CC BY
15
-e-
дологические основы клинической медицины. — К.: Здоровье, 1990. — 182 с.
4. Петров А.Н., Григо-ров Ю.Г, Козловская С.Г, Га-нина В.И. Геродиетические продукты функционального питания. — М.: Колос-пресс, 2001. — 96 с.
5. Пыцкий В.И. Причины и условия возникновения заболеваний (этиология). — М.: Триа-да-Х, 2001. — 64 с.
6. Тимченко О.1., Сердюк А.М., ТуросО.1., Омельченко Е.М. Методолопя оцшки впливу чинниюв довкiлля на здоров'я населення: вибiр типу дослщ-ження i показникiв (огляд л^е-ратури) // Журнал АМН УкраТ-ни. — 2000. — 6. — № 3. — С. 566-574.
7. Харченко О.О., Лихо-лат О.А., Шантир Л.1. Вплив електричного поля високоТ напруги на мехашзми старш-ня // Тезисы VII Международного симпозиума "Биологические механизмы старения". Харьков, 24-27 мая 2006 г — Харьков, 2006.— С. 84-85.
8. Шандала М.Г., Звиняцков-ский Я.И. Окружающая среда и здоровье населения.— К.: Здоровье, 1988.— 152 с.
9. Coggon D., Goldsmith Y, Vedrychowski W. Seminars on environmental epidemiology. A textbook. — Geneva: WHO, 1993. — 196 p.
10. Cramer J.C. Population growth and local air // Population and Environment.— 2002. — № 28. — P. 22-52.
11. Diet, nutrition and chronic diseases. — Geneva: WHO, 1987. — 342 p.
12. Holmes T.H., Rahe R.H. The Social Readjustment Rating Scale // J. Psychosomatic Research. — 1967. — 11.— P. 213218.
13. Miller M.A., Rahe R.H. Life changes scaling for the 1990s // J. Psychosomatic Research. — 1997. — № 43. — P. 279-292.
14. Zmirov D., Balducci F, Dec-henaux J. Mat-analysis and dose response functions of air pollution respiratory effects // Rev. Epidemiol. Santa Publ. — 1997. — № 45. — P. 293-304.
15. Sohal R.S., Weindrich R. Oxidative stress, caloric restriction and aging // Science. — 1999. — № 273. — P. 59-63.
16. Troen B.R. The biology of aging // J. Med. — 2003. — № 70. — P. 3-22.
HEAVY METALS IN THE BOTTOM SEDIMENTS RIVERS OF THE INDUSTRIAL REGIONS
Alyokhina T., Bobko A., Malakhov I.
ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В ДОННЫХ ОСАДКАХ РЕК ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ
рупные индустриально развитые агломерации — мощные источники загрязнения всех компонентов окружающей среды. При загрязнении водных экосистем происходят качественные изменения в гидрологическом режиме водных объектов, а также химии воды. Характерным является заиливание рек и формирование мощных техногенных осадков. [1, 9, 12]. Важный показатель степени техногенного влияния на водоемы — тяжелые металлы (ТМ), которые на сегодняшний день занимают одно из ведущих мест среди техногенных поллютантов окружающей среды.
В приведенной статье изложены результаты изучения накопления ТМ в донных осадках р. Ингулец, в районе одного из крупнейших горнодобывающих регионов мира — Криворожском железорудном бассейне. Река Ингулец является нижним правым притоком Днепра. Общая протяженность Ингульца составляет 549 км, площадь водозабора — около 1500 км2. Природные источники питания реки — атмосферные осадки, стоки со склонов балок и грунтовое питание. Подземное питание играет
ВАЖК1 МЕТАЛИ УДОННИХ ОСАДАХ Р1ЧОК1НДУСТР1АЛЬНИХ РЕГ1ОН1В
Альохна Т.М., Бобко А.О., Малахв 1.М.
У статт1 пщ1ймаеться актуальне нин1 питання техногенного впливу ¡ндустр1ально розвинених репон1в на водн екосистеми. Наведено результати дослджень вм1сту ^ важких метал1в у донних осадах р1чки 1нгулець — головно J водно J артери Кривого Рогу — великого зал 'зорудного центру в Укра)'н '1. Розглядаеться характер та вщслщковуеться динам1ка накопичення важких метал1в у донних осадах р. 1нгулець у зон техногенного впливу м 'юта та нижче за теч1ею. Вщб1р проб донних вщкладень зд '1йснено у 1990, 2002 та 2005 роках. Отриман1 результати свд-чать про вдсутнсть перевищення ГДК, а для бльшост з еле-мент1в — також регюнального фонового р1вня. Вдзначено, що протягом останн1х 15 роюв не простежуеться накопичення ц'ло)' низки важких метал1в у донних осадах р1чки. Припускаеться в'щсутн'ють ст'йко)' тенденцй'до накопичення важких метал1в в аспектi ступеня проточност водойми.
АЛЕХИНА Т.Н., БОБКО А.А., МАЛАХОВ И.Н.
Криворожский отдел проблем экологической геологии и разработки рудных месторождений ОМГОР НАН Украины
УДК 556.5.01+549+622]:614.7
9bH
Таблица 1
Динамика содержания тяжелых металлов в донных осадках р. Ингулец
-е-
второстепенную роль. Среднегодовой сток реки Ингулец составляет 13,1-15,2 м3/с, или 220-260 млн м3 /год [3].
На сегодняшний день в Кривбассе зарегистрировано 76 предприятий разного профиля, загрязняющих окружающую среду и воду рек. Итогом только промышленной деятельности города (без учета бытовых стоков) стало ежегодное поступление в гидросистему р. Ингулец более 120 млн. м3 неочищенных или слабоочищенных сточных вод, что составляет 45-55% природного среднегодового стока. По данным литературы [2], вместе с промышленными стоками в гидросистему Ин-гульца ежегодно поступает 42-51 т Fe, 3,3-5,6 т Мп, 0,20,3 т Си, 0,25 т Сг, 0,02 т Zn.
Нами изучалось содержание ТМ в донных осадках реки Ингулец в зоне расположения Кривбасса (среднее течение реки) и ниже по течению. Выше Кривого Рога по реке Ингу-лец нет крупных промышленных объектов, которые могли бы быть источниками техногенного загрязнения. Однако ежегодно в Кривбассе в зимний период, в течение 5-7 дней, производится сброс в реку высокоминерализованных вод шламохранилищ в объемах 15-18 х 106 м3. После сбросов техногенных вод производится "промывка" реки днепровскими водами. По данным литературы [2, 9], объемы "промывочных" днепровских вод находятся в пределах 30 млн. м3 в год.
Отбор проб донных отложений проводился в 1990, 2002 и 2005 годах. Пробы отбирали в пяти точках. Первая точка отбора проб (I) — зона размещения машиностроительного завода (приблизительно 250 км реки); вторая точка отбора (II) — район ниже сбросов метал-
Тяжелый металл ПДК (мг/кг) Региональный фон (мг/кг) Средние концентрации тяжелых металлов М±т (мг/кг)
1990 2002 2005
бериллий - 0,207±0,037 не обнар. 0,075±0,012
кадмий 4 - 0,160±0,041 не обнар. не обнар.
кобальт 15 0,868±0,191 1,26±0,31 0,86±0,02
марганец 1500 700 91,0±22,7 76,0±18,9 88,0±20,3
медь 100 30 3,04±0,85 2,5±0,81 2,8±0,75
молибден 5 1,5 0,74±0,18 0,09±0,02 0,09±0,02
мышьяк 2 2 0,12±0,01 не обнар. не обнар.
никель 100 40 21,52±8,63 4,80±0,85 3,80±0,82
ниобий 10 1,22±0,13 0,70±0,18 1,0±0,17
свинец 30 20 3,69±0,51 3,25±0,44 3,0±0,48
титан 5000 291,4±65,8 332,0±77,6 325,0±69,3
хром 100 60 6,96±1,05 8,5±1,92 8,8±1,54
цинк 300 70 15,2±3,1 21±3,9 27,4±3,5
серебро 0,03 - 6,4±2,9* 28,0±12,6*
стронций 310 1,69±0,36 3,85±0,98 2,0±0,56
ртуть 2 - 0,013±0,004 0,3±0,08 0,3±0,08
Примечание к таблицам 1-4: * — превышение регионального фонового уровня.
лургического комбината (260 км реки); третья точка отбора (Ill) — ниже сбросов горнообогатительного комбината (280 км реки). Четвертая точка отбора (IV) — 111 км за городом вниз по течению (391 км реки), пятая точка отбора (V) — 167 км за городом вниз по течению (447 км реки).
Определение ТМ проводилось методом атомно-адсор-
бционной спектрометрии. В качестве основных характеристик для оценки уровня загрязнения донных осадков использовались абсолютные и средние показатели содержания ТМ в пробах (мг/кг), сравнение полученных значений с ПДК и региональными фоновыми уровнями (по данным ЮжУкрГеоло-гии), а также коэффициент концентрации (Кс) [11].
Таблица 2
Распределение тяжелых металлов в донных осадках реки Ингулец в 1990 году
Тяжелый металл Содержание тяжелых металлов (мг/кг) в точках отбора
I II Ill IV V
бериллий 0,23 0,17 0,25 0,15 0,2
кадмий 0,2 0,2 0,2 - 0,2
кобальт 0,74 1,5 1,1 - 1
марганец 127,67 104,55 91,4 57 74,4
медь 3,56 2,85 3 2,8 3
молибден 0,16 0,81 0,63 - 1,5
мышьяк 0,2 0,2 0,2 - -
никель 3,37 90,5* 2,7 7 4
ниобий - 1,6 1,5 1,5 1,5
свинец 3,25 3,1 3 3,1 6
титан 260 267 288 300 342
хром 8 6,5 6,3 6 8
цинк 13,1 11,5 35 5,5 10
стронций 1,5 1,25 2,5 - 3,2
ртуть 0,05 0,011 0,004 - -
Е^МО
HEAVY METALS IN THE BOTTOM SEDIMENTS RIVERS OF THE INDUSTRIAL REGIONS Alyokhina T., Bobko A., MalakhovI. Actual for today question of the technogenic influence of the industrial developed regions on the water ecosystems is raised in this article. The results of investigations of content heavy metals in the bottom sediments of the Engulets river were expounded in the article for the main water artery of Krivoy Rog city — the great iron-ore centre of Ukraine. The disposition and the dynamic of accumulation heavy metals in the bottom sediments
Engulets river is watched in zone of technogenic influence city and downstream. The samples of the bottom sediments were selected in 1990, 2002 and 2005. Investigation results have shown lack of exceeding MCL and regional background level for majority heavy metals. Was marked, that the accumulation of whole range heavy metals in the bottom sediments Engulets river was not recorded during the last 15 years, thus assumption about lack steady trend of accumulation researched metals is made. The got results is considered as aspect of degree flowing water object.
-e-
Таблица 3
Распределение тяжелых металлов в донных осадках реки Ингулец в 2002 году
Тяжелый
Содержание тяжелых металлов (мг/кг) в точках отбора
металл I II III IV V
кадмий - - - - -
кобальт 0,85 1,25 0,7 2 1,5
марганец 85 85 70 70 70
медь 1 3 3 2,5 3
молибден 0,05 0,1 0,1 0,1 0,1
мышьяк - - - - -
никель 2 5 3 9 5
ниобий 2 - 1,5 - -
свинец 1,25 6 3 3 3
титан 60 300 300 500 500
хром 2,5 10 10 10 10
цинк 8,5 12,5 70 7 7
серебро 3* 8,5* 20* 4* 4,3*
стронций - 4,25 10 - 5
ртуть - - - 1,5 -
Результаты проведенных исследований выявили следующие особенности накопления тяжелых металлов в донных осадках реки Ингулец. Так, лишь для трех из определяемых нами металлов установлена тенденцию к накоплению — Сг, Zn и Нд (табл. 1). Для четырех элементов выявлено снижение их содержания в донных осадках — Ве, N1, СЬ, Ав (причем два последних не были зафиксированы в 2002 и 2005 гг.). Для остальных элементов, в период исследования, отмечены разнонаправленные тенденции — как к накоплению, так и к диссипации.
Сравнение полученных средних концентраций ТМ в донных осадках с ПДК свидетельствует, что ни для одного из них не было установлено превышения ПДК. То же можно сказать, сравнивая результаты исследований с региональным фоновым уровнем. Исключением является лишь серебро, средние концентрации которого в 2002
и 2005 годах превышали региональный фоновый уровень для этого металла в 213 и 933 раза соответственно. Рассчитанные нами, с учетом регионального фонового уровня, коэффициенты концентраций составили в 1990 году следующий ряд: N1
— 0,54; Мо — 0,49; Zn — 0,21; РЬ — 0,18; Мп — 0,13; Nb — 0,12; Сг — 0,11; Си — 0,10; Со и Аэ — 0,06; Т — 0,05; Sr — 0,005. По результатам исследований в 2002 году был получен несколько иной ряд в зависимости от величины коэффициента концентрации: Ад — 213,3; Zn
— 0,3; РЬ — 0,16; Сг — 0,14; N1
— 0,12; Мп — 0,11; Со и Си — 0,08; Nb — 0,07; Мо и Т1 — 0,06. Что касается результатов исследований в 2005 году, то полученный нами ряд мало отличался от такового в 2002 году: Ад — 933,3; Zn — 0,35; РЬ и Сг
— 0,15; МП — 0,13; Nb — 0,1; N1
Таблица 4
Распределение тяжелых металлов в донных осадках реки Ингулец в 2005 году
Тяжелый
Содержание тяжелых металлов (мг/кг) в точках отбора
металл I II III IV V
бериллий 0,3 - - - -
кадмий - - - - -
кобальт 1,5 0,2 1 0,1 1,5
марганец 100 70 100 70 100
медь 5 2 3 1 3
молибден 0,15 0,04 0,1 0,07 0,1
мышьяк - - - - -
никель 5 5 3 1 5
ниобий 1,5 0,5 1 1 1
свинец 4 2,5 5 0,5 3
титан 400 125 500 100 500
хром 15 6 10 3 10
цинк 50 15 50 2 20
серебро 85* 6,5* 10* - 3*
стронций - - 10 - 10
ртуть - - 0 - 1,5
-e-
и Си — 0,09; Мо, Т1 и Со — 0,06. Обращают на себя внимание очень низкие величины коэффициента концентрации тяжелых металлов (за исключением серебра, для которого данная величина очень большая).
Пространственное распределение ТМ в донных осадках (общая протяженность исследованной территории составляет
197 км) выявило следующие особенности их накопления: в 1990 году лишь мышьяк и ртуть, выявленные нами в районе города (точки отбора I, II и III), отсутствовали в донных осадках за городом (точки отбора IV и V), а в 2002 и 2005 годах эти элементы практически не обнаруживались и в районе города (табл. 2-4). Выявленное для марганца четкое снижение концентрации вниз по течению в 1990 и 2002 годах сменилось волнообразным характером в 2005 г (рис.). Тенденция к выносу рекой и накоплению в нижнем течении титана, отмеченная нами в 1990 и 2002 гг., сменилась в 2005 году скачкообразным его накоплением. Увеличилось также абсолютное содержания титана в пробах.
Однако для подавляющего большинства элементов нами
Рисунок
Пространственное и временное распределение содержания в донных осадках марганца и титана
600 500 400 300
I 200
£ 100
ф
£ 0
о
о
600 500 400 300 200 100 0
146
154
170
273
334
-марганец -титан
146
154
170
273
334
не выявлено четких зависимостей между точками отбора проб и концентрацией тяжелых металлов в донных осадках, как не выявлено превышения ПДК ни для одного из исследованных нами элементов. Превышение регионального фонового уровня зафиксировано в 1990 году лишь для никеля и составляет 2,26 (табл. 2), а в 2002 и 2005 гг. — для серебра (табл. 3, 4). Что касается последнего, то значительные его концентрации в черте города (I, II и III точки отбора проб) свидетельствуют о техногенном происхождении.
Известно, что химический состав донных осадков несет информацию об интегральной сумме как природной, так и техногенной составляющих за длительный период времени [5-8] и на сегодняшний день имеется достаточно данных, свидетельствующих о накопления тяжелых металлов в донных осадках. Однако, по нашему мнению, следует учитывать характер водоема. Так, для малопроточных водоемов (водохранилищ, озер, прудов и др.) регистрируются высокие значения тяжелых металлов [4, 10], тогда как для водоемов с более высокой проточностью данные показатели значительно ниже.
В этой связи хотелось бы отметить то обстоятельство, что за изученный нами 15-летний период не было отмечено накопления целого ряда тяжелых металлов в донных осадках р. Ингулец. Более того, исходные невысокие концентрации СЬ, Мп, Си, Мо, Т1, Сг, Zn и др. позволяют предполагать, что в предыдущие годы также не существовало устойчивой тенденции к их накоплению. Данный факт, с учетом того, что речь идет о крупном горно-металлургическом регионе, можно рассматривать двояко: с одной стороны, — это колебания объемов сбросов промышленных предприятий, связанные со спадом производства в 1990-е годы, с другой, — значительные объемы "промывочных" днепровских вод (о чем было сказано выше).
Таким образом, выявленное нами отсутствие накопления тяжелых металлов в донных осадках в районе крупного горно-добывающего и металлургического региона, а также их
BH42
-e-
пространственная однородность как в районе города, так и ниже его по течению является интересным фактом, который требует дальнейшего изучения, особенно во взаимосвязи "донные осадки — вода — биота".
ЛИТЕРАТУРА
1. АпьохЫа Т.Н. Вплив стану пов^ряного середовища Крив-басу на формування хiмiчного складу поверхневих вод // Тех-ногенез у поверхневих та тд-земних водах: Збiрник наук. праць. — Вип. 4. — Кривий Pin 2005. — С.17-23.
2. Багрм 1.Д., Гожик П.Ф., Самоткал Е.В. та ш. Пдроекосис-тема Криворiзького басейну — стан i напрямки полтшення. — К.: Фенiкс, 2005. — 213 с.
3. Горев Л.М., Пелешен-ко В.1., Хiльчевський В.К. Пдро-хiмiя УкраТни. — К.: Вища школа, 1995. — 307 с.
4. Гуменюк Г.Б. Вмют i розпо-дiл мд кобальту та кадмiю у бютичних i абiотичних компонентах Терноптьського ставу // Науковi записки ТДПУ. Сер. "Бюлопя". — 2000. — Т. 3. — № 10. — С. 44-45.
5. Дривер Дж. Геохимия природных вод. — М.: Мир, 1985.
— 440 с.
6. Леонова Г.А. Биогеохимическая оценка техногенной трансформации водных экосистем // Тез. докл. Ill Международного совещания. — Ростов-на-Дону, 2001. — С. 169171.
7. Лидер М.Р. Седиментоло-гия. Процессы и продукты. — М.: Мир, 1986. — 438 с.
8. Линник П.Н., Набива-нец Б.И. Формы миграции металлов в пресных водах. — Л.: Гидрометеоиздат, 1986.
9. Малахов 1.М. Техногенез у геолопчному середовищк — Кривий Р^: Октан-принт, 2003.
— 252 с.
10. Боев М.В., Красиков И.С., Перепелкин С.В. и др. Содержание микроэлементов в донных отложениях открытых водоемов западной части Оренбургской области // Гиг. и сан.
— 2003. — № 5. — С. 19-22.
11. Учет и оценка природных ресурсов и экологического состояния территории различного функционального пользования: Методические рекомендации.
— М.: ИМГРЭ, 1996. — 96 с.
12. Environmental governance sourcebook. Edited by A. Steiner, H. Martonakova, Z. Guziova. —
Bratislava, 2003. — 335 p.
)*
THE HYGIENIC ASPECTS OF THE JUNCTION HEAVY METALS CONTENT IN SOIL AND WATER: THE CONDITION OF PROBLEM AND PERSPECTIVE OF FOLLOWING INVESTIGATIONS
Talakin U.N., Sergeeva L.A., Davidova S.F., Pidorenko A.I.
ГИГИЕНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СОДЕРЖАНИЯ СОЕДИНЕНИЙ
ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВЕ И ВОДЕ: СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ, ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИЙ (обзор)
яжелые металлы, как и другие химические загрязнители, попадают в среду обитания человека в результате не только природных процессов (извержения вулканов, выклинивание на поверхность Земли геохимических аномалий и т.п.), но, главным образом, вследствие интенсивного развития промышленности, нерационального использования природных ресурсов и урбанизации жизни общества. Поступление в окружающую среду металлов, обусловленное техногенной деятельностью, в сотни и тысячи раз выше их фоновых концентраций, что в глобальном масштабе сопоставимо или превышает их промышленную добычу. Антропогенные процессы,определяя в ряде мест и даже отдельных регионах формирование качественно новых антропогенных биохимических провинций, неизбежно сопровождаются комплексной полиэлементной химизацией (металлизацией) по следующей цепи: источники загрязнений (выбросы, отходы, стоки) — депонирование (почва, донные отложения) и главные жизнеобеспечивающие среды (воздух, вода, продукты питания) — организм человека. В известной степени представленная схема условна и не дает полного представления о циркуляции металлов в биосфере. Вместе с тем не подлежит сомнению ее принципиальная направленность: накопление тяжелых (токсичных) металлов в окружающей среде в итоге приводит к увеличивающейся нагрузке (поступлению металлов) на организм человека.
Общепризнано, что промышленные предприятия и транспорт сегодня интенсивно загрязняют окружающую среду. Производство продук-
ТАЛАКИН Ю.Н., СЕРГЕЕВА Л.А., ДАВЫДОВА С.Ф., ПИДОРЕНКО А.И.
Донецкий государственный медицинский университет им. М. Горького, Донецкая областная санитарно-эпидемиологическая станция
УДК 502.51(285)+502.521]: 546.3-022.17
Г1Г1еН1ЧН1 АСПЕКТИ СКЛАДУ СПОЛУК ВАЖКИХ МЕТАЛ1В У ГРУНТ11ВОД1: СТАН ПРОБЛЕМИ, ПЕРСПЕКТИВИ ПОДАЛЬШИХ ДОСЛ1ДЖЕНЬ (огляд) Талакн Ю.Н., Сергеева Л.А., Давидова С.Ф., Пдоренко А.1. У статт1 обговорюються досл1дження, як свдчать про попршення якост Грунту / води у водоймах, зумовлене антропогенним забрудненням важкими металами. Вказано деяю перспективн1 шляхи вир1шення ц1е! проблеми.
13*Е«И
-е-
