Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Токсиколого-гигиеническая характеристика условий водопользования и оценка степени риска

На правах рукописи

□□зобуввэ

СЕКУНДА

Андрей Андреевич

ТОКСИКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ

ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ И ОЦЕНКА СТЕПЕНИ РИСКА

14.00.07 - гигиена

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

г. Иркутск - 2007

003057669

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Иркутский государственный медицинский университет» Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию РФ.

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор

Научный консультант:

доктор биологических наук, профессор

Игнатьева Лариса Павловна

Катульский Юрий Натанович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор

Маторова Нина Ивановна

доктор медицинских наук, профессор

Кулннский Владимир Ильич

Ведущая организации: ГОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова» Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию РФ

Защита диссертации состоится «_» _2007г. в_часов

на заседании диссертационного совета Д.208.032.02 при ГОУ ВПО «Иркутский государственный медицинский университет» Росздрава по адресу: 664003, Иркутск, ул.Красного Восстания, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского государственного медицинского университета.

Автореферат разослан «__»__2007г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор медицинских наук,

профессор

Е.П. Лемешевская

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Накопленный опыт гигиенических исследований существенно расширил представления о связи ряда неинфекционных заболеваний с минеральным составом питьевой воды. Это характерно в первую очередь для гипертонической болезни, язвы желудка и двенадцатиперстной кишки, хронического гастрита, холецистита, нефрита и ишемической болезни сердца (Новиков Ю.В., 1989; Лутай Г.Ф., 1993; Дульский В.А., 1994; Красовский Г.Н., 2004).

Увеличение частоты сердечно-сосудистых заболеваний связывают, как с избыточным, так и с недостаточным поступлением в организм минеральных компонентов (Мудрый И.В., 1999). Слабоминерализованные воды с дефицитом солей кальция и магния и одновременным присутствием в ней ионов тяжелых металлов также оказывают неблагоприятное влияние на организм человека (Плитман С.И., 1990, Мудрый И.В., 1999). В связи с чем обеспечение населения высококачественной питьевой водой с достаточным количеством биогенных элементов, необходимых для нормального, физиологически, полноценного функционирования организма, является важной и актуальной проблемой (Маймулов В.Г., 2005; Онищенко Г.Г., 2006; Рахманин Ю.А., 2006).

Объем поступления некоторых химических веществ в организм человека во многом зависит от их содержания в объектах окружающей среды. При этом высоким уровнем патогенности и токсичности обладают тяжелые металлы, обладающие разным спектром биологического действия (Абдикаримов С.Т., 2000; Степанова Н.В., 2003; Ryan Р.В., Huet N., Macintosh D.L., 2000). Так, например, негативное воздействие слабоминерализованной питьевой воды усугубляется одновременным присутствием в воде даже малых концентраций ионов метаплов (Водиченска Ц.С., 1987; Иванов С.Д., 2004). Как показали работы С.Г. Резниченко (1971), особенно выраженное влияние на проявление токсических свойств ванадия, циркония, ниобия, гафния оказывает жесткость и температура воды. Следует отметить, что часто не учитывается модифицирующая роль минерального состава воды, хотя известно, что токсичность металлов в «жестких» и «мягких» водах проявляется с разной степенью выраженности негативного эффекта (Рахманин Ю.А., 2004; Иванов С.Д., 2004). Последнее объясняется способностью кальция конкурировать с ионами тяжелых металлов за специфический белок. В связи с этим, чем больше в воде ионов кальция, тем меньше белка остается на долю металлов. Следовательно, дефицит

кальция может быть фактором, способствующим увеличению токсичности.

Появление металлов в питьевой воде централизованного питьевого водоснабжения обусловлено нарушением режима и условий эксплуатации водопроводов (Хамитова Р.Я., 2003; Шаршенова А.А., 2005). Основными причинами такой неблагоприятной ситуации являются вторичное загрязнение воды в водоразводящих сетях, низкое качество и коррозионная неустойчивость труб, недостаточный санитарно-технический уровень строительных и ремонтных работ, периодический режим подачи или значительные перепады давления в разводящей сети в ряде населенных мест (Щербо А.П., Лопатин С.А., 2005; Онищенко Г.Г., 2005, 2006; Reiner Hellekes, 1994). Эти процессы не контролируются, но они масштабны и могут негативно влиять на качество питьевой воды при её подаче населению. В связи с вышеизложенным цель исследования заключается в гигиенической оценке условий водопользования населением и биологического действия комплекса неорганических компонентов с учетом региональных особенностей.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задами:

1. Дать гигиеническую оценку качества воды водоисточника и питьевой воды на этапе транспортировки населению г.Иркутска.

2. Оценить санитарно-техническое состояние городской водопроводной сета и определить степень её надежности.

3. Изучить биологическое действие мягких вод с учетом комплекса неорганических веществ, образующихся в распределительной сети.

4. В условиях экспериментального моделирования обосновать оптимальное соотношение минеральных веществ, обеспечивающих снижение биологической активности неорганических компонентов.

5. Установить степень риска канцерогенных и неканцерогенных эффектов здоровью населения.

Научная новизна работы Установлены общие закономерности формирования качества питьевой воды распределительной сети по отношению к исходному составу.

Определены критерии неблагоприятности условий водопользования (природный минеральный состав, сезон года, протяженность и состояние водопроводной сети).

Показано, что формирование ответных реакций организма экспериментальных животных на воздействие неорганических компонентов подчиняется дозо-зависимым эффектам и определяется

природными особенностями питьевой воды с дефицитом солей жесткости, что является фактором, способствующим напряжению регуляторно-приспособительных систем организма.

Расширено представление о механизме влияния мягких вод, проявляющемся в реакциях, обеспечивающих минеральный гомеостаз, сосудистую регуляцию и защитную функцию печени.

Предложена оптимизация водопользования населением с учетом биологического действия комплекса металлов антропогенного характера.

Практическая и теоретическая значимость работы заключается в том, что на основании гигиенической оценки условий водопользования населением и изучения биологического действия комплекса неорганических компонентов с учетом специфических условий региона, определены и обоснованы мероприятия, обеспечивающие первоочередное регулирование источников и факторов риска, которые представляют угрозу для здоровья населения.

Материалы выполненных исследований являются составной частью «Комплексных мероприятий по охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов», разработанных на основе «Концепции предоставления экологического благополучия населения г. Иркутска до 2010 года» № 004-20-240321/6 от 13.04.2006г. и включены в программу «Социально-экономического развития города Иркутска» в раздел «Экологическая среда и здоровье населения» (акт внедрения № 430-74-826/6 от 22.12.2006г.). Предложенный комплекс мер, направленных на улучшение состояния здоровья населения и условий водопользования, включен в экологическую программу Иркутской области (акт внедрения № 69/1 - 575 от 15.10.2006).

Материалы исследования приняты ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии по Иркутской области» в практической деятельности по вопросам предупредительного и текущего надзора за условиями водоснабжения (акт внедрения от 03.02.2007г.).

Результаты исследования приняты Управлением Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Читинской области для использования в практической деятельности по вопросам предупредительного и текущего надзора за условиями водоснабжения (акт внедрения № 01У-01/966 от 09.03.2007г.).

Материалы и результаты исследований внедрены в практику обучения студентов и используются в учебном процессе на гигиенических кафедрах Иркутского государственного медицинского университета (акт внедрения от 12.02.2007).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Повышение концентрации металлов в питьевой воде в точках водоразбора обусловлено недостаточной санитарной надежностью распределительной сети.

2. Дефицит ролей жесткости и недостаточная санитарная надежность системы транспортировки питьевой воды населению оказывают отрицательное действие и приводят к нарушению регуляторных систем и минерального гомеостаза.

3. Ранние морфологические изменения ультраструктур сердечной мышцы и поверхности интимы аорты обусловлены модифицирующим действием мягкой воды и присутствующим комплексом металлов.

4. Дополнительная оптимизация питьевой воды обеспечивает снижение биологической активности неорганических компонентов.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на региональной научно-практической конференции «Вопросы сохранения и развития здоровья населения Севера и Сибири» (Красноярск, 2003); Всероссийской итоговой 63-ей научно-практической конференции им. Н.И. Пирогова (Томск, 2004); научно-практической конференции «Вопросы экспериментальной и клинической медицины» (Иркутск, 2004); 6-ой Международной выставке и конгрессе «Экватек-2004» - «Вода: Экология и технология» (Москва, 2004); научно-практической конференции, посвященной 75-летию медико-профилактического факультета Иркутского Государственного Медицинского университета (Иркутск, 2005); 7-ой Международной выставке и конгрессе «Экватек-2006» - «Вода: Экология и технология» (Москва, 2006); научно-практической конференции «Вопросы экспериментальной и клинической медицины» (Иркутск, 2006); Региональной научно-практической конференции, посвященной 40-летию медико-профилактического факультета ВГМУ (Владивосток, 2006); Всероссийской общественной организации токсикологов (Москва, 2006); заседании кафедры коммунальной гигиены и гигиены детей и подростков - Иркутск, 14 марта 2007г.; заседании проблемной комиссии Иркутского государственного медицинского университета - Иркутск, 20 марта 2007г.

Структура и объем работы. Работа изложена на 205 страницах, содержит 28 таблиц, 37 рисунков. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов, методов и объема исследования, 2 глав результатов исследования, обсуждения, выводов, практических рекомендаций, списка используемой литературы, состоящей из 253 отечественных и 40 зарубежных источников.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Объекты, объем и методы исследования Обеспечение населения г. Иркутска питьевой водой осуществляется главным образом из поверхностного водоисточника (водохранилища), качество воды в котором практически идентично воде озера Байкал. Гигиеническая оценка качественного и количественного состава питьевой воды распределительной сети проводилась в крупном промышленном центре Иркутской области - г. Иркутске.

Работа выполнялась на базе кафедры коммунальной гигиены и гигиены детей и подростков Иркутского государственного медицинского университета в рамках программы «Концепция обеспечения экологического благополучия населения г.Иркутска до 2010 года» № 00420-240321/6 от 13.04.2006г.

Алгоритм гигиенической оценки централизованного питьевого водоснабжения и экспериментальное исследование токсичности металлов в воде проводились на основе известной методологии С.И. Плитман и осуществлялись в два этапа (рис.1).

Общая характеристика объектов и объема выполненных исследований отражена в таблице 1.

Таблица 1

Объекты и объем исследования

Объект исследования Объем

Общее число исследованных проб питьевой воды 344

Количество экспериментальных животных 150

Общее число биохимических исследований' 2016

Анатомо-морфологические исследования: А.Световая микроскопия Б.Электронная микроскопия (биологический матерная) (фотографии) 1948 508 144x10 1440

Объект исследования

Питьевая вода перед подачей в сеть и в распределительной сети.

Экспериментальные животные

п

Ч/

Этапы исследования

Исследование качественного и количественного состава питьевой воды перед подачей в сеть и в распределительной сети.

Выявление эффектов комбинированного действия различных концентраций соединений №, V, Си в слабоминерализованно й питьевой воде на организм животных

Выявление эффектов комбинированного действия различных концентраций соединений N1, V, Си в условиях искусственной инкорпорации контаминантов

•О-

Сашггарно-хымические

Методология оценки риска

Физико-химические

__¿2=__

Методы исследования

Б

Физиологические

Анатомо-морфологические

Биохимиче-кие

В практическое здравоохранение

Формы внедрения результатов исследования__

В научные исследования

В учебный процесс

Публикации

Рис.1. Схема исследования.

На первом этане исследования объектом являлась питьевая вода в условиях пройденного этапа водоподготовки и последующего поступления в распределительную сеть пяти районов г. Иркутска. Отбор воды проводили перед поступлением в распределительную сеть и в точке водоразбора. При

выборе районов учитывался возраст застройки и степень удаленности района от водозабора. Так, Октябрьский район - удален от водозабора в среднем на 7-10 км, предместье Марата - на 10-15 км, Юбилейный - на 35 км, Свердловский - на 7-10 км, Иркутск-2 удален от водозабора на 15-20 км.

Содержание металлов в питьевой воде распределительной сети определяли с помощью высокочувствительного метода - атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной аргоновой плазмой на приборе Element-2 (ISP-MS) «Finigal» (Германия). Исследование проводили на базе лаборатории института геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН. Отбор, хранение и транспортировка проб воды осуществлялись в соответствии с нормативной документацией. Исследование качественного состава питьевой воды проводили более чем по 20 веществам. С целью оценки зависимости качественного состава питьевой воды от сезона и, следовательно, от температуры воздуха и воды, пробы отбирали в зимний и летний периоды года.

Санитарно-гигиеническую надежность разводящей водопроводной сети оценивали по критериям бесперебойной подачи воды к потребителю и защищенности от вторичного загрязнения питьевой воды. В качестве показателей использовали: изношенность сети в %, количество аварий на водопроводной сети и количество аварий на 1 км.

По данным лабораторных исследований рассчитан интегральный показатель «ИЗВВ», равный сумме отношений концентрации химических веществ в питьевой воде распределительной сети к концентрации их перед подачей в сеть. На основании величины «ИЗВВ» проведено ранжирование районов г. Иркутска.

Оценка качества воды после водоподготовки и в разводящей сети проводилась согласно СанПиН 2.1.4.1074 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» и ГН 2.1.5.1315-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования».

При анализе результатов атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной аргоновой плазмой были обнаружены около 20 металлов, содержание которых увеличивалось при прохождении через распределительную сеть. В целях экспериментального обоснования степени неблагоприятного действия формирующегося качества питьевой воды в точке водоразбора отобраны металлы с учетом класса опасности, токсичности и показателя химического загрязнения. В результате

проведенных расчетов выделены три металла (никель, ванадий и медь), которые в дальнейшем использовались при проведении токсиколого-гигиенического эксперимента.

В качестве веществ, искусственно обогащающих минеральный состав питьевой воды, использовали хлориды кальция и магния. Все концентрации растворов, вводимые в организм подопытных животных, рассчитывали на ион исследуемых металлов.

На втором этапе, в экспериментальном исследовании в качестве биологического тест-объекта использовали белых беспородных половозрелых лабораторных крыс-самцов. В токсиколого-гигиеническом исследовании контролем являлась общевиварная диета. Длительность эксперимента составила 4 месяца. Животные в процессе наблюдения содержались в обычных лабораторных условиях, за исключением водно-питьевого режима. Крысы были разделены на 2 серии по 4 группы (в каждой группе по шесть животных). Для каждой серии выделена контрольная группа.

Животных первой серии ежедневно поили водой слабой минерализации с содержанием металлов в различных концентрациях, второй серии - водой с содержанием металлов в тех же концентрациях, но с искусственным обогащением солями Са2+ и до оптимальных

значений. Химический состав питьевой воды, используемой в эксперименте, представлен в табл. 2.

Таблица 2

Химический состав питьевой воды

Группы Ингредиенты воды (мг/дм3)

животных Си N1 V Са Mg

Контроль 1 - - - 12,6 2,5

Контроль 2 - - - 60* 25**

к к 1 группа (мК) 0,004 0,0007 0,001 12,6 2,5

а <а 2 группа (ПДК) 1 0,02 0,1 12,6 2,5

3 группа (1 ООПДК) 100 2 10 12,6 2,5

« 4 группа (мК) 0,004 0,0007 0,001 60 25

о. о 5 группа (ПДК) 1 0,02 0,1 60 25

гч 6 группа (100ПДК) 100 2 10 60 25

Условные обозначения: *60 мг/дм - оптимальная величина Са **25 мг/ дм3 -оптимальная величина М"2"

Основные показатели, характеризующие состояние животных, определялись по истечению 1, 2 и 4 месяца эксперимента (наблюдение за

внешним видом и поведением -- ежедневно). Забой животных осуществляли декапитацией под эфирным наркозом.

О состоянии экспериментальных животных судили по группе показателей, представленных на рисунке 1 : физиологические - внешний вид, поведение, ВДА; биохимические - активность в сыворотке крови ЛДГЬ КрК, КрН, К, П, ЩФ, АлАТ, МДА, ДК, АО А, содержание в гомогенате печени АлАТ, МДА, ДК, АОА, рассчитывался коэффициент пероксидации «Кп»; анатомо-морфологические - МТ, КМ ВО, морфометрические показатели ВО. На базе Лимнологического института СО РАН проводили исследование напыленных золотом фрагментов восходящей части аорты с помощью сканирующего элекгронного микроскопа Philips 525М (Голландия), сердца - на электронном просвечивающем микроскопе LEO 906Е (Германия).

Для оценки риска использовалась методология оценки риска, изложенная в Р 2.1.10.1920-04 «Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических Ееществ, загрязняющих окружающую среду».

Значение потенциальных доз определяли с учетом массы тела и времени воздействия по общему стандартному уравнению расчета:

ADD = (C-CR-ER-EF) / (BW-AT-365), где:

ADD — средняя суточная доза или поступление, мг/(кг-день); С — концентрация вещества в загрязненной среде, мг/л, мг/кг, мг/м3; CR - скорость поступления л/день, м3/день; ER - продолжительность воздействия, лет; EF -частота воздействия, дней/год; BW - масса тела человека, кг; AT - период усреднения экспозиции, лет; 365 - число дней в году.

Для оценки воздействия веществ, обладающих неканцерогенными эффектами, период усреднения экспозиции принимается равным 30 годам. При оценке канцерогенного риска для единичного сценария воздействия, в качестве характеристики экспозиции канцерогена использовалась потенциальная средняя суточная доза (LADD).

Расчет индивидуального канцерогенного риска проводился с использованием данных о величине экспозиции и значениях факторов канцерогенного потенциала:

CR = LADD-SF, где:

LADD - среднесуточная доза в течении жизни, мг/кг-день; SF - фактор наклона ((мг/(кг-день))"'

Характеристика риска развития неканцерогенных эффектов проводилась на основе расчета коэффициента опасности:

HQ = AD/RfD или HQ = AC/RfC, где:

HQ - коэффициент опасности, AD - средняя суточная доза за период воздействия, мг/кг; АС - средняя концентрация, мг/м3; RfD - референтная (безопасная) доза, мг/кг; RfC - референтная (безопасная) концентрация, мг/ м3.

Для статистической обработки данных применялись методы описательной и сравнительной статистики. В работе использовались расчеты средних, стандартных отклонений, стандартных ошибок, максимальных и минимальных значений. Оценка достоверности статистических различий проводилась с помощью коэффициента достоверности Стьюдента (t), критерия Манна-Уитни (U). Различия считались значимыми при р<0,05. Вычислялись коэффициенты корреляции Пирсона. Проведен двухфакторный дисперсионный анализ С повторениями и линейный дискриминантный анализ с помощью программы «D1SCR» пакета Statistic 6.0.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Гигиеническая оценка качества питьевой воды перед поступлением, в разводящей сети и характеристика состояния водопроводной сети

г. Иркутска

Город Иркутск является крупным промышленным центром Иркутской области и расположен в непосредственной близости к озеру Байкал. Обеспечение населения г. Иркутска питьевой водой осуществляется главным образом из поверхностного водоисточника -Иркутского водохранилища. Качество воды в нем определяется составом воды озера Байкал.

Водозабор городских сооружений расположен на левом берегу водохранилища на 2,5 км выше от плотины ГЭС. Схема водопровода города — лучевая, многозонная. Трубы, уложенные до 70-х годов, являются в основном чугунными, в дальнейшем частично заменялись стальными трубами.

Характеризуя качество воды водоисточника, следует отметить, что минерализация её составляет в среднем 52,3 мг/дм3, что в 20 раз ниже гигиенического критерия, принятого за 1000 мг/дм3 ив 10 раз ниже оптимальной величины, принятой за 500 мг/дм3. В этой связи, согласно классификации источников по минеральному составу, Иркутское водохранилище следует отнести к 1 классу типа А. Для данного класса характерны «недопустимо низкие» показатели минеральных компонентов с сухим остатком менее 100 мг/дм3. При этом обращает на себя внимание низкое содержание биогенных элементов в питьевой воде - кальция, натрия, магния и др., необходимых для нормального физиологически полноценного

в

функционирования организма. Содержание кальция определялось на уровне 15,21±0,45 мг/дм1, магния - 3,2±0,2б мг/дм3, фтора - 0,31 ±0,01 Мг/дм3, натрия -3,26±0,25 Мг/дм , при оптимуме 60 мг/дм3, 25 мг/дм3, 1,0 мг/дм5 и 100 мг/дм3 соответственно.

Исходя из предположения, что 50% минеральных веществ поступают в организм с водой для обеспечения физиологической потребности, проведено сравнение фактической дозы поступления некоторых минеральных веществ и суточной потребности в них (рис.2).

□ Физиологическая потребность □ Фактическое поступление

Рис.2. Сравнительная характеристика фактической дозы поступления минеральных веществ и суточной потребности в них

(мг/кг).

Результаты расчетов доз минеральных веществ показали, что физиологическая потребность в Са, Mg, Na, К намного выше, чем их фактическое поступление с водой Иркутского водохранилища. Содержание минеральных веществ в воде источника настолько «ничтожно», что их поступление с водой составляет не более 1% от суточной потребности.

В соответствие с требованиями СанПиН 2.1.4.1074-01, контроль качества питьевой воды осуществляется в полном объеме по Рабочей программе в точке перед подачей в распределительную сеть. В результате проведенного гигиенического анализа за период 2000-2004 г.г., качество ПИТьевоЙ воды в этой точке контроля соответствует гигиеническим нормативам. Вместе с тем, отмечено содержание в питьевой воде следующих металлов г- меди, цинка, свинца, ртути, молибдена, мышьяка, кадмия - в концентрациях, не превышающих предельно допустимые.

Учитывая особенности качественного состава воды с малым содержанием солей жесткости и одновременным присутствием в ней металлов, обладающих разным спектром биологического действия, проведен анализ условий формирования воды в точке её потребления.

Анализ данных, полученных с помощью атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной аргоновой плазмой (ISP-MS)

(табл. 3), позволил установить более чем 20 металлов в питьевой воде распределительной сети исследуемых районов г. Иркутска, содержание которых увеличивалось в несколько раз по сравнению с содержанием их перед подачей в сеть.

Таблица 3

Динамика содержания химических веществ в питьевой воде распределительной сети по районам г.Иркутска в зимний и летний периоды года

Элемент мг/л м/р Юбилейный Свердловский р-н пр. Марата Иркутск-2 Октябрьский Р "

зима лето зима лето зима лето зима лето зима лето

Бериллий Ве + * + * -

Вор В + ... + » + «» + »■• + *

Алюминий А1 + * + * +.

Фосфор Р + * +...

Титан ТЧ + . + * ++ " +...

Ванадий V + * + - + *

Хром общ.Ст + * + * + * 4-" + *

Марганец общ Мп. + *

Кобальт Со + „ + »

Никель N1 + *« + »•■ + *» + .»

Медь Си + *

Цинк 7-п ++ •• ■нн-»» + " ++»

Мышьяк Ав + " ++*

Рубидий ЯЬ + ■■ + * + * + » + » + *

Молибден Мо + * + *

Кадмий Сё + * + -

Цезий Се ++»

Вольфрам V/ + „

Свинец РЬ +« + * + ■■ -Н-+"

Уран и + »

Условные обозначения: "+"- увеличение химических веществ в точке водоразбора в от 0 до 6 раз; "++"- увеличение в 7-20 раз; "-Н-+"- увеличение в 21 и более раз в сравнении с точкой перед подачей в распределительную сеть.

* - значимые различия между летним и зимним периодами в отдельном районе при р<0,05; " - значимое увеличение концентрации металлов в зависимости от района и времени года при р<0,05.

Выполненные исследования формирующегося качества питьевой воды в распределительной сети показали, что в зимний и летний периоды года в Октябрьском районе г. Иркутска значительно возросла концентрация свинца и цинка. Десятикратно увеличилось содержание цезия (табл.3).

В Иркутске-2 в зимний и летний период регистрировалось наибольшее увеличение концентрации в питьевой воде распределительной сети цинка и титана.

В предместье Марата, м/р Юбилейный и Свердловском районе в зимний и летний период существенно возросла концентрация цинка в 1030 раз (табл.3).

Необходимо констатировать, что увеличение содержания вышеперечисленных металлов не превышало установленные гигиенические нормативы. Исключение составляет фосфор, концентрация которого являлась стабильно высокой от источника до потребителя.

Особого внимания заслуживают вещества, обладающие канцерогенными свойствами. В суммарном качестве питьевой воды распределительной сети выявлены канцерогены - кадмий, хром, никель, свинец, мышьяк, количество которых закономерно увеличивалось. Повышение содержания мышьяка, кадмия, хрома отмечено в Октябрьском районе. В м/р Юбилейный зафиксировано возрастание концентрации кадмия. В предместье Марата повысилось содержание мышьяка. Увеличение уровня никеля и свинца отмечено во всех изучаемых районах. Кроме этого, во всех районах в воде распределительной сети регистрировалось повышение концентрации металлов 1-го (мышьяка, бериллия, фосфора) и 2-го класса опасности (свинца, рубидия, урана, сурьмы, кадмия, никеля, бора, вольфрама), как в летний, так и в зимний период.

В условиях обнаружения металлов 1 и 2 класса опасности, нормируемых по одинаковому лимитирующему признаку, в данном случае по санитарно-токсикологическому, проведены расчеты коэффициента суммации «Ксум». Результаты расчетов показали, что сумма отношений обнаруженных концентраций каждого из веществ в воде к величине его ПДК - больше 1, что свидетельствует о потенциальной опасности водного фактора для здоровья населения.

На основании полученных данных проведено ранжирование районов г. Иркутска по величине «ИЗВВ» в летний и зимний периоды (рис.3).

ОЗима □Лето

41,6* 41.Г 44'5

26,8

( Ч Юбнлеиньш

Свердловский р-н

Ирк\"гск-2

гр. Марата

Октябрьский р-н

Условные обозначения: * - значимые различия между летним и зимним периодам! в отдельном районе при р<0,05; " - значимое увеличение концентрации металлов в зависимости от района и времени года при р<0,05.

Рис.3. Сравнительный анализ ранжирования районов г. Иркутска по величине «ИЗВВ» в зависимости от периода года.

При сравнительном анализе качества питьевой воды распределительной сети исследуемых районов г. Иркутска в зависимости от периода года отмечено, что в летний период величина интегрального показателя во всех районах выше, чем в зимний период.

Анализ качества питьевой воды данных районов показал сравнительно одинаковую динамику качественного состава воды в м/р Юбилейный, Свердловском районе и Иркутске-2, как в летний, так и в зимний периоды года с закономерным увеличением суммарного показателя содержания металлов, с соответствующими значениями «ИЗВВ» 36,8 против 29,1; 41,6 - 32,4; 41,1 - 26,8. Исключением является Октябрьский район, где в зимний период значение показателя достигает 58,8, и в летний период качество воды также характеризуется высоким уровнем «ИЗВВ» - 49,2. Отличительной особенностью качества воды, поступающей в Иркутск-2, является самое низкое значение суммарного показателя «ИЗВВ» - 26,8.

Поскольку ухудшение качества питьевой воды может быть обусловлено неудовлетворительным состоянием водоразводящей сети, проведена оценка санитарно-гигиенической надежности разводящей водопроводной сети от вторичного загрязнения в целом по г. Иркутску по показателям изношенности сетей в %, количеству аварий на водопроводной сети и количеству аварий на 1 км (рис. 4).

СЗ Кол-во аварий на сети - Изношенность в %

2003 2004 2005 2006

Рис.4, Характеристика аварий на во до п ро в од н о й сети и процент изношенности в г: Иркутске.

Из представленных данных (рис.4} следует, что аварийность на водопроводных сетях города и процент изношенности сетей неуклонно возрастают.

Данные надежности сети по аварийности в изучаемых районах представлены в таблице 5,

Таблица 5

Оценка надежности по параметру аварийности в районах г. Иркутска

п/п Район 11арамефы Юбилейный Иркукяг-2 Октябрьский пр. Марата Свердловский

1 Протяжен ность сети (км) 18,4 16,7 107,СЗ 33,5 52,1

2 Кол-во аварии, зарегистрированных на сети 1985 12 30 72 40 23

1990 25 21 98 51 43

1995 31 32 106 44 40

2000 35 39 163 62 57

2005 41 53 148 73 67

2006 29 66 183 86 78

3 Количество аварий на ¡км сети 1,8 2,5 5,9 3,3 2,1

Оценивая состояние водопроводной сети по количественному режиму эксплуатации и степени нарушенное™, необходимо отметить, что во всех районах г. Иркутска неуклонно увеличивается количество аварий на сети - более чем в 2 раза. Максимальное количество аварий зафиксировано на сети Октябрьского района и пр. Марата и составило 183 И 86 аварий соответственно. Подтверждением этому является наибольшее

количество аварий в расчете на 1 км сети, что может служить критерием оценки степени санитарной надежности водопроводной сети. Следует отметить, что Октябрьский район и пр. Марата располагаются в правобережной части города и являются исторически старыми по застройке и соответственно по закладке водопроводных сетей.

В качестве критерия взаимосвязи степени изменения сети и её надежности с уровнем содержания металлов в питьевой воде, использован коэффициент корреляции Пирсона. Значение коэффициента позволило выявить значительную тесноту связи. Установлено, что повышение концентрации металлов имело прямую зависимость от параметра надежности только в Октябрьском районе с достаточно высокой величиной коэффициента корреляции г= +0,82, р<0,05.

В результате проведенных исследований качественного состава питьевой воды в распределительной сети различных районов установлено, что содержание некоторых металлов изменяется и значимо различается в зависимости от периода года и района. Нами проведен двухфакторный дисперсионный анализ с повторениями, позволяющий выявить влияние на результат (отклик) не только контролируемых факторов, но и их взаимодействия (наложение). Практическое значение дисперсионного анализа заключается в том, что с его помощью из целой группы факторов, предположительно оказывающих влияние на исследуемый признак, можно выделить те, которые действительно на него влияют.

Результаты двухфакторного дисперсионного анализа с повторениями отражены в таблице 6.

Таблица 6

Результаты двухфакторного дисперсионного анализа

Влияние фактора Влияние фактора Влияние

«сезон года» на «район» на взаимодеиствия двух

Показатель концентрацию металла концентрацию металла факторов на

концентрацию металла

% Б Р % Р Р % р Р

• 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Бериллий 6,6 20,4 р<0,0! 33,3 23,6 р<0,01 33,3 23,2 р<0,01

Бор 54,5 506,3 р<0,01 39,3 89,1 р<0,01 2,5 5,8 р<0,01

Алюминий 9,4 119,6 р<0,01 44,0 142,7 р<0,01 38,8 136,8 р<0,01

Фосфор 14,6 171,3 р<0,01 40,0 94,4 р<0,01 77,0 150,8 р<0,01

Титан 44,0 53,7 р<0,01 2,1 6,6 р0,01 -- 0,5 р-0,6

Ванадий 6,8 14,1 р<0,01 36,06 18,3 р<0,01 19,6 18,5 р<0,01

Хром 1,1 36,9 р<0,0| 41,9 321.8 р<0,01 57,1 433,4 р<0,0!

| Марганец 4,4 403,03 р<0,01 68,0 1506,1 р<0,01 26,8 589,8 р<0,01

Кобальт 4,3 43,3 р<0,01 43,3 122,2 р<0,01 44,1 110,3 р<0,01

11ролол>>£енне-габл1тць|6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Никель - 1,8 р=0,1 66,6 369,1 р<0,01 33,3 182,1 р<0,01

Медь 2,3 7,2 р<0,0] 45,7 35,4 р<0,01 38,9 29,8 р<0,01

Цинк 11,1 4900.6 р<0,01 44,4 5064,6 р<0,01 44,4 4984,9 р<0,01

Мышьяк 26,5 94,08 р<0,01 20,8 18,5 р<0,01 42,6 37,6 р<0,01

Рубидий 1,8 476,6 p<o,oi 42,0 273,01 р<0,01 40,6 261,2 р<0,01

Стронций 15,0 9,7 р<0,01 -- 0,9 р=0,4 - 0,7 р-0,5

Молибден 20,0 14,5 р<0,01 -- , 1,6 р =0,1 20,0 2,5 р<0,05

Кадмий - 0,3 р=0,5 - 1,6 Р'0,1 - 2,1 р-0,08

Цезий - 0,001 р-0,9 - 0,6 Р'0,6 - 0,6 р-~0,6

Барий -- 0,02 р=0,8 -- 0,2 р=0,8 - 0,1 р-0.9

Вольфрам - 0,2 р-0,5 23,0 4,2 р<0,01 50,0 11,5 р<0,01

Свинец 8,6 975,4 р<0,01 48,6 1338,2 р<0,01 43,3 1190,7 р<0,01

Уран 9,0 4,2 р<0,01 -- 0,3 р=0,8 -- 0,7 р-0,5

Условные обозначения: дисперсионный анализ проводился по каждому элементу

Дисперсионный анализ проводился по каждому из исследуемых металлов. На содержанйе металлов в питьевой воде влияет фактор «сезон года» на 13,6%, в частности, на концентрацию молибдена - 20,0%, мышьяка - 26,5%, титана - 44% и бора - 54,5%. Фактор «район» влияет на концентрацию металлов на 50%, бора - 2,5%, вольфрама - 23,0%, бериллия - 33,3%, ванадия - 36,06%, фосфора - 40,0%, хрома - 41,9, рубидия - 42,0%о, алюминия - 44,0%, цинка - 44,4%, меди - 45,7%, кобапьта

- 48,3%), свинца - 48,6%, никеля - 66,6% и марганца - 68,0%.

Важно отметить, что на концентрацию металла оказывает влияние взаимодействие двух факторов «район» и «сезон года» на 68,1%. Так, отмечено взаимодействие двух факторов - на ванадий - 19,6%, молибден

- 20,0%, марганец - 26,8%, бериллий - 33,3%, никель - 33,3%, алюминий

- 38,8%, медь - 38,9%, рубидий - 40,6%, мышьяк - 42,6%, свинец - 43,3%, кобальт - 44,1%, цинк - 44,4%, вольфрам - 50,0%, хром - 57,1%, фосфор -77,0%.

При использовании дисперсионного анализа установлено, что наибольшее влияние на концентрацию металлов в питьевой воде оказывает фактор «район» и в меньшей степени «сезон года».

В настоящее время для выявления долевого участия факторов окружающей среды в возникновении нарушений состояния здоровья человека широко используется методология оценки риска.

Анализ загрязнения питьевой воды канцерогенными веществами показал, что суммарный канцерогенных риск (ICR) находится на уровне 10"6 (таблица 7).

Таблица 7

Суммарный канцерогенный (ICR) и неканцерогенный (HI) риск химических веществ, содержащихся в питьевой воде

[ Показатели Перед подачей в сеть м/р Юбилейный Свердловский р-н пр. Марата Иркутск-2 Октябрьский р-н

1 ICR 7,2-Ю-6 7,4-10"6 5,8-10"6 7,4-10"6 6,2-10 6 8,5-Ю'6

HI 16,47 11,0 6,86 68,46 12,32 79,46 1

Таким образом, суммарный канцерогенный риск от действия всех канцерогенных веществ, присутствующих в питьевой воде, находился на уровне 10'6. В качестве приемлемого уровня, согласно Р 2.1.10.1920-04, принимается индивидуальный пожизненный риск, равный МО"6.

Многокомпонентный состав токсикантов в питьевой воде, обусловливает необходимость учитывать не только возможность развития отдаленных эффектов, но и эффектов со стороны критических органов и систем. Риск для веществ, не обладающих канцерогенными свойствами, рассчитывался путем сопоставления фактического воздействия и референтных доз. При этом суммарный коэффициент хронической опасности (HI) составил: в точке перед подачей в сеть - 16,47, в м/р Юбилейный - 11,0, в Свердловском районе - 6,86, предместье Марата - 68,46, в Иркутск-2 - 12,32 и в распределительной сети Октябрьского района - 79,46. Величина (HI) во всех районах регистрировалась значительно выше допустимого уровня, равного 1.

—❖—Допустимы» уровень —я—Значение III

70 60 50 40 -30 20 10 0

' 4 у

/ \ / / \ / -в___У Ii

-о- I S I ♦ I о I fr-

Перед подачей в м/р Юбилейный Сверд-ский р-н пр, Марата Иркутск-2 Октябрьский р-н

сеть

Рис.5. Суммарный неканцерогенный (Н1) риск химических веществ, содержащихся в питьевой воде распределительной сети.

Как видно из рисунка 5 и таблицы 7, наибольшее превышение Н1 отмечалось в районах, расположенных в правобережной части города, а именно в Октябрьском районе и пр. Марата и превышало допустимые уровни в 79 и 68

раз соответственно. При этом, наиболее высокое значение индекса хронической опасности установлено для фосфора 96% и 90% соответственно. Риск развития хронических неканцерогенных эффектов химических веществ, присутствующих в питьевой воде, в остальных районах не высок.

Сравнительная характеристика основных показателей состояния организма животных в группах 1 и 2 серии

Обнаружение металлов в питьевой воде распределительной сети с различной степенью биологической активности, многие из которых относятся к 1 или 2 классу опасности, и веществ, оказывающих канцерогенные эффекты, обусловили необходимость в проведении исследования по обоснованию степени токсичности выявленных металлов.

В результате экспериментального исследования установлено, что внешний вид животных в группах обеих серий существенно не отличался от животных контрольных групп. В поведении животных между экспериментальными группами каких-либо существенных различий на протяжении всего опыта не зарегистрировано. Однако замечено, что поведение животных в 3 группе 1 серии и 6 группе 2 серии было несколько снижено по сравнению с животными контрольных групп и групп, получавших меньшие концентрации металлов.

Данные изменения вертикальной двигательной активности опытных животных 1 и 2 серии представлены в таблице 8.

Таблица 8

Сравнительная характеристика вертикальной двигательной активности (кол-во стоек в минуту) опытных животных 1-й и 2-й серии после воздействия различных концентраций металлов (М±т)

Группа 1 серия 2 серия 1

Срок контроль 1 группа 1 группа 3 группа Контроль t группа 5 группа 6 группа!

1 месяц 5,9±0,62 5,4±0,84 5,2±0,52 4,8±0,24 6,Ь±0,12 5,7±0,22 5,4±0,74 5,5±0,46*|

2 месяц 6,1±0,37 5,6±0,52 5,3±0,26 5,0±0,36 6,3±0,81 5,6±0,53 6,0±0,52 5,7±0,79*|

4 месяц 6,3±0,71 5,5±0,22 5,2±0,85 4,9±0,65 6,4±0,63 6,0±0,91 6,1±0,11 5,4±0,13*|

Условные обозначения: * р<0,05,** р<0,01,*** р<0;001

Двигательная активность животных, характеризующаяся показателем ВДА, регистрировалась выше у опытных чсивотьч* 2 серии, употреблявших питьевую воду с оптимальными величинами капьция и магния. Отмечены значимые различия лишь между 3 и б группам-., на

протяжении всего исследования (табл.8). Наблюдаемое различие можно объяснить уровнем вводимых ксенобиотиков и длительностью экспозиции к ним.

Животные 1 и 2 серии употребляли питьевую воду с различной концентрацией кальция и магния, что, на наш взгляд, имеет существенное значение при оценке полученных физиологических, биохимических и морфологических данных.

При биохимическом исследовании у животных контрольной группы 2 серии, получавших питьевую воду, обогащенную кальцием и магнием, регистрировалась ниже активность в плазме крови лактатдегидрогеназы (р<0,05) (на 21,3% ко 2 месяцу и на 8,1% к 4 месяцу) и креатининкиназы (р<0,05) (на 29,5% к 1 месяцу, 9,2% ко 2 месяцу и на 33,9% к 4 месяцу) по сравнению с контрольной группой 1 серии, употреблявшей питьевую воду с фоновыми значениями кальция и магния. На протяжении всего эксперимента отмечено снижение (р<0,05) в гомогенате печени величины диеновых конъюгат (на 25,4%, 19,9%, 38,4% к 1,2 и .4 месяцу соответственно).

В 4 группе также наблюдалось снижение активности (р<0,05) в плазме крови лактатдегидрогеназы (к 1 месяцу на 34,8%, ко 2 месяцу на 26,5% и на 41,7% к 4 месяцу), креатининкиназы (р<0,05) (на 38,7%, 25,07% и 9,7%), каталазы (р<0,05) (на 41,4%, 42,5% и 30,09%), пероксидазы (р<0,05) (на 25,7% к 1 месяцу и 16,9% ко 2 месяцу), в гомогенате печени уровня диеновых конъюгат (р<0,05) (на 54,8% к 1 месяцу и 36,4% к 4 месяцу), в крови малонового диальдегида (р<0,05) (на 34,5%, 32,7% и 25,6%) и малонового диальдегида (р<0,05) в печени (на 21,8% ко 2 месяцу и 33,4% к 4 месяцу) по сравнению с 1 группой.

Установлено, что ферментная активность также фиксировалась значительно меньше в сыворотке крови животных 5 группы в отличие от животных 2 группы по содержанию лактатдегидрогеназы (р<0,05) (на 45,8% к 1 месяцу, 38,7% ко 2 месяцу и 44,02% к 4 месяцу), креатининкиназы (р<0,05) (на 32,5%, 29,3% и 22,8%), каталазы (р<0,05) (на 56,7%, 65,1% и 48,3%), пероксидазы (р<0,05) (на 30,2%, 11,9% и 23,8%), щелочной фосфатазы (р<0,05) (на 12,04% к 1 месяцу и 11,5% к 4 месяцу), диеновых конъюгат (р<0,05) (на 39,5% к 1 месяцу и 16,4% к 4 месяцу), малонового диальдегида (р<0,05) (на 50,8%, 7,3% и 19,5% соответственно) и в гомогенате печени - диеновых конъюгат (р<0,05) (на 68,6% к 1 месяцу и 20,0% ко 2 месяцу). Антиокислительная активность в крови и печени не отличалась от таковых величин в сравниваемой группе.

Полученные экспериментальные данные в 6 группе не характеризовались разнообразием. Отмечена разница показателей в плазме

крови - снижение (р<0,05) лактатдегидрогеназы (на 68,9%, 43,6% и 41,06% соответственно), креатининкиназы (р<0,05) (46,3% к 1 месяцу и 4,6% к 4 месяцу), кататтазы (р<0,05) (38,9%, 32,6%, 24,4%) н количества диеновых конъюгат (р<0,05) (на 43,9% к 1 месяцу и 34,8% ко 2 месяцу). В гомогенате печени величина их регистрировалась ниже, чем в сравниваемой 3 группе.

Вышеперечисленные процессы связаны преимущественно с изменением проницаемости клеточных мембран в результате воздействия металлов в воде контрастного минерального состава. Полученные данные свидетельствуют о наличии зависимости эффекта от действующих концентраций никеля, ванадия и меди и изменении их токсических свойств в питьевой воде, обогащенной минеральными компонентами.

Сравнительные данные изменения показателя пероксидации «К„» представлены в таблице 9,

Таблица 9

Сравнительная характеристика показателей пероксидации (усл. ед.) в группах 1 и 2 серии (М±ш)

Группа Срок 1 серия 2 серия

Контроль 1 группа 2группа Згруппа Контроль 4группа 5 группа бгруппа

1 месяц 1,1±0,02 1,9±0,05 2,4±0,02 2,9±0,1 0,6±0,06 1,0±0,02 1,3±0,03 1,8±0,05

2 месяц 1,0±0,07 1,7±0,01 2,9±0,02 2,7±0,3 0,7±0,02 1,1±0,09 Uio.s1 1,7±0,04

4 месяц 1,0±0,01 2,1±0,04 2,4±0,06 2,7±0,1 0,7±0,01 1,0±0,07 1,4*0,02 1,8±0,01

Как видно из таблицы 9, показатели коэффициента пероксидации в группах экспериментальных животных существенно различаются. Так, в контрольной группе 1 серии этот показатель регистрировался выше по сравнению с контрольной группой 2 серии, но не превышал значение 1,2. Это указывает на то, что процесс накопления конечных продуктов ПОЛ происходил нормально или адаптивно на протяжение всего исследования. Одновременно с этим, в контрольной группе 2 серии Кп также находился в области значений, не превышающих 1,2. В 1 группе коэффициент пероксидации констатировался выше по сравнению с таковыми значениями 4 группы по истечению четырех месяцев эксперимента и находился в диапазоне от 1,2 до 2,4. Это обстоятельство указывает на процесс в стадии адаптации с переходом в компенсацию. Во 2 группе значение коэффициента пероксидации выходило за рамки адаптации и составляло 2,9±0,02 ко 2 месяцу. К первому и четвертому месяцу эксперимента коэффициент регистрировался на уровне процесса адаптации и составлял 2,4±0,06. В 3 группе процесс находился в последней стадии компенсации с переходом в дезадаптацию и составлял

2,9±0,1 к 1 месяцу, 2,7±0,3 ко 2 месяцу и 2,7±0,3 к 4 месяцу наблюдения но сравнению с 6 группой.

При анализе проведенных расчетов отмечено, что данный показатель фиксировался в значительной степени выше у животных 1 серии, где крысы получали необогащенную кальцием и магнием питьевую воду с различным содержанием металлов. Важным аспектом является то, что значение коэффициента пероксидации в группах 2 серии - контроле, 4 и 5 группах - не превышало 1,2, а в б группе находилось в диапазоне значений, характеризующих состояние организма как процесс в стадии адаптации, что обусловлено высокими концентрациями ксенобиотиков. В группах 1 серии в зависимости от дозы токсиканта наблюдался процесс постепенного перехода (к 1, 2 и 4 месяцу исследования) в последнюю стадию компенсации с переходом в дезадаптацию и дезадаптационное состояние животных.

Дискриминантным анализом была проверена гипотеза о различии двух изучаемых серий по 15 биохимическим и 3 анатомо-морфологическим показателям.

При проверке линейными классифицирующими функциями установлено, что точность разделения животных на 1 серию и 2 серию достигает 96,5%. Значение лямбды Уилкса составило 0,16 при F (2,3) = 104,4 и р<0,001, что свидетельствует о хорошей дискриминации выбранных серий. К показателям, имеющим значимые различия (р<0,05) были отнесены лактатдегидрогеназа-1, коэффициент массы сердца, щелочная фосфатаза, креатинкиназа, пероксидаза, диеновые конъюгаты в плазме крови, малоновый диальдегид в сыворотке крови, аланинаминотрансфераза в крови (табл.10).

Таблица 10

Показатели, имеющие достоверно значимые различия в 1 и 2 серии (М±ш)

Показатели 1 серия 2 серия F, Р

ЛДГ, 357±4,8 231±8,3 F= 113,7 р<0,001

Щелочная фосфатаза 1344±48,8 1240±61,7 F= 16,3 р<0,001

АлАТ к 28,6±0,9 26,8±7,1 F= 4,3 р<0,03

КМ сердца 1,7±0,6 1,1±0,3 F= 26,3 р<0,001

МДА к 4,5±1,4 3,9±1,07 F= 7,3 р<0,007

1 Креатинкиназа 238±8,6 184±8,1 F= 13,7 р<0,001

Пероксидаза 124±3,5 114±3,1 F= 11,9 р<0,001

ДКк 27,5±11,1 23,5±4,6 F =9,8 р<0,002 j

При оценке результатов дискриминантного анализа отмечено, что разделение произошло в первую очередь по кардиоспецифичным ферментам сыворотки крови (лактатдегидрогеназе-1, креатинкиназе) и щелочной фосфатазе, а также по анатомо-морфологическому показателю (относительной массе сердца). Это является, на наш взгляд, наиболее значимым при ранней диагностике патологических изменений сердца, возникающих при недостаточном поступлении в организм кальция и магния.

Во всех изучаемых группах наблюдалось значимое повышение массы тела на протяжении всего эксперимента. Следует отметить, что интенсивнее набирали массу тела животные в группах контроля и в группах 2-ой серии, где крысы получали питьевую воду с оптимальным содержанием контаминантов.

Так, средняя масса тела животных контрольной группы 2 серии к окончанию эксперимента регистрировалась на 17,7% выше, чем в контрольной группе 1 серии. В 4 группе 2 серии среднее значение массы тела животных фиксировалось больше на 22,5% к четвертому месяцу, чем в 1 группе первой серии. Аналогичный показатель 5 группы вырос на 26,7% по сравнению со 2 группой. В 6 группе МТ крыс оказалась на 16,2% выше, чем в 3-й группе.

Оценить результаты изменения показателя массы тела достаточно сложно, так как в литературе отсутствуют данные о механизме влияния подобных минеральных добавок на биологические основы энергетических процессов. На этом фоне, согласно закономерностям взаимосвязей функциональных биологических блоков в организме, по-видимому, и происходит активизация энергетики организма.

Анализ изменений массовых коэффициентов органов животных (КМ ВО) 1-й и 2-й серии после воздействия различных концентраций металлов позволяет выдвинуть предположение о том, что снижение относительной массы печени и увеличение массовых коэффициентов сердца находятся в прямой положительной зависимости. Значимые различия, а тем самым отклик организма животных со стороны относительной массы органов, в большей степени зафиксированы в группах 1 серии по сравнению с группами 2 серии. Относительная масса печени в группах 1 и 2 серии, получавших комплекс металлов на уровне 100 ПДК, как при обогащении питьевой воды, так и без такового, неуклонно снижалась, что, по-видимому, можно объяснить присутствием токсического эффекта вводимого комплекса металлов в достаточно высоких концентрациях.

Рассматривая результаты определения КМ ВО, существенно подчеркнуть изменения относительной массы сердца. Нельзя не принять

во внимание и тот факт, что питьевая вода, обогащенная минеральными компонентами, является дополнительным источником минералов (кальция и магния), которые обусловливают адекватный уровень метаболизма и энергетических процессов в организме. В обсуждаемом аспекте следует указать, что большинство ферментов в своей структуре имеют так называемое «минеральное ядро», и для их оптимального функционирования необходимо минеральное обеспечение.

Морфологические исследования внутренних органов животных, находящихся в специальных условиях свободного потребления питьевой воды с различной степенью минерализации, показали, что уровень вводимых токсикантов оказывал большее влияние, чем длительность экспозиции к ним. Дополнительное введение ионов кальция и магния уменьшало степень проявления спонтанной патологии и патологии, индуцированной химической нагрузкой. Эти явления в большей степени проявлялись в мышце сердца, печени и эпителии извилистых и собирательных канальцах почек. В связи с этим можно .сделать заключение, что дополнительное введение (оптимизация) солевого состава питьевой воды ионами кальция и магния способствует нормализации спонтанной патологии (в контроле) и уменьшает степень выраженности изменений внутренних органов (проявления белковой дистрофии и нарушения водного обмена) в опытных группах 2 серии.

Используемые в экспериментальной модели металлы (никель, ванадий и медь), находящиеся в воде с контрастным минеральным составом и обладающие разным биологическим спектром действия, в том числе тропностью к сердечной мышце и стенке сосудов, обусловили необходимость в проведении более детальных исследований с применением специальных методов (в группах контроля 1 -ой и 2-ой серии и в 1 и 4 опытных группах).

Ультрамикроскопическое исследование сердечной мышцы животных указывает на то, что в миофибриллах в области /-дисков происходит нарушение процессов белкового обмена. Митохондрии подвергались процессу набухания - «повреждение митохондрий», в результате чего нарушаются процессы энергетического обмена и сократительной способности миофибрилл - «просветление матрикса в области г-дисков». Существенно подчеркнуть, что деструктивные изменения митохондрий - одни из наиболее характерных признаков погибающих кардиомиоцитов.

Исследование с помощью сканирующей электронной микроскопии сосудистой стенки аорты выявило нарушение обменных процессов на поверхности интимы аорты. Стенка аорты подвержена деструктивному

процессу, что свидетельствует о негативном влиянии комплекса металлов в условиях питьевой воды слабой минерализации (выраженном токсическом действии металлов). В результате изменения целостности внутренней стенки аорты происходит сосредоточение иммунокомпетентных клеток, а также клеток крови в области измененного участка интимы - «проявление адгезии».

Результаты ультрамикроскопических исследований подтверждаются световой микроскопией. При потреблении питьевой воды малой минерализации и с низким содержанием металлов (никеля, ванадия и меди) происходит снижение интенсивности окраски миофибрилл с участками их фрагментации.

Эти изменения в совокупности свидетельствуют о негативном влиянии питьевой воды слабой минерализации (без дополнительного поступления кальция и магния в сердечную мышцу).

Проведенное исследование явилось важным подтверждением зависимости проявления патологии внутренних органов от действующих концентраций металлов в условиях разного содержания солей кальция и магния. Тем самым, послужило немаловажным фактором для объективизации обоснования рекомендованной концентрации по оптимизации минерального состава питьевой воды по компонентам кальция и магния, что является необходимым условием для снижения степени токсичности металлов (никеля, ванадия и меди) антропогенного происхождения, содержащихся в питьевой воде распределительной сети.

ВЫВОДЫ

1. Качество питьевой воды, поступающей населению г. Иркутска, отличается низкой степенью минерализации. При этом доза поступления минеральных веществ в организм человека с питьевой водой составляет не более 1% от физиологической потребности.

2. Особенные свойства питьевой воды в сочетании с изношенностью на 69,8% распределительной сети обуславливают образование в воде металлов с разной степенью биологической активности.

3. Значимыми факторами ухудшения качества питьевой воды являются период года и надежность водопроводной сети, что отмечено в большей степени в Октябрьском районе.

4. Многокомпонентный состав питьевой воды, поступающей населению Октябрьского района и предместья Марата, обусловливает суммарный неканцерогенный риск значительно выше допустимого.

5. В экспериментальных условиях при использовании физиологически неполноценных питьевых вод и комплекса металлов (никеля, ванадия и меди)

отмечено значимое повышение биохимических показателей сыворотки крови (лактатдегидрогеназы-1, щелочной фосфатазы, креатинкиназы, пероксидазы, диеновых конъюгат малонового диальдегида, аланннаминотрансферазы) и коэффициента массы сердца. При этом зарегистрированы морфологические изменения, в большей степени проявляющиеся в мышце сердца, печени, эпителии извилистых и собирательных канальцах почек.

6. При оптимальном содержании в питьевой воде солей кальция (60 мл/дм3) и магния (25 мл/дм3) установлено снижение токсического эффекта никеля, ванадия и меди, что способствует нормализации спонтанной патологии и уменьшению степени выраженности изменений внутренних органов (проявления белковой дистрофии и нарушения водного обмена). Отмечались достоверно меньшая активность лактатдегидрогеназы-1, щелочной фосфотазы, креатинкиназы, пероксидазы, диеновых конъюгат, малонового диальдегида, аланннаминотрансферазы в сыворотке крови и снижение коэффициента массы сердца в опытных группах 2 серии.

7. Установлены ранние морфологические изменения ультраструктур сердечной мышцы животных, проявляющиеся в нарушении процессов белкового обмена в миофибриллах. Митохондрии подвергаются процессу набухания, нарушаются процессы энергетического обмена и сократительная способность миофибрилл. На поверхности интимы аорты происходит нарушение обменных процессов.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Повышение минерализации питьевой воды, подаваемой населению г. Иркутска, необходимо обеспечить путем строительства смешанного водопровода, использующего поверхностные и минерализованные подземные воды.

2. Провести реконструкцию распределительной сети водозабора, замену труб, подверженных коррозии и химическому взаимодействию с окружающей средой. Для разводящей сети целесообразно использовать трубы из современных инертных материалов.

3. Модернизировать систему обработки воды на водозаборе с помощью цеолитов, способных увеличивать содержание кальция и магния и других элементов в воде, необходимых для активной жизнедеятельности человека.

4. Обеспечить выполнение мероприятий в зонах санитарной охраны источника водоснабжения, с целью исключения попадания в водопровод продуктов антропогенной деятельности на берегах водохранилища, а также в зонах санитарной охраны водоводов.

5. Рекомендовать осуществление производственного контроля качества питьевой воды в распределительной сети по химическим показателям в случае изношенности сети более чем на 60,0%.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Секунда A.A. Химический состав питьевой воды и здоровье населения / A.A. Секунда, Л.П. Игнатьева // Всероссийская итоговая 63-ая научно-практическая студенческая конференция им. Н.И. Пирогова. -Томск. -2004,- С.37-40

2. Секунда A.A. Оценка минерального состава воды реки Ангары, как основного источника водоснабжения населения г. Иркутска / A.A. Секунда, Л.П. Игнатьева // Вопросы экспериментальной и клинической медицины. - Иркутск. - 2004. - С.52-53.

3. Секунда A.A. Роль минерального состава воды источника в формировании здоровья населения / A.A. Секунда, Л.П. Игнатьева // Вопросы сохранения и развития здоровья населения Севера и Сибири. -Красноярск. - 2003. - С.143-145.

4. Секунда A.A. Гигиеническая оценка взаимосвязи водного фактора и здоровья населения / А.А Секунда, Л.П. Игнатьева // - Москва,

2004. - "Экватек-2004" - Электрон, опт. диск (CD-ROM).

5. Секунда A.A. Оценка интегрального качества питьевой воды в распределительной сети г. Иркутска / A.A. Секунда, Л.П. Игнатьева, М.В. Чирцова, М.О. Потапова // Науч.-практ. конф, посвященная 75-летию медико-профилактического факультета ИГМУ: Сб. науч. ст. - Иркутск. -

2005. -С.117-119.

6. Секунда A.A. Особенности формирования качества питьевой воды в распределительной сети (на примере г. Иркутска) / A.A. Секунда, Л.П. Игнатьева, O.A. Пройдакова // 7-ая Международная выставка и конгресс «Экватек-2006» Вода: Экология и технология. - Москва. - 2007. -С.941-942.

7. Секунда A.A. Изменение активности сердечных ферментов при воздействии различных концентраций металлов, поступающих с питьевой водой контрастного минерального состава / A.A. Секунда, Л.П. Игнатьева // Тихоокеанский медицинский журнал. Владивосток. - 2006. - №3. - С.99-102.

8. Секунда A.A. Оценка перекисного окисления липидов при воздействии различных концентраций тяжелых металлов, поступающих с питьевой водой контрастного минерального состава / A.A. Секунда, Л.П. Игнатьева, Е.В. Гузовская, Л.К Носкова // Вопросы экспериментальной и клинической медицины. - Иркутск. - 2006. - С.34-38.

9. Секунда A.A. Биохимические и морфологические изменения в сердце животных при воздействии металлов, поступающих с питьевой водой / A.A.Секунда, Л.П. Игнатьева, Е.В. Гузовская //Сибирский медицинский журнал. - Иркутск. - 2006. - №8, - С. 41-44.

10. Секунда A.A. Активность кардиоспецифичных ферментов и ранние морфологические изменения при воздействии различных концентраций металлов, поступающих с питьевой водой контрастного минерального состава / А.А.Секунда, Л.П. Игнатьева // Токсикологический вестник. - Москва. - 2007. - №1 - С.3-7.

Список сокращений, используемых в тексте:

АлАТк- аланинаминотрансфераза в крови

АлАТп- аланинаминотрансфераза в печенн

ЩФ - щелочная фосфотаза

ВДА - вертикальная двигательная активность

МДА к- малоновый диальдегид в крови

МДА п- малоновый диальдегид в печени

ДК к - диеновые конъюгаты в крови

ДК п - диеновые конъюгаты в печени

АОА к - антиокислительная активность в крови

АОА п - антиокислительная активность в печени

КрК - креатининкиназа

ПОЛ - перекисное окисление липидов

ЛДГ| - лактатдегидрогеназа-1, 1-й изофермент ЛДГ

КрН - креатинин

К - каталаза

CK - сыворотка крови

П - пероксидаза

МТ - масса тела

КМ ВО - коэффициент массы внутренних органов

CL50 - концентрация вещества, вызывающая гибель 50% стандартной

группы подопытных животных

ПЖ - поведение животных

ВВ - внешний вид животных

ИЗВВ - индекс загрязнения водопроводной воды

К„ - коэффициент пероксидации

Отпечатано в типографии ООО «Аспринт» г. Иркутск, ул. Лапина, 1 «б», тел.: 202.-568 Печать РИЗО. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,7. тираж 100 экз. Заказ № 68к

Актуальность проблемы. Общемировые тенденции в вопросах водоснабжения населения характеризуются растущим пониманием необходимости бережного, рационального отношения к водным ресурсам, совершенствованием технологий водоочистки и кондиционирования качества питьевой воды, постоянным расширением и ужесточением требований к качественному составу воды, поиском новых универсальных форм обеспечения населения (вне зависимости от имеющихся местных водных ресурсов) высококачественной питьевой водой (Маймулов В.Г., 2005; Рахманин Ю.А., 2006; Оншценко Г.Г., 2006).

Возникшая в последние десятилетия XX века экологическая обеспокоенность в связи с резко возросшими в глобальных масштабах антропогенными нагрузками на окружающую среду закономерно обусловила необходимость пересмотра взглядов на весомость каждого из факторов. К настоящему времени специалистами в области здравоохранения и охраны окружающей среды первенство в значимости по праву отдано питьевой воде, опередившей даже бесспорно значимый фактор — атмосферный воздух, ранее традиционно занимавший 1-е место, не говоря уже о пищевых продуктах и др. (Оншценко Г.Г., 2002; Красовский Г.Н., 2004; Недачин А.Е., 2005). .

Актуальность данной проблемы для мирового сообщества подчеркивается и тем, что вслед за завершившимся международным годом пресной воды, международными водными форумами в Киото и Душанбе (Организацией Объединенных Наций) принято решение о провозглашении десятилетия 2005—2015 гг. международной декадой "Вода для жизни" (Оншценко Г.Г., 2005).

Положение с водоснабжением в Российской Федерации по-прежнему вызывает серьезную озабоченность. При высокой (98%) обеспеченности населения водой, более 20% проб воды (т. е. каждая пятая проба) не отвечают установленным гигиеническим требованиям по санитарно-химическим и около 10% проб (каждая десятая) — по санитарно-микробиологическим показателям. При сравнении этих данных с показателями 1983г. качество воды в централизованных источниках водоснабжения ухудшилось примерно в 1,3—1,5 раза.

Основными причинами такой неблагоприятной ситуации являются: интенсивное загрязнение водоисточников, особенно поверхностных, из которых осуществляется водоснабжение примерно 70% населения России; устаревшие технологии водоочистки и нарушение технологических условий эксплуатации существующих сооружений водоподготовки; вторичное загрязнение воды в водоразводящих сетях в связи с низким качеством и коррозионной неустойчивостью труб, недостаточным санитарно-техническим уровнем строительных и ремонтных работ, периодическим режимом подачи или значительными перепадами давления в разводящей сети в ряде населенных мест (Щербо А.П., Лопатин С.А., 2005; Ошнценко Г.Г., 2005, 2006).

В связи с отсутствием какого-либо прогресса в водоснабжении населения за последние 15 лет, указанные обстоятельства определяют необходимость проведения радикальных мер, направленных на охрану водоисточников от загрязнения, совершенствования технологий водоподготовки, изменение политики в развитии водоразводящих сетей и сантехнических устройств, а также научной разработки и широкой практической реализации новых решений по улучшению питьевого водоснабжения населения. Так, например, необходима глубокая доочистка водопроводной воды в пунктах общественного (детские учреждения, больницы, столовые и т. д.) или бытового потребления. Также существует потребность в надежном обеспечении населения высококачественной питьевой водой с достаточным количеством биогенных элементов, необходимых для нормального, физиологически полноценного функционирования организма (Маймулов В.Г., 2005; Онищенко Г.Г., 2006; Рахманин Ю.А., 2006).

Анализ структуры питания населения за последние годы показал существенные сдвиги в потреблении основных минеральных веществ с пищевыми продуктами. Это связано с двумя основными причинами: с повышением стоимости "потребительской корзины" относительно прожиточного уровня населения, и с некоторым изменением пищевой ценности продуктов питания, в том числе содержанием в них минеральных биогенных элементов. В связи с этим актуализировалась проблема восполнения дефицита биогенных элементов за счет питьевой воды. В первую очередь необходимо активно использовать экологически чистые и более богатые биогенными солевыми компонентами подземные воды, а также модернизировать водопроводные станции за счет таких технологий водоподготовки, которые не изменяют ее солевой состав, «если он соответствует оптимальному содержанию макро- и микроэлементов. Таким образом, за счет питьевой воды в ряде случаев можно восполнить до 1/4—1/3 суточной потребности в биогенных элементах (Китикова Н.В., Онищенко Г.Г., 2006).

Объем поступления микроэлементов в организм человека во многом зависит от их содержания в объектах окружающей. среды. Избыток или недостаток в организме отдельных химических элементов или их соединений приводит к возникновению различных патологических состояний. При этом высоким уровнем патогенности обладают тяжелые металлы (ТМ), являющиеся одними из приоритетных при изучении состояния окружающей среды и ее влияния на здоровье людей (Ryan Р.В., Huet N., Macintosh D.L., 2000). Высокая их токсичность определяет патогенность для живых организмов, что доказывает важность и актуальность изучения уровней ТМ в объектах окружающей среды (Абдикаримов С.Т., 2000, Степанова Н.В.,

2003).

Необходимость изучения химического состава воды, в том числе содержания ТМ в водоисточниках, используемых для питьевых и других нужд, на сегодняшний день приобретает особое значение. Это обусловлено тем, что трудности экономической ситуации заставляют население переходить к использованию поверхностных водотоков, являющихся менее надежными из-за их высокой подверженности воздействию различных природных факторов, антропогенных загрязнений и региональных особенностей природного минерального состава, вместо подземных источников, более безопасных и химически стабильных (Хамитова Р.Я., 2003, Шаршенова А.А., 2005).

Довольно часто не учитывается модифицирующая роль минерального состава воды, хотя известно, что токсичность металлов в «мягких» и «жестких» водах проявляется с разной степенью выраженности токсического эффекта. Известный факт негативного воздействия слабоминерализованной питьевой воды усугубляется одновременным присутствием в воде даже малых концентраций ионов металлов (Водиченска Ц. С., 1987; Иванов С. Д.,

2004). Как показали работы С.Г. Резниченко (1971), особенно выраженное влияние на проявление токсических свойств ванадия, циркония, ниобия, гафния оказывает жесткость и температура воды.

Более сложной для реализации в России является задача кондиционирования качества водопроводной воды за счет природного (путем смешения различных вод) или искусственного (фильтрация через минерал содержащие материалы, внесение солевых добавок) обогащения питьевой воды биогенными элементами (Онищенко Г.Г., 2005; Рахманин Ю.А., 2006). Использование подземных вод для централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения является одним из приоритетных направлений в России при осуществлении решения Организации Объединенных Наций в рамках Международной декады "Вода для жизни" в области питьевого водоснабжения (Онищенко Г.Г., 2005).

Цель исследования: Гигиеническая оценка условий водопользования населения и биологического действия комплекса неорганических компонентов с учетом региональных особенностей.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

1. Дать гигиеническую оценку качества воды водоисточника и питьевой воды на этапе транспортировки населению г.Иркутска.

2. Оценить санитарно-техническое состояние городской водопроводной сети и определить степень её надежности.

3. Изучить биологическое действие мягких вод с учетом комплекса неорганических веществ, образующихся в распределительной сети.

4. В условиях экспериментального моделирования обосновать оптимальное соотношение минеральных веществ, обеспечивающих снижение биологической активности неорганических компонентов.

5. Установить степень риска канцерогенных и неканцерогенных эффектов здоровью населения.

Научная новизна работы Установлены общие закономерности формирования качества питьевой воды распределительной сети по отношению к исходному составу.

Определены критерии неблагоприятности условий водопользования (природный минеральный состав, сезон года, протяженность и состояние водопроводной сети).

Показано, что формирование ответных реакций организма экспериментальных животных на воздействие неорганических компонентов подчиняется дозо - зависимым эффектам и определяется природными особенностями питьевой воды с дефицитом солей жесткости, что является фактором риска развития сердечно-сосудистой патологии.

Расширено представление о механизме влияния мягких вод, проявляющиеся в реакциях обеспечивающих минеральный гомеостаз, сосудистую регуляцию и защитную функцию печени.

Предложена оптимизация водопользования населения с учетом биологического действия комплекса металлов антропогенного характера.

Практическая значимость работы заключается в том, что на основании гигиенической оценки условий водопользования населением и изучения биологического действия комплекса неорганических компонентов с учетом специфических условий региона, определены и обоснованы мероприятия, обеспечивающие первоочередное регулирование источников и факторов риска, которые представляют угрозу для здоровья населения:

Материалы выполненных исследований являются составной частью «Комплексных мероприятий по охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов», разработанных на основе «Концепции предоставления экологического благополучия населения г. Иркутска до 2010 года» № 004-20-240321/6 от 13.04.2006г. и включены в программу «Социально-экономического развития города Иркутска» в раздел «Экологическая среда и здоровье населения» (акт внедрения № 430-74-826/6 от 22.12.2006г.). Предложенный комплекс мер, направленных на улучшение состояния здоровья населения и условий водопользования включен в экологическую программу Иркутской области (акт внедрения № 69/1 - 575 от 15.10.2006).

Результаты исследования приняты Управлением Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Читинской области для использования в практической деятельности по вопросам предупредительного и текущего надзора за условиями водоснабжения (акт внедрения № 01У-01/966 от 09.03.2007г.).

Материалы исследования приняты Управлением Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Иркутской области в практическую деятельность по вопросам предупредительного и текущего надзора за условиями водоснабжения (акт внедрения от 03.02.2007г.).

Материалы и результаты исследований внедрены в практику обучения студентов и используются в учебном процессе на гигиенических кафедрах Иркутского государственного медицинского университета (акт внедрения от 12.02.2007г.).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Повышение концентрации металлов в питьевой воде в точках водоразбора обусловлено недостаточной санитарной надежностью распределительной сети.

2. Дефицит солей жесткости и недостаточная санитарная надежность системы транспортировки питьевой воды населению оказывают отрицательное действие и приводят к нарушению регуляторных систем и минерального гомеостаза.

3. Ранние морфологические изменения ультраструктур сердечной мышцы и поверхности интимы аорты обусловлены модифицирующим действием мягкой воды и присутствующим комплексом металлов. *

4. Дополнительная оптимизация питьевой воды обеспечивает снижение биологической активности неорганических компонентов.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на региональной научно-практической конференции «Вопросы сохранения и развития здоровья населения Севера и Сибири» (Красноярск, 2003); Всероссийской ' итоговой 63-ей научно-практической конференции им. Н.И. Пирогова (Томск, 2004); научно-практической конференции «Вопросы экспериментальной и клинической медицины» (Иркутск, 2004); 6-ой Международной выставке и конгрессе «Экватек-2004» - «Вода: Экология и технология» (Москва, 2004); научно-практической конференции, посвященной 75-летию медико-профилактического факультета Иркутского Государственного Медицинского университета (Иркутск, 2005); 7-ой Международной выставке и конгрессе «Экватек-2006» - «Вода: Экология и технология» (Москва, 2006); научно-практической конференции «Вопросы экспериментальной и клинической медицины» (Иркутск, 2006); Региональной научно-практической конференции, посвященной 40-летию медико-профилактического факультета ВГМУ (Владивосток, 2006); Всероссийской общественной организации токсикологов (Москва, 2006); заседании проблемной комиссии Иркутского государственного медицинского университета - Иркутск, 20 марта 2007г.; заседании кафедры коммунальной гигиены и гигиены детей и подростков - Иркутск, 17 марта 2007г.

Структура и объем работы. Работа изложена на - 205 страницах, содержит 28 таблиц, 37 рисунков. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов, методов и объема исследования, 2 глав результатов исследования, обсуждения, выводов, практических рекомендаций, списка используемой литературы, состоящей из 253 отечественных и 40 зарубежных источников.

выводы

1. Качество питьевой воды, поступающей населению г. Иркутска, отличается низкой степенью минерализации. При этом доза поступления минеральных веществ в организм человека с питьевой водой составляет не более 1% от физиологической потребности.

2. Особенные свойства питьевой воды и высокая степень изношенности распределительной сети на 69,8% приводят к появлению в воде металлов с разной степенью биологической активности.

3. Фактррами ухудшения качества питьевой воды являются летний период года и низкая степень санитарной надежности водопроводной сети, что отмечено в большей степени в Октябрьском районе.

4. Многокомпонентный состав питьевой воды, поступающей населению Октябрьского района и предместья Марата, обусловливает суммарный неканцерогенный риск значительно выше допустимого.

5. В экспериментальных условиях при использовании физиологически неполноценных питьевых вод и комплекса металлов (никеля, ванадия и меди) отмечено значимое повышение биохимических показателей сыворотки крови (лактатдегидрогеназы-1, щелочной фосфатазы, креатинкиназы, пероксидазы, диеновых коныогат малонового диальдегида, аланинаминотрансферазы) и коэффициента массы сердца. При этом зарегистрированы морфологические изменения, в большей степени проявляющиеся в мышце сердца, печени, эпителии извилистых и собирательных канальцах почек.

6. При оптимальном содержании в питьевой воде солей кальция (60 мл/дм ) и магния (25 мл/дм ) установлено снижение токсического эффекта никеля, ванадия и меди, что способствует нормализации спонтанной патологии и уменьшению степени выраженности изменений внутренних органов (проявления белковой дистрофии и нарушения водного обмена). Отмечались достоверно меньшая активность лактатдегидрогеназы-1, щелочной фосфатазы, креатинкиназы, пероксидазы, диеновых конъюгат, малонового диальдегида, аланинаминотрансферазы в сыворотке крови и снижение коэффициента массы сердца в опытных группах 2 серии.

7. Установлены ранние морфологические изменения ультраструктур сердечной мышцы животных, проявляющиеся в нарушении процессов белкового обмена в миофибриллах. Митохондрии подвергаются процессу набухания, нарушаются процессы энергетического обмена и сократительная способность миофибрилл. На поверхности интимы аорты происходит нарушение обменных процессов.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Повышение минерализации питьевой воды, подаваемой населению г. Иркутска, необходимо обеспечить путем строительства смешанного водопровода, использующего поверхностные и минерализованные подземные воды.

2. Провести реконструкцию распределительной сети водозабора, замену труб, подверженных коррозии ' и химическому взаимодействию с окружающей средой. Для разводящей сети целесообразно использовать трубы из современных инертных материалов.

3. Модернизировать систему обработки воды на водозаборе с помощью цеолитов, способных увеличивать содержание кальция и магния и других элементов в воде, необходимых для активной жизнедеятельности человека.

4. Обеспечить выполнение мероприятий в зонах санитарной охраны источника водоснабжения, с целью исключения попадания в водопровод продуктов антропогенной деятельности на берегах водохранилища, а также в зонах санитарной охраны водоводов.

5. Рекомендовать осуществление производственного контроля качества питьевой воды в распределительной сети по химическим показателям в случае изношенности сети более чем на 60,0%.