Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Гигиеническая оценка опасности загрязнения свинцом окружающей среды Ямальского региона

На правах рукописи

ЗАХАРИНА Татьяна Николаевна

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОПАСНОСТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СВИНЦОМ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ЯМАЛЬСКОГО РЕГИОНА

14.00.07 - гигиена

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Надым - 2007

Работа выполнена в лаборатории физико-химических исследований ГУ НИИ медицинских проблем Крайнего Севера РАМН (г Надым, Ямало-Ненецкий автономный округ)

Научный руководитель:

член-корреспондент РАМН, доктор медицинских наук, профессор

Буганов Анатолий Алексеевич

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук

Синицына Оксана Олеговна

кандидат биологических наук

Карпова Елена Анатольевна

Ведущая организация:

ГОУ ВПО Московский государственный медико-стоматологический университет Министерства здравоохранения и социального развития РФ

Защита диссертации состоится «28» июня 2007 года в И00 на заседании диссертационного совета Д 001 009 01 в Государственном учреждении Научно-исследовательском институте экологии человека и гигиены окружающей среды им АН Сысина Российской академии медицинских наук (119992, г Москва, ул Погодинская, д 10/15, строение 1)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им А Н Сысина РАМН

Автореферат разослан « /У» 2007 года

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор биологических наук, Беляева

профессор

Наталия Николаевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Проблема «свинец и здоровье человека» в настоящее время стала одной из наиболее актуальных для гигиенической науки Значение проблемы обусловлено чрезвычайно широким использованием свинца во всех отраслях современной промышленности и его лидирующим положением среди токсикантов, загрязняющих практически все составляющие биогеоценоза Свинец выступает в качестве основного фактора неблагополучной эколого-гигиенической ситуации в ряде промышленно развитых районов России Именно с накоплением свинца в окружающей среде и возможным повышенным поступлением его в организм большинство авторов все чаще связывают нарушение здоровья человека (Ю А Рахманин, 2001, 2003)

Традиционные критерии и результаты практических исследований свидетельствуют о многогранности патологических эффектов в отношении действия повышенных доз металла на состояние здоровья, заболеваемость и смертность населения (Ю.А Рахманин и др., 1998, 2001, 2005, ГГ. Онищенко, 2002, С Л Авалиани и др, 2005) Продолжительное воздействие данного элемента в низких концентрациях, также приводит к изменению в состоянии здоровья, поскольку свинец является кумулятивным ядом, имеющим тенденцию к биоконцентрированию (С А Бусырев, 2004, А А Ляпкало, С В Гальченко, 2005) В связи с этим, для развития свинцового отравления нет необходимости в массированном контакте со свинцом Организм накапливает его в течение всей жизни, и даже малые ежесуточные дозы со временем могут вызвать интоксикацию Именно общая нагрузка свинца в течение прожитой жизни в сочетании с временными характеристиками воздействия, связана с риском неблагоприятных последствий для человека (Б Н. Бурмаа и др , 2002, Н М Поранько и др , 2002, Н В Степанова и др , 2003)

В последнее время предотвращение и снижение уровня свинцового загрязнения как производственной, так и окружающей среды, рассматриваются в качестве одной из первоочередных задач государственной политики По мнению многих авторов (Ю.А Рахманин, 2001, Г.Г Онищенко, 2005), для России в целом необходима единая скоординированная государственная политика по нормативному, правовому и экономическому регулированию влияния свинца на состояние природной среды и здоровье населения.

Для Ямало-Ненецкого автономного округа (ЯНАО) приоритетность данного направления имеет свои особенности, так как техногенная нагрузка на окружающую среду ежегодно возрастает, а комплекс-

ное действие антропогенных и природных факторов практически на все объекты природопользования представляет существенную экологическую нагрузку По данным Территориального управления Роспотреб-надзора по ЯНАО (2006), значительная часть загрязняющих веществ, в том числе и соединения свинца, поступают в водный и воздушный бассейны, которые в свою очередь способны оказывать негативное воздействие на нормальное функционирование организма человека, как на индивидуальном, так и популяционном уровнях.

Проблеме загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами в научной литературе уделяется внимание лишь крупным агросистемам и промышленным регионам западной и центральной части России (А В Мудрый, 1997, ЕА Карпова, 2002, 2003, ВМ Боев и др, 2004; Н.К Дюсембаева и др., 2004). В то время как исследования свинцового загрязнения на территории северных регионов страны, и в частности Ямало-Ненецкого автономного округа, приурочены по большей части к деятельности санитарно-эпидемиологического надзора и носят лишь информационный характер описания тех или иных компонентов экосистемы

На основании вышеизложенного, целью нашей работы являлась гигиеническая оценка опасности загрязнения свинцом окружающей среды Ямало-Ненецкого автономного округа

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

1. Изучить динамику загрязнения объектов окружающей среды свинцом территории Ямальского региона и оценить степень опасности для здоровья человека с учетом его комплексного действия на организм

2. Выделить особенности накопления свинца в биосредах (волосах, ногтях) жителей ЯНАО в зависимости от возраста, пола, этнической принадлежности.

3 Определить степень взаимосвязи между содержанием свинца в объектах окружающей среды и биологических субстратах (волосы, ногти) жителей по населенным пунктам Ямальского региона

4 Обосновать региональные нормативы свинца в объектах окружающей среды для Ямало-Ненецкого автономного округа с учетом различий в сравнительной токсичности при разных путях и способах поступления в организм

Научная новизна работы.

- Впервые установлено, что уровень загрязнения техногенным свинцом приземного слоя атмосферного воздуха на территории индуст-

риально развитых Центральной и Восточной зон Ямальского региона имеет четко выраженную сезонную направленность с максимальными показателями в летний период и межсезонье.

- Выявлена негативная тенденция роста концентраций свинца в атмосферном воздухе урбанизированных территорий Ямальского региона, в особенности г Надым

- Выявлена неоднородность формирования загрязнения почв свинцом с более высокими показателями на урбанизированных территориях Восточной и Центральной зон в сравнении с Западной зоной, где отмечен минимальный уровень загрязнения.

- Показано, что использование поверхностных вод Обской губы в качестве водоисточника питьевого водоснабжения обусловливает более высокий уровень содержания токсиканта в питьевой воде Центральной зоны в сравнении с Восточной и Западной зонами, где в качестве водоисточников для питьевого водоснабжения служат подземные воды

- Впервые установлено, что характер производственной деятельности, а также условия проживания в районах с относительно выраженной степенью урбанизации и техногенной нагрузки обусловливают достоверно более высокий уровень концентрации исследуемого металла в биосубстратах (волосы, ногти) пришлого населения в сравнении с коренными жителями Ямальского региона

- Выявлен микроэлементный дисбаланс у обследованных лиц с повышенным содержанием свинца в волосах, выраженный пониженными концентрациями меди, цинка и кальция по сравнению с группой лиц с его низким уровнем

- На основании корреляционного анализа впервые доказана информативная значимость накопления металла в ногтях при характеристике свинцовой нагрузки на организм

- С учетом различий в сравнительной токсичности свинца при разных путях поступления доказано, что комплексное загрязнение окружающей среды всех населенных пунктов индустриально развитых Центральной и Восточной зон региона представляет опасность для здоровья человека

Практическая значимость и внедрение результатов работы. Результаты исследований использованы при подготовке методических рекомендаций «Экологический риск развития заболеваний у жителей Ямальского региона», Надым - 2006 - 24 с (Акт внедрения от 7 апреля 2006 г, ТО ТУ Роспотребнадзора по ЯНАО в г Надыме и Надымском районе), «Использование свинца в качестве маркера экологиче-

ской нагрузки на среду обитания Ямальского региона», Надым — 2006 - 22с (Акт внедрения от 20 марта 2006 г., Уренгойская ЦРБ ЯНАО)

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Зависимость уровня загрязнения объектов окружающей среды Ямало-Ненецкого автономного округа от степени урбанизированное™ территорий.

2. Степень опасности комплексного действия свинца для здоровья человека при загрязнении объектов окружающей среды индустриально развитых зон Ямальского региона

3 Экзогенные и эндогенные факторы накопления свинца в биосубстратах (волосы, ногти) населения исследуемых зон Ямальского региона.

4 Взаимосвязь между содержанием свинца в объектах окружающей среды и биологических субстратах (волосы, ногти) населения.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Пленуме Научного Совета- Медицина окружающей среды (Москва, 2004, 2005, 2006), научной конференции «Вопросы сохранения и развития здоровья населения Севера и Сибири» (г Красноярск, 2005, 2006), VIII Международной конференции «Современные технологии восстановительной медицины (г Сочи, 2005), научно-практической конференции «Вопросы профилактической медицины в регионах Крайнего Севера» (г Надым, 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 научных работ, из которых 4 в центральных рецензируемых журналах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, главы материалов и методов, 2 глав собственных исследований, главы обсуждения результатов, выводов, списка литературы и 3 приложений Текст изложен на 160 страницах машинописи, иллюстрирован 49 таблицами и 9 рисунками. Указатель литературы включает 293 источника, из них 262 отечественных и 31 иностранных авторов

Личный вклад автора. При планировании, организации и проведении исследований по всем разделам работы доля личного участия автора составила 80%. Обобщение результатов исследований полностью проведено автором

МАТЕРИАЛЫ, МЕТОДЫ И ОБЪЕМ ИССЛЕДОВАНИЯ

В результате проведения медико-гигиенического исследования были изучены особенности накопления свинца в различных объектах окружающей среды (атмосферный воздух, почва, питьевая вода) и биологических средах человека (волосы, ногти). Сравнительный анализ

проводился между тремя районами Ямало-Ненецкого автономного округа, которые представляют основную часть индустриально развитой площади региона Учитывая, что природно-климатическая зональность на данной территории не имеет четкой выраженности, а занимаемая площадь районов примерно одинакового размера все это дает возможность прибегнуть к следующим обозначениям- Надымский район (г. Надым, пос Ныда) - Центральная зона региона, Пуровский район (г. Муравленко, пос Губкинский) - Восточная зона региона и Приуральский район (пос Аксарка, г Лабытнанги) - Западная зона региона Центральная и Восточная зоны региона отличаются от Западной наличием нефтегазодобывающей отрасли и относительно выраженной степенью урбанизации Западная зона относится к территории с сельским типом хозяйствования и является наиболее благоприятной в гигиеническом отношении. Исследования объектов окружающей среды проводились в 2004 и 2006 гг. Общий объем исследований представлен в таблице 1

Отбор проб атмосферного воздуха, питьевой воды и почвы, а также биосубстратов человека (волосы, ногти) и их пробоподготовка проводились согласно методическим рекомендациям по спектральному определению тяжелых металлов в биологических материалах и объектах окружающей среды (1986) Определение содержания свинца в объектах окружающей среды и биосубстратах человека проводилось на атомно-абсорбционном спектрофотометре «Spectr АА-50В» фирмы «Vanan» (Австралия) Собственные результаты по содержанию свинца в волосах населения сравнивали с региональными референтными значениями (Л И. Кирилюк, 2006). Для расчета комплексной антропогенной нагрузки на окружающую среду в отношении свинца использовали следующие показатели: коэффициент концентрации (Кс), который определяется отношением его фактического содержания в пробе (С) к соответствующей ПДК. Комплексная антропогенная нагрузка (Кн) количественно определялась констелляцией воздушного, почвенного и водного загрязнения, нормативной величиной служило число, соответствующее количеству учетных пофакторных оценок и характеризующееся отклонением от единицы (повышением в неблагоприятную сторону).

Оценка опасности комплексного действия свинца с учетом различий в сравнительной токсичности при разных путях и способах поступления проводилась на основании сопоставления интегральной суточной дозы (ИСД) вещества с допустимой суточной дозой (ДСД), равной 0,0007 мг/кг- ИСД (мг/кг) = СДвода + СДВОзЯух х Ко/и + СДп0чва, где СДвода -суточная доза вещества, поступающая с питьевой водой, мг/кг; СДвоздух - суточная доза вещества, поступающая при вдыхании воздуха, мг/кг;

СДпочва - суточная доза вещества, поступающая при пероральном поступлении из почвы, на единицу массы тела, мг/кг; Ко/и - орально-ингаляционный коэффициент относительной токсичности (для свинца = 7,0) (О О Синицына, 2004). Расчет интегральной суточной дозы проводился без учета суточной дозы поступления свинца с продуктами питания

Таблица 1 — Объекты, методы и объем исследований

Раздел исследований Методы, объекты исследований Объем

Физико-химический анализ содержания свинца в объектах окружающей среды Атомная абсорбция 1116

2004 год, в том числе 727

Атмосферный воздух 162

Питьевая вода 310

Почвенный покров 255

2006 год, в том числе 389

Атмосферный воздух 155

Питьевая вода 108

Почвенный покров 126

Физико-химический анализ содержания в биосубстратах населения Ямальского региона- свинца - цинка, меди, кальция Атомная абсорбция 7475

Волосы Ногти Волосы

1528

1363

1528

Определение степени взаимосвязи между содержанием свинца в объектах окружающей среды и биологических субстратах (волосы, ногти) жителей по населенным пунктам Ямальского региона Корреляционный анализ по Пирсону, в том числе 23

Атмосферный воздух-волосы 3

Почвенный покров-волосы 3

Питьевая вода-волосы 5

Атмосферный воздух-ногти 3

Почвенный покров-ногти 3

Питьевая вода-ногти 5

Волосы-ногти 1

Статистическая обработка полученных данных проводилась с помощью общепринятых методов вариационной статистики с применением программного пакета Microsoft Excel. Достоверность различий определяли по t-критерию Стьюдента. Результаты считались достоверными прир<0,05(С Гланц, 1998) Установление возможности существования причинно-следственных связей проводилось с использованием корре-

ляционного анализа (Б И Марченко, 1997; A.M. Большаков и др., 1999; А. Е. Платонов, 2000)

Работа выполнена в лаборатории физико-химических исследований ГУ НИИ медицинских проблем Крайнего Севера РАМН в соответствии с программой «Медико-экологический мониторинг состояния окружающей среды Ямало-Ненецкого автономного округа», утвержденной решением Ученого Совета (протокол №2 от 15 01.04 г ), а также в соответствии с планами Института на 2003-2006 гг.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Исследование соединений свинца в объектах окружающей среды

Ямальского региона

Для составления объективной характеристики загрязнения окружающей среды свинцом с учетом поставленных задач определены концентрации содержания свинца в атмосферном воздухе, почве и питьевой воде, рассчитаны коэффициенты концентрации свинца по каждой из анализируемых сред, а также показатель комплексной антропогенной нагрузки свинцом на окружающую среду. На основании полученных средних концентраций свинца в атмосферном воздухе по зонам и их сопоставлении установлены статистически значимые различия (таблица 2).

Таблица 2 - Среднее содержание свинца (мг/м3) в атмосферном

воздухе Ямальского региона по зонам исследования (2004 г.)

Зона региона N Содержание свинца, мг/м3

М±т Доверительный интервал

Западная 31 0,00014±0,000062 0,00004-0,00024

Центральная 100 0,0003±0,00001*** 0,0002-0,0004

Восточная 31 0,00042±0,000012*** 0,00022-0,00062

Примечание *** р<0,001 при сравнении с Западной зоной

Так, сравнивая средние значения содержания свинца в атмосферном воздухе по зонам наблюдения установлено достоверное увеличение концентраций поллютанта в пробах воздуха Восточной и Центральной зон региона относительно Западной (в 3,0 и 2,1 раза соответственно, р<0,001 в обоих случаях) На территориях Восточной и Центральной зон с развитым нефтегазодобывающим комплексом в результате интенсификации производства и возрастании урбанизации произошло расширение автомобильного парка, поэтому показатель загрязненности атмосферного воздуха в данных районах статистически значимо выше,

чем на территории Западной зоны преимущественно с сельским типом хозяйствования. Согласно данным Государственного доклада «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Ямало-Ненецком автономном округе за период 2001-2005 гг » (2006) ежегодно количество транспортных единиц увеличивается в среднем на 30%.

В результате проведенного анализа атмосферного воздуха в Восточной и Центральной зонах установлено, что концентрации свинца в воздухе за анализируемый период изменялись незначительно Однако средняя и максимально разовая концентрации (0,00042±0,00012 и 0,00031±0,00004 мг/м3 против 0,0003 мг/м3; 0,0013 мг/м3 против 0,001 мг/м3 соответственно) превышали соответствующие ПДК (ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест ГН 2 1.6 1338-03, Москва, 2003 г) Данные Территориального управления Роспотребнадзора по ЯНАО свидетельствуют о том, что вклад автотранспорта в загрязнение атмосферного воздуха свинцом с каждым годом значительно возрастает, и в 2005 году составил более 70% от общего валового выброса.

Установлена особенность формирования загрязненности атмосферного воздуха с четко выраженной сезонной направленностью. Так, анализируя полученные средние показатели свинца в воздухе г Надыма в различные сезоны 2004 года обнаружено, что содержание свинца в воздухе в летний период и межсезонье (осень) достоверно в 5 раз выше аналогичного показателя в зимний период (0,00016±0,00007 мг/м3 против 0,0005±0,0001 мг/м3, р<0,01) Это объясняется, по-видимому, увеличением количества автомобилей на автомагистралях города в летний период и снижением очистительной способности воздуха в сухое время года, а также климатогеографическими особенностями сезонов года

С целью изучения уровня загрязнения атмосферного воздуха, питьевой воды и почвенного покрова свинцом в динамике в 2006 году на территории Ямальского региона проведены исследования в г. Надыме - Центральная зона, в г Муравленко — Восточная зона и г. Лабыт-нанги - Западная зона Так, рассматривая динамику загрязнения свинцом атмосферного воздуха исследуемого региона, установлено, что наметилась тенденция к увеличению концентраций поллютанта в воздухе В 2006 году среднее содержание токсиканта в пробах воздуха г Надыма Центральной зоны достоверно повысилось на 20,3% по сравнению с 2004 годом (с 0,00043±0,000061 до 0,00054±0,0000077 мг/м^; р<0,001) Кроме это данный показатель превышает соответствующую ПДК в 1,8 раза. По нашему мнению, это связано, в первую очередь, с ростом количества передвижных источников загрязнения.

Проведен сравнительный анализа содержания свинца в почве исследуемых зон Ямальского региона в результате чего были установлены некоторые статистически значимые различия (таблица 3). Так, пробы почвы с территории индустриально развитых Центральной и Западной зон статистически достоверно отличались более высокими концентрациями свинца (в 11,5 и 14,2 раза соответственно, р<0,001 в обоих случаях), по сравнению с аналогичным показателем Западной зоны Вероятно, более интенсивное накопление свинца в почве Центральной и Восточной зон связано с ростом единиц автотранспорта в городах, что еще раз подтверждает более высокий уровень техногенного воздействия на окружающую среду урбанизированных территорий

Таблица 3 - Среднее содержание свинца (мг/кг) в почве

исследуемых зон Ямальского региона (2004 г.)

Зона региона N Содержание свинца, мг/кг

М±т Доверительный интервал

Западная 63 0,026±0,01 0,007-0,045

Центральная 142 0,30±0,05*** 0,23-0,37

Восточная 50 0,37±0,09*** 0,26-0,48

Примечание ***р<0,001 при сравнении с Западной зоной

Изучена динамика загрязнения свинцом почвенного покрова исследуемого региона за период 2004 и 2006 гг. в результате установлена тенденция к увеличению его концентраций в почве г Муравленко на 4,7% (с 0,40±0,07 мг/кг до 0,42±0,06 мг/кг), г Надыме на 3,2% (с 0,30±0,05 мг/кг до 0,31±0,04 мг/кг) в почвенном покрове г Лабытнанги в 2006 г не было отмечено повышения концентраций свинца Среднее содержание свинца в почвенном покрове ЯНАО за период наблюдения не превышало нормативных требований (ПДК - 32,0 мг/кг), а так же экологических условий (кларк - 30,0 мг/кг)

Исследованы пробы питьевой воды Ямальского региона полученные средние значения содержания свинца в воде были сопоставлены с ПДК (Гигиенические нормативы веществ в окружающей среде / Под ред В.В Семеновой, Ю А Рахманина, Г И. Черновой и др С -Пб, 2005, 764 с)

Сравнительный анализ количественного содержания свинца в пробах питьевой воды по районам исследования позволил установить, что среднее значение содержания поллютанта в питьевой воде Центральной зоны достоверно более высокое по сравнению с аналогичными показателями в Восточной и Западной зонах (в 25 раз и 71,4 раза

соответственно; р<0,001 в обоих случаях) и находится на уровне пограничного значения (0,5ПДК) (таблица 4). Таблица 4 - Средние концентрации свинца (мг/л) в питьевой воде

исследуемых зон Ямальского региона (2004 г.)

Зона региона N Содержание свинца, мг/л

М±щ Доверительный интервал

Западная 73 0,00007±0,00003 0,00002-0,00012

Центральная 159 0,005±0,001*** 0,0036-0,0064

Восточная 78 0,0002±0,00004 0,0001-0,0003

Примечание ***р<0,001 при сравнении с Восточной и Западной зонами

Сравнивая средние значения содержания свинца в питьевой воде между населенными пунктами внутри каждой исследуемой зоны удалось установить, что в пробах воды сельского населенного пункта Центральной зоны средняя концентрация свинца достоверно в 130 раз (р<0,001) выше, чем в пробах, отобранных в городе Надым Кроме этого было установлено, что содержание металла в воде пос. Ныда превышало соответствующую ПДК (0,01 мг/л) в 1,3 раза (таблица 5) Таблица 5 - Средние концентрации свинца (мг/л) в питьевой воде

населенных пунктов Центральной зоны (2004 г.)

Содержание свинца, мг/л

Населенный N М±т Доверительный

пункт интервал

пос. Ныда 31 0,013±0,0018*** 0,009-0,017

г. Надым 128 0,0001±0,00004 0,00005-0,00015

Примечание ***р<0,001 при сравнении с г Надым

По нашему мнению, установленные различия в содержании свинца в питьевой воде населенных пунктов Центральной зоны связаны с тем, что в г. Надыме источником водоснабжения служат подземные воды, а в пос Ныда поверхностные воды Обской губы, подверженные более интенсивному антропогенному загрязнению

При проведении сравнительного анализа содержания свинца в пробах питьевой воды пос Аксарка и г. Лабытнанги Западной зоны, а также г. Муравленко и пос Губкинский Восточной зоны достоверных отличий в отношении исследуемого токсиканта не установлено.

Анализируя показатели содержания свинца в воде Ямальского региона в динамике, было установлено, что в питьевой воде г Надыма произошло увеличение концентраций металла в 2006 году на 16,7% (с

0,0001±0,00004 до 0,00012±0,00005) по сравнению с 2004 годом. Результаты анализа питьевой воды Ямальского региона свидетельствуют, что наличие свинца в воде в Западной и Восточной зонах не превышало ПДК, в Центральной же зоне было отмечено превышение содержания металла в воде пос Ныда в 1,3 раза

Полученные статистически значимые различия в концентрациях свинца в исследуемых средах, а также расчет коэффициентов концентрации токсиканта в объектах окружающей среды предопределяют целесообразность расчета уровня комплексной нагрузки в отдельности для каждого рассматриваемого населенного пункта В результате расчета данного показателя был установлен наиболее высокий уровень антропогенного воздействия в населенных пунктах, которые находятся на территориях индустриально развитых Центральной и Восточной зон (таблица 6)

Таблица 6 - Величина комплексной антропогенной нагрузки (Кн) на окружающую среду исследуемых населенных пунктов

Ямальского региона (2004 и 2006 гг.)

Населенный пункт Анализируемые среды Кн

Воздух Почва Вода

Кс % Кс % Кс %

пос Аксарка 0,5 99,0 0,0001 0,02 0,005 0,98 0,51

г Лабытнанги 0,5 97,4 0,003 0,58 0,01 2,0 0,51

пос Ныда 0,06 4,4 0,0003 0,02 1,3 95,58 1,36

г Надым 2004 г 1,43 98,64 0,01 0,68 0,01 0,68 1,45

2006 г 1,8 98,8 0,01 0,54 0,012 0,65 1,82

пос Губкинский 1,16 98,3 0,006 0,01 0,02 1,6 1,18

г Муравленко 1,63 98,1 0,01 0,6 0,02 1,2 1,66

Максимально высокие показатели комплексной нагрузки определены в г Надыме (Кн=1,45) и пос. Ныда (Кн=1,36) Центральной зоны, г Муравленко (Кн=1,66), и пос Губкинский (Кн=1,18) Восточной зоны При этом приоритетным фактором, определяющим уровень комплексной нагрузки для большинства представленных населенных пунктов, явился атмосферный воздух, вклад которого составил от 98,1% до 98,64% Исключение составляет пос Ныда, где ведущим фактором признана питьевая вода (95,58%) Для населенных пунктов Западной зоны уровень комплексной нагрузки идентичен (Кн=0,51) Учитывая полученные результаты анализа загрязнения свинцом объектов окружающей среды в динамике свидетельствующие о негативной тенденции увеличения концентраций свинца в исследуемых средах на городских территориях трех представленных зон, были рассчитаны показатели ком-

плексной нагрузки для г Надыма, г Муравленко и г. Лабытнанги за 2006 год Так, наиболее высокая величина комплексной антропогенной нагрузки за 2006 год была отмечена в г. Надыме (Кн=1,82). Приоритетным фактором антропогенного воздействия в данной зоне, как и в 2004 году, является атмосферный воздух - на его долю приходится 98,8%. Для населенных пунктов Западной и Восточной зон показатель комплексной нагрузки остался идентичен уровню за 2004 год.

Таким образом, расчет комплексной антропогенной нагрузки и вклад в возрастание данного показателя позволили установить неоднородный характер формирования загрязнений исследуемых сред по представленным населенным пунктам Ямальского региона

Изучение аккумуляции свинца в биосредах (волосы, ногти) населения по районам ЯНАО

Проведен сравнительный анализ количественных значений содержания свинца в волосах и ногтях жителей Ямальского региона. Концентрации свинца в волосах были сопоставлены с нормативным диапазоном (0,02-0,1 мкг/г). На основе анализа полученных данных по сред-негрупповым показателям содержания свинца в волосяном покрове и ногтях населения Ямальского региона установлено, что средние значения концентрации свинца как в волосах, так и в ногтях жителей Центральной и Восточной зон достоверно превышают (в 11,6 и 14,4 раза; в 14,0 и 12,7 раза соответственно, р<0,001 во всех случаях) аналогичный показатель содержания свинца в биосубстратах (волосы, ногти) населения Западной зоны (таблица 7)

Таблица 7 - Среднее содержание свинца (мкг/г) в биосредах

жителей Ямальского региона

Зона региона N Содержание свинца, мкг/г

М±ш Доверительный интервал

Волосы

Западная 640 0,043±0,004 0,035-0,051

Центральная 410 0,50±0,06*** 0,35-0,65

Восточная 478 0,62±0,05*** 0,52-0,72

Ногти

Западная 529 0,041±0,004 0,034-0,048

Центральная 368 0,57±0,03*** 0,51-0,63

Восточная 452 0,53±0,03*** 0,46-0,60

Примечание ***р<0,001 при сравнении с Западной зоной

Кроме этого средняя концентрация свинца в волосах населения Центральной и Восточной зон Значительно превышает верхнюю границу нормативного диапазона Возможно, более высокие количественные показатели содержания свинца в волосах и ногтях жителей Центральной и Восточной зон связаны с высокой техногенной нагрузкой в индустриальных зонах региона, приводящей к повышенному уровню содержания токсиканта в биосредах населения, в то время как в сельской зоне воздействие техногенных факторов отсутствует, либо минимально.

Согласно литературным данным, существует утверждение, что повышенное содержание свинца в организме человека может быть вызвано экзогенным фактором (производственный и бытовой контакты с ним, особенности питания, курение), а также эндогенным - низкий физиологический уровень элементов-антагонистов свинца - кальция, цинка и меди (С В Нотова, 2004, 2005) Многочисленные литературные данные (А Л Горбачев и др., 2003, С В Нотова, 2005) свидетельствуют о том, что гормонально обусловленные половые особенности обмена веществ находят свое выражение в дифференцировке элементного статуса мужчин и женщин При рассмотрении собственных результатов по содержанию свинца в волосах и ногтях населения ЯНАО с учетом каждого из приведенных факторов установлены достоверные различия в особенности концентрации исследуемого металла в биосредах обследованного населения Ямальского региона (таблица 8).

Таблица 8 - Среднее содержание свинца (мкг/г) в биосредах

обследованных мужчин и женщин, проживающих в ЯНАО

Пол N Содержание свинца, мкг/г

М±щ Доверительный интервал

Волосы

Мужчины 390 0,73±0,08*** 0,57-0,89

Женщины 1138 0,20±0,02 0,16-0,24

Ногти

Мужчины 359 0,45±0,03*** 0,27-0,33

Женщины 990 0,30±0,02 0,39-0,51

Примечание *** р<0,001 при сравнении с женщинами

Так, у мужчин в обоих биосубстратах (волосы, ногти) обнаружено достоверно (в 3,6 раза и в 1,5 раза соответственно, р<0,001 в обоих случаях) более высокое содержание свинца, чем у женщин При сравнении среднегрупповых показателей концентрации металла в волосах с нормативным диапазоном установлено, что средние величины содержания

свинца и в женской, и в мужской группах превышают верхнюю границу нормативного диапазона

Считается, что различия в особенности накопления свинца у мужчин и женщин могут быть обусловлены не только биологическими, но и социальными факторами. Поэтому, для более глубокого изучения особенности концентрации свинца в волосах населения Ямальского региона было проведено исследование по оценке влияния характера производственной деятельности на закономерность накопления свинца в волосяном покрове При этом, все обследованные лица были разделены по полу, а также на группы рабочих и служащих Установлено, что мужчины-рабочие отличаются достоверно более высокими количественными значениями содержания свинца в волосах по сравнению с аналогичными показателями у мужчин-служащих и женщин обеих профессиональных групп (в 4,7, 4,5 и 6,4 раза соответственно, р<0,001 во всех случаях) Также было выявлено, что женщины-служащие характеризуются достоверно в 1,7 раза (р=0,03) более низким уровнем накопления свинца в волосах при сравнении с группой женщин-рабочих.

Следует заметить, что ряд исследователей отмечает возрастание накопления свинца в организме в зависимости от возраста (A.B. Скальный, 2001). При сравнительном анализе содержания свинца в разных возрастных группах жителей Ямальского района установлено, что максимальные показатели содержания свинца в волосах и ногтях обследованных лиц наблюдались в возрастных группах 40-49 и 50-59 лет (таблица 9) Статистический анализ средних значений концентрации свинца в волосах и ногтях обследованного населения показал, что у лиц в возрасте 40-49 среднее содержание исследуемого металла в волосах и ногтях достоверно выше по сравнению с аналогичными показателями в возрастных группах 20-29 лет - в 1,8 раза - волосы, в 1,4 раза - ногти и 30-39 лет - в 2 раза - волосы, в 1,3 раза - ногти (р<0,001 в обоих случаях - волосы, р<0,01, р=0,02 соответственно - ногти) Аналогичная картина складывается при сравнении данных значений в группе лиц 50-59 лет с показателями в группах 20-29 и 30-39 лет (в 1,8 и 2,1 раза - волосы; в 1,5 и в 1,4 раза - ногти соответственно, при р<0,01; р<0,001 соответственно - волосы, р<0,01 в обоих случаях - ногти) Отмеченная тенденция к накоплению свинца в волосах и ногтях обследуемого населения в возрастных группах 40-49 и 50-59 лет, по нашему мнению, связана с прогрессирующим снижением уровня некоторых эссенциальных элементов, а также с профессиональной или экологической обусловленностью избыточного накопления свинца.

Таблица 9 - Среднее содержание свинца (мкг/г) в биосредах населения Ямальского региона с учетом возраста

Возраст N Содержание свинца, мкг/г

М±т Доверительный интервал

Волосы

20-29 лет 240 0,37+0,07 0,17-0,57

30-39 лет 370 0,32±0,04 0,24-0,40

40-49 лет 546 0,70+0,05*** 0,61-0,79

50-59 лет 372 **0,67±0,07*** 0,55-0,79

Ногти

20-29 лет 214 0,31±0,03 0,25-0,37

30-39 лет 316 0,33±0,03 0,28-0,38

40-49 лет 479 **0,43±0,03** 0,37-0,49

50-59 лет 340 0,47+0,04** 0,0-0,54

Примечание волосы ***р<0,001 при сравнении с возрастными группами 20-29 и 30-39 лет, ** р<0,01 при сравнении с группой 20-29, ногти ** р<0,01 справа при сравнении с группами 20-29 и 30-39, **р=0,02 слева при сравнении с групп 40-49 и 3039 лет

Изучены особенности накопления исследуемого металла в биосубстратах пришлых и коренных жителей, различающихся между собой образом жизни в целом и, в частности, устоявшимися традициями питания и наличием вредных привычек (курение). Так, пришлое население отличается статистически достоверно (в 2,8 раза и в 1,4 раза соответственно, р<0,001 в обоих случаях) более высокими средними значениями содержания свинца в волосах и ногтях, чем коренное (таблица 10)

Таблица 10 - Содержание свинца (мкг/г) в биосредах коренных и

пришлых жителей Ямальского региона

Этнические группы N Содержание свинца, мкг/г

М±т Доверительный интервал

Волосы

Пришлые 1260 0,82+0,04*** 0,75-0,89

Коренные 268 0,29±0,07 0,16-0,42

Ногти

Пришлые 1158 0,42+0,01*** 0,39-0,45

Коренные 191 0,32+0,02 0,25-0,39

Примечание *** р<0,001 при сравнении с лицами коренной национальности

По нашему мнению, на различия в аккумуляции свинца в волосах и в ногтях пришлого и коренного населения Ямальского региона оказывают влияние эндогенные и экзогенные факторы. Более высокое содержание данного металла в биосубстратах пришлых жителей, может быть в первую очередь связано с характером производственной деятельности, а также проживанием в районах с относительно выраженной урбанизацией и техногенной нагрузкой.

Немаловажным аспектом в изучении особенностей накопления свинца в организме человека может служить и эндогенный фактор, обусловленный наличием целого ряда микроэлементов с различными физико-химическими свойствами. Поэтому изучение влияния повышенного уровня токсичного свинца на изменения микроэлементного гомео-стаза сможет внести ясность в понимание некоторых причин нарушения элементного статуса человека в регионе Крайнего Севера. При рассмотрении групп обследованных лиц с повышенным и пониженным уровнем содержания свинца установлены некоторые существенные различия аккумуляции эссенциальных элементов. В первую очередь, это относится не только к микроэлементам - цинку и меди, но и к макроэлементу - кальцию (рисунок 1). Так, у обследованных лиц с повышенным содержанием свинца в волосах были отмечены достоверно более низкие значения гто меди на 26,1%, цинку на 15,1% и кальцию на 46,2% (при р<0,001 во всех случаях) в сравнении с группой лиц с низким уровнем токсиканта. Данное обстоятельство объясняется наличием физико-химических взаимодействий между химическими веществами, где свинец выступает в роли антагониста, что необходимо учитывать при разработке мероприятий по коррекции микроэлементного дисбаланса у населения, вызванного избыточным поступлением токсиканта в организм человека.

о рай_

Са

□ Повышенный уровень РЬ

гп

Си

ЕЗПонижснный уровень РЬ

Рисунок 1 - Содержание кальция, цинка и меди е волосах жителей Ямальского региона при повышенном и пониженном уровнях

накопления свинца

При проведении массовой медико-биологической диагностики населения приходится сталкиваться с проблемой выбора того или иного биосубстрата для проведения анализа Согласно литературным данным, наряду с волосами в качестве дополнительных индикаторов, несущих ценную информацию по содержанию свинца в организме, предоставляет анализ ногтей Макро- и микроэлементный состав ногтей, как и состав волос, коррелирует с уровнем загрязнения окружающей среды и может свидетельствовать о негативном воздействии среды обитания на состояние здоровья человека (А.В Скальный, 2001)

Таким образом, установленная тенденция повышенного содержания токсиканта в волосах индустриально развитых Центральной и Восточной зон прослеживается и в результатах полученных при проведении сравнительного анализа содержания свинца в ногтях жителей данных районов Кроме того, нами была установлена выраженная взаимосвязь (г=0,78; у=1,1548х К2=0,47, р<0,001) между содержанием свинца в волоса и его концентрацией в ногтях Учитывая вышесказанное, хотелось бы отметить, что данный биосубстрат, также как и волосы, позволяет объективно оценивать уровень накопления свинца в организме человека с учетом пола, возраста и этнической принадлежности обследуемых лиц

Взаимосвязь между содержанием свинца в объектах окружающей среды и биосредах (волосы и ногти) населения ЯНАО

С целью определения степени взаимосвязи содержания свинца в объектах окружающей среды и биосредах (волосы, ногти) жителей Ямальского региона были рассчитаны коэффициенты корреляции (г). Значения коэффициентов корреляции, а также уравнения регрессии для всех зон исследуемого региона представлены в таблицах 11-13.

Так, при проведении данного анализа установлено наличие сильной корреляционной связи между содержанием свинца в атмосферном воздухе и босубстратах населения Западной зоны (г=0,92; г=0,80 соответственно р<0,001 в обоих случаях), средней была взаимосвязь между содержание токсиканта в почве и биосубстратах (г=0,46, г=0,41 соответственно р<0,001 в обоих случаях) и связь слабой силы - между содержанием свинца в воде и биосубстратах (г=0,24, г=0,19 соответственно)

В Центральной зоне выявлена связь средней силы между содержанием исследуемого элемента в воздухе, почве, воде и биосубстратах (г=0,51; г= 0,59; г=0,69 - волосы и г=0,49, г= 0,50, г=0,64 - ногти соответственно р<0,001 во всех случаях) Учитывая выраженные различия в концентрации свинца в питьевой воде пос Ныда и г. Надыма, проведен

корреляционный анализ для каждого населенного пункта в отдельности. В результате выявлена сильная корреляционная взаимосвязь между содержанием свинца в воде и биосубстратах населения как пос. Ныда, так и г. Надыма (г=0,76, г=0,75 - волосы и г=0,72, г=0,70 - ногти соответственно; р<0,001 в обоих случаях).

Таблица 11 - Корреляционно-регрессионный анализ содержания свинца в объектах окружающей среды и биосубстратах жителей _Западной зоны_

Свинец в объектах Содержание свинца в биосредах жителей

окружающей среды г у=ах К*

Волосы

Воздух 0,92*** у=229,46 0,62

Почва 0,46*** у=0,2106х 0,74

Питьевая вода 0,24 у=380х 0,75

Ногти

Воздух 0,80*** у=170,6 0,63

Почва 0,41*** у=0,1944х 0,69

Питьевая вода 0,19 у=126х 0,57

Примечание ***р<0,001

Таблица 12 - Корреляционно-регрессионный анализ содержания свинца в объектах окружающей среды и биосредах жителей Центральной зоны

Свинец в объектах Содержание свинца в биосредах жителей

окружающей среды г у=ах Ы2

Волосы

Воздух 0,51*** у=1346,7х 0,50

Почва 0,59*** у=0,2416х 0,74

Питьевая вода 0,69*** у=880х 0,77

Ногти

Воздух 0 49*** у=1552х 0,48

Почва 0,50*** у=0,2503х 0,53

Питьевая вода 0,64*** у=240х 0,56

Примечание ***р<0,001

В Восточной зоне между содержанием свинца в воздухе, почве и волосах установлена выраженная взаимосвязь (г=0,89, г=0,75; р<0,001 в обоих случаях), а связь между содержанием свинца в воде и в обоих бисубстратах (г=0,48, г=0,39 соответственно р<0,001 в обоих случаях), а

также связь между концентрацией металла в почве и ногтях была средней силы (г=0,63; р<0,001)

Таблица 13 - Корреляционно-регрессионный анализ содержания свинца в объектах окружающей среды и биосредах жителей

Восточной зоны

Свинец в объектах окружающей среды Содержание свинца в биосредах жителей

г у=ах Я2

Волосы

Воздух 0,89*** у=1313,5х 0,69

Почва 0,75*** у=0,3055х 0,66

Питьевая вода 0,48*** у=227,5х 0,63

Ногти

Воздух 0,74*** у=1291,1х 0,65

Почва 0,63*** у=0,1621х 0,58

Питьевая вода 0,39*** у=214х 0,45

Примечание ***р<0,001

Обобщая полученные результаты можно сделать следующий вывод при проведении оценки степени взаимосвязи свинца в объектах окружающей среды и биологических субстратах (волосы, ногти) населения исследуемых зон Ямальского региона установлена тесная взаимосвязь между содержанием свинца в окружающей среде и биосубстратах во всех представленных зонах Исключением явилась слабой силы связь между содержанием свинца в воде и волосах, а также воде и ногтях жителей Западной зоны (г=0,24, г=0,19 соответственно).

Оценка опасности комплексного действия свинца с учетом различий в сравнительной токсичности при разных путях поступления

Одновременное загрязнение нескольких объектов окружающей среды одним и тем же веществом представляет реальную опасность для человека при содержании как выше ПДК, так и на уровне и ниже ЦЦК. В связи с этим необходимо обоснование региональных нормативов таких веществ с учетом их комплексного действия на организм (О О. Си-ницына, 2004).

Учитывая, что в ходе проведения исследования была установлена тесная взаимосвязь между содержанием свинца в окружающей среде и биосубстратах (волосы, ногти) населения во всех представленных зонах региона, а рассчитанный показатель комплексной антропогенной нагрузки свинцом на окружающую среду не позволяет учесть относительную токсичность вещества нами была рассчитана интегральная су-

точная доза (ИСД) свинца, поступающая в организм человека различными путями и способами для представленных населенных пунктов Ямальского региона Опасность комплексного действия оценивалась по соотношению интегральной суточной дозы (ИСД) и допустимой суточной дозы (ДСД)

Так, на первом этапе нами была рассчитана интегральная суточная доза вещества, поступающая в организм человека при потреблении воды, при вдыхании воздуха и при пероральном поступлении вещества из почвы Кроме этого, был проведен расчет удельного вклада пути и способа поступления (<30 Расчет проводился для каждого населенного пункта трех представленных зон Ямальского региона согласно методике предложенной О.О Синицыной (2004) (таблица 14).

Сопоставив количественные значения интегральной суточной дозы свинца поступающего в организм человека разными путями и способами с допустимой суточной дозой вещества удалось установить превышение ИСД по сравнению с ДСД в пос Ныда в 1,23 раза и г. Надыме в 1,2 раза, г. Муравленко в 1,4 раза и пос. Губкинский в 1,03 (таблица 14) В 2006 году в г. Надым опасность комплексного действия свинца возросла, и ИСД превышала ДСД в 1,5 раза.

Таблица 14 - Данные расчета интегральной суточной дозы (ИСД)

свинца по населенным пунктам Ямальского региона

Населенный пункт ИСД, мг/кг ИСД/ ДСД Удельный вклад <3„ %

воздух вода почва

пос. Аксарка 0,00030 0,43 95,9 4,0 од

г. Лабытнанги 0,00034 0,48 86,5 7,5 6,0

пос Ныда 0,00086 1,23 1,5 98,4 0,08

г. Надым 2004 г 0,00085 1,2 90,5 2,5 7,0

2006 г 0,00104 1,5 93,8 0,3 5,9

пос. Губкинский 0,00072 1,03 89,4 6,0 4,6

г. Муравленко 0,0010 1,4 91,0 1,0 8,0

Расчет интегральной суточной дозы вещества позволил установить, что наибольший удельный вклад пути и способа поступления свинца в организм человека на Крайнем Севере принадлежит атмосферному воздуху это относится в первую очередь к пос. Аксарка, где на его долю приходится 95,9% Вклад остальных путей оказался минимальным. В г Надыме, г. Лабытнанги, пос. Губкинский и г. Муравленко удельный вклад атмосферного воздуха составил от 86,5% до 95,6% Значимым оказался вклад энтерального поступления свинца при заглатывании пылевых частиц почвы - от 4,6% до 8,0%. Минимальный

вклад в ИСД оказывает питьевая вода. Исключение составляет пос Ныда, в котором наибольший удельный вклад принадлежит питьевой воде и составляет - 98,4%

Таким образом, оценка опасности комплексного действия свинца с учетом различий в сравнительной токсичности при разных путях поступления показала, что интегральная суточная доза свинца практически для всех населенных пунктов превышала допустимую суточную дозу за исключением пос Аксарка и г. Лабытнанги, что свидетельствует о необходимости рекомендовать региональные нормативы свинца для данных населенных пунктов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты проведенного комплексного исследования позволили дать гигиеническую оценку опасности загрязнения свинцом окружающей среды ЯНАО Учитывая особенности регионального характера в наших исследованиях, получены определенные закономерности в формировании свинцового загрязнения окружающей среды, где наряду с негативной тенденцией к росту загрязнения атмосферного воздуха отмечается сопряженное влияние качества питьевой воды в возрастание показателя комплексной нагрузки на среду. Это относится в первую очередь к тем населенным пунктам, которые в качестве водоисточников используют поверхностные воды рек и водохранилищ

Данные сравнительного анализа накопления свинца в биосубстратах населения Ямальского региона свидетельствуют о том, что у жителей индустриально развитых Центральной и Восточной зон средние показатели концентрации свинца в волосах превышают диапазон нормы, в то время как жители Западной зоны характеризуются низким содержанием свинца в волосяном покрове не выходящим за рамки нормативного диапазона

Следует отметить, что на уровень накопления свинца в организме человека оказывает воздействие целый ряд факторов половозрастаные особенности, а также влияние производственных условий Кроме этого, наряду с внешним действием экзогенных причин отмечен эндогенный характер влияния, обусловленный антагонистическими и синергетиче-скими взаимодействиями элементов Полученные результаты корреляционного анализа свидетельствуют о том, что ногти могут быть использованы не только с целью оценки уровня накопления свинца в организме, но и для определения степени взаимосвязи между содержанием данного металла в объектах окружающей среды и организме человека

ВЫВОДЫ

1. Установлен рост концентраций свинца в атмосферном воздухе урбанизированной территории Центральной зоны региона в 2006 году среднее содержание свинца в атмосферном воздухе г Надыма увеличилось на 20,3% по сравнению с 2004 годом, и превышало ПДК (0,0003 мг/м3) в 1,8 раза В питьевой воде в Западной и Восточной зонах в 2004 году содержание токсиканта не превышало ПДК, в Центральной зоне -отмечалось превышение содержания металла в воде пос. Ныда в 1,3 раза.

2. Максимальная величина комплексной антропогенной нагрузки свинцом на окружающую среду в 2004 году отмечена в г. Надыме (Кн=1,45) и пос. Ныда (Кн=1,36) Центральной зоны, в г. Муравленко (Кн=1,66) и пос. Губкинский (Кн=1,18) Восточной зоны, где приоритетным фактором антропогенного воздействия явился атмосферный воздух, вклад которого составил от 98,1% до 98,6% за исключением пос. Ныда, где ведущим фактором признана питьевая вода (95,5%). В 2006 году данный показатель в г. Надыме (Кн=1,82) увеличился в 1,3 раза по сравнению с 2004 годом.

3. Жители индустриальных Центральной и Восточной зон отличались более высоким уровнем содержания свинца как в волосах, так и в ногтях по сравнению с обследованными лицами более благоприятной в гигиеническом отношении Восточной зоны. Максимальные концентрации токсиканта в волосах и в ногтях выявлены среди мужского населения (0,73±0,08 и 0,45±0,03 мкг/г, соответственно) по сравнению с женщинами (0,20±0,02 и 0,30±0,02 мкг/г, соответственно), а также в возрастных группах 40-49 лет (0,70±0,05 и 0,43±0,08 мкг/г, соответственно) и 50-59 лет (0,67±0,07 и 0,47±0,08 мкг/г, соответственно).

4. Корреляционный анализ выявил выраженную взаимосвязь между содержанием свинца в воздухе и биосубстратах (волосы, ногти) населения Западной зоны (г=0,92; г=0,80, соответственно), в Восточной зоне между содержанием свинца в воздухе, почве и биосубстратах (волосах, ногтях) его жителей (г=0,89; г=0,75, г=0,74, г=0,63, соответственно), в пос. Ныда и г. Надым Центральной зоны между содержанием токсиканта в биосубстратах (волосы, ногти) и питьевой воде (г=0,76, г=0,75; 1=0,72; г=0,70, соответственно).

5 Выявлено превышение интегральной суточной дозы (ИСД) свинца, поступающей в организм человека различными путями и способами по сравнению с ДСД в 2004 году в пос Ныда и г. Надыме в 1,2 раза, г. Муравленко в 1,4 раза и пос. Губкинский в 1,0. В 2006 году в г Надым опасность комплексного действия свинца возросла, и ИСД пре-

вышала ДСД в 1,5 раза Удельный вклад атмосферного воздуха в показатель ИСД практически во всех населенных пунктах составил от 86,5% до 95,9% за исключением пос Ныда, в котором наибольший удельный вклад принадлежит питьевой воде - 98,4%

6 С целью минимизации риска загрязнения окружающей среды свинцом для здоровья человека научно обоснован и рекомендован региональный норматив свинца для населенных пунктов Ямальского региона с учетом комплексного действия на организм В условиях загрязнения всех объектов окружающей среды безопасность для здоровья человека может быть обеспечена при содержании металла в атмосферном воздухе на уровне 0,0002 мг/м3. Соблюдение ПДК в питьевой воде пос Ныда на уровне 0,01 мг/л обеспечит безопасность для здоровья человека при поступлении свинца различными путями и способами

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации Монографии

1. Кирилюк Л.И, Захарина ТН , Бахтина ЕА Экологические факторы и их динамика при промышленном освоении региона // Здоровье населения Ямало-Ненецкого автономного округа состояние и перспективы / Под ред А А Буганова - Надым-Омск, 2006 С 20-95 В центральных рецензируемых журналах

2 Кирилюк Л И , Буганов А А, Захарина Т Н . Бахтина Е А Содержание свинца в атмосферном воздухе и риск развития сердечно-сосудистых заболеваний у жителей Ямальского региона // Гигиена и санитария, М, 2006, № 6 С 17-20

3 Кирилюк Л И , Захарина ТН Тяжелые металлы в спорофорах Ваэ^юту-се1ех на территории Ямальского региона //Здоровье населения и среда обитания, М, 2004, №8 С 21-25

4 Кирилюк Л И , Буганов А А, Бахтина Е А , Захарина Т Н Тяжелые металлы в растениях природных и урбанизированных ландшафтов Ямальского региона //Лесное хозяйство, М, 2004, № 6 С 19-20

5 Кирилюк Л И, Захарина Т Н . Бахтина Е А Ягодники Ямальского региона особенности экологии и микроэлементный состав // Лесное хозяйство, М, 2005, №6 С 29-30

В сборниках научных трудов и материалах конференций

6 Захарина Т Н. Кирилюк Л И , Бахтина Е А Содержание тяжелых металлов в почве Ямальского региона /Сб научн тр к 10-летию ГУ НИИ МПКС РАМН Надым, 2004 С 81-84

7 Кирилюк Л И , Захарина Т Н . Бахтина Е А Особенности микроэлементного статуса населения Ямальского региона //Материалы Пленума Научного совета Медицина окружающей среды, М , 2004 С 160-161

8 Захарина Т Н . Кирилюк Л И , Бахтина Е А Свинец в системе «окружающая среда - человек» в исследованиях на территории Ямальского региона //Материалы Пленума Научного совета Медицина окружающей среды, М, 2004 С 134-135.

9 Захарина Т Н . Кирилюк Л И , Бахтина Е А Определение свинца в объектах окружающей среды Ямальского региона методом атомной абсорбции //Сб мате-

риалов Междунар конф «Современное приборное обеспечение и методы анализа почв, кормов, растений и сельскохозяйственного сырья», М, 2004. С 65-66

10 Захарина Т Н. Буганов А А., Кирилюк JIИ , Бахтина Е.А О проблеме загрязнения свинцом окружающей среды Ямальского региона //Успехи современного естествознания, М , 2005 №7 С 58-59

11 Захарина Т Н . Кирилюк JIИ , Буганов А А , Бахтина Е А Влияние техногенного свинца на микроэлементный дисбаланс у жителей Ямальского региона //Материалы ежегод науч -практич конф «Вопросы сохранения и развития здоровья населения Севера и Сибири», Красноярск, 2005. С 42-44.

12 Захарина Т Н . Кирилюк JIИ , Буганов А.А , Бахтина Е А Возможные пути коррекции микроэлементного дисбаланса как следствие свинцовой интоксикации жителей Ямальского региона //Материалы VIII Междунар конф «Современные технологии восстановительной медицины «АСВОМЕД-2005», Сочи, 2005 С 284285

13 Захарина Т Н Особенности накопления токсичных элементов в волосяном покрове коренных и пришлых жителей Ямальского региона // Материалы ежегод науч-практ конфер «Актуальные вопросы охраны здоровья населения регионов Сибири», Красноярск, 2006 С 48-49

14 Zakharma Т N. Kinlyuk LI, Bahtina Е A Plumbum influence on microelemen-tous homeostasis in inhabitants of YNAO // VIII World Congress International society for adaptive medicine, M , 2006 P 40

15 Захарина T H Оценка риска здоровью населения, связанного с загрязнением атмосферного воздуха автотранспортом // Мат IV Республ науч -практ конф «Вопросы профилактической медицины в регионах Крайнего Севера», Надым 13-14 сентября, 2006 С 48-49

16 Захарина Т Н Гигиеническая оценка загрязнения атмосферного воздуха соединениями свинца в результате выбросов автотранспорта на Крайнем Севере //Материалы Пленума Научного совета по экологии человека и гигиене окружающей седы РАМН «Современные проблемы гигиены города методология и пути решения», М , 2006 С 114-116

17 Захарина Т Н Содержание свинца в атмосферном воздухе и риск развития сердечно-сосудистых заболеваний у жителей Ямальского региона //Материалы Пленума Научного совета по экологии человека и гигиене окружающей седы РАМН «Современные проблемы гигиены города методология и пути решения», М , 2006 С 117-119

Методические рекомендации

18 Кирилюк JIИ, Бахтина Е А, Захарина ТН Экологический риск развития заболеваний у населения Ямальского региона метод рекоменд — Надым, 2006 — 24 с

19 Захарина Т Н Использование свинца в качестве маркера экологической нагрузки на среду обитания Ямальского региона метод рекоменд — Надым, 2006 — 22 с

Захарина Татьяна Николаевна ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОПАСНОСТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СВИНЦОМ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ЯМАЛЬСКОГО РЕГИОНА

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Оригинал-макет изготовлен с помощью текстового редактора Microsoft Word 2000 for Windows Подписано в печать 29 03 07 г Гарнитура Times Печать офсетная Уел печ 1,8 п л Тираж 100 экз

Отпечатано в МУП Надымская городская типография г Надым

Актуальность темы. Проблема «свинец и здоровье человека» в настоящее время стала одной из наиболее актуальных не только медицины труда, но и современной гигиенической науки. Значение проблемы обусловлено чрезвычайно широким использованием свинца во всех отраслях промышленности и его лидирующим положением среди экотоксикантов, загрязняющих практически все составляющие биогеоценоза. Свинец выступает в качестве основного фактора неблагополучной эколого-гигиенической ситуации в ряде промышленно развитых районов России. Именно с накоплением свинца в окружающей среде и возможным повышенным поступлением его в организм человека, большинство авторов (Ю.А. Рахманин, 2001,2003) все чаще связывают нарушение здоровья людей, имеющих производственный контакт с токсикантом.

Традиционные критерии и результаты практических исследований свидетельствуют о многогранности патологических эффектов в отношении действия повышенных доз металла на здоровье, заболеваемость и смертность населения (Ю.А. Рахманин и др., 1998, 2001-2005; Г.Г. Онищенко, 2003, 2005; C.JI. Авалиани и др., 2005). Продолжительное воздействие данного элемента в низких концентрациях, так же приводит к изменению в состоянии здоровья, поскольку свинец является кумулятивным ядом, имеющим тенденцию к биоконцентрированию (С.А. Бусырев, 2004; А.А. Ляпкало, С.В. Гальченко, 2005). В связи с этим, для развития свинцового отравления нет необходимости в массированном контакте со свинцом. Организм накапливает его в течение всей жизни, и даже малые ежесуточные дозы со временем могут вызвать интоксикацию. Именно общая нагрузка свинца в течение прожитой жизни, в сочетании с временными характеристиками воздействия, связана с риском неблагоприятных последствий для человека (Б.Н. Бурмаа и др., 2002; Н.М. Поранько и др., 2002; Н.В. Степанова и др., 2003).

В последнее время предотвращение и снижение уровня свинцового загрязнения как производственной, так и окружающей среды, рассматриваются в качестве одной из первоочередных задач экономической политики. По мнению многих авторов (Ю.А. Рахманин, 2001; Г.Г. Онищенко, 2003, 2005), для России в целом необходима единая скоординированная государственная политика по нормативному, правовому и экономическому регулированию влияния свинца на состояние природной среды и здоровье населения.

Для Ямало-Ненецкого региона приоритетность данного направления имеет свои особенности, так как техногенная нагрузка на окружающую среду ежегодно возрастает, а комплексное действие антропогенных и природных факторов практически на все объекты природопользования представляет существенную экологическую нагрузку.

По данным Управления природных ресурсов по ЯНАО (2003), значительная часть загрязняющих веществ, в том числе и соединения свинца, поступают в водный и воздушный бассейны, которые в свою очередь способны оказывать негативное воздействие на нормальное функционирование организма человека, как на индивидуальном, так и популяционном уровнях.

Проблеме загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами в научной литературе уделяется внимание лишь крупным агросистемам и промышленным регионам западной и центральной части России (А.В. Мудрый, 1997; Е.А. Карпова, 2002, 2003; В.М. Боев и др., 2002, 2004; Н.К. Дюсембаева и др., 2004). В то время как исследования свинцового загрязнения на территории северных регионов страны, и в частности Ямало-Ненецкого автономного округа, приурочены по большей части к деятельности санитарно-эпидемиологического надзора и носят лишь информационный характер описания тех или иных компонентов экосистем.

На основании вышеизложенного, целью нашей работы являлась гигиеническая оценка опасности загрязнения свинцом окружающей среды Ямало-Ненецкого автономного округа.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Изучить динамику загрязнения объектов окружающей среды свинцом на территории Ямальского региона и оценить степень опасности для здоровья человека с учетом его комплексного действия на организм.

2. Выделить особенности накопления свинца в биосредах (волосах, ногтях) жителей ЯНАО в зависимости от возраста, пола, этнической принадлежности.

3. Определить степень взаимосвязи между содержанием свинца в объектах окружающей среды и биологических субстратах (волосы, ногти) жителей по населенным пунктам Ямальского региона.

4. Обосновать региональные нормативы свинца в объектах окружающей среды для Ямало-Ненецкого автономного округа с учетом различий в сравнительной токсичности при разных путях и способах поступления в организм.

Научная новизна: Впервые установлено, что уровень загрязнения техногенным свинцом приземного слоя атмосферного воздуха на территории индустриально развитых Центральной и Восточной зон Ямальского региона имеет четко выраженную сезонную направленность с максимальными показателями в летний период и межсезонье.

Выявлена неоднородность формирования загрязнения почв свинцом с более высокими показателями на урбанизированных территориях Восточной и Центральной зон в сравнении с Западной зоной, где отмечен минимальный уровень загрязнения.

Показано, что использование поверхностных вод Обской губы в качестве водоисточника питьевого водоснабжения обусловливает более высокий уровень содержания токсиканта в питьевой воде Центральной зоны в сравнении с Восточной и Западной зонами, использующих подземные водоисточники.

Выявлена негативная тенденция роста концентраций свинца в атмосферном воздухе урбанизированных территорий Ямальского региона, в особенности г. Надым.

Впервые установлено, что характер производственной деятельности, а также условия проживания в районах с относительно выраженной степенью урбанизации и техногенной нагрузки обусловливают достоверно более высокий уровень концентрации исследуемого металла в биосубстратах (волосы, ногти) пришлого населения в сравнении с коренными жителями Ямальского региона.

Выявлен микроэлементный дисбаланс у обследованных лиц с повышенным содержанием свинца в волосах, выраженный пониженными концентрациями меди, цинка и кальция по сравнению с группой лиц с его низким уровнем.

На основании корреляционного анализа впервые доказана информативная значимость накопления металла в ногтях в характеристике свинцовой нагрузки на организм.

С учетом различий в сравнительной токсичности свинца при разных путях поступления доказано, что комплексное загрязнение окружающей среды всех населенных пунктов индустриально развитых Центральной и Восточной зон региона представляет опасность для здоровья человека.

Практическая значимость: Полученные результаты исследований использованы при подготовке методических рекомендаций:

Экологический риск развития заболеваний у жителей Ямальского региона», Надым. - 2006. - 24 с. (Акт внедрения от 7 апреля 2006 г., Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по ЯНАО ТО ТУ Роспотребнадзора по ЯНАО в г. Надыме и Надымском районе);

Использование свинца в качестве маркера экологической нагрузки на среду обитания Ямальского региона», Надым. - 2006. - 22 с. (Акт внедрения от 20 марта 2006 г., Уренгойская ЦРБ ЯНАО).

Положения, выносимые на защиту:

1. Зависимость уровня загрязнения объектов окружающей среды Ямало-Ненецкого автономного округа, от степени урбанизированности территорий.

2. Степень опасности комплексного действия свинца для здоровья человека при загрязнении объектов окружающей среды индустриально развитых зон Ямальского региона.

3. Экзогенные и эндогенные факторы накопления свинца в биосубстратах (волосы, ногти) населения исследуемых зон Ямальского региона.

4. Взаимосвязь между содержанием свинца в объектах окружающей среды и биологических субстратах (волосы, ногти) населения.

ВЫВОДЫ

1. Установлен рост концентраций свинца в атмосферном воздухе урбанизированной территории Центральной зоны региона: в 2006 году среднее содержание свинца в атмосферном воздухе г. Надыма увеличилось на 20,3% по сравнению с 2004 годом, и превышало ПДК (0,0003 мг/м3) в 1,8 раза. В питьевой воде в Западной и Восточной зонах в 2004 году содержание токсиканта не превышало ПДК, в Центральной зоне - отмечалось превышение содержания металла в воде пос. Ныда в 1,3 раза.

2. Максимальная величина комплексной антропогенной нагрузки свинцом на окружающую среду в 2004 году отмечена в г. Надыме (Кн=1,45) и пос. Ныда (Кн=1,36) Центральной зоны, в г. Муравленко (Кн=1,66) и пос. Губкинский (Кн=1,18) Восточной зоны, где приоритетным фактором антропогенного воздействия явился атмосферный воздух, вклад которого составил от 98,1% до 98,6% за исключением пос. Ныда, где ведущим фактором признана питьевая вода (95,5%). В 2006 году данный показатель в г. Надыме (Кн=1,82) увеличился в 1,3 раза по сравнению с 2004 годом.

3. Жители индустриальных Центральной и Восточной зон отличались более высоким уровнем содержания свинца как в волосах, так и в ногтях по сравнению с обследованными лицами более благоприятной в гигиеническом отношении Восточной зоны. Максимальные концентрации токсиканта в волосах и в ногтях выявлены среди мужского населения (0,73±0,08 и 0,45±0,03 мкг/г, соответственно) по сравнению с женщинами (0,20±0,02 и 0,30±0,02 мкг/г, соответственно), а также в возрастных группах 40-49 лет (0,70±0,05 и 0,43±0,08 мкг/г, соответственно) и 50-59 лет (0,67±0,07 и 0,47±0,08 мкг/г, соответственно).

4. Корреляционный анализ выявил выраженную взаимосвязь между содержанием свинца в воздухе и биосубстратах (волосы, ногти) населения Западной зоны (г=0,92; г=0,80, соответственно), в Восточной зоне между содержанием свинца в воздухе, почве и биосубстратах (волосах, ногтях) его жителей (r=0,89; r=0,75; r=0,74; r=0,63, соответственно), в пос. Ньща и г. Надым Центральной зоны между содержанием токсиканта в биосубстратах (волосы, ногти) и питьевой воде (г=0,76; г=0,75; г=0,72; г=0,70, соответственно).

5. Выявлено превышение интегральной суточной дозы (ИСД) свинца, поступающей в организм человека различными путями и способами по сравнению с допустимой суточной дозой (ДСД) в 2004 году в пос. Ньща и г. Надыме в 1,2 раза, г. Муравленко в 1,4 раза и пос. Губкинский в 1,0. В 2006 году в г. Надым опасность комплексного действия свинца возросла, и ИСД превышала ДСД в 1,5 раза. Удельный вклад атмосферного воздуха в показатель ИСД практически во всех населенных пунктах составил от 86,5% до 95,9% за исключением пос. Ньща, в котором наибольший удельный вклад принадлежит питьевой воде - 98,4%.

6. С целью минимизации риска загрязнения окружающей среды свинцом для здоровья человека научно обоснован и рекомендован региональный норматив свинца для населенных пунктов Ямальского региона с учетом комплексного действия на организм. В условиях загрязнения всех объектов окружающей среды безопасность для здоровья человека может быть обеспечена при содержании металла в атмосферном воздухе на уровне 0,0002 мг/м3. Соблюдение ПДК в питьевой воде пос. Ныда на уровне 0,01 мг/л обеспечит безопасность для здоровья человека при поступлении свинца различными путями и способами.