CC BY
34МЕДИЦИНА
ежемесячный научно-практическии медицинским журнал
Кыргызстана
5.CofJmanR.L. Originsofthe Th1-Th2model, personal perspective //Nature Immunology, 2006.7.P. 539-541
6. Eskdale J, Gallagher G, Verweij CL, Keijsers V, Westendorp
RG, Huizinga TW. Interleukin 10 secretionin relation to human IL-10 locus haplotypes // Proc Natl Acad Sci U S A 1998;95:9465-9470. 7.Oleksyk TK, Thio CL, Truelove AL, Goedert JJ, Donfield SM,
Kirk GD, Thomas DL, O 'Brien SJ, SmithMW. Single nucleotide polymorphisms and haplotypes in the IL10 region associated with HCVclearance // Genes Immun 2005;6:347-357.
8. Edwards-Smith CJ, Jonsson JR, Purdie DM, Bansal A, Shorthouse C, Powell EE. Interleukin-10 promoter polymorphism predicts initial response of chronic hepatitis C to interferon alfa //Hepatology. -1999;30:526-530
ПОЧВА И ДОННЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ КАК ИНДИКАТОРЫ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ТЕРРИТОРИЙ (АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР)
Н.К. Кулданбаев
Общественный фонд «Реласкоп», г. Бишкек, Кыргызская Республика
Кыртыш жана тупку калдыктар - территориянын булгангандыгынын индикаторлору
(Аналитикалык обзор)
Н.К. Кулданбаев
Корутунду. Обзордук макала топуракты жана чекме катмарларды территориянын булгануусун баалоо Y4YH экологиялык-гигиеналык изилдееде индикаторлор катарында колдонууга арналган. Топурак жана чекме катмарлар аркылуу оор металдардын сорулуп ^yycy алардын биологиялык баалуулугун, езYн езY тазалоо жендемдYYЛYГYн темендетет жана узакка созулган таасирден улам топурак (чекме катмар) - есYмдYк - жа-ныбарлар - адам же топурак (чекме катмар) - есYмдYк - адам чынжырлуу реакциясын пайда кылуу аркылуу адамдардын ден соолугун начарлоого алып келиши мYмкYн.
Негизги сездер: топурак, чекме катмарлар, оор металлдар, экология, гигиена, мониторинг, адамдын ден соолугу
Soil and sediments as indicators of environmental media contamination (Review)
N.K. Kuldanbaev
Abstract. The review considers a usage of soil and sediments as indicators of chemical contamination of the environment for ecologic-hygienic studies. Sorption of heavy metals by soil and sediments brings to a decline of their biological value, its natural purification capability and causes a chain reaction which leads to human health deterioration during long-term exposure through soil (sediments) - plant - animal - human chain or soil (sediments) - plant - human.
Keywords: soil, sediments, heavy metals, ecology, hygiene, monitoring, human health.
Непрекращающееся увеличение и использование химических соединений в промышленности, сельском хозяйстве, медицине и быту изменило климат Земли и создало опасную среду обитания для человека, растений и животных. Поэтому на протяжении многих десятилетий исследование вредных веществ в объектах окружающей среды представляют большой интерес для ученых различных дисциплин.
Одним из наиболее изучаемых объектов являются почва и донные отложения. Почва является ключевой средой наземных экосистем и универсальным адсорбентом, она отражает уровень многолетнего, как естественного, так и антропогенного воздействия. При насыщении почвы химическими элементами, она может стать источником вторичного загрязнения продуктов питания, кормов животных, воды водоемов и атмосферного воздуха.
Почва, в отличие от других сред, не может быстро очиститься, и загрязнители могут сохраняться в ней долгие годы [1].
Почвы выполняют роль связывающего звена всех компонентов биосферы и биогеохимического барьера. Вследствие проявления ими реф-лекторности и сенсорности почвы необходимо использовать как объективный информационный блок оценки геохимического состояния всего биогеоценоза. Отсюда вытекает гигиеническая роль почв и почвенного покрова [2].
Значение почвы как одного из основных комплексов биосферы (воздух, вода, почва) и биологического фактора окружающей среды больше, чем воды, так как количество и качество последней определяется состоянием почвы. Ухудшение качества почвы, снижение ее биологической ценности, способности к самоочищению вызывают цепную
ПОЧВА И ДОННЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ КАК ИНДИКАТОРЫ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ТЕРРИТОРИЙ
реакцию, которая в случае продолжительного неблагоприятного воздействия может привести к ухудшению здоровья населения [3].
Сегодня технологические выбросы от стационарных и передвижных источников загрязнения окружающей среды поступают в атмосферу и, выпадая на земную поверхность, накапливаются в верхних горизонтах почвы и далее вновь включаются в различные миграционные циклы. Среди прочих загрязнителей тяжелые металлы являются наиболее опасными для здоровья людей, которые вовлекаясь в биологический круговорот и, в конечном счете, попадают в человеческий организм.
В работе [4] проведен анализ химического состава природных почв под влиянием города. Установлено снижение рН почвы, повышение кар-бонатности минеральной части почвы, увеличение содержания в почвенном поглощающем комплексе обменных катионов (Са2+, К+, Na+), снижение уровня макроэлементов (^ Р, К), аккумуляция тяжелых металлов (РЬ, Cd, Zn, N Мп, Со, Fe, Сг), а также сульфатов. При этом автор отмечает, что негативные изменения биогеохимических характеристик более выражены в почвах города, расположенных вдоль магистралей, особенно в районах с высокой интенсивностью движения.
Е.А. Гладков (2007) отмечает, что городские почвы представляют собой сложные и быстро развивающиеся природно-антропогенные образования [5]. От природных почвы они отличаются интенсивным накоплением антропогенных отложений («культурного слоя») особого состава и строения. В городских почвах загрязнение тяжелыми металлами (ТМ) превышает природные поступления: по РЬ - 18,3 раза; по Cd - в 8,8 раз; по Zn - в 7,2 раза [6, 7, 8].
Н.А. Романенко и соавт. (2004) в своей работе ссылаются на исследования Г.А. Шестаковой, которой было установлено, что в результате выбросов предприятий цветной металлургии, в суточном рационе растительного происхождения содержится более 0,7 мг свинца, более 16 мг цинка, более 2,3 мг меди и более 0,5 мг мышьяка. Систематическое поступление данных микроэлементов в организм человека обуславливает ряд физиологических сдвигов, которые клинически проявляются в виде различных нервных заболеваний, изменений картины крови и др. [1].
Согласно [9, 10], донные отложения являются чувствительными индикаторами для мониторинга загрязнителей водных экосистем. Донные отложения могут быть загрязнены опасными и токсическими субстанциями различными путями, при этом ТМ представляют наибольший интерес. Депонирование ТМ в донных отложениях может идти от сточных вод, впадающих рек, несущих химикаты от городской, индустриальной и сельскохозяйственной деятельности, а также от атмосферных осадков [10, 11].
На основе исследований химического состава
донных отложений дается оценка эколого-гигие-нического состояния прибрежных зон отдыха [12, 13]. Согласно F. Galgani и соавт. (2006), изучая прибрежные отложения, отобранные на различных глубинах (от нескольких сантиметров на поверхности и более), можно оценить степень и время загрязнения. При этом наряду с отложениями могут быть отобраны животные и водоросли, которые живут в них, и которые также являются хорошими индикаторами качества окружающей среды.
Практика выброса необработанных сточных вод в реки, моря и океаны применяется многими странами уже на протяжении многих лет. В работе [15] было проведена оценка содержания Fe, Mn, Cd, Cu и Ni в донных отложениях курортной прибрежной зоны заливов Abu-Qir и Suez. Высокие концентрации по кадмию были установлены в обоих заливах, при этом авторы отмечают, что данный элемент имеет индустриальное, антропогенное происхождение, в связи с чем, очистке сточных вод должно быть уделено повышенное внимание.
В последние годы приобретает особую популярность применение осадков сточных вод в качестве удобрений или использование непосредственно самой сточной воды для орошения сельскохозяйственных угодий [3, 16].
Как известно, в сточных водах содержатся различные детергенты - синтетические поверхностно-активные вещества (ПАВ). При значительном загрязнении почвы тяжелыми металлами, нитратами и присутствии детергентов, последние повышают подвижность токсикантов по вертикальному профилю почвы и их переходу с почвы в растениеводческую продукцию [2]. При этом сами детергенты при наличии других загрязнителей в почве, в частности металлов, также мигрируют в грунтовые воды и транслоцируются в сельхозкультуры в больших количествах, чем в случае присутствия ПАВ в почве в изолированном виде.
Эти же данные подтверждают исследования A.R.A. Usman и соавт. (2006), которые изучали распределение тяжелых металлов в почвенном профиле, где сточные воды применялись для краткосрочного орошения сельскохозяйственных угодий. Необработанная сточная вода может сама явиться источником различных токсических веществ в почве и далее по трофическим цепочкам достигать человека. Согласно авторам, содержание Cu, Zn, Cd и Pb в почве не превышало допустимых норм, тем не менее, использование сточных вод приводило к неустойчивости металлов в поверхностных слоях почвы и к депонированию солей в ней. Поэтому эта причина может явиться ограничением применения сточных вод для орошения аридных и полуаридных земель [16].
Таким образом, и почва, и донные отложения являются чувствительными и достоверными индикаторами загрязнителей окружающей среды, они хорошо аккумулируют различные поллютанты, к тому же, легки для отбора и проведения исследо-
МЕДИЦИНА
Кыргызстана
ваний. На основе изучения химического состава почв и донных отложений можно убедительно проследить пути распространения загрязнителей от их источника до конечного объекта исследования, а также провести текущий анализ их вредного воздействия и сделать прогноз ожидаемых негативных эффектов в будущем.
Однако для сопоставимости данных, единого обобщения полученной информации, ранжирования территорий по степени загрязненности необходимо унифицировать методологию исследований почв и донных отложений. В своей работе Н.А. Романенко и соавт. (2004) отмечают, что существующая нормативная база не обеспечивает эффективного контроля за состоянием почв, особенно техногенно загрязненных. На сегодняшний день в России обоснованы ПДК (ОДК) только для 11 тяжелых металлов, 9 химических веществ и соединений различной химической природы и 6 комбинаций загрязнителей. Поэтому сегодня стоит необходимость расширения исследований по обоснованию регламентов для приоритетных химических загрязнителей и по пересмотру ряда химических веществ с учетом современного уровня знаний.
Литература
1. Романенко Н.А., Крятов И.А., Тонкопий Н.И. Методология оценки качества почвы для социально-гигиенического мониторинга // Гигиена и санитария. - 2004. - №5. - С. 17-18.
2. Мудрый И.В. Эколого-гигиеническая оценка микробиологических процессов в почве при загрязнении анионными поверхностно-активными веществами и тяжелыми металлами // Гигиена и санитария. - 2002. - №1. - С. 22-25.
3. Мудрый И.В. Эколого-гигиеническое значение детергентов при возникновении чрезвычайных ситуаций химического происхождения (обзор) // Гигиена и санитария. - 2004. - №4. - С. 18-21.
4. Неверова О.А. Биогеохимическая оценка городских почв (на примере Кемерова) // Гигиена и санитария. - 2004.
ежемесячный научно-практическии медицинскии журнал
- №2. - С. 18-21.
5. Гладков Е.А. Влияние комплексного взаимодействия тяжелых металлов на растения мегаполисов // Экология.
- 2007. -№1. - С. 71-74.
6. ДмитриевМ.Т., КазнинаН.И., КлименкоГ.А. Загрязнение почв и растительности тяжелыми металлами. - М.: Изд-во МГУ, 1989. 95 с.
7. Алексеенко В.А., Алещукин Л.В., Безпалько Л.Е. и др. Цинк и кадмий в окружающей среде. -М.: Наука, 1992. - 200 с.
8. Обухов А.И., Попова А.А. Баланс тяжелых металлов в агроценозах дерново-подзолистых почв и проблемы мониторинга //Вестник МГУ, Почвоведение. - 1992. - Сер. 17, №3. - С. 31-39.
9. Alemdaroglu T., Onur E., Erkakan F. Trace metal levels in surface sediments of Lake Manyas, Turkey and tributary rivers // Int. J. Environ. Stud. - 2003. - №60. - P. 287-298.
10. Heyvaert A.C., Reuter J.E., SlotonD.G., Goldman C.R. Paleo-limnological reconstruction of historical atmospheric lead and mercury deposition at Lake Tahoe, California-Nevada // Environ. Sci. Tech. - 2000. - №34. - P. 3588-3597.
11. Park S., Kang H. Impact of invasive plant and environmental conditions on denitrification potential in urban riparian ecosystems // Chemistry and Ecology. - 2010. - Vol. 26, №5.
- P. 353-360.
12. Claisse D. Chemicals contamination of French coast: the results of a ten year mussel watch //Mar. Pollut. Bull. -1989.
- №20. - P. 523-528.
13. Cicero A.M., Nonnis O., Romano E. et al. Detection of tributylin (TBT) residues in Italian marine sediments // Chem. Ecol. - 2004. - Vol. 20, №1. - P. 319-331.
14. Galgani F., Chiffolleau J.F., Orsoni V. et al. Chemical contamination and sediment toxity along the coast of Corsica // Chemistry and Ecology. - 2006. - Vol. 22, №4. - P. 299312.
15. Youssef D.H., El-Said G.F. A comparative study between the levels of some heavy metals in the sediments of two Egyptian contaminated environments //Chemistry and Ecology. - 2010.
- Vol. 26, №3. - P. 183-195.
16. Usman A.R.A., Kuzyakov Y., Stahr K. Effect of clay minerals on extractability of heavy metals and sewage sludge mineralization in soil // Chemistry and Ecology. - 2004. - Vol. 20, №2. - P. 123-135.
