К оценке дополнительной заболеваемости населения Covid-19 в условиях загрязнения атмосферного воздуха: Методические подходы и некоторые практические результаты

Файл статьи: 
Иконка PDF health-risk-analysis-2021-3-2.pdf
УДК: 
614.1; 614.4
DOI: 
10.21668/health.risk/2021.3.02
Авторы: 

Н.В. Зайцева1, И.В. Май1, Ж. Рейс2, П. Спенсер3, Д.А. Кирьянов1, М.Р. Камалтдинов1

Организация: 

1Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения, Россия, 614045, г. Пермь, ул. Монастырская, 82
2Университет Страсбурга, Франция, 67205, г. Страсбург, Оберхаусберген, Рю де Луар, 3
3Орегонский университет здоровья и науки, США, Орегон, 97201, г. Портланд

Аннотация: 

Актуальность исследования определена значительными медико-демографическими потерями в период пандемии COVID-19 во всем мире и появлением исследований, доказывающих связь загрязнения с распространенностью заболевания, тяжестью его течения и исходов.
Получена количественная оценка влияния загрязнения атмосферного воздуха на процесс распространения SARS-CoV-2 среди населения шести городов Российской Федерации, приоритетных по уровням загрязнения воздуха и включенных в федеральный проект «Чистый воздух» (Братск, Красноярск, Норильск, Омск, Череповец, Липецк). При этом гипотеза исследования состояла в том, что в условиях загрязнения среды обитания динамические харак-теристики распространения инфекции отличаются от ожидаемой базовой модели эпидемиологического процесса. Выполнен корреляционно-регрессионный анализ зависимостей между относительным суточным отклонением фак-тической заболеваемости от базового эпидемиологического сценария и среднесуточными концентрациями веществ в атмосферном воздухе. Исходная информация – результаты инструментальных измерений качества воздуха в городах (порядка 10,8 тысячи измерений 29 химических веществ) и посуточная заболеваемость COVID-19 в период с 18.04.2020 г. по 31.07.2021 г. (77 337 случаев заболеваний).
Во всех шести исследованных городах выявлена достоверная связь заболеваемости COVID-19 с концентрациями химических веществ в атмосферном воздухе. Вклад загрязнения в рост распространенности COVID-19 в пяти городах (Братск, Красноярск, Норильск, Омск, Череповец, Липецк) составил за изученный период 5,0 ± 2,6 %. В г. Братске эта величина была порядка 33 %, что требует дополнительных исследований для подтверждения или корректировки полученных результатов. Рост заболеваемости COVID-19 на территориях ассоциирован со взвешенными частицами (РМ10, РМ2.5) и целым рядом химических веществ, обладающих раздражающим действием и также прямо или косвенно воздействующих на функции органов дыхания (пары серной кислоты, хлористый водород, формальдегид, сероводород и пр.). Для ряда приоритетных веществ обоснованы целевые уровни, достижение которых могло бы обеспечить отсутствие роста распространения COVID-19 в исследованных городах более чем на 1–3 %.
Показана актуальность продолжения изучения уровней заболеваемости и смертности населения от COVID-19, в том числе в сочетании с углубленными медико-биологическими исследованиями эффективности вакцинации и устой-чивости поствакцинального иммунитета на территориях с повышенным уровнем загрязнения среды обитания.

Ключевые слова: 
СOVID-19, загрязнение атмосферного воздуха, химические вещества, целевые уровни
К оценке дополнительной заболеваемости населения COVID-19 в условиях загрязнения атмосферного воздуха: методические подходы и некоторые практические результаты / Н.В. Зайцева, И.В. Май, Ж. Рейс, П.С. Спенсер, Д.А. Кирьянов, М.Р. Камалтдинов // Анализ риска здоровью. – 2021. – № 3. – С. 14–28. DOI: 10.21668/health.risk/2021.3.02
Список литературы: 
  1. Becker S., Soukup, J.M. Exposure to urban air particulates alters the macrophage-mediated inflammatory response to respiratory viral infection // J. Toxicol. Environ. Health A. – 1999. – Vol. 57, № 7. – P. 445–457. DOI:10.1080/009841099157539
  2. Air pollution and case fatality of SARS in the People's Republic of China: an ecologic study / Y. Cui, Z.-F. Zhang, J. Froines, J. Zhao, H. Wang, S.-Z. Yu, R. Detels // Environ. Heath. – 2003. – Vol. 2, № 1. – P. 15. DOI:10.1186/1476-069X-2-15
  3. Ciencewicki J., Jaspers I. Air pollution and respiratory viral infection // Inhal. Toxicol. – 2007. – Vol. 19, № 14. – P. 1135–1146. DOI:10.1080/08958370701665434
  4. Estimates of the global, regional, and national morbidity, mortality, and aetiologies of lower respiratory tract infections in 195 countries: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2015 / C. Troeger, M. Forouzanfar, P.C. Rao, I. Khalil, A. Brown, S. Swartz, N. Fullman, J. Mosser [et al.] // Lancet Infect. Dis. – 2017. – Vol. 17, № 11. – P. 1133–1161. DOI:10.1016/S1473-3099(17)30396-1
  5. The short-term effects of air pollutants on influenza-like illness in Jinan, China / W. Su, X. Wu, X. Geng, X. Zhao, Q. Liu, T. Liu // BMC Public. Health. – 2019. – Vol. 19, № 1. – P. 1319. DOI:10.1186/s12889-019-7607-2
  6. Acute and chronic exposure to air pollution in relation with incidence, prevalence, severity and mortality of COVID-19: a rapid systematic review / P.D.M.C. Katoto, A.S. Brand, B. Bakan, P.M. Obadia, C. Kuhangana, T. Kayembe-Kitenge, J.P. Kitenge, C.B.L. Nkulu [et al.] // Environment Health. – 2021. – Vol. 20, № 1. – P. 41. DOI: 10.1186/s12940-021-00714-1
  7. Assessing the relationship between ground levels of ozone (O3) and nitrogen dioxide (NO2) with coronavirus
    (COVID-19) in Milan, Italy / M.A. Zoran, R.S. Savastru, D.M. Savastru, M.N. Tautan // Sci Total Environ. – 2020. – Vol. 740. – P. 140005. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.140005
  8. Air Pollution and COVID-19: The Role of Particulate Matter in the Spread and Increase of COVID-19’s Morbidity and Mortality / S. Comunian, D. Dongo, C. Milani, P. Palestini // Int. J. Environ. Res. Public. Health. – 2020. – Vol. 17, № 12. – P. 4487. DOI: 10.3390/ijerph17124487
  9. Villeneuve P.J., Goldberg M.S. Methodological Considerations for Epidemiological Studies of Air Pollution and the SARS and COVID-19 Coronavirus Outbreaks // Environ Health Perspect. – 2020. – Vol. 128, № 9. – P. 95001. DOI: 10.1289/EHP7411
  10. Exposure to nitrogen dioxide (NO2) from vehicular emission could increase the COVID-19 pandemic fatality in India: a perspective / P. Chakraborty, S. Jayachandran, P. Padalkar, L. Sitlhou, S. Chakraborty, R. Kar, S. Bhaumik, M. Srivastava // Bull. Environ. Contam. Toxicol. – 2020. – Vol. 105, № 2. – P. 198–204. DOI: 10.1007/s00128-020-02937-3
  11. Fattorini D., Regoli F. Role of the chronic air pollution levels in the Covid-19 outbreak risk in Italy // Environ. Pollut. – 2020. – Vol. 264. – P. 114732. DOI: 10.1016/j.envpol.2020.114732
  12. Association between air pollution in Lima and the high incidence of COVID-19: findings from a post hoc analysis / V. Vasquez-Apestegui, E. Parras-Garrido, V. Tapia, V.M. Paz-Aparicio, J.P. Rojas, O.R. Sánchez-Ccoyllo, G.F. Gonzales // Res. Sq. – 2020. – Vol. 3. – P. 39404. DOI: 10.21203/rs.3.rs-39404/v1
  13. Severe air pollution links to higher mortality in COVID-19 patients: the “double-hit” hypothesis / A. Frontera, L. Cianfanelli, K. Vlachos, G. Landoni, G. Cremona // J. Inf. Secur. – 2020. – Vol. 81, № 2. – P. 255–259. DOI: 10.1016/j.jinf.2020.05.031
  14. Механизмы передачи вируса SARS-CoV-2 и их значение для выбора мер профилактики. Резюме научных ис-следований. 9 июля 2020 г. [Электронный ресурс] // Всемирная организация здравоохранения. – 2020. – URL: https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/333114/WHO-2019-nCoV-Sc... (дата обращения: 19.08.2021).
  15. Aerosol and surface stability of SARS-CoV-2 as compared with SARS-CoV-1 / N. Van Doremalen, T. Bushmaker, D.H. Morris, M.G. Holbrook, A. Gamble, B.N. Williamson, A. Tamin, J.L. Harcourt [et al.] // New England Journal of Medi-cine. – 2020. – Vol. 382, № 16. – P. 1564–1567. DOI: 10.1056/NEJMc2004973
  16. Exposure to air pollution and COVID-19 mortality in the United States: A nationwide cross-sectional study / X. Wu, R.C. Nethery, M.B. Sabath, D. Braun, F. Dominici // MedRxiv. – 2020. DOI:10.1101/2020.04.05.20054502
  17. Potential role of particulate matter in the spreading of COVID-19 in Northern Italy: first observational study based on initial epidemic diffusion / L. Setti, F. Passarini, G. De Gennaro, P. Barbieri, S. Licen, M.G. Perrone, A. Piazzalunga, M. Borelli [et al.] // BMJ Open. – 2020. – Vol. 10, № 9. – P. e039338. DOI:10.1136/bmjopen-2020-039338
  18. Association between short-term exposure to air pollution and COVID-19 infection: evidence from China / Y. Zhu, J. Xie, F. Huang, L. Cao // Sci. Total. Environ. – 2020. – Vol. 727. – P. 138704. DOI:10.1016/j.scitotenv.2020.138704
  19. Bontempi E. First data analysis about possible COVID-19 virus airborne diffusion due to air particulate matter (PM): the case of Lombardy (Italy) // Environ. Res. – 2020. – Vol. 186. – P. 109639. DOI:10.1016/j.envres.2020.109639
  20. Short-term and long-term health impacts of air pollution reductions from COVID-19 lockdowns in China and Europe: a modelling study / P. Giani, S. Castruccio, A. Anav, D. Howard, W. Hu, P. Crippa // Lancet Planetary Health. – 2020. – Vol. 4, № 10. – P. e474–e482. DOI: 10.1016/S2542-5196(20)30224-2
  21. Domingo J.L., Marquès M., Rovira J. Influence of airborne transmission of SARS-CoV-2 on COVID-19 pandemic. A review // Environmental Research. – 2020. – Vol. 188. – P. 109861. DOI: 10.1016/j.envres.2020.109861
  22. The role of air pollution (PM and NO2) in COVID-19 spread and lethality: a systematic review / C. Copat, A. Cristaldi, M. Fiore, A. Grasso, P. Zuccarello, S.S. Signorelli, G. Oliveri, C.M. Ferrante // Environ Res. – 2020. – Vol. 191. – P. 110129. DOI:10.1016/j.envres.2020.110129
  23. The impact of outdoor air pollution on COVID-19: a review of evidence from in vitro, animal, and human studies / T. Bourdrel, I. Annesi-Maesano, B. Alahmad, С.N. Maesano, M.-A. Bind // European respiratory review. – 2021. – Vol. 30, № 159. – P. 200242. DOI:10.1183/16000617.0242-2020
  24. Effects of underlying morbidities on the occurrence of deaths in COVID-19 patients: a systematic review and meta-analysis / M.M.A. Khan, M.N. Khan, M.G. Mustagir, J. Rana, M.S. Islam, M.I. Kabir // J. Glob. Health. – 2020. – Vol. 10, № 2. – P. 020503. DOI: 10.7189/jogh.10.020503
  25. Is there a Role for Environmental and Metabolic Factors Predisponsing to severe COVID-19 / S.R. Bornstein, K. Voit-Bak, D. Schmidt, H. Morawietz, A.B. Bornstein, W. Balanzew, U. Julius, R.N. Rodionov [et al.] // Horm. Metab. Res. – 2020. – Vol. 52, № 7. – P. 540–546. DOI: 10.1055/a-1182-2016. Epub 2020 Jun 29
  26. Ogen Y. Assessing nitrogen dioxide (NO2) levels as a contributing factor to coronavirus (COVID-19) fatality // Sci. Total Environ. – 2020. – Vol. 726. – P. 138605. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.138605
  27. Загороднов С.Ю. Пылевое загрязнение атмосферного воздуха города как недооцененный фактор риска здоро-вью человека // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Прикладная экология. Урбанистика. – 2018. – Т. 30, № 2. – С. 124–133. DOI: 10.15593/2409-5125/2018.02.10
  28. Ambient air quality factors and people health [Электронный ресурс] / S.V. Kleyn, N.V. Zaitseva, S.A. Vekovshinina, A.M. Andrishunas // 20th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2020. – 2020. – Vol. 20. – P. 115–124. – URL: https://www.sgem.org/index.php/elibrary?view=publication&task=show&id=7663 (дата обра-щения: 02.09.2021).
  29. Клюев Н.Н., Яковенко Л.М. «Грязные» города России: факторы, определяющие загрязнение атмосферного воздуха // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности. – 2018. – Т. 26, № 2. – С. 237–250. DOI: 10.22363/2313-2310-2018-26-2-237-250
  30. Ревич Б.А. Национальный проект «Чистый воздух» в контексте охраны здоровья населения // Экологический вестник России. – 2019. – № 4. – С. 64–69.
  31. Клейн С.В., Попова Е.В. Гигиеническая оценка качества атмосферного воздуха г. Читы – приоритетной территории федерального проекта «Чистый воздух» // Здоровье населения и среда обитания. – 2020. – Т. 333, № 12. – С. 31–37.
  32. Гигиеническая оценка качества атмосферного воздуха г. Братска до реализации мероприятий федерального проекта «Чистый воздух» / Е.В. Максимова, А.А. Кокоулина, А.Н. Пережогин, И.Г. Жданова-Заплесвичко // Анализ риска здоровью – 2020 совместно с международной встречей по окружающей среде и здоровью Rise-2020 и круглым столом по безопасности питания: материалы X Всероссийской научно-практической конференции с международным участием: в 2 т. / под ред. А.Ю. Поповой, Н.В. Зайцевой. – Пермь, 2020. – С. 273–278.
  33. Щербатюк А.П. Сравнительная оценка экологической безопасности воздушной среды федеральных округов Российской Федерации // Вестник Забайкальского государственного университета. – 2017. – Т. 23, № 9. – С. 53–66. DOI: 10.21209/2227-9245-2017-23-9-53-66
  34. Вакцинопрофилактика полиомиелита живой полиовакциной в условиях экологического неблагополучия / С.В. Ильина, Л.А. Степаненко, В.Т. Киклевич, Т.А. Гаврилова, Е.Д. Савилов // Сибирский медицинский журнал (Иркутск). – 2005. – Т. 56, № S7. – С. 48–49.
  35. Коклюш на территориях с высоким уровнем техногенного загрязнения окружающей среды / С.В. Иль-ина, М.А. Дронова, В.Т. Киклевич, Е.Д. Савилов, Н.И. Брико // Эпидемиология и инфекционные болезни. – 2007. – № 1. – С. 18–20.
  36. Иммунологический профиль и состояние поствакцинального иммунитета к инфекциям, управляемым сред-ствами иммунопрофилактики у детей в условиях комбинированной аэрогенной экспозиции химическими веществами техногенного происхождения / В.Г. Макарова, О.Ю. Устинова, О.В. Долгих, А.Д. Загумённых // Здоровье населения и среда обитания. – 2013. – Т. 248, № 11. – С. 27–29.
  37. Опыт исследования серопревалентности к вирусу Sars-Cov-2 населения Иркутской области в период вспышки COVID-19 / А.Ю. Попова, Е.Б. Ежлова, А.А. Мельникова, С.В. Балахонов, М.В. Чеснокова, В.И. Дубровина, Л.В. Ляли-на, В.С. Смирнов [и др.] // Проблемы особо опасных инфекций. – 2020. – № 3. – С. 106–113.
  38. How will country-based mitigation measures influence the course of the COVID-19 epidemic? / R.M. Anderson, H. Heesterbeek, D. Klinkenberg, T.D. Hollingsworth // Lancet. – 2020. – Vol. 395, № 10228. – P. 931–934. DOI:10.1016/s0140-6736(20)30567-5
  39. COVID-19 epidemic in Switzerland: On the importance of testing, contact tracing and isolation / M. Salathé, C.L. Althaus, R. Neher, S. Stringhini, E. Hodcroft, J. Fellay, M. Zwahlen, G. Senti [et al.] // Swiss Med. Wkly. – 2020. – Vol. 150. – P. w20225. DOI:10.4414/smw.2020.20225
  40. Padron-Regalado E. Vaccines for SARS-CoV-2: Lessons from Other Coronavirus Strains // Infect. Dis. Ther. – 2020. – Vol. 9, № 2. – P. 1–20. DOI:10.1007/s40121-020-00300-x
Получена: 
30.04.2021
Принята: 
23.09.2021
Опубликована: 
30.09.2021

Вы здесь

Главная