Public health risk associated with the quality of drinking water and food, and the incidence of colorectal cancer



Cite item

Full Text

Abstract

Aim – to assess the public health risk associated with the quality of drinking water and food in areas with different levels of incidence of colorectal cancer.

Material and methods. An assessment was made of the carcinogenic risk and the risk of developing general toxic effects due to the intake of xenobiotics with food and drinking water in areas that differ in the incidence of colorectal cancer. To assess the risk, the results of laboratory studies performed as part of the social and hygienic monitoring for the period 2014-2021 were used.

Results. Priority pollutants (plumbum, arsenic, cadmium, hexachloran, polychlorinated biphenyls) that make the greatest contribution to the carcinogenic risk have been identified. The range of total carcinogenic risk, depending on arsenic compounds, varies in the Arsky district from acceptable to high (from 4.98E-05 to 2.70E-03), in Drozhzhanovsky - from acceptable to alarming (from 6.81E-05 to 2.02E- 04); in Aznakaevsky - from alarming to high (from 1.99E-04 to 2.21E-03). In the Kamsko-Ustyinsky district, the risk is assessed as alarming (from 2.15E-04 to 4.13E-04), in Yutazinsky as high (from 2.91E-03 to 3.39E-03). The total hazard index caused by the intake of nitrates with food and drinking water varies from the minimum in the Arsky district (HI=0.31) to the alarming one in the Kamsko-Ustyinsky district (HI=3.13). A correlation was established between the content of nitrates in drinking water and the incidence of cancer of the rectum, rectosigmoid junction and anus (r=0.587; p=0.002133). The risk of developing non-carcinogenic effects on the part of the gastrointestinal tract, due to the natural characteristics of drinking water sources, is assessed as acceptable in all areas.

Conclusion. In areas with an increased incidence of colorectal cancer, there are higher levels of carcinogenic health risk due to the intake of xenobiotics with food and drinking water (from alarming to high).

Full Text

Введение. Колоректальный рак (КРР) входит в число актуальных онкологических заболеваний, инцидентность которых значительно растет. В Российской Федерации (РФ) заболеваемость колоректальным раком (КРР) находится на среднем уровне по отношению к мировой, однако характеризуется неуклонным ростом. В 2021 г. на долю КРР в структуре онкологической заболеваемости приходилось 12,2% [1]. По данным литературы, риск развития КРР в течение жизни (до 75 лет) для россиян составляет 3,0% [2]. В исследованиях отмечается неблагоприятная тенденция роста КРР среди лиц молодого возраста [3, 4].

Многочисленными исследованиями показана значимость различных факторов риска в возникновении КРР. Возраст, генетические и экологические факторы играют значимую роль в развитии КРР [5].  Важнейшим фактором риска развития КРР является низкий уровень физической активности. В исследованиях отмечается, что даже умеренный уровень физических нагрузок ассоциирован со значительным снижением риска развития КРР; физически активные люди имеют на 20-30% сниженный риск развития КРР [6, 7].

Оценка факторов, связанных питанием и пищевыми привычками, в развитии КРР у населения, подтвердила значимость индекса массы тела более 25, употребление алкоголя более двух раз в месяц с преобладанием крепкого, употребление красного мяса более 10 раз в месяц, количество потребляемых свежих фруктов менее 100 граммов за раз, предпочтение жирной пищи [8]. Красное мясо, обработанное мясо, консервированные продукты, насыщенные животные жиры, холестерин, продукты с высоким содержанием сахара, острая пища, рафинированные углеводы являются факторами риска развития КРР. И наоборот, кальций, витамин Д, общее потребление овощей, фруктов, клетчатки, соевые продукты, селен, витамины С, Е, В12, альфа-каротин, бета-каротин, фолиевая кислота играют защитную роль против риска КРР [9]. Выявлена положительная связь между потреблением алкоголя (>28 г/день) и раком толстой кишки. Предполагается, что ацетальдегид, метаболит этанола, является канцерогенным, воздействуя на синтез, восстановление, изменение структуры и функции ДНК и увеличивает пролиферацию слизистой оболочки толстой кишки [10]. Наряду с употреблением алкоголя повышению риска развития КРР способствует курение табака [11].

Качественный состав питьевой воды также может являться фактором риска КРР. В проведенном в Китае проспективном когортном исследовании показано, что употребление воды из подземных источников в течение длительного времени влияет на риск возникновения рака толстой кишки, что может быть связано с высокой минерализацией подземных вод и содержанием в них веществ, которые могут проявлять канцерогенные свойства (мышьяк, селен и др.) [12]. Значительным фактором риска развития КРР является длительное употребление хлорированной воды [13, 14]. Нитраты в питьевой воде могут увеличить риск развития КРР из-за эндогенного превращения в канцерогенные N-нитрозосоединения; статистически значимые повышенные риски отмечаются при содержании нитратов в питьевой воде выше 3,87 мг/л, что значительно ниже существующего стандарта нитратов в питьевой воде [15]. Установлено, что для рака ободочной кишки приоритетными канцерогенами являются хром и кадмий в питьевой воде, а также кадмий, свинец и мышьяк в продуктах питания, а для рака ректосигмоидного соединения и прямой кишки – тетрахлорэтилен, бенз(а)пирен в питьевой воде и кадмий в продуктах питания [16]. Таким образом, выявление факторов риска КРР, их регулирование являются актуальными задачами с точки зрения профилактики данной патологии.

Цель. Оценить риск здоровью населения, ассоциированный с качеством питьевой воды и продуктов питания, в районах с разным уровнем заболеваемости колоректадьным раком (КРР).

Материал и методы. Исследование проводилось на территории Республики Татарстан (РТ). Для проведения расчетов по оценке риска здоровью населения была использована база данных системы социально-гигиенического мониторинга (протоколы анализа проб питьевой воды и продуктов питания за 2014–2021 гг., выполненных испытательным лабораторным центром ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Татарстан (Татарстан)». Оценка риска проводилась по классической схеме в соответствии с Р 2.1.10.1920–04 «Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду» [17]. Был рассмотрен сценарий экспозиции, предполагающий поступление химических контаминантов пероральным путем с пищевыми продуктами (ПП) и питьевой водой (ПВ); использованы данные о содержании химических веществ на уровнях медианы и 90-го процентиля. В связи с тем, что лабораторно в ПП определялась общая форма мышьяка, канцерогенный риск оценивался по двум сценариям: 1 – весь мышьяк принимался за неорганический (обладающий канцерогенным эффектом); 2 – весь мышьяк принимался за органический (не обладающий канцерогенным эффектом). Расчет среднесуточных доз поступления токсичных элементов в организм среди всего населения с основными группами ПП проводился с учетом съедобной части продуктов в соответствии с методическими указаниями МУ 2.3.7-2519-09 «Определение экспозиции и оценка риска воздействия химических контаминантов пищевых продуктов на население» [18]. Ксенобиотики определялись в мясной продукции, птице, яйцах и продуктах их переработки, молоке и молочных продуктах, хлебе и хлебобулочной продукции, сахаре и кондитерских изделиях, плодоовощной продукции. В качестве данных о потреблении пищевых продуктов населением использованы данные о среднедушевом годовом потреблении основных групп ПП. При расчетах канцерогенного риска были использованы рекомендуемые стандартные значения факторов экспозиции, факторы канцерогенного потенциала; риска развития общетоксических эффектов ˗ референтные дозы и сведения о критических органах и системах. При оценке канцерогенного риска, обусловленного поступлением веществ с ПВ, учитывался только пероральный путь.

Выбор районов исследования для проведения оценки риска здоровью осуществлялся на основании предварительно проведенного с целью выявления различий в заболеваемости КРР на территории РТ иерархического кластерного анализа с использованием метода Варда; окончательная кластеризация проводилась на основе метода k-средних. В кластерном анализе были использованы стандартизованные показатели заболеваемости КРР (в качестве стандарта - данные о повозрастном составе населения РТ). Уровень значимости для проверки нулевых гипотез принимался равным 0,05. Всего было выделено 4 кластера, в которых установлены статистически значимые различия между показателями заболеваемости КРР. В. Из различных кластеров, отличающиеся по уровню заболеваемости КРР, для оценки риска были выбраны следующие муниципальные районы (м.р.): из 1 кластера – Ютазинский (с максимальным среднемноголетним показателем заболеваемости КРР), из 2 кластера – Камско-Устьинский (максимальный уровень заболеваемости раком прямой кишки, ректосигмоидного соединения и ануса), из 3 кластера – Азнакаевский (максимальный уровень заболеваемости раком ободочной кишки), из 4 кластера – Дрожжановский и Арский м.р. (минимальные показатели заболеваемости КРР).

Для статистической обработки материалов исследования использовались стандартные прикладные пакеты Excel-2017, STATISTICA Trial версия 13.0.

Результаты. Из химических контаминантов, содержание которых контролируется в ПП на территории РТ, к канцерогенам относятся кадмий, мышьяк, свинец, бенз(а)пирен, полихлорированные бифенилы (ПХБ), гексахлорбензол, гексахлоран (ГХЦГ), гептахлор, альфа-линдан, бета-линдан, линдан, ДДТ и его метаболиты, циперметрин.

В Азнакаевском м.р. наибольший вклад в общее значение экспозиции свинца вносят такие группы ПП, как молоко и молочные продукты, хлеб и хлебобулочные изделия, мясо и мясопродукты; кадмия – хлеб и хлебобулочные изделия, картофель, молоко и молочные продукты; мышьяка – картофель, хлеб и хдебобулочные изделия, овощи и бахчевые. В Арском м.р. группы продуктов с наибольшим вкладом в экспозицию свинца – картофель, сахар, кондитерские изделия, овощи и бахчевые; кадмия – сахар и кондитерские изделия, мясо и мясопродукты. В Дрожжановском м.р. экспозиция свинца и кадмия обусловлена мясом и мясопродуктами. В Камско-Устьинском м.р. экспозиция свинца и кадмия обусловлена хлебом и хлебобулочными изделиями; ГХЦГ – мясом и мясопродуктами. В Ютазинском м.р. группы продуктов с наибольшим вкладом в экспозицию свинца – молоко и молочные продукты, хлеб и хлебобулочные изделия, мясо и мясопродукты; кадмия - молоко и молочные продукты, картофель, хлеб и хлебобулочные изделия; ГХЦГ - растительные масла, ПХБ – рыба и рыбопродукты.

Величина суммарного канцерогенного риска, обусловленного загрязнением ПП, рассчитанная по медианным значениям (1 сценарий), характеризуется как допустимый риск в Арском, Дрожжановском и Камско-Устьинском м.р., настораживающий – в Азнакаевском м.р. и высокий – в Ютазинском м.р. (таблица 1). При этом веществом, вносящим наибольший вклад в величину риска, в Арском, Дрожжановском и Камско-Устьинском м.р. является свинец (85%, 54% и 72% соответственно), в Азнакаевском – мышьяк (94,2%), Ютазинском – ГХЦГ (68%). Канцерогенный риск, рассчитанный на уровне 90-го процентиля (1 сценарий), характеризуется как допустимый в Арском и Дрожжановском м.р., настораживающий в Камско-Устьинском м.р. и высокий – в Азнакаевском и Ютазинском м.р. (таблица 1). Веществом, вносящим наибольший вклад в величину риска, в Арском, Дрожжановском является свинец (61%, 54% соответственно), в Камско-Устьинском – ГХЦГ (72%), в Азнакаевском – мышьяк (90%), в Ютазинском – ПХБ (75%).

 

Муниципальный район

Суммарный канцерогенный риск

п/п

 

50-й процентиль

90-й процентиль

1

Азнакаевский

7,65Е-04

1,87Е-03

2

Арский

4,43E-05

9,40E-05

3

Дрожжановский

1,56E-05

1,56E-05

4

Камско-Устьинский

3,55E-06

2,03E-04

5

Ютазинский

3,18E-03

1,78E-02

Таблица 1. Суммарный канцерогенный риск, обусловленный поступлением канцерогенов с продуктами питания (1 сценарий)

Table 1. Total carcinogenic risk due to the intake of carcinogens with food (variant 1)

При условии, что весь мышьяк является органическим (2 сценарий), суммарный канцерогенный риск, рассчитанный по медианным значениям, оценивается как допустимый в Азнакаевском, Арском, Дрожжановском и Камско-Устьинском м.р., и высокий – в Ютазинском м.р. (таблица 2). Основным веществом, определяющим величину риска в Азнакаевском м.р., является кадмий (69%), в Арском, Дрожжановском и Камско-Устьинском – свинец (85%, 54% и 72% соответственно), Ютазинском – ГХЦГ (79%). Канцерогенный риск, рассчитанный на уровне 90-го процентиля (2 сценарий), характеризуется как допустимый в Арском и Дрожжановском м.р., настораживающий – в Азнакаевском и Камско-Устьинском, высокий – в Ютазинском (таблица 2). Основным веществом, определяющим величину риска в Арском и Дрожжановском м.р. является свинец (61% и 54% соответственно) в Азнакаевском - кадмий (67%), Камско-Устьинском –ГХЦГ (72%,), Ютазинском – ПХБ (84%).

Муниципальный район

Суммарный канцерогенный риск

п/п

 

50-й процентиль

90-й процентиль

1

Азнакаевский

4,47Е-05

1,9Е-04

2

Арский

4,43E-05

9,40E-05

3

Дрожжановский

1,56E-05

1,56E-05

4

Камско-Устьинский

3,55E-06

2,03E-04

5

Ютазинский

2,70E-03

1,59E-02

Таблица 2. Суммарный канцерогенный риск, обусловленный поступлением канцерогенов с продуктами питания (2 сценарий)

Table 2. Total carcinogenic risk due to the intake of carcinogens with food (variant 2)

Величины популяционного канцерогенного риска (суммарное дополнительное число злокачественных новообразований), обусловленного поступлением канцерогенов из ПП, при различных сценариях, представлены в таблице 3, 4.

Муниципальный район

Популяционный канцерогенный риск, за 70 лет (случаев в год)

 

 

1 сценарий

2 сценарий

п/п

 

50-й процентиль

90-й процентиль

50-й процентиль

90-й процентиль

1

Азнакаевский

45 (0,64)

111 (1,59)

3 (0,04)

11 (0,16)

2

Арский

2 (0,03)

8 (0,11)

2 (0,03)

8 (0,11)

3

Дрожжановский

0,3 (0,004)

0,3 (0,004)

0,3 (0,004)

0,3 (0,004)

4

Камско-Устьинский

0,05 (0,0007)

3 (0,04)

0,05 (0,0007)

3 (0,04)

5

Ютазинский

63 (0,9)

354 (5,1)

54 (0,77)

317 (4,5)

Таблица 3. Популяционный канцерогенный риск, обусловленный поступлением канцерогенов с продуктами питания (1 и 2 сценарий)

Table 3. Population carcinogenic risk due to the intake of carcinogens with food (variant 1, 2)

Население изученных территорий в целях хозяйственно-питьевого водоснабжения использует подземные воды. По данным системы СГМ в Азнакаевском м.р. большая часть населения (89,8%) обеспечена условно доброкачественной ПВ, доброкачественную ПВ получает 9,7% населения и 0,4% - недоброкачественную. В Арском м.р. 70,2% населения обеспечено доброкачественной ПВ, остальные 29,8% - условно доброкачественной. В Дрожжановском м.р. 96% населения обеспечено доброкачественной ПВ, 2,7% - условно доброкачественной и 1,3% - недоброкачественной. В Камско-Устьинском м.р. все население получает условно доброкачественную ПВ. В Ютазинском м.р. обеспеченность населения доброкачественной ПВ составляет 95,8%, условно доброкачественную воду получает 1,9% населения и недоброкачественную – 2,3%. Основными причинами несоответствия ПВ гигиеническим требованиям являются природные особенности подземных вод в РТ, а именно, повышенная минерализация и жесткость, превышение содержания железа, бора.

Оценка канцерогенного риска, обусловленного поступлением канцерогенов (свинец, мышьяк, кадмий) с ПВ, по медианным значениям, показала, что в Арском и Дрожжановском м.р. риск характеризуется как допустимый, в Азнакаевском, Камско-Устьинском и Ютазинском м.р. – как настораживающий (таблица 4). При этом основной вклад в величину риска во всех районах вносит мышьяк, на долю которого в Азнакаевском м.р. приходится 98,5%, в Арском м.р. – 74,2%, в Дрожжановском м.р. – 97,8%, в Камско-Устьинском м.р. – 97,5%, в Ютазинском м.р. – 98,1%. Величины суммарного канцерогенного риска, рассчитанные по 90-му процентилю, во всех изученных районах характеризуются как настораживающий риск, в Ютазинском м.р. – высокий. Основной вклад в величину риска вносит также мышьяк, на долю которого в Арском м.р. приходится 97,8%, в Дрожжановском м.р. – 99,4%, Камско-Устьинском – 98%, в Ютазинском м.р. – 99,8%, а в Азнакаевском м.р. – мышьяк (59,1%) и свинец (40,6%).

Муниципальный район

Суммарный канцерогенный риск

п/п

 

50-й процентиль

90-й процентиль

1

Азнакаевский

1,54Е-04

3,48Е-04

2

Арский

5,54Е-06

1,76Е-04

3

Дрожжановский

5,25Е-05

1,86Е-04

4

Камско-Устьинский

2,11Е-04

2,10Е-04

5

Ютазинский

2,09Е-04

7,52Е-03

Таблица 4. Суммарный канцерогенный риск, обусловленный поступлением канцерогенов с питьевой водой

Table 4. Total carcinogenic risk due to the intake of carcinogens with drinking water

Наибольшие значения популяционного канцерогенного риска, обусловленного поступлением канцерогенных веществ с ПВ, отмечаются в Азнакаевском и Ютазинском м.р. (таблица 5).

Муниципальный район

Популяционный канцерогенный риск

за 70 лет (случаев в год)

п/п

 

50-й процентиль

90-й процентиль

1

Азнакаевский

9 (0,13)

21 (0,29)

2

Арский

0,3 (0,004)

9 (0,13)

3

Дрожжановский

1 (0,02)

4 (0,06)

4

Камско-устьинский

3 (0,04)

3 (0,04)

5

Ютазинский

4 (0,06)

4 (0,06)

Таблица 5. Популяционный канцерогенный риск, обусловленный поступлением канцерогенов с питьевой водой

Table 5. Population carcinogenic risk due to the intake of carcinogens with drinking water

Суммарный канцерогенный риск, обусловленный пероральным поступлением канцерогенов с ПП и ПВ, если предположить, что весь мышьяк в ПП является неорганическим, характеризуется как допустимый (расчет по медиане) в Арском (4,98Е-05) и Дрожжановском м.р. (6,81Е-05), в Азнакаевском и Камско-Устьинском м.р. – как настораживающий (9,19Е-04 и 2,15Е-04 соответственно), в Ютазинском м.р. – как высокий (3,39Е-03). Наибольший вклад ПП в величину общего риска отмечается в Азнакаевском (83,2%), Арском (88,9%) и Ютазинском м.р. (93,8%). В Дрожжановском и Камско-Устьинском м.р. основной вклад в величину риска вносит питьевая вода (77,1% и 98,3% соответственно). При расчетах на уровне 90-го процентиля в Дрожжановском и Камско-Устьинском м.р. риск характеризуется как настораживающий (2,02Е-04 и 4,13Е-04 соответственно), в остальных районах – как высокий (Азнакаевский – 2,21Е-03; Арский – 2,70Е-03; Ютазинский – 2,53Е-02). При этом ПП вносят основной вклад в величину суммарного риска в Азнакаевском м.р. (84,3%) и Ютазинском м.р. (70,3%), а в Арском, Дрожжановском и Камско-Устьинском м.р – ПВ (65,2%, 92,3% и 50,8% соответственно).

Если предположить, что весь мышьяк в ПП является органическим, то суммарный канцерогенный риск, рассчитанный по медианным значениям, также характеризуется как допустимый в Арском и Дрожжановском м.р. (4,98Е-05 и 6,81Е-05 соответственно), в Азнакаевском и Камско-Устьинском м.р. – как настораживающий (1,99Е-04 и 2,15Е-04 соответственно), в Ютазинском м.р. – как высокий (2,91Е-03). При этом ПП вносят основной вклад в величину общего риска в Арском (88,8%) и Ютазинском м.р. (92,8%). В Азнакаевском, Дрожжановском и Камско-Устьинском м.р. основной вклад вносит ПВ (77,5%, 77,1% и 98,3% соответственно). При расчетах на уровне 90-го процентиля в Ютазинском м.р. риск характеризуется как высокий (2,34Е-02), в остальных районах – как настораживающий (Азнакаевский – 5,38Е-04; Арский – 2,7Е-04; Дрожжановский – 2,02Е-04; Камско-Устьинский – 4,13Е-04). В Ютазинском м.р. на 67,9% риск обусловлен поступлением канцерогенов с ПП, на других территориях – преимущественным поступлением с ПВ (в Азнакаевском м.р. – 64,7%, Арском – 65,2%, Дрожжановском – 92,3%, Камско-Устьинском – 50,8%).

Хорошо известно, что содержащиеся в ПП, ПВ нитраты способны к эндогенному превращению в канцерогенные N-нитрозосоединения, а химический состав ПВ (повышенная минерализация, высокое содержание сульфатов, хлоридов, железа, бора и др.) может способствовать возникновению воспалительных заболеваний кишечника, что может привести к увеличению риска развития КРР. В связи с этим было проанализировано содержание нитратов в ПП, а также различия в химическом составе ПВ на изученных территориях. Оценка риска развития общетоксических эффектов, обусловленных поступлением нитратов с ПП, показала, что во всех районах коэффициент опасности, рассчитанный по медианным значениям, оценивается как допустимый (HQ=0,11-1,0). Коэффициент опасности, рассчитанный на уровне 90-го процентиля, оценивается как допустимый в Азнакаевском и Ютазинском м.р. и настораживающий – в Арском, Дрожжановском и Камско-Устьинском м.р. (HQ=1,1-3,0). В Азнакаевском м.р. основной вклад в величину экспозиции вносят овощи и бахчевые (на уровне медианы – 100%, 90-го процентиля – 61%); в Арском м.р. – на уровне медианы картофель (51%), 90-го процентиля – овощи и бахчевые (51%); в Дрожжановском м.р. - овощи и бахчевые (на уровне медианы – 61%, 90-го процентиля – 64%); в Камско-Устьинском м.р. - овощи и бахчевые (на уровне медианы – 55%, 90-го процентиля – 60%); в Ютазинском м.р. -  на уровне медианы овощи и бахчевые (53%), на уровне 90-го процентиля - картофель (53%). Риск развития неканцерогенных эффектов, ассоциированный с присутствием нитратов в ПВ, практически во всех районах оценивается как допустимый (HQ=0,11-1,0), а в Арском – как минимальный (HQ<0.1). Риск воздействия на желудочно-кишечный тракт, обусловленный присутствием в воде бора, меди и мышьяка во всех районах оценивается как допустимый, как по медианным концентрациям, так и на уровне 90-го процентиля. Суммарный индекс опасности, обусловленный поступлением нитратов с ПП и ПВ, в Арском и Азнакаевском м.р. характеризуется как минимальный, в Дрожжановском, Камско-Устьинском и Ютазинском м.р. – как допустимый (при расчетах на уровне медианы). Индекс опасности, рассчитанный на уровне 90-го процентиля, характеризуется как настораживающий в Камско-Устьинском м.р., на других территориях – как допустимый (таблица 6).

Муниципальный район

HI 50%

Вклад ПП / питьевой воды, %

HI 90%

Вклад ПП / питьевой воды, %

Азнакаевский

0,69

100/0

2,43

75/25

Арский

0,31

52/48

1,27

57/43

Дрожжановский

1,18

82/18

2,95

83/17

Камско-Устьинский

1,2

73/27

3,23

50/50

Ютазинский

1,13

59/41

1,63

52/48

Таблица 6. Индексы опасности (HI) от поступления нитратов с продуктами питания и питьевой водой

Table 6. Hazard indices (HI) from nitrate intake with food and drinking water

Обсуждение.В современных условиях проблемы канцерогенной опасности и роста онкологической заболеваемости являются весьма актуальными. Хроническое воздействие, связанное с поступлением загрязняющих веществ из окружающей среды, рассматривается как потенциальный фактор риска развития рака. В формировании онкологической заболеваемости населения ЗНО желудочно-кишечного тракта, в том числе КРР, лидируют канцерогенные нагрузки, поступающие алиментарным путем. В проведенных ранее исследованиях [16, 25] показано, что повышенная антропогенная нагрузка обуславливает уровень заболеваемости раком ободочной кишки, ректосигмоидного соединения и прямой кишки, что связано с канцерогенами, присутствующими в ПВ и ПП.

Результаты проведенного исследования позволили оценить риск здоровью населения, ассоциированный с качеством ПП и ПВ, в районах, отличающихся по уровням заболеваемости КРР. Установлены приоритетные загрязняющие вещества (свинец, мышьяк, кадмий, ГХЦГ, ПХБ), вносящие наибольший вклад в величину канцерогенного риска. Показано, что на территориях, характеризующихся повышенным уровнем заболеваемости КРР, отмечаются более высокие уровни риска здоровью, обусловленные поступлением ксенобиотиков с ПП и ПВ. Полученные в настоящем исследовании результаты соотносятся с данными публикаций других авторов. Так, результаты оценки канцерогенного риска, связанного с качеством ПВ в г. Уфе, свидетельствуют о том, что наибольший вклад в суммарную величину канцерогенного риска вносят шестивалентный хром, мышьяк, а также ряд хлор- и броморганических соединений, образующихся в процессе хлорирования ПВ, при этом суммарный канцерогенный риск оценивается как неприемлемый [19]. Оценка риска здоровью населения г. Самары от воздействия химических веществ, поступающих с ПВ, показала, что основной вклад вносят мышьяк, свинец, кадмий и 2,4-Д [20]. В Оренбургской области приоритетными канцерогенами, формирующими риск при потреблении населением ПВ, являются хром, мышьяк и бенз(а)пирен [21]. В Иркутской области канцерогенный риск для воды из подземных источников для сельского населения обусловлен мышьяком и шестивалентным хромом [22]. Полученные нами результаты относительно формирования настораживающего уровня риска при употреблении ПВ с содержанием мышьяка на уровне ниже ПДК, свидетельствуют о недостаточной надежности гигиенического норматива в отношении данного вещества, что согласуется с данными, полученными в других исследованиях [23, 24].

Проведенный анализ показал, что суммарный индекс опасности, обусловленный поступлением нитратов с ПП и ПВ варьирует от минимального в Арском м.р. (HI=0,31) до настораживающего в Камско-Устьинском м.р. (HI=3,13). Изученные параметры химического состава питьевой воды (общая минерализация, жесткость, сульфаты, хлориды, железо, медь, бор) не оказывают значимого влияния на формирование заболеваемости КРР; при этом корреляционный анализ (ранговая корреляция Спирмена) между показателями качества ПВ и заболеваемостью населения КРР установил связь между содержанием нитратов и заболеваемостью раком прямой кишки, ректосигмоидного соединения и ануса (r=0,587; р=0,002133). На значимость нитратов питьевой воды в формировании КРР указывают и другие авторы [15].

Заключение. Результаты проведенного исследования показали, что на территории Ютазинского м.р., характеризующимся самым высоким в РТ среднемноголетним уровнем заболеваемости КРР, канцерогенный риск, обусловленный поступлением загрязняющих веществ с ПП и ПВ, является высоким (от 2,91Е-03 до 2,53Е-02). В Азнакаевском м.р. (максимальный уровень заболеваемости раком ободочной кишки) канцерогенный риск оценивается как настораживающий и высокий (от 1,99Е-04 до 2,21Е-03). В Камско-Устьинском м.р. (максимальный уровень рака прямой кишки, ректосигмоидного соединения и ануса) канцерогенный риск оценивается как настораживающий (от 2,15Е-04 до 4,13Е-04). В районах с минимальными значениями заболеваемости КРР (Арский и Дрожжановский) канцерогенный риск оценивается от допустимого при расчетах на уровне медианы (от 4,98Е-05 до 6,81Е-05) до настораживающего и высокого при расчетах на уровне 90-го процентиля (от 2,02Е-04 до 2,70Е-03).

При сценарии, что весь мышьяк неорганический, и расчетах на уровне медианы, наибольший вклад в величину канцерогенного риска в Азнакаевском, Арском и Ютазинском м.р. вносят ПП (от 83,2 до 93,8%), а в Дрожжановском и Камско-Устьинском м.р. – ПВ (от 77,1 до 98,3%); на уровне 90-го процентиля в Азнакаевском и Ютазинском м.р. основной вклад в величину риска вносят ПП (от 70,3% до 84,3%), в Арском, Дрожжановском и Камско-Устьинском м.р. – ПВ (от 50,8% до 92,3%). При сценарии, что весь мышьяк органический, и расчетах на уровне медианы, наибольший вклад в величину канцерогенного риска в Арском и Ютазинском м.р. вносят ПП (от 88,8 до 92,8%), в Азнакаевском, Дрожжановском и Камско-Устьинском м.р. – ПВ (от 77,1% до 98,3%); на уровне 90-го процентиля – в Ютазинском м.р. на 67,9% риск обусловлен поступлением канцерогенов с ПП, в остальных районах – с ПВ (от 50,8% до 92,3%). Канцерогенный риск обусловлен поступлением с ПП мышьяка, свинца, кадмия, ГХЦГ, ПХБ; с ПВ – мышьяка и свинца. Максимальные величины популяционного канцерогенного риска, обусловленного пероральным поступлением канцерогенов с ПП и ПВ (при неизменных уровнях экспозиции и численности экспонированной популяции) при обоих сценариях воздействия отмечаются в Азнакаевском (от 12 до 132 случаев в год) и Ютазинском м.р. (от 58 до 358 случаев в год).

Риск развития неканцерогенных эффектов со стороны желудочно-кишечного тракта, обусловленный природными особенностями источников питьевого водоснабжения, во всех районах оценивается как допустимый.  Следует отметить, что проведенная оценка риска имеет ряд неопределенностей, в частности при оценке экспозиции были использованы данные мониторинга, при этом в ПП и ПВ определяются приоритетные для РТ загрязнители, т.е. информация о канцерогенах является неполной; были использованы данные о среднедушевом годовом потреблении основных групп ПП, стандартные значения экспозиции, что неизменно приводит к погрешности измерений и интерпретации полученных результатов.

×

About the authors

Liliya Giniyatullina

Kazan State Medical Academy – Branch Campus of the FSBEIFPE RMACPE MOH Russia

Author for correspondence.
Email: Liliya261276@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9243-8688
SPIN-code: 8516-0549

Assistant of the Department of General Hygiene of the KSMA Branch of the Federal State Budgetary Educational Institution of Further Professional Education of the Russian Medical Academy of Professional Education of the Ministry of Health of Russia

Russian Federation, Kazan State Medical Academy, 36 Butlerov st., Kazan, Russia, 420012

Nailya Z. Yusupova

Kazan State Medical Academy

Email: nelya321@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8052-2620

Doctor of Medical Sciences, Associate Professor, Deputy Director for Academic Affairs, Head of the Department of General Hygiene of the KSMA

Russian Federation, 36 Butlerov st., Kazan, Russia, 420012

Alfir N. Khisamutdinov

KSMU of the Ministry of Health of Russia

Email: alfhis@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6136-7568

Candidate of Medical Sciences, Associate Professor of the Department of Health Organization and Public Health, KSMU of the Ministry of Health of Russia

Russian Federation

Vasilya M. Bektimirova

Kazan State Medical Academy

Email: Vasilya_b@mail.ru
ORCID iD: 0009-0000-7131-5614

postgraduate student of the Department of General Hygiene of the KSMA

Russian Federation, 36 Butlerov st., Kazan, Russia, 420012.

References

  1. Malignant neoplasms in Russia in 2021 (morbidity and mortality). Pod red. A.D. Kaprina, V.V. Starinskogo, A.O. Shahzadovoj. M.: MNIOI im. P.A. Gercena − filial FGBU «NMIC radiologii» Minzdrava Rossii, 2022. p. 252. (In Russ.) [Злокачественные новообразования в России в 2021 году (заболеваемость и смертность). Под ред. А.Д. Каприна, В.В. Старинского, А.О. Шахзадовой. М.: МНИОИ им. П.А. Герцена − филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, 2022, стр. 252]. ISBN 978-5-85502-280-3
  2. Petrova G.V., Starinskiĭ V.V., Gretsova O.P., Prostov M.Iu. Indicator of cancer care for patients with colorectal cancer in Russia (In Russ.) [Петрова Г.В., Старинский В.В., Грецова О.П., Простов М.Ю. Показатели онкологической помощи больным колоректальным раком в России. Онкология. Журнал им. П.А. Герцена. 2013;6:41-43].
  3. Mauri G., Sartore-Bianchi A., Russo A.G. et al. Early-onset colorectal cancer in young individuals. Molecular Oncology. 2019;13(2):109-31. doi: 10.1002/1878-0261.12417
  4. Loomans-Kropp H.A., Umar A. Increasing Incidence of Colorectal Cancer in Young Adults. Journal of Cancer Epidemiology. 2019;2019:9841295. doi: 10.1155/2019/9841295
  5. Thanikachalam K., Khan G. Colorectal Cancer and Nutrition. Nutrients. 2019;11(1):164. doi: 10.3390/nu11010164
  6. Kyu H.H., Bachman V.F., Alexander L.T. et al. Physical activity and risk of breast cancer, colon cancer, diabetes, ischemic heart disease, and ischemic stroke events: systematic review and dose-response meta-analysis for the Global Burden of Disease Study 2013. BMJ. 2016;354:i3857. doi: 10.1136/bmj.i3857
  7. Papadimitriou N., Dimou N., Tsilidis K.K. et al. Physical activity and risks of breast and colorectal cancer: a Mendelian randomisation analysis. Nat Commun. 2020;11(1):597. doi: 10.1038/s41467-020-14389-8.
  8. Shirlina N.G., Stasenko V.L., Turchaninov D.V., Sohoshko I.A. Nutrition and dietary habits associated with risk of colorectal cancer in the population of Omsk region: case-control study. Epidemiology and Vaccinal Prevention. 2019;18(1):67-73. (In Russ.) [Ширлина Н.Г., Стасенко В.Л., Турчанинов Д.В., Сохошко И.А. Питание и пищевые привычки, ассоциированные с риском развития колоректального рака у населения Омского региона: исследование случай-контроль. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2019;18(1):67-73]. doi: 10.31631/2073-3046-2019-18-1-67-73
  9. Azeem S., Gillani S.W., Siddiqui A. et al. Diet and Colorectal Cancer Risk in Asia - a Systematic Review. Asian Pacific Journal of Cancer Prevention. 2015;16(13):5389-96. doi: 10.7314/apjcp.2015.16.13.5389
  10. Dashti S.G., Buchanan D.D., Jayasekara H. et al. Alcohol Consumption and the Risk of Colorectal Cancer for Mismatch Repair Gene Mutation Carriers. Cancer Epidemiology, Biomarkers and Prevention. 2017;26:366-75. doi: 10.1158/1055-9965
  11. Fagunwa I.O., Loughrey M.B., Coleman H.G. Alcohol, smoking and the risk of premalignant and malignant colorectal neoplasms. Best Pract Res Clin Gastroenterol. 2017;31(5):561-8. doi: 10.1016/j.bpg.2017.09.012
  12. Chen K., Yu W., Ma X., Yao K., Jiang Q. The association between drinking water source and colorectal cancer incidence in Jiashan County of China: a prospective cohort study. Eur J Public Health. 2005;15(6):652-6. doi: 10.1093/eurpub/cki027
  13. Tafesse N., Porcelli M., Robele G.S., Ambelu A. Drinking Water Source, Chlorinated Water, and Colorectal Cancer: A Matched Case-Control Study in Ethiopia. Environ Health Insights. 2022;16:11786302211064432. doi: 10.1177/11786302211064432
  14. Jones R.R., DellaValle C.T., Weyer P.J. et al. Ingested nitrate, disinfection by-products, and risk of colon and rectal cancers in the Iowa Women's Health Study cohort. Environ Int. 2019;126:242-51. doi: 10.1016/j.envint.2019.02.010
  15. Schullehner J., Hansen B., Thygesen M. et al. Nitrate in drinking water and colorectal cancer risk: A nationwide population-based cohort study. Int J Cancer. 2018;143(1):73-9. doi: 10.1002/ijc.31306.
  16. Boev V.M., Borshchuk E.L., Kryazhev D.A., Savina E.K. Malignant tumors of the rectum, rectosigmoid connections and colon and hygienic evaluation of carcinogenic chemicals entering the oral route. Zdorov’e Naseleniya i Sreda Obitaniya. 2017;6(291):13-17. (In Russ.) [Боев В.М., Борщук Е.Л., Кряжев Д.А., Савина Е.К. Заболеваемость злокачественными новообразованиями прямой кишки, ректосигмоидного соединения и ободочной кишки и гигиеническая оценка канцерогенных химических веществ, поступающих пероральным путем. Здоровье населения и среда обитания. 2017;6(291):13-17]. doi: 10.35627/2219-5238/2017-291-6-13-17
  17. Human Health Risk Assessment from Environmental Chemicals. M.: Federal'nyj centr Gossanjepidnadzora Minzdrava Rossii, 2004. p.143. (In Russ.) [Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. - М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004, стр.143].
  18. Determination of exposure and assessment of the risk of exposure to chemical contaminants in food products on the population. Guidelines M.: Federal'nyj centr gigieny i jepidemiologii Rospotrebnadzora, 2010. p. 27. (In Russ.) [Определение экспозиции и оценка риска воздействия химических контаминантов пищевых продуктов на население. Методические указания. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2010. стр.27]. ISBN 978-5-7508-0826-7
  19. Valeyev T.K., Suleymanov R.A., Orlov A.A. et al. Estimation of risk to health of the population connected with quality of potable water. Zdorov’e Naseleniya i Sreda Obitaniya. 2016;9(282):17-19. (In Russ.) [Валеев Т.К., Сулейманов Р.А., Орлов А.А. и др. Оценка риска здоровью населения, связанного с качеством питьевой воды. Здоровье населения и среда обитания. 2016;9(282):17-19].
  20. Tsunina N.M.1, Zhernov Yu.V. Health risk assessment of the population in Samara associated with chemical contamination of drinking water. Zdorov’e Naseleniya i Sreda Obitaniya. 2018;11(308):22-26. (In Russ.) [Цунина Н.М., Жернов Ю.В. Оценка риска здоровью населения г. Самары, связанного с химическим загрязнением питьевой воды. Здоровье населения и среда обитания. 2018;11(308):22-26]. doi: 10.35627/2219-5238/2019-308-11-22-26
  21. Boev V.M., Kryazhev D.A., Tulina L.M., Neplokhov A.A. Assessment of carcinogenic health risk for population living in monocities and rural settelements. Health Risk Analysis. 2017;2:57-64. (In Russ.) [Боев В.М., Кряжев Д.А., Тулина Л.М., Неплохов А.А. Оценка канцерогенного риска для здоровья населения моногородов и сельских поселений. Анализ риска здоровью. 2017;2:57-64]. doi: 10.21668/health.risk/2017.2.06
  22. Bezgodov I.V., Efimova N.V., Kuzmina M.V. Assessment of the quality of drinking water and risk for the population’s health in rural territories in the Irkutsk region. Gigiena i Sanitariya. 2015; 94(2): 15-19. (In Russ.) [Безгодов И.В., Ефимова Н.В., Кузьмина М.В. Качество питьевой воды и риск для здоровья населения сельских территории Иркутской области. Гигиена и санитария. 2015;94(2):15-19].
  23. Abdulmutalimova T.O., Revich B.A. Assessment of carcinogenic risk to population health due to high arsenic content in drinking artesian water of the north Dagestan. Gigiena i Sanitariya. 2017;96(8):743-746. (In Russ.) [Абдулмуталимова Т.О., Ревич Б.А. Оценка канцерогенного риска здоровью населения, обусловленного высоким содержанием мышьяка в питьевой артезианской воде северного Дагестана. Гигиена и санитария. 2017;96(8):743-746. doi: 10.18821/0016-9900-2017-96-8-743-746
  24. Plitman S.I., Tulakin A.V., Ampleyeva G.P. et al. Health risks for women and children from exposure to chemicals in drinking water. Sanitarnyj vrach. 2019;9:73-78. (In Russ.) [Плитман С.И., Тулакин А.В., Амплеева Г.П. и др. Риск для здоровья женщин и детей при воздействии химических веществ, содержащихся в питьевой воде. Санитарный врач. 2019;9:73-78].
  25. Naji S., Issa K., Eid A. et al. Cadmium Induces Migration of Colon Cancer Cells: Roles of Reactive Oxygen Species, P38 and Cyclooxygenase-2. Cellular Physiology and Biochemistry. 2019;52(6):1517-34. doi: 10.33594/000000106

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) Giniyatullina L.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС77-65957 от 06 июня 2016 г.


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies