CC BY
13
раза, нервной системы — в 1,5—1,8 раза, системы кровообращения — в 2,5—3 раза среди подростков и взрослого населения, крови и кроветворных органов — в 1,4—3,4 раза среди детей.
Таким образом, практически по всем классам болезней наблюдается разница уровня заболеваемости в различных районах города. Высокий уровень заболеваемости в районе, обслуживаемом поликлиникой № 4, можно, вероятнее всего, объяснить размещением на его территории химического предприятия — завода "Карболит". В то время как повышенную заболеваемость в районе консультативной поликлиники можно связать с тем, что в поликлинику данного района направляют на консультацию пациентов с неясными диагнозами остальные поликлиники города.
Также установлено, что в районе, обслуживаемом поликлиникой № 1, на территории которого и размещается ТЭЦ-6, повышена заболеваемость болезнями органов дыхания и онкологическая заболеваемость, превышающая в среднем заболеваемость по городу у детей в 2,4—3,4 раза, у подростков в 1,7—2,5 раза.
В районе завода "Карболит" и районе размещения ТЭЦ-6 комплексный показатель загрязнения атмосферного воздуха (Р) наиболее высокий. Так, в районе завода "Карболит" Р - 6,6, а в районе ТЭЦ-6 Р = 7,8, степень загрязнения атмосферы в этих районах города оценивается как высокая. В других районах степень загрязнения атмосферного воздуха выражена в меньшей мере.
Факторы среды обитания, фактическое питание и атмосферный воздух, по-видимому, значительно влияют на состояние здоровья, формируют также и демографическую ситуацию.
Высокие показатели смертности (22,5—22,8) в городе отмечались в период с 1999 по 2001 г. До этого периода отмечалось снижение уровня смертности с 21,7 в 1995 г. до 19,0 в 1998 г. Следует отметить, что основные тенденции в динамике смертности населения полностью совпадают с данными по РФ. Однако число умерших на 1000 населения в г. Орехово-Зуево больше, чем в Московской области и в РФ.
В структуре причин смертности населения в 2002 г. болезни системы кровообращения составили 58,8%, новообразования — 14,7%, несчастные случаи, травмы и отравления — 13,8%, болезни органов дыхания — 3%, органов пищеварения — 3%.
Таким образом, проведенные исследования позволили нам выявить более высокие уровни заболеваемости детей и подростков в районах города, имеющих более высокую загрязненность атмо-
сферного воздуха (завод "Карболит", ТЭЦ-6). Повышенная заболеваемость отмечена у детей и подростков на фоне нерационального питания — недостаточного по белковому и углеводному компоненту, избыточного по содержанию жиров, в том числе животных, дефицитного по микронутриент-ному составу. Дефицит кальция, железа, витаминов А, С, РР, В„ В2, В6 составляет 60-65%.
Анализ полученных данных по фактическому питанию, загрязнению атмосферного воздуха и заболеваемости детей и подростков дает основание установить более высокую заболеваемость детей и подростков в районах с неблагоприятной экологической обстановкой и серьезного нарушения со стороны фактического питания.
Выявленная несбалансированность пищевых веществ, резко выраженный дефицит микронутри-ентного состава в рационе питания способствуют снижению адаптационно-защитных механизмов организма, оказывают негативное влияние на здоровье населения и повышают заболеваемость [1,3].
В связи с этим решение проблемы охраны здоровья населения г. Орехово-Зуево заключается в улучшении системы взаимоотношений среда обитания—здоровье. Повышение уровня здоровья населения зависит прежде всего от обеспечения населения, особенно детского и подросткового возраста, оптимальным питанием, а также от улучшения экологической ситуации в городе.
Литература
1. Баевский Р. М. // Вестн. АМН СССР. - 1989. -№ 8. - С. 73-78.
2. Ерзикян К. Л. // Вестн. АМН СССР. - 1989. - № 8. - С. 59-67.
3. Красовский Г. Н., Авалиани С. Л., Жолдакова Э. И. // Окружающая среда и здоровье. Наука и практика: Тезисы докладов Международного симпозиума ученых СССР - ЕЭС. - М., 1991. - С. 94-97.
4. Методы контроля и управления санитарно-эпидемиологическим благополучием детей и подростков / Под ред. В. Р. Кучмы. - М., 1999. - С. 15.
5. Ревич Б. А. // Экология человека (основные проблемы). - М., 1988. - С. 182-189.
6. Flodin U., Fredriksson M., Axelson О. et al. // Arch. Environ. Hlth. - 1986. - Vol. 41, N 2. - P. 77-84.
Поступила 28.11.03
Summary. The paper analyzes the actual nutrition in 301 schoolchildren (142 children and 159 adolescents), the state of ambient air and the health status of the population in 5 districts of the town of Orekhovo-Zuyevo. Non-balanced diets and ambient air pollution have been ascertained to negatively affect human health.
© Л. А. ЛЯПКАЛО, С. В. ГАЛЬЧЕНКО, 2005 УДК 614.771:546.3
А. А. Ляпкало, С. В. Гальченко
ЭКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ РЯЗАНИ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ
Государственный медицинский университет им. акад. И. П. Павлова, Рязань
Загрязнение тяжелыми металлами (ТМ) окружающей среды городов существенно ухудшает экологическое состояние территорий, вызывает изменение химического состава всех природных компо-
нентов урбоэкосистемы, отрицательно сказывается на здоровье населения. Технологические выбросы от стационарных и передвижных источников загрязнения окружающей среды поступают в атмо-
сферу, а затем, выпадая на земную поверхность, накапливаются в верхних горизонтах почвы, вновь включаются в природные и техногенные циклы миграции.
Наиболее опасными токсикантами для здоровья городского населения являются ТМ, которые, вовлекаясь в биологический круговорот, передаются по пищевым цепям, вызывая целый ряд негативных последствий на различных ступенях, в том числе и в организме человека как конечном звене любой экологической цепи. Нарушения и изменения круговорота химических элементов в городской среде вызывают ухудшение условий проживания населения, повышают уровень заболеваемости и смертности, приводят к росту числа генетических заболеваний, появлению новых болезней [2—4].
Возможно поступление ТМ в организм человека и, минуя трофические цепи, при ингаляции атмосферного воздуха, содержащего аэрозоли металлов и загрязненной почвы. В этом случае городская почва выступает в качестве вторичного источника загрязнения.
В связи с этим оценка качества городских почв, загрязненных ТМ и разработка механизмов, способствующих улучшению ее экологического состояния, представляют собой весьма важную научную и практическую задачу.
Качественный состав загрязняющих веществ атмосферного воздуха определяется характером промышленного производства в городе. Рязань является типичным крупным промышленным центром с развитым производством различных отраслей промышленности, важнейшими из которых служат нефтехимия, нефтепереработка, цветная металлургия, теплоэнергетика, машиностроение и металлообработка. Технологические выбросы предприятий перечисленных отраслей производства содержат большое количество химических веществ, в том числе и ТМ, создающих тревожную экологическую обстановку как в самом городе, так и вокруг него.
Территориальное расположение промышленных предприятий позволяет выделить в городе несколько промышленных зон: северо-западную, центральную, южную и восточную. Особенностью структуры Рязани является периферийное размещение площадок промышленных предприятий. Исключительно высокой насыщенностью предприятиями химической, металлургической, энергетической промышленности характеризуется южная промышленная зона. Данные, полученные в результате комплексной эколого-гигиенической оценки, свидетельствуют, что на долю южного промышленного комплекса приходится почти 85% общего количества вредных выбросов по Рязани, суммарный индекс загрязнения в данном районе равен 35,6 [6].
В состав данного промышленного комплекса входят следующие предприятия: Рязанский нефтеперерабатывающий завод, завод "Центролит", завод "Рязцветмет", Ново-Рязанская ТЭЦ, ЖБИ-5, Картонно-рубероидный завод, "Виско-Р", Шиноремонтный завод, Опытный электромеханический завод.
Другой центр скопления предприятий, являющихся крупными источниками техногенных выбросов в атмосферу города, расположен на северо-западе Рязани. Здесь расположены предприятия теплоэнергетической, машиностроительной и стан-
коинструментальной промышленности. Атмосферный воздух от перечисленных источников загрязняется в основном теми же соединениями, что и в юго-восточном промышленном узле, но в значительно меньших объемах. Суммарный индекс загрязнения атмосферного воздуха составил 19,8 [6].
На долю автотранспорта в суммарном объеме техногенных выбросов приходится более 50%. Во-первых, это связано с ростом и концентрацией единиц автотранспорта в городах. Во-вторых, автомобильный парк в городе сильно изношен, его эксплуатация часто сопряжена с нарушениями экологической безопасности. Появление на городских улицах старых автомобилей, в том числе и зарубежного производства, способствует загрязнению воздушного бассейна. В-третьих, для Рязани, как и для большинства старинных русских городов, характерно слабое развитие уличной городской сети, плохое состояние дорожного покрытия улиц, что приводит к частому использованию режима принудительного холостого хода и малой скорости движения автотранспорта. Запрещение производства и использования этилированных бензинов, согласно федеральному закону, не решает полностью проблему предотвращения загрязнения городской среды высокоопасными токсикантами — ТМ. Исследованиями последних лет установлено, что в составе самих нефтей и продуктов их переработки содержится более 50 ТМ. В бензинах и дизельном топливе обнаружены медь, цинк, бром, свинец, кадмий, марганец, ванадий, никель и другие металлы [5].
Для оценки состояния почвы города изучалось валовое содержание 11 ТМ в поверхностном, наиболее пылеобразующем, слое почвы (0—10 см). Металлы в почве определялись методом атомно-адсорбционной спектрометрии на различном расстоянии (от 0,2 до 10 км) от юго-восточной промышленной зоны, центром которой был завод "Рязцветмет".
Оценка уровня химического загрязнения почв ТМ проводилась по показателям, разработанным при сопряженных геохимических и экологических исследованиях окружающей среды городов. Такими показателями являются коэффициент концентрации химического вещества (Кс), который определяется отношением его реального содержания в почве (С) к фоновому (Сф):Кс = С/Сф, и суммарный показатель загрязнения (¿с), для определения которого использовалась формула Ъг = Кс К, -(и - 1), где К,. — коэффициент токсичности элемента, п — число суммируемых элементов. Степень загрязнения почвы ТМ анализировалась по шкале экологического нормирования, предложенной Саетом [7].
Результатами выполненных исследований было установлено, что доля проб со значениями
> 128, соответствующими чрезвычайно опасному и опасному уровням загрязнения, уменьшается с удалением от юго-восточной промзоны, а доля проб со значениями от 16 до 32 (допустимое и умеренно опасное загрязнение), напротив, увеличивается.
Так, на расстоянии 0,2—2 км от юго-восточной промышленной зоны в почвах сформировалась четко выраженная по интенсивности загрязнения техногенная геохимическая аномалия очагового типа, ориентированная на север, пространственная
структура которой постепенно уменьшается от центра зоны к периферии.
Качественный состав, распределение и валовое содержание большей части обнаруженных элементов в аномалии неравномерно: от фонового (Со, N0 до превышения фонового в десятки и сотни раз (гп, Бп, Сг, РЬ). Из металлов 1-го класса опасности в 62,5% отобранных в этом районе почвенных проб ПДК превышена по цинку и в 59,4 % проб — по свинцу. Помимо этих элементов, в комплексном спектре площадного загрязнения имеют значение также медь, олово, кадмий, ванадий и другие элементы.
На расстоянии 0,2—2 км от завода по степени снижения коэффициента концентрации элемента (Кс) обнаруженные в почве ТМ можно расположить в следующем порядке: Ъп (38,4) > Бп (24,3) > РЬ (13) > Сг (10,6) > Си (7,1) > V (2,3) > Мп (2,1) > Сс1 (2) > Мо (1,5) > N1 (0,6) > Со (0,3). Выявленная геохимическая аномалия в почве на незначительном удалении от исследуемой промзоны обусловлена высоким содержанием в выбросах 5 элементов: Ъ&, Бп, РЬ, Сг и Си. Содержание таких элементов в почве, как V, Мп, Сс1, Мо, №, Со, незначительно отличается от фонового (Кс от 2,3 до 0,3).
С увеличением расстояния от юго-восточной промзоны (3—5 км) качественный состав загрязняющих веществ в почве несколько меняется. Так, почти в 2 раза уменьшается концентрация в пробах олова и в 2,5 раза — свинца. Полученные данные свидетельствуют о том, что ТМ неодинаково ведут себя в атмотехногенных потоках. Выявленное увеличение содержания кадмия в почве с удалением от источника, видимо, связано с тем, что этот металл, как и все элементы с низкими кларками, находится в техногенных выбросах в виде аэрозолей субмикронной фракции и переносится на значительные расстояния от источника загрязнения. Учитывая, что город — сложная техногенная система, на его территории могут находиться и другие источники эмиссии этого металла. Так, на юго-западе от центра отбора проб сформирована другая техногенная геохимическая аномалия, обусловленная, видимо, расположением в данном районе крупного предприятия теплоэнергетики — Ново-Рязанской ТЭЦ. Доля проб почвы с превышением ПДК токсикантов 1-го класса опасности остается достаточно высокой. Так, содержание свинца в 58%, цинка в 45,8% проб почвы превышает ПДК.
По средним значениям Кс на указанном расстоянии от промзоны обнаруженные металлы распределились следующим образом: 1п (16,8) > Сг (8,9) > Си (6,7) > РЬ (4,6) > Мп и Сс1 (3,3) > Бп (2,3) > V (1,6) > Мо (1,1) > N1 (0,5) > Со (0,3).
На значительном удалении от юго-восточной промзоны (7—10 км) влияние техногенных выбросов на накопление в почве ТМ значительно снижается. Однако сохраняется достаточно высокая концентрация Сг и Сс1 в отдельных пробах. Большинство же из определяемых элементов имеют значения Кс в пределах от 2,0 до 0,3. Продолжает оставаться достаточно высокой доля проб почвы с превышением ПДК свинца и цинка — соответственно 37,5 и 18,8%. Выявленное высокое содержание свинца на отдаленной территории от юго-восточной промзоны указывает на наличие других источ-
ников этого металла в окружающей среде. Вероятно, что в накоплении свинца в почве играют роль автотранспортные выбросы.
Геохимический ряд ТМ, согласно средним значениям К,., на расстоянии 7—10 км от завода имеет следующий вид: Сг (4,7) > Сс1 (4) > Си (3) > Ъп (2,5) > РЬ (2,1) > Мп (1,7) > Мо (1,6) > V (1,5) > Бп (1,3) > № (0,6) > Со (0,3).
Научные исследования, проведенные в нашей стране и за рубежом, позволили разработать целый ряд приемов, способствующих удалению ТМ из поверхностного слоя почвы, важнейшие из которых следующие: глинование, внесение больших норм органического вещества, известкование, фосфори-тование, внесение в почву менее токсичных химических аналогов ТМ, применение ионнообменных смол, выращивание на загрязненных почвах расте-ний-акцепторов, создание конструктоземов [1].
Перечисленные способы удаления ТМ из кор-необитаемого слоя почвы применяются в основном на полях сельскохозяйственных ландшафтов. В городских условиях их применение не всегда возможно. Так, глинование используют только на песчаных и легкосуглинистых почвах. Этот процесс требует существенных затрат и технологически трудновыполним. Использование органических удобрений в городских условиях также весьма проблематично. Кроме того, последними научными исследованиями установлено, что органические удобрения сами могут содержать достаточно высокое количество ТМ. Известкование с целью снижения подвижности и фитотоксичности металлов целесообразно проводить только на кислых почвах, а в городских условиях наблюдается, напротив, нейтрализация почвенного раствора и подщелачи-вание. Фосфоритование эффективно только при сильном загрязнении почв ТМ, в противном случае при недостаточной концентрации металла не произойдет образование нерастворимого осадка. Кроме того, фосфоритование и известкование также являются дорогостоящими приемами. Внесение в почву менее токсичных аналогов целесообразнее использовать при радиоактивном загрязнении почв 90^,. и адля городских ландшафтов характерно техногенное загрязнение почв иными металлами. Особенно дорогим способом снижения подвижности тяжелых металлов в почве является применение ионообменных смол.
.Необходимость замены химически загрязненной, токсичной и деградированной почвы городов на новые почвоподобные образования обоснована возможностью управлять при этом свойствами городской почвы, поддерживать ее продуктивность, способность нейтрализовать токсичные загрязнители и оптимизировать экологическое состояние.
Создание "новой городской почвы" связано с засыпкой системы насыпных слоев фунта. С экономической и экологической точек зрения, наиболее оптимальным является использование для этой цели природных почв, не загрязненных химическими токсикантами и расположенных в доступном удалении от города. Так, Рязань располагается в зоне с серыми лесными почвами. Небольшая часть территории города находится в зоне дерново-подзолистых почв (пос. Солотча — часть Советского района). Удобными по расположению и возможными для доставки и использования в качестве материала для
создания насыпного конструктозема являются торфяные почвы и чернозем выщелоченный. Из перечисленных четырех типов почв можно составить различные почвенные смеси. При этом необходимо, чтобы полученные почвенные смеси отвечали экологическим требованиям и имели хорошие показатели для произрастания зеленых насаждений.
Нашими исследованиями установлено, что наиболее оптимальным с экологической и декоративной точек зрения является использование для создания почвоподобного грунта почвенной смеси, состоящей из 50% дерново-подзолистой и 50% серой лесной почв, которые мы рекомендуем для создания газонного покрытия в городе. На данной почвенной смеси произошло увеличение надземной массы у костра безосного и овсяницы красной, которые являются основными видами злаков, используемых для озеленения городов и создания газонного покрытия.
Учитывая то, что газонное покрытие создается смесью из нескольких видов трав, рекомендуем вводить в ее состав овсяницу красную и мятлик луговой, так как именно эти злаки показали наибольшую способность к аккумуляции свинца — основного загрязнителя среды городов. На кислых почвах лучшим биологическим утилизатором свинца является мятлик луговой.
В создании индивидуального облика города, удовлетворении рекреационных способностей горожан большое значение имеет организация цветников и клумб. Для этой цели используются различные сорта декоративных растений.
В условиях ухудшения экологического состояния на урбанизированных территориях, в частности, накопления тяжелых металлов в природных компонентах урбоэкосистемы декоративные травы должны выполнять не только эстетическую функцию, но и экологическую.
Проведенные экспериментальные исследования с целью выявления растений — аккумуляторов свинца из почвы позволили установить, что данный загрязнитель влияет на изменение массы надземной и подземной частей декоративных растений. Для создания цветников в городах средней полосы обычно используются бегония клубненосная, амарант "Лисий хвост", бархатцы "Кармен". Установлено, что бегония клубненосная и амарант "Лисий хвост" являются сильными аккумуляторами свинца из почвы. У бегонии клубненосной и бархатцев "Кармен" больше накапливается свинца в подземной части растений, а у амаранта "Лисий хвост" — в надземной.
Вследствие того, что свинец накапливается в больших количествах в почвах придорожного полотна, рекомендуем для создания цветников,
клумб, размещающихся в зоне воздействия автомагистралей, высаживать бегонию клубненосную и амарант "Лисий хвост".
Предлагаемые нами мероприятия будут способствовать улучшению экологического состояния городов, но все-таки основным направлением деятельности природоохранных организаций должен оставаться контроль за выбросами техногенных загрязнителей и особенно автотранспорта.
Выводы. 1. На территории Рязани наблюдается различное по интенсивности загрязнение ТМ почвы за счет выбросов промышленных предприятий и автотранспорта.
2. Из исследованных 11 металлов приоритетными загрязнителями почвы являются свинец, цинк, олово, хром и медь.
3. Для улучшения эколого-гигиенического состояния почвы в городах рекомендуется выращивать на их территории растения-аккумуляторы ТМ и управлять экологическими свойствами самой почвы посредством ее искусственного конструирования.
Литература
1. Алексеев Ю. В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. — Л., 1987.
2. Боев В. М. Антропогенное загрязнение окружающей среды и состояние здоровья населения Восточного Оренбуржья. — Оренбург, 1995.
3. Бурлакова Т. И. // Человек и окружающая среда: Материалы межрегиональной науч. конференции. - Рязань, 1998. - С. 52-58.
4. Жаркова Н. С. // Человек и окружающая среда: Материалы межрегиональной науч. конференции. — Рязань, 1997. - С. 157-159.
5. Майстренко В. Н., Минигазимов Н. С., Гусаков В. Н. // Оценка риска загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами: интегрированные подходы: Материалы Российской конференции. — М., 2000.
6. Мойсеюк О. В., Коновалов О. Е., Ляпкало А. А. // Человек и окружающая среда: Материалы межрегиональной науч. конференции. — Рязань, 1999. — С. 154-156.
7. Сает Ю. Е. и др. Геохимия окружающей среды. — М., 1990.
Поступила 21.11.03
Summary. The paper presents the results of investigations evaluating the soil pollution with heavy metals in Ryazan. The authors have determined the priority pollutants, geochemical anomalies on the territory of the town and the qualitative and qualitative composition of the pollutants in relation to the source of waste and to the specific features of an atmospheric and technogenic transfer. They propose measures to improve the urban ecological and sanitary status, which are associated with the utilization of the plants that accumulate heavy metals and with the replacement of the polluted soil with artificial soil-like masses.
Ф КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2005 УДК 613.5-074
М. И. Чубирко, Ю. И. Степкин, Н. М. Пичужкина, В. И. Русин, Л. А. Масайлова, И. А. Харченко ФАКТОРЫ РИСКА ВНУТРИЖИЛИЩНОЙ СРЕДЫ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ
ФГУ Центр Госсанэпиднадзора в Воронежской области
В последние годы при оценке риска здоровью населения приоритетное внимание уделяется таким факторам окружающей среды, как атмосферный воздух, питьевая вода, почва, пищевые продукты [4]. В то же время изучение факторов внут-
рижилищной среды и оценка риска их влияния на здоровье человека находятся на начальном этапе.
Внутренняя среда современных жилых помещений способна оказывать многофакторное вредное воздействие на здоровье населения. Благодаря ши-
