CC BY
115
группой). Рассматривая корреляционные связи данного фактора с формированием ХСС можно отметить, что в формировании ХСС в целом и минимальных проявлений ХСС заметную роль играло нейтральное отношение подростка к обучению в школе (к=0,26 усл.ед. и к=0,3 усл.ед. соответственно). Для прогрессирования ХСС до умеренной выраженности ведущее место занимало негативное отношение к школе (к=0,14 усл.ед.), а для максимальной степени ХСС - позитивное (к=0,48 усл.ед.). Корреляционная связь между девиантным поведением друзей обследуемого и формированием у него ХСС в целом, а также прогрессированием ХСС от минимальной к умеренной степени выраженности была мала и <0,05 усл.ед. Однако в случае максимально выраженного ХСС она возрастала до 0,48 усл.ед.
В формировании ХСС принимает участие ряд внесемейных микросоциальных факторов. Внесемейные взаимоотношения у подростка с ХСС носят противоречивый характер. С одной стороны, такой подросток старается общаться со всеми сверстниками и зачастую указывает на симпатию во взаимоотношениях. С другой стороны, доля лиц с общими интересами со сверстниками, ниже, чем в контроле. Были дети, отмечавшие отсутствие общих интересов со сверстниками. Учитывая увеличение доли подростков с внутрисемейной направленностью вектора взаимоотношений и увеличение лиц, отрицательно относящихся к обучению в школе, можно предположить, что эти дети либо социально дизадаптированы, либо находятся в состоянии фрустрации. Вклад внесемейных факторов в формирование ХСС от минимума до максимума неоднозначен, но можно говорить о тенденции к росту их влияния с нарастанием тяжести стресса.
Литература
1Алъбщшй В. Ю., Сигал Т. М., Ананьин С. А. // Рос. вест. перинатол. и педиатрии. 1994. №1.С. 8-11.
2Аналитические мат-лы по проблеме безнадзорности и асоциального поведения несовершеннолетних. Справка Департамента по делам семьи, женщин и детей Минтруда России. М., 1998. 54 с.
ЗАнтропов А.Ф. Психосоматические расстройства у детей и подростков (клиника, динамика и дифференцированное лечение): Автореф. дис... докт. мед. наук. М, 2000. 42 с.
4.Баранов А. А. // Рос. педиатр. ж. 1998. № 1. С. 5-8.
5.Величковский Б.Т. // Усп. современ. биол. 2004. Т. 124. №2. С. 99-108.
6.Дербенев Д. П. // Автореф. дис... д.м.н. М, 1998. 45 с.
7.КлейбергЮ.А// Мат-лы конф. Тверь. 1998. С. 6-13.
8.Селъе Г. Очерки об адаптационном синдроме. М., 1960.
254 с.
УДК 796. 012 (571.122) 574.2:621.6
СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ПАРАМЕТРОВ АТТРАКТОРОВ ВЕКТОРА СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ХМАО-ЮГРЫ
В.Ф. ПЯТИН, Ю.Г. БУРЫКИН, Т.Я. КОРЧИНА,
О.Е. ФИЛАТОВА*
Ключевые слова: химсостав питьевой воды
Наиболее распространенным соединением в организме человека является вода. В водной среде осуществляются все химические, обменные и транспортные процессы, она служит универсальным растворителем продуктов питания и обмена. На долю жидкости приходится 58-80% массы тела человека [2]. Проблема обеспечения населения качественной питьевой водой - проблема экологической безопасности территориального образования. Решение этой проблемы - снижение показателей уровня заболеваемости населения, проживающего на данной территории и повышение уровня здоровья детского и взрослого населения.
Общеизвестно, что геохимическая среда и живое вещество -это взаимозависимые компоненты биосферы. В биогеохимическом круговороте между содержанием химических элементов во внешней (геохимической) и внутренней среде живых организмов складываются сложные причинно - следственные связи. Человек является одним из звеньев природных биогеохимических цепей. Однако элементный состав организма человека как биосоциального существа зависит как от геохимического окружения (комплекс природных факторов), так и от социально-экологических факторов, в частности от особенностей вводно-пищевых рационов [11]. Основная миграция и перераспределение химических элементов в биосфере происходит благодаря их переносу водной средой. Химический состав природных вод является уникальным для конкретной местности, а микроэлементный статус человека зависит от содержания минералов в питьевой воде [3,4,9].
Таблица 1
Эпидемиологическими исследованиями показана связь между содержанием ряда химических элементов в питьевой воде и развитием специфических заболеваний [6,10]. Исследование минерального состава источников питьевого водоснабжения является важным для понимания специфики элементного статуса населения и причин возникновения эндемических микроэлемен-тозов - заболеваний биогеохимической природы [1]. Для хозяйственно-питьевого водоснабжения г. Сургута используются подземные источники - воды Куртамышского водоносного комплекса, подразделяющиеся на надмерзлотный и подмерзлот-ный водоносные горизонты. Надмерзлотный горизонт приурочен к мелким пылеватым пескам с прослоями глин и залегает на глубине 130-180 м. Водоупорной кровлей служит глины мощностью 30-40 м. Подошвой служат многолетнемёрзлые породы. Подмерзлотный горизонт залегает в интервале 220-290 м.
В настоящее время водоснабжение г. Сургута осуществляется из четырёх водозаборных узлов и станций водоподготовки (8 прому-зел, 8 «А» промузел, 9 промузел, «Кедровый лог») [7]. Вода из скважин по сборным водоводам поступает на водоочистные сооружения, где происходит её обезжелезивание. Далее подаётся в металлические вертикальные резервуары чистой воды, откуда насосами станции второго подъёма транспортируется в магистральные сети для непосредственной подачи потребителям. Обезжелезивание подземных вод происходит путём аэрации, окисления растворённого в воде железа двухвалентного в трёхвалентное и последующего фильтрования. В качестве фильтрующего материала применяется кварцевый песок крупностью от 0,5 до 2,0 мм.
Для очистки вод в округе применяются технологии с применением и без применения реагентов. С 2000 года в г. Сургуте применяется безреагентная технологическая схема с применением в качестве окислителя озона и кислорода. Таким образом, основная часть г.Сургута обеспечена качественной питьевой водой. Однако не решена проблема вторичного загрязнения воды при её транспортировке по распределительным сетям. Кроме того, объекты водоснабжения и водоотведения имеют значительный износ, который из года в год растёт. Жители г. Сургута используют для питьевых нужд водопроводную воду из централизованной системы водоснабжения, представители не- и коренного населения, живущие в селе, - подземную воду из скважин, каптажей родников, колодцев, а аборигенное население, постоянно проживающее в лесных поселениях - поверхностную воду из рек, озёр, протоков и т.п.
Концентрация химических элементов в питьевой воде Югры (мг/л)
водопроводная вода (n=128)
Fe Mn Ca Mg Se1 Zn Hgi Pb> Cd> нефть
<x> 0,68™ 0,17лл 9,13 3,87 0,11*** 0,37*** 0,08ллл** 1,25ллл*** 0,09ллл*** 0,07***
D*(x) 1,30 0,18 5,80 5,83 0,10 0,26 0,009 0,30 0,0006 5,58
O x 1,14 0,42 2,41 2,42 0,14 0,51 0,095 0,55 0,025 0,007
О <x> 0,08 0,03 0,31 0,24 0,01 0,06 0,009 0,09 0,0042 0,001
dx 0,16 0,06 0,60 0,48 0,02 0,12 0,018 0,18 0,0083 0,002
Ме 0,27 0,05 8,65 3,65 0,10 0,17 0,063 1,0 0,1 0,07
min 0,026 0,01 3,3 1,22 0,09 0,005 0,01 0,7 0,012 0,06
max 6,9 4,0 14,2 15,81 0,12 2,5 0,62 3,4 0,1 0,09
ПДК 0,3 0,1 70 42 10 5,0 0,1 0,5 30,0 1,0
Примечание: 1 - содержание в мкг/л; * - сравнение водопроводной и поверхностной воды: * -Р<0,05, ** - Р<0,01, *** - Р<0,001 л - сравнение водопроводной и подземной воды: л - Р<0,05 лл
- Р<0,01, ллл - р<0,001
Сургутский государственный университет ХМАО-Югры, 628400, г. Сургут, пр. Ленина 1, тел.: e-mail: fma@bf. surgu.ru
Цель исследовния — сравнительный анализ питьевой воды из централизованных и децентрализованных источников водоснабжения г. Сургута и Сургутского района ХМАО-Югры.
Объекты и методы исследования. Проведено исследование содержания химических элементов в 328 образцах воды г. Сургута и Сургутского района: в 128 образцах водопроводной воды г. Сургута, в 97 образцах подземных вод (колодцы, скважины, каптажи родников) и в 103 - поверхностных вод (реки, озёра, протоки, заводи и т.д.) Сургутского района. Отбор проб водопроводной воды производился по месту жительства обследованных лиц некоренного населения г. Сургута. Отбор проб питьевой воды осуществлялся из централизованных источников водоснабжения в специальные пластиковые пробирки. Забор воды производился через 305 минут после открытия вентельного крана. Отбор проб подземных вод осуществлялся из колодцев, скважин и каптажей родников в сельской местности Сургутского района в пластиковые пробирки с глубины не менее 10 метров. Отбор проб поверхностных вод организован в местах компактного проживания коренного населения (ханты) ХМАО - Югры из рек, озёр, протоков и т. п. Отбор проб вели в пластиковые пробирки с лодки в 10-15 метрах от берега.
Определение химических элементов в пробах воды проводили методами АЭС - ИСП и МС - ИСП в аккредитованной центральной базовой лаборатории экоаналитических и технологических исследований (ЦБЛ) ОАО «Сургутнефтегаз» [8]. Аттестат аккредитации №РОСС.0001.511426 от 30.11.2001 г. При сравнении содержания химических элементов в пробах воды с предельно допустимыми концентрациями использованы данные СанПин 2.1.4.1074-01. «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». Статобработка данных осуществлялась с использованием программы «Віовіаі». Достоверность различий средних концентраций химических элементов в пробах воды Югры определяли по критерию Стьюдента с доверительной вероятностью Р>99,9%. Наряду с использованием традиционного детерминистско-стохастического подхода (ДСП) велась идентификация параметров аттракторов в рамках теории хаоса и синергетики (ТХС) [5].
Данные спектрального анализа обрабатывались по программе «Идентификация параметров аттракторов поведения вектора состояния биосистем в т-мерном фазовом пространстве», предназначенной для научных исследований систем с хаотической организацией. В качестве параметров системы вводились значения концентраций химических элементов в воде. При этом в многомерном фазовом пространстве состояний (ФПС) (т=10) производился анализ параметров многомерного параллелепипеда, ограничивающего аттрактор движения вектора состояния системы: объема V; координат геометрического и стохастического центров (координаты Хс и х«) и расстояния Гх между ними (показатель асимметрии стохастического и хаотического центров).
Результаты. При сравнении концентрации химических элементов в питьевой воде централизованных и децентрализованных источников водоснабжения ХМАО - Югры получены следующие результаты (табл. 1). Наибольшее содержание Бе характерно для подземных вод северного региона (Р<0,001).
Средняя арифметическая концентрации Бе в водопроводной воде г. Сургута более чем в 2 раза превышала ПДК для питьевой воды, но по величине медианы соответствовала верхней границе ПДК. Превышение концентрации Бе был значительное увеличение (в 3 и более раз) зарегистрировано в 16(12,5%) пробах питьевой воды. Превышение концентрации Бе в городской питьевой воде вызваны, вероятно, вторичным загрязнением Бе при прохождении по старым поржавевшим трубам [9].
Превышение концентрации Бе было выявлено в 85 (87,6%) пробах подземных вод, а значительно повышение оказалась характерно для 77 (79,4%) анализов. Средние величины содержания Бе превышали ПДК по величине среднего арифметического почти в 3 раз, а по значению медианы - в 1,3 раза. Анализ степени загрязнения поверхностных вод Югры Бе выявил в 56 (54,3%) пробах нормальную концентрацию, в 22 (21,4%) - умеренное превышение и в 25 (24,3%) пробах - выраженное превышение содержания Бе. Итак, почти в половине проб поверхностных вод Югры было обнаружено повышенное содержание Бе.
Концентрация Мп оказалась достоверно (Р<0,01) выше в подземных водах региона по сравнению с водопроводной водой и
^ „ поверхностными водами Югры (табл. 1-3).
Таблица 2 _ _
Повышенное содержание Мп было обнаружено
в 22 (17,2%), а значительное превышение концентрации - в 6 (4,7%) пробах водопроводной воды. Содержание Мп выше ПДК характеризовало 95 (97,9%) проб подземных вод Югры, а значительное превышение концентрации Мп обнаружено в 59 (60,8%) пробах. В 66 (64,1%) пробах поверхностных вод Югры было зарегистрировано нормальное содержание Мп, в 23 (22,3%) - умеренное повышение концентрации, а в 14 (13,6%) - значительное его превышение.
Значительное превышение концентрации Бе и Мп в подземных водах Югры, сравнительно с водопроводной водой и поверхностными водами региона связано, вероятно, с тем, что водопроводная вода перед подачей в централизованную систему водоснабжения подвергается качественной очистке, а поверхностные воды «разбавляются» талыми водами и притекающими с южных регионов водами с меньшим содержанием данных химических элементов.
Показатели насыщенности питьевой воды Са, М§, и 8е вполне сопоставимы во всех группах проб питьевой воды. Однако наименьшие показатели концентрации данных химических элементов в водопроводной воде г. Сургута (табл. 1). Величины содержания Са во всех пробах питьевой воды Югры оказались во много раз ниже ПДК. Аналогичную картину мы наблюдали и в отношении М§ и 8е. Концентрация 7п ни в одной из исследованных проб питьевой воды Югры не превышала ПДК. Однако отмечено достоверное превышение (Р<0,001) концентрации 7п в водопроводной воде, связанное с прохождением воды по оцинкованным трубам.
Таблица 3
Как и следовало ожидать, наибольшие показатели загрязнения нефтью и токсичными химическими элементами зарегистрированы в анализах поверхностных вод Югры, достоверно отличающими их от подземных (нефть - Р<0,001), а по значению среднего арифметического концентрация РЬ и Cd выше в поверхностных водах, сравнительно с подземными в 2,4 и 1,9 раза соответственно, что несомненно связано с антропогенным загрязнением рек, озёр и т. п. Средние значения концентрации нефти в поверхностных водах северного региона превышали ПДК почти в 1,4 и 1,3 раза соответственно (табл.1). Из 103 проб поверхностных вод в 13 (12,6%) было зарегист-
Концентрация химических элементов в подземной воде Югры (мг/л)
подземная вода (п=97)
Бе Мп Са Мв Бе1 2п И£і РЬі СДі нефть
<х> 3 17лллШ 0,59пп# 9,55 3,94 0,12### 0,02 0,183ллл## 3,99™ 0,22™ 0,08###
с*(х) 9,43 2,27 6,60 0,40 0,13 0,004 0,02 0,19 3,07 0,0001
О х 3,07 1,51 2,57 0,63 0,15 0,07 0,14 13,87 0,55 0,012
О <х> 0,31 0,15 0,26 0,096 0,015 0,007 0,014 1,40 0,10 0,001
ах 0,61 0,30 0,51 0,19 0,03 0,013 0,03 2,75 0,05 0,002
Ме 2,19 0,35 9,2 4,0 0,11 0,005 0,12 1,0 0,1 0,08
тіп 0,11 0,004 6,4 2,19 0,09 0,004 0,1 1,0 0,1 0,1
тах 18,0 15,0 20,0 5,3 0,14 0,46 0,89 9,1 4,3 0,9
ПДК 0,3 0,1 70 42 10 5,0 0,1 0,5 30,0 1,0
Примечание: л - сравнение подземной и водопроводной воды: л - Р<0,05, лл - р<0,01, ллл -Р<0,001; # - сравнение подземной и поверхностной воды: # - Р<0,05, ## - Р<0,01, ### - Р<0,001
Концентрация химических элементов в поверхностных водах Югры (мг/л)
поверхностные воды (п=103)
Бе Мп Са Мв Беі 2п н^ РЬі Саі нефть
<х> 0,89### 0,20# 10,16 4,24 0,14***### 0,014*** 0,132***### 9,47*** 0,42*** 0,14***###
с*(х) 2,35 0,14 16,57 7,05 0,15 0,0004 0,004 4,03 8,58 0,02
О х 1,53 0,38 4,07 2,65 0,16 0,02 0,06 63,5 0,93 0,13
О <х> 0,15 0,04 0,39 0,26 0,04 0,002 0,011 0,62 0,09 0,012
ах 0,29 0,07 0,78 0,51 0,02 0.004 0,02 1,22 0,17 0,02
Ме 0,22 0,07 8,02 3,65 0,13 0,007 0,1 1,0 0,12 0,13
тіп 0,02 0,02 6,01 1,22 0,10 0,004 0,01 1,0 0,1 0,05
тах 9,90 2,20 22,04 15,81 0,18 0,13 0,32 64,0 5,50 1,30
ПДК 0,3 0,1 70 42 10 5,0 0,1 0,5 30,0 1,0
рировано нормальное содержание нефти, в 14 (13,6%) - верхняя граница ПДК, а в 76 (73,8%) - превышение ПДК.
Весьма неожиданные результаты получены нами при сравнении показателей концентрации И§ в пробах питьевой воды Югры: наибольшая концентрация И§ была выявлена в поземных водах региона, достоверно отличающаяся (Р<0,01) от поверхностных вод и тем более (Р<0,001) от водопроводной воды. Нами были идентифицированы параметры аттракторов вектора состояния химического состава питьевой воды из источников централизованных и децентрализованных источников водоснабжения Югры (табл. 4).
Таблица 4
Параметры аттракторов содержания химических элементов в источниках централизованной и децентрализованной систем водоснабжения (мг/л)
Химические элементы Водопроводная вода (n=128)
Fe IntervalX1= 6.87 AsymmetryX1= 0.40
Мп IntervalX2= 3.99 AsymmetryX2= 0.46
Са IntervalX3= 14.20 AsymmetryX3= 0.30
Mg IntervalX4= 5.30 AsymmetryX4= 0.34
8е IntervalX5= 0.001 AsymmetryX5= 0.39
2п IntervalX6= 2.50 AsymmetryX6= 0.45
IntervalX7= 0.32 AsymmetryX7= 0.42
РЬ IntervalX8= 3.40 AsymmetryX8= 0.43
са IntervalX9= 0.10 AsymmetryX9= 0.35
нефть IntervalX10= 0.09 AsymmetryX10= 0.36
Интегральные параметры General asymmetry value rX = 5.96 General V value : 5.00e-001
Химические элементы Подземная вода (n=97)
Fe IntervalX1= 17.89 AsymmetryX1= 0.33
Мп IntervalX2= 15.00 AsymmetryX2= 0.46
Са IntervalX3= 13.60 AsymmetryX3= 0.27
Mg IntervalX4= 14.59 AsymmetryX4= 0.32
8е IntervalX5= 0.002 AsymmetryX5= 0.09
2п IntervalX6= 0.46 AsymmetryX6= 0.47
IntervalX7= 0.79 AsymmetryX7= 0.39
РЬ IntervalX8= 0.09 AsymmetryX8= 0.47
са IntervalX9= 0.004 AsymmetryX9= 0.47
нефть IntervalX10= 0.05 AsymmetryX10= 0.05
Интегральные параметры General asymmetry value rX = 10.84 General V value : 7.25e-004
Химические элементы Поверхностные воды (n=103)
Fe IntervalX1= 9.88 AsymmetryX1= 0.41
Мп IntervalX2= 3.99 AsymmetryX2= 0.46
Са IntervalX3= 14.20 AsymmetryX3= 0.30
Mg IntervalX4= 5.30 AsymmetryX4= 0.34
Se IntervalX5= 0.004 AsymmetryX5= 0.15
2п IntervalX6= 0.13 AsymmetryX6= 0.42
IntervalX7= 0.61 AsymmetryX7= 0.38
РЬ IntervalX8= 0.64 AsymmetryX8= 0.49
са IntervalX9= 0.005 AsymmetryX9= 0.44
Нефть IntervalX10= 1.25 AsymmetryX10= 0.43
Интегральные параметры General asymmetry value rX = 7.14 General V value : 6.85e-003
Параметры аттракторов (объем, асимметрия, координаты геометрического и стохастического центров) состояния химического состава водопроводной, поверхностной и подземной воды различаются (табл. 1). Наибольший показатель асимметрии характерен для аттрактора состояния химического состава подземной воды (General asymmetry value rX=10,84 - для подземной; General asymmetry value rX=7,14 - для поверхностной; General asymmetry value rX=5,96 - для водопроводной воды). Наибольший объем имеет аттрактор состояния химсостава водопроводной воды (General V value: 5.00e-001 - для водопроводной воды; General V value: 6.85e-003 - для поверхностной воды, General V value: 7.25e-004 - для подземной).
Наибольшая концентрация Mn обнаружена в пробах воды из подземных источников и составляет 0,59 мкг/л при наибольшем интервале данного показателя (Interval X2=15,00 - в пробах подземной воды; IntervalX2=2.18 - в поверхностной; Interval X2= 3,99 - в водопроводной). В пробах поверхностной воды обнаружена наибольшая концентрация следующих элементов:
- Se - 0,14 мкг/л (Interval X5 = 0,004; Asymmetry X5 = 0,15 - в пробах поверхностной воды; Interval X5 = 0,002; Asymmetry X5= 0,09
- в пробах подземной воды; Interval X5 = 0,001; Asymmetry X5 = 0,39
- в пробах водопроводной воды).
- Pb - 9,47 мкг/л (Interval X8 = 0,64; Asymmetry X8 = 0,49 - в пробах поверхностной воды; Interval X8 = 0,09; Asymmetry X8 = 0,47 -в пробах подземной воды; Interval X8 = 3,40; Asymmetry X8 = 0,43 - в пробах водопроводной воды). В поверхностной воде обнаружена также более высокая концентрация нефти - 0,14 мкг/л (Interval X10 = 1,25; Asymmetry X10 = 0,43 - в пробах поверхностной воды; Interval X10 = 0,05; Asymmetry X10 = 0,05 - в пробах подземной воды; Interval X10 =
0,09; Asymmetry X10 = 0,36 - в пробах водопроводной воды). В пробах
водопроводной воды обнаружено повышение концентрации Zn до 0,37 мкг/л (Interval X6 = 2,50; Asymmetry X6 = 0,45 - в пробах водопроводной воды; Interval X6 = 0,13; Asymmetry X6 = 0,42 - в пробах поверхностной воды; Interval X6 = 0,46; Asymmetry X6 = 0,47 - в пробах подземной воды). Установлены различия параметров аттракторов по уровню Fe, Hg и нефти в водопроводной, поверхностной и подземной воде (табл. 5).
Таблица 5
Параметры аттракторов состояния питьевой воды ХМАО — Югры по химическому составу (Fe, Hg, нефть)
Химические элементы Водопроводная вода (n=128)
Fe IntervalX1= 6.87 AsymmetryX1= 0.40
Hg IntervalX7= 0.32 AsymmetryX7= 0.42
нефть IntervalX10= 0.09 AsymmetryX10= 0.36
Интегральные параметры General asymmetry value rX = 2.78 General V value : 1.98e-001
Химические элементы подземная вода (n=97)
Fe IntervalX1= 17.89 AsymmetryX1= 0.33
IntervalX7= 0.79 AsymmetryX7= 0.39
нефть IntervalX10= 0.05 AsymmetryX10= 0.05
Интегральные параметры General asymmetry value rX = 4.11 General V value : 7.53e+000
Химические элементы поверхностные воды (n=103)
Fe IntervalX1= 9.88 AsymmetryX1= 0.41
Hg IntervalX7= 0.61 AsymmetryX7= 0.38
Нефть IntervalX10= 1.25 AsymmetryX10= 0.43
Интегральные параметры General asymmetry value rX = 5.89 General V value : 7.07e-001
Наибольшие объемы аттракторов идентифицированы для состояния воды по химическому составу (для Fe, Hg, нефти) из поверхностных и подземных источников. Для водопроводной воды объем аттрактора и показатель асимметрии наименьший: (General asymmetry value rX=2.78; General V value: 1.98e-001) по сравнению с подземной водой(General asymmetry value rX=5.89; General V value: 7.07e-001) и поверхностной водой(General asymmetry value rX = 4.11; General V value: 7.53e+000).
Puc.l. Содержание нефти, Hg, Fe в водопроводной воде
Рис.2. Содержание нефти, Hg, Fe в поверхностной воде
Рис.3. Содержание нефти, Н^, Fe в подземной воде
Увеличение объема аттракторов говорит об увеличении интервалов концентраций указанных выше химических элементов в соответствующих пробах питьевой воды из централизованных и децентрализованных источников водоснабжения. Прослеживается следующая тенденция: величина объема многомерного параллелепипеда
источников централизованного и децентрализованного водоснабжения пропорциональна степени загрязнения питьевой воды тяжелыми металлами и токсичными соединениями (табл. 5, рис. 1, 2, 3).
Наибольшая концентрация Fe и Мп обнаружена в поземных водах Югры, низкая концентрация Са, Mg, 7п и Se характеризует все виды питьевой воды, антропогенное загрязнение обуславливает повышенное содержание нефти, РЬ и Са в поверхностных водах, а самая высокая концентрация ^ обнаружена в подземных водах северного нефтегазодобывающего региона.
Литература
1.Бабенко Г.А. // Микроэлементы в медицине. 2001. Т. 2, Вып. 1. С. 2-5.
2.Безруких М.М. и др. Возрастная физиология / Безруких М. М., Сонькин В.Д., Фарбер Д. А. М.: АСАДЕМИА, 2002. 414 с.
3.Бульбан А.П. Сравнительная эколого-изиологическая характеристика микроэлементного статуса населения приморской и континентальной территорий Магаданской области: Автореф. дис...канд. биол. наук. Магадан, 2005. 23 с.
4.Горбачёв А.Л. // Микроэлементы в медицине. 2006. Т. 7, Вып. 2. С. 11-24.
5.Еськов В.М. и др. Синергетика в клинической кибернетике. Ч. 1. Теоретические основы системного синтеза и исследований хаоса в биомедицинских системах / Еськов В. М., Хадарцев А.А., Филатова О.Е. Самара: Офорт, 2006. 233 с.
бЖестяников А.Л. // Экология человека. 2005. N«9. С.19-25
7.Информационный бюллетень «О состоянии окружающей среды Ханты-Мансийского автономного округа - Югры в 2004 году». Ханты-Мансийск: НПЦ Мониторинг, 2005. 113 с.
8Методика определения микроэлементов в диагностируемых субстратах атомной спектрометрией с индуктивно связанной аргоновой плазмой: метод. реком. / Подунова Л.Г., Скачков В.Б., Скальный А.В. и др.. 2003. М.: ФУГСЭН МЗ РФ. 17 с.
9.СанПин 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества // Пост. мин. здравоохр. РФ №24 от 26.09.01. Дата введ. 1 янв. 2002 г.
10. Скальная М.Г. Макро- и микроэлементы в питании современного человека: эколого-физиологические и социальные аспекты / Скальная М.Г., Нотова С.В. М.: РОСМЭМ, 2004. 310 с.
11.Хотимченко С.А. и др. / Хотимченко С.А., Спиричев В.Б. // Гинекология. 2002. Т.4, №3. С. 137-138.
УДК 796. 012 (571.122) 616-053.3-07
СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ПАРАМЕТРОВ КВАЗИАТТРАКТОРОВ ВЕКТОРА СОСТОЯНИЯ ЭЛЕМЕНТНОГО ГОМЕОСТАЗА СТУДЕНТОВ СЕВЕРНОГО ВУЗА
Ю.Г. БУРЫКИН, Т.Я. КОРЧИНА, И.В.СОРОКУН*
Ключевые слова: химические элементы, гомеостаз
Химические элементы также важны в рациональном питании, как белки, жиры, углеводы, витамины. При недостатке или избытке минеральных веществ в организме человека возникают специфические нарушения, которые приводят к заболеваниям [6,11,3,1]. Дефицит микроэлементов приводит к нарушению нормальной жизнедеятельности человека.
В настоящее время установлено, что недостаток определенных химических элементов в почве (а соответственно, и в воде) приводит к пониженному содержанию этих элементов в организме людей, проживающих в данной местности, и к тем или иным заболеваниям [7]. Химические элементы являются важными катализаторами биохимических реакций, непременными и независимыми участниками процессов роста и развития организма, обмена веществ, адаптации к меняющимся условиям окружающей среды. Химические элементы поступают с пищей, водой и воздухом, усваиваются организмом и распределяются в его тканях, активно функционируют, выполняют роль строительного материала и роль участников и регуляторов в биохимических процессов в этих тканях, взаимодействуют, деполяризуются и в итоге выводятся из организма [5,8].
Для нормальной жизнедеятельности крайне необходимо не только регулярное поступление в организм химических элементов, но и правильное их соотношение. На содержание микроэлементов в организме человека существенное влияние оказывает их присутствие в почве и водоемах, где выращиваются те или иные продукты растительного и животного происхождения [5,8,2].
В настоящее время имеются неоспоримые доказательства того, что коррекция дисбаланса микроэлементов - один из важнейших факторов укрепления здоровья и профилактики заболеваний [2,9]. Исходя из вышесказанного, элементный анализ волос, как интегральный показатель, может быть использован для определения адекватности питания, состояния здоровья человека и его адаптации к окружающей среде [2,10]. Оценка биоэлемент-ного статуса человека является наиболее важной и точной в отношении получения достоверных данных о дефиците либо об избытке биоэлементов в организме [1,14].
Цель исследования - выполнение системного анализа параметров микроэлементного статуса юношей и девушек Сургутского государственного педагогического университета (СурГПУ).
Материалы и методы. Под наблюдением было 106 студентов СурГПУ: 49 юношей и 57 девушек. Возраст испытуемых 17,8±3,7 г. Для изучения элементного гомеостаза организма в качестве биосубстратов использовали образцы волос. В волосах обследованных было проведено определение 6 «жизненно необходимых» химических элементов: Fe, Ca, Mg, I, Se, Zn.
Все образцы подвергались пробоподготовке в соответствии с МУK 4.1.1482-03, МУK 4.1.1483-03 «Определение химических элементов в биологических средах и препаратах методами атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой», утвержденной Минздравом РФ в 2003 г. Aналитические исследования были выполнены в испытательной лаборатории AНO «Центр Биотической Медицины» (ЦБМ), аккредитованной при ФЦ ГСНЭ (аттестат аккредитации ГСНЭ^и.ЦЩФ. 311, регистрационный номер в Государственном реестре РОСС. RU.0001. 513118 от 29.05.2003) и сертифицированной на соответствие системы менеджмента качества ISO 9001: 2000 (сертификат №4017 от 05.04.2006, выдан ВМ Trada Certification, Aнглия) комбинацией методов атомно-эмиссионной спектрометрии и масс- спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой ^ЭС - ИСП, МС - ИСП).
Для проведения анализа использованы масс - спектрометр ELAN 9000 (PerkinElmerSciex, ^нада) и атомно - эмиссионный спектрометр Optima DV 2000 (PerkinElmer Corp., СШA), а также система микроволнового разложения (Multiwave 3000, PerkinElmer - A. Paar, Aвстрия). Пробоподготовку и анализ образцов проводили по требованиям МAГATЭ, методическими рекомендациями МЗ СССР и ФЦГСЭН МЗ РФ [13]. Полученные результаты сравнивались с референтными величинами [10,12].
Статистическая обработка данных осуществлялась с использованием программы «Biostat». Достоверность различий средних концентраций химических элементов в волосах у коренных и некоренных жителей Югры определяли по критерию Стьюдента с доверительной вероятностью P>95%. Наряду с использованием традиционного детерминистско-стохастического подхода (ДСП) производилась идентификация параметров квазиаттракторов в рамках теории хаоса и синергетики (ТХС) [6].
Полученные в результате спектрального анализа данные обрабатывались с помощью оригинальной программы: «Идентификация параметров аттракторов поведения вектора состояния биосистем в m-мерном фазовом пространстве», предназначенной для научных исследований систем с хаотической организацией. Исходные параметры (координаты в m-мерном пространстве) вводились из текстового файла, после чего производился расчет координат граней, их длины и объема m-мерного параллелепипеда, ограничивающего аттрактор, а также показатель асимметрии стохастического и хаотического центров [4].
Результаты. Проведение многоэлементного анализа волос позволяет с высокой степенью надежности выделить группы риска по гипо- и гиперэлементозам, разработать и своевременно применить меры профилактического характера, восстанавливающие нарушения гомеостаза элементов, а также связанных с ними биохимических и физиологических функций организма [8,
9, 10]. В таблице 1 представлено содержание химических элементов волосах юношей СурГПУ
* НИИ Биофизики и медицинской кибернетики при Сургутском госунивер-ситете Ханты-Мансийского автономного округа-Югры
