CC BY
5
регионального науч.-практ. конф. Приволжско-Уральского военного округа. — 2005. — С. 628.
4. Фахрутдинов Р. Р. Свободнорадикальное окисление в биологическом материале и хемилюминесцентные методы исследования в экспериментальной и клинической медицине. — Уфа, 2002. — С. 102 — 104.
5. Esterbauer Н., Push Н., Dieber-Rotheneder М. et al. // Ann. Med. - 1991. - Vol. 23, № 5. - P. 573-581.
6. Morel D. W., DiCorleto P. F., Chisolm G. M. // Arteriosclerosis. - 1984. - Vol. 4. - P. 357-364.
Поступило 16.12.08
С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2009 УДК (14.7:577.1181-074
M. В. Боев', Л. А. Перминова2, Н. А. Лесцова3
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В СРЕДЕ ОБИТАНИЯ
'канд. мед. наук, ассистент кафедры обшей и коммунальной гигиены с экологией человека ГОУ ВПО Оренбургская государственная медицинская академия, т. (3532) 77-71-26; гканд. мед. наук, доцент кафедры; Зканд. мед. наук, ассистент кафедры ГОУ ВПО ОрГМА
В статье представлены результаты многолетнего мониторинга содержания и межередового распределения химических элементов Ni, Cd, Pb, Сг, Си, Zn, Fe, Mn за 1993—2007 гг. в объектах среды обитания. Исследования проводили на урбанизированных и сельских территориях Оренбургского и Орско-Новотроицкого промышленных центров. Выявлены общие закономерности количественного распределения и приоритетные взаимосвязи элементов в питьевой воде, в атмосфере селитебных территорий (снеговой покров), в почве, в продуктах питания, биосредах детского населения.
Ключевые слова: микроэлементы, межередовое распределение микроэлементов, среда обитания
M. V. Boyev, L. A. Perminova, N. A. Lestsova. - COMPARATIVE HYGIENIC EVALUATION OF THE INTERENVIRONMENTAL DISTRIBUTION OF TRACE ELEMENTS IN THE ENVIRONMENT
The paper presents the results of long-term monitoring of the content and interenvironmental distribution of the chemical elements Ni, Cd, Pb, Cr, Си, Zn, Fe, and Mn over 1993-2007 in the environmental objects. The studies were made in the urbanized and rural areas of the Orenburg and Orsk-Troitsk industrial centers. General regularities were found in the quantitative distribution and priority relationships of the elements in the drinking water, in the atmosphere of residential areas (snow cover), in soil, foodstuffs, and children's biomedia.
Key words: trace elements, interenvironmental distribution of trace elements, environment
Исследованиями последних лет установлена прямая зависимость роста заболеваемости от уровня антропогенного загрязнения среды обитания (7), определены факторы и условия развития микроэлементозных состояний и уровень риска для здоровья населения на урбанизированных и сельских территориях [1, 3, 5, 6].
Установлено, что на отдельных территориях при отсутствии явных техногенных источников загрязнения среды обитания и превышений гигиенических нормативных показателей, уровень региональной заболеваемости остается высоким [2]. Следовательно, для установления причинно-следственной связи формирования патологии на конкретных территориях необходима оценка комплексного воздействия факторов среды и анализ межередового перераспределения ксенобиотиков по объектам Госсанэпиднадзора.
До сих пор остаются недостаточно разработанными вопросы комплексной оценки региональных особенностей межередового перехода химических элементов в системе среда обитания—человек, особенности модифицирующих эффектов при комбинированном поступлении ксенобиотиков в организм человека [4].
Цель исследования — количественный анализ межередового распределения и взаимодействия элементов (Си, N1, Мп, Сс1, РЬ, Сг, Хп) в сопряженных факторах среды обитания (снег — почва — вода - продукты питания) и в биосредах детей.
На первом этапе на основании данных Регионального информационного фонда социально-гигиенического мониторинга проанализировали и идентифицировали микроэлементы (N1, Сс1, РЬ, Сг, Си, Ъп, Ре, Мп) в сопряженных факторах среды обитания (снег — почва — вода — продукты питания) и их количественное содержание в биосредах (волосы) детского населения за 1993— 2007 гг. на урбанизированных и сельских территориях
Оренбургского и Орско-Новотроицкого промышленных центров.
Для выявления особенностей межередового распределения и линейных взаимоотношений между концентрациями элементов в сопряженных факторах среды обитания и их количественным содержанием в биосредах применяли корреляционный анализ Спирмена. Данные анализировали с помощью пакета программ Statistica for Windows, Release 6.0, "StatSoft Inc.".
Результаты сравнительного анализа коэффициентов корреляций между количественными характеристиками элементов в биосредах (волосы) детей с показателями в снеговом покрове городов выявили слабую связь с содержанием РЬ, среднюю обратную связь с содержанием Си (г = -0,37), достоверную корреляцию средней степени с содержанием Ni (г = 0,63) и Сг (г = 0,53), сильную связь с содержанием Zn (г = 0,78) и Мп (г = 0,80). На территориях сельских поселений не выявили достоверных связей с содержанием Си, Zn, Ni, Mn, Cr, Cd (средняя степень) (p > 0,05).
При корреляционном анализе не выявили достоверных связей содержания микроэлементов в почве, питьевой воде и биосредах детей на урбанизированных территориях. Для сельских поселений значимая величин с содержанием в почве характерна только для Ni (г = 0,66; р < 0,05) и Мп (г = 0,54; р < 0,05); установили умеренную степень корреляционной зависимости с содержанием в питьевой воде Zn (г = 0,45; р > 0,05) и достоверную связь с содержанием Си (г = 0,55; р < 0,05).
Анализ корреляционной зависимости содержания микроэлементов в трех группах продуктов питания местного производства и в волосах детского населения показал достоверную связь содержания в биосредах детей Си и Zn с молочными продуктами (г = 0,81— 0,78; р < 0,05), РЬ с хлебопродуктами (г = 0,68; р < 0,05). Для овощей установили среднюю степень корреляционной
[гиена и санитария 4/2009
зависимости с содержанием Си и Ъп (р > 0,05). Корреляционную достоверную связь суммарного содержания элементов в продуктах питания и в биосредах детского населения сельских поселений установили только для Си (г - 0,71; р < 0,05) и Ъп (г = 0,68; р < 0,05).
Полученные результаты позволили установить, что для урбанизированных территорий приоритетным фактором среды обитания является ингаляционный путь поступления Хп, Мп и Сг (р < 0,05) и отсутствует значимая связь с почвой и питьевой водой. Для сельских поселений, в отличие от городских, аэрогенный путь поступления элементов не является приоритетным, а наиболее значимыми факторами среды обитания являются почва (ЬП, Мп) и питьевая вода (Си). Характерно, что отсутствует достоверная связь РЬ в системе продукты — биосреды при наличии высокой зависимости по Си и Ъп.
Полученные результаты сравнительного анализа коэффициентов корреляций Спирмена выявили на урбанизированных и сельских территориях приоритетные микроэлементы (2п, Мп, Си) и приоритетные источники поступления в организм в зависимости от места и условий проживания населения. Следовательно, микроэлементы гп, N1, Мп, Си могут рассматриваться как биологические маркеры экспозиции и маркеры среды обитания для целей социально-гигиенического мониторинга и оценки риска для здоровья населения.
Оценка корреляции концентраций самих микроэлементов между собой для анализа особенностей взаимодействия в объектах среды обитания (снеговой покров, почва) и биосредах (волосы) на изучаемых территориях показала наличие в снеговом покрове урбанизированных территорий приоритетных достоверных взаимосвязей для трех парных корреляций: Си—Ъс\ (г = 0,68; р < 0,05); гп-Сг (г = 0,60; р < 0,05); №-Мп (г = 0,64; р < 0,05).
Для сельских территорий установили достоверные взаимосвязи только для ассоциаций РЬ—Си (г = 0,46; р < 0,05) и гп-Си (г = 0,57; р < 0,05).
Корреляционный анализ взаимосвязей подвижных форм металлов в почве выявил на городских территориях 5 достоверных приоритетных ассоциаций: Си с 2п, Сг, РЬ (при г = 0,78-0,84; р < 0,05) и Ъъ с Сг, N1 (г = 0,78-0,93; р < 0,05).
Для сельских территорий характерны только 3 ассоциации: Си—гп, Си—N1 (г = 0,61-0,69; р < 0,05) и Ъп-ЬП (г = 0,52; /> < 0,05).
Таким образом, установили общие закономерности количественного распределения и совместного присутствия элементов в снеге и почве, характерные как для урбанизированных, так и для сельских территорий: ¿п—Си в почве; Ъа—N1 и Ъп—Си в снеговом покрове.
Анализ возможных корреляций между количественными характеристиками микроэлементов в биосредах позволил выделить достоверные взаимосвязи для 5 парных корреляций у детей урбанизированных территорий (Си—Мп, N1—Мп, Сг, РЬ и Сг—РЬ) и только 2 парных корреляции (Си—¿п и N1—Мп) для сельских поселений. Характерно наибольшее количество ассоциаций для N1 в городах и отсутствие достоверных связей для 2п в биосредах детей анализируемых территорий.
Результаты анализа приоритетных взаимосвязей изучаемых элементов в биосредах (волосы) позволили выявить общие закономерности количественного распределения на урбанизированных и сельских территориях только для № и Мп. Следует отметить, что наличие в основном отрицательных слабых взаимосвязей содержания 2п с другими элементами, наличие отрицательной корреляции среднего (г = -0,36) уровня в городах и высокого (г = -0,98) уровня в сельских поселениях для парной ассоциации Си—2п подтверждают антагонизм между 2п и Си, связанный с тем, что Си образует более прочные соединения с металлотионеином, чем Хп, хотя оба металла активируют его синтез.
Выводы. 1. Установлена корреляционная зависимость количественных характеристик микроэлементов (Си, Мп, С(1, РЬ, Сг, Хп) в сопряженных факторах среды обитания (снег — почва — вода — продукты питания) и в биосредах детского населения. Для урбанизированных территорий приоритетным фактором среды обитания является ингаляционный путь поступления Ъг\ (г = 0,78), N1 (г = 0,63), Мп (г = 0,80) и Сг (г = 0,53); для сельских поселений наиболее значимыми факторами среды являются почва (N1 — г = 0,66, Мп — г = 0,54) и питьевая вода (Си — г = 0,55) при р < 0,05.
2. Получены достоверные различия количественных характеристик микроэлементов в биосредах детей урбанизированных (5 парных корреляций: Си—Мп, N1—Мп, №—Сг, N1—РЬ и Сг—РЬ) и сельских территорий (2 парных корреляции: Си—Тп и N1—Мп) и общие закономерности приоритетных взаимосвязей для N1, Мп и 2п. Сопряженные модели зависимости межсредового распределения микроэлементов на территориях с разным уровнем антропогенного воздействия позволяют рассматривать N1, Мп и 2т\ в качестве маркеров экспозиции для факторов среды обитания и маркеров биологической экспозиции при идентификации токсикантов.
Литература
1. Боев В. М. Ц Гиг. и сан. - 1998. - № 6. - С. 3-8.
2. Боев В. М., Куксанов В. Ф., Быстрых В. В. Химические канцерогены среды обитания и злокачественные новообразования. — М., 2002. — С. 79—175.
3. Боев В. М. // Гиг. и сан. - 2002. - № 5. - С. 3-6.
4. Боев М. В. Сравнительная гигиеническая оценка биологических маркеров экспозиции и межсредового распределения микроэлементов в среде обитания: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. — Оренбург, 2008.
5. Быстрых В. В. Комплексная гигиеническая оценка факторов риска отдаленных последствий антропогенного воздействия: Автореф дис.... д-ра мед. наук.
— Оренбург, 2000.
6. Куксанов В. Ф. Гигиенические аспекты обеспечения экологической безопасности и региональная система управления природоохранной деятельностью: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. — Оренбург, 2003.
- С. 44.
7. Онищенко Г. Г., Черепов В. М. // Здравоохр. Рос. Федерации. - 2000. — № 2. — С. 32-38.
Поступила К. 12.08
