Научная статья на тему 'СОДЕРЖАНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ОТКРЫТЫХ ВОДОЕМОВ ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ'

СОДЕРЖАНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ОТКРЫТЫХ ВОДОЕМОВ ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
18
4
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — В.М. Боев, С.И. Красиков, С.В. Перепелкин, Л.А. Чеснокова, И.П. Воронкова

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The mean concentrations of trace elements were determined in the bottoms of open water reservoirs in the western part of the Orenburg Region. The content of chromium was found to exceed the maximum permissible concentration by about 5 times, that of zinc and nickel complies with the clarke; that of copper was nearly 2 times less than the clarke, that of cobalt and vanadium is nearly 1.5 times less. The concentrations of trace elements in the bottoms were compared with those in soil, portable water, and snow cover in order to elucidate possible sources of origin.

Текст научной работы на тему «СОДЕРЖАНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ОТКРЫТЫХ ВОДОЕМОВ ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ»

но влияет на рост уровня заболеваемости инфекциями почек у подростков и взрослых. В Находке прослеживается аналогичная ситуация с подростками, но в меньших масштабах. Осложнена ситуация также по нефриту (Владивосток, Находка, Дальнегорск). Экологическая зависимость заболеваемости мочекаменной болезнью характерна только для портовых городов (Владивосток, Находка) (см. табл. 2).

Таким образом, проведенные исследования распространения заболеваемости МВС в промышленных центрах Приморского края позволили установить следующее:

— экологическое состояние среды обитания в городах Приморского края опасно для здоровья человека и влияет на распространение заболеваний МВС;

— при различии социальных, природных условий, специфики и объемов выброса загрязняющих веществ региональные экологические фоновые и пороговые уровни заболеваемости МВС в крае превышают эпидемиологические показатели;

— достаточно высокая зависимость распространения заболеваемости МВС от загрязнения поверхностных вод существует в Дальнегорске и Партизанске, где расположены предприятия угольной, химической промышленности, цветной металлургии;

— выявлена экологическая зависимость с уровнем распространения заболеваемости МВС в портовых городах — Находке и Владивостоке, где наиболее высок объем специфичных техногенных выбросов как в поверхностные воды, так и в атмосферу;

— метод сравнения и анализа эпидемиологического и экологического рисков имеет широкие возможности использования его в определении причинных зависимостей распространения любой заболеваемости в системе среда—здоровье населения.

Полученные результаты указывают на необходимость создания краевой программы "Чистые воды" с разработкой медицинских, технологических мероприятий, а также правовых документов, корректирующих воздействие водной среды на здоровье населения Приморского края.

Л итература

I. ВеремчукЛ. В., Косолапое А. Б., Кику П. Ф. Природ-но-экологичсские условия жизнедеятельности населения Приморского края. — Владивосток, 2000.

2. Веремчук Л. В, Кику П. Ф., Челнокова Б. И , Вязова А. В. // Здоровье. Экология. Наука. — Владивосток, 2001.-№ 3. - С. 16-23.

3. Веремчук Л. В., Кику П. Ф., Велик Л. А. // Новые технологии восстановительного лечения наиболее распространенных неинфекционных заболеваний: Сб. науч. тр. Владивостокского филиала ДНЦ ФПД СО РАМН. - Владивосток, 2002. - Ч. 1. - С. 18-28.

4. Доклад о состоянии окружающей природной среды Приморского края в 1992 году. Приморский краевой комитет охраны окружающей среды и природных ресурсов. — Владивосток, 1993.

5. Доклад о состоянии окружающей природной среды Приморского края в 1995 году. Приморский краевой комитет охраны окружающей среды и природных ресурсов. — Владивосток, 1996.

6. Доклад о состоянии окружающей природной среды Приморского края в 1998 году. Приморский краевой комитет охраны окружающей среды и природных ресурсов. — Владивосток, 2000.

7. Комплексные исследования загрязнения окружающей среды в Дальневосточном регионе: Труды Дальневосточного науч. исслед. ин-та. — Л., 1986. — Вып. 37.

8. Основные показатели медицинского обслуживания населения Приморского края за 1993—1998 гг. Организационно-методический и медико-статистический центр департамента здравоохранения администрации Приморского края. — Владивосток, 1991 — 2000 гг.

9. Оценка эпидемиологического риска здоровья на по-пуляционном уровне при медико-гигиеническом ранжировании территории: Пособие для врачей / Под ред. А. И. Потапова. — М., 1999.

10. Ревич Б. А. Загрязнение окружающей среды и здоровье населения. Введение в экологическую эпидемиологию: Учебное пособие. — М., 2001.

11. Статистический бюллетень по численности населения Приморского края. Госкомстат России. — Владивосток, 1999.

12. Стратегия территориальной организации хозяйства Приморского края. — Владивосток, 1991.

Поступила 29.0S.2002

Summary. The study was undertaken to establish whether there is a relationship of the incidence of urinary diseases (UD) in the population of industrial towns in the Primorye Territory to the water basin. This evaluation was based on the principles of calculation and on the analysis of epidemiological and ecological risks. The environment in the Primorye Territory was found to be dangerous to human health and to affect the spread of UD; with varying social and natural conditions, specific features and amounts of discharged pollutants, the ecological risk exceeds the epidemiological one; there is a high association of the incidence of UD in the port towns and industrial centers where the enterprises of coal mining, chemical, and non-ferrous metallurgic industries are located.

С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2003 УДК 614.777:543.31-074

В. М. Боев, С. И. Красиков, С. В. Перепелкин, Л. А. Чеснокова, И. П. Воронкова

СОДЕРЖАНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ОТКРЫТЫХ ВОДОЕМОВ ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ

Оренбургская государственная медицинская академия

Известно, что в последние годы санэпидобста-новка в России ухудшается по ряду показателей. Усиление техногенного давления на биосферу ведет к активному загрязнению почвы, наземных и подземных водоисточников, снегового покрова и

атмосферы тяжелыми металлами [2, 3]. Попадая в организм, они не подвергаются существенным изменениям и очень медленно выводятся [7].

Проблема повышения качества питьевой воды для развитой в промышленном отношении Орен-

бургской области имеет особо важное значение, так как она осложняется дефицитом водных источников и их неравномерным распределением, что обусловило использование в качестве источников централизованного водоснабжения, особенно для крупных городов, поверхностных водотоков [1,8, 10].

Исследования последних лет свидетельствуют о ежегодном ухудшении качества воды в поверхностных водоемах, что связано не только с антропогенным загрязнением сточными водами, но и с неблагоприятным действием вторичных источников загрязнения, среди которых важную роль играют донные отложения |5|. Донные отложения, являясь депо биогенных и токсических компонентов, служат индикатором долговременного техногенного воздействия и своеобразным источником вторичного загрязнения водной среды и биоты, что вызывает снижение самоочищающей способности поверхностных водных систем (5, 6]. Экологическое состояние донного осадка на территории области изучено в недостаточной степени, поэтому проблема характеристики микроэлементного состава представляется актуальной.

В данной работе определялись средние значения содержания микроэлементов кобальта, хрома, никеля, цинка, меди, ванадия в донных отложениях западной части территории Оренбургской области. К западной зоне относятся Абдулинский, Асекеевский, Бугурусланский, Бузулукский, Гра-чевский, Красногвардейский, Курманаевский, Матвеевский и Первомайский районы общей площадью 38 500 км\ численность населения составляет 527 700 человек. Для исследований взято 404 пробы донного осадка, анализ на содержание микроэлементов проведен полуколичественным спектральным методом. Задачи гидролитохимического исследования выполнялись путем сбора, обработки и анализа геохимических данных в соответствии с "Методическими указаниями по региональной гид-ролитохимической съемке". Масштаб исследований — 1 пункт на 80—100 км. Аналитические работы проводились в ЦАЛ ГГП "Зеленогорскгеоло-гия". Предварительная обработка проб донного осадка состояла в их высушивании, измельчении, отсеивании фракции менее 1 мм. Качество съемки контролировалось параллельным отбором нескольких проб из одной точки наблюдения и повторным апробированием, отмечена удовлетворительная степень сходимости результатов. Так как гигиенические нормативы на содержание химических элементов в донных отложениях отсутствуют, были использованы ПДК для почв с целью определения кратности содержаний элементов по отношению к ПДК, а также к кларкам земной коры. Результаты исследований представлены в таблице. Также были рассчитаны коэффициенты корреляции для установления связи между содержанием металлов в различных объектах окружающей среды.

Анализ показал, что среднее значение содержания хрома в донных отложениях западной части области превышает ПДК почв в 5,4 раза, кларк земной коры в 6,12 раза. Следует отметить, что в среднем на всей территории области концентрация хрома составляет менее 400 мг/кг, тогда как в западной части она почти в 1,5 раза выше и равна 550 мг/кг. На отдельных локализованных участках мак-

Содсржанис эссснциальных микроэлементов в донных отложениях западной части Оренбургской области

Элемент ПДК почвы, мг/кг М±т Кларк эсм-ноП корм С„„

Хром 100 549,65 ±26,11 85 5000

Кобальт 50 ОД.К* 11,92 ± 0,423 18 40

Никель 80 46,64 ± 1,352 58 100

Цинк 100 75,31 ± 2,867 79 400

Медь 40 22,80 ± 0,326 47 50

Ванадий 100 одк* 58,06 ± 3.500 90 150

При ме ча н ие Звездочка — ориентировочно допусти-

мая концентрация.

симальные значения достигают 5000 мг/кг, что в 50 раз превышает значения ПДК. Процентные соотношения показали, что 94,2% исследуемой территории характеризуется превышением уровня ПДК, 3,5% территории имеет показатели, сравнимые со значением ПДК, и только 2,3% имеет значения ниже допустимого уровня.

Содержание меди в донном осадке западной части области составило в среднем 22,80 мг/кг, что ниже уровня кларка почв (по А. П. Виноградову) примерно в 2 раза. Содержание этого элемента является самым низким именно в этой части области, в то время как на всей территории области оно почти в 2 раза выше и составляет примерно 40 мг/кг. Вся западная зона (100% территории) характеризуется значениями, не превышающими ПДК содержания меди в донном осадке.

Концентрация кобальта в среднем составляет 11,92 мг/кг, что ниже кларка земной коры примерно в 1,5 раза и почти в 2,5 раза ниже уровня ПДК. Концентрация этого элемента в западной части региона не отличается от его концентрации на всей территории, обнаружен локальный участок со средним содержанием кобальта 26,28 мг/кг, что в 2,25 раза выше, чем на остальной территории, максимальная концентрация составляет 40 мг/кг. 94,7% изученной территории характеризуется содержанием кобальта ниже уровня ориентировочно допустимой концентрации, 4,9% имеет сравнимые значения и лишь 0,4% — повышенные концентрации.

Уровень содержания никеля сопоставим с клар-ком и приблизительно равен 47 мг/кг, сходные результаты получены на всей территории региона. В отдельных аномальных участках содержание никеля достигает 100 мг/кг. Подавляющая часть территории, или 98,9%, содержит никель в пределах допустимой концентрации, 1,1% имеет значения, равные ПДК. Результаты говорят о генетической связи повышенного фонового содержания никеля и кобальта в одних зонах, коэффициент корреляции составляет 0,69. Возможна эндемичность этих зон, обусловленная естественными факторами.

Средняя концентрация цинка в донных отложениях сравнима с кларком земной коры (79,3 мг/кг) и составляет 75,31 мг/кг. Установлено 8 не связанных между собой аномальных участков, в которых концентрация цинка колеблется от 72,4 до 134,0 мг/кг и составляет в среднем 96,9 мг/кг, максимальное содержание достигает 500 мг/кг. В целом на всей территории области концентрации цинка несколько ниже. В процентном отношении большая часть западной зоны (68,6%) имеет показате-

ли, не превышающие уровень ПДК, 23,3% территории имеет показатели, равные ПДК, и 8,1% — превышающие ПДК. В большинстве случаев превышение концентраций связано с естественными причинами, неясной остается природа аномального участка в восточной части западной зоны, возможно, техногенной природы.

Западная часть области характеризуется низким содержанием ванадия в донном осадке — в 1,6 раза ниже кларка почв. Среднее значение составляет 58 мг/кг, это несколько ниже, чем в среднем по области. Обозначены 3 локальных участка со средней концентрацией 104,7 мг/кг и максимальным значением 150 мг/кг, расположенные в горной части или примыкающие к ней, приуроченной к зоне залежей ванадатов меди, что объясняет их естественное происхождение.

Итак, проведенные исследования показали, что западная часть Оренбургской области характеризуется многократным превышением содержания хрома в донном осадке. Средние концентрации кобальта, никеля, цинка, меди и ванадия не превышают ПДК, выявлены локальные участки с повышенными концентрациями этих элементов.

Для полной оценки возможного характера происхождения аномальных участков с повышенным содержанием металлов по сравнению с фоном представляется необходимым сопоставить полученные данные с содержанием элементов в почве, воде и снеговом покрове. На территории области ежегодно в атмосферу выбрасывается 436—1051 т химических веществ. Накопление в почве и воде тяжелых металлов происходит за счет их поступления с пылью, осадками |7). Содержание хрома в питьевой воде сельских населенных пунктов северо-западной территории области, использующих подземные источники, в среднем составляет 0,01 ± 0,003 мг/л, что свидетельствует о его высоком уровне по сравнению с уровнем контрольной зоны (0,004 ± 0,0003 мг/л). В качестве контрольной зоны были взяты населенные пункты в 150 км юго-восточнее Оренбурга, не имеющих техногенных источников загрязнения [3].

Сравнение средних значений содержания микроэлементов в питьевой воде сельских населенных пунктов, использующих подземные источники, и в городах с источниками централизованного водоснабжения (в основном поверхностные водотоки) показало, что содержание меди в воде центральных водопроводов меньше в 1,2 раза, чем в сельской местности, содержание цинка меньше в 1,9 раза, а содержание кобальта больше в 2 раза. Содержание никеля везде является очень низким, ванадий в пробах практически не определялся |9].

Также представляется важным рассмотреть взаимосвязь содержания микроэлементов в твердой фазе поверхностного стока и снеговом покрове, являющемся депо аэрогенных загрязнений за период, длящийся в данной климатической зоне 140—150 дней. Коэффициент корреляции (г) содержания элементов в донном осадке и снеговом покрове за 2 года составил: для хрома -0,121, кобальта -0,164, цинка -0,209, никеля -0,203, меди 0,032, ванадия -0,165. При сопоставлении концентраций микроэлементов со снеговым покровом центральной зоны, на территории которой расположены многие промышленные предприятия, выявлена достоверная взаимосвязь для кобальта

(г = 0,45), также несколько выше она для никеля, хрома и ванадия. Полученные данные свидетельствуют о низком уровне аэрогенной нагрузки в сельских населенных пунктах западной зоны.

Далее был проведен сравнительный анализ суммарного показателя загрязнения снега на территории сельских населенных пунктов и городов различных зон области. В западной зоне Ъс в сельской местности составил 15,2, что в 4 раза ниже по сравнению с городской территорией. В центральной части области Ъъ сельских населенных пунктов (111,4) сопоставим с показателем городских населенных пунктов (120,0). На территории восточной зоны суммарный показатель загрязнения снега в сельской местности составил 130,2, в городской — 165,0, что в 1,27 раза больше, чем на территории сельских населенных пунктов. Наиболее высокий уровень загрязнения отмечается в Новотроицке (212,0) и Орске (224,0), причем выбросы промышленных предприятий этих городов в значительной степени влияют на атмосферу сельских населенных пунктов (с учетом основных направлений движения воздушных масс) |4].

В восточной зоне площадь загрязнения снегового покрова составила 22%, в центральной зоне — 1,4%, в западной — 0,4%, в целом по области — 7,4% площадью 9200 км2, за счет Орско-Новотроицкого промышленного узла — 77,6%. Полученные результаты также подтверждают незначительный уровень аэрогенной нагрузки на аграрную часть западной зоны области, что позволяет предположить другие источники поступления микроэлементов, поэтому далее был проанализирован микроэлементный состав почвы. В почву загрязняющие вещества попадают с атмосферными выбросами, со стоками (1,8 млн м3 сточных вод ежегодно по области, десятая часть которых — неочищенные) и твердыми промышленными отходами (1,2 млрд т в год), содержащими токсичные дозы никеля, мышьяка, хрома |7). Исходя из оценки валового содержания в почве, приоритетными загрязнителями (более 300 мг/кг) являются барий, марганец, хром, титан. Валовое содержание хрома в почве области (М ± т) составляет 416,639 ± 15,766 мг/кг, в западной зоне — 459,5 ± 37,8 мг/кг. Шестивалентный хром включен в 1-й класс опасности, так как его соединения в данное время не обезвреживаются. Вариабельность более 30% свидетельствует о техногенном происхождении источников загрязнения [9].

Эколого-гигиеническая характеристика почв всей территории области свидетельствует о превышении концентраций бария, хрома, никеля, свинца и недостаточном содержании йода, причем в сельской местности уровень загрязнения значительно ниже, чем на территории городов. В западной зоне отмечается значительное повышение в почве концентраций марганца (826 мг/кг), хрома (460 мг/кг), никеля (173 мг/кг), ванадия (122 мг/ кг), концентрация цинка сопоставима с кларком земной коры (80 мг/кг), также меди (51 мг/кг), концентрация кобальта превышает кларковое значение (27 мг/кг). На городской территории значительно выше уровень содержания в почве свинца, цинка, меди, марганца, хрома, никеля, а на территории сельской местности повышено содержание ванадия (р < 0,05), в целом загрязнение почв горо-

дов выше, чем в сельской местности приблизительно на 30%. Западная зона является в основном аграрной территорией, отсутствие крупных промышленных предприятий дает возможность предположить другие источники загрязнения, поэтому далее был проанализирован уровень химизации сельского хозяйства. Характерно, что средний уровень внесения пестицидов в западной зоне оказался на 15,2% выше по сравнению с остальной территорией области, минеральных удобрений — выше на 35—57%. В результате выявлена достоверная связь суммарного показателя загрязнения почвы с внесением минеральных удобрений (г = 0,351) и внесением пестицидов (г = 0,49).

Итак, донные отложения западной части области характеризуются повышенным содержанием хрома, которое в несколько раз превышает ПДК и в 1,5 раза выше по сравнению с остальной территорией области, и пониженным содержанием меди (в 2 раза ниже кларка почв и показателей в среднем по области), кобальта и ванадия, тогда как концентрации никеля и цинка определяются на уровне кларка. Можно предположить, что на территории западной зоны содержание эссенциальных микроэлементов в донных отложениях обусловлено как естественно-географическими, так и антропогенными причинами.

Литература

1. Антомонов М. Ю., Мудрый И. В. // Гиг. и сан. — 1996. - № 6. - С. 15-17.

2. Боев В. М., Воляник М. Н. Антропогенное загрязнение окружающей среды и состояние здоровья насе-

ления Восточного Оренбуржья. — Екатеринбург, 1995.

3. Боев В. М. // Гиг. и сан. - 1998. - № 6. - С. 3-8.

4. Боев В. М., Куксанов В. Ф., Быстрых В. В. Химические канцерогены среды обитания и злокачественные новообразования. — М., 2002. — С 90—123.

5. Головина В В., Еремин И. О., Головин Ю. Г. и др. // Гиг. и сан. - 1996. - № 2. - С. 7-9.

6. Крисовский Г. Н., Егорова Н. А. // Там же. — № 3. — С. 18.

7. Куксанов В Ф. Эколого-эпидемиологическая характеристика антропогенных химических факторов малых городов Восточного Оренбуржья: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. — Оренбург, 1999.

8. Отдаленные эколого-генетические последствия радиационных инцидентов: Тонкий ядерный взрыв / Под ред. А. Г. Васильева. — Екатеринбург. 2000. — С. 82-83.

9. Перепелкин С. В. Комплексная гигиеническая оценка природных и антропогенных геохимических провинций в агропромышленном регионе Южного Урала: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. — Оренбург, 2001.

10. Плитман С. И., Новиков Ю. В., Цыплакова Г. В. // Гиг. и сан. - 1997. - № 3. - С. 13-15.

Поступила 02.10.02

Summary. The mean concentrations of trace elements were determined in the bottoms of open water reservoirs in the western part of the Orenburg Region. The content of chromium was found to exceed the maximum permissible concentration by about 5 times, that of zinc and nickel complies with the clarke; that of copper was nearly 2 times less than the clarke, that of cobalt and vanadium is nearly 1.5 times less. The concentrations of trace elements in the bottoms were compared with those in soil, portable water, and snow cover in order to elucidate possible sources of origin.

С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 2003 УДК 614.77:582.28(1-21)

И. Д. Свистова, А. П. Щербаков, И. И. Корецкая, Н. Н. Талалайко

НАКОПЛЕНИЕ ТОКСИЧНЫХ ВИДОВ МИКРОСКОПИЧЕСКИХ ГРИБОВ В ГОРОДСКИХ ПОЧВАХ

Воронежский государственный педагогический университет; Воронежский государственный университет

Актуальной задачей медицинской микологии является оценка накопления грибных диаспор в воздухе крупных городов и индустриальных центров и их роли в развитии микозов, микогенной сенсибилизации (аллергии) и микотоксикозов людей.

Постоянным резервуаром грибных диаспор являются почва и поверхность растений. В процессе пассивного или активного рассеивания грибные споры подхватываются токами воздуха и вместе с пылью могут распространяться на несколько километров 131 .

Спорадические микозы, вызываемые условно-патогенными микромицетами родов Aspergillus, Pénicillium, Cladosporium, Mucor, Cephalosporium, развиваются, как правило, у людей с ослабленным иммунитетом (хронические заболевания, антибио-тико- и стероидная терапия, лечение цитостатика-ми или облучением, гормональные нарушения) [5].

В последние годы выявлена существенная роль сапротрофных грибов, которые не вызывают заболеваний, но обусловливают своими антигенными компонентами и продуктами метаболизма мико-генную сенсибилизацию и микотоксикозы. Частый и длительный контакт практически здоровых лю-

дей с микромицетами родов Aspergillus, Pénicillium, Alternaria может вызвать аллергические реакции типа бронхиальной астмы, сенной лихорадки, конъюнктивитов и т. п. [5].

Микотоксикозы в основном алиментарного происхождения [10]. Грибы могут заражать растительную продукцию в период вегетации растений (фитопатогены родов Fusarium, Alternaria, Cladosporium), в любой период хранения и переработки (сапротрофы Aspergillus, Pénicillium) [2]. Заражение кормов токсичными грибами приводит к накоплению микотоксинов в животноводческой продукции. Число известных микотоксинов уже превысило 100, токсичных видов — 250, но многие авторы считают, что по мере изучения алиментарных токсикозов будут выявляться все новые токсины [5, 10].

Микотоксины — вторичные метаболиты грибов, повышающие их конкурентноспособность. Как правило, токсины обладают широким спектром ингибирующего действия, стабильны, устойчивы к химическим воздействиям [3], могут накапливаться в пищевых цепях и вызывать поражения различных систем органов [2, 10]. Микотоксикозы могут

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.