Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Роль факторов среды обитания в формировании рисков для здоровья населения при контаминации продуктов питания

На правах рукописи

ЛЕСЦОВА Наталья Анатольевна

РОЛЬ ФАКТОРОВ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ В ФОРМИРОВАНИИ РИСКОВ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ ПРИ КОНТАМИНАЦИИ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ

14.00.07-Гигиена

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Оренбург-2004

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургская государственная медицинская академия» МЗ РФ

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор

Боев Виктор Михайлович Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор

Цинберг Марк Беньяминович доктор медицинских наук Куксанов Виталий Федорович Ведущая организация: Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова

Защита диссертации состоится 28 декабря 2004 г. в 77 час. на заседании диссертационного Совета Д. 208.066.01 при Оренбургской государственной медицинской академии по адресу: 460014, г. Оренбург, ул. Советская, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Оренбургской государственной медицинской академии

Автореферат разослан Ноября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета,

доктор биологических наук, профессор

Г.Н.Соловых

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Отклонения в содержании химических элементов, вызванные экологическими, профессиональными, климатогео-графическими факторами или заболеваниями приводят к широкому спектру нарушений в состоянии здоровья (Рахманин Ю.А., 1998). Многие научные исследования посвящены данной проблеме, выявлены основные поллютанты и установлено их влияние на состояние здоровья человека (Буштуева К.А., Случанко И.С., 1979; Авалиани С.А. и др., 1996; Боев В.М., 1998). Поскольку основная масса микроэлементов поступает в организм с продуктами питания (Габович Р.Д., Коломийцева М.Г., 1970; Авцын А.П., Жаворонков А.А., 1991; Хотимченко С.А., Тутельян В.А., 2003 и др.), которые в современных условиях не всегда отвечают требованиям полноценности и безопасности, то при проведении гигиенической оценки среды обитания следует оценивать и химический состав пищи. Известно, что определенные нарушения в структуре питания детей даже при отсутствии негативного, влияния техногенных загрязнений, могут быть причиной неблагополучных изменений со стороны здоровья детей, а при их сочетании, способствовать значительному снижению адаптационных возможностей организма и развитию заболеваний (Тутельян В.А., 2002; Сетко Н.П.и соавт., 2003).

В результате накопления металлов в объектах окружающей среды происходит загрязнение всех сред - воды, почвы, воздуха и пищи, большое значение отводится при этом межсредовому переносу элементов. Непосредственными загрязнителями продуктов питания являются вода и почва. Однако, при оценке качества водоисточников, как правило, проводится оценка жидкой фазы и не учитывается твердая фаза (донные отложения), вторичный источник загрязнения водной среды и биоты (Красов-ский Г.Н.,1996). Поскольку почвы Оренбургской области - гетерогенное в геохимическом отношении геопространство (Блохин Е.В. и соавт., 2002), важное значение в разрезе исследуемого региона в связи с изучением элементного состава продуктов питания, приобретает концепция биогеохимических провинций (Сусликов В.Л., 2000).

Представляется важным, провести в Оренбургской области гигиеническую оценку накопления микроэлементов в природных экосистемах, с целью установления характера и особенностей их межсредового перехода на основе выявления источников их происхождения. В связи с этим, провести оценку качества и безопасности продуктов питания местного про-

изводства, а также оценку риска для

I БИБЛИОТЕКА СИ оэ

го поступления контаминантов с пищей и установить приоритетные воздействия, способствующие их формированию.

Перечисленный круг нерешенных вопросов определяет актуальность настоящей работы, которая позволит систематизировать и обобщить результаты наблюдений (2000 - 2003 г.г.) в рамках региональной системы СГМ.

Цель работы - определить источники и уровни контаминации основными микроэлементами продуктов питания местного производства и оценить уровни риска здоровью взрослого и детского населения.

Задачи исследования:

1. Провести идентификацию химических элементов в сточных, водах, почве, твердой и жидкой фазах поверхностного водостока агропромышленного региона.

2. Изучить межсредовое распределение микроэлементов в продукты питания в различных природно - климатических условиях изучаемых регионов области (Центральный, Восточный, Западный).

3. Оценить экспозицию микроэлементов с продуктами питания в популяции взрослого и детского населения.

4. Оценить территориальный риск для здоровья населения при алиментарном поступлении контаминантов с пищей и разработать региональную информационно-прогнозирующую систему для продуктов питания и химических элементов, представляющих опасность для здоровья человека.

Научная новизна. Впервые на основе многосредовой оценки источников поступления МЭ (почва, вода водоемов, донные отложения) в продукты питания, с учетом их межсредового переноса в различных природно-геохимических и антропогенных условиях, была проведена оценка риска для каждого региона Оренбургской области и для основных групп про-"" дуктов питания. Установлен токсический и канцерогенный риск от перо-рального поступления исследуемых элементов с пищей в детской и взрослой популяциях. Определена роль факторов природного и антропогенного происхождения в дисбалансе микроэлементов и рассчитана дозо-вая нагрузка МЭ в каждой группе продуктов по отдельным регионам.

Практическая значимость. Проведенные исследования позволили ЕЫ-явить приоритетные МЭ - маркеры в объектах среды обитания, которые рекомендованы для включения в обязательный список для ведения СГМ почвы, воды поверхностных водоисточников, продуктов питания. Выяв-

лены источники контаминации продуктов питания и территории, имеющие потенциальную опасность в плане загрязнения пищевых продуктов местного производства. Проведена оценка риска от алиментарного поступления, контаминантов с продуктами питания. С учетом вклада приоритетных поллютантов и источников загрязнения разработана информационно-прогнозирующая система для продуктов питания и химических элементов, представляющих опасность для здоровья населения.

Реализация результатов исследования. Материалы научно-

исследовательской работы включены в Государственные доклады Оренбургской области (2002-2003 г.г.), использованы при составлении методических рекомендаций "Организация и проведение социально-гигиенического мониторинга здоровья детского населения урбанизированных и сельских территорий" (Москва, 2003). Результаты работы используются в работе областного и городского Центров Госсанэпиднадзора в г. Оренбурге при проведении предупредительного и текущего санитарно-эпидемиологического надзора, формировании региональных систем СГМ, в учебном процессе на кафедре общей и коммунальной гигиены с экологией человека Оренбургской государственной медицинской академии.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на V Международной научной конференции "Биосфера и человек - проблемы взаимодействия" (Пенза, 2001); в журнале "Гигиена и санитария" на с.71-73 (Москва, 2002); на II межрегиональной научно-практической конференции "Здоровое питание - XXI" (Оренбург, 2003); на российской научно-практической конференции "Актуальные вопросы аллергологии и иммунологии в педиатрии" (Оренбург, 2003); на чтениях, посвященных 65-летию со дня рождения з.д.н. РФ, д.м.н., профессора СВ. Алексеева "Экология человека - медико-социальные проблемы" (Санкт-Петербург, 2003); на Всероссийской научно-практической конференции "Среда обитания и здоровье детского населения" (Оренбург, 2003); на XIV Международном форуме "Медико-экологическая безопасность, реабилитация и социальная защита населения" (Хорватия, 2003); на VII Всероссийском конгрессе "Здоровое питание населения России" (Москва, 2003); на 8-ой республиканской научно-практической конференции с международным участием "Социально - гигиенический мониторинг здоровья населения" (Рязань, 2004); на XV Международном форуме "Медико-экологическая безбпасность, реабилитация и социальная защита населения" (Италия,

2004); на конференции с международным участием "Биоэлементы" (Оренбург, ОГУ, 2004).

По теме диссертации опубликовано 12 научных работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 168 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, глав собственных исследований, заключения и выводов. Диссертация иллюстрирована 42 таблицами и 11 рисунками. Указатель литературы содержит 208 источников, из них 154 работы отечественных и 54 иностранных авторов. Материалы приложения включают документы, подтверждающие практическую значимость работы.

Положения, выносимые на защиту.

1. По уровню контаминации продуктов питания и загрязнению исследуемых сред выделяется Восточный регион.

2. Содержание микроэлементов в продуктах питания по регионам области определяется природно-геохимическими условиями и уровнем техногенной нагрузки.

3. Наибольший вклад в суммарное загрязнение водоемов, почвы и пищевых продуктов вносят медь, свинец, мышьяк, кадмий.

4. Наибольшую приоритетность от контаминации продуктов питания имеет риск здоровья детского населения, приоритетными продуктами являются молочная и плодоовощная продукция.

Содержание диссертации

Во "Введении" обоснована актуальность выбранной темы, определены цель и задачи исследования, раскрыта научная новизна, практическая значимость, сформулированы положения, выносимые на защиту. В первой главе "Обзор литературы" анализируются работы отечественных и иностранных авторов, в которых рассматриваются вопросы комплексной оценки содержания микроэлементов в депонирующих средах, качества и безопасности продуктов питания и оценки риска для здоровья населения в системе СГМ. Материалы научных исследований, изложенные в работах разных авторов, подтверждают важность данного исследования.

Вторая глава -"Объем и методы исследований". Для решения поставленных задач была проведена гигиеническая оценка содержания микроэлементов в исследуемых объектах окружающей среды в Оренбургской

области за 2000-2003 г.г. Проведен анализ данных лабораторного контроля за качеством пищевых продуктов по 8 элементам и нитратам. Отобрано и проанализировано около 5180 проб по основным группам пищевых продуктов местного произвбдства: мясопродукты, молочная продукция (молоко, масло сливочное), хлеб, овощи (картофель, свекла, морковь, капуста поздняя, лук), масло подсолнечное, рыба. Использовался метод атомно-абсорбционной спектрофотометрии, исследование проводилось в соответствии с межгосударственным стандартом ГОСТ 30178-96 "Сырье и продукты пищевые. Атомно-абсорбционный метод определения токсичных элементов" (Минск, 1997г.). Пробоподготовка проводилась в соответствии с ГОСТ 26929-94 "Сырье 'и продукты пищевые. Подготовка проб. Минерализация для определения содержания токсичных элемен-< тов" (Минск, Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации). Оценка полученных результатов проводилась в соответствии с СанПин 42-123-4089-86 "ПДК тяжелых металлов и мышьяка в продовольственном сырье и пищевых продуктах". Оценка уровня загрязнения пищевых продуктов проводилась по методике Доценко В.А. и со-авт. (С-Петербургская гос.мед.академия им. И.И. Мечникова). Определялось соотношение С/МДУ, где - С - средний уровень контаминанта в группе продуктов (мг/кг), берется по 90% процентилю, МДУ- максимально допустимый уровень контаминанта в продукте (мг/кг). Затем производилась суммация отношения С/МДУ всех исследуемых химических загрязнителей в каждой группе продукта по формуле:

С;(свинец)/МДУ(свинец)+С;(нитраты)/МДУ(нитраты)+Сn/МДУn < 1 На основе статистических исследований структуры питания населения области, устанавливающих объем потребления продуктов питания в среднем в год на одного человека, были рассчитаны нормы суточного среднедушевого потребления продуктов питания населением трудоспособного возраста и детьми. Учитывая фактическое суточное потребление основных видов продуктов питания на душу населения в день, и, зная содержание исследуемых элементов в 1 кг этой группы продукта, было рассчитано суточное поступление микроэлементов с каждым видом пищевых продуктов по регионам области.

Исходными данными для расчета дозовых рисков от химических загрязнителей пищевых продуктов послужили результаты анализа выходных форм раздела 4 "Качество и безопасность пищевых продуктов" программного модуля перечня показателей II этапа ведения СГМ за период 2000-2003 г.г. В соответствии с методологией оценки риска U.S.EPA, используя рекомендации Г.Г. Онищенко и соавт. (2002), осуществили оцен-

ку величины токсического риска для здоровья населения Оренбургской области от употребления продуктов питания, содержащих контаминанты для канцерогенных и неканцерогенных веществ. Факторы экспозиции по возрастным группам были приняты с учетом стандартной массы тела и продолжительности воздействия.

При проведении гигиенической оценки жидкой фазы поверхностного водостока, исследовано качество воды открытых водоисточников (р.Урал, р.Сакмара, р.Самара, Ириклинское водохранилище). Отбор проб проводился в соответствии с ГОСТом. Исследовано 3668 проб воды, из них, в Центральном регионе -1227 проб, в Восточном - 1503 пробы, в Западном регионе - 938 проб. Работа осуществлялось в лаборатории областного ЦГСЭН в соответствии с СанПин 4630 - 88, СанПин 2.1.5.980-00, ГН 2.1.5.689 - 98. При оценке соответствия уровней содержания загрязняющих веществ нормируемым значениям использовались: "Обобщенный перечень предельно-допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ для воды рыбохозяйственных водоемов" (Москва, 1990). Проанализировано 15 параметров. В исследуемых водных объектах были обнаружены вещества 1 и 2 классов опасности, характеризующиеся однонаправленным механизмом токсического действия, была определена сумма отношений концентраций каждого из них к соответствующим ПДК. Анализ загрязнения твердой фазы поверхностного водостока проводился по содержанию свинца, ванадия, меди, хрома, ртути, цинка, кобальта, никеля по всей территории области (126 тыс. км). Исследовано 1562 пробы донных отложений, от 138 до 202 проб по каждому веществу. Анализ содержания вышеуказанных металлов проводился в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.5.980 - 00, а также на основе Методических рекомендаций № 5174-90. Съемка проведена в соответствии с методическими руководствами, разработанными во Всероссийском институте разведочной геофизики (ВИРГ, г. Санкт-Петербург).

Проведен анализ содержания в почве исследуемых регионов кобальта, свинца, бора, марганца,-хрома, молибдена, ванадия, меди, цинка и никеля. Определялось валовое содержание указанных элементов в соответствии с Методическими указаниями № 4266-87, а также на основе Методических рекомендаций №5174-90 и ГН 2.1.7.020-94. Проведен анализ 4050 проб почвы (валовое содержание элементов), отобранных в 1996-2001г.г., 80 проб по каждому веществу. В соответствии с ГОСТ отобрано 920 проб для определения содержания подвижных форм металлов (30-80 проб по веществу). Проводилось сравнение содержания металлов в почве

со среднеобластными показателями и с кларком земной коры (по Виноградову А.П.). Рассчитывался суммарный показатель химического загрязнения почвы Кпочва по методике Большакова A.M. и соавт. (1999).

Качественный и количественный состав сточных вод изучался по данным статистической отчетности.

Для установления взаимосвязи содержания элементов в почве, воде поверхностных водоисточников, питьевой воде, донных осадках водоемов и продуктах питания, для определения путей межсредового переноса элементов, был проведен корреляционный анализ. Для ввода и последующей статистической обработки информации созданы базы данных на основе компьютерной программы "ЕР1-ШРО"(версия - 5,0), распространяемой ВОЗ, для статистической обработки также применялась программа "Microsoft Excel 98" и общепринятые методы параметрического, дисперсионного и корреляционного анализа.

В третьей главе "Гигиеническая оценка микроэлементного состава почвы, жидкой и твердой фаз поверхностного водостока, сточных вод" представлены результаты анализа содержания элементов в депонирующих средах в различных регионах Оренбургской области. Установлено, что большое количество загрязняющих веществ, а именно, медь, цинк, железо, нитриты попадают в поверхностные водоисточники со сточными водами. Причем, в Восточном регионе содержание цинка в сточных водах в 7 |раз, а меди - в 2 раза больше, чем в Центральном регионе; в сравнении с Западным регионом, в Восточном меди больше почти в 40 раз, а цинка - в 26 раз. Загрязнение поверхностных вод железом, поступающим со стоками, в Восточном и Центральном регионах в 3 раза выше, чем в Западном. Наибольшее количество нитритов поступает со сточными водами в Центральном регионе (в 2 раза превышает этот показатель в Восточном регионе и в 10 раз - в Западном). Анализ состава сточных вод, поступающих в р. Урал показал, что в динамике с 1998 по 2003 г.г., уровень сульфатов и нитритного азота не превышал установленную норму, а содержание меди в сточных водах снизилось в 2 раза. Однако увеличилось содержание железа, наибольшее значение 0,2 мг/л зарегистрировано в 2003 году. Отмечается также высокий среднегодовой уровень аммонийного азота. Это связано, вероятно, с несоответствием нагрузки и мощности очистных сооружений во всех крупных городах Оренбургской области, с невыполнением предприятиями-загрязнителями норм очистки сточных промышленных вод, с полным отсутствием очистки талых сточных вод в паводковый период.

При анализе воды поверхностных водотоков по общим показателям выявлено высокое содержание нитратов и нитритов в Центральном регионе, в Западном регионе - наибольший уровень жесткости воды и содержания сульфатов, в Восточном регионе - высокий уровень минерализации и хлоридов. Превышение ПДК в процессе исследования проб воды из поверхностных водоисточников было отмечено в Восточном регионе по содержанию железа и кадмия (1,3 ПДК), никеля (1,5 ПДК), а также в Западном регионе по содержанию бора (1,4 ПДК). На уровне ПДК было содержание железа и свинца в Западном регионе, а также - мышьяка в Центральном регионе. В целом, по содержанию микроэлементов в воде водоемов выделяется Восточный регион, где отмечается больший, в сравнении с другими регионами, уровень токсичных элементов, таких как Cd, Л1, О^Ш), Mn, №, здесь же выявляются самые высокие уровни Fe, Си и Zn. В Центральном регионе - самые высокие по области значения As, Mo в воде водоемов. Западный регион, наряду с Восточным, характеризуется высоким уровнем Fe в воде водоемов, а также наибольшим содержанием Са, Mg, F, Pb и В. Наибольшее суммарное загрязнение воды выявлено в Восточном и Западном регионах (Квода - 3,6-3,7), наименьшее - в Центральном регионе (Квода - 2,3). В итоге, по области выявлено опасное загрязнение воды водоемов такими контаминантами, как нитриты, As, Mo (Центральный регион), а также №, Cd (Восточный), В, РЬ (Западный), относящимися к 1-му и 2-му классам опасности.

Анализ микроэлементного состава донных отложений показал, что отмечаются высокие уровни цинка, меди и хрома в Центральном и Западном регионах (р<0,001). Выявлено высокое содержание никеля (р<0,05) в Восточном регионе, кобальта в Центральном (р<0,05) и Западном (р<0,01), ванадия в Центральном (р<0,05) регионе. Донные осадки Восточного и Центрального регионов отличаются высоким уровнем свинца (р<0,001), по содержанию лития выделяется Центральный регион (р<0,01).

Оценка величины антропогенной составляющей, которая характеризует превышение наблюдаемых концентраций над фоновыми, и с кларком почв по Виноградову А.П. (рис.1), показала, что донные отложения водоемов Восточного региона содержат медь, никель и свинец; Центрального - цинк, хром, кобальт, ванадий, литий; Западного региона - цинк, хром, кобальт, литий. Выявлены также природные геохимические аномалии по содержанию ванадия, кобальта, цинка, хрома и меди. Приоритетными для всей области являются цинк, хром и кобальт. Однотипные данные анали-

за элементного состава донных отложений свидетельствуют об аккумуляции МЭ и антропогенном характере происхождения загрязнителей.

I

Ют 8 6 4 2 О

Цинк Медь Никель Хром Кобальт

■ Центральный ■ Восточный □ Западный

Рис. 1. Кратность превышения кларка почв для донных осадков по регионам области.

При исследовании почв проанализировано валовое содержание металлов по регионам области и содержание подвижных форм элементов, способных переходить в почвенный раствор и усваиваться растениями. В итоге, валовое содержание никеля, кобальта, марганца, меди и хрома было достоверно более высоким в почвах Восточного региона. По содержанию молибдена выделяется Центральный регион с высокой достоверностью различий. Оценка суммарного показателя загрязнения почвы выявила наибольшее значение (Кс) в Восточном регионе - 20,2, среднее - в Центральном и наименьшее - в Западном регионе - 13. Суммарное превышение кларка почв (по Виноградову А.П.) составило по Pb, V, №, &, Со, Mn, Zn - в Восточном регионе - 18, в Центральном - 15, в Западном - 10. Выявлен высокий уровень подвижных форм кобальта и никеля в Восточном регионе (р<0,01), подвижных форм цинка (р<0,05) и хрома (р<0,01) в почве Центрального региона. В итоге, в почве Центрального и Восточного регионов выявлено высокое содержание подвижных форм меди, цинка и никеля, а сравнение содержания подвижных форм элементов с кларком показало их значительное снижение (в десятки и сотни раз), только содержание цинка в Центральном регионе было значительно выше кларка.

В четвертой главе "Гигиеническая характеристика продуктов питания" приведены результаты исследования элементного состава пищевых продуктов по регионам области. Выявлено высокое содержание цинка (р<0,01) и мышьяка (р<0,05) в мясопродуктах Центрального регио-

на, меди в масле сливочном в Западном регионе (р<0,05), также высокое содержание мышьяка в мясопродуктах и рыбе, свинца в овощах в Восточном регионе (р<0,05). Отмечается высокое содержание свинца в молоке Западного региона (р<0,001) и кадмия в молоке Восточного региона (р<0,05). В итоге, выявлено наибольшее загрязнение мясопродуктов Восточного региона, молочных продуктов Западного региона, хлебопродуктов во всех регионах области.

В целом, в исследуемых регионах содержание меди и цинка во всех группах продуктов в пределах гигиенических нормативов, тогда как уровни токсичных элементов, имеют существенные различия между регионами. На уровне ПДК содержание кадмия в молочной продукции и выше ПДК в хлебопродуктах в Восточном регионе, в Западном регионе уровень свинца в молочной продукции в 2 раза превышает ПДК, почти в 1,5 раза выше ПДК уровень кадмия в хлебопродуктах. Выявлены высокие уровни содержания мышьяка в рыбе в Центральном и Восточном регионах. Превышения ПДК по содержанию нитратов в плодоовощной продукции не выявлено, наибольшие значения отмечались в овощах Центрального региона.

Сравнительный анализ химического состава продуктов питания (мясо, молоко, мука, хлеб, овощи), произведенных на территориях с разным уровнем антропогенной нагрузки -I - Новоорский район (Восточный регион) и II - Новосергиевский (Центральный регион), показал, что концентрации токсичных элементов в мясе, молоке и муке во II районе, удаленном от промышленных предприятий, от территориальных границ области й в меньшей степени подвергающемся трансграничным переносам, превышали значения, установленные в I районе, расположенном в непосредственной близости от Орско-Халиловского металлургического комбината. В качестве приоритетного токсиканта в обеих районах был выявлен кадмий.

-Оценка контаминации продуктов питания по методике Доценко В.А. (2002) показала, что наибольшая суммарная нагрузка Си, /и, Щ, РЬ, Л8, Сё на всю группу продуктового набора отмечается в Восточном регионе (рис.2), суммарная нагрузка МЭ и нитратами - в Центральном регионе -11 мг/кг/сут., в Восточном — 14,2 мг/кг/сут., в Западном - 12,2 мг/кг/сут. Установлено, что потенциальный риск для здоровья взрослого населения трудоспособного возраста представляют молочная (1 ранг в Центральном и Западном регионах) и плодоовощная продукция (1 ранг в Восточном регионе)7в несколькоменыпей степени - хлебопродукты (3 ранг). Во всех регионах области наибольший потенциальный риск для здоровья детей представляют молочный продукты (1 ранг) и плодоовощная продукция (2 ранг), причем степени риска во всех регионах распределились одинаково.

Рис. 2. Суммарная нагрузка исследуемыми элементами продуктов питания по регионам области (мг/кг).

Расчет суточного поступления элементов с продуктами питания показал, что в Центральном регионе больше всего меди поступает у взрослых трудоспособного возраста с хлебопродуктами (42 % от всего суточного поступления элемента), у детей - с овощами (31,2 %). Цинк преимущественно поступает у обеих категорий населения с молочными продуктами и маслом сливочным (30 % - у взрослых и 42 % - у детей). Токсичные элементы и у взрослых и у детей поступают, в основном, с двумя группами продуктов: с молокопродуктами - свинец (35 % у взрослых и 47 % у детей) и мышьяк (почти 31 % у взрослых и 54 % у детей), с овощами -кадмий (61,6 % у взрослых и почти 65 % у детей) и ртуть (49 % у взрослых и 55 % у детей). Кроме того, что у взрослых отмечается высокое поступление мышьяка с молочными продуктами, в том же количестве мышьяк поступает с рыбой, что составляет в сумме 73,5 % от всего суточного поступления элемента. Похожая ситуация отмечается у взрослых и с поступлением свинца. Свинец поступает с молочными продуктами и

овощами в равновысоких количествах, что в сумме составляет 70 %._

В Восточном регионе и у детей и у взрослых максимальное поступление меди происходит с овощами (42 % у взрослых и 45,5 % у детей), а цинка - у взрослых с хлебопродуктами (42 %), у детей - с молочными продуктами (32,6%). Суточное поступление токсичных элементов распределилось следующим образом: свинец в обеих группах населения поступает преимущественно с овощами (у взрослых - 46,6 % и у детей 34,2 %), ртуть - с мясопродуктами, мышьяк - с рыбопродуктами (около 90 % и у взрослых и у детей), а кадмий - у детей - с молочными продуктами (43%), у взрослых - с хлебопродуктами (54,5 %).

Ртуть . Мышьяк

Рис 3. Суточное поступление элементов с продуктами питания (мг/кг/сут.).

В Западном регионе наибольшее количество меди (40,6 %) и цинка (32,5 %) у взрослого населения поступает с хлебопродуктами, у детей - медь поступает преимущественно с овощами (33,6 %), а цинк - с молочными продуктами (42%). Токсичные элементы поступают в организм взрослых и детей с разными группами продуктов: свинец - с молочными продуктами (почти 83 % у взрослых и 91 % у детей), кадмий - с хлебопродуктами (65,6 % у взрослых и 52 % у детей), ртуть - с рыбопродуктами (68 % у взрослых и 55 % у детей), мышьяк - у детей поступает преимущественно с молочными продуктами (40 %), у взрослых - с овощами (порядка 40%).

Далее была проведена сравнительная оценка суточного поступления элементов с продуктами питания по регионам (рис.3). Суточное поступление меди и пинка с продуктами питания во всех регионах у детского и взрослого населения имело незначительные различия. Однако, наибольшее, в сравнении с другими регионами, поступление меди у взрослых и у детей отмечается в Восточном регионе.

При оценке суточного поступления РЬ с продуктами питания установлен наибольший уровень поступления в детской популяции, в сравнении с взрослыми трудоспособного возраста во всех исследуемых регионах. Причем, отмечается высокий уровень поступления РЬЬ с молочными продуктами. Поскольку в структуре питания детей преобладают молочные продукты, а именно в молочной продукции (молоко и масло сливочное) отмечается наибольшее содержание РЬ, этим и объясняется сложившаяся ситуация, и дети могут получать пероральную нагрузку свинцом с молочными продуктами при искусственном вскармливании до года и в более старшем возрасте.

Наибольшее суточное поступление кадмия отмечается в Восточном и Западном регионах, у взрослых в большей степени, чем удетей. Однако, в сравнении с другими регионами, в детской популяции в Восточном регионе суточное поступление кадмия самое высокое в области. По суточному поступлению ртути выделяется Центральный регион, кроме того, здесь отмечается наибольшее поступление ртути с пищей в детской популяции. Мышьяк поступает преимущественно с-ры-бопродуктами в Центральном и Восточном регионах, а кадмий - с молочными продуктами, с хлебопродуктами и овощами.

Ранжирование территорий по содержанию исследуемых элементов в продуктах питания (>ПДК) показало, что по молочной продукции наибольшее число проб с превышением ПДК отмечалось по меди - в Центральном (Октябрьский, Новосергиевский районы) и Западном (Абдулинский, Бугурусланский районы) регионах, по свинцу - в Западном (Пономаревский) и Восточном (Домбаровский район) регионах.

Превышение ПДК в мясопродуктах отмечалось по содержанию мышьяка (Восточный регион, Адамовский район), в хлебопродуктах - по содержанию свинца и кадмия - в Восточном регионе (г. Новоорск, Квар-кенский район), по кадмию - в Западном (Абдулинский, Асекеевский районы). В рыбопродукции отмечалось превышение ПДК по мышьяку в Центральном (Новосергиевский район) и Восточном (г.Кувандык) регионе.

В пятой главе « Характеристика особенностей межсредового переноса МЭ и оценка риска от алиментарного поступления элементов с пищей» с целью выявления взаимосвязи МЭ и их перехода по пищевым цепям, был проведен корреляционный анализ. Были выбраны медь и цинк, встречающиеся во всех исследуемых средах, а также свинец как приоритетный загрязнитель. По среднеобластным показателям, устанавливающим корреляционные зависимости между средами и продуктами питания, выявлено, что самая сильная обратная связь выявлена между донными осадками водоемов и продуктами питания по свинцу(г = - 0,9). Сильная обратная связь по содержанию свинца в почве и воде водоемов (г = - 0,96) свидетельствует о высокой комплексообразующей способности свинца и прочной его фиксации в почве. Причем, средняя обратная связь между водой водоемов и донными осадками (г = - 0,56) свидетельствует, вероятно, об отсутствии миграции свинца из воды в донные отложения, что подтверждается литературными данными о низком содержании подвижных форм свинца в водной среде. Во всех исследуемых регионах отмечается сильная прямая связь по содержанию свинца в почве и продуктах питания (г = 0,45 - 0,6). Установлена средняя прямая зависимость между содержанием меди в почве и продуктах питания в Центральном регионе (г = 0,59) и по среднеобластным данным (г = 0,8). По содержанию цинка во всех регионах отмечаются средние и сильные обратные связи между донными отложениями и продуктами питания, что, вероятно, связано с прочной фиксацией цинка в твердой фазе поверхностного водостока и чрезвычайно низким содержанием мобильных форм цинка в водной среде.

Поскольку исследование выполнено в системе СГМ, были проведены расчет и оценка токсических рисков для здоровья детей и населения трудоспособного возраста различных регионов области. Наибольшие значения неканцерогенного риска (рис.4) отмечаются от поступления меди с молочной продукцией во всех исследуемых регионах у детского населения, причем, в Центральном и Западном регионах отмечаются максимальные и равные значения риска.

- ОМедь ИЦин! 1ЭРтуть

Западный

1 - Мясопродукты; 2— Молоко и молокопродукты; 3 - Хлебопродукты; 4 - Овощи; 5 - Масло растительное; 6 - Рыбопродукты.

Рис 4. Значения неканцерогенных рисков от поступления элементов с продуктами питания.

Центральный

\ I II 1 £ II II II

Восточный

ЭС »и иен ■Калмкй ОМ ы ш ь<к

Западный

1 - Мясопродукты; 2 - Молоко и молокопродукты; 3 - Хлебопродукты; 4 - Овощи; 5 - Масло растительное; 6 - Рыбопродукты

Рис 5. Значения канцерогенных рисков от поступления элементов с продуктами питания.

В Восточном и Западном регионе выявлен риск от поступления меди с овощами. В Западном регионе в рыбопродукции определялись следовые значения Сё и РЬ, а содержание Аз равно нулю, в связи с чем, не удалось определить уровни канцерогенных рисков. Во всех регионах выявлены средние канцерогенные риски (рис.5), от поступления мышьяка с пищевыми продуктами: в Западном и Восточном регионах - по 3-ем группам продуктов, в Центральном - по 5-ти группам продуктов. Средний канцерогеннный риск от поступления кадмия отмечается в Центральном регионе - в 2-х группах продуктов, в Западном и Восточном регионах - в 3-ех группах продуктов.

При сравнении рассчитанных токсических рисков с МКЪз - приемлемыми рисками для здоровья, основанными на неканцерогенных эффектах при пероральном пути поступления в организм человека, рассчитанными Агентством по токсическим веществам и системному реестру заболеваний США (АТББЯ), во всех регионах выявлены риски от поступления меди с молоком, хлебопродуктами и овощами, цинка - с молоком у детей в Центральном и Восточном регионах, а также с овощами у детей в Центральном регионе и с хлебопродуктами у детей - в Восточном регионе. Высокие значения рисков отмечаются от поступления ртути со всеми продуктами, кроме масла растительного в Центральном регионе и с мясопродуктами - в Восточном регионе. В Западном регионе высокие риски отмечаются от поступления цинка с молочными продуктами у детей и ртути - со всеми продуктами, кроме овощей.

Далее были рассчитаны суммарные значения индивидуальных неканцерогенных и канцерогенных рисков при поступлении Си, 7п, И§, РЬ, Сё Аз с основными группами продуктов по регионам (таблица 1). Высокую приоритетность риска имеет поступление исследуемых элементов с молочными продуктами и овощами у детей во всех регионах. Наибольшие значения рисков в Западном (молочная продукция), а также в Центральном и Восточном регионах (овощи). Наиболее высокие уровни канцерогенного риска отмечаются во всех регионах в молочной и хлебопро-дукции, в растительном масле в Западном регионе и рыбе в Восточном регионе.

В результате проведенного исследования, были выявлены особенности микроэлементного состава продуктов питания и связанные с ними риски развития нарушений в состоянии здоровья среди взрослой и детской . популяции, что позволяет определить региональные медико-профилактические мероприятия.

Таблица 1.

Суммарные значения индивидуальных неканцерогенных и канцерогенных рисков при поступлении элементов с продуктами питания по регионам

Группы продуктов Центральный регион Восточный регион Западный регион

неканцерогенный канцерогенный некан-церог. канцерогенный некан-церог. канцерогенный

Мясо взросл. 0,0138 0,35* 10"* 0,014 0,58*10"" 0,0117 0,1*10"'

дети 0,0503 0,28*10"* 0,055 0,126*10"' 0,0467 0,9*10""

Молоко взросл. 0,16 0,38*10"' 0,136 0,15*10"' 0,176 0,14*10"'

дети 1,87 0,5*10"' 1,45 0,2*10"' 2,048 0,24*10"

Хлеб взросл 0,2 0,18*10"' 0,26 0,3*10"' 0,248 0,4*10"

дети 0,46 0,1*10"' 0,5 0,2*10" 0,497 0,23*10"

Овощи взросл 0,3 0,1*10"' 0,35 0,8*10-" 0,238 0,75*10""

дети 1,55 0,99*10"4 1.8 0,78*10"" 1,26 0,74*10""

Масло растит. взросл. 0,17*10"' 0,25*10"' 0,0001 0,4*1<Г* 0,2*10"' 0,19*10"

дети 0,003 0,17*10"' 0,0003 0,2*10-" 0,8*10"' 0.13М0"

Рыба взросл. 0,005 0,38'Ю-4 0,002 0,9*10"' 0,007 0

дети ! 0,015 0,3'Ю-4 0,003 0,68*10"' 0,02 0

Выводы

1. Наибольшее количество элементов ^п, Си, Fe) содержится в сточных водах Восточного региона, где также отмечается наибольшее суммарное загрязнение воды водоемов, приоритетными являются Fe, Cd и №, а также больший, в сравнении с другими регионами, уровень А1, Сг(Ш), Мп, Си и Zn, что указывает на антропогенное происхождение загрязнений. Однотипный характер загрязнения сточных вод и воды водоемов (нитраты и нитриты) Центрального региона также свидетельствует об антропогенном загрязнении. В Западном регионе в воде

водоемов, наряду с Восточным, высокий уровень Бе, а также Са, Mg, Б,РЬи В.

2. Донные отложения поверхностных водотоков Восточного региона содержат N1, РЬ и Си; Центрального и Западного регионов - /и, Сг, Со, V, Ы. Однотипный характер накопления элементов в донных осадках свидетельствует об аккумуляции их в твердой фазе поверхностного водостока, вследствие чего, донные отложения могут служить источником вторичного загрязнения водоемов, а также использоваться в системе СГМ в качестве маркера антропогенного загрязнения.

3. Почва Восточного региона характеризуется наибольшим уровнем загрязнения, здесь достоверно выше валовое содержание N1, Со, Мп, Си и Сг, В, а также достоверно выше содержание подвижных форм N1 и Со, что свидетельствует о сформировавшейся техногенной биогеохимической провинции. В Центральном регионе достоверно выше содержание /и и Сг, причем содержание /и значительно выше кларка земной коры, что носит антропогенный характер.

4. Анализ химического состава продуктов питания выявил высокие уровни кадмия в молочной продукции и хлебопродуктах Восточного региона. В Западном регионе в 2 раза превышает ПДК уровень свинца в молочной продукции, высокое содержание кадмия в хлебопродуктах. Отмечаются высокие уровни мышьяка в рыбопродуктах Центрального и Восточного регионов. Наибольший уровень нитратов в овощах в Центральном регионе.

5. По результатам расчета суточного перорального поступления МЭ с пищей выявлено, что свинец во всех регионах преимущественно поступает с молочной продукцией, мышьяк - с рыбопродукцией, а кадмий - с молочной продукцией, хлебом и овощами.

6. Наибольшая нагрузка исследуемыми контаминантами (МЭ и нитраты) установлена в исследуемой группе продуктового набора Восточного региона, средняя - в Западном и наименьшая - в Центральном регионе. Риск для здоровья взрослого и детского населения представляют во всех регионах молочная и плодоовощная продукция.

7. В совокупности факторов, определяющих элементный состав продуктов питания, ведущее значение имеют почва и вода. Наиболее значимая корреляционная связь выявлена по содержанию свинца в почве и продуктах питания (г =0,9), что указывает на необходимость мониторинга свинца в системе СГМ.

8. Расчет индивидуального неканцерогенного риска выявил наибольшую приоритетность риска при поступлении меди с молочной продукцией у

детей во всех регионах, а в Восточном и Западном - также с овощами у детей. Во всех регионах установлен средний канцерогенный риск при поступлении мышьяка с пищей (в Центральном регионе - по 5-ти группам продуктов, в Западном и Восточном - по 3-ем группам продуктов).

9. Выявлена высокая приоритетность суммарного риска при поступлении Си, Тп, И§, РЬ, Л и Сё с молочными продуктами в Западном регионе и с овощами (Центральный и Восточный регионы) в детской популяции.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Верещагин Н.Н. Региональные особенности микроэлементного состава пищевых продуктов Оренбуржья / Н.Н. Верещагин, Н.А. Лесцова., Т.М. Макарова, Г.В. Сизова, В.М. Боев В.М. /Материалы V Международной науч. конф. "Биосфера и человек - проблемы взаимодействия". -Пенза,-2001.-С.47-48.

2. Боев В.М. Гигиеническая оценка содержания микроэлементов в питьевой воде и продуктах питания в системе социально-гигиенического мониторинга. / В.М. Боев, Н.А. Лесцова, Н.М Амерзянова, Т.М. Макарова, Г.В. Сизова, А.Г. Сетко, В.В. Утенин / Гигиена и санитария. -2002.-№5.-С.71-73.

3. Верещагин Н.Н. Мониторинг железа в продуктах питания в Оренбургской области. / Н.Н. Верещагин, НА Лесцова, В.М. Боев, Г.В. Сиизсва / Материалы Второй межрегиональной науч.-практич. конф. "Здоровое питание - XXI. Проблемы рационального питания и использования биологически активных добавок к пище в практическом здравоохранении". - Оренбург. - 2003. - С.69 -71.

4. Боев В.М. Оценка содержания нитратов в продуктах питания в системе социально-гигиенического мониторинга. / В.М. Боев, Н.А Лесцова, Т.М. Макарова / Там же. - С. 71-73.

5. Верещагин Н.Н К вопросу о мониторинге почвы в Оренбургской области. /Н.Н. Верещагин, Н.А Лесцова, В.М. Боев / Материалы Всероссийской науч.-практ. конф. "Среда обитания и здоровье детского населения". - Оренбург. - 2003. - С.62-63.

6. Боев В.М. Почва как среда обитания в системе социально-гигиенического мониторинга. /В.М. Боев, Н.А. Лесцова, Н.Н. Верещагин, С.А. Кузьмин /Материалы чтений, посвященных 65-летию со дня рождения з.д.н. РФ, д.м.н., профессора Алексеева СВ. "Экология чело-

века - медико-социальные проблемы". - Санкт-Петербург. - 2003. -С.69-70.

7. Боев В.М. Гигиеническая оценка качества продуктов питания и питьевой воды в системе социально-гигиенического мониторинга./ В.М Боев, Н.А. Лесцова, Н.Н. Верещагин, А.В. Ильюшенков, Е.Л. Борщук /XIV Международный форум "Медико-экологическая безопасность, реабилитация и социальная защита населения". - Хорватия. - 2003. -С.172-176.

8. Боев В.М. Содержание ксенобиотиков-аллергенов в почве промыш-ленно-развитых городов Оренбургской области. /В.М. Боев, НА Лесцова, В.Н. Аверьянов /Материалы Российской науч.-практ. конф. "Актуальные вопросы аллергологии и иммунологии в педиатрии". - Оренбург. - 2003. - С.44-45.

9. Боев В.М. Мониторинг эссенциальных микроэлементов в почве и пищевых продуктах в Оренбургской области. /В.М. Боев, Н.А Лесцова / Материалы VII Всероссийского конгресса "Политика здорового питания в России". - 2003. - С. 75-76.

10. Лесцова Н.А. Донные осадки водоемов как индикатор загрязнения поверхностных водоисточников и почвы. /Н.А Лесцова, В.М. Боев, А.Ф. Муртазина / Материалы восьмой Республиканской науч.- практ. конф. с международным участием "Социально-гигиенический мониторинг здоровья населения". - Рязань. - 2004. - С. 361-362.

11. Верещагин Н.Н. Состояние почвы как показателя качества среды обитания в Оренбургской области по данным социально-гигиенического мониторинга. / Н.Н. Верещагин, Н.А Лесцова, А.В. Ильюшенков, А.А. Васильев, Л.А Перминова /XV Международный симпозиум "Медико-экологическая безопасность, реабилитация и социальная защита населения". - Италия. - 2004. - С.170 -173.

12. Верещагин Н.Н. Содержание свинца, кадмия, мышьяка и ртути в продуктах питания Оренбургской области. /Н.Н. Верещагин, Н.А Лесцова, В.М.Боев, Т.М. Макарова, Г.В. Сизова /Материалы I Международной науч.- практ. конф. "Биоэлементы". - 2004. - С.256-258.

Список сокращений

СГМ - социально-гигиенический мониторинг

МЭ - микроэлементы

Си-медь Мо- молибден As-мышьяк Мп-марганец

Zn-цинк А1-алюминий Cd- кадмий Ni-никель

Hg-ртуть Fe-железо Pb-свинец Сг-хром

Ц24598

Лесцова Наталья Анатольевна

Роль факторов среды обитания в формировании рисков здоровья населения при контаминации продуктов питания

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Оригинал-макет изготовлен с помощью текстового редактора Microsoft Word 2000 for Windows. Подписано в печать 28.10.2004. Формат А4. ЗАО "Штрих". Усл. печать - 1п.л. Тираж 100 экз.

Отклонения в содержании химических элементов, вызванные экологическими, профессиональными, климатогеографическими факторами или заболеваниями, приводят к широкому спектру нарушений в состоянии здоровья (Рахманин Ю.А.,1998). Многие научные исследования посвящены данной проблеме, выявлены основные поллютанты и установлено их влияние на состояние здоровья человека (Буштуева К.А., Случанко И.С., 1979; Авалиани С.А. и др., 1996; Боев В.М., 1998).

Поскольку основная масса микроэлементов поступает в организм с продуктами питания (Габович Р.Д., Коломийцева М.Г., 1970; Авцын А.П., Жаворонков А.А., 1991; Хотимченко С.А., Тутельян В.А., 2003 и др.), которые в современных условиях не всегда отвечают требованиям полноценности и безопасности, то при проведении гигиенической оценки среды обитания следует оценивать и химический состав пищи. Известно, что определенные нарушения в структуре питания детей даже при отсутствии негативного влияния техногенных загрязнений могут быть причиной неблагополучных изменений со стороны здоровья детей, а при их сочетании способствовать значительному снижению адаптационных возможностей организма и развитию заболеваний (Тутельян В.А., 2002; Сетко Н.П. и со-авт., 2003).

В результате накопления металлов в объектах окружающей среды происходит загрязнение всех сред - воды, почвы, воздуха и пищи, большое значение отводится при этом межсредовому переносу элементов. Непосредственными загрязнителями продуктов питания являются вода и почва. Однако, при оценке качества водоисточников, как правило, проводится оценка жидкой фазы и не учитывается твердая фаза (донные отложения), вторичный источник загрязнения водной среды и биоты (Красовский Г.Н.,1996). Кроме того, в Оренбургской области ежегодно регистрируется не менее 1,8 млн м3 сточных вод, десятая часть которых неочищенная (В.М. Боев, С.И.Красиков и др.,2003), которые загрязняют почву и поверхностные водотоки.

Поскольку почвы Оренбургской области - гетерогенное в геохимическом отношении геопространство (Блохин Е.В. и соавт., 2002), важное значение в разрезе исследуемого региона в связи с изучением элементного состава продуктов питания, приобретает концепция биогеохимических провинций (Сусликов, 2000).

Представляется важным, провести в Оренбургской области гигиеническую оценку накопления микроэлементов в природных экосистемах, с целью установления характера и особенностей их межсредового перехода на основе выявления источников их происхождения. В связи с этим, провести оценку качества и безопасности продуктов питания местного производства, а также оценку риска для здоровья населения от алиментарного поступления контаминантов с пищей и установить приоритетные воздействия, способствующие их формированию.

Перечисленный круг нерешенных вопросов определяет актуальность настоящей работы, которая позволит систематизировать и обобщить результаты наблюдений (2000 - 2003 г.г.) в рамках региональной системы СГМ.

Цель работы — определить источники и уровни контаминации основными микроэлементами продуктов питания местного производства и оценить уровни риска здоровью взрослого и детского населения.

Задачи исследования:

1. Провести идентификацию химических элементов в сточных водах, почве, твердой и жидкой фазах поверхностного водостока агропромышленного региона.

2. Изучить межсредовое распределение микроэлементов в продуктах питания в различных природно-геохимических условиях изучаемых регионов области (Центральный, Восточный, Заладный).

3. Оценить экспозицию микроэлементов с продуктами питания в популяции взрослого и детского населения.

4. Оценить территориальный риск для здоровья населения при алиментарном поступлении контаминантов и разработать региональную информационно-прогнозирующую систему для продуктов питания и химических элементов, представляющих опасность для здоровья человека.

Научная новизна. Впервые на основе многосредовой оценки источников поступления МЭ (почва, вода водоемов, донные отложения) в продукты питания, с учетом их межсредового переноса в различных природно-геохимических и антропогенных условиях, была проведена оценка риска для каждого региона Оренбургской области и для основных групп продуктов питания. Установлен токсический и канцерогенный риск от перораль-ного поступления исследуемых элементов с пищей в детской и взрослой популяциях. Определена роль факторов природного и антропогенного происхождения в дисбалансе микроэлементов и рассчитана дозовая нагрузка МЭ в каждой группе продуктов по отдельным регионам.

Практическая значимость. Проведенные исследования позволили выявить приоритетные МЭ - маркеры в объектах среды обитания, которые рекомендованы для включения в обязательный список для ведения СГМ почвы, воды поверхностных водоисточников, продуктов питания. Выявлерекомендованы для включения в обязательный список для ведения СГМ почвы, воды поверхностных водоисточников, продуктов питания. Выявлены источники контаминации продуктов питания и территории, имеющие потенциальную опасность в плане загрязнения пищевых продуктов местного производства. Проведена оценка риска от алиментарного поступления контаминантов. С учетом вклада приоритетных поллютантов и источников загрязнения разработана региональная информационно-прогнозирующая система для продуктов питания и химических элементов, представляющих опасность для здоровья населения.

Реализация результатов исследования. Материалы научно-исследовательской работы включены в Государственные доклады Оренбургской области (2002-2003 г.г.), используются в работе комитета по природоохранной деятельности и мониторингу окружающей среды Администрации Оренбургской области при проведении инспекционных проверок объектов промышленности и сельского хозяйства. Результаты исследования используются в работе областного и городского Центров Госсанэпиднадзора в г. Оренбурге при проведении предупредительного и текущего санитарно-эпидемиологического надзора, формировании региональных систем СГМ, в учебном процессе на кафедре общей и коммунальной гигиены с экологией человека Оренбургской государственной медицинской академии.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на V Международной научной конференции "Биосфера и человек - проблемы взаимодействия" (Пенза, 2001); на II межрегиональной научно-практической конференции "Здоровое питание - XXI" (Оренбург, 2003); на российской научно-практической конференции "Актуальные вопросы

Среда обитания и здоровье детского населения" (Оренбург, 2003); на XIV Международном форуме "Медико-экологическая безопасность, реабилитация и социальная защита населения" (Хорватия, 2003); на VII Всероссийском конгрессе "Здоровое питание населения России" (Москва, 2003); на 8-ой республиканской научно-практической конференции с международным участием "Социально - гигиенический мониторинг здоровья населения" (Рязань, 2004); на XV Международном форуме "Медико-экологическая безопасность, реабилитация и социальная защита населения" (Италия, 2004); на конференции с международным участием "Биоэлементы" (Оренбург, ОГУ, 2004). По теме диссертации опубликовано 12 научных работ.

Положения, выносимые на защиту:

1. По уровню контаминации продуктов питания и загрязнению исследуемых сред выделяется Восточный регион.

2. Содержание микроэлементов в продуктах питания по регионам области определяется природно-геохимическими условиями и уровнем техногенной нагрузки.

3. Наибольший вклад в суммарное загрязнение водоемов, почвы и пищевых продуктов вносят медь, свинец, мышьяк, кадмий.

4. Наибольшую приоритетность от контаминации продуктов питания имеет риск здоровья детского населения, приоритетными продуктами являются молочная и плодоовощная продукция.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 157 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, глав собственных исследований, заключения и выводов. Диссертация иллюстрирована 32 таблицами и 12 рисунками. Указатель литературы содержит 208 источников, из них 150 работ отечественных и 58 иностранных авто

ВЫВОДЫ

1. Наибольшее количество элементов (Zn, Си, Fe) содержится в сточных водах Восточного региона, где также отмечается наибольшее суммарное загрязнение воды водоемов, приоритетными являются Fe, Cd и Ni, а также больший, в сравнении с другими регионами, уровень Al, Cr(III), Мп, Си и Zn, что указывает на антропогенное происхождение загрязнений. Однотипный характер загрязнения сточных вод и воды водоемов (нитраты и нитриты) Центрального региона также свидетельствует об антропогенном загрязнении. В Западном регионе в воде водоемов, наряду с Восточным, высокий уровень Fe, а также Са, Mg, F, Pb и В.

2. Донные отложения поверхностных водотоков Восточного региона содержат Ni, Pb и Си; Центрального и Западного регионов - Zn, Cr, Со, V, Li. Однотипный характер накопления элементов в донных осадках свидетельствует об аккумуляции их в твердой фазе поверхностного водостока, вследствие чего, донные отложения могут служить источником вторичного загрязнения водоемов, а также использоваться в системе СГМ в качестве маркера антропогенного загрязнения.

3. Почва Восточного региона характеризуется наибольшим уровнем загрязнения, здесь достоверно выше валовое содержание Ni, Со, Мп, Си, Сг, В, а также достоверно выше содержание подвижных форм Ni и Со, наибольший уровень свинца, что свидетельствует о сформировавшейся техногенной биогеохимической провинции. В Центральном регионе достоверно выше содержание Zn и Сг, причем содержание Zn значительно выше кларка земной коры, что, вероятно, носит антропогенный характер.

4. Анализ химического состава продуктов питания выявил высокие уровни кадмия в молочной продукции и хлебопродуктах Восточного региона. В Западном регионе в 2 раза превышает ПДК уровень свинца в молочной продукции, высокое содержание кадмия в хлебопродуктах. Отмечаются высокие уровни мышьяка в рыбопродуктах Центрального и Восточного регионов. Наибольший уровень нитратов в Центральном регионе.

5. По результатам расчета суточного пероралыюго поступления МЭ с пищей выявлено, что свинец во всех регионах преимущественно поступает с молочной продукцией, мышьяк - с рыбопродукцией, а кадмий - с молочной продукцией, хлебом и овощами.

6. Наибольшая нагрузка исследуемыми контаминантами (МЭ и нитраты) установлена в исследуемой группе продуктового набора Восточного региона, средняя - в Западном и наименьшая - в Центральном регионе. Риск для здоровья взрослого и детского населения представляют во всех регионах молочная и плодоовощная продукция.

7. В совокупности факторов, определяющих элементный состав продуктов питания, ведущее значение имеют почва и вода. Наиболее значимая корреляционная связь выявлена по содержанию свинца в почве и продуктах питания (г=0,9), что указывает па необходимость мониторинга свинца в системе СГМ.

8. Расчет индивидуального неканцерогенного риска выявил наибольшую приоритетность риска при поступлении меди с молочной продукцией у детей во всех регионах, а в Восточном и Западном регионах - также с овощами у детей. Во всех регионах установлен средний канцерогенный риск при поступлении мышьяка с пищей(в Центральном регионе - по 5-ти группам продуктов, в Западном и Восточном — по 3-ем группам продуктов).

9. Выявлена высокая приоритетность суммарного риска при поступлении Си,

Zn, Hg, Pb, As и Cd с молочными продуктами в Западном регионе и с овощами (Центральный и Восточный регионы) в детской популяции.

1. Показанные отдельные результаты социально-гигиенического мониторинга свидетельствуют о необходимости дальнейшего развития аналитической части модуля "питание и здоровье населения Российской Федерации".

2. Необходимо изучение накопления и поведения тяжелых металлов в почвенно-растителыюм покрове и организме сельскохозяйственных животных с целью составления прогноза накопления указанных токсикантов в продуктах растительного и животного происхождения, нормирования их поступления в трофические цепи миграции и разработки мероприятий по ограничению этого поступления с целью производства экологически чистого продовольствия.

3. Разработать региональные нормы внесения в почву минеральных удобрений с учетом результатов мониторинговых исследований. При проведении экологического мониторинга территорий предлагается учитывать особенности почвенно-геохимической миграции, трансформации веществ в сопряженных ландшафтах.

4. Провести паспортизацию осадков сточных вод относительно валового содержания и подвижных форм тяжелых металлов с учетом уровня промышленного развития регионов.

5. Установить контроль за качеством воды рыбохозяйственных водоемов (Ириклинское водохранилище, р. Урал, р. Сакмара), а также обеспечить мониторинг химического состава местной рыбопродукции, особенно в Центральном и Восточном регионах.

6. Для определения потенциального переноса загрязняющих веществ при исследовании качества воды поверхностных водоисточников проводить отбор проб твердой фазы водостока, являющейся одним из главных источников вторичного загрязнения водоемов.

7. Обеспечить строгую сертификацию молочной, хлебопродукции и плодоовощной продукции во всех регионах области. Установить контроль за качеством молочной продукции, поступающей для реализации в детские молочные кухни и организованные детские коллективы.

8. Рекомендовать населению Оренбургской области с целью коррекции дисбаланса микроэлементов, обусловленного воздействием окружающей среды и продуктов питания, принимать биологически активные добавки к пище.