Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Гигиеническая оценка процессов транслокации металлов и их соединений биологические среды человека из объектов окружающей среды в биологические среды человека Фролова Елена Геннадьевна

Гигиеническая оценка процессов транслокации металлов и их соединений биологические среды человека из объектов окружающей среды в биологические среды человека
<
Гигиеническая оценка процессов транслокации металлов и их соединений биологические среды человека из объектов окружающей среды в биологические среды человека Гигиеническая оценка процессов транслокации металлов и их соединений биологические среды человека из объектов окружающей среды в биологические среды человека Гигиеническая оценка процессов транслокации металлов и их соединений биологические среды человека из объектов окружающей среды в биологические среды человека Гигиеническая оценка процессов транслокации металлов и их соединений биологические среды человека из объектов окружающей среды в биологические среды человека Гигиеническая оценка процессов транслокации металлов и их соединений биологические среды человека из объектов окружающей среды в биологические среды человека Гигиеническая оценка процессов транслокации металлов и их соединений биологические среды человека из объектов окружающей среды в биологические среды человека Гигиеническая оценка процессов транслокации металлов и их соединений биологические среды человека из объектов окружающей среды в биологические среды человека Гигиеническая оценка процессов транслокации металлов и их соединений биологические среды человека из объектов окружающей среды в биологические среды человека Гигиеническая оценка процессов транслокации металлов и их соединений биологические среды человека из объектов окружающей среды в биологические среды человека Гигиеническая оценка процессов транслокации металлов и их соединений биологические среды человека из объектов окружающей среды в биологические среды человека Гигиеническая оценка процессов транслокации металлов и их соединений биологические среды человека из объектов окружающей среды в биологические среды человека Гигиеническая оценка процессов транслокации металлов и их соединений биологические среды человека из объектов окружающей среды в биологические среды человека
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Фролова Елена Геннадьевна. Гигиеническая оценка процессов транслокации металлов и их соединений биологические среды человека из объектов окружающей среды в биологические среды человека : диссертация ... кандидата медицинских наук : 14.00.07 / Фролова Елена Геннадьевна; [Место защиты: ГОУВПО "Оренбургская государственная медицинская академия"]. - Оренбург, 2008. - 126 с. : 43 ил.

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Обзор литературы 13

Глава 2. Материалы и методы исследования 46

2.1. Объект, объем, методы исследования, используемые средства 46

2.2. Статистическая обработка результатов 50

Глава 3 Гигиеническая оценка содержания металлов и их соединений в объектах внешней среды, в биологических средах организма человека 52

3.1. Гигиеническая оценка содержания металлов в воде поверхностных источников водоснабжения 52

3.2. Гигиеническая оценка содержания металлов в питьевой воде 60

3.3. Гигиеническая оценка химических поллютантов в атмосфере селитебных зон 67

3.4. Гигиеническая оценка загрязнения почвы металлами 74

3.5. Гигиеническая оценка загрязнения металлами снегового покрова 81

3.6. Гигиеническая оценка содержания металлов в продуктах питания 85

3.7. Комплексная гигиеническая оценка дозовой нагрузки металлов 92

3.8. Содержание микроэлементов в биологических средах (волосах и крови человека) 99

Глава 4 Гигиеническая оценка межсредового распределения металлов 101

Глава 5. Гигиеническая оценка риска здоровью населения 112

5.1. Уровень и структура риска здоровью населения г. Оренбурга, формируемого металлами 112

5.2. Обоснование применения концентраций металлов в биологических средах для оценки риска 119

Заключение 121

Выводы 131

Практические рекомендации 133

Список использованной литературы 134

Приложения

Введение к работе

Условия жизни населения в крупных промышленных городах являются определяющим фактором в формировании популяционного здоровья. Урбанизированные территории характеризуются наличием комплекса вредных факторов, структура и уровень которых подвержены значительным изменениям, зависящим как от производственных процессов, так и от природных условий. Среди всех факторов городской среды приоритетное значение в развитии многих патологических процессов в организме человека имеет группа металлов и их соединений. Гигиенически значимым является как избыток и дефицит, так и дисбаланс металлов в природных объектах и в организме человека, где металлы в виде различных соединений участвуют во многих жизненноважных процессах (Авцын А.П., 1995; Рахманин Ю.А., 2000).

Многие территории Российской Федерации характеризуются дефицитом тех или иных биогенных элементов. Вместе с тем развитие и функционирование большинства отраслей промышленности, особенно металлургической, химической, горнодобывающей и т.п., применение разного рода агрохимических технологических процессов в сельском хозяйстве приводят к постепенному изменению геохимического статуса региона, характеризующегося как обеднением, так и загрязнением природных сред различными химическими элементами, что ведет к формированию техногенных биогеохимических провинций (Боев В.М., 1998, 2002).

В условиях урбанизированных территорий происходит усиление процессов взаимодействия человеческой популяции с продуктами своего труда, в т.ч. оказывающими неблагоприятное влияние на окружающую среду и организм человека. Современные условия жизни населения характеризуются накоплением целого ряда химических субстратов неорганической природы в объектах окружающей среды (воде, воздухе, почве, пищевых продуктах) и опосредованно в самом организме человека (Авцын А.П., 1991; Боев В.М., Быстрых В.В., 2002). Металлы и их соединения, как эубиотики, так и ксенобиотики, переходя тонкую грань нормального взаимодействия с биологическими структурами организма, вмешиваются в основные жизнеобеспечивающие процессы на органном, клеточном и субклеточном уровнях (Скальный А.В., 1996, 2000).

Здоровье человека является основополагающим фактором при решении гигиенических проблем. Гигиеническая диагностика, как среды обитания, так и связи между воздействием факторов среды и изменениями в состоянии здоровья человека, служит основой поиска доказательных оснований неблагоприятного влияния среды на человека (Сидоренко Г.И., 1995). Многообразие прямых и опосредованных связей факторов среды и здоровья с учетом множества слабых причинных факторов, в т.ч. обладающих модифицирующим действием, значительно усложняет гигиеническую оценку среды обитания (Рахманин Ю.А., 2001).

Несмотря на большое количество исследований, остается невыясненным целый ряд вопросов, касающихся процессов транслокации металлов и их соединений в природе и человеческом организме, накопления металлов в биологических тканях, их взаимодействия друг с другом, участия металлов и их комплексов в развитии патологии. Не отработаны многие методические вопросы донозологической диагностики изменений в организме человека, способных повлечь за собой развитие патологических процессов, не разработаны гигиенические нормативы содержания химических элементов в биосредах человека, что не позволяет проводить корректную оценку риска здоровью.

Комплексный анализ содержания металлов в различных природных и биологических средах в разных антропогенных условиях позволит разработать модель взаимодействия человеческого организма с факторами среды, определить допустимый уровень риска как для монофакторов, так и для их различных комплексов. Выявление особенностей Оренбургской области в формировании антропогенной нагрузки послужит основой для разработки региональных гигиенических нормативов и обеспечит принятие рациональных и эффективных природоохранных и гигиенических мероприятий. Необходимость планируемых исследований определена постановлением Правительства РФ от 1.06.2000 г. № 426 и Региональной целевой программой «Неотложные меры по обеспечению санитарно-эпидемиологического благополучия, профилактики инфекционных и неинфекционных заболеваний на 2005-2010 г.г.». 

Статистическая обработка результатов

Полученные результаты были подвергнуты статистической обработке с определением средней арифметической величины (М), средней ошибки (т) и среднеквадратического отклонения (а). Для выявления статистически значимых различий в сравниваемых группах были использованы параметрический метод и непараметрический ранговый метод. Полученные данные считали достоверными при значениях р 0,05. Все расчеты осуществлялись с использованием персональных IBM-совместимых компьютеров в программных средах Excel, Access.

В течение всего периода наблюдений формировались электронные базы данных, что позволило корректно в последующем осуществлять их статистическую обработку.

В качестве объекта исследования был выбран самый крупный промышленный город Оренбургской области - Оренбург (517,3 тыс. жителей), анализ проводился в разрезе 4 административных районов города. Зоны наблюдения выбраны в соответствии с «Методическими указаниями по вопросам сбора, обработки и порядка представления данных об изменениях состояния здоровья населения, связанных с загрязнением окружающей среды» №3861-85. Комплексный анализ среды обитания урбанизированных территорий проводился с учетом содержания металлов (медь, цинк, железо, свинец, кадмий, никель, марганец) в атмосферном воздухе, почве, снеговом покрове, воде питьевой, воде водоемов, пищевых продуктах.

Отбор проб и анализ содержания вредных веществ в атмосферном воздухе проводился в соответствии с ГОСТ 17.2.3.01-86 и РД 52.04.186-89, использовались данные аккредитованных лабораторий ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области». Данные маршрутных наблюдений включали в себя результаты исследований в 4-х административных районах г. Оренбурга. Всего в данной работе проанализированы результаты более чем 3,5 тысяч исследований воздушной среды. В качестве гигиенических нормативов использованы ПДК по ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно-допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест». Учитывая нестабильность воздушной среды для более полной оценки аэрогенного загрязнения был проведен анализ содержания вредных веществ в аккумулирующих средах (снеговом покрове и почве). Отбор проб почвы на территории г. Оренбурга проводился в соответствии с ГОСТ 17.4.4.02-84. Всего проанализировано 160 проб почвы за 2001-2006 годы, отобранных на придорожных зонах, в санитарно-защитных зонах промышленных предприятий, зонах санитарной охраны водозаборов, жилых зонах, в теплицах и в открытом грунте сельскохозяйственного назначения. Оценка степени загрязнения почвы проведена по содержанию кислоторастворимых (медь, цинк, никель, кадмий, свинец, марганец) и подвижных форм (медь, цинк, никель) металлов. Анализ проводился в соответствии с «Методическими указаниями по оценке степени опасности загрязнения почвы химическими веществами» № 4266-87, «Методическими указаниями по оценке степени загрязнения атмосферного воздуха населенных пунктов металлами по их содержанию в снежном покрове и почве» № 5174-90.

При анализе загрязнения снегового покрова проанализировано содержание меди, цинка, свинца, кадмия, марганца, никеля, всего отобрано 66 проб, проведено 396 исследований в соответствии с «Методическими рекомендациями по оценке степени загрязнения атмосферного воздуха населенных пунктов металлами по их содержанию в снежном покрове и почве» №5174-90.

Оценка качества воды водоемов - рек Урал и Сакмара проводилась по результатам исследований за период с 1990 г. по 2005 г. Отбор проб воды проводился в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51592-2000. Качество воды оценивалось на соответствие требованиям ГН 2.1.5.1315-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. Проанализировано 580 проб воды (более 4100 исследований) из 7 контрольных створов в черте г. Оренбурга. Для оценки качества питьевой воды была проведена выкопировка результатов исследования воды всех основных коммунальных и промышленных водозаборов города, а также проб из водопроводной сети 4-х районов города, отобранных в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51593-2000 за период с 1991 по 2005 г.г. Качество питьевой воды оценивалось по 7 показателям, на соответствие требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». Проанализировано 234 пробы воды (более 1600 исследований).

Анализ безопасности пищевых продуктов и продовольственного сырья проводился по результатам ретроспективной оценки с 1998 г. по 2003 г. и проведенных исследований за период с 2004 г. по 2006 г. Всего проанализировано 1540 проб по 6 показателям. Оценка проведена в соответствии с требованиями санитарно-эпидемиологических правил и нормативов СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования к безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов».

Определение содержания металлов в биологических средах проводилось с использованием атомно-абсорбционного спектрофотометра «Сатурн-ЗП». Забор крови и волос проводился в ЛПУ города у здоровых взрослых людей при проведении профилактических медицинских осмотров: в возрасте от 20 до 30 лет, не курящих, не связанных с вредными производственными факторами (офисные виды работ), всего участвовал 121 доброволец (не менее 25 человек на изучаемый район).

На основании полученных результатов проведен расчет суммарной дозовой нагрузки по металлам, определены территории повышенного риска с учетом комплексной антропогенной нагрузки в соответствии с методическими рекомендациями «Совершенствование методической схемы гигиенического прогнозирования влияния комплекса факторов окружающей среды на здоровье городского населения» (М.: МЗ РСФСР, 1990) и «Комплексное определение антропотехногенной нагрузки на водные объекты, почву, атмосферный воздух в районах селитебного освоения» - № 01-19/17-17 от 26.02.96. (М., 1996).

Оценка риска проводилась по неканцерогенным эффектам с учетом Руководства Р 2.1.10.1920-04 (Москва, 2004). Проведен качественный и количественный анализ содержания металлов в изучаемых средах. Определена структура загрязнения поллютантами атмосферного воздуха, почвы, снега, воды водоемов, питьевой воды, пищевых продуктов.

При оценке риска здоровью использовались отечественные нормативы параметров среды (ПДК, ДУ), а также референтные дозы (RfD) и концентрации (RfC) выбранных для анализа металлов. Для установления величины поступления химических веществ в организм человека в разные периоды жизни использованы нормативные показатели в соответствие с Методическими рекомендациями «Оценка дозовых рисков и допустимых лимитирующих концентраций ксенобиотиков в окружающей среде» (М.: ГКСЭН РФ, 1995). Для оценки риска здоровью проводился: - расчет коэффициента опасности (HQ) по формуле: HQ = Intake / RfD, где Intake - доза вещества (фактора), RfD - референтная доза; - расчет суммарного показателя (Hazard Index), суммация осуществлялась только для факторов, воздействующих на одни и те же органы и системы организма человека: Hazard Index (HI) = HQ, + HQ2 +...+ HQn. Сбор и анализ информации о показателях здоровья проведен в соответствии с «Порядком деятельности санитарно-эпидемиологической службы по оценке состояния здоровья населения в связи с воздействием факторов окружающей среды», утвержденным МЗ СССР 16.05.89. (М., 1989), «Методическими указаниями по вопросам сбора, обработки и порядка представления данных об изменениях состояния здоровья населения, связанных с загрязнением окружающей среды» №3861-85, методическим письмом «Организация гигиенического мониторинга отдельных показателей здоровья новорожденных в условиях различной антропогенной нагрузки» №1519 от 25.09.95. (Оренбург, 1995).

Гигиеническая оценка содержания металлов в питьевой воде

Для целей обеспечения города и пригородных поселков питьевой водой в г. Оренбурге эксплуатируется 26 водозаборных сооружений, из них наиболее крупными являются Ивановский, Ново-Сакмарский, Южно-Уральский, Открытый Уральский, Старо-Сакмарский (в настоящее время не эксплуатируется) водозаборы.

Открытый водозабор расположен в центральной части города, состоит из водоприемного колодца, соединенного с рекой Урал самотечными линиями, насосных станций, очистных сооружений, резервуаров. Остальные водозаборы являются подземными подрусловыми, инфильтрационными. Ивановский водозабор расположен севернее села Ивановка на левом берегу реки Урал, более 40 инфильтрационных скважин расположены на расстоянии 10 - 80 м. от реки, водозабор является одним из самых мощных в городе. Водоносный горизонт на глубине до 6 - 10 м. от поверхности земли представлен песчано-гравийно-галечными отложениями. Южно-Уральский водозабор расположен на юго-восточной окраине города на правом берегу Урала, состоит из подрусловых скважин глубиной 10 - 14 м., резервуаров, хлораторной и насосных станций, питается подрусловыми водами реки Урал. Ново-Сакмарский водозабор расположен на левом берегу реки Сакмара у пос. Кушкуль в северной части города. Более пяти десятка скважин пробурены в подрусловый горизонт реки Сакмара на глубину от 12 до 21 м., кроме скважин в состав водозабора входят насосные, резервуары, хлораторная. Старо-Сакмарский водозабор расположен на левом берегу реки Сакмара в северозападной части города вблизи поселка Берды. В состав водозабор включает более 10 скважин 11-12 м. глубиной, резервуары, хлораторную, насосные. Водозабор является одним из самых старых в городе. В настоящее время Старо-Сакмарский водозабор не эксплуатируется, данные об уровнях загрязнения воды использованы для ретроспективной оценки и расчета доз металлов.

Условия расположения водозаборов определяют качество воды. Водоносным горизонтом для данных водозаборов являются четвертичные отложения долин реки Урал и ее притока Сакмары без достаточно надежной почвенной защиты, гидравлически водозаборы связаны с реками, качество воды водозаборов зависит от качества воды рек. С учетом всех водозаборов среднесуточное водопотребление составляет 250 литров на человека, отмечается существенное различие в питьевом водоснабжении от 300 до 50 литров в сутки, что указывает на разный уровень санитарного благополучия различных категорий населения.

Средние концентрации марганца с учетом всех эксплуатирующихся водозаборов в г. Оренбурге снизилось за 15 лет с 2,5 ПДК (ПДК=0,1 мг/л) до менее 0,5 ПДК (рис. 17). Наибольшая средняя концентрация марганца зарегистрирована в воде Лучевого водозабора (3,4 ПДК), Южно-Уральского (1,1 ПДК), пос. Самородово (0,7 ПДК). Максимальные концентрации марганца регистрировались в воде Южно-Уральского водозабора (2,28 мг/л), пос. Самородово (1,24 мг/л), Лучевого водозабора (1,15 мг/л), Ивановского водозабора (0,74 мг/л).

Содержание железа в питьевой воде Концентрации железосодержащих соединений в воде обусловлено как природным содержанием в воде водозаборов, так и состоянием водопроводных сетей. Обнаруженные концентрации меди и цинка в питьевой воде водозаборов значительно ниже ПДК, при динамическом наблюдении установлено увеличение содержания данных элементов в воде (рис. 20, 21). Наибольшие концентрации относительно других водозаборов отмечаются по меди в Ивановском водозаборе и в Чистых Прудах, по цинку в Открытом Уральском водозаборе, в Ростошах и Ново-Сакмарском водозаборе.

Основную часть населения города (около 500 тыс.чел.) снабжают водой Ивановский, Ново-Сакмарский, Южно-Уральский, Открытый Уральский, Старо-Сакмарский водозаборы, а также водозаборы ПО «Стрела», ОПНМЗ, з-да РТИ. Суммарная нагрузка металлами питьевой воды по административным районам г. Оренбурга Наибольший уровень суммарной нагрузки металлами зарегистрирован в Центральном районе Оренбурга (рис. 23). Гигиеническая оценка водного фактора является приоритетной и значимой для установления влияния факторов среды на здоровье населения. Проведенными исследованиями была установлена зависимость уровня многих показателей питьевой воды подрусловых водозаборов от качества воды водоемов и от применяемых средств водоподготовки. Исследованиями установлены зоны с высокой антропогенной нагрузкой водного фактора, которые можно рассматривать в качестве зон риска. Разнородность антропогенной нагрузки, как во временном аспекте, так и по перечню приоритетных показателей предъявляет повышенные требования к организации мониторинга качества воды.

Гигиеническая оценка межсредового распределения металлов

На следующем этапе исследований проведена оценка межсредового распределения изучаемых металлов. Идентификация микроэлементов в объектах среды обитания выявила разный уровень суммарной нагрузки и характер распределения металлов в изучаемых средах урбанизированных территорий, что во многом может определяться степенью межсредового перехода.

Корреляционный анализ содержания металлов в исследуемых средах выявил достоверную средней силы и сильную прямую связь в содержании в разных средах меди (в 6-ти парах сравниваемых сред: «вода водоема - вода питьевая», «вода водоема — почва», «вода водоема - снег», «вода питьевая -воздух», «вода питьевая - почва», «вода питьевая - снег», «почва - снег»), цинка (в 6-ти парах: «вода водоема - вода питьевая», «вода водоема - воздух», «вода водоема - почва», «вода водоема - снег», «вода питьевая - почва», «воздух - снег») и никеля (в 3-х парах: «вода водоема - вода питьевая», «вода водоема - почва», «вода питьевая - почва»), в паре «вода водоема - вода питьевая» установлена сильная связь в содержании марганца и железа, связь в содержании свинца и кадмия между изучаемыми средами не установлена .

Корреляционный анализ содержания металлов в биологических средах (волосы, кровь) и объектах внешней среды выявил достоверную средней силы и сильную прямую связь в содержании металлов. Также установлена достоверная прямая корреляционная связь между содержанием металлов в изучаемых средах в следующих парах «медь-цинк», «медь-никель», «медь-марганец», «цинк-никель», «цинк-марганец», «никель-марганец» (табл. 16). Установленные закономерности доказывают процессы транслокации ряда металлов из внешней среды в биологические среды человека и их кумуляции в организме, тем самым указывают на возможность формирования риска здоровью на территориях с высокой антропогенной нагрузкой.

Результаты, представленные в данной главе показывают значительные различия в содержании металлов в разных наблюдаемых средах (внешних: вода, воздух, почва, снег, пищевые продукты и внутренних: волосы и кровь человека). Достоверность различий (р 0.05) позволила установить при корреляционном анализе связь и тем самым зависимость в содержании металлов во внутренней среде от внешней среды.

Металлы обладают определенной токсичностью в отношении биологических тканей и клеток и тем самым являются факторами риска здоровью человека и популяционному здоровью. Расчет неканцерогенного риска здоровью проводился в соответствии с Руководством Р 2.1.10.1920-04 (М., 2004).

Расчет уровня и анализ структуры риска здоровью населения, формируемого металлами, в целом по Оренбургу показал, что суммарный неканцерогенный риск здоровью населения составляет по разным административным районам от 22,4 до 30,1 (рис. 81).

Расчетом суммарного риска установлена структура риска по основным факторам внешней среды - источникам металлов, в структуре преобладает атмосферный воздух, на долю которого приходится 95,6 %, на долю пищевых продуктов приходится 3,7 %, питьевой воды - 0,7 %.

В структуре риска по вкладу изучаемых металлов преобладает никель и марганец, на долю которых приходится, соответственно 57,6 % и 28,8 % (рис. 82). При анализе структуры риска по районам установлены различия, указывающие на приоритетность тех или иных металлов - никеля в Ленинском и Дзержинском районах, марганца в Промышленном и Центральном районах (рис. 83).

Обоснование применения концентраций металлов в биологических средах для оценки риска

На следующем этапе работы с целью обоснования применения концентраций металлов в биологических средах в оценке риска здоровью человека был проведен сравнительный анализ содержания металлов в крови и волосах с уровнем риска здоровью, формируемого данным металлом при комплексном его поступлении из внешней среды.

Факт наличия зависимости в системе «окружающая среда биологические среды - риск здоровью» позволил создать математические модели и рассчитать ориентировочные уровни содержания металлов (ОУМ). Построенные модели в отношении меди и никеля позволили установить их приемлемый уровень в крови (ОУМ): для никеля 0,09 мкг/г, для меди 0,74 мкг/г, характеризующий приемлемый уровень риска - менее «1» при суммарном воздействии металла (рис. 86). Превышение ОУМ будет свидетельствовать о факте проживания конкретного наблюдаемого человека в условиях повышенного риска по данным металлам.

Установленные ориентировочные уровни металлов могут быть использованы при проведении социально-гигиенического мониторинга для ориентировочной оценки уровней неканцерогенного риска здоровью.

Урбанизированные территории характеризуются наличием комплекса вредных факторов, структура и уровень которых подвержены значительным изменениям, зависящим как от производственных процессов, так и от природных условий. Среди всех факторов городской среды приоритетное значение в развитии многих патологических процессов в организме человека имеет группа металлов и их соединений. Гигиенически значимым является как избыток и дефицит, так и дисбаланс металлов в природных объектах и в организме человека, где металлы в виде различных соединений участвуют во многих жизненноважных процессах (Авцын А.П., 1995; Рахманин Ю.А., 2000). Развитие и производственная деятельность большинства отраслей промышленности, особенно металлургической, химической, горнодобывающей, применение разного рода агрохимических технологических процессов в сельском хозяйстве приводят к постепенному изменению геохимического статуса региона, характеризующегося как обеднением, так и загрязнением природных сред различными химическими элементами, что ведет к формированию техногенных биогеохимических провинций (Боев В.М., 1998, 2002).

В условиях урбанизированных территорий происходит усиление процессов взаимодействия человеческой популяции с продуктами своего труда, в т.ч. оказывающими неблагоприятное влияние на окружающую среду и организм человека. Современные условия жизни населения характеризуются накоплением целого ряда химических субстратов неорганической природы в объектах окружающей среды (воде, воздухе, почве, пищевых продуктах) и опосредованно в самом организме человека (Авцын А.П., 1991; Боев В.М., Быстрых В.В., 2002). Металлы и их соединения, как эубиотики, так и ксенобиотики, переходя тонкую грань нормального взаимодействия с биологическими структурами организма, вмешиваются в основные жизнеобеспечивающие процессы на органном, клеточном и субклеточном уровнях (Скальный А.В., 1996, 2000).

Несмотря на большое количество исследований, остается невыясненным целый ряд вопросов, касающихся процессов транслокации металлов и их соединений в природе и человеческом организме, накопления металлов в биологических тканях, их взаимодействия друг с другом, участия металлов и их комплексов в развитии патологии. Не отработаны многие методические вопросы донозологической диагностики изменений в организме человека, способных повлечь за собой развитие патологических процессов, не разработаны гигиенические нормативы содержания химических элементов в биосредах человека, что не позволяет проводить корректную оценку риска здоровью. Перечисленный круг нерешенных вопросов определил актуальность и составил цель и задачи настоящей работы

Анализ суммарной нагрузки загрязняющих веществ в воде водоемов по результатам исследований в 7-ми контрольных створах выявил больший ее уровень в реке Урал по сравнению с рекой Сакмара. По результатам оценки пространственной динамики уровней загрязнения металлами воды водоемов в городской черте, установлено, что содержание железа в воде реки Сакмара значительно ниже, чем в Урале, что определило низкий уровень данных показателей в Урале после слияния обеих рек, в тоже время очевидно нарастание концентраций железа в воде реки Урал в черте города. Исходное содержание меди (до города) в воде реки Сакмара существенно меньше, чем в Урале. Вместе с тем, если изменение концентраций меди в Урале незначительно, то в Сакмаре происходит увеличение показателя в городской черте почти в 1,5 раза, что указывает на наличие источников сброса стоков, загрязненных соединениями меди в городе. Концентрации цинка в воде рек увеличивается в городской черте как в Сакмаре, так и в Урале и снижается до минимальных уровней после слияния рек за городской территорией.

Содержание никеля в воде Урала изменяется незначительно и находится на низком уровне. В Сакмаре концентрации никеля значительно увеличиваются по течению реки в черте города. Содержание марганца в воде реки Сакмара - ниже предела обнаружения применяемой методики, в Урале отмечается увеличение его содержания в черте города и снижение после слияния рек.

Анализ уровней различных параметров качества воды рек Урал и Сакмара показал значительные колебания в содержании поллютантов за последние 15 лет. По содержанию железа в воде водоемов отмечается стабилизация показателя в последние годы. Анализ содержания других металлов и их соединений в воде водоемов выявил незначительное увеличение концентраций меди, цинка, никеля за последние годы, по содержанию марганца отмечается снижение концентраций, как в воде Урала, так и Сакмары.

Для целей обеспечения города и пригородных поселков питьевой водой в г. Оренбурге эксплуатируется 26 водозаборных сооружений, из них наиболее крупными являются Ивановский, Ново-Сакмарский, Южно-Уральский, Открытый Уральский, Старо-Сакмарский (в настоящее время не эксплуатируется) водозаборы. Условия расположения водозаборов определяют качество воды. Водоносным горизонтом для данных водозаборов являются четвертичные отложения долин реки Урал и ее притока Сакмары без достаточно надежной почвенной защиты, гидравлически водозаборы связаны с реками. Проведенными исследованиями установлена зависимость уровня многих показателей питьевой воды подрусловых водозаборов от качества воды водоемов (медь - г = 0,43, р 0,01; цинк - г = 0,31, р 0,05; никель - г = 0,99, р 0,05; марганец - г = 0,99, р 0,01;железо - г = 0,95, р 0,01).

Средние концентрации марганца в питьевой воде снизилось за 15 лет с 2,5 ПДК (ПДК=0,1 мг/л) до менее 0,5 ПДК. Наибольшая средняя концентрация марганца зарегистрирована в воде Лучевого водозабора (3,4 ПДК), Южно-Уральского (1,1 ПДК), пос. Самородово (0,7 ПДК). Максимальные концентрации марганца регистрировались в воде Южно-Уральского водозабора (2,28 мг/л), пос. Самородово (1,24 мг/л), Лучевого водозабора (1,15 мг/л), Ивановского водозабора (0,74 мг/л). Среднее содержание свинца в питьевой воде Оренбурга находится на уровне предела обнаружения применяемых методик, максимальные концентрации 0,4 - 0,6 ПДК зарегистрированы в воде водозаборов: Старо-Сакмарский, Авиагородка, ПО «Стрела», Краснохолма, при ПДК = 0,03 мг/л. В многолетней динамике отмечается существенное снижение содержания железа в питьевой воде. Превышение ПДК железа (0,3 мг/л) зарегистрировано в воде Старо-Сакмарского, Южно-Уральского водозаборов, в пос. Самородово. Обнаруженные концентрации меди и цинка в питьевой воде водозаборов значительно ниже ПДК, при динамическом наблюдении установлено увеличение содержания данных элементов в воде. Наибольшие концентрации относительно других водозаборов отмечаются по меди в Ивановском водозаборе и в Чистых Прудах, по цинку в Открытом Уральском водозаборе, в Ростошах и Ново-Сакмарском водозаборе.

Похожие диссертации на Гигиеническая оценка процессов транслокации металлов и их соединений биологические среды человека из объектов окружающей среды в биологические среды человека