CC BY
85
ГІГІЄНА, ЕПІДЕМІОЛОГІЯ, ТА ОХОРОНА ЗДОРОВ’Я
УДК 614.77+502.521: 504.5 (477)
Ю.О. Іщєйкіна, Л.М. Швидь, В.М. Нечитайло
гігієнічна оцінка територіальних закономірностей антропогенного забруднення ґрунту і харчових
продуктів в україні
Вищий державний навчальний заклад України “Українська медична стоматологічна академія” (м. Полтава)
Полтавський обласний державний проектно-технологічний центр охорони родючості грунтів і якості продукції “Облдержродючість” (м. Полтава)
Робота є фрагментом планової теми кафедри соціальної медицини, організації охорони здоров’я та історії медицини ДонНМУ “Вивчення взаємозв’язків показників популяційного здоров’я населення та екзогенних факторів ризику екологічного, соціального та виробничого характеру в умовах урбанізованого та індустріалізованого регіону з геофізичними особливостями території” (шифр 0107и006167, термін виконання 07.2007 - 12.2010).
Вступ. Гігієнічне значення ґрунту надзвичайно велике і багатогранне [1, 2, 3]. З одного боку він є головним чинником формування природних і штучних біогеохімічних провінцій, які відіграють провідну роль у виникненні ендемічних захворювань, а з іншого боку, виступає в ролі середовища, що забезпечує циркуляцію екзогенних хімічних речовин у системі «зовнішнє середовище - людина». Ґрунт є основним елементом біосфери, де відбуваються міграція та обмін усіх хімічних елементів [4, 5, 6]. Особливе значення належить ґрунту як джерелу забруднення атмосферного повітря, води і харчових продуктів. У зв‘язку з цим, дуже актуальною є мета даної роботи - встановлення регіональних особливостей антропогенного забруднення ґрунту і продуктів харчування в Україні.
Об’єкт і методи дослідження. Забруднення ґрунту оцінювалось зі вмістом в ньому міді, марганцю, цинку, хрому, свинцю, нікелю, молібдену, кобальту, берилію, а також залишкових кількостей пестицидів. Для визначення в ґрунті концентрацій хімічних елементів використовувався напівкількіс-ний спектральний аналіз відповідно до реко-
мендацій „Спектральне визначення важких металів у біологічних матеріалах і об’єктах навколишнього середовища” (м. Москва, 1986 р.). Всього було проаналізовано біля 4480 проб ґрунту.
Рівень небезпеки ґрунту для здоров’я людини оцінювався за показником сумарного забруднення (Яс), який визначався за методикою Є.І. Гончарука.
У харчових продуктах (м’ясних, молочних, хлібобулочних, картоплі, овочах, баштанних і фруктах), вироблених з місцевої сировини, вивчався вміст важких металів, нітратів і пестицидів за загальноприйнятими методиками санітарно-гігієнічних лабораторій установ Держсаннагляду. Дослідженнями було охоплено близько 12600 проб продуктів харчування з десяти областей України.
Результати досліджень та їх обговорення. Як свідчать результати проведених досліджень, найвищий (р<0,05) вміст свинцю в орному шарі ґрунту зареєстрований у Східному (76,2-109,3мг/кг) та Південному (85,4-98,6мг/ кг) регіонах України, де він у 2,5-3,6 раза перевищує ГДК. В інших регіонах, в жодній з областей, концентрації свинцю у ґрунті не мають відхилень від гігієнічного нормативу, причому найнижчі (р<0,05) їх значення характерні для Північного регіону (2,4-3,9 мг/кг: 0,1 ГДК).
Вміст міді в ґрунтах України в цілому невеликий і в жодній з досліджених областей не перевищує гігієнічний регламент. Проте, його коливання в різних регіонах досить суттєве. Так, найвищі (р<0,05) концентрації міді в орному шарі ґрунту відмічені у Східному та Південному регіонах (0,5-0,6 ГДК), тоді як
найнижчі (р<0,05) - у Північному (0,04-0,07 ГДК) та Західному (0,04-0,1 ГДК).
Цинк порівняно широко розповсюджений в антропогенно змінених ґрунтах України, причому його вміст в орному шарі ґрунту Південного (95,6-102,3мг/кг: 2,6-2,8 ГДК) та Східного (69,5-72,1 мг/кг: 1,9 ГДК) регіонів більше ніж у 2 рази перевищує гігієнічний норматив (37,0 мг/кг), а у Центральному регіоні він коливається на рівні ГДК або трохи вище (38,6-40,1 мг/кг: 1,0-1,1гДк), Це обумовлено, головним чином, надмірним застосуванням цинкміських добрив, пестицидів та гербіцидів, а також потужнім впливом атмосферних викидів розташованих поряд промислових підприємств кольорової та чорної металургії, коксохімії, енергетики та ін. Мінімальний (р<0,05) вміст цинку зареєстрований у ґрунтах Північного регіону, де такі підприємства повністю відсутні (4,75,3 мг/кг: 0,12-0,14 ГДК).
Закономірності просторового розподілу нікелю в ґрунтах України в цілому аналогічні таким для цинку, однак існує і суттєва різниця між ними, яка полягає, насамперед, в більш високому вмісті в орному шарі ґрунту нікелю в порівнянні з цинком. Навіть в найменш (р<0,05) забруднених нікелем ґрунтах Північного і Західного регіонів його концентрації коливаються в межах 17,8-24,9 мг/кг (40-60% від гігієнічного нормативу). Найвищий (р<0,05) рівень вмісту даного важкого металу зафіксований в ґрунтах Східного (1,5-2,0 ГДК) та Південного (1,6-1,7 ГДК) регіонів, де є багато потужних джерел його надходження до екологічного середовища (підприємства кольорової та чорної металургії, хімічної, коксохімічної та машинобудівної промисловості).
Провідною закономірністю розповсюдження марганцю в ґрунтах України можна вважати статистично достовірно (р<0,05) найвищі його концентрації у Східному регіоні, де вони у 1,2-1,3 раза перевищують встановлений гігієнічний норматив (1500 мг/ кг). Це можна пояснити тим, що саме на його території знаходиться найбільша кількість підприємств чорної металургії - головного джерела викидів марганцю в навколишнє середовище. У ґрунтах всіх інших регіонів України вміст цього металу не перевищує ГДК і коливається від 0,2 ГДК (Північний регіон) до 0,5-0,8 ГДК (Південний регіон).
Хром відноситься до важких металів, достатньо широко розповсюджених в ґрунтах нашої держави. Це є наслідком, з одного боку, його високого природного вмісту в геологічних породах, а з другого - повсюдним поширенням антропогенних джерел надходження даного елементу до навко-
лишнього середовища (промисловість, енергетика, транспорт, сільське господарство). На відміну від інших важких металів, максимальні (р<0,05) концентрації хрому, які знаходяться на рівні або вище ГДК, характерні для ґрунтів не тільки Східного (1,0-1,4 ГДК), але й Центрального (0,9-1,0 ГДК) регіону. В орному шарі ґрунту інших регіонів України вміст хрому не перевищує встановлений гігієнічний регламент і коливається від 0,4 ГДК (Західний регіон) до 0,8 ГДК (Південний регіон). Кобальт, берилій та молібден відносяться до металів, вміст яких в жодній з проаналізованих областей України не перевищує гігієнічний норматив. Це пов’язано, ймовірно, з тим, що природні концентрації даних металів в ґрунтах України досить низькі, до того ж антропогенні джерела їх надходження до довкілля не є поширеними в жодному з регіонів нашої держави (кольорова металургія). Найнижчий вміст усіх трьох вищенаведених металів зафіксований в ґрунтах регіонів, відносно благополучних в екологічному відношенні
- Північному (0,3 ГДК) та Західному (0,05-
0,3 ГДК), а найвищий - в регіонах з високим рівнем антропопресії - Східному (0,1-0,4 ГДК) і Південному (0,1-0,4 ГДК).
Аналізуючи в цілому рівень забруднення ґрунтів України важкими металами, необхідно констатувати, що він є найвищим в Донецькій, Одеській, Херсонській та Харківській областях. Питома вага аналізів хімічного складу ґрунту з перевищенням ГДК за важкими металами коливається на цих територіях від 31,9% до48,7%. Меншсуттєвий рівень забруднення ґрунту характерний для Центрального регіону (18,6-19,0%) і найнижчий - для Північного (5,3-6,0%) та Західного (5,5-7,2%).Дещо інші закономірності встановлені при оцінці рівня забруднення ґрунту залишковими кількостями пестицидів. Найбільша (р<0,05) питома вага аналізів його хімічного складу, які не відповідають гігієнічним вимогам за вмістом пестицидів, зареєстрована в найважливіших регіонах сільськогосподарського виробництва з високим ступенем хімізації землеробства
- в Південному (21,8-26,3%) та Центральному (12,4-15,1%). Найнижчий (р<0,05) рівень даного показника зафіксований в регіонах, де землеробство менш розвинене і відіграє не таку важливу роль, особливо в порівнянні з тваринництвом: у Північному (5,8-6,9%) та Західному (4,7-5,2%).
Підводячи підсумки гігієнічній оцінці якості ґрунтів України за показниками хімічного забруднення, необхідно зазначити, що досліджені ксенобіотики, поряд з накопиченням в даному середовищі,
справляють сполучену та комбіновану дію на організм людини. У зв’язку з цим був проведений аналіз сумарного забруднення ґрунтів різних регіонів України, результати якого довели, що припустимий рівень небезпеки ґрунтів для здоров’я людини існує в обох областях Північного регіону (Житомирській та Чернігівській) і в одній
- Західного (Волинська область). Більш забрудненими виявилися ґрунти Львівської області (Західний регіон) та областей Центрального регіону (Вінницької та Черкаської)
- для них визначений помірно небезпечний рівень. Нарешті, найзабрудненіші ґрунти Східного і Південного регіонів мають найвищий (небезпечний) рівень небезпеки для здоров’я населення. З метою встановлення розміру популяційного ризику для здоров’я мешканців окремих регіонів України за фактором хімічного забруднення ґрунту, а також визначення територій нашої держави, де цей фактор є пріоритетним у формуванні онкогінекологічної патології населення, нами був проведений медико-картографічний аналіз. Результати його представлені на рис.
1. Як видно з рис. 1, у найвищу квінту К5 увійшли Одеська, Херсонська, Запорізька, Донецька та Харківська області, де від 72,0% до 95,3 % жителів мешкають на територіях з надмірно високим ступенем хімічного забруднення ґрунту (питома вага аналізів його хімічного складу з перевищенням ГДК більша 50%). Найменша частка населення, що мешкає в аналогічних умовах довкілля, зафіксована в Західному (Закарпатська,
Львівська, Івано-Франківська та Волинська) і частково Північному (Чернігівська область) регіоні. Крім цього, можна констатувати провідну територіальну закономірність рівня якості ґрунтів за показником хімічного забруднення: ступінь хімічного забруднення ґрунту і, відповідно, питома вага населення, що від цього потерпає, поступово зменшується з півдня і сходу на північ і захід України.
Продукти харчування. Одним з провідних шляхів проникнення шкідливих хімічних сполук, в тому числі кардіотоксичних, в організм людини є їжа, забруднена цими речовинами [6]. Показником, який адекватно відображає ступінь хімічного забруднення харчових продуктів, є питома вага їх аналізів, які не відповідають гігієнічним вимогам за хімічним складом. Додаткову інформацію про причини даного явища надає показник територіального навантаження агропромислових ксенобіотиків (пестицидів і мінеральних добрив). Результати гігієнічної оцінки стану хімічного забруднення харчових продуктів, вироблених з місцевої сировини, проведеної в різних регіонах України у період з 1989-2008 р.р. за вищенаведени-ми показниками, показали, що найбільш (р<0,05) забруднені важкими металами продукти харчування споживають мешканці Східного (12,9-15,6% аналізів продуктів, що перевищують гігієнічні регламенти за вмістом важких металів) та Південного (11,712,8%) регіонів України, а найменш (р<0,05) забруднені - жителі Західного (3,9-4,0%) і Північного (5,6-6,2%) регіонів.
Середньоукраїнський показник - 30,7%ооо
Рис. 1. Питома вага населення, що проживає в умовах довкілля, несприятливих за рівнем хімічного забруднення ґрунту (питома вага аналізів ґрунту з перевищенням ГДК більша 50,0%).
Майже аналогічні закономірності встановлені й у відношенні до пестицидів, крім того, що максимальний рівень контамінації ними продуктів харчування зафіксований не в Східному (8,5-10,3%), а в Південному (14,6-15,8%) регіоні. Зовсім інші регіональні особливості визначені при дослідженні контамінації продуктів харчування нітратами. Як свідчать результати наших досліджень, найбільш (р<0,05) забруднені цими ксенобіотиками продукти споживають мешканці Західного (9,012,8% аналізів з перевищенням регламентів) і Центрального (10,7-11,8%) регіонів, що, можливо, пов’язане із специфікою сільськогосподарського виробництва на даних територіях (вирощування цукрових буряків, овочівництво - тобто культури, які потребують постійного внесення до ґрунтів великих кількостей мінеральних (передусім азотних) і органічних добрив), а також фізико-хімічними властивостями ґрунтів. Така наша думка знайшла своє підтвердження при аналізі територіального навантаження мінеральних добрив. Найвищі (р<0,05) його значення зареєстровані в Північному (218,3226,5 кг/га/рік), Центральному (216,5-225,9
кг/га/рік) регіонах, до того ж відомо, що південні каштанові чорноземи більш здатні утилізувати залишкові кількості азотних добрив, тоді як бідніші на гумус ґрунти Полісся і Лісостепу не мають таких властивостей. Крім цього, звертає на себе увагу те, що абсолютно у всіх проаналізованих областях України територіальне навантаження мінеральних добрив перевищує гігієнічний норматив (від 1,1 до 1,7 разів).
Територіальне навантаження пестицидів, навпроти, максимальне у Південному регіоні (7,9-8,0 кг/га/рік: 2,2 ГДР), трохи менше воно у Центральному (5,6-6,0 кг/га/рік: 1,7-1,8 ГДР) і Східному (4,3-4,8 кг/га/рік: 1,2-1,3 кг/ га/рік) регіонах. Мінімальні (р<0,05) значення цього показника зафіксовані в Північному та Західному регіонах (2,0-2,8 кг/га/рік: 0,70,8 ГДР).
Проведений після цього медико-картографічний аналіз дозволив розподілити всі адміністративні території України за ступенем небезпеки для населення продуктів харчування, вироблених з місцевої сировини, а також визначити питому вагу населення, що потерпає від їх надмірного хімічного забруднення (рис. 2).
Рис. 2. Питома вага населення, що проживає в умовах довкілля, несприятливих за рівнем хімічного забруднення харчових продуктів (питома вага аналізів продуктів харчування з перевищенням ГДК більша 15,0%).
Аналіз рис.2 показує, що до групи областей з максимальним рівнем ксенобіо-тичної контамінації продуктів харчування (К5) увійшли чотири південних (Одеська, Миколаївська, Херсонська, Запорізька) і одна східна (Донецька) область: від 52,6% до 73,1% їх мешканців споживають харчові
продукти, надмірно контаміновані шкідливими хімічними речовинами (більше 15,0% аналізів з перевищенням ГДК). Відносно благополучними у цьому відношенні можна вважати п’ять західних областей - Закарпатська, Львівська, Івано-Франківська, Волинська та Рівненська (3,2-5,6%). Загальною
територіальною закономірністю хімічного СпиСок ліТЕрАТури
забруднення харчових пpoдуKTІв, за наши- і. Агарков В.И. Атлас гигиенических характеристик эко-
ми даними, є зменшення цього показника з логической среды Донецкой области / В.И.Агарков,
південного сходу на північний захід України. С 140Рищенко’ ВП. Грищенк° - Донецк: Донеччина, 2ооі.
Басюк В.Г. Состояние окружающей среды и уровень здо-
Висновки. Таким чином, одержані нами 2
результати свідчать про суттєву відмінність ровья населения Украины до и после аварии на Черно-
хімічного складу ґрунтів та продуктів харчу- быльской АЭС / В.Г.Басюк, Б.П. Сучков // Гигиена и сани-
вання в різних регіонах нашої держави. Най- „ тария. - 1997 - № 5 - с.22-25.
„ ^ . .. - 3. Дренькало М.М. Проблеми охорони довкілля від за-
вищий ступінь їх техногенного забруднення бруднення токсичними промисловими відходами / М.М.
відмічається на Сході та Півдні України, а Дренькало // Довкілля та здоров’я. - 1998. - № 1. - С. 62-
найнижчий на Півночі та Заході. 63.
тг „ .4. Агарков В.И. Болезни системы кровообращения среди
Перспективи подальших досліджень. иаселения урбанизированного региона / В.И. Агарков,
Визначені нами закономірності просторо- С.В.Грищенко, В.П.Коровина - Донецк: Норд-Пресс,
вого розподілу ксенобіотиків в ґрунті та 2004. - 166с.
продуктів харчування мають бути в подаль- 5. Горішна ОВ. Екологія ДОвкІлл? і стан ЗД.аров’я дітей.. Ан. . . ... тропогенна дія нітратів / О.В. Горішна // Перинатологія та
шому використані при оцінці детермінації педіатрія. - 2001. - № 1. - С. 60-64.
рівнів серцево-судинної захворюваності насе- 6. Сердюк А.М. Навколишнє середовище і здоров’я населення геохімічними чинниками. лення україни / a.ivi. Сердюк // Довкілля та зд°р°в’я. -
1997.- № 2. - С.26-27.
УДК 614.77+502.521: 504.5 (477)
гигиеническая оценка территориальных закономерностей антропогенного загрязнения почвы и пищевых продуктов в украине
Іщєйкіна Ю.О., Швидь Л.М., Нечитайло В.М.
Резюме. Работа посвящена гигиенической оценке уровня антропогенного загрязнения почвы и продуктов питания в разных регионах Украины.
Установлены территориальные особенности качества почвы и пищевых продуктов, определена степень их опасности для здоровья населения, а так же территории приоритетные по данной проблеме.
Ключевые слова: гигиена, почва, пищевые продукты, загрязнения, здоровье населения.
UDC 614.77+502.521: 504.5 (477)
HYGIENIC EVALUATION OF REGIONAL PATTERNS OF ANTHROPOGENIC POLLUTION OF SOIL AND FOOD PRODUCTS IN UKRAINE
Іschejkina Y.A., Chvid L.M., Nеchitаjlо У.М.
Summary. Job posvyachena hygienic assessment of anthropogenic pollution of soil and food in different regions of Ukraine.
Established territorial characteristics of soil quality and food products, determining their level of risk to public health, as well as the territory of priority on this issue.
Key words: hygiene, soil, food, pollution health.
Стаття надійшла 17.11.2009 р.
