CC BY
16
Полиграфист, 2013. - 236 c.
11.Рябчиков, А.К. Экономика природопользования: Учебное пособие / А.К. Рябчиков. - М.: Элит-2000, 2015.
12. Черкасова, М.В. Млекопитающие / М.В. Черкасова. - М.: Лесная промышленность, 2014. - 665 c.
13. Шапошников, Л.К. Вопросы охраны природы / Л.К. Шапошников. - М.: Просвещение, 2017. - 174 c.
14. Эйхлер В. Яды в нашей пище / В. Эйхлер. - М.: Мир, 2017. - 189 c
15. Экология в России на рубеже XXI века. Наземные экосистемы / ред. И. Шилов. - М.: Научный мир, 2015.
УДК: 614.4:614.7:504.062
Маркова О.Л.1, Шилов В.В.,1'2 Кузнецов А.В.1
МЕЖДУНАРОДНЫЙ ОПЫТ ПРОВЕДЕНИЯ ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ИЗУЧЕНИЮ ЭКСПОЗИЦИИ К ЗАГРЯЗНИТЕЛЯМ
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
1 ФБУН «Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья» Роспотребнадзора, 191036, Санкт-Петербург, Россия; ollenmar@mail.ru; 2ФГБОУВО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И. И. Мечникова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Санкт-Петербург, Россия, 191036, Санкт-Петербург, Россия
Резюме
Программа по окружающей среде Организации Объединенных Наций (United Nations Environment Programme, UNEP) координирует действия по уменьшению уровней экспозиции загрязнителей в окружающей среде. Основным инструментом для выполнения поставленных задач является биологический мониторинг человека, позволяющий получить объективную информацию о влиянии загрязнителей на здоровье населения. Консорциум по проведению биомониторинга человека (БМЧ) в европейском масштабе - COPHES (Consortion to Perfom Human biomonitoring survey on a European Scal) был организован с целью создания общеевропейской системы БМЧ. В рамках данного проекта в 17 странах Европейского союза в каждом национальном обследовании принимали участие дети в возрасте 6-11 лет и их матери. В России представляется наиболее обоснованным
940
К 185-летию великого русского российского ученого и гражданина России -Дмитрия Ивановича Менделеева и 150-летию его наследия -«Периодического закона для химических элементов». К 170-летию Ивана Петровича Павлова - выдающегося русского российского исследователя в области физиологии, первого нобелевского лауреата России. внедрение методологии биомониторинга на базе существующей системы социально-гигиенического мониторинга в учреждениях Роспотребнадзора с учетом зарубежного опыта.
Ключевые слова: биомониторинг человека; вредные химические вещества; загрязнение окружающей среды.
Abstract.
Markova O.L Shilov V.V., Kuznetsov A.V. International experience of epidemiological research on the study of exposure to environmental pollutants. The United Nations Environment Program (UNEP) is coordinating efforts to reduce exposure to pollutants in the environment. The main tool for fulfilling the tasks is biological monitoring of a person, which allows obtaining objective information about the effect of pollutants on public health. The Consortium to Perfom Human Biomonitoring Survey on a European Scale, a consortium for human biomonitoring (HBS) on a European scale (COPHES), was organized to create a pan-European HBS system. As part of this project, children aged 6-11 years and their mothers participated in each national survey in 17 countries of the European Union. In Russia, it seems most justified to introduce a biomonitoring methodology based on the existing system of social and hygienic monitoring in institutions of the Federal Service for Supervision on Consumer Rights Protection and Human Wellbeing taking into account foreign experience. Key words: human biomonitoring; harmful chemicals; environmental pollution.
Введение. Негативное воздействие стойких химических веществ на общественное здоровье создает необходимость в разработке и внедрении мер по снижению экспозиции данных соединений. Программа по окружающей среде Организации Объединенных Наций (United Nations Environment Programme, UNEP) координирует действия, принимаемые в мире для уменьшения выбросов и уровней экспозиции: отказ от использования ряда веществ в промышленности и сельском хозяйстве, мониторинг загрязнителей в окружающей среде. Биомониторинг человека (БМЧ) является эффективным инструментом для разработки управленческих решений, направленных на снижение экспозиции стойких загрязнителей во всем мире.
Целью данной работы явилось изучение опыта эпидемиологических работ, проводимых в Европейских странах, основанных на применении инструмента биологического мониторинга человека (БМЧ) для внедрения данного вида исследований в РФ.
Материалы и методы. Материалами исследований явились международные нормативно-правовые акты, технические рекомендации, программы. Методическую основу исследований составил комплекс общенаучных методов изучения: аналитический, системно-структурный, сравнительный.
Результаты и обсуждение.
Разработка гармонизированных исследований на основе биомониторинга человека в Европейском Союзе базируется на Европейском плане действий по охране окружающей среды и здоровья (Environment and Health Action Plan). Консорциум по проведению биомониторинга человека в европейском масштабе -COPHES (Consortion to Perfom Human biomonitoring survey on a European Scal) был организован с целью создания общеевропейской системы БМЧ. В рамках проекта COPHES начались исследования, включающие в себя отбор биологических материалов, разработку форм стандартных протоколов, внедрение методов лабораторного анализа проб, анализ полученных данных. В программе по созданию общеевропейской системы биомониторинга участвовало 27 европейских стран, 35 учреждений [1].
Проект DEMOnstration of a study to Coordinate and Perform Human biomonitoring on a European Scale (DEMOCOPHES) относится к крупным международным обследованиям БМЧ. В рамках проекта проводились исследования с учетом этических норм, доступности ресурсов в различных странах Европы [2]. Работа проводилась в 17 странах Европы. Данный проект выполнялся в тесном сотрудничестве с проектом COPHES. Цель проекта заключалась в разработке единой методологии анализа и протоколов обследования. Все национальные поперечные обследования проводились для оценки уровня экспозиции к метилртути, ртути, кадмию, котинину и фталатам с использованием неинвазивных биологических проб: волосы, моча, всего 4000 образцов. В шести странах проводили анализ экспозиции к бисфенолу A.
В 17 странах Европейского союза в каждом национальном обследовании принимали участие дети в возрасте 6-11 лет и их матери в (120 пар мать-ребенок в каждой стране). Матери, участвовавшие в исследовании, предоставляли данные по окружающей среде по месту проживания, питанию, курению, особенностям поведения с точки зрения возможной экспозиции, профессии и другую со-циодемографическую информацию. Кроме того, в данном проекте были разработаны процедуры внутреннего и внешнего обеспечения качества/Контроль ка-
К 185-летию великого русского российского ученого и гражданина России -Дмитрия Ивановича Менделеева и 150-летию его наследия -«Периодического закона для химических элементов». К 170-летию Ивана Петровича Павлова - выдающегося русского российского исследователя в области физиологии, первого нобелевского лауреата России. чества (QA/QC): межлабораторные сравнительные испытания, внешний контроль качества, были рассмотрены стандартные процедуры отбора, подготовки, транспортировки и проведения испытаний биологических материалов.
К наиболее масштабным исследованиям, проводимым в рамках европейских программ БМЧ, можно отнести обследование ВОЗ/ UNEP на содержание СОЗ в грудном молоке. Исследования грудного молока на содержание СОЗ проводилось с использованием стандартизованных процедур набора участников, отбора проб, лабораторного анализа и персональных данных. Грудное молоко было выбрано для обследования, так как оно позволяет получить информацию о кумулятивной экспозиции матери и текущей экспозиции младенца. Основной задачей данной программы биомониторинга являлось изучение временных трендов в участвующих странах. Обследования были проведены в 1987-1988 гг., в 20082009 гг. и 2010-2011 гг. В соответствии с разработанной программой для Европейского региона стойкие органические загрязнители и их метаболиты определяли в биологических материалах - грудное молоко и кровь.
В каждой стране собрали не менее 50 проб молока у здоровых первородящих женщин младше 30 лет в течение 3-8 недель после рождения ребенка. Женщины должны кормить грудью только одного ребенка и проживать в одном и том же регионе на протяжении не менее 10 предыдущих лет. Женщины, проживающие вблизи выбросов СОЗ, исключались из исследования. Каждой женщине необходимо предоставить не менее 50 мл молока. Пробы разделяются на две порции по 25 мл. Первая порция использовалась для анализа содержания «простых» СОЗ, таких как маркерные ПХБ и хлорорганические пестициды. Вторая порция молока - для анализа полихлорированных дибензодиоксинов (ПХДД), полихлори-рованных дибензофуранов (ПХДФ), диоксиноподобных ПХБ, перфторирован-ных соединений (ПФС), полибромированных дифенил-эфиров (ПБДЭ),
Как пример исследования стойких органических соединений в рамках данной программы можно рассмотреть класс перфторированные соединения (ПФС) [3].
ПФС - представляют полифторированные алкилированные соединения, состоящие из гидрофобной алкильной цепи разной длины и гидрофильной концевой группы. Примерами данного класса служат соединения, включающие анионные группы (-SO3-), (-COO-), известные как перфтороктановый сульфонат (ПФОС) с сульфонат группой и, перфтороктановая кислота (ПФОК) с карбоксильной группой; перфтороктановый сульфонилфторид (ПФОСФ).
Комитет по рассмотрению стойких органических загрязнителей (КРСОЗ) с
2016 года относит данные соединения к стойким органическим загрязнителям, способным к биоаккумуляции. Соединения данного класса являются токсичным для животных и человека.
ПФОК, ее соли широко применяются в потребительских товарах и различных отраслях промышленности. ПФС используются в качестве технологических добавок при производстве фторполимеров, антипригарной посуды, компонентов моторного масла. Поверхностно-активные свойства соединений используются в качестве средств для обработки поверхностей текстильных изделий, бумаги, красок, оборудования пищевой промышленности, огнегасящих пен.
Основными путями поступления ПФОК и ее солей являются сточные воды и аэрозоли. Косвенное загрязнение ПФОК происходит в результате трансформации и разложения сложных соединений, при неполном сжигании фторполиме-ров.
При оценке последствий использования ПФОК и родственных ПФОК соединений для здоровья человека важно отметить, что химическая устойчивость ПФОК приводит к тому, что данное соединение не удаляется из окружающей среды. В сочетании с тем, что, ПФОК накапливаются в живых организмах; непрерывно поступает при использовании потребительских товаров, наличие выбросов ПФОК и родственных ПФОК веществ могут привести к неблагоприятным последствиям для здоровья человека и окружающей среды вследствие продолжительной экспозиции.
ПФОС и ПФОК растворимы в воде, попадая в организм, в основном, связываются с белками. Токсические эффекты, наблюдаемые в длительных испытаниях на животных, включают гепатотоксичность и нарушение липидного обмена. Эпидемиологические исследования указывают на воздействие ПФОС на обмен глюкозы, мочевины и/или мочевой кислоты, а также его иммунотоксич-ность и потенциальное канцерогенное действие [4].
Немецкая комиссия по биомониторингу человека разработала значения БМЧ-I для ПФОС и ПФОК. На основе данных эпидемиологических исследований комиссия по БМЧ приняла решение установить значения БМЧ4 для ПФОК и ПФОС в плазме крови, равным ПФОК 2 нг/мл, и 5 нг ПФОС/мл [5].
По данным Европейских исследований за 2012 год медианы уровней ПФОК и ПФОС в сыворотке крови беременных женщин в Дании составляют 3, 7 и 21,5 нг/мл. Медианы уровней ПФОК и ПФОС в крови беременных женщин в Норвегии составляют 2, 2 и 13,0 нг/мл [6].
Содержание ПФОС в грудном молоке матерей в странах восточной Европы
944
К 185-летию великого русского российского ученого и гражданина России -Дмитрия Ивановича Менделеева и 150-летию его наследия -«Периодического закона для химических элементов». К 170-летию Ивана Петровича Павлова - выдающегося русского российского исследователя в области физиологии, первого нобелевского лауреата России. колеблется от 29,3 до 65, 2 нг/г липидов, в Таджикистане - 11,1 нг/г липидов.
Максимальные концентрации отмечены в Республике Молдова - 65,2 нг/г липидов. Обобщенные данные по содержанию ПФС в биологических материалах приведены в таблице 1.
Данные, полученные при реализации проекта СОРНЖ^, показали, что существуют различия в уровнях воздействия по всей Европе. Понимание факторов, которые приводят к этим различиям, таких как загрязнение воды, продуктов питания или потребительских товаров, или различия в образе жизни, позволят принимать обоснованные регулирующие решения.
Таблица 1
Содержание ПФОС и ПФОК в биологических материалах.
Страна ПФОС кровь, М, (нг/г липидов) ПФОК кровь, М, (нг/г) липидов) ПФОС грудное молоко ,М, (нг/г липидов)
Германия (Западная Европа) 15,1 4,9
Дания, Норвегия 20,3 3,5
Литва 29,3
Молдова 65,2
Грузия 19,2
Таджикистан 19,2
Обобщенные результаты статистического анализа значений биомаркеров в неинвазивных средах в проекте DEMOCOPHES, характеризующие содержание данных компонентов на европейском уровне, представлены в таблице 2. Величина Р901 указывает, что у 90% обследованного населения значения концентраций биомаркеров ниже указанной в таблице 2. В графе «рекомендуемые значения» приведены величины, рекомендованные Совместным Комитетом экспертов в области пищевых добавок FA0/В0З(2) (ФАО - организация по вопросам продовольствия и сельского хозяйства при ООН) на их 67-м заседании в 2006 г., и значения HBM(3). (Биомониторинг Человека), определяемые в соответствии с данными и мнением Немецкой Комиссии по Биомониторингу Человека. Как видно из приведенной таблицы, представленные концентрации биомаркеров в биологическом материале человека ниже рекомендуемых уровней HBM и соответственно не ожидается вредных эффектов на здоровье населения[7].
Таким образом, представленные результаты проведения биомониторинга человека в Европейском регионе представляют: полную информацию об экспозиции стойких химических веществ, сравнение средней экспозиции в Европе, корреляцию между детьми и матерями, сравнение с рекомендуемыми (референс-ными) значениями, оценивающими воздействие на здоровье.
Отличительной чертой исследований, проведенных в Российской Федерации [8-11], с определением биомаркеров в биологических средах является неполнота выполнения исследований, не дающая возможность связать полученные данные с показателями здоровья и состоянием окружающей среды.
Таблица 2
Обобщенные результаты статистического анализа значений биомаркеров в неин-вазивных средах в проекте DEMOCOPHES, характеризующие содержание данных компонентов на европейском уровне.
Биомаркер Единицы измерения Дети Матери
Средн. P901 Рекомендуемые значения Средн. P90 Рекомендуемые значения
Ртуть мкг/г волосы 0.14 0.82 2.3 (FAO/WHO)2 0.22 1.3 2.3
Котинин мкг/л моча 0.80 5.1 не определено 2.7 1237.0 не определено
Кадмий мкг/л моча 0.07 0.22 0.5- 2 (HBMI-П)3 0.22 0.62 1-4(HBMI II)
Бисфенол А мкг/л моча 2.0 7. 4 1500 (HBMr) 1.8 6.7 2500 (HBMI)
Метаболиты фтала-тов мкг/л моча 47.6 141.0 500 (HBMГ) 29.2 93.0 300 (HBMI)
Представляется целесообразным в России использование зарубежного опыта, в частности, стран Европейского Союза, где существуют национальные биомониторинговые программы, в которых каждая страна определяет свои приоритеты по выбору биомаркеров на основе оценки риска для здоровья населения, уровня экспозиции в конкретном регионе, токсикологической характеристики, интерпретируемости результатов, аналитической выполнимости, возможности снижения экспозиции.
К 185-летию великого русского российского ученого и гражданина России -Дмитрия Ивановича Менделеева и 150-летию его наследия -«Периодического закона для химических элементов».
К 170-летию Ивана Петровича Павлова - выдающегося русского российского
исследователя в области физиологии, первого нобелевского лауреата России.
Вывод
В России представляется наиболее обоснованным внедрение методологии биомониторинга для повышения объективности оценки вреда здоровью в условиях химического загрязнения окружающей среды на базе существующей системы социально-гигиенического мониторинга в учреждениях Роспотребна-дзора во взаимодействии с лечебными учреждениями Минздрава РФ с учетом зарубежного опыта.
Список литературы:
1. Becker K., Seiwert M., Casteleyn L., Joas R., Joas A., Biot P et al. DEMO-COPHES consortium. A systematic approach for designing a HBM pilot study for Europe. Int. J. Hyg. Environ. Health. 2014; 217 (2-3): 312-322.
2. Schindler B.K., Esteban M., Koch H.M., Castaño A., Koslitz S., Cañas A., Casteleyn L., Kolossa-Gehring M., Schwedler G., Schoeters G., Den Hond E., Se-pai O., Exley K., Bloemen L., Horvat M., Knudsen L.E., Joas A., Joas R., Biot P., Aerts D., Lopez A., Huetos O., Katsonouri A., Maurer-Chronakis K., Kasparova L., Vrbík, P. Rudnai K., Naray M., Guignard C., Fischer M., Ligocka D., Janasik B., Reis F.M., Namorado S., Pop C., Dumitrascu I., Halzlova K., Fabianova E., Mazej D., Snoj Trat-nik J., Berglund M., Jönsson B., Lehmann A., Crettaz P., Frederiksen H., Nielsen F., McGrath H., Nesbitt I., De Cremer K., Vanermen G., Koppen G., Wilhelm M., Becker K., Angerer J. The European COPHES/DEMOCOPHES project: towards transnational comparability and reliability of human biomonitoring results. Int. J. Hyg. Environ. Health (2014), 10.1016/j.ijheh.2013.12.
3. Программа ООН по окружающей среде, Стокгольмская конвенция о стойких органических загрязнителях, Доклад Комитета по рассмотрению стойких органических загрязнителей о работе его тринадцатого совещания, Оценка управления рисками по пентадекафтороктановой кислоте (ПФОК (перфторокта-новая кислота)), ее соли и ПФОК-родственные соединения, http://chm.pops.int/TheConvention/POPsReviewCommittee/Meetings/POPRC13/Me etingDocuments/tabid/6024/Default.aspx.
4. Агентство охраны окружающей среды США, Новые загрязнители - Пер-фтороктановый сульфонат (ПФОС) и перфтороктановая кислота (ПФОК) март 2014 года (https://www.epa.gov/sites/production/files/2015-12/documents/hoosickfallsmayorpfoa.pdf ).
5. Федеральное агентство по окружающей среде Германии, Ежегодная публикация 2016 года
(https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/2546/publikationen/sp2 016_web.pdf ).
6. Перфторированные соединения в зависимости от массы тела при рождении в норвежском когортном исследовании матери и ребенка. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22517810 ) авторы: Whitworth KW, Haug LS, Baird DD, Becher G, Hoppin JA, Skjaerven R, Thomsen C, Eggesbo M, Travlos G, Wilson R, Cupul-Uicab LA, Brantsaeter AL, Longnecker MP.
7. CondreConrad, ChristaSchröter-Kermania, Hans-WolfgangHoppe, MariaRüther, SilviaPieper, MarikeKolossa-Gehring. Glyphosate in German adults - Time trend (2001 to 2015) of human exposure to a widely used herbicide. Int J.Hug Environ Health.2017; 220:8-16.
8. Berglund M, Larsson K, Grander M, Casteleyn L, Kolossa-Gehring M, Schwedler G et al. (2014). Exposure determinants of cadmium in European mothers and their children. Environ Res. doi: 10.1016/j.envres.2014.09.042 [Epub ahead of print].
9. Bertelsen RJ, L0drup Carlsen KC, Calafat AM, Hoppin JA, Haland G, Mowinckel P et al. (2013). Urinary biomarkers for phthalates associated with asthma in Norwegian children. Environmental Health Perspectives, 121(2):251-256.
10.Casas L, Fernandez MF, Llop S, Guxens M, Ballester F, Olea N et al. (2011). Urinary concentrations of phthalates and phenols in a population of Spanish pregnant women and children. Environ Int, 37(5):858-866.
11. Chaumont A, Nickmilder M, Dumont X, Lundh T, Skerfving S, Bernard A (2012). Associations between proteins and heavy metals in urine at low environmental exposures: Evidence of reverse causality. Toxicol Lett, 210(3):345-352.
УДК 631.86/87:631.5
А.И. Осипов
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
ФГБНУАгрофизический научно-исследовательский институт, Санкт-Петербург, aosipov2006@mail. ru
Резюме: Вся история развития мирового сельского хозяйства свидетельствует о том, что применение минеральных удобрений, пестицидов и других научно-технических достижений позволило довести урожайность зерновых в не которых
948
