CC BY
5
Проблемные етатьи
Е. И. ГОНЧАРУК. 1990 УДК 614.76-07
п
Е. И. Гончарук
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОЧВЫ В ФОРМИРОВАНИИ
ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ
Киевский медицинский институт
В многочисленных публикациях отечественных и зарубежных авторов уделено достаточно внимания эпидемиологическим исследованиям, показывающим роль почвы как фактора передачи возбудителей кишечных инфекций и геогель-минтозов. В то же время о роли почвы в возникновении заболеваний или изменении уровня здоровья населения под влиянием экзогенных химических веществ, загрязняющих почву, в отечественной и зарубежной литературе имеются лишь отдельные сообщения.
Настоящая публикация является дополнением данных, основанных на собственных исследованиях, а также данных литературы о влиянии на здоровье людей повышенного содержания в почве и контактирующих с ней средах тяжелых металлов, таких как свинец и ртуть, пестицидов, минеральных удобрений и некоторых других экзогенных химических веществ.
Так, из литературы [2] известно, что почва на территориях, расположенных вдоль автомобильных дорог полосой до 400 м по обе стороны от трассы и вокруг свинцеплавильных заводов в радиусе до 30 км, подвергается интенсивному загрязнению свинцом. Roberts и соавт. [24], например, изучали содержание свинца в почве вокруг свинцеплавильных заводов в Торонто. Ими было установлено, что концентрация свинца в почве достигает 16 000—40 000 мг/кг, что в 800— 2000 раз превышает ПДК и в 1600—4000 раз — естественный фон почвы1.
Такое высокое содержание свинца в почве приводит к повышению его в контактирующих с почвой средах: атмосферном воздухе до 85 мкг/м3, пищевых продуктах до 2600 мкг/кг, воде до 2,6 мг/л.
Высокие концентрации свинца в почве, атмосферном воздухе, водоисточниках, пищевых продуктах на территориях вокруг свинцеплавильных заводов и вдоль автомобильных трасс обусловливает высокое содержание этого элемента в крови людей (более 40 мкг в 100 мл крови). Изучение [15, 23] содержания свинца у
1 ПДК свинца в почве составляет 20 мг/кг, естествен-
ный фон — 10 мг/кг.
детей, проживающих в Чикаго и Бостоне вблизи автомобильных трасс, показало, что из 68 744 обследованных детей в возрасте от 1 года до 6 лет у 30 % концентрация свинца достигала 40— 80 мкг в 100 мл крови.
Исследованиями установлено [16, 20], что при содержании свинца в атмосферном воздухе 1 мкг/м3 содержание его в 100 мл крови составляет 1—2 мкг, поступление же в организм человека каждых 100 мкг свинца с пищевыми продуктами и напитками обусловливает повышение уровня его в крови на 6,8—18,3 мкг/100 мл. Показано [14], что 67% обследованных детейиме-ли извращенный аппетит. С учетом тех высоких концентраций свинца, которые обнаруживаются в почве и контактирующих с ней средах, содержание этого элемента в крови может достигать 500 мкг/100 мл. В организме человека, живущего в чистой экологической среде, при содержании свинца 10—20 мг в 1 кг почвы, концентрация свинца не превышает 10 мкг/100 мл [17]; резкое ухудшение здоровья наступает при концентрации свинца в крови более 40 мкг/100 мл У детей при содержании свинца в крови более 40 мкг/100 мл развивалась анемия [25] вследствие нарушения синтеза гема и глобина и сокращения продолжительности жизни эритроцитов. Аналогично развивались анемии у взрослых при содержании свинца в крови 50—100 мкг/100 мл. Накопление свинца в крови на уровне 40 мкг/100 мл и выше у детей приводило к нарушению периферических электрофизиологических реакций. Начиная с уровня 50 мкг/100 мл у детей возрастала частота заметных дисфункций головного мозга. При 60 мкг/100 мл у взрослых проявлялись субклинические невропатии, у детей возрастала вероятность острой или хронической энцефалопатии. Энцефалопатии у взрослых возникали при содержании свинца в крови более 80 мкг/100 мл. При содержании свинца в крови более 70 мкг/100 мл нарушалась функция почек, наблюдались явления нефропатии. У женщин при содержании свинца в крови более 40 мкг/100 мл увеличивалась детская перинатальная смертность за счет мертворождения.
Исследования сотрудников нашей кафедры
Таблица 1 в 4—5 раз чаще развивается бесплодие. У более
Заболеваемость населения в районе размещения ртутного
производства (на 10 000 населения)
Район исследования
Класс болезней
* основной контрольный
т • Новообразования 248 185
Болезни эндокринной и имунной
систем 338 175
Болезни крови и кроветворных
органов 41 14
Болезни нервной системы и орга-
нов чувств 1462 1097
Болезни органов дыхания 4360 2337
Болезни мочеполовой системы 550 398
Врожденные аномалии 32 15
Воспалительные заболевания жен-
ских половых органов 533 295
И. Л. Куринной и др. [9], а также А. Б. Ерма-ченко [7] показали, что почва и контактирующие с ней среды вокруг крупных ртутных произ-& водств подвергаются техногенному загрязнению ртутью. В пробах почвы, отобранных на различных расстояниях от ртутного предприятия, содержание ртути достигало 38 мг в 1 кг почвы2. При этом установлено, что ртуть в больших концентрациях накапливается в контактирующих с почвой средах. Так, концентрация этого металла в растениях достигала 45,3 мг/кг, воде водоисточников— 0,0009 мг/л, атмосферном воздухе— 0,002 мг/м3. Результаты эпидемиологических исследований, проведенных А. Б. Ермачен-ко [7], свидетельствуют о том, что показатели состояния здоровья населения, проживающего в таких регионах, в 2—4 раза ниже по сравнению с контролем (табл. 1).
> Показано также, что у женщин, проживающих радиусе от 1,5 до 5 км вокруг этих производств,
2 ПДК ртути в почве 2,1 мг/кг, воздухе 0,0003 мг/м3, пищевых продуктах 0,005 мг/кг, воде 0,0005 мг/л.
Таблица 2
Содержание (в мг/кг) хлорорганических пестицидов в почве
X арактеристика участка (культивируемые культуры) н ti ДДТ совместно с ДДЕ Алдрин, дилдрин Гептахлор-эпоксид Источник литературы
Яблоневые са-
ды под дере-
вьями 5,3—17 - — — [19]
Фруктовые са-
ды (США) 118,9 - 2,1 — [18]
Фруктовые са-
ды (США) 245,4 - - [22]
Дахотные зем-
ли (Канада) - - 0,75 0,06—0,86 [21]
Пахотные зем-
ли (США) 4,7—30 [22]
чем 50 % женщин отмечались различного рода осложнения беременности и родов, в 2,5—4,3 раза чаще регистрировались спонтанные аборты.
В табл. 2 приведены данные мировой литературы о содержании некоторых хлорорганических пестицидов в почве.
Таким образом, почва отдельных регионов мира интенсивно загрязнена пестицидами, фактическое содержание которых в десятки, сотни и даже тысячи раз превышает ПДК. Так, если ПДК для ДДТ составляет 0,1 мг в 1 кг почвы, то ясно, что содержание ДДТ в почве фруктовых садов, по данным [18], превышает ПДК в 1189 раз, а по данным [22], — в 2454 раза. Содержание ДДТ в пахотных землях США [22] в 47—300 раз превышает ПДК. В нашей стране зарегистрирован случай, когда концентрация ДДТ в почве превышала ПДК в 200 раз. Исследования, проведенные под эгидой ВОЗ в 10 странах мира, где ДДТ применяется до настоящего времени (Китай, Индия, Япония и др.), и там, где применение этого пестицида запрещено более 10 лет назад (США, ФРГ, Швеция, Бельгия и др.), показали, что содержание ДДТ в жире грудного молока женщин превышало допустимую суточную дозу для детей. Аналогичные данные в отношении ДДТ имеются и по отдельным регионам нашей страны. Высокое содержание не только ДДТ, но и других пестицидов (линдан, метафос, гептахлор и др.), значительно превышающие их ПДК в почве и контактирующих с ней средах, приводит к тому, что, по данным ЮНЕП [13], ежегодно в мире около 1 млн человек становятся жертвами отравления пестицидами, из них 20 тыс. погибают.
Исследованиями нашими и В. И. Польченко и Н. И. Хижняк [И, 12] установлено, что в отдельных южных районах СССР неоправданно вносится в почву в десятки раз больше пестицидов, чем предусмотрено допустимыми нормами нагрузок на 1 га пахотных земель.
Как показали проведенные нами в таких регионах эпидемиологические исследования, для детей неонатального периода развития (0—28 дней жизни) коэффициент корреляции между общей нагрузкой пестицидами и первичной заболеваемостью составил 0,44±0,81, т.е. имеет место статистически достоверная прямая связь (у детей до 1 года он равен 0,24±0,08, до 14 лет — 0,08+0,08). В зоне с общей нагрузкой пестицидами 16,8 кг/га первичная заболеваемость детей оказалась на 171 % выше, чем в контрольной, где уровень пестицидов составил 1,9 кг/га. Существенным был в этом регионе и коэффициент парциальной корреляции (0,37+0,07), особенно между содержанием хлорорганических пестицидов и первичной заболеваемостью детей неонатального периода развития. Выявлена также прямая связь между общей нагрузкой пестицидами и частотой врожденных уродств (козф-
фициент корреляции 0,34:4:0,06). В отдельные годы эта связь была более сильной и достигала 0,63±0,08. Характерно, что наиболее тесная связь выявлена между частотой врожденных уродств и нагрузкой хлорорганическими пестицидами.
Результаты наших исследований подтвердили правильность предположения о том, что высокое содержание пестицидов в почве и контактирующих с ней средах в первую очередь оказывает неблагоприятное воздействие на детский организм, особенно на состояние детей неонатально-го периода развития. Для проверки этих исследований, охвативших около 0,5 млн детей и все население области с численностью более 2 млн человек, нами проведены экспериментальные исследования на млекопитающих животных, показавшие, что в системах мать—плод, мать—новорожденный новорожденный организм млекопитающих животных, находящийся на естественном вскармливании материнским молоком, подвергается по дозе в несколько раз более интенсивному отравлению, чем материнский организм [5]. Объясняется это тем, что в процессе эволюции для сохранения вида при голодании млекопитающих выработался механизм концентрации пищевых веществ в молочной железе. По-видимому, органические пестициды ошибочно принимаются материнским организмом за пищевые вещества, концентрируются молочной железой и передаются детскому организму в очень высоких концентрациях, вызывая его отравление. Доказательством этого явления служат результаты наших экспериментальных исследований, показавшие, что в молоке лактирующей самки млекопитающих животных концентрация пестицида линдана в 100—120 раз выше, чем в крови, а в крови новорожденного она в 3 раза и более превышает его уровень в крови материнского организма [5].
Повышенное содержание нитратов в почве и контактирующих с ней средах, по данным литературы [3], опасно из-за трех основных эффектов: токсического действия на детей; канцерогенного действия как предшественников нитро-зосоединений нитрозаминов; мутагенного действия при образовании таких нитрозосоединений, как нитрозамиды. По данным литературы [3, 4], содержание нитратов в почве и контактирующих с ней средах в отдельных регионах ряда стран превышает их ПДК в десятки раз. Не лучше обстоят дела с накоплением в почве и контактирующих с ней средах нитрозосоединений, образующихся из нитритов, восстановившихся из нитратов и находящихся в окружающей среде аминов и амидов. Так, содержание нитрозосоединений в почве отдельных регионов достигало 5 мкг/кг [6, 8], что в 50 раз выше допустимых величин, в воздухе — 0,96 мкг/м3 (в промышленной зоне 10—50 мкг/м3), что в 32—1600 раз выше допустимых концентраций для атмосфер-
ного воздуха. Б воде накопление этих соединений составило 4,2 мкг/г, что в 140 раз выше ПДК, в пищевых продуктах — до 277 мкг/кг, или в 138 раз выше ПДК. Имеется целый ряд факторов, способствующих повышенному образованию нитрозосоединений в пищевых продуктах: длительное хранение при комнатной температур ре, в алюминиевой посуде, употребление кофе? прием лекарственных препаратов и др.
Эпидемиологические исследования, проведенные в таких регионах, показали, что повышенное содержание нитратов в почве и контактирующих с ней средах, особенно в воде, служит причиной метгемоглобинемии у детей, даже со смертельными исходами. Наиболее уязвимой группой являются дети в возрасте до 1 года, которые получают питательные смеси, приготовленные на воде с повышенным содержанием нитратов или с пониженной кислотностью, а также смеси, приготовленные из сухого молока. Организм взрослых здоровых людей менее подвержен опасности отравления нитратами, содержащимися в пищевых продуктах и питьевой воде, так1! как этому препятствует фермент метгемоглобин-редуктаза, которая разрушает образующийся из нитритов метгемоглобин крови. В эксперименте на животных доказано мутагенное и канцерогенное действие нитратов как предшественников нитрозосоединений, однако эпидемиологическими исследованиями среди населения такого влияния достоверно не установлено.
В заключение отметим, что в литературе [1, 10] описаны случаи возникновения «щелочной болезни» (селеновый токсикоз) у людей и массовой гибели сельскохозяйственных животных, потреблявших фитобиомассу растений, выращенных на щелочных почвах (США, Канада, Ирландия) с высоким содержанием в ней селена^ Растения, произрастающие на почвах эндемич^ ных районов, могут накапливать до 5000 мг селена на 1 кг почвы. Установлена связь между содержанием мышьяка в почках и частотой заболеваний раком желудка [1, 10], между содержанием молибдена и заболеваемость молибденовой подагрой и раком пищевода [1]. Загрязнение почвы фтором приводит к накоплению этого элемента в воде, растениях, а затем к развитию флюороза у людей, питающихся плодами растений, выращенных на почве с высоким содержанием фтора, и пьющих подземные воды [1, 4]. Авторы обнаружили также нарушения фосфор-но-кальциевого обмена, возникновение болезней печени и почек, острых гастритов у людей, проживающих в регионах с интенсивным техногенным загрязнением почвы фтором. Неблагоприятное воздействие на организм человека никеля, загрязняющего почву, проявляется в виде забо^ левания шизофренией, раком легких и желудка^ [1]. Нами ведутся эпидемиологические исследования с целью изучить влияние на здоровье людей других экзогенных веществ, включая ра-
дионуклиды. Результаты этих исследований, а также конкретные рекомендации по профилактике острых и хронических отравлений различными экзогенными химическими веществами, загрязняющими почву, будут представлены в следующем нашем сообщении.
Л итература
1. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека/Под ред. А. И. Войнар. — М., 1960.
2. Гигиенические критерии состояния окружающей среды: Свинец. — Женева, 1980.
3. Гигиенические критерии состояния окружающей среды: Нитраты, нитриты и Ы-нитрозосоединения. — Женева, 1981.
4. Гигиенические основы охраны продуктов питания от вредных химических веществ / Под ред. Р. Д. Габович, Л. С. Припутина. — Киев, 1987.
5. Гончару к Е. И. и др.//Гиг. и сан. — 1988. — № 6. — С. 10—12.
6. Гроник О. Н. // Канцерогенные Ы-нитрозосоединения и их предшественники — образование и определение в окружающей среде. — Таллинн, 1984.— С. 9—10.
Ь 7. Ермаченко А. Б., Шовтута В. И. // Гигиена населенных мест.— Киев, 1985. —Вып. 24. — С. 17—19.
8. Канн Ю. М. II Канцерогенные Ы-нитрозосоединения и их предшественники — образование и определение в окружающей среде. — Таллинн, 1978. — С. 11.
9. Куринной И. Л. и др.//Гигиеническое изучение и оздоровление внешней среды. — Киев, 1959.— С. 13—17.
10. Никифорова Е. М. //Химия и жизнь. — 1976. — № 1.— С. 34—37.
11. Польченко В. ИХижняк И. И. //Защита растений.-— М., 1989. — № 2. — С. 46—47.
12. Санитарная охрана почвы от загрязнения химическими веществами / Гончарук Е. И. — Киев, 1977.
13. Состояние окружающей среды/ЮНЕП. — Найроби, 1986. —С. 142.
14. Bicknell J. et al. //J. Mental Def. Res.— 1968. — Vol. 12. —P. 282—293 (цит. no 2).
15. Blanksma L A. et al. // Pediatrics. — 1969. — Vol. 44.— P. 661—665, (цит. no 4).
16. Coulston F. et al. // Final Report to the US Environmental Protection Agency. — 1972, (цит. no 4).
17. Haeger-Aronsen B. et al. // Arch, environ. Hlth. — 1971.— Vol. 23. —P. 440—445, (цит. no 4).
18. Harris C. R. et al.//J. Agric. Food. Chem. — 1966. — Vol. 214. —P. 398, (цит. no 13).
19. Ginsburg J. M., Reed J. P. //J. Econ. Entomol. — 1954. — Vol. 47. —P. 467—500, (цит. no 12).
20. Goldsmith J. R., Hexter A. C. // Science. — 1976. — Vol. 158.— P. 132—134, (цит. no 4).
21. Duffy G. R., Wong N. // J. Agric. and Food Chem. — 1967. —Vol. 15.— P. 457, (цит. no 12).
22. Persistent Pesticide in the Environment / Ed. C. A. Edwards. — Clevelend (Ohio), 1973. —P. 170.
23. Pueschel F. M. et al. // J.A.M.A. — 1972. —Vol. 333.— P. 462—466, (цит. no 4).
24. Roberts Т. M. et al. // Science. — 1976. — Vol. 186. — P. 1120—1123, (цит. no 4).
25. Tola S. et al.//Work environ. Hlth. — 1973. —Vol. 10.— P. 26—35. (цит. no 4).
Поступила 09.06.89
Summary. On the basis of epidemiological studies and literature data analysis it is possible to state that excessive contamination of soil by exogenous chemicals administered purposefully (pesticides and mineral fertilizers) and as a result, technogenic pollution (lead, mercury, arsenic, molybdenum, etc.) causes high content of those contacting with soil: ambient air, water of watersources, cultivated plants. Human intake of significant amounts of exogenous chemicals, contaminating soil, may lead to changes in health status of the population, appearance of acute and chronic poisoning by exogenous chemicals.
Гигиена воды и санитарная охрана
водоемов
Г. В. ЛАЙТАРЕНКО, В. М. ЦЫГАНОК, 1990
УДК 614.777:574.64]-07
Г. В. Лайтаренко, В. М. Цыганок
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПДК ФОСФАМИНА
В ВОДЕ ВОДОЕМОВ
НИИ гигиены, токсикологии и профпатологии, Волгоград
Фосфамин — синтетическое поверхностно-активное химическое соединение. Широкое применение его в производстве сдерживается из-за отсутствия токсикологической характеристики и санитарно-гигиенического регламента. Необходимость установления ПДК фосфамина для во-ЯД,ы водоемов обусловлена также возможностью попадания его в сточные воды производства.
Фосфамин (С13Н32РО5) представляет собой вязкую жидкость коричневого цвета, хорошо ра-
створимую в воде, этиловом спирте, ацетоне. Плотность 1,05 г/см3, температура кипения свыше 200 °С, температура застывания —20 °С.
Проведенное в соответствии с действующими методическими указаниями [3] экспериментальное исследование показало, что фосфамин имеет резкий запах, напоминающий запах ментола. Практический порог запаха (интенсивность 2 балла) соответствует 43,6±3,5 мг/л (при 20°С) и 4,9±0,3 мг/л (при 60 °С). Хлорирование водных
