CC BY
15
Вопросы региональной экологии
А.Б. Косолапое,
доктор медицинских наук, профессор кафедры организации предпринимательской деятельности ДВГАЭУ;
Л.В. Транковская,
кандидат медицинских наук, ассистент кафедры гигиены труда ВГМУ;
В.Н. Лучанинова,
профессору зав. кафедрой педиатрии ВГМУ
БИОИВДИКАЦИОННАЯ ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ В КРУПНОМ ПРОМЫШЛЕННОМ ГОРОДЕ
Установлены статистически значимые различия в содержании микроэлементов (РЬ, Сс1 Мп, Си) в волосах детей, проживающих на территориях, характеризующихся различным уровнем геохимического загрязнения природных сред. Выявлены существенно более высокие концентрации микроэлементов в волосах детей, проживающих в районах с опасным уровнем загрязнения природных сред по сравнению с проживающими в районе с допустимым уровнем загрязнент. У 51,6 % обследованных детей г. Владивостока был превышен физиологический уровень биоконцентрации 1-5 химических элементов. У 35,1 % детей обнаружено повышенное содержание в волосах 2-5 микроэлементов. Сделан вывод, что дети современного города представляют группу повышенного риска по развитию техногенных полигипермикроэлементозов.
Одна из важнейших причин неблагоприятного изменения окружающей среды в современном городе - загрязнение ее микроэлементами. С этой точки зрения крупные индустриальные города представляют собой экстремальные зоны обитания. Микроэлементное загрязнение окружающей среды приводит к избыточному поступлению химических элементов в организм человека, что обусловливает развитие техногенных полигипермикроэлементозов [9]. При этом одними из наиболее опасных микроэлементов считаются тяжелые металлы (Сс1, РЬ, Аз, Ве и др.). Это связано с их значительной распространенностью, устойчивостью во внешней среде, политропностью действия, выраженными кумулятивными свойствами. Металлы воздействуют практически на все системы организма, а присущие многим из них эмбриотоксический, гонадотропный, мутагенный эффекты ведут к отдаленным последствиям, выраженным в нарушении процессов размножения [1]. Особенно неблагоприятно воздействие избытка микроэлементов на детский организм, так как дети бо-
лее склонны к их накоплению. Они находятся ближе к земле, снегу, растениям, которые аккумулируют токсические элементы. Кроме того, растущий организм характеризуется рядом особенностей, повышающих его чувствительность к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды [2].
Доказано, что микроэлементный состав волос объективно отражает степень накопления химических элементов в организме человека и в окружающей среде [6,10]. Это позволяет проводить экологическую оценку территории путем определения накопления микроэлементов в наиболее доступных для анализа биологических объектах. Такой метод получил название биоиндикационного. Он сравнительно дешев, позволяет исследовать значительные территории, проводить динамические наблюдения.
С целью оценки уровней накопления микроэлементов в организме нами обследовано 225 детей г. Владивостока в возрасте от 3 до 14 лет из всех административных районов города, кроме Первомайского. Выбор дошкольных образовательных учреждений и школ произведен на основе анализа "Карты оценки экологического состояния Владивостока" (А.И. Бураго, С .А. Шлыков, 1995), дающей представление об уровнях накопления химических элементов в природных средах на территории города.
Химические элементы могут выполнять роль индикаторов техногенного воздействия на окружающую среду. Известно, что суммарный показатель загрязнения почв комплексом металлов отражает дифференциацию загрязнения воздушного бассейна городов не только металлами, но и другими, наиболее распрос граненными ингредиентами (пыль, окись углерода, окислы азота, сернистый ангидрид) [5, 7].
Уровни химического загрязнения почвы и снежного покрова на территории выбранных детских учреждений в Ленинском, Перворечен-ском и Фрунзенском районах оценивались как умеренно опасные и опасные, в Советском районе - характеризовались как допустимые.
При оаборе детей учитывали следующие критерии: проживание по конкретному адресу в г. Владивостоке с раннего возраста; посещение дошкольного образовательного учреждения или средней школы в районе своего проживания; отсутствие специфических профессиональных вредностей у родителей. Уровни накопления свинца, кадмия, марганца, меди и цинка в волосах определяли методом атомно-абсорбционной спектрометрии.
Содержание РЬ в волосах детей варьировало от 0,01 до 33,8 мкг/г, содержание Cd - от 0,01 до 4,9 мкг/г, Мп - от 0,9 до 32,0 мкг/г, Си - от 1,5 до 64,3 мкг/г, Zn - от 30,6 до 312,9 мкг/г. Средние уровни накопления микроэлементов в волосах детей представлены в табл. 1. Статистически значимых различий в содержании металлов в волосах детей в зависимости от пола не выявлено. С увеличением возраста содержание Мп и Zn в волосах обследованных достоверно возрастало (р<0,05 и р<0,01 соответственно), а Cd - снижалось (р<0,05). Обнаружена тенденция к увеличению с возрастом биоконцентрации РЬ и снижению биоконцентрации Си (табл. 1).
Таблица 1
Содержание микроэлементов в волосах детей г. Владивостока (М±т)
Микроэлемент Допустимый уровень в волосах* (мкг/г) Все обследованные дети п=225 Мальчики п=111 Девочки п=114 Дети 3-6 лет п=185 Дети 7-14 лет п=40
РЬ 8,0 9,13±0,45 9,61±0,74 8,63±0,65 8,97±0,58 9,55±0,73
са 1,0 0,61±0,04 0,61 ±0,05 0,61±0,05 0,66±0,04 0,51±0,05
Мп 2,3 3,38±0,20 3,17±0,32 3,58±0,29 3,03±0,22 4,80±0,77
Си 11,1 10,69±0,37 10,12±0,56 11,32±0,55 11,31±0,52 10,07±0,68
135,8 118,71±3,38 121,36±4Д9 126,44±5,35 Ю7,44±4,0 127,33±6,26
* Допустимый уровень биоконцентрации микроэлемента - концентрация микроэлемента в организме или критическом органе, которая при постоянном содержании микроэлемента не вызывает изменений состояния здоровья человека, обнаруживаемых современными методами исследования. Допустимый уровень соответствует верхней границе естественного физиологического содержания микроэлемента.
Оценка распределения содержания металлов в волосах обследованных показала, что наибольшая частота превышения физиологического уровня была характерна для Мп: естественный уровень был превышен в 50,7±3,3 % случаев. Биоконцентрация РЬ в 48,9±3,3 % случаев была выше установленного допустимого уровня, в 8,0+1,8 % - выше критического. Концентрация Си превышала физиологический уровень в 40,4±3,3 % проб, гп - в 33,8±3,2 %, СА - в 15,6*2,4 %, Из числа всех обследованных детей лишь у 48?4±3,3 % биоконцентрация каждого из изученных микроэлементов не превышала естественных величин. У 16,4±2,5 % детей выявлено превышение содержания одною микроэлемента, у 10.7±2,1 % -двух микроэлементов, у 8,4±К8 % - трех, у 10,7±2,1 % - четырех, у 5,3*1,5 % - пяти микроэлементов,
При сравнении микроэлементного состава волос детей из различных административных районов города мы обнаружили, что концентрация РЬ, Сс1, Мп и Си в золосах обследованных из Советского района была достоверно ниже, чем из Первореченского, Фрунзенского и Ленинского районов. Не выявлено значимых различий в содержании 2п в волосах детей из различных районов и в содержании РЬ, Сё, Мп и Си в волосах детей Первореченского, Фрунзенского и Ленинского районов (табл. 2).
Таблица 2
Содержание микроэлементов в волосах детей, проживающих в различных административных районах г. Владивостока (мкг/г)
Микро- Первореченский Фрунзенский Ленинский Советский
элемент район п = 51 район п = 50 район п = 43 район п = 81
РЬ 10,43±0,93 10Д0±1Д2 11,96±1,29 7Д1±0,30
Сд 0,71±0Д0 0,66±0,07 0,82±0Д0 0,40±0,03
Мп 4ДЗ±0,44 4,61±0,65 3,62±0,35 2,02±0,08
Си 11,62±0,69 13,28±1,33 10,99±0,44 8,35±0,21
Наиболее высокие концентрации микроэлементов (в два раза и более превышающие допустимый уровень) зарегистрированы у детей, проживающих вблизи крупных транспортных магистралей города.
Среди детей, проживающих в Советском районе, лишь у 15 из 81 обследованного (18,5±4,3 %) обнаружено незначительное превышение естественной величины содержания 1-2 микроэлементов в волосах (не более чем в 1,4 раза по РЬ, Мп, Си или физиологический уровень С<1 не был превышен ни в одном случае). Удельный вес детей из Фрунзенского района, имеющих повышенные концентрации микроэлементов в волосах, составил 66,0±6,7 %, из Ленинского - 72,1±6,8 %, из Перворе-ченского - 72,5± 6,3 %.
Приведенные оценки содержания микроэлементов в волосах детей Первореченского, Фрунзенского, Ленинского и Советского районов г. Владивостока не характеризует ситуацию в целом в районах, а относятся к территориям, на которых расположены образовательные учреждения, вошедшие в исследование.
В связи с тем, что высокие концентрации микроэлементов в волосах установлены у детей, проживающих и посещающих детские учреждения на территориях с умеренно опасным и опасным уровнем загрязнения природных сред комплексом химических элементов, а концентрация микроэлементов в волосах - надежный критерий их накопления в организме, можно предположить, что интенсивное загрязнение окружающей среды металлами в крупном промышленном населенном пункте обусловливает увеличение биоконцевтрации химических элементов в организме горожан, что согласуется с данными литературы [4, 8, 10].
Таким образом, установлены статистически значимые различия в содержанки микроэлементов (РЬ, Сё, Мп, Си) в волосах детей, проживающих на территориях, характеризующихся различным уровнем геохимического загрязнения природных сред. Выявлены существенно более высокие концентрации микроэлементов в волосах детей, проживающих в районах с опасным уровнем загрязнения природных сред по сравнению с проживающими в районе с допустимым уровнем загрязнения. Оценка уровней накопления РЬ, Сё, Мп, Си, Ъи в волосах обследованных детей г. Владивостока показала, что у 51,6 % из них был превышен физиологический уровень биоконцентрации 1-5 химических элементов. У 35,1 % детей обнаружено повышенное содержание в волосах 2-5 микроэлементов. Следовательно, можно утверждать, что дети современного города представляют группу повышенного риска по развитию техногенных по-лигипермикроэлементозов. Значительное число детей в современном крупном индустриальном городе испытывает дополнительную геохимическую техногенную нагрузку, что может привести к изменению в состоянии их здоровья.
Литература
1. Авцын А. П., Жаворонков А. А., Риш М. А., Строчкова Л. С. Микро-элементозы человека: этиология, классификация, органопатология. М.: Медицина, 1991.496 с.
2. Вельтищев Ю. Е. Экопатология детского возраста // Педиатрия. 1995. № 4. С. 26-33.
3. Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия. М., 1992.
4. Лукавенко В. П., Лодрушняк А. Е. Содержание свинца и кадмия как показатель воздействия их на организм // Гигиена и санитария. 1991. № 11. С. 56-58.
5. Методические указания по оценке степени опасности загрязнения почвы химическими веществами № 4266 - 87, МЗ СССР. М., 1987. 24 с.
6. Мжельская Т. И., Ларский Э. Г. Исследование содержания микроэлементов и ферментов в волосах как новый подход к изучению метаболизма на тканевом уровне // Лабораторное дело. 1983. № 1. С. 3-10.
7. Ревич Б.А. Микроэлементный состав биосубстратов населения некоторых промышленных городов бывшего Советского Союза // Активационный анализ в охране окружающей среды: Доклады и сообщения. Дубна, 1994. С. 486518.
8. Ревич Б. А. Химические элементы в волосах как индикатор воздействия загрязнения производственной и окружающей среды // Гигиена и санитария. 1990. №3. С. 55-59.
9. Смоляр В. И. Гипо- и гипермикроэлементозы человека. Киев: Здоровья, 1989. 152 с.
10. Черняева Т. К., Матвеева Н. А., Кузмичев Ю. Г., Грачева М. П. Содержание тяжелых металлов в волосах детей в промышленном городе // Гигиена и санитария. 1997. № 3. С. 26-28.
