CC BY
4
роль в возникновении аллергических заболеваний, анализ взаимозависимости заболеваемости поллинозами и суммарного загрязнения атмосферы осуществлялся как с учетом данных по Ала-таусскому району, так и без него.
Если математической обработке подвергались данные из всех районов города, то корреляционная связь между уровнем загрязнения воздуха и заболеваемостью детей поллинозами в среднем за 3 года была умеренная (г=0,59), коэффициенты корреляции в 1986, 1987, 1988 гг. соответственно составили 0,5; 0,64; 0,64. Если обработка осуществлялась без данных, полученных в Алатаус-ском районе, докорреляционная связь за 3 года была тесной и составила 0,9; в 1986, 1987, 1988 гг. коэффициенты корреляции были равны соответственно 0,65; 0,89; 1,16.
Следовательно, уровень загрязнения воздуха может существенно влиять на развитие поллино-зов у детей. Это подтверждается и эпидемиологическими исследованиями.
Эпидемиологическое исследование включало в себя 3 этапа: 1-й скрининг — анкетирование, 2-й — клиническое обследование, 3-й — скрининг-диагностика с постановкой иммунологических тестов in vitro с пыльцевыми аллергенами, наиболее значимыми в этиологии поллиноза у детей.
Эпидемиологическому обследованию были подвергнуты 2000 организованных детей Ленинского (наиболее загрязненного) района города и 3000 детей нового микрорайона Айнабулак, расположенного в отдаленном (наименее загрязненном) районе Алма-Аты. Эпидемиологическое обследование при помощи скрининг-диагностики позволило выявить, что частота поллиноза в более загрязненном районе выше (165 на 1000 детского населения), чем в менее загрязненном (121 на 1000). Для уточнения полученных данных обследовали не только городских детей, но и сельский контингент Кзыл-Ординской области (Аральский район).
©
Во второй половине нынешнего столетия с развитием радиобиологических и других высокочувствительных методов исследования накоплен обширный материал о миграции химических элементов по различным биологическим цепочкам, об уровнях всасывания, распределения, кинетике накопления и выведения их из организма различных видов млекопитающих, в том
Климат области отличается наименьшим количеством осадков в республике (около 100 мм), постоянно дующими сильными ветрами, которые вызывают пыльные бури. Оценка суммарного загрязнения осуществлялась по разовым концентрациям в связи с недостатком информации о среднегодовых уровнях загрязнения в г. Аральске без учета пыли.
Показатель составил в Ленинском районе Алма-Аты (по разовым концентрациям) 6,0— умеренное загрязнение, в Октябрьском районе — соответственно 2,3 (слабое загрязнение). В воздухе Кзыл-Ординского Приаралья наблюдался допустимый уровень загрязнения (Я=1,32). При этом скрининг-диагностика позволила выявить поллиноз в сельской местности только в 34,7 случаях на 1000 детей.
Следовательно, при допустимом уровне загрязнения атмосферного воздуха поллиноз у детей встречается в 3,5 раза реже, чем при слабом, и в 4,75 раза реже, чем при умеренном загрязнении. Поллинозы обнаруживают чаще среди городских детей, их частота зависит от степени загрязнения атмосферного воздуха.
Литература
1. Даутов Ф. Ф., Яруллин А. X. // Гиг. и сан.—1980. № 5,— С. 87—88.
2. Дубинская Н. Д.. Голубев И. Р. // Там же.—1988. № 6,— С. 7—10.
3. Космодаминская Д. М., Сорокина С. Ф. // Там же.— 1976,—№ 11.— С. 101 — 102.
4. Санитарно-гигиенические нормативы загрязняющих веществ в атмосферном воздухе и правила их применения,— М„ 1990.
5. Уманский В. Я., Отрощенко Н. М., Сорокина С. Ф. и др. // Гигиена населенных мест.— Киев. 1985.— Вып. 24.— С. 20—23.
6. Hulsse С., Thielebeule V., Kurth Е. // Z. ges. Hyg.— 1987,— Bd 33, N 6,— S. 286—288.
Поступила 17.12.90
числе и человека [9]. В естественных условиях основным источником химических элементов для организма животных и человека являются продукты питания и вода.
Содержание многих химически* элементов в воде регламентировано гигиеническими ПДК [10]. Понятие о ПДК базируется на представлении о том, что существуют дозы (концентрации), в ко-
Гигиена воды, санитарная охрана водоемов
и почвы
КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 1992 К 6М.777:54в|-074
С. И. Гончаров, Т. Д. Землякова, Л. Е. Чуб
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В ВОДЕ С УЧЕТОМ
МИНЕРАЛЬНОГО ОБМЕНА
Медицинский институт, Днепропетровск
торых вещество не будет оказывать вредного действия, и его присутствие в объектах окружающей среды и поступление в организм человека в количествах, не превышающих эти концентрации, могут рассматриваться как безопасные [1].
Пороговые и недействующие дозы для установления ПДК в воде определялись в ряде экспериментов на животных, включающих исследования острой, подострой и хронической токсичности и специфических факторов токсического действия в соответствии с общеизвестными подходами [5, 7].
Кроме того, имеются данные о влиянии разных концентраций некоторых микроэлементов на животных в условиях биоценозов суши [3].
Несмотря на кажущуюся разнородность трех представленных выше направлений исследований, все они по сути дела изучают общебиологическую закономерность доза — время — эффект. В первом направлении эти явления рассматриваются на уровне одной особи, во втором — на уровне популяции в условиях эксперимента, в третьем — на уровне популяции в естественных условиях.
В настоящей работе проведено сопоставление этих данных с целью установления характера их взаимосвязи. Проведен корреляционный анализ зависимости между количеством химического элемента (в миллиграммах на I кг), которое в среднем ежесуточно поступает в желудочно-кишечный тракт человека (9|, и его максимальной недействующей дозой (МИД), соответствующей установленной ПДК в воде водных объектов [7, 10]. Статистической обработке [8] подвергли ряд, включающий указанные выше величины для таких химических элементов, как кобальт, ртуть, кадмий, свинец, мышьяк, сурьма, никель, селен, хром, алюминий, фтор, барий, бор, ванадий, литий, молибден, ниобий, теллур. Выбраны были те элементы, для которых ПДК в воде была установлена по санитарно токсикологическому критерию вредности [10] и имелись данные об их обмене в организме человека в естественных условиях [9]. При статистической обработке выявили удовлетворительную связь (г=0,61) с достоверностью р<0,01. Среднее отношение количества элемента, поступающего в организм человека с пищей в естественных условиях, к его МИД, определенной при установлении ПДК в воде водоемов, составляет 12,85± 16,71. Вместе с тем известно, что всасывание элементов из желудочно-кишечного тракта, как правило, осуществляется значительно лучше из водных растворов солей, чем при переваривании пищи [12, 15, 16]. В соответствии с методическими требованиями в ходе работ по гигиеническому регламентированию создаются такие условия затравки животных (введение натощак 1 раз в сутки относительно небольшого объема раствора соединения элемента, что обеспечивает оптимальные условия для протекания процесса диффузии), которые оптимальны для всасывания элемента из желудочно-кишечного тракта. Поэтому для получения более сопоставимых величин проведен корреляционно-регрессионный анализ [8] связи между количеством элемента, всасывающегося в организм при поступлении с пищей и водой [9], и величиной
его МНД. Проанализировав данные о представленной совокупности элементов, установили прямую удовлетворительную достоверную связь, которая по своим параметрам (г=0,66; р<0,01) несущественно отличалась от указанной выше. Однако разница между количеством элемента, всасывающегося в естественных условиях из желудочно-кишечного тракта, и его МНД уменьшилась значительно — соотношение этих величин в среднем составило 2,6±6,92. Столь большая величина среднеквадратического отклонения обусловлена размахом показателей в рядах (0,0006— 4,5 кг), а также тем, что при экспериментальном установлении МНД полученные значения весьма вариабельны — межлабораторные различия достигают 5 раз [6]. Что касается средних значений МНД и дозы, всасывающейся из суточного рациона человека, то они практически равны (0,619± 1,079 и 0,625± 1,256 мг/кг соответственно). Регрессионный анализ этих же данных позволил получить следующее уравнение регрессии: У,=—0,26+1,338Х„
где У,— МНД элемента, мг/кг; — доза элемента, всасываемая в организм из суточного рациона, мг/кг.
Анализ уравнения подтверждает близость абсолютных значений сравниваемых величин. Таким образом, обобщение и корреляционно-регрессион-ный анализ данных о параметрах хронической токсичности и обмене химических элементов в организме человека в естественных условиях позволили установить, что МНД, определенная при гигиеническом нормировании содержания в воде, и доза, всасывающаяся из суточного рациона, практически равны. Такое совпадение значений гигиенических нормативов и количественных характеристик естественного минерального обмена у человека является, на наш взгляд, еще одним весомым доказательством правильности методологических подходов к санитарной стандартизации химических соединений в воде, обоснованных и развитых советской научной школой [4, 5, 13, 14].
Кроме того, выявленная зависимость позволяет использовать данные о минеральном обмене при гигиеническом нормировании содержания химических элементов в воде. При этом можно применять приведенное выше уравнение регрессии или более простую формулу:
ПДКВВ=Д.20,
где ПДКВВ — прогнозируемая ПДК химического элемента в воде, мг/л; Д — среднее количество, поступающее в организм человека из суточного рациона, мг/кг.
Естественно, что этот прием может быть использован только как один из элементов гигиенического прогнозирования величины ПДКВВ в соответствии с современной схемой этапного нормирования [5].
В то же время практическое равенство естественной и нормируемой величин позволяет утверждать, что безопасной для здоровья человека является не более чем удвоенная доза химического элемента (по сравнению с естественной величиной). Последнее утверждение вполне согласуется с данными о влиянии разных концентра-
ций микроэлементов на состояние регуляторных процессов у животных. Так, обобщение этих сведений позволило сделать вывод, что пороговая концентрация для цинка, меди, кобальта и молибдена примерно в 2 раза превышает среднее содержание этих металлов в растительности суши [3). Таким образом, общая доза химического элемента, поступающего в организм из среды обитания, является достаточно жесткой биологической константой, превышение которой более чем в 2 раза опасно для здоровья. Очевидьо, что величина этой дозы определяется концентрацией химического элемента в пише, воде, воздухе. В естественных условиях соотношение количеств химического элемента, поступающих в организм в составе пищи, воды и воздуха, составляет соответственно 100:10:1 [2, 9]. Именно этим обстоятельством, вероятно, объясняется тот факт, что ПДК химических элементов в основных пищевых продуктах [1] близки к их естественному содержанию [3, II], а в воде и атмосферном воздухе в 10—100 раз превышают фоновые значения в гидросфере и атмосфере.
Несмотря на то что современные санитарные стандарты допускают столь высокую степень химического загрязнения объектов окружающей среды, в настоящее время нет основания сомневаться в безвредности гигиенических ГЩК химических элементов в воде. Последнее подтверждает как опыт применения этих нормативов, так и зависимости, выявленные в настоящей работе.
Вместе с тем, на наш взгляд, было бы неправильно оставить без внимания столь значительные различия нормируемого и естественного содержания химических элементов в воде. Так, анализ указанной выше совокупности химических элементов показал, что с учетом содержания в природных незагрязненных водах в растворенном и взвешенном состоянии [2] соотношение между концентрациями в среднем составляет 18,2+18,4. Если учесть практически абсолютную стабильность химических элементов в условиях биосферы, весьма актуально рассмотрение этих вопросов с точки зрения долговременного гигиенического прогноза.
В этой связи был проведен корреляционно-регрессионный анализ данных о содержании рассматриваемой в настоящей работе совокупности химических элементов в природных пресных водах [2] и продуктах питания [9, 11]. Установлено, что в естественных условиях существует прямая (г=0,6) достоверная (р<0,05) зависимость между количествами химического элемента, поступающими в организм человека с пищей и водой соответственно. Эта зависимость описывается уравнением регрессии и вполне согласуется с приведенными выше данными литературы [2, 9]:
К,—0,6+13,9*,,
где Yi—содержание химического элемента в пищевом суточном рационе человека, мг, X,— содержание химического элемента в 3 дм3 питьевой природной воды, мг.
Оценивая эту зависимость, следует отметить,
что концентрация химических элементов в продуктах питания животного и растительного происхождения, в воде водоемов в естественных условиях обусловлена их концентрацией в почве [2, 3]. Однако в силу круговорота веществ в биосфере повышение концентрации химических элементов в воде водных объектов неизбежно, особенно в условиях орошаемого земледелия, что скажется на его содержании в почве. Будет ли при этом какая-нибудь универсальная зависимость? Вероятно, нет, так как процесс переноса химического элемента зависит от ряда физико-химических свойств.
Выводы. 1. Выявленная зависимость между содержанием химического элемента в пищевом суточном рационе и максимальной недействующей дозой позволяет прогнозировать ПДК в воде водных объектов на основе данных о минеральном обмене.
2. С целью проверки надежности гигиенических нормативов содержания химических элементов в воде водных объектов в долговременной перспективе их применения следует рассмотреть возможность использования миграционного и транслокационного критериев вредности.
Литература
I Гигиена окружающей среды / Под ред. Г. И. Сидоренко,— М., 1985.— С. 301
2. Добровольский В. В. География микроэлементов. Глобальное рассеяние.— М., 1983.
3. Ковальский В. В. Геохимическая экология. М., 1974.
4. Красовский Г. Н.. Перелыгин В. М.. Пинигин М. А. и др. // Достижения советской токсикологии.— М., 1978.— Т. 10,— С. 78—107.
5. Красовский Г. //., Жилдакова 3. И.. Егорова //. А. // Проблемы пороговости в токсикологии.— М., 1979.— С. 27—51.
6. Красовский Г. Н.. Толстипятова /'. В., Жолдакова 3. И. и др. // Гиг. и сан. 1988.—№ 3.—С. 15—17.
7. Методические указания по разработке и научному обоснованию предельно допустимых концентраций вредных веществ в воде водоемов.— М., 1976.
8. Мисюк Н. С., Мастыкин А. С., Кузнецов Г. П. Корреляционно-регрессионный анализ в клинической медицине.— М.. 1975.
9. Москалев Ю. И. Минеральный обмен.— М., 1985.
10. Предельно допустимые концентрации (ПДК) и ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования.— М., 1983.
11. Скурихин И. M. II Вопр. питания.—1981.— № 2.— С. 10-16.
12. Смоляр В. И. Гипо- и гииермикрозлеуентозы.— Киев, 1989.
13. Сысин A. H. II Допустимые концентрации ядовитых веществ в водоемах,- М.: Л., 1941.— С. 1—3.
14. Черкинский С. Н. // Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами.— М„ 1949 — Выи. 1,— С. 52—111.
15. Adrian J. // Cah. Nutr. Diel—1987,—Vol. 22, N 6.— P. 443—449.
16. Schwenk M. И Arch. Toxicol.—1987,—Vol. 60, N 1—3 — P. 37—42.
Поступила 22.02.91
Summary. Analysis of data on chronic toxicity of chemical elements and their metabolism in the human organism show the actual equality of the maximum iniffective dose and the daily dose. Authors considered, that the 2-fold excess of actual dose is not harmful for the human health.
