CC BY
114
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2013 УДК 614.77:632.95]:618.1-053.6
И.Н. Верзилина, М.И. Чурносов, В.И. Евдокимов
АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ПЕСТИЦИДОВ НА ГИНЕКОЛОГИЧЕСКУЮ ЗАБОЛЕВАЕМОСТЬ подростков в белгородской ОБЛАСТИ
ГОУ ВПО Белгородский государственный университет, 308015, Белгород
В ходе проведенного исследования установлено значимое влияние пестицидов, вносимых в пашню сельскохозяйственных угодий, на частоту гинекологической заболеваемости подростков в 21 районе Белгородской области. С увеличением пестицидной нагрузки на почву распространенность гинекологической патологии у подростков в сельских районах возрастает.
Ключевые слова: пестицидная нагрузка; корреляционный анализ; гинекологическая заболеваемость
I.N. Verzilina, M.I. Churnosov, V.I. Evdokimov - MULTIFACTORIAL ANALYSIS OF THE IMPACT OF PESTICIDES ON THE GYNECOLOGIC RATE IN ADOLESCENTS IN THE BELGOROD REGION
Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Professional Education Belgorod State National Researching University, 308015,Belgorod, Russian Federation
In the course of the performed study the significant influence of pesticides introduced into arable farmland, on the frequency of gynecological morbidity in adolescents in 21 districts of the Belgorod region was established. With increasing pesticide load on the soil the prevalence of gynecological pathology in adolescents in rural areas is raising.
Key words: pesticide load, correlation analysis, gynecological disease
В условиях сельской местности приоритетными факторами риска для здоровья населения являются пестициды, которые могут оказывать неблагоприятное воздействие на состояние здоровья не только работников, непосредственно связанных с их использованием, но и других групп населения [6]. Многолетними эпидемиологическими исследованиями установлено, что агрохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве, вызывая снижение защитных сил организма и нарушая иммунный статус, способствуют росту заболеваемости [3]. Опубликованы результаты изучения влияния пестицидов на частоту мертворождений, аномалий развития плода, невынашивания беременности, ранних токсикозов, гестозов второй половины беременности, угрозы прерывания беременности, анемии беременных, аномалий родовой деятельности [2, 5]. Изучено эмбриотоксическое и канцерогенное действие пестицидов, их влияние на генеративную функцию [1, 4]. Отмечен высокий уровень гинекологических заболеваний у женщин, контактирующих с пестицидами. Установлено негативное влияние пестицидов на состояние менструальной функции у женщин [7]. Наряду с этим в источниках литературы практически не встречается данных, полученных при изучении влияния пестицидов на гинекологическую заболеваемость подростков.
Целью настоящего исследования явилось изучение влияния пестицидов, вносимых в пашню сельскохозяйственных угодий в 21 районе Белгородской обл., на гинекологическую заболеваемость подростков.
Материалы и методы
Для оценки характера и динамики применения пестицидов в регионе использованы данные областной станции защиты растений о внесении пестицидов в почву в 21 сельском районе Белгородской обл. в динамике за 12 лет (19972008). Расчет территориальных нагрузок доминирующих агрохимикатов производили с учетом посевных площадей районов, а также объемов внесения препаратов (в граммах
Верзилина Ирина Николаевна (Verzilina Irina Nikolaevna), e-mail: konsgk@ya.ru.
на 1 га). Всего изучено 14 наиболее часто используемых пестицидов, применяемых в Белгородской обл. на протяжении изучаемого периода.
Материалами для исследования гинекологической заболеваемости подростков послужили данные официальной отчетности (форма № 12 «Сведения о числе заболеваний, зарегистрированных у больных, проживающих в районе обслуживания лечебного учреждения») акушерско-гинекологической службы департамента здравоохранения и социальной защиты населения Белгородской обл., которые включали сведения о расстройствах менструального цикла и инфекциях, передавающихся половым путем, у подростков. Кроме того, нами были изучены следующие нозологические формы: доброкачественные образования яичников, сальпингит и оофорит, эрозия и/или эктропион шейки матки, беременность, роды и послеродовой период. Частоту гинекологических заболеваний у подростков рассчитывали в соответствии с методическими подходами, изложенными в справочноинформационных материалах службы охраны матери и ребенка (на 100 000 девушек 15-17-летнего возраста) [8].
Статистическую обработку материала осуществляли с помощью пакета программ Statistica и Microsoft Excel. В работе использован корреляционный, кластерный, дисперсионный и регрессионный анализ.
результаты и обсуждение
Анализ суммарного объема использования пестицидов на посевных площадях в сельских районах Белгородской области за период 1997-2008 гг. показал, что средняя территориальная нагрузка средств защиты растений на пашню составила 884,91 ± 8,39 г/га. В структуре применяемых средств защиты растений преобладают (74,6%) гербициды - 659,79 г/га. Следующие ранговые места занимают протравители семян - 123,40 г/га (13,9%), десиканты - 54,68 г/га (6,2%), инсектициды - 24,45 г/га (2,8%), фунгициды - 22,59 г/га (2,6%).
При изучении 14 наиболее часто используемых пестицидов установлено, что пестицидная нагрузка на почву региона составляет 47,96 г/га, фронтьера оптима -45,31 г/га, фенорама - 43,52 г/га, бурефена - 26,43 г/га,
67
[гиена и санитария 2/2013
харнеса - 24,12 г/га, раундана - 17,51 г/га, агритокса -14,05 г/га, раксила - 11,32 г/га, альто супер - 9,05 г/га, винцита - 5,07 г/га, скора - 4,87 г/га, фундазола - 4,58 г/га, кинмикса - 4,15 г/га.
Изучение динамики использования различных групп средств химической защиты растений показало, что за период 1997-2008 гг. применение фунгицидов возросло в 2,39 раза (17,32 и 41,31 г/га соответственно; р < 0,001), десикантов - в 1,6 раза (38,68 и 62 г/га соответственно; р < 0,001), гербицидов - в 1,15 раза (644,47 и 741,2 г/га соответственно; р < 0,001). Установлено уменьшение применения протравителей семян в 1,97 раза (155,02 и 78,51 г/га соответственно; р < 0,001). Для инсектицидов четкой тенденции в динамике не выявлено (25,87 и 24,76 г/га соответственно; р > 0,05).
При исследовании общей пестицидной нагрузки на пашню в 21 сельском районе Белгородской обл. установлена значительная изменчивость этого показателя: от 596,44 г/га в Прохоровском районе до 1199 г/га в Борисовском районе. Таким образом, размах колебаний общей нагрузки пестицидов по районам области составил 2,01 раза (р < 0,001).
Анализ территориального варьирования структуры пе-стицидной нагрузки в сельских районах области, проведенный с помощью кластерного анализа, выявил 2 группы кластеров (см. рисунок). В первый кластер входит 12 сельских районов Белгородской обл. (57,1% всех анализируемых районов): Прохоровский (объем общей территориальной нагрузки на пашню составляет 596,44 г/га), Корочанский (635,64 г/га), Новооскольский (647,98 г/га), Ровеньский (661,21 г/га), Красненский (707,43 г/га), Красногвардейский (715,10 г/га), Валуйский (758,50 г/га), Губкинский (763,07 г/га), Старооскольский (818,21 г/га), Грайворонский (830,97 г/га), Чернянский (842,19 г/га), Ракитянский (844,22 г/га). Общая пестицидная нагрузка в этой группе колебалась от 596,44 до 844,22 г/га при среднем значении 735,08 г/га. Во второй кластер вошло 9 районов области (42,9% анализируемых районов): Волоконовский (933,13 г/га), Белгородский (1030,35 г/га), Алексеевский (1048,9 г/га), Шебекинский (1066,44 г/га), Вейделевский (1091,58 г/га), Яковлевский (1085,97 г/га), Краснояружский (1122,75 г/га), Ивнянский (1123,68 г/га), Борисовский (1199,62 г/га). Общая территориальная пестицидная нагрузка на пашню в этой группе районов варьировала от 933,13 до 1199,62 г/га (при среднем значении 1084,74 г/га). Различия объемов пе-стицидной нагрузки в двух группах районов статистически достоверны (р < 0,001).
Проведенное исследование структуры общей территориальной пестицидной нагрузки в двух кластерах районов Белгородской обл. установило следующее. Во-первых, в районах как 1-й, так и 2-й группы первые ранговые места занимают гербициды (72,2 и 76,7% соответственно), протравители семян (16,7 и 11,4%) десиканты (7,1 и 5,3%). Во-вторых, в районах 2-й группы (высокая пестицидная нагрузка) по сравнению с районами 1-й группы (низкая пе-стицидная нагрузка) достоверно больше объем использования по четырем из пяти изученных групп средств химической защиты растений. Максимальные различия объемов применения отмечены для фунгицидов (в 3,06 раза; р < 0,001), инсектицидов (в 2,06 раза; р < 0,001), гербицидов (в 1,57 раза;р < 0,001; табл. 1). В-третьих,
17 14 12 11 15 10 16 19 7 18 8 4 3 21 20 13 9 5 6 2 1
Дендрограмма территориальной вариабельности объемов применения пестицидов в 21 районе Белгородской обл.
1 - Алексеевский; 2 - Белгородский; 3 - Борисовский; 4 - Валуйский; 5 -Вейделевский; 6 - Волоконовский; 7 - Грайворонский; 8 - Губкинский; 9 - Ивнянский; 10 - Корочанский; 11 - Красненский; 12 - Красногвардейский; 13 - Краснояружский; 14 - Новооскольский; 15 - Прохоровский; 16 - Ракитянский; 17 - Ровеньский; 18 - Старооскольский; 19 - Чернянский; 20 - Шебекинский; 21 - Яковлевский
объем применения протравителей семян на посевных площадях двух групп районов одинаков.
Изучение общей гинекологической заболеваемости подростков в Белгородской обл. за период 1997-2008 гг. показало, что в среднем она составляет 11930,38 ± 58,59 на 100 000 девушек в возрасте 15-17 лет включительно. В структуре общей гинекологической заболеваемости первые ранговые места занимают такие гинекологические заболевания, как вульвиты, вагиниты, кольпиты, вагинозы, бартолиниты и другие заболевания бактериального или грибкового происхождения, не связанные с инфекциями, передающимися половым путем (29,6%), расстройства менструальной функции (25,3%), осложнения, возникающие во время беременности, родов и послеродового периода (20,6%), сальпингит и оофорит (14,8%).
При анализе общей гинекологической заболеваемости подростков в 21 сельском районе Белгородской обл. установлена значительная изменчивость этого показателя: от 5752,65 в Валуйском районе до 17881,29 в Ракитянском районе. Таким образом, размах вариабельности гинекологической заболеваемости по районам области составил 3,11 раза (р < 0,001).
Проведенное исследование структуры гинекологической заболеваемости подростков в двух группах районов Белгородской обл. (с высокой и низкой пестицидной нагрузкой) выявило следующие особенности. Во-первых, в районах 1-й группы (с низкой пестицидной нагрузкой)
Таблица 1
Структура пестицидной нагрузки (в г/га) на посевных площадях в группах районов Белгородской обл.
Пестициды Группа сельских районов Различия в число раз, +/- р
1-я (с низкой пестицидной нагрузкой) 2-я (с высокой пестицидной нагрузкой)
Гербициды 530,83 831,75 + 1,57 < 0,001
Десиканты 52,36 57,77 +1,10 < 0,05
Инсектициды 16,80 34,66 +2,06 < 0,001
Протравители семян 123,08 123,83 1,00 > 0,05
Фунгициды 12,00 36,70 +3,06 < 0,001
Общая пестицидная на- 735,08 1084,74 +1,48 < 0,001
грузка на пашню
68
образования яичников
Расстройства менструального цикла 556,07 ± 13,56 872,35 ± 16,89 +1,57
Эрозия и/или эктропион шейки матки 2530,72 ± 25,06 3405,67 ± 27,58 +1,35
Сальпингит и оофорит 1558,91 ± 18,94 1748,06 ± 20,29 +1,18
Заболевания, передающиеся половым путем 330,75 ± 10,36 409,80 ± 11,98 + 1,24
Осложнения беременности, родов и послеродового периода 2219,90 ± 21,37 2531,81 ± 22,49 +1,14
Прочие гинекологические болезни 2509,68 ± 24,78 4762,96 ± 37,26 +1,90
Общая гинекологическая заболеваемость 9810,85 ± 56,26 13890,18 ± 61,48 + 1,42
первые три ранговых места занимают эрозия и/или эк-тропион шейки матки (25,79%), гинекологические заболевания бактериального или грибкового происхождения (25,58%), осложнения беременности, родов и послеродового периода (22,63%), тогда как в районах 2-й группы (с высокой пестицидной нагрузкой) лидирующие места занимают гинекологические заболевания бактериального или грибкового происхождения (34,29%), эрозия и/или эктропион шейки матки (24,52%), осложнения беременности, родов и послеродового периода (18,23%). Во-вторых, в районах 2-й группы (с высокой пестицидной нагрузкой) достоверно выше частота всех семи изученных форм гинекологической патологии и общей гинекологической заболеваемости. Максимальные различия отмечены по гинекологическим заболеваниям бактериального или грибкового происхождения (в 1,9 раза), расстройствам менструального цикла (в 1,57 раза), доброкачественным образованиям яичников (в 1,52 раза; табл. 2).
В результате изучения взаимосвязей между внесением в пашню пестицидов и гинекологической заболеваемостью подростков в районах Белгородской обл. (рассчитывали ранговые коэффициенты корреляции Спирмена) установлено, что общая пестицидная нагрузка на пашню и количество внесенных в пашню инсектицидов коррелируют с гинекологической заболеваемостью подростков в целом (г = 0,606, р = 0,003 и r = 0,588, р = 0,005 соответственно) и распространенностью расстройств менструального цикла у подростков (г = 0,588, р = 0,005 и r = 0,533, р = 0,009 соответственно). Кроме того, общая пе-стицидная нагрузка на пашню имеет положительные коэффициенты корреляций с осложнениями беременности, родов и послеродового периода у подростков (r = 0,447, р = 0,04) и доброкачественными образованиями яичников (г = 0,443, р = 0,04). Обнаружены значимые связи количества использованных на посевных площадях протравителей семян и распространенностью эрозии и/или эктропи-она шейки матки (г = 0,542, р = 0,01), доброкачественных
образований яичников (r = 0,643, р = 0,002), сальпингита и оофорита (г = 0,500, р = 0,02). Частота эрозии и/или эктропиона шейки матки у подростков также коррелирует с количеством внесенных в пашню инсектицидов (r = 0,479, р = 0,03).
В результате проведенного анализа влияния 14 наиболее распространенных пестицидов, применяемых для химической защиты растений в районах Белгородской обл., на распространенность гинекологической заболеваемости подростков выявлено, что пестицид раундан имеет корреляционные связи с гинекологической заболеваемостью подростков в целом (r = 0,640, р = 0,002), расстройствами менструального цикла (r = 0,597, р = 0,004), осложнениями беременности, родов и послеродового периода (r = 0,538, р = 0,01), сальпингитом и оофори-том (r = 0,470, р = 0,03) у подростков. Корреляции средней силы установлены также между гинекологической заболеваемостью подростков в целом и внесением в пашню бурефена (г = 0,695, р = 0,0004) и скора (г = 0,451, р = 0,04).
Анализ данных дисперсионного анализа показал, что общая гинекологическая заболеваемость подростков на 30,18% определяется количеством вносимого в пашню бурефена - F(1,19) = 9,64 г/га, р = 0,006.
С помощью регрессионного анализа получено уравнение множественной регрессии для прогнозирования гинекологической заболеваемости подростков в зависимости от количества внесенного в пашню бурефена: Y = 9207,077 + 103,02 • Х, где Y - прогнозируемая гинекологическая заболеваемость подростков в целом; Х -количество бурефена, вносимого в пашню (р = 0,006). Коэффициент детерминации данной модели составил: R2=0,30.
Подставляя данные по количественному внесению бурефена в пашню определенного района, можно рассчитать ожидаемую гинекологическую заболеваемость подростков в целом. Например, в Вейделевском районе внесение в пашню бурефена составило 83,61 г/га (средняя нагрузка на пашню бурефена по районам области равна 26,43 г/га). Подставляя этот показатель в уравнение множественной регрессии, получаем ожидаемую гинекологическую заболеваемость подростков в целом в Вейделевском районе: Y = 9207,077 + 103,02 • 83,61 =17820,58 (на 100 000). Фактическая гинекологическая заболеваемость подростков в целом в Вейделевском районе составляет 15 872,25 на 100 000 (общая гинекологическая заболеваемость подростков в среднем по районам области равна 11 930,38 на 100 000). Вместе с тем в Корочанском районе территориальная нагрузка бурефена на пашню составила 4,43 г/га. Подставляя этот показатель в уравнение множественной регрессии, получаем ожидаемую гинекологическую заболеваемость подростков в целом в Корочанском районе: Y = 9207,077 + 103,02 • 4,43=9663 (на 100 000). Фактическая гинекологическая заболеваемость подростков в целом в Корочанском районе составляет 8468,64 на 100 000. Таким образом, данное уравнение можно использовать для прогнозирования общей гинекологической заболеваемости подростков в зависимости от уровня внесения в пашню бурефена.
Таблица 2
Распространенность (на 100 000 девушек 15-17-летнего возраста) гинекологических заболеваний среди подростков в группах районов Белгородской обл. с разной пестицидной нагрузкой
Группа сельских районов Раз-
Гинекологические заболевания 1-я (с низкой пестицидной нагрузкой) 2-я (с высокой пестицидной нагрузкой) личия в число раз, +/- р
Доброкачественные 104,82 ± 5,31 159,44 ± 7,11 +1,52 < 0,001
< 0,001
< 0,01
< 0,001 < 0,001
< 0,001
< 0,001 < 0,001)
69
[гиена и санитария 2/2013
Частота возникновения расстройств менструального цикла у подростков на 22,34% определяется количеством вносимого в пашню бурефена - F(1,19) = 6,75 г/га, р = 0,02. Для прогнозирования возникновения у подростков расстройств менструального цикла (У) в зависимости от внесения в пашню бурефена (Х.; р = 0,02) получено следующее регрессионное уравнение: Y = 2347,588 ± 25,521 • Х.
Установлено, что частота возникновения доброкачественных образований яичников у подростков на 61,76% определялась количеством вносимого в пашню бурефена, скора, харнеса, раксила, кинмикса, альто и фенорама
- F(7,13) = 5,61 г/га, р = 0,04. Уравнение регрессии для прогнозирования возникновения доброкачественных образований яичников у подростков (У) в зависимости от внесения в пашню бурефена (Хр р = 0,002), скора (Х2, р = 0,02), харнеса (Х3, р = 0,0008), раксила (Х4, р = 0,03), кинмикса (Х р = 0,001), альто (Х р = 0,003) и фенорама (Х7, р = 0,03) имеет следующий вид: Y = 219,37 + 3,23 • Х1
- 55,69 • Х-9,12 • Х + 9,04 • Х + 25,01 • Х - 4,65 • Хл - 2,041 • Х7. Следует отметить соответствие прогнозируемых и фактических значений частоты возникновения доброкачественных образований яичников у подростков в районах Белгородской обл. Например, в Грайворонском районе прогнозируемый показатель составил 293,19 на 100 000, а фактический - 302,33 на 100 000. В Борисовском районе прогнозируемый показатель составил 220,07 на 100 000, а фактический - 217,19 на 100 000. В Волоко-новском районе прогнозируемый показатель составил 77,12 на 100 000, а фактический - 33,08 на 100 000.
Таким образом, в результате многофакторного анализа влияния на гинекологическую заболеваемость подростков пестицидной нагрузки на пашню в 21 сельском районе Белгородской обл. установлены достоверные корреляционные связи количества вносимых в пашню гербицидов, инсектицидов, фунгицидов, протравителей семян, общей пестицидной нагрузки на пашню как с распространенностью гинекологической патологии в целом у подростков, так и с частотой сальпингита и оофорита, расстройств менструального цикла, осложнений беременности, родов и послеродового периода и прочих гинекологических заболеваний у подростков. Направленность выявленных связей свидетельствует о том, что с увеличением пестицидной нагрузки на пашню частота гинекологических заболеваний у подростков возрастает. С использованием дисперсионного анализа показано, что различия пестицидной нагрузки на пашню в районах Белгородской обл. могут определять 22-62% изменчивости частоты гинекологической патологии у подростков. Получены уравнения регрессии для прогнозирования гинекологической заболеваемости подростков в целом, а также расстройств менструального цикла, доброкачественных образований яичников с учетом количества вносимых в пашню пестицидов.
Литер атура
1. Айламазян Э.К., Беляева Т.В. Общие и частные проблемы экологической репродуктологии. Журнал акушерства и женских болезней. 2003; 2: 4-10.
2. Иванов В.П., Богомазов А.Д., Королев В.А., Пахомов С.П. Вариабельность территориальных нагрузок пестицидов в Курской области и их связь с детской патологией. Экология Центрально-Черноземной области Российской Федерации (Липецк). 2002; 2: 98-100.
3. Ревич Б.А. Загрязнение окружающей среды и здоровье населения. Введение в экологическую эпидемиологию: Учебное пособие. М.: МНЭПУ; 2001.
4. Мамонтова Е.А., Тарасова Е.Н., Кузьмин М.И., Маклахлан М.С., Папке О., МамонтовА.А. Содержание стойких органических загрязнителей в грудном молоке жительниц Иркутской области. Гигиена и санитария. 2010; 1: 35-9.
5. Панина Н.К. Лабораторный контроль за остаточным количеством пестицидов в окружающей среде. Гигиена и санитария. 2010; 3: 77-80.
6. Ревич Б.А., Шелепчиков А.А. Загрязнение окружающей среды стойкими органическими загрязнителями и здоровье населения. Гигиена и санитария. 2008; 4: 26-32.
7. Сивочалова О.В., Денисов Э.И. Оценка риска нарушений репродуктивного здоровья работниц при воздействии токсических веществ. Журнал акушерства и женских болезней. 2000; 3: 31-2.
8. Справочно-информационные материалы службы охраны здоровья матери и ребенка в 2007 г. М.: Министерство здравоохранения и социального развития Российской Федерации; 2008.
Reference s
1. Ajlamazjan Je.K., Beljaeva T. V. Common and private problems of an ecological reproduktologiya. Zhumal akusherstva i zhen-skih boleznej. 2003; 2: 4-10. (in Russian).
2. Ivanov V.P., Bogomazov A.D., Korolev V.A., Pahomov S.P. Variability of territorial loadings of pesticides in Kursk region and their communication with children’s pathology. Ecology of the Central Chernozem region of the Russian Federation (Lipeck). 2002; 2: 98-100. (in Russian).
3. Revich B.A. Environmental pollution and population health. Introduction in ecological epidemiology: Manual. Moscow.: MN-JePU; 2001. (in Russian).
4. MamontovaE.A., TarasovaE.N., Kuz’minM.I., MaklahlanM.S., Papke O., Mamontov A.A. The maintenance of resistant organic pollutants in chest milk of inhabitants of the Irkutsk region. Gigiena i sanitarija. 2010; 1: 35-9. (in Russian).
5. Panina N.K. Laboratory control of residual quantity pesticides in environment. Gigiena i sanitarija. 2010; 3: 77-80. (in Russian).
6. Revich B.A., Shelepchikov A.A. Environmental pollution by resistant organic pollutants and population health. Gigiena i sanitarija. 2008; 4: 26-32. (in Russian).
7. Sivochalova O.V., Denisov Je.I. Assessment of risk of violations of reproductive health of workers at influence of toxic substances. Zhurnal akusherstva i zhenskih boleznej. 2000; 3: 31-2. (in Russian).
8. Reference-information materials of security service of health of mother and the child in 2007. Moscow: Ministry of Health and Social Development of the Russian Federation; 2008. (in Russian).
Поступила 15.03.12
70
