Мониторинг химических и биологических рисков относится к приоритетным направлениям государственной политики в области обеспечения химической и биологической безопасности [1]. При этом наряду с другими выделяется задача обоснования и проведения медико-профилактических мероприятий в отношении лиц, подверженных риску негативного воздействия опасных химических и биологических факторов на потенциально опасных химических и биологических объектах и территориях, а также в зонах их влияния. 

В настоящее время под оценкой риска для здоровья человека понимают количественную меру вероятности развития неблагоприятных последствий для здоровья человека или здоровья будущих поколений, обусловленных воздействием факторов среды обитания [2, 3]. Традиционно при анализе химических и радиационных рисков выделяют канцерогенные и неканцерогенные эффекты.

При оценке риска развития неканцерогенных эффектов, как правило, исходят из предположения о наличии порогового значения (референтного уровня воздействия) дозы радиации или концентрации химического вещества, ниже которого воздействие не приводит к возникновению значимого дополнительного риска для здоровья чувствительных групп населения. Допустимым считают риск менее 1 × 10^–5 [2–4]. Превышение референтного уровня увеличивает вероятность развития негативных эффектов. Однако оценить эту вероятность невозможно, поэтому характеристики степени негативного воздействия с использованием пороговых доз и концентраций называют коэффициентами и индексами опасности, что подчеркивает их отличие от традиционного понятия о риске как о количественной оценке вероятности развития вредного эффекта [2]. Указанные показатели вычисляют следующим образом.  Коэффициент опасности рассчитывают для определенного загрязняющего вещества в одном из компонент окружающей среды (почва, атмосферный воздух, вода и др.) как отношение усредненной дозы поступления этого вещества в организм человека к соответствующему пороговому значению. Индекс опасности определяют как сумму коэффициентов опасности всех одновременно действующих загрязняющих факторов. При этом предполагается, что если коэффициент опасности вещества не превышает 1, то при его ежедневном поступлении в организм в течение всей жизни вероятность развития у человека негативных эффектов несущественна. Величины коэффициентов и индексов опасности обусловлены механизмами взаимодействия соответствующих веществ и живого организма. Пороговой считают минимальную концентрацию, вызывающую негативный эффект хотя бы в одном органе или системе, которые, в свою очередь, называют критическими для такого воздействия. Обычно пороговые концентрации определяют в экспериментах на мелких животных (крысы, мыши). При этом величины пороговых концентраций для человека пересчитывают с использованием соответствующих коэффициентов запаса, обусловленных значительно меньшей интенсивностью процессов энергетического обмена в организме человека, а также неопределенностью, связанной с экстраполяцией данных, полученных на виде животных, далеком от человека в таксономическом отношении (разные отряды в пределах класса млекопитающих) [2]. Показатели опасности характеризуют вещество, которое потенциально может загрязнять окружающую среду. Они не связаны ни с продолжительностью, ни с другими (например, климатическими) особенностями экспозиции, не зависят от того, воздействовало ли это вещество на какой-либо живой организм [2]. Напротив, риск — это результат воздействия загрязняющего фактора при определенных условиях, характеризующих продолжительность воздействия и состояние организма, подвергшегося этому воздействию.

При воздействии некоторых загрязняющих окружающую среду факторов, как химических, так и радиационных, помимо неканцерогенных эффектов, для которых могут быть установлены соответствующие пороговые значения концентраций и доз, выявлено наличие биологических эффектов (прежде всего повреждения генетического аппарата), вероятность возникновения которых пропорциональна воздействующей дозе, а тяжесть проявления от нее не зависит. Поскольку такие повреждения способствуют развитию рака (cancer), то указанные эффекты получили название канцерогенных. Для количественной оценки частоты таких стохастических эффектов принята гипотеза о линейной беспороговой зависимости вероятности развития негативных эффектов от воздействующей дозы. Эта гипотеза основана на экстраполяции эффектов высоких воздействующих доз на существенно более низкие дозы [2, 3]. Для химического вещества, обладающего канцерогенным действием и  способного индуцировать прямое повреждение генома (генотоксический канцероген), основным параметром при оценке канцерогенного риска  является фактор канцерогенного потенциала этого вещества, характеризующий степень нарастания канцерогенного риска с увеличением воздействующей дозы этого вещества (наклон прямой, построенной методом линейной экстраполяции для нескольких точек, характеризующих зависимость канцерогенного риска от воздействующей дозы и полученных в экспериментальных условиях). При радиационном загрязнении для оценки зависимости канцерогенного риска от дозы облучения используются коэффициенты 5,6 × 10^–2 Зв-1 [5] или 5,5 × 10^–2 Зв-1 [6].

При анализе канцерогенных и неканцерогенных воздействий химических факторов анализируют прежде всего состояние так называемых критических органов и систем, которые, как показали экспериментальные исследования, наиболее чувствительны к изучаемому воздействию и в которых возникают специфические негативные изменения [3, 7].  Однако в последние десятилетия результаты многочисленных исследований указывают на то, что как химическое загрязнение, так и длительное радиационное загрязнение в малых дозах индуцируют в организме человека развитие окислительного стресса и воспаления, основными органами — мишенями при этом являются кровеносные сосуды, что указывает на ограниченную информативность использования концепции «критических органов» [8–10].

Как отмечают многие исследователи, традиционные подходы к оценке и анализу риска, в том числе с использованием понятия «индекс опасности», представляют наибольшую ценность для сравнительной характеристики воздействия факторов окружающей среды на разных территориях или в разные временные периоды, а также для сравнения эффективности природоохранных мероприятий [2–4]. На основании таких оценок риска можно получать количественные характеристики возможного ущерба, сравнивать потенциальные последствия воздействия загрязняющих факторов, определять приоритетные источники опасности, ранжировать селитебные территории по степени влияния изучаемых факторов [4, 11]. Однако необходимо отметить, что такие подходы не могут быть использованы для предсказания реальных изменений уровня смертности или заболеваемости населения, проживающего на конкретной территории [3], поскольку не учитывают, в частности, такие факторы, характеризующие уязвимость населения к воздействию загрязнения окружающей среды, как доля детского населения и доля лиц старшего возраста, в также степень неблагоприятности природноклиматических условий и уровень жизни населения. Поскольку указанные факторы могут существенно влиять на показатели заболеваемости и смертности населения от некоторых распространенных причин [12–15], такие подходы не могут быть использованы для разработки медико-профилактических мероприятий, направленных на сохранение или восстановление здоровья населения, проживающего или работающего на загрязненной территории.

В связи с этим представляется конструктивным при анализе влияния загрязнения окружающей среды на здоровье населения применять такие понятия, широко используемые при анализе негативного влияния изменения климата, как митигация и адаптация [16]. Митигация, в данном контексте, означает действия, направленные на снижение загрязнения окружающей среды, а адаптация — действия, направленные на снижение уязвимости населения при загрязнении окружающей среды, неизбежном на данном этапе развития технологий. Необходимо также отметить, что существующие оценки риска, характеризующие прежде всего сравнительную приоритетность тех или иных загрязняющих веществ и источников их поступления в окружающую среду, эффективно могут быть использованы для разработки мероприятий по митигации, но они не позволяют разрабатывать мероприятия по адаптации, основными направлениями которых являются ранняя диагностики и профилактика основных заболеваний, обусловленных загрязнением окружающей среды, а также разработка реабилитационных и восстановительных мероприятий, в том числе купирующих негативные изменения в организме на начальных этапах их развития.

При огромном количестве исследований и в области гигиены, и в области эпидемиологии в научной литературе не уделяется достаточного внимания различиям между этими направлениями обеспечения химической и радиационной безопасности населения, имеются лишь единичные публикации. Одним из направлений развития методологии оценки риска должно быть сопряжение существующих оценок риска здоровью с результатами эпидемиологических исследований [17].

В эпидемиологических исследованиях, направленных на анализ влияния загрязнения окружающей среды на здоровье, традиционно используют такие понятия, как атрибутивный риск, относительный риск, добавочный популяционный риск, добавочная доля популяционного риска. Относительный риск представляет собой отношение показателей заболеваемости (смертности) лиц, подвергавшихся и не подвергавшихся воздействию загрязняющего фактора, а атрибутивный (добавочный) риск — это разность между соответствующими показателями заболеваемости (смертности).

Анализ публикаций, посвященных оценкам риска здоровью вследствие загрязнения окружающей среды, свидетельствует о наличии существенных проблем, обусловливающих недооценку фактического риска здоровью населения. Одной из возможных причин этого является акцентирование внимания на онкологических заболеваниях, заболеваниях органов дыхания и пищеварения, кожи, глаза и т. д. [17, 18] даже в условиях, когда результаты многочисленных современных исследований указывают на то, что наибольшее влияние загрязнение окружающей среды оказывает на заболеваемость и смертность населения от болезней системы кровообращения [8–10, 19, 20]. Среди таких исследований необходимо выделить те, в которых показано, что у работников химически опасных объектов выявлены более раннее развитие и широкое распространение болезней системы кровообращения атерогенной природы [19, 20]. Кроме того, у данного контингента работников повышен риск поражения гепатобилиарной системы [21] и развития различных форм иммунозависимой патологии [22]. В связи с этим многие авторы отмечают, что для усиления контроля за состоянием здоровья работников особо опасных химических производств необходимо расширить спектр диагностических исследований как при приеме на работу, так и последующем динамическом наблюдении [20–23].

Еще одной проблемой, обусловливающей недооценку фактического риска, является наличие таких модулирующих факторов, как природно-климатические и социальноэкономические, которые существенно влияют на уязвимость населения к воздействию загрязнения [12, 24]. Хорошо известно, что холодный климат остается причиной повышенной концентрации загрязняющих веществ, так как многие токсиканты, переносимые теплыми воздушными потоками из регионов низких и средних широт, осаждаются при столкновении с холодными арктическими воздушными массами. В условиях вечной мерзлоты существенно замедляются процессы самоочищения природных объектов, ограничиваются подвижность почвенных растворов и циркуляция поверхностных вод, снижаются скорость физико-химических реакций и интенсивность биологической (микробной) деградации и ассимиляции загрязняющих веществ. Одновременное действие холода и загрязнения атмосферного воздуха, являющихся синергистами, ускоряет развитие заболеваний и старения организма человека в условиях высоких широт, воздействуя в наибольшей степени на поражение системы кровообращения. Климатические особенности полярных широт (низкая температура окружающего воздуха и сильные ветры) индуцируют усиление термогенеза и, как следствие, увеличение концентрации активных форм кислорода и других свободных радикалов, а также вызывают адаптационные изменения в дыхательной системе, которые косвенно способствуют усилению негативного влияния загрязнения воздуха [13–15]. Поскольку при умеренном охлаждении значительно увеличивается легочная вентиляция, для газов, абсорбирующихся в дыхательных путях (например, сернистый ангидрид, фторид водорода и др.), это приводит к увеличению поглощенной дозы, а удлинение фазы вдоха при дыхании холодным воздухом дополнительно способствует увеличению оседания взвешенных частиц [13–15]. Кроме того, при охлаждении повышается функциональная активность надпочечников и уровень их кровенаполнения, что, видимо, обусловливает накопление в них токсичных веществ при одновременном действии охлаждения и загрязняющих веществ [25].

Дополнительное влияние социально-экономических условий на риск развития основных неинфекционных заболеваний и повышенная уязвимость к негативному влиянию загрязнения окружающей среды в группах населения с низким социально-экономическим статусом показаны во многих исследованиях [12, 26].

В связи с этим представляется целесообразным разработать подходы к интегральной оценке влияния всех факторов экспозиции (химических, физических, природноклиматических, социально-экономических). Такого рода экспозиционный риск развития неинфекционных заболеваний не определяет риск для конкретного индивидуума, подобно оценкам по шкале SCORE [27], а нацелен на выявление территорий, население которых имеет повышенную опасность развития тех или иных неинфекционных заболеваний. На этих территориях помимо мероприятий, направленных на митигацию загрязнения окружающей среды, необходимы действия, направленные на увеличение адаптации населения за счет снижения его уязвимости к влиянию негативных факторов. Это предполагает, с одной стороны, проведение дополнительных медико-профилактических мероприятий, направленных на раннее выявление маркеров развития соответствующих неинфекционных заболеваний, а с другой стороны, уточнение, какие именно экспозиционные факторы могут оказывать доминирующее влияние, с тем, чтобы сузить контингент лиц, которым необходимо проведение дополнительных медико-профилактических мероприятий.

Таким образом, несмотря на достаточно продолжительный период исследования и наличие большого количества работ, выполненных с использованием различных подходов, задача оценки химических и радиационных рисков здоровью населения с учетом всех основных действующих факторов остается актуальной. Для решения этой задачи требуется привлечение специалистов различных профилей: гигиенистов, токсикологов, радиологов, кардиологов, а также физиков, математиков, биологов и географов.