Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Гигиеническая оценка влияния тяжелых металлов на состояние здоровья дошкольников в условиях крупнейшего города (на примере г. Алматы)

РГБ ОД

^ДК 614. 7: 669. 018. 674: 616 - 053. 4 (1-21) На п^а^ах ^ериси-

УВАЖАНОВА Л й гуль Стальевна

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВЬЯ ДОШКОЛЬНИКОВ В УСЛОВИЯХ КРУПНЕЙШЕГО ГОРОДА (на примере г. Алматы)

14.00.07 -Гигиена

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Республика Казахстан Алматы 1999

УДК 614.7: 669. 018. 674: 616 - 053. 4 (1-21) На правах рукописи

УВАЖАНОВА Лйгуль Стальевна

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВЬЯ ДОШКОЛЬНИКОВ В УСЛОВИЯХ КРУПНЕЙШЕГО ГОРОДА (на примере г. Алматы)

14.00.07-Гигиена

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Республика Казахстан Алматы 1999

Работа выполнена в Казахском Государственном медицинском университете имени С.Д. Асфендиярова.

Научные руководители: доктор медицинских наук,

профессор Б.А. Неменко, доктор биологических наук, профессор Э.И. Грановский

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук,

профессор М.А. Шортанбасва, кандидат медицинских наук, доцент М.К. Биржанов

Ведущая организация: Институт физиологии и гигиены труда Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан.

Защита диссертации состоится «_»_199_г. в «_» часов

на заседании Диссертационного совета Д 09.08.04 при Казахском государственном медицинском университете им. С.Д. Асфендиярова по адресу: 480008, Алматы, ул. Клочкова 6 в, факс 420720.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казахского государственного медицинского университета им. С.Д. Асфендиярова.

Афтореферат разослан «_»_ 1999 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета,

Доктор медицинских наук З.К.Конакбаева

/>¥33-<Р

£> Л ¿1/ Г)

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы: Формирование здоровья детского населения находится под влиянием большого числа факторов различной природы, среди которых значительную роль играет состояние окружающей среды. Для многих развитых стран последние десятилетия характеризуются резким обострением экологической ситуации, что особенно выражено в крупных населенных пунктах. К числу особо опасных для здоровья человека загрязнителей окружающей среды относятся тяжелые металлы, обладающие широким спектром биологического действия.

Наиболее полно в этом отношении изучен свинец, тогда как о других тяжелых металлах литературные сведения весьма ограничены. При этом большая часть наблюдений проведена в промышленных регионах и, в основном, касается взрослого контингента (К.А. Бупггуева, 1979, Г.И. Сидоренко, 1981, 1982, 1983, 1984, М.А. Пинигин, 1984).

Детское население в указанном аспекте изучено меньше, хотя дети являются «группой риска» при воздействии неблагоприятных факторов различной природы.

Более того, проведенные исследования касаются либо традиционных загрязнителей, либо одного металла (как правило, свинца) в одном средовом объекте (Е.В. Кунцевич, 1984; Е.А. Усатова, 1988). Показатели здоровья чаще всего изучаются на какой-то одной возрастной группе и, в основном, ограничиваются заболеваемостью и физическим развитием (Т.С. Хачатрян, 1985; Л.В. Серых, 1990; Ж.Г. Тезекбаева, 1992; Т.Е. Сирота, 1993). О состоянии загрязнения окружающей среды современных городов можно судить по материалам гидрометеослужбы и санитарно-эпидемиологических станций, которые, к сожалению, весьма ограничены и касаются только атмосферного воздуха. Даже в крупнейшем городе (население свыше 1млн.чел.), особенно в последние годы, число действующих постов наблюдения за качеством атмосферы явно недостаточно для получения объективной картины. Указанные службы изучают специфические загрязнители воздуха лишь при наличии промышленного источника их выброса. Для непромышленных городов тяжелые металлы не считаются специфичными и, естественно, не изучаются. Даже свинец анализируется крайне редко в связи с запрещением применения в городах этилированного бензина.

Вместе с тем в окружающей среде любого крупного города, помимо свинца, присутствуют другие тяжелые металлы, уровень которых практически неизвестен. Это не может не отразиться на здоровье городских жителей, однако данный вопрос практически не изучен. Наиболее благоприятным объектом для наблюдения являются дети, как наиболее уязвимый контингент населения. Кроме того, для оценки степени опасности средового загрязнения тяжелыми металлами для здоровья детей важно знать наиболее ранние ответные реакции организма, а также различные преморбидные изменения.

Город Алматы является одним из наиболее неблагополучных в экологическом отношении городов республики. Уровень загрязнения окружающей

среды отдельных районов г.Алматы по ряду показателей приближается к промышленному, а в отдельных случаях даже превосходит его. Так, по данным гидрометеослужбы за 1994-1997 г,г. из всех городов Казахстана наибольшее загрязнение атмосферы наблюдалось в г.Лениногорске и г.Алматы. При этом сравнение дается в целом по городу, тогда как на отдельных его территориях, степень загрязнения окружающей среды выражена еще значительней.

Среди загрязнителей присутствуют и тяжелые металлы, однако, гигиенические исследования по данному вопросу почти не проводились. За последние 20 лет можно назвать лишь две гигиенические работы такого плана (К.Х.Жунусова, 1982; С.В.Хаскина, 1989). Однако обе разработки касались лишь свинца и выполнены биологами, в силу чего носили узконаправленный характер. Эпизодичны и разрознены также сведения о загрязнении средовых объектов города тяжелыми металлами. Гидрометеослужба анализирует в атмосфере г.Алматы лишь свинец и также весьма нерегулярно, что не позволяет провести соответствующий гигиенический анализ. Другие тяжелые металлы (кадмий, цинк, никель, кобальт) не изучались вообще, что диктует необходимость восполнения этого пробела.

Состоянию здоровья населения г.Алматы посвящено много работ, однако, они касались либо взрослого населения, либо отдельных нозологических форм (Ш.А. Аманжанова, 1988, К.Р Амрин, 1988, И.Н. Евсеев, 1988, М.Е. Кул-манов, 1988, Г.Т. Хауадамова 1988). Главное же отличие нашей работы заключается в том, что все предыдущие авторы ориентировались лишь на традиционные загрязнители и совершенно не затрагивали вопросы тяжелых металлов в окружающей среде.

Совершенно отсутствуют сведения по комплексной оценке состояния здоровья детского населения города в условиях воздействия тяжелых металлов - интегральных загрязнителей окружающей среды. Нет данных о степени накопления ряда тяжелых металлов в организме детей, зависимости состояния здоровья от реальной химической нагрузки и возраста ребенка. Нет единого мнения о критических уровнях металлов в биосубстрагах, а также о наиболее ранних и адекватных ответных реакциях организма. Не разработаны региональные стандарты многих показателей здоровья дошкольников, не проведен прогноз на ближайшую и отдаленную перспективу.

Цель работы: Комплексная гигиеническая оценка нагрузки тяжелыми металлами на детей дошкольного возраста в условиях крупнейшего города.

Задачи исследования:

1. Дать гигиеническую оценку загрязнения тяжелыми металлами (свинец, кадмий, цинк, никель, кобальт) средовых объектов опытного и контрольного районов города (атмосферный воздух, вода, почва, растения, пищевые продукты).

2. Установить реальную нагрузку тяжелых металлов на организм детей дошкольного возраста.

3. Изучить состояние здоровья детей дошкольного возраста, проживающих в разных по степени загрязнения районах города (за-

болеваемость, физическое развитие, функциональное состояние основных систем организма, иммунный статус, накопление металлов в организме).

4. Установить причинно-следственные связи между содержанием тяжелых металлов в средовых объектах окружающей среды и показателями здоровья детей.

5. Разработать математические модели, позволяющие прогнозировать качество окружающей среды и состояние здоровья дошкольников в зависимости от степени экологической нагрузки.

Научная новизна работы состоит в углубленной комплексной характеристике антропогенного воздействия тяжелых металлов на окружающую среду и состояние здоровья детей дошкольного возраста крупнейшего города. В средовых объектах города определены основные тяжелые металлы, причем большая их часть - впервые. Впервые произведена оценка реальной химической нагрузки металлов на организм городских жителей с учетом их биологической эквивалентности и неблагоприятных климаго-географических условий. Показана степень опасности тяжелых металлов для здоровья при различных путях поступления в организм. Установлены наиболее информативные и ранние показатели ответных реакций детей дошкольного возраста при неблагоприятных экологических воздействиях. Выявлены особенности формирования здоровья изучаемого контингента в условиях повышенной нагрузки тяжелыми металлами. Впервые разработан ряд региональных нормативов показателей здоровья дошкольников г Алматы.

Научно-практическая значимость работы

Проведенные исследования дают возможность оценить реальную химическую нагрузку тяжелых металлов как на каждый объект окружающей среды крупного современного города низкогорья, так и на организм его жителей, в частности, детей дошкольного возраста. Это меняет представление о приоритетности самих загрязнителей среды в конкретных условиях г.Алматы, а также дает возможность экстраполировать полученные данные на другие аналогичные населенные пункты.

Установлены количественные причинно-следственные связи между сре-довым воздействием и биологическими эффектами, показана доля вклада химической нагрузки в формирование здоровья дошкольников. Разработанные уравнения линейной регрессии открывают путь к прогнозированию уровней здоровья детей в широких пределах колебаний качества объектов окружающей среды.

Научно-обоснованные региональные нормы показателей здоровья детей дошкольного возраста г.Алматы (соматометрические, физиологические, биохимические) могут быть широко использованы органами практического здравоохранения города, в частности его санитарной службой. Утверждены «Гигиенические нормативы содержания тяжелых металлов, мышьяка и хрома в объектах окружающей среды» (№ 3.02.035-98). Разработаны и утверждены методические рекомендации «Методика оценки влияния неблагоприятных факто-

в

ров различной природы на состояние здоровья детского населения» (Алматы, 1996). Результаты исследований широко внедрены в учебный процесс студентов КазГМУ по дисциплинам коммунальная гигиена и гигиена детей и подростков (лекции, практические занятия). По теме диссертации опубликовано 15 научных работ.

Основные положения, выносимые на защиту

1 .На территории современного непромышленного города создаются условия для образования биогеохимических аномалий, характеризующихся повышенным содержанием в окружающей среде тяжелых металлов и ухудшением состояния здоровья детского населения.

2. В условиях постоянного роста автомобильного парка и использования горючего низкого качества свинец и кадмий являются приоритетными загрязнителями непромышленных населенных пунктов. Они вносят основной вклад не только в комплексные показатели средового загрязнения, но и в реальную химическую нагрузку на организм человека.

3. Показатели здоровья детей дошкольного возраста (заболеваемость, гармоничность, функциональные, биохимические, медико-химические) имеют четко выраженные связи с аэрогенной нагрузкой на организм тяжелы* металлов. Установление этих закономерностей возможно лишь на базе массовых ис-ледований в детских дошкольных учреждениях с обязательным использованием метода «копи-пара».

Апробация работы

Основные положения диссертации обсуждены на 3-й Международной конференции «Актуальные вопросы современной медицины» (г.Бишкек, 1996), на Республиканском семинаре «Экологические приоритеты в высшем медицинском образовании, как платформа устойчивого развития Казахстана в свете Европейского опыта» (г.Алматы ,1997), заседании проблемно-апробационной комиссии «Гигиена и медицинская экология» при Казахском Государственном медицинском университете.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, 5 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка использованных источников литературы, включающего 169 источников. Работа изложена на 102 страницах машинописного текста, включая 31 таблицу, 8рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования

Согласно многолетним данным гидрометеослужбы в городе выбрано два района с наибольшим загрязнением атмосферы (опытный) и наименьшим (контрольный). В указанных районах изучено загрязнение объектов окружающей среды тяжелыми метатлами (атмосфера, почва, вода, растения, пищевые продукты, атмосферные осадки) и состояние здоровья организованных детей дошкольного возраста (детских дошкольных учреждений).

Из тяжелых металлов выбраны свинец, кадмий, цинк, никель, кобальт, из показателей здоровья детей - заболеваемость, физическое развитие, функциональное состояние основных систем организма, неспецифическая резистентность и накопление металлов в организме. Объем исследований представлен в таблице 1.

Таблица 1

Объем проведенных исследований

Объекты исследования Количество элементоопределений Количество наблюдений

Атмосферный воздух 200

Атмосферные осадки 121

Питьевая вода 195

Почва 190

Растения 215

Пищевые продукты 110

Волосы 4565

Заболеваемость 20 ДДУ, 2 детские поликлиники

Физическое развитие и состояние функций организма 5847

Резистентность организма 463

Всего элементоопределений 5596

Всего детей 6310

Содержание свинца, кадмия, цинка, никеля, кобальта в почве, растениях, пищевых продуктах, атмосферном воздухе, биоматериале определялось с помощью пламенной атомно-абсорбционной спектрофотометрии. Разложение проб проводилось мокрым озолением с добавлением 30 мл НС1 и 10 мл Н1МОз в соответствии с методическими рекомендациями "Спектрохимические методы определения тяжелых металлов в объектах окружающей среды и биологическом материале" (М., 1986). Замеры концентрации производились на атомно-абсорбционном спектрофотометре ААБ-Ш.

Заболеваемость детей опытного я контрольного районов изучалась как по материалам детских поликлиник, так и непосредственно в детских дошкольных учреждениях, что было вызвано существенными расхождениями между данными поликлиник и детских дошкольных учреждений. Для сбора наиболее объективного материала использованы первичная медицинская документация и отчетные формы (ф. № 026/у «Медицинская карта ребенка», ф. № 85-К - отчетная форма детского дошкольного учреждения, ф. № 112/у «История развития ребенка»).

Физическое развитие детей изучено путем антропометрических-исследований трех основных параметров: рост, масса тела, окружность грудной клетки.

Оценка функционального состояния сердечно-сосудистой системы также проведена в 2-х зонах («чистой» и «грязной») с применением пробы Мартине-Кушелевского.

Функциональное состояние органов дыхания изучено методами спирометрии и пневмотахометрии с получением показателей жизненной емкости легких (ЖЕЛ) и объема форсированного выдоха за 1 сек. (ОФВ 1 е.). Для этого использованы суховоздушный спирометр ССП-1 и пневмотахометр ПТ-1.

Оценка функционального состояния центральной нервной системы проводилась с применением психофизиологического теста Керна-Ирасека.

Для оценки степени резистентности организма детей использованы исключительно бескровные методы: определение лизоцима и иммуноглобулина А в слюне, а также бактерицидной активности кожи.

Иммуноглобулин А определялся методом радиальной иммунодиффузии в геле по Манчини с ангиглобулиновыми сыворотками к сывороточному иммуноглобулину А.

Определение активности лизоцима проводилась нефелометрическим методом.

Состояние аутофлоры кожи, как показателя резистентности организма, определялось по методу Клемпарской И.И. и Шальновой Г.А. (1966).

Материалы исследований обработаны методом вариационной статистики с использованием пакета прикладных программ ^аюкэ, для

персонального компьютера.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Настоящее иследование посвящено изучению состояния здоровья детского населения г.Алматы в зависимости от степени загрязнения окружающей среды. Исходя из этого нами изучены все средовые объекты, а также пищевые продукты на содержание в них свинца, кадмия, цинка, никеля, кобальта. Количество анализов, выполненных в работе, представлено в таблице 2.

Таблица 2

Количество анализов на тяжелые металлы в объектах окружающей среды г.Алматы

Объекты Количество элементоопределений

Атмосферный воздух 298

Атмосферные осадки 150

Питьевая вода 390

Почва 590

Растения 215

Пищевые продукты 110

В гигиене атмосферного воздуха для суммарной оценки многокомпонентного загрязнения применяется комплексный показатель Р, что позволяет проводить сравнительный анализ городов с различным качественным составом загрязнителей. Нами показано, что металлы 1-го класса опасности определяют величину этого показателя более, чем на 90%. Это доказывает безусловную приоритетность изучаемых нами металлов в гигиене атмосферы г.Алматы.

В течение суток концентрации загрязнителей в приземном слое атмосферы существенно меняются, поэтому объективную картину могут дать лишь среднесуточные величины. Результаты анализов представлены в таблице 3.

Таблица 3

Среднесуточное содержание тяжелых металлов в атмосферном воздухе г. Алматы ( мкг/м3)

Металлы пдк «Чистая» зона «Грязная» зона Р

М ш М т

Свинец 0,3 0,27 0,04 0,76 0,07 <0,001

Кадмий 0,3 0,09 0,008 0,30 0,01 <0,001

Цинк 50,0 38,5 5,3 168,0 8,18 <0,001

Никель 1,0 0,14 0,01 0,57 0,1 <0,001

Кобальт 1,0 0,06 0,01 0,30 0,03 <0,001

Анализы среднесуточных проб показали, что загрязнение воздушного бассейна «грязного» района города тяжелыми металлами было достоверно выше, чем в «чистом» (контрольном) (Р<0,001), и превышало ПДК, как правило, по свинцу и цинку, а в разовых пробах - и ло кадмию. Концентрации никеля и кобальта не выходили за пределы стандартных нормативов. В среднем, концентрации металлов в воздухе «грязной» зоны превышали ПДК в 2-3 раза. Однако, этот формальный вывод подлежит существенной коррекции.

Загрязнение атмосферного воздуха нормируется не только по среднесуточным, но и по максимально разовым ПДК. Для тяжелых металлов они не установлены, но для многих химических веществ равны среднесуточным. Использование максимально разовых ПДК позволяет проводить оценку разовых замеров загрязнения атмосферы. Некоторые неусредненкые разовые концентрации превышали ПДК не в 2-3 раза, а в 7-10 раз:

Учитывая суточную неравномерность загрязнения воздуха и его основной источник - автомобильный транспорт, мы провели отборы проб в периоды наибольшего движения автомобилей (в 9 и 18 час). Анализы показали, что в эти временные промежутки концентрация свинца в воздухе даже контрольного района в 100°/о всех случаев превышает ПДК до 2,5 раз, а в опытном - достигает 7-кратной величины норматива.

В обычной гигиенической практике оценка многокомпонентного загрязнения атмосферы проводится по каждому веществу отдельно без учета других загрязнителей. Это методически неверно, т.к. по санитарным нормам при совместном присутствии в воздухе веществ, обладающих суммацией действия, сумма отношений их фактических концентраций к соответствующим ПДК не должна превышать 1. Большинство тяжелых металлов обладают суммацией совместного действия. Приведенные нами расчеты показали, что эти цифры превышают норматив даже в «чистой» зоне почти в 2,2 раза, а в «грязной» - в 7,8 раз. Это разительно отличается от простого сопоставления среднесуточных концентраций (табл.4). Следовательно, атмосферный воздух г.Алматы интенсивно загрязняется тяжелыми металлами даже в контрольном районе.

В питьевой воде обеих зон наблюдения отсутствовали свинец, кадмий, никель и кобальт, т.к. водозаборы находятся за пределами влияния источников загрязнения окружающей среды. Практически во всех пробах водопроводной воды был обнаружен цинк, однако в концентрациях, не превышающих предельно допустимую.

В условиях города при гигиенической оценке загрязнения почвы она чаще всего рассматривается как объект накопления химических веществ для выяснения степени экологического неблагополучия. Транслокация загрязнителей в пищевые растения практического значения почти не имеет, в частности, это правомочно в отношении города Алматы. Кроме того, почва может служить источником вторичного загрязнения атмосферы, что для Алматы также не характерно при учете слабой ветровой деятельности. Определенную роль может играть лишь более частый непосредственный контакт с почвой детей дошкольного возраста по сравнению со взрослыми. В наших исследованиях содержание тяжелых металлов в почве и растениях рассматривается с позиций комплексной оценки загрязнения окружающей среды. Как и следовало ожидать, загрязнение почвы «грязной» зоны было более выражено, чем в контроле, однако не в такой степени, как по атмосферному воздуху. В среднем, концентрации тяжелых металлов в почве «грязного» района были в два раза выше, чем в «чистой». Показатель суммарного загрязнения почвы Р находился на уровне 11,05 и 5,75, соответственно, тогда как различия по загрязнению атмосферного воздуха в зонах наблюдения достигали 3-5-кратной величины. Это объясняется процессами многолетней кумуляции тяжелых металлов в почвах города, степень загрязнения которых оценивается как «умеренная». Превышение ПДК по свинцу и цинку наблюдалось как в опыте, так и в контроле.

Аналогичная картина обнаружена и при изучении растений, причем наиболее выраженные различия отмечены главным образом по свинцу. Дать оценку степени загрязнения весьма затруднительно, т.к. в гигиене отсутствуют соответствующие нормативы для непищевых растений. Однако, содержание в них тяжелых металлов вполне соответствовало загрязнению почвенного покрова города. Применение ориентировочных нормативов свидетельствует об интенсивном накоплении растениями города свинца и кадмия.

Уравнения регрессии показали сильную связь (К = 0,7) между уровнем загрязнения металлами атмосферного воздуха г. Алматы и содержанием их в почве и растениях. Обращают на себя внимание близкие величины корреляции, эластичности и детерминации между содержанием тяжелых металлов в разных средах, что свидетельствует об единых источниках и путях их распространения. Помимо объектов энергетики, таким источником является автомобильный транспорт.

Исследования показали, что пищевые рационы детских дошкольных учреждений в обеих зонах наблюдения не загрязнены тяжелыми металлами. Продукты содержали лишь незначительные концентрации свинца, не достигающие уровня ПДК, и цинка в количествах, незначительно превышающих ПДК в мясе и овощах. Однако, это присутствие металлов совершенно не связано с процес-

сами загрязнения окружающей среды, о чем свидетельствует также отсутствие существенных различий в зонах наблюдения.

В реальных условиях человек подвергается многокомпонентному воздействию химических веществ из различных средовых объектов. Следовательно, одно и то же вещество может поступать в организм с воздухом, водой, пищевыми продуктами и др. Вместе с тем гигиеническое нормирование токсических веществ в окружающей среде ведется для каждого средового объекта раздельно, т.е. учитывается лишь один путь воздействия, вернее, поступление какого-либо вещества только из одной среды, например, из воздуха или воды. Поэтому соблюдение гигиенических регламентов гарантирует безопасность для здоровья человека лишь в отношении какой-либо одной, отдельно взятой среды. При комплексном поступлении веществ с воздухом,'водой, пищей нагрузка на организм может резко возрасти и гарантия безопасности становится сомнительной.

Поэтому еще в 1976 г. академик Г.И.Сидоренко предложил понятие максимально допустимой нагрузки (МДН) - максимального содержания вредных веществ в окружающей среде, которое не вызовет прямых или косвенных неблагоприятных влияний на организм человека и его потомство, а также не ухудшит санитарно-бытовых условий его жизни. Ввиду различия сред (воздух, вода, пища) для количественного выражения МДН обычные единицы измерения (мг/м3, мг/л, мг/кг) неприемлемы и требуется использование относительных величин. При этом вещества различных классов опасности усредняются путем выведения изоэффективных доз. Вместе с тем указанная методика расчета научно обоснована лишь для атмосферного воздуха.

Следовательно, достигнутый на сегодняшний день методический уровень гигиенической науки не позволяет применить МДН в нормировании химического загрязнения окружающей среды. Однако, это не исключает единого химического средового нормирования какого-либо одного приоритетного загрязнителя. Таким нормативом может стать предлагаемый нами безопасный уровень нагрузки на среду (БУН):

ПДКа ПДКв ПДКп ПДКр

где Са, Св, Сп, Ср - фактические концентрации приоритетного загрязнителя в атмосфере, воде, почве, растениях;

ПДКа, ПДКв, ПДКп, ПДКр - нормативы для веществ в конкретной среде. В наших исследованиях мы имеем дело не с одним, а с несколькими приоритетами, что позволяет провести лишь раздельное определение их безопасных уровней. Кроме того, не все средовые объекты г. Алматы принимают участие в нагрузке тяжелых металлов на организм человека. Поэтому для наших целей наиболее важным вопросом является установление реальной нагрузки этих элементов на дошкольников города.

Как видно из предыдущего изложения, тяжелые металлы могут попасть в организм тремя основными путями: с воздухом, питьевой водой и пищевыми продуктами. Однако, простое суммирование долевого вклада металлов из от-

дельных сред-здесь неприемлемо. Дело в том, что одни и те же химические вещества в разных средовых объектах имеют различные гигиенические нормы, гак как относятся к разным классам опасности. Кроме того, вещества, поступающие в организм различными путями, существенно отличаются по степени задержки и выведения, что играет решающую роль в развитии биологического ответа. Необходимо учитывать также физиологические особенности организма, что особенно важно для детского населения. Только при соблюдении всех указанных условий можно выйти на ориентировочную оценку реальной нагрузки тяжелыми металлами.

Наибольшее значение при такой оценке имеет правильный учет биологической эквивалентности воздействия металлов в разных средовых объектах. Так, ПДК свинца в атмосферном воздухе равна 0,0003 мг/м3 , в пищевых продуктах - 0,3...0,5 мг/кг. Проведя соответствующие расчеты и сопоставления, мы сделали вывод о том, что основной вклад в реальную нагрузку тяжелых металлов на детей дошкольного возраста г.Алматы несут аэрозоли атмосферного воздуха, поступающие в организм ингаляционным путем.

При расчете реальной аэрогенной нагрузки мы попытались установить, какое количество тяжелых металлов не только поступает в организм через легкие, но и остается в организме, учитывая при этом физиологические особенности детей дошкольного возраста. Указанные выше «Методические рекомендации ....» для этих целей совершенно не подходят.

Расчет аэрогенной нагрузки металлов на организм проводился нами по формуле:

АН = C-V ■ КП-КГ,

где АН- аэрогенная нагрузка металлом, мкг/сутки;

С - среднесуточная концентрация металла в атмосферном воздухе

мкг/м3;

К-объем вдыхаемого за сутки воздуха, м3 /сут;

КП - коэффициент поглощения металла в легких;

КГ- коэффициент газообмена у детей дошкольного возраста

Объем вдыхаемого воздуха в среднем составляет 20 м / сутки; коэффициент поглощения металлов в легких, по данным разных авторов, колеблется от 0,5 до 0,8 ; коэффициент газообмена для детского населения принимается на уровне 1,9; для дошкольников - 2,1. Последнее объясняется более высокими относительными уровнями вентиляции легких и их кровоснабжением по сравнению со взрослыми. Минутный объем дыхания у детей до 7 лет наиболее высокий (240-290 мл на кг массы), тогда как в более поздние возрастные периоды он значительно снижается и к 50-ти годам составляет всего 115 мл на кг массы.

Ниже приводятся результаты расчетов аэрогенной нагрузки тяжелых металлов на организм детей дошкольного возраста (табл. 4).

Таблица 4

Уровень аэрогенной нагрузки тяжелых металлов на дошкольников г.Алматы (мкг/суткн)

! Металлы ; «Грязная» зона 1 «Чистая» зона

Свинец | 15,96 5,67

Кадмий 6,30 1,89

Цинк 3528,00 808,50

Никель 11,97 2,94

Кобальт 6,30 1,26

С питьевой водой дети получают в сутки не более 2,5 мг цинка, до 70% -90% которого выводится из организма, тогда как другие тяжелые металлы обнаруживались лишь в виде следов. В пищевых продуктах металлы находились в количествах, не превышающих допустимые. По усредненным литературным данным в суточных рационах содержится свинца — не более 310,0 мкг; кадмия -34,0 мкг, цинка - 16,7 мг, никеля - 50,0 мкг. Полученные нами результаты соответствуют приведенным значениям. Исключение составляет лишь отсутствие в пищевых продуктах никеля. Это позволяет дополнить наши исследования литературными данными, разработкой которых мы не занимались, в частности нагрузкой на суточные рационы.

Проведя простое суммирование, с учетом того, что выведение металлов из организма составляет до 90% .получаем суточную реальную нагрузку:

По опытной зоне: По контрольной зоне:

свинец - 46,96 мкг свинец - 36,67 мкг

кадмий -9,71 мкг кадмий - 5,30 мкг

цинк - 5,47 мг цинк - 2.,75 мг

никель - 26,9 мкг никель - 17,94 мкг

кобальт - 6,30 мкг кобальт - 1,26 мкг

Сопоставив вклад различных сред в нагрузку на организм, можно сделать вывод, что основное поступление тяжелых металлов чаще всего приходится на пищевые продукты. Однако, степень опасности для человека одних и тех

же металлов, поступивших в организм различными путями, различается в десятки и сотни раз в разных средах, поскольку они относятся к разным классам опасности и имеют разные ПДК. Наиболее опасными считаются вещества, поступающие с атмосферными аэрозолями, наименее - с водой и пищей. ПДК для свинца воздухе равна 0,0003 мг/м3, самая жесткая для свинца в пище - 0,3 мг/кг.

Исходя из этих соображений, оценку реальной нагрузки следует проводить по каждому средовому объекту раздельно, с учетом возможного биологического эффекта. Простое сопоставление концентраций металлов по каждой среде позволяет сделать вывод в том, что в г.Алматы основную опасность представляет аэрогенная нагрузка на организм тяжелых металлов. Нагрузка тяжелых металлов с пищевыми продуктами не превышает толерантного суточного их поступления, установленного Комитетом ФАО/ВОЗ.

На базе 20 детских дошкольних учреждений из двух зон наблюдения изучено состояние здоровья детей по показателям заболеваемости, физического развития, функционирования основных систем, а также накопления металлов в организме. Установлено, что в зоне повышенной нагрузки тяжелыми металлами заболеваемость детей по обращаемости значительно выше, чем в контроле (165,0 и 105,5 на 100 чел., соответственно). Сведения были взяты как в детских поликлиниках, так и в самих детских дошкольных учреждениях ввиду существенного расхождения в отчетных данных. Получению объективной картины препятствует также плохое ведение в некоторых учреждениях статистической отчетности (отсутствие форм № 85 К за прежние годы, записей из формы № 95 у, неверное определение среднегодовой численности дошкольников и др.). Поэтому часть материала была либо исключена из разработки, либо откорректирована.

В некоторых случаях, ввиду большого разброса вариационных рядов и большой величины ошибки средней арифметической, различия в показателях были статистически недостоверны. Для выяснения истинного положения дел мы использовали комплексный показатель L, предложенный Бнлинкисом В.М. именно для изучения связи заболеваемости детей с загрязнением атмосферного воздуха . Это позволило провести выравнивание показателей и выявить, что в семи случаях из восьми заболеваемость детей в опытной зоне превышала контроль на 33,6 - 118,6%.

Таблица 5

Заболеваемость по обращаемости (на 100 чел.) детей 3-7 лет из различных зон г. Алматы

Годы «Грязная» зона «Чистая» зона

1991 155.Ш0.3 101,9±20,6*

1992 143,9±12,6 155,2±16,6*

1993 159,5±13,6 104,5±32,9

1994 173,4±21,6 87,4±11,4*

1995 178,4±6,3 109,6±12,0*

1996 207,3±43,8 94,8±114,6*

1997 182,0±1б,6 100,6±3,1

1998 120,7±12,9 90,3±0,7

Средняя 165,0±12,8 Ю5,5±4,3*

* различие достоверно (р<0,05)

По параметрам физического развития дети из опытной зоны имели по сравнению с контролем более низкие показатели роста и окружности грудной клетки, но более высокую массу тела. Этническая принадлежность в этик изменениях роли не играла. В «чистом» районе к 1-й степени гармоничности было отнесено 32,8% дошкольников, тогда как в «грязном» - всего 18,5%. Ухудшенное физическое развитие (2-я степень гармоничности) было, соответственно, на уровне 32,5% и 46,8%; 4-й степени (отсталость)-5.8% и 8.1%; 5-й (опережение) - 4,9 и 2,3 %. По 3-й степени гармоничности существенных различий не выявлено (24,0 и 24,4 %).

50 ДО

10 О

_ _

п

:Л 1 1

1 г! хи_

1-я 2-я 3-я 4-я 5-я Степень гармоничности

□ "Чистый" район I "Грязный" район

Рис. 1 Распределение дошкольников из различных зон наблюдения по степени гармоничности развития

В процессе выполнения исследований были разработаны стандарты физического развития для детей дошкольного возраста г.Алматы.

При изучении сердечно-сосудистой систем были установлены более высокие показатели артериального давления при выполнении теста Мартине — Кушелевского у детей из «грязной» зоны, а следовательно, и величины пульсового давления. Ударный и минутный объемы кровообращения, напротив, чаще всего в контрольной группе, оказались несколько выше. При этом указанные различия были более выражены по мере повышения возраста обследуемых детей, а также после дозированной физической нагрузки. Различия в показателях минутного объема кровообращения достигали 0,6 л. Сказанное позволяет- сделать заключение о том, что у дошкольников, проживающих в зоне повышенной нагрузки тяжелыми металлами более выражена напряженность адаптационных механизмов сердечно-сосудистой системы.

При высокой аэрогенной нагрузке на организм наиболее адекватной нозологической формой является система органов дыхания. На примере 740 дошкольников города достоверно показано, что у детей из опытной зоны показатели функций внешнего дыхания достоверно ниже, чем в контроле. Результаты наблюдений представлены в таблице 6.

Таблица 6

Показатели жизненной емкости легких дошкольников из двух зон наблюдения (мл)

Контингент 5 лет 6 лет 7 лет

п М ш а п М т а п М т сг

Мальчики из «чистой» зоны 56 1,283 0,029 0,22 74 1,439 0,024 0,21 53 1,662 0,034 0,25

Мальчики из «грязной» зоны 61 1,205 0,02 0,16 68 1,305 0,031 0,26 73 1,495 0,024 0,21

Девочки из «чистой» зоны 55 1,149 0,022 0,17 70 1,294 0,021 0,18 53 1,473 0,032 0,24

Девочки из «грязной» зоны 67 1,015 0,014 0,12 47 1,194 0,021 0,15 63 1,361 0,025 0,20

Анализ данных таблицы показывает, что по всем возрастно-половым группам показатели жизненной емкости легких в контрольной группе выше, чем в опытной. Однако, эти различия не всегда статистически достоверны, что скорее всего объясняется социальной неоднородностью наблюдаемого контингента. Исключить влияние социального фактора можно путем использования метода «копи-пара», что нами выполнено на той же совокупности дошкольников.

Из приведенных ниже данных видно, что выравнивание социальных факторов приводит к более выраженному различию. Так, ЖЕЛ для мальчиков 7 лет в «чистой» зоне был 1721 мл, в «грязной» - 1563 мл (р<0,05), для девочек, соответственно, 1572 и 1263 мл (р<0,05). Особенно наглядно это видно из рис.2.

□ "Чистая" зона И"Грязная"зона

Мальчики Девочки

Рис. 2 Жизненная емкость легких дошкольников 7 лет

Однако, в настоящее время, как в Казахстане в целом, так и в г. Алматы, в частности, отсутствуют нормативы функций внешнего дыхания для детей дошкольного возраста.

Мы восполнили указанный пробел, разработав нормы ЖЕЛ для детей 57 лет (табл. 7).

Таблица 7

Средине показатели жизненной емкости легких для детей г.Алматы 5-7 лет ( мл)

Возраст Мальчики Девочки

5 лет 1240±130 1120 ±110

6 лет 1410±168 1260±145

7 лет 1660±230 1440±79

Приведенные стандарты значительно превышают показатели у детей из опытного района, но несколько ниже, чем у дошкольников из «чистой» зоны (Р<0,05), что еще раз свидетельствует о негативном влиянии загрязнения окружающей среды. Разработанные стандарты позволяют проводить оценку ЖЕЛ при ежегодных медицинских осмотрах дошкольников города, однако они несут все же ограниченную информацию.

Организм человека представляет собой единое целое и параметры физического развития находятся в гармоничной взаимозависимости. Так, ЖЕЛ ребенка зависит в первую очередь от длины тела, но также от его массы и окружности грудной клетки. Поэтому ЖЕЛ вполне здорового ребенка может не соответствовать стандарту, но находиться в пределах нормы для данного сома-готипа. Поэтому наиболее точные нормативы можно получить только при определении должной жизненной емкости легких (ДЖЕЛ) для конкретного ребенка с учетом других параметров физического развития. Наибольшее значение при этом имеют рост и масса тела.

Используя метод множественной регрессии, мы получили следующие прогностические уравнения для определения ДЖЕЛ у дошкольников 5-7 лет:

Для мальчиков 5 лет:

ДЖЕЛ =- 1,8 + 0,02 бХ| - 0,001х2 Для девочек 5 лет:

ДЖЕЛ = 0,557 + 0,003x1 + 0,008х2 Для мальчиков 6 лет:

ДЖЕЛ = 0,017 + 0,009x1 + 0,0078х2 Для девочек б лет:

ДЖЕЛ = 0,212 + 0,006x1 + 0,009х2 Для мальчиков 7 лет:

ДЖЕЛ = - 0,757 + 0,0165х, + 0,007х2 Для девочек 7 лет:

г

ДЖЕЛ = - 0,257 + 0,011х, -I- 0,004 х2, где X) - рост, см

Х2 - масса тела, кг.

Используя региональные стандарты ЖЕЛ, а также прогностические уравнения регрессии, можно легко определить степень соответствия системы дыхания возрастной норме каждого конкретного дошкольника.

Учитывая возраст обследуемого контингента, мы в своих исследованиях по параметрам иммуного статуса и неспедифической резистентности организма дошкольников применяли наиболее щадящие методы, ввиду чего провели анализы на содержание в слюне детей иммуноглобулина А и лизоцима, а также изучали аутофлору кожи. Такой набор показателей дает более полное представление о резистентности организма, причем в самые ранние сроки. Результаты исследований представлены в табл. 8.

Таблица 8

Содержание иммуноглобулина А в слюне дошкольников различных зон пАлматы (г/л)

Возраст, лет «Грязная» зона «Чистая» зона Р

М±ш М±ш

3 0,50±0,02 0,80±0,07 < 0,001

4 0,53±0,01 0,79±0,04 < 0,001

5 0,48±0,04 0,78±0,09 <0,001

Аналогичные данные получены и при изучении активности лизоцима слюны дошкольников в возрасте 5-7 лет (всего 198 чел.), которые представлены в таблице 9.

Таблица 9

Показатели активности лизоцима слюны дошкольников из разных зон ( %)

Возраст, лет «Грязная» зона «Чистая» зона Р

5 13,7±1,7 17,8±1,7 <0,1

'б 9,2±1,0 26,5±б,2 <0,02

7 11,6±2,0 29,4±6,3 <0,05

5-7 11,5±0.7 24,6±2.4 <0,01

Результаты исследований показали, что параметры иммунного статуса и неспецифической резистентности организма дошкольников из «грязной» зоны значительно снижены по сравнению с контролем. В своих исследованиях мы старались максимально исключить влияния на детей каких-либо побочных факторов, способных исказить результаты эксперимента. В группы наблюдения были отобраны здоровые дети массовых детских садов, отборы проб слюны проводились одномоментно. Поэтому есть все основания считать, что отмеченное снижение защитных сил организма среди детей «опытного» района является результатом воздействия нагрузки тяжелых металлов.

К показателям неспецифической резистентности организма относится также развитие состояния аутофлоры кожных покровов. Чем более ослаблен организм, тем больше колоний аутофлоры развивается на коже человека. Важным показателем является также наличие гемолитических форм микробов. Увеличение их количества свидетельствует об ослаблении защитных сия организма.

Результаты анализов представлены в таблице 10.

Таблица 10

Глубокая аутофлора кожных покровов детей из разных зон г. Алматы

Показатели аутофлоры «Грязная» зона «Чистая» зона Р

Количество выросших колоний 3-1227 5019

.Количество колоний на 1 пробу 390,3 125,4 <0,001

Количество гемолитических форм 2151 11

Количество гемолитических форм на 1 пробу 26,9 0,3 <0,001

Обычно на коже здоровых детей находится немного микробов и на каждом отпечатке вырастает 50-70 колоний, реже - до 80-100. В нашем эксперименте число выросших на одном отпечатке колоний микрофлоры , особенно в

«грязной» зоне, значительно выше. Особенно наглядно видно различие в количестве гемолитических форм микробов в разных зонах наблюдения. В опытном районе они составляют 6,9% от общей микрофлоры, тогда как в контроле всего 0,2%.

Приведенные данные убедительно демонстрируют явное снижение неспецифической резистентности организма детей дошкольного возраста, проживающих в зоне повышенной нагрузки тяжелых металлов. Более того, наблюдается также повышенная общая микробная обсемененность кожи у детей контрольного района. Учитывая, что он не является идеальным контролем ввиду начичия загрязняющих среду тяжелых металлов, можно говорить о снижении иммунобиологической реактивности у дошкольников всего города.

Оценивая ответные реакции организма детей на неблагоприятные экологические воздействия, можно сделать вывод о том, что наиболее ранним и объективным тестом в этом отношении является иммунологическая активность слюны. Она включает определение концентрации секреторного иммуноглобулина А и лизоцима, является щадящей и вполне доступной для проведения практически в любой лаборатории.

В качестве биологического субстрата для изучения накопления тяжелых металлов нами было отобрано 913 проб волос у детей из опытной и контрольной зон наблюдения.

Первоначальные исследования не позволили выявить каких-либо закономерностей в отдельных группах обследованных, за исключением того, что никель и кобальт находились в волосах лишь в качестве следов.

Дело в том, что концентрации металлов в волосах зависят не только от возраста ребенка, но и от длины волос на момент обследования, их пигментации и других факторов. Установить какие-либо возрастные закономерности нам не удалось, поэтому в табл. 11 приводятся лишь усредненные данные для детей 3-5 лет.

Таблица 11

Средние показатели содержания тяжелых металлов в волосах детей дошкольного возраста ( мкг/г)

Зоны наблюдения и критерии оценки РЬ са Хп

«Грязная» зона 24,0+1,6 3,4±0,7 147,3+4,1

«Чистая» зона 1,7±0,3 0,3±0,01 100,8+5,6

Допустимый уровень 8,0 1,0 130,0

Р <0,001 <0,001 <0,001

В гигиене окружающей среды существует еще немало нерешенных вопросов. Одним из них является регламентация тяжелых металлов в биологических субстратах населения, в частности, детского. К сожалению, в отечественной гигиене допустимые и критические уровни металлов в биосубстрагах разработаны лишь для профессиональных групп (свинец в крови, ртуть в моче и т.д.), хотя и они носят лишь рекомендательный характер. Для непрофессионального населения такие регламенты отсутствуют вообще и допустимые уровни металлов в таблице 11 взяты нами из литературных источников. Они не имеют законодательной силы, ко дают возможность судить о степени накопления металлов в организме.

Обращает на себя внимание и другой факт. Кратность различий концентраций свинца и кадмия в волосах у детей из разных зон значительно превышает кратность различий в интенсивности средового загрязнения. По-видимому, в условиях интенсивного загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами происходит активная кумуляция их биологическими объектами. Ревич Б.А. , наблюдавший 10-20-кратное различие в накоплении металлов в волосах у детей вблизи свинцово-кадмиевых производств (относительно контроля), объясняет это активным поглощением металлов растущим организмом. Нами эти явления выявлены в условиях современного непромышленного города.

Учитывая состояние здоровья детей контрольного района, вероятно можно согласиться с предлагаемой биологической ПДК для свинца в волосах на уровне 8,0 мкг/г. Кроме того, по-видимому поглощение организмом свинца из выхлопных газов автомобильного транспорта происходит более интенсивно, чем из других источников. В 1984 г. И.Е. Кунцевич предложил в качестве критического уровня содержания свинца в волосах у детей значение 24,0 мкг/г, что также вполне подтверждается нашими исследованиями. При этом уровне, а он совпадает со средней величиной в наших исследованиях по опытному району, отмечается повышенная заболеваемость детского населения, как было показано выше.

Считается, что фоновая концентрация кадмия в волосах у детей находится на уровне 0,25 мкг/г, т.е. в 4 раза ниже допустимого уровня. В зонах наблюдения этот уровень превышен от незначительного увеличения в контроле, до весьма существенного в опыте.

Концентрация цинка в волосах у дошкольников по отношению к допустимому уровню была незначительной как в контрольной, так и в опытной зонах, а никель и кобальт присутствовали в виде следов.

При учете биологической эквивалентности тяжелых металлов, поступающих в организм различными путями, становится очевидным, что основную опасность для здоровья детей дошкольного возраста представляет ингаляционная нагрузка. Остальные пути возможного поступления металлов в организм (пища, вода, почва, растения) несут настолько незначительный вклад, что ими можно пренебречь, основываясь на изложенном выше материале.

Действительно, ретенция тяжелых металлов, поступивших в организм человека ингаляционным путем, составляет, как минимум 50%, тогда как с водой и пищей - всего 10%. Незначительное поступление металлов в желудочно-кишечный тракт и низкая ретепция приводит к тому что основная их масса выводится из организма. Следовательно, накопление элементов происходит преимущественно за счет аэрогенной нагрузки.

Об этом наглядно свидетельствуют уравнения регрессии, показывающие степень накопления тяжелых металлов в организме в зависимости от их концентрации в атмосфере. В качестве показателя кумуляции металлов в биологических субстратах нами выбраны волосы - наиболее щадящий, но достаточно информативный субстрат, В волосах дошкольников нами обнаружены свинец, кадмий и цинк, тогда как никель и кобальт присутствовали лишь в виде следов.

- Зависимости накопления металлов в волосах от их присутствия в атмосферном воздухе города выражены следующими уравнениями:

у= 4,16 + 21,66x1, где у — содержание свинца в волосах, мкг/г;

Х| — концентрация свинца в атмосферном воздухе, мкг/м3.

Коэффициенты корреляции - 0,82 и детерминации - 66,6. у= 1,71+9,16x1. где у - содержание кадмия в волосах, мкг/г;

X, - концентрация кадмия в атмосферном воздухе, мкг/м3.

Коэффициенты корреляции - 0,73 и детерминации - 53,0. у = 65,74 +0,46 Х1, где у - содержание цинка в волосах, мкг/г;

XI -концентрация цинка в атмосферном воздухе, мкг/м3.

Коэффициенты корреляции - 0,89 и детерминации - 79,1.

Из приведенных уравнений выявляется четкая зависимость между содержанием свинца, кадмия, цинка в атмосфере города и их накоплением в волосах у детей дошкольного возраста как в опытной, так и контрольной зонах. При составлении вариационных рядов для их описания математическими уравнениями в них включены соответствующие данные по обеим зонам. Наибольшая степень связи, как и доля вклада, прослеживается по цинку и свинцу, наименьшая - по кадмию. Это вполне соответствует доле аэрогенной нагрузки па организм детей в условиях города.

Действительно, из трех представленных металлов наибольшая суточная аэрогенная нагрузка приходится на цинк, затем на свинец и лишь потом - на кадмий. Нагрузка никелем и кобальтом по-видимому не отражается на кумуля-

ции этих металлов в биологических субстратах. Более того, степени связи и доли вклада изучаемых металлов в значительной мере отражают биологическую эквивалентность в отношении свинца и цинка. По кадмию такая зависимость выражена в значительно меньшей степени.

Большой интерес представляют причинно-слсдствснные связи между аэрогенной нагрузкой и заболеваемостью детей дошкольного возраста.

Они выражаются следующими уравнениями регрессии:

у = 62,03+ 6,92 РЬ, где у ~ заболеваемость на 100 чел.;

РЬ - суточная аэрогенная нагрузка свинца, мкг/сут.

Коэффициенты корреляции - 0,90 и детерминации - 81,5.

у= 52,36+18,37 Сс1, где Сс1 — суточная аэрогенная нагрузка кадмия, мкг/сут.

Коэффициенты корреляции - 0,91 и детерминации - 83,4.

у= 61,29+0,291п, где 7.п — суточная аэрогенная нагрузка цинка, мкг/сут.

Коэффициенты корреляции - 0,88 и детерминации - 77,7.

у = 59,44+9,005 N1, где № — суточная аэрогенная нагрузка никеля, мкг/сут.

Коэффициенты корреляции - 0,89 и детерминации - 78,9.

у= 64,63+16,079 Со, где Со — суточная аэрогенная нагрузка кобальта, мкг/сут.

Коэффициенты корреляции - 0,87 и детерминации - 75,6.

Из приведенных уравнений регрессии явно следует, что в наибольшей степени заболеваемость детей по обращаемости связана с аэрогенной нагрузкой свинцом и кадмием - металлами 1-го класса опасности. Меньшая связь обнаруживается с цинком, никелем и кобальтом. Также четко эта зависимость видна из уравнения множественной регрессии:

у = 5,04 + 27,15 РЬ + 15,04 С<1 - 0,14 Ъ\ + 9,95 N1

Следовательно, уравнения парной регрессии не носят случайный характер, а отражают объективную закономерность - причинно-следственные связи между аэрогенной нагрузкой тяжелыми металлами и заболеваемостью детей дошкольного возраста.

Как уже было видно из предыдущего материала, основной вклад нагрузки тяжелыми металлами на организм детей дошкольного возраста в условиях г.Алматы несут свинец, кадмий и цинк, тогда как никель и кобальт играют второстепенную роль. Поэтому мы рассчитали также уравнение множественной регрессии, выражающее зависимость заболеваемости детей (на 100 чел.) от

концентрации этих трех металлов (мкг/м3) в атмосфере города. Оно имеет следующий вид:

у = 104,09- 1246,12 РЬ + 49,42С11 + 5,85гп

Это уравнение может быть использовано с целью гигиенического прогноза. Зная концентрации свинца, кадмия и цинка в атмосфере какого-либо района города можно прогнозировать ожидаемую заболеваемость детей дошкольного возраста. Естественно, прогноз этот будет носить несколько условный характер. Он будет объективен лишь при сохранении тех социальных условий, при которых был разработан.

Аналогичные уравнения парной и множественной регрессии были получены для установлении связи между аэрогенной нагрузкой на организм каждого из изучаемых металлов и частью детей (в %), относящихся к 1-й степени гармоничности физического развития. Как видно из уравнений, в данном случае имеет место обратная связь - чем больше нагрузка на организм металлом, тем меньше процент детей 1-й степепи гармоничности: у = -0,15 РЬ +23,64; у = - 0,86 Сё + 25,46; у =■=-0,002 гп +26,09; у = - 0,55 N¡ + 25,98; у=-1,16 Со + 26,21;

у, = 1,8 + 5,4 РЬ + 33,84 С<3 -0,10 Ъъ. - 6,11 №* у2 0,1 + 311,48 РЬ - 57,98 Сс1 -1,20 2п + 2,01 №** *У) - по аэрогенной суточной нагрузке, мкг/сут.

**У2 - по концентрации металлов в воздухе, мкг/ м3. Следует однако отметить, что в этих уравнениях степень связи была выражена значительно меньше, чем в случае заболеваемости. Это объясняется, на наш взгляд, тем, что физическое развитие является менее подвижным показателем здоровья, нежели заболеваемость, а загрязнение атмосферного воздуха -фактор малой интенсивности.

С более лабильными параметрами здоровья, например, с показателями резистентности организма, причинно-следственные связи носили более выраженный характер, однако, в основном с металлами 1-го класса опасности.

Например, связь средней силы (11=0,41) выявлена между аэрогенной нагрузкой свинцом и содержанием иммуноглобулина А в слюне:

у = - 0,21 РЬ + 4,43, где у - содержание иммуноглобулина А, г/л РЬ- аэрогенная нагрузка свинцом, мкг/сут.

С другими металлами связи были более слабыми и уравнение множественной регрессии имеет вид:

у = 0,14- 1,16 РЬ +3,83 Сс1 +1,91 № - 4,46 Со

Обратная связь средней силы выявлена между активностью лизоцима в слюне детей (в %) и нагрузкой всеми тяжелыми металлами (мкг/сут). Коэффициент парной корреляции колебался от - 0,35 до - 0,41, а доля вклада -от 15,4 до 18,5%. Уравнения парной и множественной регрессии имеют вид: у = - 0,62 РЬ + 24,35; у = - 1,31 Сё+ 24,006; у = - 0,003 2п + 24,18; у = - 0,75 М1 + 24,21; у = - 1,45 Со+24,13;

у = - 0,1 + 234,21 РЬ +17,41 Сё- 0,74 7.п - 82,58 №

И, наконец, связь сильной степени установлена между развитием глубокой аутофлоры кожи дегей и аэрогенной нагрузкой тяжелыми металлами. Количество колоний микробов, вырастающих на коже детей площадью одного опечатка, пропорционально количеству тяжелых металлов ( мкг), поступающих в организм за одни сутки (у-)), а также концентрации в атмосферном воздухе (Уз):

у, = 1,87 + 17,01 РЬ + 2,04 Са + 0,05 Ъп - 4,96 Мц у, = - 2,51 +363,10 РЬ - 3,58 С<1 + 0,35 Ъъ + 96,41 №

Из приведенного материала видно, что между ингаляционным поступлением тяжелых металлов в организм детей дошкольного возраста и показателями здоровья существуют причинно-следственные связи, которые установлены методами парной корреляции и множественной регрессии. Однако, сила этих связей, а следовательно и объективность гигиенического прогноза для различных биологических ответов различна. Наиболее выраженные связи установлены между содержанием свинца, кадмия и цинка в атмосферном воздухе и их накоплением в волосах детей, а также между аэрогенной нагрузкой на организм и заболеваемостью по обращаемости. Связь средней силы выявлена между содержанием металлов в атмосфере и неспецифической резистентностью организма, очень слабая - с гармоничностью физического развития.

Таким образом, нами установлены причинно-следственные связи между некоторыми показателями химического состава окружающей среды города Алматы и состоянием здоровья детей дошкольного возраста. Основную нагрузку на организм детей тяжелых металлов вносит загрязнение атмосферного воздуха, главным источником которого является преимущественно автомобильный транспорт.

Показана зависимость между параметрами здоровья, позволяющая прогнозировать его некоторые показатели помимо региональных стандартов.

Разработаны уравнения регрессии, позволяющие осуществлять прогноз здоровья детей. Наиболее объективны математические модели с высоким коэффициентом детерминации - основным показателем их адекватности.

выводы

1. Объекты окружающей среды города Алматы интенсивно загрязняются тяжелыми металлами, в основном, свинцом, цинком и кадмием. Основным источником выброса металлов являются выхлопные газы автомобильного транспорта, сжигание различных видов топлива и пыль от стирания автомобильных покрышек.

2. При оценке нагрузки на организм тяжелых металлов в окружающей среде необходимо учитывать их биологическую эквивалентность в каждом сре-довом объекте.

3. Основной вклад в реальную нагрузку тяжелых металлов на организм дошкольников г. Алматы вносит ингаляционное поступление в организм аэрозолей атмосферного воздуха. Питьевая вода и пищевые продукты играют несущественную роль.

4. В зоне города с высокой нагрузкой тяжелыми металлами выявляются негативные изменения всех показателей здоровья детей дошкольного возраста (заболеваемость, физическое развитие, функциональные, биохимические, медико-химические).

5. Иммунологическая активность слюны, включающая определение концентрации секреторного иммуноглобулина А и лизоцима, является наиболее объективным и доступным тестом донозологической диагностики при изучении влияния экологического неблагополучия на состояние здоровья детей дошкольного возраста.

6. Построены математические модели причинно-следственных связей между нафузкой на организм дошкольников тяжелых металлов и состоянием их здоровья, позволяющие осуществлять долгосрочный гигиенический прогноз.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

На основании результатов проведенных исследований считаем целесообразным рекомендовать проведение следующих мероприятий:

1. В городах Казахстана запрещена продажа этилированного бензина, что контролируется соответствующими органами. Однако, в пригородной зоне г.Алматы размещено множество АЗС, где этот запрет не имеет силы, а бензин стоит дешевле. Поэтому десятки тысяч городских автомашин заправляются за чертой города, не говоря уже о негородском автотранспорте, и указанная профилактическая мера не имеет никакого практического значения. Следует предусмотреть мероприятия по запрету въезда в город автомобилей, заправленных этилированным бензином

2. Санитарной и экологической службам, а также городскому управлению внутренних дел следует усилить контроль за предупреждением сжигания мусора и опавших листьев на территории города.

3. Гидрометеослужбе необходимо возобновить анализы на содержание свинца и начать контроль за наличием кадмия в атмосферном воздухе г.Алматы.

4. При проведении периодических профилактических осмотров организованного детского населения рекомендуется проводить щадящие и информативные методы - показатели содержания иммуноглобулина А и активности лизоцима в слюне, а также широко использовать разработанные нами региональные нормативы здоровья детей дошкольного возраста.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Анализ факторов, влияющих на показатели здоровья детей дошкольного возраста, и их прогностическое значение //Вопросы промышленной токсикологии. - Алматы, 1993 .- С. 152-155 (соавт. Неменко Б.А., Оконешников А.И).

2. Содержание иммуноглобулина А в слюне дошкольников в условиях загрязнения атмосферного воздуха //Медико-социальные аспекты здоровья населения регионов экологического бедствия Казахстана. - Алматы, 1994 .- С. 100-103 (соавт. Неменко Б.А., Садыков К.Б., Сидоренко Р.Ф., Казанцева Г.В., Оспанова Г.К.).

3. Влияние загрязнения атмосферного воздуха на физическое развитие девочек-дошкольниц //Современные проблемы экологии человека в Республике Казахстан,- Алматы, 1995 .-С. 45-48 (соавт. Неменко Б.А., Бердалина P.A.).

4. Накопление тяжелых металлов в волосах дошкольников в условиях крупного города //Современные проблемы эколологии человека в Республике Казахстан.- Алматы, 1995 .-С. 138-141 (соавт. Неменко Б.А., Бердалина P.A.).

5. Средние показатели антропометрии физического развития детей дошкольного возраста г. Алматы. - Алматы, 1995 г. (соавт. Неменко Б.А., Оконешников А.И.,Оспанова Г.К., Сидоренко Р.Ф., Казанцева Г.В., Бердалина P.A., Шакирова Р.К.)

6. Комплексная гигиеническая оценка загрязнения атмосферного воздуха города Алматы //Адаптационная терапия в клинике,- Алматы, 1996 .- С. 59-63 (соавт. Неменко Б.А., Бердалина P.A., Шакирова Р.К.).

7. Анализ зависимостей между сочетанным воздействием средовых факторов и физическим развитием дошкольников //Адаптационная терапия в клинике .- Алматы, 1996 .-С. 56-59 (соавт. Неменко Б.А., Бердалина P.A.).

8. Мониторинг физического развития детского населения в условиях экологического неблагополучия //Здравоохранение Казахстана - Алматы, 1996.-№ 12,- С. 33-35 (соавт. Неменко Б.А., Сидоренко Р.Ф., Казанцева Г.В., Бердалина P.A.

9. Комплексная оценка состояния загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами и здоровья детей дошкольного возраста. //Актуальные вопросы современной медицины (Материалы 3-й международной конференции студентов и молодых ученых). - Бишкек, 1996 г.- 1 с. (соавт. Неменко Б.А., Бердалина P.A.)

10. Методика оценки влияния неблагоприятных факторов различной природы на состояние здоровья детского населения //Методические рекоменда-

ции .- Алматы, 1996,- 25 с. (соавт. Неменко Б.А., Кенесариев У.И., Оконечни-ков А.И., Акынова A.A., Сидоренко Р.Ф., Казанцева Г.В., Оспанова Г.К., Абд-разакова С.У.)

11. Экологическое неблагополучие города Алматы и здоровья детского населения //Клиницист.- Алматы. - 1996.-№3 .- С 72-77. (соавт. Неменко Б.А.)

12. Иммуно-биологические критерии воздействия атмосферных загрязнений на организм дошкольников. Валеология - научная основа охраны здоровья населения //Материалы республиканской научной конференции. 2324.11.94,- Алматы, 1997.- 2 с. (соавт. Неменко Б.А.,Фохридина Л.И.)

13. Влияние средовых и социальных факторов на физическое развитие дошкольников //Актуальные проблемы клинической медицины .- Алматы, 1997 .-С. 309-311. (соавт. Неменко Б.А., Бердалина P.A., Нуркасимова А.Т.)

14. Состояния здоровья детей - критерии качества окружающей среды //Экологические приоритеты в высшем медицинском образовании как платформа устойчивого развития Казахстана в свете Европейского опыта (республиканский семинар).- Алматы, 1997 .-С. 29-31. (соавт. Неменко Б.А., Оспанова Г.К.)

15. Гигиенические нормативы содержания тяжелых металлов, мышьяка и хрома в объектах окружающей среды. 3.02.035-98.- Алматы, 1998 г. 16 с.(соавт. Неменко Б.А., Биржанов М.К., Кошкимбаева К.С., Адимолдаев Э.Б., Жусупов A.A. и др.)

Т ¥ Ж Ы Р Ы М

Мектепке дейшп жастагы балалардьщ денсаулыгына ¡р! к,ал ала р даты ауыр металлдардыц эсер етуше гигиеналык, бара беру (1р1 кдла ретдгде Алматы кдласы).

УВАЖАНОВА АЙГУЛ СТАЛЬ К.ЫЗЫ

Медицина гылымдарыныц кандидаты дэрежесш алу диссертациясы 14.00.07 - Гигиена

Диссертация, 1р1 кдлалар жагдайыпдагы мектепке дейшп жастагы балалардьщ денсаулыгына ауыр металлдардыц эсер етутае гигиеналык, бага беруге арналган. Кдз1рп кдла жагдайындагы ауыр металлдар жуктемссше климатгык,-гсографиялык, срскшслштсрд1 ескере отырып, гигиеналык, бара бермд!.

Мектепке дейшп жастагы балалардьщ денсаулыгына ауыр металлдардыц есер етуше байланысты, ед дурысырак, мвлдмет берет1н корсеткшггер анык,талды жене осындай жагдайда физикалык, дамудьщ кдлыптасуыньщ аудандык, (жергшк'п) ерекшел1ктер1 анык,талды.

Жацадан ецделш жасалган мектепке дейшп жастагы балалардьщ денсаулык, керсетиштершщ аудандык, (жергшкп) нормаларын кдланьщ практикалык, денсаулык, сак,тау органдары, оныд ншнде, санитарлык, кдзмет орындарыньщ крлдануына болады.

«Крршаган орта объект1лершдеп ауыр металлдардыц, мышьяк пен хромныц гигиеналык, нормалары» беютглд! (3.02.035-98).

«Балалар денсаулыгына табигаты эртурл) крлайсыз факторлардыц эсерше бака беру тасидерЬ> деп аталатын эдютемелж усьшыстар ецделш, бекгплдь

SUMMARY

Uvazhanova St. Aigul

Hygienic estimation of the influence of heavy metals on the health of preschoolers in conditions of a big city(on an example of Almaty city).

The dissertation for receiving scientific degree of candidate of sciences (medical)14.00.07. Hygiene

The thesis is dedicated to a problem of a hygienic estimation of the influence of heavy metals on the health preschoolers in conditions of the big city. The hygienic estimation of heavy metals loads in conditions of modern city taking into account the climatic-geographic peculiarities. The most informative parameters of preschooler's health under the influence of heavy metals and regional peculiarities of the formation of physical development in these conditions are determined. The designed regional standards of health parameters for the children of preschool age can be used by the institutions of public health services of city, particularly by the its sanitary service. "The Hygienic standards of the contents of heavy metals, arsenic and chromium in environment objects " (3.02.035-98) have been approved.

The methodological recommendations "The methods of estimation of influencing of the influence of unfavorable factors of the different nature on of the children's health.

kftp 3an. 260 t.IOOiut.