно – 60,3 и 39,7%, 63,6 и 36,4%, 60,6 и 39,4% (p>0,05).
Процентное соотношение возрастных групп (0-1 год, 1-2, 2-3, 3-4 года и 4-5 лет) детей по районам представлено на рис. 4.
Рис. 4. Возрастная структура детей с обструктивной дыхательной недостаточностью на фоне ОРВИ, проживающих в Центральной (I группа), Северо-Западной (II группа) и Южной (III группа) модельных зонах
Из данных рис. 4 следует, что возрастное распределение практически не зависело от района проживания (p>0,05). Однако было отмечено некоторое преобладание детей в возрасте от 2 до 3 лет (38,9%) в Северо-Западной модельной зоне, а также пациентов от 4 до 5 лет (21,8%) в центральной части города.
При оценке тяжести течения обструктивного синдрома с использованием критерия χ2 было установлено, что тяжелое течение ОДН встречалось достоверно реже у пациентов I контрольной зоны (2 человека, 0,6%), чем у детей, проживающих на юге (25 детей, 7,1%) и севере (11 больных, 3,1%) города соответственно (критерий χ2=6,943, p <0, 05).
Также нами была проведена оценка продолжительности лечения детей с обструктивными заболеваниями в зависимости от места проживания. Установлено, что максимальная продолжительность заболевания была зарегистрирована у пациентов, проживающих в Южной модельной зоне (6,01 ± 1,71 дня, ДИ 95% 5,74-6,27 дня; Ме – 6,0 дней), что достоверно отличалось от показателей Центральной (4,49 ± 1,72 дня, ДИ 95% 4,01-5,47 дня; Ме – 4,0 дня) и Северо-Западной зон (4,71 ± 1,76 дня (ДИ 95% 4,41-5,01 дня; Ме – 5,0 дней).
Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что дети, проживающие в Южной модельной зоне, наиболее подвержены техногенному воздействию промышленных выбросов, что подтверждается достоверно более частым развитием у них ОДН, преобладанием обструкции с тяжелым течением, требующим госпитализации в реанимационное отделение, а также большей длительностью заболевания по сравнению с другими районами города.
Заключение
1. Обструктивная дыхательная недостаточность у пациентов с ОРВИ развивается в 22,9% случаев и чаще проявляется в виде стенозирующего ларинготрахеита, при этом на долю детей первых трех лет приходится 77,8% наблюдений.
2. Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха г. Волгограда являются выбросы стационарных источников. Несмотря на относительное улучшение состояния атмосферного воздуха, общая экологическая обстановка в г. Волгограде остается неблагоприятной.
3. Содержащиеся загрязняющие вещества (взвешенные частицы, формальдегид, фенол, хлористый водород, фтористый водород, сероводород, оксид углерода) оказывают непосредственное раздражающее, а также резорбтивное воздействие на органы дыхания, что может способствовать росту болезней органов дыхания.
4. У детей, проживающих в Южной части города, обструктивные заболевания органов дыхания развиваются достоверно чаще (число госпитализированных пациентов составляет 47,0%), протекают наиболее тяжело, что может быть обусловлено повышенным выбросом загрязняющих веществ в данной модельной зоне.