CC BY
106
[гиена и санитария 5/2012
выбросом гормональных веществ и активацией симпатической части вегетативной нервной системы. Поддержать гомеостатический баланс организма с целью преодоления стресса, усилить адаптационные возможности организма, предотвратить повреждение гомеостатических механизмов возможно с помощью модификации структуры питания.
Литер атур а
1. Авцын А. П., Марачев А. А., Милованов А. Г. Патология человека на Севере. - М., 1985.
2. Агаджанян Н. А., Петрова П. Г. Человек в условиях Севера. - М.: Крук, 1996.
3. Айдаралиев А. А., Максимов А. Л. Адаптация человека к экстремальным условиям: Опыт прогнозирования. - Л.: Наука, 1988.
4. Бабинова Я. А. Артериальная гипертония в Ямальском регионе: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. - М., 1997.
5. Буганов А. А. // Здравоохр. Ямала. - 2000 - № 1 (5). - С. 3-6.
6. Буганов А. А. Вопросы профилактической медицины в Ямальском регионе. - Надым, 2002.
7. Кассиль Г. Н. Внутренняя среда организма. - М., 1983.
8. Меерсон Ф. З., Сухих Г. Т. Каткова Л. С. // Вестн. АМН СССР. - 1984. - № 4. - С. 45-51.
9. Панин Л. Е. Биохимические основы стресса. - Новосибирск, 1983.
10. Панин Л. Е. // Бюл. Сиб. отд. Академии наук СССР. - 1987. -№ 6. - С. 60-65.
11. Поликарпов Л. С. // Медико-санитарное обеспечение населения Крайнего Севера. - Красноярск, 1982. - С. 104-108.
12. Самратова С. В. Влияние характера питания на состояние симпатоадреналовой системы при различной физической активности организма: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. -Алма-Ата, 1984.
13. Ягья Н. С. и др. Человек и охрана его здоровья на Севере. -Л., 1984.
Поступила 20.02.12
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2012 УДК 614.77:615.9
Н. В. Ефимова1, И. В. Безгодов2, С. С. Бичев, И. В. Донских1, В. И. Гребенщикова3
МЕДИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ДЛИТЕЛЬНОГО ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОчвы в ИрКУТСКОй ОБлАСТи
1Ангарский филиал ФГБУ Восточно-Сибирский научный центр экологии человека СО РАМН - НИИ медицины труда и экологии человека, Ангарск; 2ФБУЗ Центр гигиены и эпидемиологии в Иркутской области; 3ФГБУН Институт геохимии им. А. П. Виноградова СО РАН, Иркутск
Загрязнение почвы тяжелыми металлами, мышьяком и их воздействие на здоровье населения продолжает оставаться одной из наиболее актуальных проблем. Приведены результаты исследований, выполненных в различных промышленных центрах Иркутской области, в которых установлено накопление токсикантов в почвах, биосубстратах детского населения.
Ключевые слова: загрязнение почвы, свинец, ртуть, фториды, мышьяк, кадмий, здоровье населения
N.V Efimova1, I. V Bezgodov2, S. S. Bichev1, I.V Donskikh1, V I. Grebenshchikova3 - MEDICAL AND ENVIRONMENTAL PROBLEMS OF LONG-TERM TECHNOGENIC POLLUTION OF THE SOIL IN THE
Irkutsk region
Angarsk branch of the Federal State budgetary institution, "East-Siberian Scientific Center of Human Ecology", Siberian Branch of Russian Academy of Medical Sciences - Research Institute of Occupational Medicine and Human Ecology; 2Federal State Budgetary Institution "Center for Hygiene and Epidemiology in the Irkutsk Region ", Irkutsk; 3Federal State Budgetary Institution of Science "A.P. Vinogradov Institute of Geochemistry of the Siberian Branch of the Siberian Branch of Russian Academy ofSciences, Irkutsk
Soil contamination with heavy metals, arsenic, and their impact on human health continues to be one of the most pressing problems. The results of studies performed in various industrial centers of the Irkutsk region are presented. Toxic substances are found to be accumulated in soils and biosubstrates of the children population.
Keywords: soil contamination, lead, mercury, fluorides, arsenic, cadmium, population health
Внимание к проблеме хронического воздействия химических веществ связано с трагическими последствиями загрязнения окружающей среды кадмием, ртутью, свинцом во второй половине прошлого века [8, 9]. На территории Иркутской области в течение нескольких десятилетий действуют крупные промышленные ком-
Ефимова Н. В. - д-р мед. наук, проф., зав. лаб. (medecolab@ inbox.ru); Безгодов И. В. - канд. мед. наук, гл. врач; Бичев С. С. -зав. консультативно-диагностическим отд.; Донских И. В. - аспирант; Гребенщикова В. И. - д-р геол.-мин.. наук, зав. лаб. (vgreb@ igc.irk.ru)
плексы, представляющие опасность для окружающей среды и здоровья населения. В настоящее время некоторые из них закрыты, например металлургический завод в Свирске, выпускавший белый мышьяк, производство хлора электролизным способом в Усолье-Сибирском и Саянске. Однако на территории нерекультивированных шламохранилищ, промышленных площадок, а также в зоне рассеивания примесей из стационарных источников загрязнения произошло формирование вторичных очагов загрязнения.
Исследования, проведенные на территории, прилегающей к Свирску, показали, что контаминация почвы связана, в первую очередь, с формированием вторич-
42
ного очага техногенного загрязнения на промплощадке разрушенного металлургического завода. Кроме того, важным действующим источником загрязнения служит расположенный вблизи селитебной зоны города завод по производству аккумуляторов. Обследование почв на содержание в них валовых форм металлов проведено в зонах на расстояниях 0,3—1,5; 2-5; 10-12 км от промышленной территории города. Установлено, что в 100% проб, отобранных в зоне 0,3-1,5 км, содержание свинца и мышьяка превышает уровень ПДК. В целом по городу доля нестандартных проб составила 70%. В сравнении с региональными фоновыми величинами среднее содержание мышьяка в районе Свирска выше в 70 раз и более, свинца и ртути - в десятки и сотни раз, молибдена - в
1.4 раза, олова - в 1,5 раза, цинка - в 1,4 раза). В 2010 г. суммарный показатель загрязнения почвы находился в пределах Z = 26-230 (высокоопасная категория загрязнения). Выявлено, что токсиканты мигрируют по пищевой цепи, отмечена контаминация мышьяком и свинцом растительных продуктов местного производства, в том числе в количествах, превышающих гигиенические нормативы [1].
Приоритетные для территории Свирска токсиканты входят в списки чрезвычайно опасных, так как не только оказывают негативное воздействие на ряд органов и систем организма, а также физическое и нервнопсихическое развитие, но и вызывают канцерогенный эффект [4, 6, 10-12]. Данные социально-гигиенического мониторинга свидетельствуют, что показатель общей смертности населения Свирска очень высокий - в 1,3 раза выше среднеобластного уровня. За последний период отмечается рост смертности от новообразований на 68,4%. Проведена оценка относительного риска (RR) заболеваемости населения экспонированных территорий относительно среднего показателя по Иркутской области с определением этиологической доли (EF). Установлено, что у детей и подростков Свирска чаще встречаются заболевания органов кроветворения RR = 2,7 (х2 = 14,5, р = 0,001; EF = 63%) и 4,6 (х2 = 17,2, р = 0,000; EF = 76%), соответственно. У подростков также выше заболеваемость мочевыводящей системы, RR =
1.5 (х2 = 6,6, р = 0,0104; EF = 32%). В пробах волос детей 7-16-летнего возраста отмечено накопление мышьяка в количествах, превышающих фоновые уровни в 10 раз [5]. Средняя концентрация мышьяка в волосах детей Свирска 0,88 мкг/кг (максимальный уровень 3,9 мкг/кг). Для сравнения отметим, что фоновые величины у детей Иркутской области составляют 0,04 и 0,05 мкг/кг соответственно. Доля детей с повышенным уровнем мышьяка в волосах составила 31,0%, свинца - 40,3% (см. таблицу). Полученные данные вызывают серьезное опасение, так как доказано, что даже если риск неканцерогенного эффекта от триады свинец-мышьяк-кадмий ниже допустимого уровня, то риск развития злокачественных новообразований превышает уровень, приемлемый для населения [7]
В результате комплексных исследований, проведенных на территории размещения химических производств, установлено, что поступление в р. Ангару и ее притоки сточных вод химических комбинатов Усолье-Сибирского и Саянска, содержащих ртуть, привело к накоплению металла не только в воде Братского водохранилища, но и в придонных осадках, биологических объектах [2]. В литературе отсутствует единое мнение о возможности развития хронической интоксикации тяжелыми металлами, и в том
числе ртутью, при воздействии малых доз и особенностях формирования заболевания в зависимости от путей поступления токсиканта в организм. Вместе с тем убедительно показано, что даже при низкой экспозиции происходят нарушения, в первую очередь психологического статуса, эндокринной и иммунной систем [3, 8]. В настоящее время на территории цеха ртутного электролиза проводится демонтаж оборудования. Анализируя особенности распространения ртути от низкого площадного источника (полигона захоронения промышленных отходов), установлено, что преобладал перенос примесей в сторону станции нейтрализации, где концентрации на порядок выше, чем в пробах атмосферного воздуха, отобранных в зоне отдыха и в районе растениеводческих хозяйств. Исследования почвы показывают, что в районе жилой застройки превышений ПДК в настоящее время не регистрируется, положительные пробы зафиксированы в 1995-1997 гг. и в 2001-2003 гг. Особую опасность как источник вторичного загрязнения по-прежнему представляет почва промплощадки. Средние концентрации превышают ПДК более чем в 30 раз [1]. Значимой тенденции к снижению содержания ртути в почве не прослеживается. Содержание ртути в грунтовых водах под цехом достигает 0,3-0,5 мг/л. К зоне риска ртутного воздействия относятся территории, где проживают около 17 тыс. сельского населения. Подтверждением экспозиции ртутью является ее обнаружение в биосубстратах населения. У 73,7% обследованных содержание ртути в волосах выше фонового (1 мг/кг) уровня, у 4,0% - выше допустимого (5 мг/кг). При медицинском обследовании настораживает выявление у детей маркеров нарушения выделительной функции почек: протеинурия, гематурия, наличие солей.
Говоря о проблеме ртутного загрязнения нельзя не отметить, что спорадические случаи розлива ртути (особенно на территориях детских дошкольных учреждений, спортивных сооружений) по уровню обнаруживаемых концентраций, значительно превышающих ПДК, можно рассматривать как самостоятельное чрезвычайное антропогенное явление с высоким риском ущерба здоровью населению и ликвидаторов очагов загрязнения.
Мониторирование содержания в почве химических примесей вблизи производства алюминия свидетельствует о ее загрязнении на расстоянии более 50 км. В почвах селитебных зон Братска, Шелехова, где производство работает более 40 лет, присутствуют примеси, специфичные для алюминиевой промышленности. В количествах, превышающих фоновый уровень, обнаружены: фтор, бериллий, алюминий, свинец, никель, марганец, хром, ванадий, цинк, молибден, медь и др.
Оценка опасности для здоровья населения Иркутской области, связанной с техногенным загрязнением почвы
Вещество Количество населения под экспозицией Средняя кратность превышения фоновых уровней, селитебная зона Для детей с маркером воздействия в волосах (выше фона), %
Ртуть 17 000 2,6 73,7
Мышьяк 13 600 70 31,0
Свинец 13 600 1,9 40,3
Фтор 210 000 26 32,5
Кадмий 13 600 1,4 50,0
43
[гиена и санитария 5/2012
Однако фтористые соединения являются приоритетным загрязнителем. Наибольшая экспозиция фтором характерна для населения, проживающего на территории санитарно-защитной зоны, где для взрослых интегральная доза поступления фтористых соединений из почвы составляет 0,6 мг/кг в сутки, для детей - 1,3 мг/кг в сутки, на расстоянии 8-20 км от источника загрязнения -0,4 и 0,9 мг/кг в сутки соответственно. Статистически подтверждена тенденция к кумуляции загрязнителя в почве, особенно выраженная в пределах 10 км от промышленной площадки. Содержание фтора в почве ассоциируется с концентрацией в атмосферном воздухе (Rs^ = 0,68; р < 0,05).
Известно, что фтор выполняет ряд функций в организме человека, участвует в адаптации пластичности соединительной ткани, инициировании минерализации костей, активации или ингибировании некоторых ферментов печени, мышечной ткани, замещении йода в щитовидной железе и др. [2, 7, 11]. При этом фтор и его соединения обладают узким диапазоном физиологического оптимума, что требует особенного внимания к проблеме воздействия на здоровье населения. Установлено, что для населения Братска коэффициент относительного риска заболеваний костно-мышечной системы составляет 1,8 (х2 = 32,3; р = 0,000; EF = 36%). Выявлена тенденция к увеличению частоты сколиоза и нарушений осанки, особенно выраженная по мере взросления детей. Показатель заболеваемости сколиозом у детей Братска составляет 162,6 случая на 1000 детей, RR = 3,0 относительно данных по Иркутской области (х2 = 60,5; р = 0,000; EF = 67% ). Различия среднеобластного уровня с данными по Тайшету, где опытно-экспериментальное производство алюминия действует с 2003 г., выражены меньше (RR = 1,25; х2 = 4,4; р = 0,036; EF = 20%), что можно объяснить кумулятивным характером действия фтора. У 32,5% детей и подростков, проживающих на территориях размещения производства алюминия, содержание фтора в волосах выше фонового, концентрации значительно увеличиваются в старших возрастных группах.
Таким образом, рассматривая проблему техногенного загрязнения почвы в целом по Иркутской области, отметим, что наибольшее количество населения проживает в зоне влияния фтора. Однако выраженность эффекта, обусловленная интенсивностью и длительностью воздействия, способностью веществ к трансформации в окружающей среде, кумуляции в биологических объектах, выше в группах населения,
экспонированных тяжелыми металлами и мышьяком. Для решения проблемы сохранения здоровья населения, подвергающегося длительному воздействию высокоопасных очагов загрязнения недостаточно провести рекультивацию почвы, необходимо дать оценку всех источников экспозиции для населения, включая миграцию поллютантов по пищевой цепи, производственную среду, внутриутробную экспозицию (от матери к плоду). Выявление маркеров воздействия в биосредах различных групп населения, скрининговое обследование населения позволят оценить состояние здоровья населения, выявить нарушения, связанные с воздействием экологического фактора, разработать и внедрить комплекс мер, направленных на оздоровление и повышения качества жизни различных групп населения.
Литер атура
1. Гребенщикова В. И. // Материалы конеренции. "Эволюция биогеохимических систем (факторы, процессы, закономерности) и проблемы природопользования" и симпозиума "Геоэкологические, экономические и социальные проблемы природопользования". - Чита, 2011. - С. 27-30.
2. Коваль П. В., Калмычков Г. В., Лавров С. М. // Доклады АН РАН. - 2003. - Т. 388. - С. 1-3.
3. Ларионова Т. К. // Гиг. и сан. - 2000. - № 3. - С. 8-10.
4. Ревич Б. А., Быков А. А., Ляпунов С. М. и др. // Медицина труда и пром. экол. - 1998. - № 5. - С. 15-17.
5. Склярова О. А. Андрулайтис Л. Д. Белоголова Г. А. // Геоэкологические проблемы современности: Доклады 2-й Международной конференции. - Владимир, 2008. - С. 271 - 273.
6. BiX., FengX., Yang Y. et al. // Environ. Pollution. - 2009. - Vol. 157, N 3. - P. 834-839.
7. Chen C., Glan Y., Chen Q., Li C. // J. Food Sci. - 2011. www. scopus.com/source/sourseinfo/ доступ 25.11.2011)
8. Ekino S., SusaM, Nimomiya T. et al. // J. Neurol. Sci. - 2007. -Vol. 136, N 1. - P 47-61.
9. Korhonen J., Snakin J.-P. // Ecol. Econom. - 2005. - Vol. 338, N 2. - Р 169-186.
10. Nawrot T., Plusquin M., Hogervorst J. et al. // Lancet Oncol. -2006. - Vol. 7, N 7. - P 119-126.
11. Radosavljevic V., Jacovljevic B. // J. Environ. Health. - 2008. -Vol. 71, N 3. - P. 40-42.
12. Ramalakshmi S., Muthuchelian K. // Clin. Exp. Rheumatol. -2011. - Vol. 29, N 2 (suppl. 65). - P. S10-S14.
13. Yamaguchi M. // Clin. Calcium - 2007 - Vol. 17, N 2 - P. 217223.
Поступила 08.02.12
44
