CC BY
54
60
50
40
30
20
10
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Рис. 4. Возрастная динамика массы тела девочек.
сы тела. Масса тела изменялась в сторону увеличения у мальчиков на 7-15 кг. У девочек этот процесс протекает медленнее, увеличение составляет 4-10 кг.
Наиболее выражена тенденция к увеличению массы тела в период с 1990 года. Так, в 1980-е годы увеличение массы тела составляло 0,16-1,14 кг у мальчиков и
0,14-1,18 кг - у девочек. В настоящее время увеличение массы тела у девочек наблюдалось только в подростковом возрасте (около 3 кг). Различия в массе тела между
-»—1961 —•—1973
----1992
----2006
—*—ВОЗ
девочками 1990-х годов и их современными сверстницами были менее значимыми.
Мальчики и девочки имели низкую массу тела при сравнении со стандартами, установленными Воз.
Полученные данные свидетельствуют, что происходит увеличение массы тела у современных мальчиков, а у девочек такая четкая тенденция не наблюдалась. Характер динамики длины и массы тела мальчиков в течение 40 лет показывает, что современные мальчики 8-17 лет в среднем стали более высокими и имеют большую массу тела. По нашему мнению, абсолютной величины роста они достигли уже к 1990 годам, а увеличение массы тела продолжается до нынешнего времени. В отличие от мальчиков, у девочек уже закончился закономерный и стабильный процесс акселерации по росту и массе тела.
Таким образом, за прошедшие 40 лет наблюдалось определенное изменение абсолютных значений длины и массы тела, а также характера возрастной динамики антропометрических показателей детей и подростков Монголии. Полученные результаты подтверждают необходимость разработки референтных величин антропометрических показателей детского населения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Батчулуун Д. Физическое развитие детей от 1 месяца до 17 лет и некоторые гигиенические вопросы акселерации развития школьников г. Уланбатора: Автореф. ... канд. мед. наук. - Улан-Батор, 1981. - 22 с.
2. Батчулуун Д., Цолмон Ч. Гигиена детей и подростков. - Зуунмод, 1992.
3. Гигуз Т.Л., Поляков А.Я., Богачанов Н.Д. Динамика физического развития учащихся школ г. Новосибирска // Гигиена и санитария. - 2003. - № 3. - С.50-52.
4. Минасян С.М., Галстян А.Г., Агасян А.Б. и др. Состояние здоровья подростков Нагорного Карабаха // Гигиена и санитария. - 2003. - № 5. - С.53-55.
5. Чмиль И.М, Медведев Л.Н. Возрастная динамика антропометрических показателей детского населения Красноярска // Гигиена и санитария. - 2002. - № 2. -С.49-50.
6. Чултэмдорж Ч. Некоторые вопросы физического развития школьников. - Улан-Батор, 1967. - С.3-4.
7. Цолмон Ч. Характеристика физического развития школьников, рукопись. - Монголия. 2000.
Адрес для переписки: Монголия, Улан-Батор, ул. С. Зориг, 3, Монгольский государственный медицинский университет, кафедра нормальной физиологии, заведующей кафедрой Отгон Галсанжав.
в ЛОМОНОСОВ И.С., БРЮХАНОВА Н.Н., ЯНОВСКИЙ Л.М. - 2009
ОСНОВНЫЕ КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВОД ПРИБАЙКАЛЬЯ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ЧЕЛОВЕКА
(СООБЩЕНИЕ 2)
И.С. Ломоносов1, Н.Н. Брюханова1, Л.М. Яновский2 ('Институт геохимии СО РАН им. А.П. Виноградова, Иркутск, директор - академик РАН, д.г.-м.н., проф. М.И. Кузьмин; 2Иркутский государственный медицинский университет, ректор - д.м.н., проф. И.В. Малов)
Резюме. Во втором сообщении приведены данные об источниках поступления кальция, магния, калия и натрия в поверхностные воды Прибайкалья. Рассмотрены особенности распределения этих элементов в зависимости от геохимии ландшафта и климатических условий местности. Показана важность информации о содержании Ca, Mg, K и Na в питьевых водах для условий формирования патологии сердечно-сосудистой системы человека.
Ключевые слова: Прибайкалье, природные воды, кальций, магний, калий, натрий.
THE MAIN WATER QUALITY INDICATORS IN PRIBAIKALYE AND THEIR INFLUENCE ON MAN (REPORT 2)
I.S. Lomonosov1, L.M. Yanovsky1, N.N. Brukhanova2 ('Institute of Geoshemistry, Siberian Branch of the RAS, 2Irkutsk State Medical University)
Summary. The second report presents data on the source of calcium, magnesium, potassium and sodium in the surface waters of Baikal. Features of the distribution of these elements depending on the geochemistry of the landscape and climate areas have been considered. The importance of information about the contents of Ca, Mg, K and Na in the drinking water for the conditions of formation of pathology of human cardiovascular system has been shown.
Key words: Pribaikalye, natural water, calcium, magnesium, potassium, sodium.
Целью исследования является информация о распределении и содержании в питьевых поверхностных водах Прибайкалья химических элементов, имеющих важное биогеохимическое и экологическое значение и входящих в число нормируемых гигиеническими тре-
бованиями к качеству воды центральных систем питьевого водоснабжения [7]. К таким элементам относятся Са+2, Mg+2, К+, №+.
Кальций и магний. Соли кальция и магния составляют основную массу минерального осадка поверхност-
ных вод Прибайкалья, обусловливая и их общую жесткость. Вместе с фосфором это основные остео- и одон-тотропные элементы [1,2,5,7,11]. В связи с тем, что абсолютное большинство поверхностных вод Прибайкалья имеет низкую минерализацию и относится к гидрокарбонатным кальциевым или гидрокарбонатным магниево-кальциевым, важнейшим показателем вод региона является их жесткость, которая выражается в миллимолях количества вещества эквивалента Са+2 и М§+2 в 1 дм3 воды. По этому показателю поверхностные воды Прибайкалья имеют очень широкий диапазон значений: от очень мягких (до 1,5 миллимолей) до очень жестких (более 10 миллимолей) при среднем значении 3 миллимоля, что отвечает классу очень мягких вод. Известно, что оптимум жесткости вод равен 7.
Основным источником поступления кальция и магния в поверхностные воды являются продукты химического выветривания и растворения известняков, доломитов, гипса, кальцийсодержащих силикатов и других осадочных и метаморфических пород. Большое количество кальция выносится со сточными водами химических и других предприятий, а также со стоком с сельскохозяйственных угодий. Кальций в воде образует устойчивые комплексные соединения с органическими веществами, в частности, с гумусовыми кислотами. Ионы кальция преобладают в катионном составе мало-минерализированных вод, а с ростом минерализации относительное содержание Са+2 быстро уменьшается за счет ограниченной растворимости его сернокислых и углекислых солей [6]. По этой причине количество кальция в природных водах редко превышает 1 г/дм3. Обычно его содержание значительно ниже, как это имеет место в речных водах земного шара, среднее содержание кальция в которых - 4 мг/дм3 [6]. В то же время ПДК Са+2 составляет 180 мг/дм3 [8,9,10].
В поверхностных водах Прибайкалья была определена концентрация кальция в 940 пробах, из которых в 24 его содержание оказалось ниже предела обнаружения (0,4 мг/дм3) метода анализа, при среднем значении 14, 6 мг/дм3 и максимальном - 423 мг/дм3. В воде оз. Байкал среднее содержание кальция 16 мг/дм3, в водах малых рек и ручьев, питающих озеро - 13,9 мг/дм3, а в водах рек Селенга и Баргузин в отдельные периоды года достигает 22 и 24 мг/дм3 и более (табл. 1).
В целом, в речных водах Прибайкалья преобладает низкое содержание кальция, что, вместе с низким содержанием магния, по степени жесткости определяет воды как мягкие. В то же время в степных и лесостепных районах Приангарья выявлены жесткие и очень жесткие воды. Повышенное содержание кальция установлено в водах Ангаро-Ленского плато вдоль левобережной части Братского водохранилища от гг. Черемхово и Свирска до г. Зима, а также в степной части района Баяндая. В этих районах содержание кальция в поверх-
ностных водах достигает 300-423 мг/дм3. Не исключено, что при этом жесткость воды отдельных водоисточников связана с техногенным загрязнением различными предприятиями, а в районе Баяндая - за счет испарительной концентрации.
Поступление магния и кальция в поверхностные воды происходит за счет химического выветривания основных и ультраосновных пород и растворения доломитов. В водах, формирующихся в этих породах, даже при низкой минерализации воды ионы магния преобладают в катионном составе или разделяют первенство с ионами кальция. В речных водах концентрация магния колеблется от нескольких единиц до десятков, при среднем содержании 4,1 мг/дм3, что близко к содержанию в воде оз. Байкал (3 мг/дм3). В природных водах содержание магния повышенной минерализации может достигать 1 г/дм3 и более. ПДК М§+2 в питьевых водах составляет 40 мг/дм3 (табл. 1).
В поверхностных водах Прибайкалья магний определен в 940 пробах, из которых в 155 его содержание оказалось ниже предела обнаружения метода анализа (0,2 мг/дм3). Среднее значение равно 13 мг/дм3, максимальное - 750 мг/дм3. Примечательно, что в водах 256 малых рек и ручьев, являющихся притоками оз. Байкал, среднее содержание М§ составляет всего 3,5 мг/дм3 (табл. 1).
Таким образом, наиболее низкая концентрация магния на площади полигона приурочена к бассейну
оз. Байкал, входящему в состав Байкальской рифтовой зоны, тогда как в платформенной части Прибайкалья в поверхностных водах на локальных участках в засушливых районах Тажеранских степей выявлена повышенная концентрация магния, превышающая ПДК, а в степных районах близ п. Баяндай установлено аномально высокое его содержание, достигающее 300-750 мг/дм3.
Кроме Са+2 и М§+2 в катионном составе природных вод к основным ионам относятся №+ и К+. Натрий является щелочным металлом, содержание которого по массе и распространенности занимает шестое место среди других элементов. В природных водах находится в виде растворимых солей. Основным источником поступления №+ в поверхностные воды являются изверженные и осадочные породы и растворимые хлористые, сернокислые и углекислые соли натрия. Кроме того, натрий
поступает в природные воды с хозяйственно-бытовыми и промышленными сточными водами преимущественно в растворенном состоянии. Являясь одновалентным катионом, натрий вытесняется Са+2 и М§+2 из поглощенного комплекса глинистых минералов пород и почв, что способствует его накоплению в природных водах. Средняя концентрация натрия в речных водах земного шара составляет 5,77 мг/дм3 при колебаниях от 5,15 до 13,8 мг/дм3 и зависит от ландшафтных и геологических особенностей бассейнов водных объектов [6]. Разброс
Таблица 1
Результаты статистической обработки аналитических данных поверхностных вод по Байкальскому полигону
Компо- ненты, мг/дм3 Коли- чество проб Предел обнару- жения (ПО) Количество проб с содержанием <ПО тт тах Среднее значение Стандартное отклонение Коэффи- циент вариации Медиана Мода
НС03- 940 1,000 1 3,00 1464,00 150,30 134,83 89,71 113,51 39,53
СО32- 925 1,0 2 0,6 210 4,16 9,8 235,36 5,83 5,83
С1- 940 0,5 48 0,25 1330 10,92 64,61 591,55 33,45 33,45
$0/ 938 1,0 97 0,5 4762,29 50,51 200,44 396,84 119,45 119,45
N0; 932 0,2 5 0,1 170 3,3 9,59 290,94 4,25 4,25
N0, 927 0,005 1 0,002 10,50 0,07 0,43 664,98 0,26 0,26
Р- 938 0,02 480 0,01 2,5 0,2 0,31 150,82 0,3 0,33
N8+ 939 0,02 1 0,13 1153,18 20,21 64,31 318,26 28,96 28,96
К+ 939 0,01 1 0,03 402,55 3,6 20,8 577,65 10,09 10,09
Са2+ 940 0,40 24 1,79 423,27 40,42 43,27 107,04 30,24 12,33
Мд2+ 940 0,20 155 0,29 750,06 13,08 33,15 253,48 19,03 19,03
NH,+ 935 0,05 269 0,02 32,6 0,28 1,52 548,04 0,82 0,82
Реобщ 933 0,3 1 0,0015 2,4 0,09 0,16 172,05 0,06 0,06
940 0,1 1 0,05 40 11,26 5,79 51,41 10,95 12,26
pH 912 - - 5,7 9,6 7,6 0,67 5,96 7,4 7,1
абсолютного содержания натрия в различных природных условиях может различаться в сотни раз от микрограммов до сотен миллиграммов в одном литре воды. Еще более насыщены натрием подземные воды, где его содержание достигает десятков граммов на литр, что имеет место на территории Сибирской платформы, в рассолах Ангаро-Ленского артезианского бассейна. В России гигиенические нормативы содержания натрия в питьевой воде приняты в 200 мг/дм3 [8], хотя в Швейцарии они составляют всего 20 мг/дм3. На территории Прибайкалья в 939 опробованных водопунктах среднее содержание №+ составляет 20,21 мг/дм3, при колебаниях концентрации от 0,13 до 1153,19 мг/дм3. Принятое для воды оз. Байкал предельно допустимое содержание №+ с целью разлива для питьевых целей принято 3,4 мг/дм3. На большей части территории в поверхностных водах содержание натрия не превышает 20 мг/дм3 и только в случае подтока соленых вод по зонам тектонических нарушений его концентрация увеличивается так же, как она увеличивается в соленых озерах степных ландшафтов в районе Тажеранских степей и п. Баяндай (табл. 1).
По химическим свойствам и содержанию в земной коре большое сходство с №+ имеет К+, который образует легкорастворимые соединения с главными анионами природных вод (КС1, К2804, К2С03 и др.). В отличие от натрия, К+ в природных водах содержится в незначительных концентрациях, составляя обычно 4-10% от содержания натрия, что определяется его слабой миграционной способностью, обусловленной большой биологической потребностью для живых организмов
и, в первую очередь, растений. Он входит в состав многих породообразующих минералов (полевые шпаты, слюды), а в свободном виде в природе не встречается. Под воздействием СО2 на горные породы К+ образует растворимые соединения, которые частично накапливаются в природных водах, а частично удерживаются почвой. Калий хорошо сорбируется на высокодисперсных минералах почв и горных пород, усваивается растениями в процессе их роста, что приводит к его меньшей подвижности по сравнению с натрием. Именно поэтому калий в поверхностных водах находится в более низких концентрациях, чем натрий. ПДК калия в питьевых водах России принято в 50 мг/дм3, тогда как в странах Западной Европы она не превышает 10-12 мг/дм3 [6]. В речных водах земного шара среднее содержание калия составляет 2,12 мг/дм3, что близко к среднему содержанию, определенному для 939 водоисточников (3,6 мг/ дм3) региона. В то же время его среднее содержание в воде оз. Байкал составляет всего 0,9 мг/дм3, а в 256 его малых притоках - 0,8 мг/дм3. Наиболее крупный приток озера - р. Селенга содержит 1,2-1,4 мг/дм3 (табл. 1). В
ЛИТЕРАТУРА
1. Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А. и др. Микроэлементозы человека. - М.: Медицина, 1991. -496 с.
2. Алексеенко В.А. Экологическая геохимия. - М.: Логос, 2000. - 828 с.
3. Калий // БМЭ. - М.: Сов. энцикл., 1979. - Т. 10. -С.35-38.
4. Жаворонков А.А, Михалева Л.М., Авцын А.П. Микроэлементозы - новый класс болезней человека, животных и растений // Тр. биогеохим. лаб. - М.: Наука, 1999. - Т. 23. - С.183-199.
5. Мещенко В.М. Изучение географического распространения биогеохимических эндемий // Медицинская география. - Иркутск, 1964. - С.129-140.
6. НиканоровА.М. Гидрохимия. - Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - 357 с.
подземных водах содержание калия достигает нескольких граммов на литр, что характерно для рассолов, распространенных на территории изучаемого полигона. Именно здесь в пределах Ангаро-Ленского артезианского бассейна распространены высококонцентрированные рассолы, поступающие по зонам тектонических нарушений в поверхностные водотоки, которые, как правило, к ним и приурочены. Следует заметить, что в платформенной части Прибайкалья широко распространены не только залежи поваренных, но и калийных солей.
Калий относится к основным внутриклеточным катионам всех живых организмов, участвует в жизненно важных процессах [3]. Для всех тканей характерны также определенные соотношения концентрации калия и натрия, причем натрий содержится в основном во внеклеточной среде. В организме человека содержание калия (так называемый общий калий организма) составляет 160-250 г. Суточная потребность калия для взрослого человека составляет 2-3 г, необходимый минимум потребления приближается к 1 г в сутки. 80-90% калия выводится из организма почками [3].
В организме человека, в течение длительного времени использующего питьевые воды с аномальной концентрацией различных минеральных веществ, формируются различные патологические изменения. Особенно значительные изменения происходят при дефиците биогенных химических элементов. Так использование мягких пресных и ультрапресных вод приводит к значительным изменениям сердечно-сосудистой системы. Дефицит Са и М§ способствует развитию ишемической болезни сердца, нарушению ритма сердца и других заболеваний, которые наблюдаются значительно чаще при использовании мягких, чем жестких или умеренно жестких вод [1,3,4,5,7].
Зависимость состояния организма от окружающей химической среды многообразна. Факторами возникновения болезней могут быть целый ряд макро- и микроэлементов, которые подразделяются на жизненно необходимые I и II порядка [1,4].
Пространственное распределение химических элементов в определенной среде, связанное с характером водовмещающих пород, имеет свои закономерности. Эти закономерности сопровождают дифференциацию земной суши на зоны природы, природные ландшафты со своеобразным для каждого из них обменом веществ и энергии. Поэтому изучение распространения различных видов патологии человека необходимо вести по определенным природным образованиям [1,4,5,7,11]. Такие исследования дают «ключ и открывают дверь» к организации широкой превентивной работы органов здравоохранения и различных экологических организаций.
7. Перельман А.И. Взаимосвязь учения о биогео-химических провинциях и геохимии ландшафта // Тр. биогеохим. лаб. - М.: Наука, 1999. - Т. 23. - С.115-133.
8. СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения». - М., 2001.
9. СанПиН 2.1.4.1116-02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества». - М., 2002.
10. Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 11.07.2000 «О коррекции качества питьевой воды по содержанию биогенных элементов // Питьевая вода. - 2001. - № 1. - С.3-4.
11. Яновский Л.М. Клинико-гигиенический анализ распространения неинфекционной патологии в Прибайкалье в зависимости от природных условий: Автореф. дис. . докт. мед. наук. - Иркутск, 2003. - 42 с.
Адрес для переписки: 664003, Иркутск, ул. Красного восстания, 1, Иркутский государственный медицинский университет, кафедра стоматологии детского возраста - Яновскому Льву Михайловичу, д.м.н., доценту, тел. (3952) 293406; Ломоносов Игорь Сергеевич - ведущий научный сотрудник, д.г.-м.н., профессор, Брюханова Наталья
Николаевна - младший научный сотрудник, к.х.н.
