В январе 2012 г. председатель Правительства РФ В.В. Путин утвердил программу развития угольной отрасли страны до 2030 г. В соответствии с ней добыча угля в Кузбассе возрастет более чем на треть с 192 до 260 млн т. В результате научно-исследовательской работы с участием институтов СО РАН и Санкт-Петербургского горного института введено понятие экологической ёмкости, связанное с максимальной добычей угля. Для Кузбасса этот рубеж – 200 млн т в год. Поэтому дальнейшее наращивание объемов добычи должно сопровождаться корректирующими экологическими мероприятиями [3].

Одним из факторов, ограничивающих рост добычи угля, является усиление техногенного влияния на здоровье населения области, в частности, – возрастание канцерогенной нагрузки и онкологической заболеваемости. Ранее нами была обнаружена прямая корреляционная связь между количеством атмосферных выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) и показателями заболеваемости населения Кемеровской области раком легкого (РЛ). По рассчитанным уравнениям регрессии можно определить динамику заболеваемости РЛ при изменении загрязнения атмосферы [5].

Цель нашей работы: определить характер взаимосвязи между добычей угля и загрязнениями атмосферы и рассчитать прогноз заболеваемости РЛ при увеличении добычи угля до 260 млн т в год.

Материалы и методы

Данные о количестве добываемого угля и выбросов загрязняющих веществ в атмосферу Кемеровской области с 1985 по 2005 г. взяты из ежегодных Государственных докладов «О состоянии и охране окружающей среды Кемеровской области» и «Угольная промышленность Российской Федерации» [2, 6–11].

Данные о количестве впервые выявленных случаев заболеваемости РЛ в Кемеровской области выбраны из основных форм медицинской документации ГУЗ «Областной клинический онкологический диспансер» г. Кемерово (форма № 7 «Сведения о заболеваемости ЗН») в промежутке с 1990 по 2005 г.  Данные о возрастной структуре населения Кузбасса представлены Областным управлением статистики.

Регрессионный и корреляционный (коэффициент корреляции Пирсона) методы статистической обработки выполняли, используя общепринятые методы медицинской статистики с помощью компьютерной программы Microsoft® Excel® и пакета прикладных программ Statsoft statistica 6.0 [4, 12].

Статистическая обработка информации строилась с учетом характера распределения данных (критерий Шапиро-Уилко, W).

Результаты и обсуждение

Установлено, что показатели количества добычи угля и количества выбросов ЗВ в атмосферу имеют нормальное распределение по критерию Шапиро-Уилко (W=0,935; р=0,177 и W=0,935;  р=0,173 соответственно).

Показатели заболеваемости РЛ населения Кемеровской области и количества выбросов ЗВ в атмосферу также имеют нормальное распределение по критерию Шапиро-Уилко (W=0,931; р=0,351 и W=0,913;  р=0,199 соответственно).

В результате сопоставления количественных показателей добычи угля  XДУ и выбросов ЗВ в атмосферу YЗВ в промежутке с 1985 по 2005 гг. (рис. 1) обнаружена сильная, прямая линейная связь (r=0,78; t=5,466; р=0,00003), описываемая уравнением регрессии:  (рис. 2).

Рисунок 1. Взаимосвязь во времени показателей добычи угля (млн т) с выбросами загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферу (тыс. т) в Кемеровской области

По оси абсцисс:  года; по осям ординат: YДУ – добыча угля, млн т; YЗВ – выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, тыс. т.    

Рисунок 2. Корреляция показателей количества добычи угля (млн т) с выбросами загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферу (тыс. т) в Кемеровской области

По оси абсцисс: добыча угля, млн т (XДУ); по оси ординат: выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, тыс. т (YЗВ ).

Ранее [1, 5] была обнаружена сильная прямая линейная связь между количеством ЗВ в атмосферу XЗВ и стандартизованными показателями заболеваемости РЛ YРЛ (r=0,79; t=4,241; р=0,0014), описываемая уравнением регрессии: .

На основе приведенных уравнений регрессий рассчитали вероятный рост количества выбросов ЗВ в атмосферу и заболеваемости населения РЛ при увеличении добычи угля (рис. 3).

Рисунок 3. Прогноз загрязнения атмосферы и заболеваемости населения раком легкого при росте добычи угля в Кемеровской области

По оси абсцисс:  добыча угля, млн т; по осям ординат: YЗВ – выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, тыс. т; YРЛ  – заболеваемость раком легкого на 100000 населения.   

Принимая расчетные (ожидаемое) количество выбросов ЗВ в атмосферу (Xзв=2620,7 тыс. т) при добыче угля 260 млн т, рассчитываем ожидаемое количество показателей заболеваемости РЛ (YРЛ =59,6 на 100000 населения). Следовательно, прирост показателей заболеваемости РЛ к уровню 2010 года (40,2 на 100000 нас.) вследствие фактического увеличения количества выбросов ЗВ в окружающую среду составит 48,3 %.

Если принять население Кузбасса за 3 млн человек, то количество заболевших РЛ может превысить 1780. В последние три года (2009–2011 гг.) среднее число заболевших РЛ в Кемеровской области составило 1276 человек в год. Если в будущем сохранятся существующие в настоящее время зависимости показателей заболеваемости РЛ от количества вредных выбросов в атмосферу, а эти количества выбросов ЗВ – от объемов добычи угля, то число заболевших РЛ может увеличиться на 500 человек в год. Но учитывая то, что канцерогенные факторы воздуха являются неблагоприятными в развитии других онкологических заболеваний, человеческих потерь может быть и больше.

Далее рассчитываем допустимые уровни техногенного загрязнения окружающей среды (xЗВ) для снижения показателей заболеваемости РЛ к уровню заболеваемости 2010 г. – 40,2 на 100000 нас. (yРЛ). Расчеты показывают, что количество выбросов ЗВ в атмосферу не должны превышать 1128,31 тыс. т. (табл. 1).

Таблица 1

Заболеваемость раком легкого (РЛ) при ожидаемых и допустимых количествах выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферу Кемеровской области

При интерпретации полученных данных, необходимо учитывать, по крайней мере, два важных обстоятельства. Первое: изменение показателей заболеваемости РЛ происходит спустя 8–10 лет после изменения количества выбросов ЗВ в атмосферу. Поэтому достижение столь угрожающего прогноза ожидается не к 2030, а к 2040 году и позже. Второе: приведенные расчеты основаны на ретроспективных данных, отражающих технологические уровни угледобывающей и углеперерабатывающих отраслей промышленности в предыдущие годы. Сдерживание роста онкологической заболеваемости населения Кузбасса в пределах допустимого при запланированном наращивании добычи угля возможно с применением новых технологий, существенно ограничивающих выбросы ЗВ в окружающую среду.

Рецензенты:

Семенихин В. А., д-р мед. наук, зав. центром профпатологии  ФГБЛПУ «Научно-клинический центр охраны здоровья шахтеров» г. Ленинск-Кузнецкий.

Громов К. Г., д-р. мед. наук, профессор, зав. кафедрой общей, военной и радиационной  гигиены КемГМА, г. Кемерово.