gastro-jРоссийский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологииRussian Journal of Gastroenterology, Hepatology, Coloproctology1382-43762658-6673«Gastro» LLC10.22416/1382-4376-2022-32-3-18-22gastro-j-712Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL ARTICLESКорреляция частоты заражений и смертности от COVID-19 с аномально высоким содержанием озона в приземной атмосфере Москвы летом 2021 годаThe Association of High COVID-19 Cases and Mortality with Anomalous High Surface Ozone Concentration in Moscow City in Summer 2021https://orcid.org/0000-0002-9297-4093СтепановЕ. В.StepanovE. V.

Степанов Евгений Валерьевич – доктор физико-математических наук, профессор, заведующий отделом

119991, Москва, ул. Вавилова, 38

Evgeny V. Stepanov — Dr. Sci. (Phys. & Math.), Prof., Head of department

119991, Moscow, Vavilova str., 38

eugenestepanov@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2654-6752АндреевВ. В.AndreevV. V.

Андреев Виктор Викторович — кандидат физико-математических наук, доцент, заместитель директора Института физики и технологий

117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6

Viktor V. Andreev — Cand. Sci. (Phys. & Math.), Sciences, Associ. Prof., Deputy Director of the Institute of Physics and Technology

117198, Moscow, Miklukho-Maklaya str., 6

vvandreev@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6768-6196ЧупровД. В.ChuprovD. V.

Чупров Денис Викторович — старший преподаватель

117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6

Denis V. Chuprov — senior lecturer

117198, Moscow, Miklukho-Maklaya str., 6

chuprov-dv@rudn.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6815-6015ИвашкинВ. Т.IvashkinV. T.

Ивашкин Владимир Трофимович — доктор медицинских наук, академик РАН, профессор, заведующий кафедрой пропедевтики внутренних болезней, гастроэнтерологии и гепатологии, директор клиники пропедевтики внутренних болезней, гастроэнтерологии и гепатологии им. В.Х.Василенко

119991, г. Москва, ул. Погодинская, д. 1, стр. 1

Vladimir T. Ivashkin — Dr. Sci. (Med.), RAS Academician, Prof., Departmental Head, Department of Propaedeutics of Internal Diseases, N.V. Chief of Vasilenko Clinic of Internal Disease Propaedeutics, Gastroenterology and Hepatology

119435, Moscow, Pogodinskaya str., 1, bld. 1

ivashkin_v_t@staff.sechenov.ruФГБУН «Федеральный исследовательский центр “Институт общей физики им. А.М. Прохорова” Российской академии наукРоссияProkhorov General Physics Institute of the Russian Academy of SciencesRussian FederationФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»Russian FederationPeoples’ Friendship University of RussiaRussian FederationФГАОУ ВО «Первый Московский государственный университет им. И.М. Сеченова» (Сеченовский Университет) Министерства здравоохранения Российской ФедерацииRussian FederationI.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)Russian Federation2022110820223231822Copyright © Степанов Е.В., Андреев В.В., Чупров Д.В., Ивашкин В.Т., 20222022Степанов Е.В., Андреев В.В., Чупров Д.В., Ивашкин В.Т.Stepanov E.V., Andreev V.V., Chuprov D.V., Ivashkin V.T.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gastro-j.ru/jour/article/view/712Цель

Цель: провести сопоставление статистических данных о частоте заражений и смертности от COVID-19 с содержанием озона в приземной атмосфере Москвы летом 2021 года.

Материалы и методы

Материалы и методы. Использованы официальные данные по частоте ежедневной заражаемости и смертности от COVID-19 в Москве в 2020–2021 годах, публикуемые Роспотребнадзором. Данные по содержанию озона в приземном слое атмосферы получены автоматической станцией мониторинга с помощью хемолюминесцентного анализатора.

Результаты

Результаты. Проведено сопоставление волн высокой частоты заражений SARS-CoV-2 и смертности от COVID-19 в Москве летом 2021 года с аномально высокими концентрациями озона в приземной атмосфере мегаполиса. Вариации этих параметров оказались заметно коррелированными. Коэффициенты корреляции частоты заражений и смертности с концентрацией приземного озона составили 0,59 (p < 0,01) и 0,60 (p < 0,01) соответственно.

Выводы

Выводы: наблюдаемая взаимосвязь может быть обусловлена сочетанным патологическим действием высоких концентраций озона и вируса SARS-CoV-2 на органы дыхания и кровообращения, что может приводить как к более легкой передаче инфекции (заражаемости), так и к более тяжелому течению заболевания и повышению смертности.

Aim

Aim: to compare statistical data on the frequency of COVID-19 and deaths from it with the ozone content in the surface atmosphere of Moscow in the summer of 2021.

Materials and methods

Materials and methods. We used data on the frequency of daily COVID-19 cases and mortality from COVID-19 in Moscow in 2020–2021 published by Rospotrebnadzor. Data on the ozone content in the surface layer of the atmosphere were obtained by an automatic monitoring station using a chemiluminescent analyzer.

Results

Results. The waves of high frequency of COVID-19 cases and mortality from COVID-19 in Moscow in the summer of 2021 were compared with abnormally high concentrations of ozone in the surface atmosphere of the megalopolis. Variations of these parameters were found to be markedly correlated. The coefficients of correlation of the COVID-19 cases and mortality with the concentration of ground-level ozone were 0,59 (p < 0.01) and 0.60 (p < 0.01), respectively.

Conclusion

Conclusion. The observed noticeable relationship may be due to the combined pathological effect of high concentrations of ozone and the SARS-CoV-2 on the respiratory and circulatory organs, which can lead to both easier transmission of infection and a more severe course of the disease with increased mortality.

приземный озонпандемия COVID-19SARS-CoV-19частота зараженийсмертностьsurface ozonepandemic COVID-19SARS-CoV-2mortalityReferencesGujral H., Sinha A. Association between exposure to airborne pollutants and COVID-19 in Los Angeles, United States with ensemble-based dynamic emission model. Environ Res. 2021;194:110704. DOI: 10.1016/j.envres.2020.110704Gujral H., Sinha A. Association between exposure to airborne pollutants and COVID-19 in Los Angeles, United States with ensemble-based dynamic emission model. Environ Res. 2021;194:110704. DOI: 10.1016/j.envres.2020.110704Han Y., Zhao W., Pereira P. Global COVID-19 pandemic trends and their relationship with meteorological variables, air pollutants and socioeconomic aspects. Environ Res. 2022; 204:112249 DOI: 10.1016/j.envres.2021.112249Han Y., Zhao W., Pereira P. Global COVID-19 pandemic trends and their relationship with meteorological variables, air pollutants and socioeconomic aspects. Environ Res. 2022; 204:112249 DOI: 10.1016/j.envres.2021.112249Conticini E., Frediani B., Caro D. Can atmospheric pollution be considered a co-factor in extremely high level of SARS-CoV-2 lethality in Northern Italy? Environ Pollut. 2020;261:114465. DOI: 10.1016/j.envpol.2020.114465Conticini E., Frediani B., Caro D. Can atmospheric pollution be considered a co-factor in extremely high level of SARS-CoV-2 lethality in Northern Italy? Environ Pollut. 2020;261:114465. DOI: 10.1016/j.envpol.2020.114465Marquès M., Domingo J.L. Positive association between outdoor air pollution and the incidence and severity of COVID-19. A review of the recent scientific evidences. Environ Res. 2022;203:111930. DOI: 10.1016/j.envres.2021.111930Marquès M., Domingo J.L. Positive association between outdoor air pollution and the incidence and severity of COVID-19. A review of the recent scientific evidences. Environ Res. 2022;203:111930. DOI: 10.1016/j.envres.2021.111930To T., Zhang K., Maguire B., Terebessy E., Fong I., Parikh S., et al. UV, ozone, and COVID-19 transmission in Ontario, Canada using generalized linear models. Environ Res. 2021;194:110645.To T., Zhang K., Maguire B., Terebessy E., Fong I., Parikh S., et al. UV, ozone, and COVID-19 transmission in Ontario, Canada using generalized linear models. Environ Res. 2021;194:110645.Gough W.A., Anderson V. Changing Air Quality and the Ozone Weekend Effect during the COVID-19 Pandemic in Toronto, Ontario, Canada. Climate. 2022;10(3):41. DOI: 10.3390/cli10030041Gough W.A., Anderson V. Changing Air Quality and the Ozone Weekend Effect during the COVID-19 Pandemic in Toronto, Ontario, Canada. Climate. 2022;10(3):41. DOI: 10.3390/cli10030041Kolluru S.S.R., Patra A.K., Nazneen S.M., Nagendra S. Association of air pollution and meteorological variables with COVID-19 incidence: evidence from five megacities in India. Environ Res. 2021;195:110854. DOI: 10.1016/j.envres.2021.110854Kolluru S.S.R., Patra A.K., Nazneen S.M., Nagendra S. Association of air pollution and meteorological variables with COVID-19 incidence: evidence from five megacities in India. Environ Res. 2021;195:110854. DOI: 10.1016/j.envres.2021.110854Amann M., Derwent D., Forsberg B., Hänninen O., Hurley F., Krzyzanowski M., et al. Health risks of ozone from long-range transboundary air pollution. WHO. Regional Office for Europe. 2008. URL: www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0005/78647/E91843.pdfAmann M., Derwent D., Forsberg B., Hänninen O., Hurley F., Krzyzanowski M., et al. Health risks of ozone from long-range transboundary air pollution. WHO. Regional Office for Europe. 2008. URL: www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0005/78647/E91843.pdfBates D.V. Ambient ozone and mortality. Epidemiology. 2005;16:4:427–9. DOI: 10.1097/01.ede.0000165793.71278.ecBates D.V. Ambient ozone and mortality. Epidemiology. 2005;16:4:427–9. DOI: 10.1097/01.ede.0000165793.71278.ecAl-Hegelan M., Tighe R.M., Castillo C., Hollingsworth J.W. Ambient ozone and pulmonary innate immunity. Immunol Res. 2011;49:173–91. DOI: 10.1007/s12026-010-8180-zAl-Hegelan M., Tighe R.M., Castillo C., Hollingsworth J.W. Ambient ozone and pulmonary innate immunity. Immunol Res. 2011;49:173–91. DOI: 10.1007/s12026-010-8180-zChuang G.C., Yang Z., Westbrook DG, Pompilius M, Ballinger CA, et al. Pulmonary ozone exposure induces vascular dysfunction, mitochondrial damage, and atherogenesis. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2009;297(2):209–16. DOI: 10.1152/ajplung.00102.2009Chuang G.C., Yang Z., Westbrook DG, Pompilius M, Ballinger CA, et al. Pulmonary ozone exposure induces vascular dysfunction, mitochondrial damage, and atherogenesis. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2009;297(2):209–16. DOI: 10.1152/ajplung.00102.2009Bell M., Dominici F. Effect Modification by Community Characteristics on the Short-term Effects of Ozone Exposure and Mortality in 98 US Communities. Amer J Epidemiol. 2008;167(8):986–97. DOI: 10.1093/aje/kwm396Bell M., Dominici F. Effect Modification by Community Characteristics on the Short-term Effects of Ozone Exposure and Mortality in 98 US Communities. Amer J Epidemiol. 2008;167(8):986–97. DOI: 10.1093/aje/kwm396Peng R.D., Samoli E., Pham L., Dominici F., Touloumi G., Ramsay T., et al. Acute effects of ambient ozone on mortality in Europe and North America: results from the APHENA study. Air Qual Atmos Health. 2013;6:445–53. DOI: 10.1007/s11869-012-0180-9Peng R.D., Samoli E., Pham L., Dominici F., Touloumi G., Ramsay T., et al. Acute effects of ambient ozone on mortality in Europe and North America: results from the APHENA study. Air Qual Atmos Health. 2013;6:445–53. DOI: 10.1007/s11869-012-0180-9Hollingsworth J., Kleeberger S.R., Foster W.M. Ozone and pulmonary innate immunity. Proc Am Thorac Soc. 2007;4:240–6. DOI: 10.1513/pats.200701-023AWHollingsworth J., Kleeberger S.R., Foster W.M. Ozone and pulmonary innate immunity. Proc Am Thorac Soc. 2007;4:240–6. DOI: 10.1513/pats.200701-023AWSrebot V., Gianicolo E.A., Rainaldi G., Trivella M.G., Sicari R. Ozone and cardiovascular injury Cardiovasc Ultrasound. 2009;7:30. DOI: 10.1186/1476-7120-7-30Srebot V., Gianicolo E.A., Rainaldi G., Trivella M.G., Sicari R. Ozone and cardiovascular injury Cardiovasc Ultrasound. 2009;7:30. DOI: 10.1186/1476-7120-7-30Kotelnikov S.N., Stepanov E.V., Ivashkin V.T. Ozone Concentration in the Ground Atmosphere and Morbidity during Extreme Heat in the Summer of 2010. Doklady Biological Sciences. 2017;473:1–5. DOI: 10.1134/S001249661702010Kotelnikov S.N., Stepanov E.V., Ivashkin V.T. Ozone Concentration in the Ground Atmosphere and Morbidity during Extreme Heat in the Summer of 2010. Doklady Biological Sciences. 2017;473:1–5. DOI: 10.1134/S001249661702010Kotelnikov S.N., Stepanov E.V., Ivashkin V.T. Aboveground Ozone Concentration and the Health Status in Various Age Groups of Muscovites in Summer 2010. Izvestiya. Atmospheric and Oceanic Physics. 2019;55(11):1602–13. DOI: 10.1134/S0001433819110070Kotelnikov S.N., Stepanov E.V., Ivashkin V.T. Aboveground Ozone Concentration and the Health Status in Various Age Groups of Muscovites in Summer 2010. Izvestiya. Atmospheric and Oceanic Physics. 2019;55(11):1602–13. DOI: 10.1134/S0001433819110070Ивашкин В.Т., Котельников С.Н., Степанов Е.В. Возможное усиление тяжести протекания COVID-19 за счет cочетанного действия вируса Sars-CoV-2 и озона при сезонном повышении содержания озона в приземной атмосфере. Экология и жизнь. 2020. URL: http://www.ecolife.ru/zhurnal/articles/51434/Ivashkin V.T., Kotelnikov S.N., Stepanov E.V. Possible increase in the severity of COVID-19 due to the combined action of the Sars-CoV2 virus and ozone with a seasonal increase in ozone content in the surface atmosphere, Ecology and Life. 2020 (In Russ.). URL: http://www.ecolife.ru/zhurnal/articles/51434/URL: https://www.rospotrebnadzor.ru/region/korono_virus/epid.phpURL: https://www.rospotrebnadzor.ru/region/korono_virus/epid.phpAndreev V.V., Arshinov M.Yu., Belan B.D., Davydov D.K., Elansky N.F., Stepanov E.V., et al. Surface Ozone Concentration over Russian Territory in the First Half of 2020. Atmos Oceanic Opt. 2020;33(6):671–81. DOI: 10.1134/S1024856020060184Andreev V.V., Arshinov M.Yu., Belan B.D., Davydov D.K., Elansky N.F., Stepanov E.V., et al. Surface Ozone Concentration over Russian Territory in the First Half of 2020. Atmos Oceanic Opt. 2020;33(6):671–81. DOI: 10.1134/S1024856020060184Andreev V.V., Arshinov M.Yu., Belan B.D., Belan S.B., Davydov D.K., Demin V.I., et. al. Surface Ozone Concentration in Russia in the Second Half of 2020. Atmos Oceanic Opt. 2021:34(4):347–56. DOI: 10.1134/S1024856021040035Andreev V.V., Arshinov M.Yu., Belan B.D., Belan S.B., Davydov D.K., Demin V.I., et. al. Surface Ozone Concentration in Russia in the Second Half of 2020. Atmos Oceanic Opt. 2021:34(4):347–56. DOI: 10.1134/S1024856021040035СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания». Утвержден постановлением № 2 Главного государственного санитарного врача Российской Федерации 28.01.2021. 1142 с. URL: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001202102030022SanPiN 1.2.3685-21 “Hygienic standards and requirements for ensuring the safety and (or) harmlessness of environmental factors for humans". Approved by Resolution No.2 of the Chief State Sanitary Doctor of the Russian Federation on 28.01.2021. 1142 p. (In Russ.). URL: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001202102030022

The authors declare that there are no conflicts of interest present.