Vol. 37, issue 05, article # 4

Abstract:

Исследуется влияние мелкодисперсных частиц в городской атмосфере на частоту госпитализаций граждан с заболеваниями органов дыхания. Для анализа использовались данные TOR-станции о содержании мелкодисперсных частиц в атмосфере г. Томска диаметром менее 2,5 мкм, данные из реестра вызовов скорой медицинской помощи за 2010–2022 гг. о количестве госпитализаций в Томске по причинам заболеваний органов дыхания, а также коронавирусной инфекцией (коды МКБ-10 J00-J99, U07.1, U07.2). Показано, что при отсутствии в воздухе инфекционных агентов, вызывающих повышенное количество госпитализаций по причинам болезней органов дыхания, уровень загрязнения мелкодисперсным аэрозолем в Томске, а также продолжительность загрязненных периодов практически не увеличивают количество госпитализаций. Однако при наличии инфекционных агентов в воздухе (включая SARS-CoV-2) мелкодисперсный аэрозоль способствует более быстрому их переносу. В такие эпизоды, даже в условиях достаточно чистого воздуха города, такого как Томск, сравнительно небольшие концентрации PM_2,5 (30–50 мкг/м³) способны увеличить число госпитализаций по указанным выше причинам, включая коронавирусную инфекцию, в несколько раз без учета увеличения количества госпитализаций за счет сезонной заболеваемости или эпидемии

Keywords:

PM2.5, particulate matter in the atmosphere, air pollution, health, hospitalization, respiratory system, epidemic, virus, COVID-19

References:

1. Fan J., Li S., Fan C., Bai Z., Yang K. The impact of PM_2.5 on asthma emergency department visits: A systematic review and meta-analysis // Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2016. V. 23, N 1. P. 843–850. DOI: 10.1007/s11356-015-5321-x.
2. Jia H., Liu Y., Guo D., He W., Zhao L., Xia S. PM_2.5 – induced pulmonary inflammation via activating of the NLRP3/caspase-1 signaling pathway // Environ. Toxicol. 2021. V. 36, N 3. P. 298–307. DOI: 10.1002/tox.23035.
3. Yang X., Zhang T., Zhang Y., Chen H., Sang S. Global burden of COPD attributable to ambient PM_2.5 in 204 countries and territories, 1990 to 2019: A systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2019 // Sci. Total. Environ. 2021. V. 796. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.148819.
4. Xu F., Xu A., Guo Y., Bai Q., Wu X., Ji S.P., Xia R.X. PM_2.5 exposure induces alveolar epithelial cell apoptosis and causes emphysema through p53/Siva-1 // Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci. 2020. V. 24, N 7. P. 3943–3950. DOI: 10.26355/eurrev_202004_20863.
5. Hamra G.B., Guha N., Cohen A., Laden F., Raaschou-Nielsen O., Samet J.M., Vineis P., Forastiere F., Saldiva P., Yorifuji T., Loomis D. Outdoor particulate matter exposure and lung cancer: A systematic review and meta-analysis // Environ. Health. Perspect. 2014. V. 122, N 9. P. 906–911. DOI: 10.1289/ehp/1408092.
6. Lei J., Chen R., Liu C., Zhu Y., Xue X., Jiang Y., Shi S., Gao Y., Kan H., Xuan J. Fine and coarse particulate air pollution and hospital admissions for a wide range of respiratory diseases: A nationwide case-crossover study // Int. J. Epidemiol. 2023. V. 52, N 3. P. 715–726. DOI: 10.1093/ije/dyad056.
7. Lyu M.B., Ibragimova N.A., Adambekov D.A. Otsenka zabolevaemosti naseleniya g. Almaty legochnymi boleznyami v kontekste s zagryazneniem atmosfernogo vozdukha // Nauka i zdravookhranenie. 2019. N 4. P. 90–99.
8. De P Pablo-Romero M., Román R., Limón J.M., Praena-Crespo M. Effects of fine particles on children's hospital admissions for respiratory health in Seville, Spain // J. Air. Waste. Manag. Assoc. 2015. V. 65, N 4. P. 436–444. DOI: 10.1080/10962247.2014.1001499.
9. Titova A.G., Zanyatkin I.A., Volkova A.G., Nechaev D.N., Trusov G.A. Epigeneticheskie markery vozdeistviya tverdykh chastits s raznym aerodinamicheskim diametrom na zdorov'e cheloveka: obzor literatury // Ekologiya cheloveka. 2021. N 5. P. 4–12. DOI: 10.33396/1728-0869-2021-5-4-12.
10. Revich B.A. Melkodispersnye vzveshennye chastitsy v atmosfernom vozdukhe i ikh vozdeistvie na zdorov'e zhitelei megapolisov // Problemy ekologicheskogo monitoringa i modelirovaniya ekosistem. 2018. V. XXIX, N 3. P. 53–78. DOI: 10.21513/0207-2564-2018-3-53-78.
11. Gritsenko T.D., Prosviryakova I.A., Gan'kin A.N., Pshegroda A.E., Sokolov S.M. Gigienicheskaya otsenka dopolnitel'nykh sluchaev zabolevaemosti ot vozdeistviya melkodispersnykh tverdykh chastits // Materialy X Vserossiiskoi nauchno-prakticheskoi konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem: v 2 v. / pod red. A.Yu. Popovoi, N.V. Zaitsevoi. Perm': Perm. natsional. issled. politekhn. un-t, 2020. V. 1. P. 370–378.
12. Global'nye rekomendatsii VOZ po kachestvu vozdukha: kasayushchiesya tverdykh chastits (PM_2.5 i PM₁₀), ozona, dvuokisi azota, dvuokisi sery i okisi ugleroda. Zheneva: ВОЗ, 2021. P. 11.
13. Dong Zh., Ma J., Qiu J., Ren Q., Shan Q., Duan X., Li G., Zuo Y.Y., Qi Y., Liu Y., Liu G., Lynch I., Fang M., Liu S. Airborne fine particles drive H1N1 viruses deep into the lower respiratory tract and distant organs // Sci. Adv. 2023. V. 9, N 23. DOI: 10.1126/sciadv.adf2165.
14. Ma J.H., Song S.H., Guo M., Zhou J., Liu F., Peng L., Fu Z.R. Long-term exposure to PM_2.5 lowers influenza virus resistance via down-regulating pulmonary macrophage Kdm6a and mediates histones modification in IL-6 and IFN-β promoter regions // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2017. V. 493, N 2. P. 1122–1128. DOI: 10.1016/j.bbrc.2017.09.013.
15. Feng C., Li J., Sun W., Zhang Y., Wang Q. Impact of ambient fine particulate matter (PM_2.5) exposure on the risk of influenza-like-illness: A time-series analysis in Beijing, China // Environ. Health. 2016. V. 15, N 17. DOI: 10.1186/s12940-016-0115-2.
16. Lau S.Y., Cheng W., Yu Z., Mohammad K.N., Wang M.H., Zee B.C., Li X., Chong K.C., Chen E. Independent association between meteorological factors, PM_2.5, and seasonal influenza activity in Hangzhou, Zhejiang province, China // Influenza Other Respir. Viruses. 2021. V. 15, N 4. P. 513–520. DOI: 10.1111/irv.12829.
17. Meo S.A., Alqahtani S.A., Meo A.S., Alkhalifah J.M., Al-Khlaiwi T., Klonoff D.C. Environmental pollutants PM_2.5, PM₁₀, nitrogen dioxide (NO₂), and ozone (O₃) association with the incidence of monkeypox cases in European countries // J. Trop. Med. 2023. V. 2023. DOI: 10.1155/2023/9075358.
18. Vempilly J., Abejie B., Diep V., Gushiken M., Rawat M., Tyner T.R. The synergetic effect of ambient PM_2.5 exposure and rhinovirus infection in airway dysfunction in asthma: A pilot observational study from the Central Valley of California // Exp. Lung. Res. 2013. V. 39, N 10. P. 434–440. DOI: 10.3109/01902148.2013.840693.
19. Chen G., Zhang W., Li S., Williams G., Liu C., Morgan G.G., Jaakkola J.J.K., Guo Y. Is short-term exposure to ambient fine particles associated with measles incidence in China? A multi-city study // Environ. Res. 2017. V. 156 P. 306–311. DOI: 10.1016/j.envres.2017.03.046.
20. Revich B.A., Shaposhnikov D.A. Pandemiya COVID-19: novye znaniya o vliyanii kachestva vozdukha na rasprostranenie koronavirusnoi infektsii v gorodakh // Problemy prognozirovaniya. 2021. N 4. P. 28–35. DOI: 10.47711/0868-6351-187-28-37.
21. Mendy A., Wu X., Keller J.L., Fassler C.S., Apewokin S., Mersha T.B., Xie Ch., Pinney S.M. Air pollution and the pandemic: Long-term PM_2.5 exposure and disease severity in COVID-19 patients // Respirology. 2021. V. 26, N 12. P. 1181–1187. DOI: 10.1111/resp.14140.
22. Baron Y.M. Are there medium to short-term multifaceted effects of the airborne pollutant PM_2.5 determining the emergence of SARS-CoV-2 variants? // Med. Hypotheses. 2021. V. 158. DOI: 10.1016/j.mehy.2021.110718.
23. Zoran M.A., Savastru R.S., Savastru D.M., Tautan M.N. Assessing the relationship between surface levels of PM_2.5 and PM₁₀ particulate matter impact on COVID-19 in Milan, Italy // Sci. Total. Environ. 2020. V. 738. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.139825.
24. RD 52.04.667-2005 Dokumenty o sostoyanii zagryazneniya atmosfery v gorodakh dlya informirovaniya gosudarstvennykh organov, obshchestvennosti i naseleniya. Obshchie trebovaniya k razrabotke, postroeniyu, izlozheniyu i soderzhaniyu. M.: Meteoagentstvo Rosgidrometa, 2006.
25. Federal'naya sluzhba po gidrometeorologii i monitoringu okruzhayushchei sredy. Spisok gorodov Rossii s naibol'shim urovnem zagryazneniya atmosfernogo vozdukha. M., 2023. URL: http://voeikovmgo.ru/?id=681lang=ru&lang=ru (data obrashcheniya: 17.02.2023.).
26. Davydov D.K., Belan B.D., Antokhin P.N., Antokhina O.Yu., Antonovich V.V., Arshinova V.G., Arshinov M.Yu., Akhlestin A.Yu., Belan S.B., Dudorova N.V., Ivlev G.A., Kozlov A.V., Pestunov D.A., Rasskazchikova T.M.,Savkin D.E., Simonenkov D.V., Sklyadneva T.K., Tolmachev G.N., Fazliev A.Z., Fofonov A.V. Monitoring atmosfernykh parametrov: 25 let TOR-stantsii IOA SO RAN // Optika atmosf. i okeana. 2018. V. 31, N 10. P. 845–853; Davydov D.K., Belan B.D., Antokhin P.N., Antokhina O.Yu., Antonovich V.V., Arshinova V.G., Arshinov M.Yu., Akhlestin A.Yu., Belan S.B., Dudorova N.V., Ivlev G.A., Kozlov A.V., Pestunov D.A., Rasskazchikova T.M.,Savkin D.E., Simonenkov D.V., Sklyadneva T.K., Tolmachev G.N., Fazliev A.Z., Fofonov A.V. Monitoring of atmospheric parameters: 25 years of the tropospheric ozone research station of the Institute of Atmospheric Optics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences // Atmos. Ocean. Opt. 2019. V. 32, N 2. P. 180–192.
27. Arshinov M.Yu., Belan B.D., Davydov D.K., Ivlev G.A., Kozlov A.V., Pestunov D.A., Pokrovskii E.V., Simonenkov D.V., Uzhegova N.V., Fofonov A.V. Mobil'naya stantsiya AKV-2 i ee primenenie na primere g. Tomska // Optika atmosf. i okeana. 2005. V. 18, N 8. P. 643–648.
28. Uzhegova N.V., Antokhin P.N., Belan B.D., Ivlev G.A., Kozlov A.V., Fofonov A.V. Vydelenie antropogennogo vklada v izmenenie temperatury, vlazhnosti, gazovogo i aerozol'nogo sostava gorodskogo vozdukha // Optika atmosf. i okeana. 2011. V. 24, N 7. P. 589–596.
29. Uzhegova N.V., Antokhin P.N., Belan B.D., Ivlev G.A., Kozlov A.V., Fofonov A.V. Issledovanie sutochnoi dinamiki kharakteristik vozdukha v g. Tomske v kholodnyi period goda // Optika atmosf. i okeana. 2011. V. 24, N 9. P. 782–789.
30. Dudorova N.V., Belan B.D. Svyaz' zagryazneniya vozdukha vzveshennymi chastitsami so smertnost'yu naseleniya g. Tomska ot ryada zabolevanii // Optika atmosf. i okeana. 2022. V. 35, N 8. P. 645–654; Dudorova N.V., Belan B.D. The relationship between particulate air pollution and mortality: The case of Tomsk, Russia // Atmos. Ocean. Opt. 2022. V. 35, N 6. P. 694–703.
31. Oblastnoe gosudarstvennoe avtonomnoe uchrezhdenie zdravookhraneniya «Stantsiya skoroi meditsinskoi pomoshchi». Tomsk, 2023. URL: http://ssmp.tomsk.ru (data obrashcheniya: 17.09.2023).