CC BY
14
УДК 615.916
http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2226-7425-2018-20-10-30-34
СПОСОБЫ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ И ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ В ГРАНИЦАХ ВЛИЯНИЯ ЗАКРЫТОГО ГОРНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ЕГО ОЗДОРОВЛЕНИЮ
Крупская1'2Л.Т., Растанина1 Н.К., Филатова1,2 М.Ю.
1ФГБОУ ВО «Тихоокеанский государственный университет», г. Хабаровск, Российская Федерация
2ФБУ «Дальневосточный научно-исследовательский институт лесного хозяйства», г. Хабаровск, Российская Федерация
Аннотация. В статье представлены результаты изучения проблемы оценки состояния окружающей среды и здоровья населения в границах влияния закрытого горного предприятия «Хрустальненский ГОК» (Кавалеровский район Приморского края). В качестве объектов исследования послужили отходы переработки минерального сырья, техно-генно измененные почвы, растительность, воды и население, в том числе детское. Накопленные в прошлом веке большие объемы отходов способствовали масштабному техногенному загрязнению. В связи с этим цель исследования состояла в использовании методов оценки состояния среды обитания и здоровья населения в границах влияния закрытого горного предприятия и разработке предложений по их оздоровлению для обеспечения экологической и социальной безопасности. Исходя из цели, определены задачи: 1. Проанализировать и обобщить существующий опыт по комплексной оценке состояния окружающей среды и здоровья населения; 2. Оценить влияние техногенного загрязнения среды обитания и состояние здоровья человека, проживающего в его границах; 3. Предложить мероприятия по снижению негативного воздействия хвосто-хранилищ на среду обитания и оздоровлению населения. Проведена комплексная оценка окружающей среды, позволившая оценить ее состояние в границах влияния хвосто-хранилищ, как критическое и неудовлетворительное. Установлен высокий уровень заболеваемости населения пос. Фабричный (Кавалеровский район Приморского края). На основании использования различных способов оценки влияния техногенного объекта, а также данных о содержании соединений химических элементов в биологическом материале (волосах), полученных при обследовании населения исследуемого района, доказано, что дисэлементозы существенно распространены у проживающих в п. Фабричный и вносят значимый негативный вклад в состояние здоровья населения. Полученные результаты позволили дать предложения по улучшению среды обитания (новизна способов подтверждена патентом РФ) и состояния здоровья
METHODS OF ESTIMATION OF THE STATUS OF THE HABITAT AND HEALTH OF THE POPULATION IN THE BORDERS OF THE INFLUENCE OF THE CLOSED MINING ENTERPRISE AND PROPOSALS FOR ITS HEALTH
Krupskaya1'2L.T., Rastanina1 N.K., Filatova1'2M.Yu.
1Pacific national university, Khabarovsk, Russian Federation 2Far eastern scientific research institute, Khabarovsk, Russian Federation
Annotation. The article presents the results of studying the problem of assessing the state of the environment and public health within the limits of the influence of a closed mining enterprise. The objects of the research were the «Solar GOK» (Khabarovsk Krai), which had ceased its activity, as well as technologically changed soils, vegetation, water and population, including children's. It is shown that in the last century, as a result of mining activities, large amounts of wastes of processing of tin ore were stored, stored in the tailing pond, which have a negative impact on the ecological state of the habitat and the health of the population of the mining village. In this regard, the aim of the research was to find methods for assessing the state of the habitat and health of the population within the limits of the influence of a closed mining enterprise and developing proposals for their improvement to ensure environmental and social security. Proceeding from the goal, the following tasks are defined: 1. Analyze and summarize the existing experience in the integrated assessment of the state of the environment and public health; 2. To assess the impact of man-made pollution of the habitat and the state of health of a person living within its borders; 3. Propose measures to reduce the negative impact of tailing dumps on the habitat and health of the population. A comprehensive assessment of the environment made it possible to assess its state within the limits of the influence of the closed mining enterprise «Khrustalnensky GOK», both critical and unsatisfactory. Proposals have been recommended to reduce the negative impact of waste on the ecosphere. Based on the data on the content of compounds of chemical elements in biological material (hair) obtained from a survey of the population of the study area, it can be concluded that diselementoses are significantly distributed among those living in the village of Fabrichny (Kavalerovo region of Primorsky Krai) and make a significant negative contribution to the health status of the population. The results obtained made it possible to give suggestions for improving the habitat and health status of the population of the miners' settlement, preventing the imbalance of elements and correcting the elemental status of the population.
населения горняцкого поселка, профилактике дисбаланса элементов и коррекции элементного статуса населения. Ключевые слова: среда обитания, окружающая среда, экосфера, негативное влияния, здоровье населения, дисбаланс элементов, элементный статус биологического материла._
Key words: habitat, environment, ecosphere, negative influences, population health, element imbalance, elemental status of biological material.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИМ СПИСОК
[1] Грабеклис А.Р. Связь элементного состава волос детей 7-14 лет с некоторыми антропометрическими параметрами / А.Р. Грабеклис, А.В. Скальный // Вестник С.-Петербургской ГМА им. И.И. Мечникова. - 2003. - № 4 (4). - С. 62-65.
[2] Пашкевич М.А. Техногенные массивы и их воздействие на окружающую среду. - СПб, 2000. - 230 с.
[3] Черных Н.А. Экологический мониторинг токсикантов в биосфере. Монография / Н.А. Черных, С.Н. Сидоренко. - М.: Изд-во РУДН, 2003. - 430 с.
[4] Strivastava A.K. Phytoremediation for heavy metals - land plant based sustainable strategy for environmental decontamination. Proc. Nat. Acad. Sci., India. B. - 1998. - № 3. - РР. 199-215.
[5] Энтомофаги в защите растений / А. Бабенко, М. В. Штернщис, И. В. Андреева, О. Г. Томилова, В. А. Коробов. - Новосибирск, 2001. - 206 с.
[6] Наплекова Н.Н., Булавко Г.И. Ферментативная активность почв, загрязненных соединениями свинца. -Почвоведение. - 1983. - №7. - С. 35-40.
[7] Williams C. L. Importance of dietary fiber in childhood // J. Am. Diet. Assoc. 1995. Vol. 95. P. 1140-1147.
[8] Paxman J. R., Richardson J. C., Dettmar P. W., Corfe B. M. Alginate reduces the increased uptake of cholesterol and glucose in overweight male subjects: a pilot study // Nutr. Res. 2008. Vol..28, N 8. P. 501-505.
[9] Haug A. Composition and properties of alginates: Report N 30. Norwegian Inst. Of Seaweed Res. 1964. 123 p.
REFERENCES
[1 ] Grabeklis A.R. Svyaz' elementnogo sostava volos detey 714 let s nekotorymi antropometricheskimi parametrami / A.R. Grabeklis, A.V. Skal'nyy // Vestnik S.-Peterburgskoy GMA im. I.I. Mechnikova. - 2003. - № 4 (4). - p. 62-65.
[2] Pashkevich M.A. Tekhnogennyye massivy i ikh vozdeystviye na okruzhayushchuyu sredu. - SPb, 2000. -230 p.
[3] Chernykh N.A. Ekologicheskiy monitoring toksikantov v biosfere. Monografiya / N.A. Chernykh, S.N. Sidorenko. -M.: Izd-vo RUDN, 2003. - 430 p.
[4] Strivastava A.K. Phytoremediation for heavy metals - land plant based sustainable strategy for environmental decontamination. Proc. Nat. Acad. Sci., India. B. - 1998. - № 3. - RR. 199-215.
[5] Entomofagi v zashchite rasteniy / A. Babenko, M.V. Shternshchis, I.V. Andreyeva, O.G. Tomilova, V.A. Korobov. - Novosibirsk, 2001. - 206 p.
[6] Naplekova N.N., Bulavko G.I. Fermentativnaya aktivnost' pochv, zagryaznènnykh soyedineniyami svintsa. -Pochvovedeniye. - 1983. - №7. - p. 35-40.
[7] Williams C.L. Importance of dietary fiber in childhood // J. Am. Diet. Assoc. 1995. Vol. 95. P. 1140-1147.
[8] Paxman J.R., Richardson J.C., Dettmar P.W., Corfe B.M. Alginate reduces the increased uptake of cholesterol and glucose in overweight male subjects: a pilot study // Nutr. Res. 2008. Vol..28, N 8. P. 501-505.
[9] Haug A. Composition and properties of alginates: Report N 30. Norwegian Inst. Of Seaweed Res. 1964. 123 p.
Введение. Интенсивное освоения минерального сырья в Дальневосточном федеральном округе привело к накоплению отходов его переработки в большом количестве, складированных в хвостохранилищах закрытого горного предприятия «Хрустальненский ГОК», что способствовало масштабному техногенному загрязнению среды обитания и формированию эколого обусловленных заболеваний населения горняцкого поселка Фабричный. Однако эта проблема практически не разработана в исследуемом регионе. В связи с этим цель исследования состояла в использовании методов оценки состояния среды обитания и здоровья населения в границах влияния закрытого горного предприятия и разработке предложений по их оздоровлению для обеспечения экологической и социальной безопасности. Определены следующие задачи: 1. Проанализировать и обобщить существующий опыт по комплексной оценке состояния окружающей среды и здоровья населения; 2. Оценить влияние техногенного загрязнения среды обитания и состояние здоровья человека, проживающего в его границах; 3.
Предложить мероприятия по снижению негативного воздействия хвостохранилищ на окружающую среду и оздоровлению населения.
Объекты и методы исследования. В качестве объектов исследования послужили отходы хвостохра-нилищ прекратившего свою деятельность горного предприятия «Хрустальненский ГОК» (Приморский край), а также техногенно измененные почвы, растительность, водные объекты и население, в том числе детское. В процессе проведения исследований был использован следующий комплекс основных методов и методических приемов: системный и корреляционный анализ и обобщение теоретических и экспериментальных исследований, научное прогнозирование, ГИС-технологии, физико-химические и биологические методы, статистическая обработка данных.
Для оценки состояния здоровья использовался неканцерогенный риск для населения горняцкого поселка Фабричный, количественно рассчитанный на основе определения коэффициента опасности (ИР) по формуле:
ио=лсжс, (1)
где: Ир-коэффициент опасности; ЛС-средняя концентрация, мг/дм3;
RfC - референтная (безопасная) концентрация Индекс опасности (И1) с учетом однонаправленности воздействия веществ на органы человека рассчитан по формуле:
и1=ир1+ир2+ирп, (2)
где: п - число веществ; Ир1_п - коэффициенты опасности для отдельных компонентов смеси воздействующих веществ.
Был изучен элементный статус биологического материала детей (волосы) [1, 2].
Результаты и обсуждение. Разработка способов оценки экологической опасности предприятий минерально-сырьевого комплекса на природную среду и здоровье населения является весьма актуальной проблемой Она позволяет предотвратить или снизить их негативное влияние путем целенаправленного выбора средозащитных мероприятий, а также комплекса мероприятий по рекультивации нарушенных земель для проектируемых и действующих предприятий [3] и оздоровлению человека. В настоящее время в основу оценки загрязнения почв соединениями токсичных металлов (ТМ) положена количественная характеристика их элементного состава. В соответствии с требованиями ГОСТ 17.4.1.02-83, химические элементы, накапливающиеся в почвах, по степени воздействия на живые организмы подразделены на 3 класса опасности: 1 класс - As, Cd, Se, Pb, 2п; 2 класс - В, Со, N1, Мо, Sb, Сг, Си; 3 класс - Bа, V, W, Мп, Sr [4]. О степени загрязнения почвенного покрова судят обычно по величине накопления загрязняющих веществ относительно величины предельно-допустимых концентраций (ПДК), установленных Минздравом (дополнение № 1 к перечню ПДК и ОДК № 6229-91 под ред. Исаева, 1998). Исследователи считают [5], что оценка техногенного загрязнения требует использования наряду с почвенными кларками и кларками горных пород величин местного или регионального фона. Загрязнение почв оценивается также по состоянию растений [6]. Критерием в данном случае служит ПДК соединений ТМ в растительности. Используя этот метод, можно установить наличие опасного уровня содержания пол-лютантов, а также оценить синергический эффект двух
и более элементов [7]. Для тестирования уровня загрязнения окружающей среды используют показатель роста растений («Ростовой тест»). О влиянии процессов оловодобычи на техногенные почвы можно судить по состоянию микробиологической фауны в них [8]. В составе микробного сообщества наибольшей чувствительностью к воздействию токсикантов обладают бактерии, в меньшей степени - актиномицеты, и наименее чувствительны микроскопические грибы [9]. Установлена высокая чувствительность сапротрофных бактерий, вырастающих на МПА. Обобщая литературные данные, отметим, что сформулирована модель реакции микробной системы почв на загрязнение соединений тяжелых металлов.
Комплексная оценка среды обитания с использованием ГИС-технологий, физико-химических и биологических методов, а именно: расчета по Н.А. Черных [5] коэффициентов концентрации (Кс), суммарного показателя загрязнения (2е), коэффициента биологического накопления (КБН), а также системы тестов («Ростовой тест» и «Стерильность пыльцы»), определения элементного статуса биологического материала у детей и взрослого населения в границах влияния закрытого горного предприятия «Хрустальненский ГОК» позволила сделать вывод о высокой степени техногенного загрязнения и оценить экологическую ситуацию как критическая и неудовлетворительная, что способствовало формированию здесь эколого обусловленных заболеваний. Об этом свидетельствуют высокие показатели неканцерогенного риска, например, Ир (Ир> 1) и индекса опасности, Н1 (Н1 более> 60). Наиболее уязвимым к неблагоприятным техногенным факторам среды обитания является детское население. Так, динамика распространенности заболеваний среди детей до 14 лет Кавалеровского района за 15 лет демонстрирует рост показателей с 749 в 2003 до 1503 на 1000 человек в 2016 г. Использование критерия среднемноголетнего уровня позволило оценить состояние здоровья детей до 14 лет Кавалеровского района в связи с загрязнением атмосферного воздуха взвешенными частицами. На таблице представлена динамика распространенности у детей заболеваний органов дыхания и новообразований.
Показатели заболеваемости детей до 14 лет (на 1000 человек) с 2003 по 2017 гг.
Таблица 1
Заболевания 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Новообразования 7 7 14 8 8 10 10
Болезни органов дыхания 751 963 1064 1151 1307 955 1498
Заболевания 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
Новообразования 12 25 13 14 17 18 19
Болезни органов дыхания 1599 1946 1538 1508 1834 1923 2012
Анализ медицинских и статистических данных свидетельствует о том, что длительное контактирование с химическими загрязнителями атмосферного воздуха сопровождается снижением устойчивости организма к
заболеваниям органов дыхания. Обнаружена зависимость частоты онкологических заболеваний у взрослого населения старше 18 лет от содержания соединений хрома, сурьмы в пыли п. Фабричного (рис.1).
Рис. 1. Зависимость заболевания органов дыхания у детей до 14 лет от содержания соединений хрома и сурьмы в пыли п. Фабричного
Установлена корреляционная зависимость изменений относительной частоты заболеваний дыхательных путей в группе детей от содержания токсичных элементов Сг и 8Ъ в пыли хвостохранилища Фабричный. В группе взрослых лидером оказалось синергичное (суммарное) взаимодействие соединений трёх элементов Сг 8Ъ и АБ. Данные подтверждены результатами анализа биологического материала (волосы детей п. Фабричный до 14 лет), свидетельствующими о высоком уровне содержания токсичных элементов в нем. Обследование образцов волос у детей от 3 до 14 лет горняцких поселков Фабричный на содержание соединений химических элементов (А1, As, Сг, Мп, Fe, Со, №, Си, 2п, Cd, Sn, РЬ) свидетельствует о том, что в исследуемой группе детей отмечены региональные особенности элементного статуса: значительные превышения по содержанию А1, Fe, Мп, РЬ, №, As, Сг наблюдается у девочек п. Фабричный. В порядке возрастания кратности превышения содержания все элементы можно расположить в ряд: Сг<АБ<№<РЬ<Мп<Ре<А1. Значительные превышения по содержанию Мп, А1 и Fe наблюдается у мальчиков п. Фабричный (в 3,74; 2,26 и 1,37 раз соответственно). В порядке возрастания кратности превышения содержания все элементы можно расположить в ряд: Fe <А1 <Мп. У мальчиков п. Фабричный наблюдаются значительные превышения по содержанию Fe, Сг в 9,8; 8,75; 2,95 в 1,54 раз соответственно. Полученные данные свидетельствуют о том, что существует зависимость между качеством компонентов окружающей среды и ростом заболеваемости в районе исследования.
Наши исследования подтверждают данные о том, что детский растущий организм активно адсорбирует токсичные элементы в значительных количествах. Оценка элементного статуса, особенно детей, позволяет планировать мероприятия по профилактике и лечению эколого-обусловленных заболеваний. На основании полученных результатов нами рекомендовано использование детьми сорбентов природного происхождения, способствующих их оздоровлению и профилактике экологически обусловленных заболеваний. Необходима реабилитация детей во время пребывания в санатории с применением термических воздействий и физических нагрузок. Для улучшения качества жизни и оздоровления населения горняцких поселков, в том числе детей, крайне необходима разработка Программы экологической безопасности закрытых предприятий в горнодобывающих районах Приморского и Хабаровского края необходима. Среди веществ, связывающих тяжелые металлы и способствующих их элиминации из организма, наиболее перспективными, наш взгляд, являются пищевые волокна и препараты на их основе, к которым относится альгинат кальция [7]. Кроме того, необходим комплекс природоохранных мероприятий, включающий: рекультивацию природной среды, в том числе поверхности хвостохранилища, организацию горно-экологического мониторинга изменения сред обитания в границах влияния горного объекта и здоровья человека и др.
Заключение. Использование комплекса способов оценки влияния техногенного объекта на среду обитания и здоровье населения горняцкого поселка
позволила оценить ее состояние в границах влияния закрытого горного предприятия «Хрустальненский ГОК», как критическое и неудовлетворительное. Обнаружен высокий уровень заболеваемости населения исследуемого района. На основании данных неканцерогенного риска и интекса опасности, а также о содержании соединений химических элементов в биологическом материале (волосах), полученных при обследовании населения исследуемого района, можно
заключить, что дисэлементозы существенно распространены у проживающих в п. Фабричный Кавалеров-ского района Приморского края. Они вносят значимый негативный вклад в состояние здоровья населения. Полученные результаты позволили дать предложения по оздоровлению среды обитания (новизна подтверждена Патентом РФ) и состояния здоровья населения горняцкого поселка, профилактике дисбаланса элементов и коррекции элементного статуса населения.
