CC BY
6
ТЕМАТИЧЕСКИЙ НОМЕР, ПОДГОТОВЛЕННЫЙ ОРЕНБУРГСКОЙ МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИЕЙ
Проблемные статьи
О В М БОЕВ. 2002 УДК 614.7:612.015.Э1]-074
В. М. Боев
СРЕДА ОБИТАНИЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКИ ОБУСЛОВЛЕННЫЙ ДИСБАЛАНС МИКРОЭЛЕМЕНТОВ У НАСЕЛЕНИЯ УРБАНИЗИРОВАННЫХ И СЕЛЬСКИХ ТЕРРИТОРИЙ
Оренбургская государственная медицинская академия
Современные негативные тенденции в изменении показателей здоровья населения России и состояния среды обитания человека 113, 15, 16| ставят научную проблему окружающая среда—здоровье человека в разряд приоритетных задач государственной политики. С позиций современной профилактической медицины обоснованное назначение оздоровительных мероприятий невозможно без учета всего диапазона доз и концентраций химических веществ, поступающих комплексно в организм человека из факторов среды.
В то же время даже при наличии точной доказательной базы, определяющей причину нарушения здоровья у населения, принятие управленческих решений в области охраны окружающей среды и здоровья населения должно исходить из местных социально-экономических условий жизни и санитарно-эпидемиологических состояний административных территорий области.
Характерно наличие большого количества исследований по оценке влияния комплекса факторов среды на здоровье городского населения [4, 5, 8, 17], при этом остаются недостаточно разработанными региональные аспекты комплексной оценки климатогеографических, антропогенных и природных геохимических факторов, особенностей воздействия на городское и сельское население.
В настоящей работе приведены результаты комплексной оценки природных и антропогенных факторов и условий риска возникновения микроэлементозных состояний у населения агропромышленного региона (Оренбургская область).
Анализ проводился в разрезе экономических зон, административных районов, городских и сельских населенных пунктов. На этих территориях в 1990—2000 гг. проводилось динамическое наблюдение, включавшее анализ климатических факторов, характеристику источников загрязнения среды обитания, качественную и количественную оценку загрязнения атмосферного воздуха с учетом данных стационарного (более 10 тыс исследований по веществу) и маршрутного наблюдений (1012 исследований по веществу). Для гигиенической оценки загрязнения атмосферы также использовались косвенные показатели, основанные на анализе депонирующих сред: снегового покрова (3675 исследований) и почвы (859 проб). Необходимость такого методического подхода в комплексном анализе аэрогенной составляющей обусловлено отсутствием регулярного наблюдения за состоянием атмосферы на большинстве административных территорий области.
Качество питьевой воды из водопроводной сети оценивалось по 53 показателям (4300 проб воды), продуктов питания — по 14 веществам (19 502 исследования).
Для изучения здоровья населения использовали стандартизованные показатели заболеваемости, результаты углубленного обследования детского населения, полу-
ченные в ходе исследований в экспедиционных выездах на территории области.
Содержание микроэлементов в биологических средах оценивалось в волосах (2253 пробы, 21 элемент), крови (1027 проб, 10 металлов), в биопсийном материале (костная ткань, 37 проб и плацента, 18 проб на 10 металлов). Уровень элементов определялся методом атомно-аб-сорбционной спектрофотометрии.
На основании полученных результатов рассчитаны комплексные показатели и суммарные уровни загрязнения каждого изучаемого объекта среды обитания. Использован популяционно-географический подход, при этом дана оценка всех идентифицированных химических веществ с определением поглощаемой средней суточной дозы этих веществ, рассчитанной для каждого региона и группы населения области.
По загрязнению окружающей среды Оренбургская область находится в числе регионов России с наибольшими выбросами вредных веществ (более 500 тыс. тонн). Более подробный анализ источников выбросов и загрязнения территорий области представлен в ранее опубликованных работах [2, 31. Целью данного этапа был анализ суммарной нагрузки, определяемой констелляцией загрязнения воздуха, аккумулирующих сред, воды, продуктов питания и совокупностью путей поступления веществ в организм (см. рисунок).
Расчеты показали, что абсолютная величина суммарной природно-антропогенной нагрузки в области определялась загрязнением атмосферного воздуха населенных мест (19,82%), хлебопродуктов (15,72%), питьевой
1 2 в 4 5 6 7 в 9 10 11 12 13 Н 15
Суммарные показатели загрязнения объектов среды обитания по гигиеническим критериям в Оренбургской области.
По оси абсцисс — исследование объектов: / — вода питьевая; 2 — вода водных объектов; 3 — воздух; 4 — почва, валовое содержание; 5 — почва, подвижные формы; 6 — молоко и кисломолочные продукты; 7 — мясо и мясопродукты; 8 — овощи; 9 — фрукты; 10— мука; //—хлеб; 12— рыба; 13 — яйца; 14 — масло растительное; 15 — масло животное; по оси ординат: ось (слева) — К^ (/), ось (справа) — число показателей (2).
воды (12,24%) и валовым содержанием химических веществ в почве (10,37%), что в сумме составило 58,15%. Удельный вклад загрязнения продуктов питания в формирование суммарной нагрузки на здоровье населения составил 45,32%.
Вместе с тем, учитывая различное число пофактор-ных оценок для различных сред, представлялось важным рассчитать нивелированный показатель — гигиенический ранг, который учитывал количество факторов, включенных в суммарный показатель загрязнения той или иной среды. При допустимом уровне воздействия величина показателя меньше или равна I.
Анализ показал, что наибольшие гигиенические ранги по содержанию химических элементов установлены для хлебных, мясных, молочных продуктов, овощей и атмосферного воздуха. Гигиенические ранги перечисленных факторов определяют наибольший вклад в формирование неблагоприятной санитарно-гигиенической ситуации. Интегральный показатель по перечисленным продуктам превышал допустимый уровень. По группам показателей определяющее значение имели атмосферный воздух и пищевые продукты в целом, при этом допустимый уровень не был превышен.
Для оценки комплексного поступления различными путями (ингаляционный, пероральный и перкутанный) в организм человека химических веществ проведено гигиеническое ранжирование веществ, регистрируемых в 3 и более средах. Приоритетными поллютантами были свинец и кадмий (пероральный путь поступления), а также никель (ингаляционный путь). Следует отметить, что приоритетное значение имели токсические элементы, обладающие канцерогенными свойствами. Гигиенический ранг таких эссенциальных элементов, как медь, цинк и фтор, был незначительным.
Таким образом, в условиях населенных мест химическая нагрузка на население, как правило, обусловлена одновременным поступлением в организм поллютантов различными путями и из разных объектов окружающей среды, причем их биологическое действие может модифицироваться под влиянием самых разнообразных факторов и условий. В связи с этим на следующем этапе исследования была проведена оценка опасности природно-и антропогенно-обусловленного дисбаланса поступления в организм химических элементов.
С этой целью был произведен расчет фактического (реально сложившегося в Оренбургской области) и теоретического (по методу Т. McKone, J. Daniels [23]) поступления в организм различных элементов. Учитывались потребление пищевых продуктов, питьевой воды, а также заглатывание почвенных частиц (табл. 1).
Как видно из табл. 1, основная масса микроэлементов поступает в организм алиментарным путем. Исключение составляет стронций, для которого характерен водный путь поступления. Следует отмстить, что с пищей поступает практически весь объем попадающего в организм кадмия, свинца, бария, цинка и молибдена. Наряду со стронцием водный путь был значим для поступления алюминия и марганца. Заглатывание почвенных частиц имело значение только в поступлении кобальта. Для взрослого населения по сравнению с детским было характерно некоторое увеличение значимости водного пути. С питьевой водой поступал относительно больший удельный вес токсикантов, чем эссенциальных микроэлементов.
В структуре реализации перорального механизма 50% и более молибдена, марганца, никеля, кадмия, бария, алюминия, свинца, меди, железа поступало с хлебными продуктами; кобальта — с овощами; хрома — с молочными продуктами; стронция — с питьевой водой.
На следующем этапе на основании данных о потреблении продуктов в Оренбургской области за анализируемый период проведена оценка фактического и теоретического перорального поступления микроэлементов с целью определения его избыточности или недостаточности.
Таблица 1
Структура перорального поступления микроэлементов (в %) в Оренбургской области
Дети Взросл ые Все население
Элемент
пи- воля поч- пи- поч- пи- вода поч-
ща ва ща вода ва ща ва
Медь 98,7 1,20 0.12 97,9 2,03 0,12 98,0 1.85 0,12
Железо 96,7 1,80 1,46 95,5 3,04 1,44 95,8 2,76 1,44
Цинк 99.5 0,45 0,03 99,2 0,76 0,03 99,3 0,69 0,03
Марганец 94,0 3,34 2,63 91,8 5,59 2,57 92,3 5,09 2,58
Никель 97,0 1,92 1,10 95,7 3,25 1,08 96,0 2.96 1,08
Хром 95,5 2,52 2,02 93,8 4,25 1,99 94,1 3,87 1,99
Кобальт 88,8 3,11 8.10 86.9 5,21 7,92 87,3 4,75 7.96
Молибден 99.3 0,62 0,07 98,9 1.06 0,07 99.0 0,96 0,07
Бор 97,7 2,16 0,09 96.3 3.65 0,09 96,6 3.32 0.09
Свинец 99.7 0,16 0,13 99,6 0,28 0,13 99,6 0,26 0,13
Кадмий 99.9 0,11 0,00 99,8 0,19 0,00 99.8 0,17 0,00
Стронций 13.9 85,7 0,35 8,63 91,1 0,22 9.43 90,3 0,24
Алюминий 82,2 16,1 1,67 73,7 24,8 1,50 75,4 23,0 1,54
Барий 99,6 0,28 0,08 99,4 0,47 0,08 99,5 0,43 0,08
Эссенциаль-
ные и услов-
но эссении-
альные 98,0 1,30 0,70 97,1 2,22 0,69 97.3 2,01 0,69
Токсичные' и
потенциаль-
но токсичные 93,6 6,27 0,16 89,6 10,3 0,15 90,4 9,43 0,15
Итого ... 96.2 3,32 0,48 94,0 5,56 0.47 94.5 5,07 0,47
При существующем характере потребления пищевых продуктов в Оренбургской области увеличивается поступление молибдена, марганца, никеля, бария, хрома, кобальта, алюминия и снижается — бора, железа, свинца, кадмия, стронция и железа.
Следует отметить, что при реальном потреблении в сравнении с расчетным суммарное поступление включенных в анализ элементов увеличивается на 5,3%; при этом поступление токсичных и потенциально токсичных элементов увеличивается на 35,3%, а поступление эссенциальных и условно эссенциальных элементов снижается на 9,7%.
Учитывая, что при контроле качества питьевой воды определялись дополнительные элементы (селен, фтор, йод, ванадий, мышьяк, серебро, кальций, магний) в отличие от других объектов среды обитания представлялось важным оценить их суточное поступление [7, 10].
Для сравнения с допустимыми и необходимыми показателями требовалось произвести расчет доли элементов, поступающих с питьевой водой. Средний удельный вес по 14 анализируемым элементам составил 10,03 ± 6,36%, что согласуется с данными, рекомендуемыми ВОЗ для проведения расчетов поступления с питьевой водой (10% при отсутствии дополнительных данных).
В ходе проведенных исследований отмечен дефицит потребления йода, фтора и селена. Выявлена опасность токсического воздействия лития и урана. Поступление кальция и магния достаточное, их соотношение составляет 1:0,55, что близко к оптимальному (1:0,5).
Для сравнительной оценки различий в пероральном поступлении микроэлементов по административным районам области были отобраны 2 эссенциальных элемента (медь, цинк) и 2 токсических (свинец и кадмий). Эти элементы были наиболее репрезентативно представлены в объектах окружающей среды. Ярко выраженный дисбаланс при пероральном поступлении микроэлементов был зарегистрирован в 4 районах Оренбургской области (Красногвардейский, Тоцкий, Беляевский, Оренбургский).
Характерно, что 25% дефицит поступления меди и цинка установлен в большинстве изученных районов, отсутствие дефицита меди отмечено только в двух районах,
Таблица 2
Содержание элементов в волосах и в крови у детей, проживающих в городских н сельских населенных пунктах области (в мкг/г)
Элемент В волосах В крови
город (п = 732) село (л = 1521) город (л = 290) село (л = 737)
Медь 8,98 ± 0,21 9,10 ± 0,32 0,83 ± 0,033*** 1.02 ± 0,02
Железо 62,53 ± 1,47*** 26,93 ± 0,63 230,0 ± 8.46*** 279.7 ± 9.3
Цинк 21,63 ± 0,71*** 80.73 ± 1,99 3,61 ± 0.12*** 4,06 ± 0,08
Марганец 8,49 ± 0,16*** 2,71 ± 0,15 0.048 ± 0.007** 0,075 ± 0,005
Хром 0,86 ± 0,03*** 1,88 ± 0,06 0,086 ± 0,029*** 0,29 ± 0,02
Кобальт 0,18 ± 0.005*** 0,056 ± 0,005 0.003 ± 0,001*** 0,012 ± 0,002
Молибден 0,031 ± 0.007** 0,014 ± 0,003
Никель 6,08 ± 0,19*** 1,46 ± 0,091 0,073 ± 0,01*** 0,29 ± 0,03
Литий 0,29 ± 0,11 0,17 ± 0,08
Мышьяк 0,00 ± 0,00 0,38 ± 0,14
Ванадий 0,04 ±0,012 0,04 ±0,019
Серебро 0,53 ± 0,06*** 0,11 ± 0,04
Олово 0,12 ± 0,05*** 0.013 ± 0,004
Титан 1,94 ± 0,38* 1,88 ± 0,605
Цирконий 0.126 ± 0,036 0,192 ± 0,049
Галлий 0,11 ± 0,058* 0,015 ± 0,005
Свинец 1,49 ± 0.038 1,30 ± 0,049 0,023 ± 0,007* 0,004 ± 0,002
Кадмий 0,0021 ± 0,0007*** 0,0004 ± 0,0003 0,011 ± 0,0004* 0,000 ± 0,000
Стронций 5,34 ± 0,13*** 1,11 ± 0,074 1,14 ± 0,25 1,43 ± 0,06
Барий 0,42 ±0,11 1,56 ± 0,46
Висмут 0,009 ± 0,003 0,004 ± 0.001
Примечание. Одна зпездочка — г > 2,0; р < 0,05. две — I > 2,6; р < 0,01. три — / > 3,2; р < 0.001. п — число проб.
цинка — в 5. Коэффициент вариабельности поступления меди — 20,0%, цинка — 21,7%. Среднее соотношение величин поступления цинк:медь— 1:5. Характерно, что дефицит цинка и меди проявляется в наиболее экологически неблагоприятных регионах, что указано также в исследованиях других авторов [211.
Опасный уровень поступления свинца выявлен в 7, кадмия в 4 административных районах. Коэффициент вариабельности свинца — 133,8%, кадмия — 171,9%. Среднее соотношение поступления свинец:кадмий — 1:0,09. В целом вариабельности поступления токсичных элементов в 6,9 раза выше, чем эссенциальных.
Дисбаланс поступления микроэлементов в организм оказывает влияние на их накопление в биосредах [3, 8, 181, а следовательно, позволяет использовать их количественные значения в качестве биологических маркеров экспозиции и в гигиенической диагностике микроэле-ментозов и экологически обусловленных заболеваний.
Анализ биоконцентраций микроэлементов в волосах у детей, проживающих на административных территориях области с различным уровнем природно-антропоген-ного воздействия, подробно описан в ранее опубликованной проблемной статье [3]. В настоящей работе представляется целесообразным на основе полученных новых данных представить сравнительный анализ содержания микроэлементов в волосах и крови у населения промышленного города и сельских регионов, а также их уровень при некоторых патологических состояниях.
В волосах у детского населения Оренбургской области выявлено снижение содержания меди и цинка, особенно в Восточном регионе. Наибольшее содержание никеля, хрома, марганца и стронция установлено в Восточном регионе, свинца и бария — в Западном, хрома и кадмия — в Центральном. Сравнительный анализ микроэлементного состава волос детей, проживающих в городских и сельских населенных пунктах, показал наличие дисбаланса в содержании эссенциальных микроэлементов и высокое содержание в волосах городских детей токсичных элементов (табл. 2).
В крови у детского населения Оренбургской области наблюдался дефицит содержания меди, цинка, железа, особенно в Восточном регионе. Избыточное содержание никеля, хрома, марганца было установлено в Восточном
регионе, свинца — в Западном, стронция — в Центральном. У детей, проживающих в городах, отмечалось более выраженное снижение эссенциальных микроэлементов и повышение токсичных (см. табл. 2).
Характерно, что корреляционный анализ связи величин поступления микроэлементов и их наличие в волосах, крови (критическое значение г — 0,53) позволил выявить достоверную связь (р < 0,05) только по кадмию (г = 0,9). Вместе с тем установлено, что поступление цинка снижало концентрацию в биосредах кадмия (г = -0,57). В целом было выявлено, что увеличение поступления в организм эссенциальных микроэлементов снижало накопление в организме токсичных (г = -0,61, р < 0,05).
Таким образом, при сравнительном анализе содержания металлов в волосах и крови детей, проживающих в городских и сельских населенных пунктах, была установлена закономерность баланса содержания для меди, цинка, хрома, свинца и кадмия, а также наличия дисбаланса в содержании железа, марганца, кобальта и никеля.
В обменных процессах и метаболизме имеет значение не отдельно взятый микроэлемент, а комплекс микроэлементов и их сбалансированность, поэтому при диагностике микроэлементозов необходимо учитывать физиологическое действие целого комплекса микроэлементов, их сочетанного влияния и сбалансированности. В
Таблица 3
Сравнительная характеристика соотношения микроэлементов в крови у детей
Источник данных Cu:Zn:Fe Co:Ni:Fe
Измсров Н. Ф. [91 1:10:2 100
Бабенко Г. А. [ 11 1:6:546
Дж. Эмсли [22] 1:7:447 1:1,5:22 350
Боев В. М. [3] 1:4,8:228,5 1:5,8:5 713
Восточный регион 1:4,4:269,8 1:5,8:19 613
Западный регион 1:4:303,3 1:5,2:32 487
Центральный регион 1:4,4:270 1:3,8:31 790
Город 1:4,3:276,4 1:23:72 047
Село 1:4:272,8 1:23 21 913
Таблица 4
Сравнительная характеристика содержания микроэлементов в биосредах у населения (нормативные данные и при патологии)
Источник данных Си Ре Тп РЪ Мп N1 Сг Со са Эг
Волосы (в мкг/г)
Оренбургская область, дети (л ~ 2253) 9,1 ± 0,24 36,9 ± 0,8 64,1 ± 1,7 1,44 ± 0,05 4,45 ± 0,16 2.82 ± 0,12 1,62 ± 0,06 0,09 ± 0,004 0.028 + 0,01 2,31 ± 0.09
Ревич Б. А., дети [18] 11,0 ± 0,35 18,5 ± 1,86 132,8 ± 22,0 3,58 ± 0,34 0,27 ± 0.04 - 0,62 ± 0,2 0,07 ± 0.01 0,19 ± 0,07 —
Нормативные данные, дети [14[ 6,96 ± 0,66 10,36 ± 0,86 130,38 ± 9,5 4,33 ± 0,8 0,9 ± 0,11 1,39 ± 0,24 6,61 ± 0,9 0,26 ±0,10 - —
Эндемический зоб, дети (л = 87) 26,89 ± 2,78 53,26 ± 6,2 174,5 ± 26,6 0 14,89 ± 2,42 8,36 ± 3,12 4,11 ± 0,29 0 0 0,02 ± 0,006
Остеопороз, взрослые (л = 30) 11,12 ± 0,53 60,0 ± 2,38 65,8 ± 7,4 2,8 ± 0,4 3,27 ± 0,3 3,75 ± 0,18 2,4 ± 0,2 0,16 ± 0,005 0 0,91 ± 0,09
Взрослые, контроль (л = 52) 7,7 ± 1,0 46,7 ± 2,0 30,0 ± 4,0 0,11 ± 0,02 2,1 ± 0,7 1,67 ± 0,32 1,35 ± 0,92 0 0 2,34 ± 0,23
Вторичные иммунодефицитные состояния, дети (л = 33) 13,5 ± 1,0 38,5 ± 6,8 61,5 ± 4,45 0 2.88 ± 0,65 1,74 ± 0,44 4,70 ± 0,38 0 0 0
Костная ткань (в мг/кг)
Остеопороз (68—80 лет, л = 32) 1,52 ± 0,04 73,1 ± 6,4 43,0 ± 1,5 2,1 ± 0,22 1,77 ± 0,23 0,60 ± 0,08 0 0.14 ± 0,008 0 2,0 ± 0,21
Контроль (60—65 лет, л = 5) 1,86 ± 0,21 37,2 ± 7,9 42,0 ± 6,5 1,2 ± 0,21 0,56 ± 0,02 0,34 ± 0,04 0 0 0 1,5 ± 0,4
Коломийцева М. Г. [11| 1,2 - 10,0 - 0,3 ± 0,0034 - - 0,10 - -
Кровь (в мг/дм1)
Оренбургская область, дети (л = 1027) 0,89 ± 0,03 252,7 ± 8,3 3,80 ± 0,08 0,04 ± 0,07 0,69 ± 0,005 0,046 ± 0,01 0,14 ± 0,03 0,0085 ± 0.002 0 1,06 ± 0,3
Нормативные данные по Дж. Эмсли [22] 1,01 447 7,0 0,21 0,038 0.03 0,058 0,02 0,0052 0,03
Нормативные данные, дети [14[ 0,6 ± 1,0 0,5 ± 1,2 0,7 - 1,5 0,1 0,1 ± 0,5 0,3 ± 0,035 0,001 0.002 ± 0,003 - —
Коломийцева М. Г. [11] 0,1 ± 0,2 41 - 60 0.6 ± 0,8 - 0,018 0,075 ± 0,024 - 0,0043 ± 0,035 - -
Эндемический зоб, дети (л = 87) 0,95 ± 0,04 268,7 ±11,3 4.0 ± 0,23 0 0,05 ± 0,01 0.41 ± 0,14 0,43 ± 0,04 0 0 1,36 ± 0,03
Алопеция, дети (л = 26) 0,82 ± 0,05 213,5 ± 23,2 3,29 ±0,19 0,01 ± 0,003 0,048 ± 0,009 0,087 ± 0,006 0,075 ± 0,004 0 0 1,09 ± 0.17
Вторичные иммунодефицитные состояния, дети (л = 33) 0,92 ± 0,05 300,6 ± 24,1 3,74 ±0,14 0 0,08 ± 0,01 0,14 ± 0,04 0,20 ± 0,03 0,03 ± 0,01 0 1,13 ± 0,05
Доброкачественные опухоли матки (л = 20) 0,57 ± 0,84 133,4 ± 213,0 4,6 - 5,8 0 0,01 ± 0,045 0,09 ±0,13 0 0 0,003 - 0,02 0
Здоровые женщины (л = 20) 0,63 ±0,18 275 ± 380 4,9 ± 5,9 0 0,04 ± 0,77 0,18 ± 0,35 0,001 ±0,014 0 0,02 0
Больные миастенией (л = 50) 0,70 ± 0,03 260,0 ± 14,2 4,1 ± 0,2 0,01 ± 0,005 0,08 ± 0,03 0,03 ± 0,005 0,03 ± 0,005 0 0 0,01
Контроль (л = 22) 0,90 ± 0,04 360,0 ± 18,1 4,6 ± 0,3 0,03 ± 0,08 0,09 ± 0,009 0,05 ± 0,09 0,04 ± 0,005 0 0 0
Планцета (в мг/100 г)
Оренбургская область, Новотроицк (л = 13) 0,78 ± 0,05 68,0 ± 1,5 5,96 ± 0,7 0,26 ± 0,06 0,65 ± 0,1 0,12 ± 0,03 0.25 ± 0,02 0,01 ± 0,006 0,01 ± 0,005 3,0 ± 0,3
Срочные роды 7,2 ± 9,7 94.7 ± 73,4 4,1 ± 6,2 0.45 ± 0,76 0,20 ± 0,31 1,6-5,2 1,76 - 3,2 0.21 ± 0,34 0,42 ± 0,63 -
Примечание. Тире — нет данных, 0 — не обнаружено.
ходе исследований в цельной крови установлено следующее соотношение между медью, цинком и железом — 1:6:546 [1], а между кобальтом, никелем и железом — 1:10:2100 [9]. Для удобства сравнения нами были рассчитаны соотношения для нормативных данных [22| и ранее полученных результатов по области [3].
Из табл. 3 видно, что в исследуемых регионах наблюдалось снижение отношения цинк—железо в сравнении с нормативными данными [1, 22], что подтверждает ранее проведенные исследования.
Сравнительный анализ регионов Оренбургской области показал, что в Западном регионе был наиболее выражен дисбаланс микроэлементов в сторону увеличения отношения цинк—железо, в то время как в городских и сельских населенных пунктах между данными отношениями не выявлено существенных различий.
При сравнении соотношения кобальта, никеля, железа был выявлен выраженный дисбаланс. В исследуемых населенных пунктах в соотношении указанных элементов отмечены существенные отклонения по сравнению с нормативными данными.
Важно отметить, что абсолютное содержание кобальта, никеля и железа в крови у детей, проживающих в городских населенных пунктах, снижено по сравнению с таковым у детей, проживающих в сельских пунктах, однако при сравнении отношений микроэлементов был отмечен дисбаланс только в отношении снижения содержания железа в крови у детей в сельских населенных пунктах.
Тот факт, что в волосах детей городского населения было повышено содержание кобальта, никеля и железа, а в крови их концентрация была снижена, может быть объяснено, по-видимому, во-первых, усиленным расходованием этих элементов в присутствии повышенного содержания токсичных металлов, во-вторых, синергизмом их взаимодействия, т. е. при снижении уровня железа более значительно ощущается недостаток никеля |9].
Таким образом, дисбаланс микроэлементов у населения проявляется в большей степени в условиях наиболее выраженного антропогенного воздействия химических ксенобиотиков, а следовательно, анализ причинно-след-ственной связи экология—здоровье необходимо проводить с учетом региональных особенностей природно-ан-тропогенных условий проживания и определении маркеров экспозиции в среде обитания и биологических маркеров у человека.
Исследования многих авторов, а также наши данные свидетельствуют о том, что при оценке экологически обусловленных заболеваний у детей главное значение имеют нарушения со стороны нервной, иммунной, эндокринной, сердечно-сосудистой, костной систем [2, 6, 8, 12,17, 19, 20], поэтому на данном этапе представляется важным оценить содержание основных микроэлементов в биосредах при отдельных патологических состояниях. Не останавливаясь на подробном анализе каждого патологического состояния и характеристике среды обитания (в данном номере журнала эти работы представлены), приведем только содержания микроэлементов в биосредах с описанными разными авторами нормативными данными (табл. 4).
Как видно из табл. 4, спектр микроэлементов в биосредах населения Оренбургской области имеет свои региональные особенности по всем 10 элементам. Характерны низкие значения свинца, кадмия, кобальта, цинка при высоких показателях никеля, марганца, железа, стронция. Разнонаправленные изменения содержания в биосредах хрома, кадмия, никеля, свинца позволяют однозначно сделать вывод о качественных антропогенных изменениях среды обитания. При различных патологических состояниях характерен однонаправленный дисбаланс содержания микроэлементов у больных и их суточного поступления в организм в зависимости от региона проживания. В связи с этим объективная гигиеническая диагностика экологически обусловленных заболеваний, особенно микроэлементозов, должна проводиться с уче-
том региональных особенностей спектрального состава микроэлементов в биосредах населения.
Анализ данных табл. 4 заставляет сделать определенные выводы: во-первых, необходимы стандартизированные методы определения элементов в биосредах, во-вто-рых, должны учитываться региональные особенности микроэлементного статуса организма человека при разработке нормативных показателей.
Приведенные примеры содержания элементов в среде обитания и в биосредах человека, выявленный дисбаланс микроэлементов позволяют обозначить лишь некоторые аспекты методологии гигиенической диагностики экологически обусловленных заболеваний на региональном уровне, определяют значительный круг вопросов, недостаточно разработанных.
Считаю своим долгом выразить моим коллегам благодарность за предоставленную помощь в подготовке настоящих материалов и выполнении научных исследований: проф. В. В. Быстрых, докт. мед. наук С В. Пере-пелкину, проф. А. И. Смолягину, проф. В. В. Утениной, аспирантам и врачам А. Г. Сетко, В. В. Утенину, И. В. Михайловой, Н. М. Амерзяновой, О. В. Быстрых, Е. Г. Ефремовой, А. Г. Фельдман, Д. Р. Кадырмаевой и всем сотрудникам кафедры общей и коммунальной гигиены с экологией человека.
Л итература
1. Бабенко Г. А. Микроэлементы в экспериментальной в клинической медицине. — Киев, 1965.
2. Боев В. М., Воляник М. Н. Антропогенное загрязнение окружающей среды и состояние здоровья населения Восточного Оренбуржья. — Екатеринбург,
1995.
3. Боев В. М. // Гиг. и сан. - 1998. - № 6. - С. 3-8.
4. Борщук Е. Л. Комплексная гигиеническая оценка окружающей среды и управление фактическим риском: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. — Оренбург,
1996.
5. Быстрых В. В. Комплексная гигиеническая оценка факторов риска отдаленных последствий антропогенного воздействия: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. — Оренбург, 2000.
6. Вельтищев Ю. Е. // Рос. вестн. перинатол. педиат. — 1996. - № 2. - С. 5-12.
7. Габович Р. Д. Фтор и его гигиеническое значение. — М., 1957.
8. Зайцева Н. В., Аверьянова Н. И., Корюкина И. П. Экология и здоровье детей Пермского региона. — Пермь, 1997.
9. Измеров Н. Ф. Никель и его соединения. — М., 1984.
10. Книжников В. А. Кальций и фтор. Радиационно-ги-гиенические аспекты. — М., 1975.
11. Коломийцева М. Г., Габович Р. Д. Микроэлементы в медицине. — М., 1970.
12. Нагорный С. В. и др. // Микроэлементозы в медицине. - 2000. - № I. - С. 35-50.
13. Онищенко Г. Г. // Гиг. и сан. - 2001. - № 5. - С. 7-11.
14. Перечень приоритетных показателей для выявления изменений состояния здоровья детского населения при вредном воздействии ряда химических факторов среды обитания: Метод, рекомендации. — М., 2000.
15. Потапов А. И., Ястребов Г. Г. // Социально-гигие-нический мониторинг — практика применения и научное обеспечение / Под ред. А. И. Потапова. — М., 2000. - Ч. 1. - С. 21-27.
16. Рахманин Ю. А., Румянцев Г. И., Новиков С. М. // Гиг. и сан. - 2001. - № 5. - С. 3-7.
17. Ревич Б. А. // Там же. - 1990. - № 3. - С. 55-59.
18. Ревич Б. А. Ц Загрязнение окружающей среды и здоровье населения. Введение в экологическую эпидемиологию. — М., 2001.
19. Скальный А. В. // Микроэлементозы в медицине. —
2000. - № 1. - С. 2-8.
20. Утенина В. В. Диффузный нетоксический зоб у детей (проблема и решение): Автореф. дис.... д-ра мед. наук. — Оренбург, 1999.
21. Хотимченко С. А., Алексеева И. А. // Гиг. и сан. —
2001. - № 5. - С. 25-27.
22. Эмсли Дж. Элементы: Пер. с англ. — М., 1993.
23. МсКопе Т. £., Daniels J. 1. // Regulat. Toxicol. Pharmacol. - 1991. - Vol. 13, N 1. - P. 36-61.
Полупила 21.12.01
Summary. A comprehensive hygienic assessment was made of natural and anthropogenic risk factors and conditions for trace element deficiencies in the populations of urban and rural areas. All chemicals identified were evaluated in the environmental objects. The mean daily absorption dose for the population was estimated. The paper presents a comparative analysis of the concentrations ofCu, Fe, Zn, Pb, Mn, Ni, Cr, Co, Cd, Sr in the biological media (hair, blood, bone tissue, placenta) in the populations of an industrial town and rural areas and their levels in some abnormalities and also compares the spectral composition of trace elements in the hair and blood with that obtained by other authors.
Гигиена окружающей среды и населенных мест
О В. В. БЫСТ РЫХ. 2002 УДК 614.7:615.277.«|-074
В. В. Быстрых
КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА КАНЦЕРОГЕННОЙ НАГРУЗКИ СЕЛИТЕБНЫХ ТЕРРИТОРИЙ ГОРОДА ОРЕНБУРГА
Оренбургская государственная медицинская академия
В ходе многочисленных исследований было выявлено, что в промышленных районах с интенсивным транспортным движением более высок уровень онкологических заболеваний среди населения [4, 5, 7, 12, 13, 16, 17].
В промышленных городах существует огромное количество источников, которые имеют выбросы, потенциально опасные с точки зрения канцерогенного воздействия на население.
В работе проведена идентификация канцерогенной опасности в Оренбурге, т. е. выявлены специфические химические вещества, которые должны быть включены в оценку канцерогенного риска вследствие их потенциальной способности вызывать онкологические заболевания.
Исследования проводились в крупном промышленном центре Южного Урала — в Оренбурге (528 тыс. жителей).
Химические поллютанты, обладающие канцерогенными свойствами, в объектах окружающей среды были идентифицированы на основании "Перечня веществ, продуктов, производственных, бытовых и природных факторов, канцерогенных для человека" ГН 1.1.725—98, а также с использованием баз данных химических канцерогенов Международного агентства по изучению рака (IARC) по состоянию на 05.04.01 [15], интегрированной информационной системы о рисках (IRIS) Агентства по охране окружающей среды CUJA (U. S. ЕРА), Национальной токсикологической программы CUJA (U. S. NTP) и Американского общества правительственных промышленных гигиенистов (ACGIH).
При анализе загрязнения атмосферного воздуха использованы данные центров Госсанэпиднадзора, центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, ведомственных лабораторий промышленных предприятий. По данным стационарного наблюдения оценивалось содержание 8 веществ, по данным маршрутного наблюдения — содержание 20 металлов. Характеристика источников загрязнения атмосферного воздуха осуществлялась с учетом особенностей выбросов крупных промышленных предприятий (форма 2-ТП "Воздух"). Проведен анализ содержания меди, цинка, свинца, никеля, кобальта, хрома, марганца, кадмия, ванадия. Оценка степени загрязнения почвы проведена по валовому содержанию 23 веществ (Центр Госсанэпиднадзора в Оренбургской области). Для оценки качества питьевой воды
были использованы данные Центра Госсанэпиднадзора в Оренбурге, МП "Производственное управление водно-канализационного хозяйства", ПТУ "Оренбурггазпром-энерго".
Для более полного выявления имеющихся канцерогенов использованы результаты разовых целевых исследований, проведенных по заданию администрации города на базе химического факультета Московского государственного университета (атмосферный воздух), а также результаты исследований, проведенных НПФ "Экобиос" в рамках подготовки проекта реконструкции Открытого уральского водозабора (вода), Оренбургской государственной медицинской академии (вода, снег, биологические среды), Санкт-Петербургским гидрологическим институтом (снег).
С целью определения приоритетности канцерогенов было проведено их ранжирование на основе различных классификаций по частоте отнесения к различным группам. Оценка опасности канцерогенов проведена с использованием критерия 1/ЕО10 (и. 5. ЕРА).
Химические поллютанты, обладающие канцерогенными свойствами, были обнаружены во всех изучаемых объектах окружающей среды Оренбурга.
В табл. 1 представлены данные об оценке различных химических веществ и элементов в качестве канцерогенов на основе разных классификаций.
В атмосферном воздухе Оренбурга идентифицирован 21 канцероген, что составило 12,3% от числа обнаруженных веществ. Из них регулярный мониторинг проводился за 8 поллютантами. Это позволяет говорить о неадекватности государственного наблюдения за канцерогенным воздействием составляющих атмосферного воздуха на население за исследованный период (табл. 2).
По данным государственной отчетности, суммарный годовой выброс канцерогенов составлял 26,4 ± 2,9 т в год, удельный вес в общей структуре — 0,04% (табл. 3).
Наибольший удельный вес составляли хлорэтилены, а также акролеин и бенз(а)пирен. Вместе с тем необходимо отметить, что данные отчетности не согласуются с фактическими уровнями загрязнения атмосферного воздуха.
Дихлорметан, фуран, хлорметан, дихлорбензол, 1, 4-диоксан, бериллий, обнаруженные в атмосферном воздухе, не показаны в отчетной форме ни одним предприятием города. Корреляционным анализом не выявлено
