Экологическая характеристика качественного и количественного микроэлементного состава факторов среды обитания агропромышленного региона

Чеснокова, Лариса Анатольевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Экологическая характеристика качественного и количественного микроэлементного состава факторов среды обитания агропромышленного региона
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Экологическая характеристика качественного и количественного микроэлементного состава факторов среды обитания агропромышленного региона"

На правах рукописи

ЧЕСНОКОВА Лариса Анатольевна

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КАЧЕСТВЕННОГО И КОЛИЧЕСТВЕННОГО МИКРОЭЛЕМЕТНОГО СОСТАВА ФАКТОРОВ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО РЕГИОНА

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

03.00.16-Экология

Оренбург - 2004

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия МЗ РФ»

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор

Боев Виктор Михайлович Научный консультант: доктор медицинских наук, профессор

Красиков Сергей Иванович Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Ведущая организация: Оренбургский государственный педагогический университет

Защита диссертации состоится 10 ¿¿-¿о/^-я, 2004 г в часов на заседании диссертационного Совета Д.206.066.03 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 _ 2004 г

Ученый секретарь диссертационного Совета, доктор медицинских наук,

Русанов Александр Михайлович кандидат биологических наук Немерешина Ольга Николаевна

профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Известно, что избыток или дефицит микроэлементов в окружающей среде оказывает влияние на химический го-меостаз организма и может привести к возникновению различных патологий, в том числе эндемических (Авцын А.П., 1964-1995, Рахманин Ю.А., 1965-2000, Гильденскиольд Р.С., 1968-2000, 1987-2000, Скальный А.В., 1987-2000). Ранее проведенными исследованиями на урбанизированных и сельских территориях области обоснована биогеохимическая провинция, характеризующаяся различным качественным и количественным составом микроэлементов в снеге,- почве, питьевой воде и продуктах питания с недостаточным количеством I, Mn, F, Fe, Zn, Си, и с повышенным содержанием в среде обитания Сг, Pb, N и других токсичных микроэлементов (Боев В.М., 2002). Вместе с тем доказана роль дефицита природных микроэлементов в развитии патологических состояний, имеются данные о значении в патологии микроэлементов антропогенного происхождения, рассматриваются микроэлементы как маркеры в донозологической диагностике заболеваний. Индикатором их поступления в организм из внешней среды могут служить биосреды (кровь, волосы, ногти и др.). Характерно, что проведенные ранее исследования выявили дисбаланс между содержанием токсичных и эссенциальных элементов как в среде обитания, так и в биосубстратах детского населения на территориях с высоким уровнем антропогенного загрязнения (Боев В.М., 1998, 2002).

Учитывая, что объектами экологических исследований являются депонирующие среды — снеговой покров, отражающий степень аэрогенной нагрузки за период снегостава, и почва, состав которой отражает многолетнее поступление загрязняющих веществ, из которой далее идет их миграция в подземные водоисточники и поверхностные водоемы, представляется важным оценить миграцию микроэлементов в системе «среда обитания - человек» (Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А., Строчкова Л.С., 1991).

Недостаточно сведений о миграции микроэлементов в системе «среда обитания - человек» и их роли в качестве маркеров природного или антропогенного происхождения. Остается нерешенной проблема синергических и антагонистических взаимодействий между биоэлементами в организме человека, основанных на химических закономерностях, и их содержанием в среде обитания при избыточном или недостаточном поступлении в организм в условиях воздействия природных и антропогенных факторов среды обитания. Сходство и различие в физико-химическом действии элементов позволяет провести прогнозирование накопления в организме человека с учетом предполагаемых , мик-

I рос национальная 4

1 I БИБЛИОТЕКА I

I С.Птрв«г «у/ I

роэлементов, что создает возможность разработки медико-профилактических и реабилитационных мероприятий для населения.

Обозначенный перечень нерешенных вопросов, а также необходимость разработки практических рекомендаций определяет актуальность и своевременность проведенных исследований.

Цель исследования: Количественная и качественная оценка содержания и миграции микроэлементов в системе «среда обитания — человек» и определение приоритетных микроэлементов для целей диагностики экологического состояния среды и здоровья населения.

Задачи исследования:

1. Провести сравнительный качественный и количественный анализ элементов Zn, С^ Со, Mo, Mn, Fe, №, Sr, Li, V в питьевой воде, воде из открытых источников и донных отложениях, почве, снежном покрове.

2. Провести ранжирование территории агропромышленного региона с учетом природного и антропогенного происхождения микроэлементов.

3. Провести сравнительный анализ биоаккумуляции микроэлементов у детей с. их количественным содержанием в факторах среды обитания.

4. Выделить приоритетные элементы для целей экологической диагностики среды и здоровья, обосновать профилактические мероприятия по предупреждению микроэлементозов у населения.

Научная новизна. В результате исследования впервые дана, комплексная экологическая оценка количественного и качественного микроэлементного состава воды, почвы, донного осадка и снегового покрова с учетом их природного и техногенного происхождения по территориально-экономическим регионам области. Обозначены аномальные провинции по изучаемым микроэлементам. Впервые проведен анализ миграции химических элементов из внешней среды в организм человека по их накоплению в биосредах. Обоснованы возможные синергические и антагонистические взаимодействия, основанные на химических свойствах микроэлементов. Определены маркеры биологической экспозиции, дисбаланс которых установлен в окружающей среде и в организме. Обоснованы практические рекомендации по снижению риска возникновения микроэлементозов, вызываемых избытком или дефицитом микроэлементов в условиях биогеохимической провинции.

Практическая значимость работы. По результатам работы проведено ранжирование территории региона по приоритетным микроэлементам, содержащимся в объектах окружающей среды (питьевая вода и вода

поверхностных водоемов, донный осадок в водоемах, почва, снежный покров). Доказано происхождение возможных источников загрязнения, обозначены зоны с повышенными концентрациями. Определено содержание элементов в организме по их аккумуляции в организме детей. На основе качественного и количественного микроэлементного состава в среде обитания и в биосредах детей (волосы) обоснованы профилактические мероприятия с целью снижения риска возникновения микроэлементозных состояний. Для мониторинга в среде обитания и биосредах человека выделена приоритетная группа микроэлементов: С^ Zn, №, Mn, Fe, Sr, Pb.

По результатам исследования составлены практические рекомендации, (акт внедрения от 16 апреля 2004г.), материалы диссертации используются в учебном процессе на кафедре медицинской и фармацевтической химии (акт внедрения от 14 апреля 2004 г.).

Полученные результаты расширяют знания в области экологии человека, способствуют более полному представлению о влиянии окружающей среды на микроэлементный состав биосред организма, источниках поступления, а также их взаимном влиянии.

Положения, выносимые на защиту:

1. Микроэлементный состав среды обитания в агропромышленном регионе определяется природными и техногенными условиями.

2. Антропогенным воздействием сформирован микроэлементный профиль среды в восточном и центральном агропромышленных регионах области.

3. Дисбаланс микроэлементов в биосредах населения определяется их содержанием в окружающей среде, а также синергическими и антагонистическими взаимодействиями микроэлементов.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Региональных конференциях молодых ученых и специалистов (Оренбург, 2000, 2004), на П Международном симпозиуме «Контроль и реабилитация окружающей среды» (Томск, 2000), на V Международной научной конференции «Биосфера и человек - проблемы взаимодействия» (Пенза, 2001), на IV Международной научной конференции «Проблемы строительства, инженерного обеспечения и экологии городов» (Пенза, 2002), на Межрегиональной конференции биохимиков Урала, Западной Сибири и Поволжья (Оренбург, 2003).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 научных работ.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на страницах машинописного текста и состоит из введения^"глав собственных исследований, обзора литературы, заключения, выводов и практических рекомен-

даций. Диссертация иллюстрирована 32 таблицами, 13 рисунками. Указатель литературы содержит 177 источников, из них 153 работы отечественных и 24 работы зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определены цель и задачи исследования, научная новизна, практическая значимость работы, а также положения, выносимые на защиту.

В первой главе приводится литературный обзор по материалам отечественных и зарубежных изданий, в котором рассмотрены важнейшие направления экологического мониторинга за объектами окружающей среды, пути миграции МЭ в организм человека, микроэлементные взаимодействия в организме в условиях дисбаланса.

Во второй главе рассматриваются материалы и методы исследования. Объектом исследования является территория Оренбургской области, разделенная для сравнения на 3 территориально-экономические зоны - западную, центральную и восточную.

Анализ содержания МЭ в снеговом покрове, являющимся депонирующей средой и отражающим уровень аэрогенной нагрузки за период снегостава, проведен на основе данных собственных исследований в соответствии с «Методическими рекомендациями по оценке степени загрязнения атмосферного воздуха населенных пунктов металлами по их содержанию в снежном покрове и почве» № 5174-90. Для оценки микроэлементного состава почвы, отражающей многолетнее поступление, были использованы данные ТОО «ТЭН-ИНФОРМ» Санкт-Петербургской инженерной академии и ЦГСЭН Оренбургской области за 1994-2000-гг, количество проб 420. Рассчитывалось валовое содержание МЭ в почве, проводилось сравнение со значениями ПДК, при их отсутствии с ОДК, с кларком почв по А.П.Виноградову, были рассчитаны коэффициент концентрации Кс, отражающий превышение над фоновым уровнем и суммарный показатель 7с, показывающий превышение концентраций элементов, накопленных в аномалиях.

Качество питьевой воды изучалось по данным собственных исследований, проведенных на кафедре медицинской и фармацевтической химии, а также в спектральной лаборатории управления «Оренбурггеология» за период 1994-2000 г, количество проб 240. Оценка качества воды проведена в соответствии с СанПиН 2.1.4.1074-01 по 29 показателям. В данном исследовании определялось содержание следующих микроэлементов: 7п, Со,

О, Си, Mo, Mn, Ni, V, Fe, Sг, а также жесткость, окисляемость, общая минерализация, содержание сульфатов, хлоридов, нитратов, нитритов, фосфатов, аммиака. Сравнивалось содержание МЭ в воде сельских и городских населенных пунктов, были рассчитаны показатель химического загрязнения К вода и комплексный показатель К пол.

Анализ состояния воды открытых водоемов и твердой фазы донных отложений проведен на основе данных Центральной Уральской партии ГП «Зеленогорскгеология» г.Екатеринбурга за 1994-1998 гг в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.5.980-00, проанализировано 404 пробы воды и 404 пробы твердого осадка. Природная вода оценивалась по общей минерализации и содержанию сульфат-иона. В качестве маркера микроэле-' ментного состава выбрана медь для сравнения с содержанием в других объектах окружающей среды. В донных отложениях, являющихся аккумулирующей средой, рассчитывалось содержание Zn, Си, V, Сг, Со, №. Данная подборка объясняется дисбалансом этих элементов в других средах, их содержание — показатель природной или техногенной аномалии. Проведено сравнение содержания металлов в донных отложениях с ПДК (ОДК) почв, с кларками почв.

Для установления зависимости между содержанием МЭ в окружающей среде и накоплением в организме проведен анализ микроэлементного состава волос детей. Исследовано 120 проб волос атомно-адсорбционным и спектральным методом в лаборатории «Оренбурггеология», а также в лаборатории ЦГСЭН Оренбургской области в соответствии с Методическими указаниями № 4096-86 за 1994-2000 г. Определялось содержание 13 микроэлементов, концентрации сравнивались с фоновыми значениями по России (Ревич Б А, 1991) и по Оренбургской области (Боев В.М., 2002). Рассчитаны коэффициенты корреляции между содержанием элементов в окружающей среде и волосяном покрове методом Пирсона. Расчеты осуществлялись на 1ВМ- совместимых персональных компьютерах.

Результаты исследования и их обсуждение

В третьей главе «Экологическая оценка содержания микроэлементов в депонирующих средах» проведенными исследованиями установлено повышенное содержание в снеговом покрове относительно фонового уровня в восточной зоне Си, Zn, Мп, №, Со, Сг; в центральной зоне повышено содержание Сг, Со, Мп, V; в западной зоне минимальный уровень загрязнения (рис. 1).

Рис. 1 Коэффициенты концентраций МЭ в снеговом покрове

Рис. 2 Коэффициенты концентраций МЭ в почве

Как видно рис. 2, восточная зона характеризуется наибольшими значениями Кс по Си, Zn, N1, Со, Мп, Сг по сравнению с западной и центральной зонами и наименьшим значением по содержанию 8г. Суммарный показатель загрязнения Zc в западной и центральной зонах свидетельствует о низком уровне загрязнения почвы, Zc восточной зоны соответствует среднему уровню загрязнения.

Для установления происхождения микроэлементных загрязнений проведено сравнение кратности превышения содержания микроэлементов относительно фонового уровня в снеговом покрове, отражающем аэрогенную нагрузку, и в почве, являющейся, помимо природного состава, аккумулирующей средой.

Си 7л N1 Мп Сг Со

Рис. 3 Сравнительная характеристика кратности превышения фоновых значений МЭ снегового покрова и почвы западной зоны

В западной зоне (рис.3) содержание меди, цинка и никеля в депонирующих средах незначительно превышает фон, что свидетельствует об их естественном происхождении; содержание марганца и особенно кобальта в снегу выше фонового уровня, что может свидетельствовать об их антропогенном происхождении, значительное превышение фона по содержанию хрома в почве и отсутствие превышения в снегу может свидетельствовать о повышенном природном содержании элемента. Таким образом, в западной зоне кобальт и марганец в основном антропогенного происхождения, повышенное содержание хрома в почве - природного происхождения.

Рис. 4 Сравнительная характеристика кратности превышения фоновых значений МЭ снегового покрова и почвы центральной зоны

В центральной зоне (рис.4) повышенное содержание в снегу определяемых МЭ свидетельствует об антропогенном происхождении. В почве незначительное превышение фона по содержанию С^ Zn, Mn определяет их природное происхождение, более значимое превышение по №, ОЬ, Сг -как повышенное природное содержание элементов, так и антропогенное влияние, что определяет формирование аномальной геохимической зоны.

Рис. 5. Сравнительная характеристика кратности превышения фоновых значений МЭ снегового покрова и почвы восточной зоны

В восточной зоне (рис.5) установлен самый значительный уровень превышения над фоном по микроэлементному составу снегового покрова по всем элементам. Основной вклад в происхождение микроэлементных загрязнений вносят антропогенные факторы, в то же время содержание хрома в почве обусловлено в основном природными причинами.

Таким образом, основной вклад в происхождение аномальных зон с повышенным содержанием микроэлементов в депонирующих средах на территории центральной и особенно восточной зон вносят антропогенные факторы, в западной зоне вклад антропогенных источников минимальный.

Происхождение загрязнений связано с промышленными выбросами предприятий - Орско-Халиловского металлургического комбината «Нос-та», Медногорского медно-серного комбината, промышленных предприятий городов Орск, Кувандык и Гай, газоперерабатывающего завода, автомобильного и железнодорожного транспорта.

Среди факторов окружающей среды, оказывающих влияние на состояние здоровья, одно из главных мест занимает качество питьевой воды (Рахманин Ю.А., 1998, Сергеев Е.П., Сидоренко Г.И., Можаев Е.А., 1994, Быстрых В В, 1998). Из депонирующих сред микроэлементы попадают в

поверхностные и грунтовые воды, в организм человека химические элементы поступают в основном с пищей и питьевой водой. К важнейшим показателям качества питьевой воды, регламентированным СанПиНом (№2.1.4.1074-01), относятся биогенные элементы, микроэлементы, жесткость, минерализация.

В четвертой главе «Оценка качества воды в источниках централизованного водоснабжения и в поверхностных водоемах» в восточном регионе установлена наибольшая жесткость воды, окисляемость, содержание хлоридов и нитратов по сравнению с центральным и западным регионами. Западная зона характеризуется повышенным содержанием фосфатов в воде, в центральной зоне повышено содержание нитратов, нитритов, более высокий уровень общей минерализации относительно других зон. Отмечено превышение ПДК по жесткости воды в восточной зоне в 1,03 раза, остальные показатели не превышают предельно допустимых значений. Далее проведен анализ микроэлементного состава воды из централизованных источников. В сельской местности подземные воды в основном подаются без предварительной очистки, что отражает в основном их природный состав, так и поступление из депонирующих сред - почвы и снега (воздух).

В воде восточной зоны (табл. 1) повышено содержание Zn, Fe, Mo, в западной зоне повышено содержание Sr, F, I и снижено содержание Мп, в центральной зоне минимальный уровень Zn, Сг, Fe, Sr и максимальный уровень №; ^ и V в воде не определялись, по содержанию Си достоверных различий не обнаружено.

Таблица 1

Содержание микроэлементов в питьевой воде, мг/л (М± т)

Примечание: * 02,0; р<0,05 Зоны сравнения:

** 02,6; р<0,01 1 западная-центральная

*** 03,2; р<0,001 2 центральная-восточная

О - не обнаружен 3 восточная-западная

При анализе микроэлементного состава воды, а также системы снег-почва-вода с целью установления миграции элементов получены следующие результаты: в воде восточной зоны достоверно выше содержание цинка, что отражает его повышенное содержание в депонирующих средах, особенно значительное в снеговом покрове, свидетельствующее об антропогенном происхождении. По содержанию меди в воде не обнаружено значимых различий, тогда как в восточной зоне в снеговом покрове отмечено значительное превышение фоновых значений, следует вывод о техногенном происхождении элемента. Молибдена несколько выше в воде восточной зоне, что объясняется техногенным влиянием, минимальный уровень марганца определен в воде западной зоны, что соответствует минимальному содержанию элемента в депонирующих средах, то есть содержание элемента обусловлено в основном природными причинами. Минимальный уровень железа, хрома и никеля - в воде центральной зоны, несмотря на повышенное содержание в снегу, вероятно, техногенное загрязнение атмосферного воздуха связано с промышленными предприятиями г. Оренбурга. Наиболее высокое содержание никеля определено в воде восточной зоны, обусловленное, возможно, предприятиями г.Орска, минимальное - в западной, вероятно, их происхождение зависит от природных и антропогенных факторов. В воде западной зоны максимальное содержание йода, фтора и стронция относительно других зон, повышенное содержание стронция соответствует его природному повышенному количеству в почве. Кобальт и ванадий в воде не определялись, превышений уровня ПДК по всем изученным элементам не установлено, в восточной зоне содержание железа сравнимо с предельно допустимым значением.

Вода сельских населенных пунктов отличается более высоким содержанием Zn, Сг, №, Fe, F и пониженным содержанием Мп относительно городской местности; физиологическая полноценность воды (Кпол) в западной зоне ниже оптимального уровня.

Таким образом, в восточной зоне к микроэлементам антропогенного происхождения в питьевой воде можно отнести цинк, медь, никель, молибден, в западной зоне марганец, никель и стронций природного происхождения, в центральной зоне хром и никель в основном антропогенного происхождения.

Далее проанализирован состав твердой фазы и воды из открытых источников для более точного установления источников микроэлементных загрязнений. Для донных отложений отсутствуют значения ПДК, для сравнения были использованы ПДК почв, анализ показал отсутствие пре-

вышений по всем элементам, кроме хрома по всей области и по меди в восточном и центральном регионах. Сравнение с кларком земной коры показало превышение по содержанию хрома по всей области, особенно в ее западной части, подтверждающее природное происхождение и по меди только в восточной зоне, что подтверждает как природное, так и антропогенное происхождение.

Поверхностные воды были оценены по важнейшим показателям - общей минерализации и содержанию сульфат-иона. По сульфат-иону уровень ПДК не превышен, более высокий уровень минерализации отмечен также в восточной зоне. В качестве маркера микроэлементного состава выбрана медь, являющаяся важнейшим незаменимым элементом: на большей части территории области поверхностные водоисточники содержат низкое количество меди, обозначены единичные локальные участки, характеризующиеся превышением ПДК, приуроченные к промышленным центрам с действующими предприятиями цветной металлургии, вносящими основной вклад в техногенное загрязнение. В целом по области содержание меди намного ниже ПДК.

Сравнение полученных данных о микроэлементном составе депонирующих сред, а также питьевой воды и воды из открытых водоемов показало имеющиеся различия по зонам области и позволило сделать вывод об антропогенном происхождении Zn, Mn, №, Сг, Со по их повышенному содержанию в снеговом покрове восточной зоны, а также по накоплению в почве и донном осадке; в центральной зоне по Со, Мп, Сг, №. Сравнительный анализ содержания элементов в горных породах на территории области, а также воды в сельской местности, отражающей в основном природный состав, позволяет определить природное происхождение хрома на всей территории области с дополнительным антропогенным загрязнением в центральной зоне, цинка, марганца и никеля в восточной зоне, стронция в западной зоне.

Индикатором поступления микроэлементов в организм из внешней среды служат волосы, кровь, ногти и другие биосреды. Микроэлементный состав волос отражает повышенный или пониженный уровень содержания микроэлементов в данной техногенной провинции (Любченко П.Н., Ревич Б.А., Дуплянкин С.А., Тростина В.И., 198о; Юдина Т.В., Гильденскиольд Р.С., Егорова М.В., 1988). Проведенные ранее исследования волос и ногтей детского населения, проживающего на территории области, выявили наличие дисбаланса между содержанием токсичных и эссенциальных элементов (Боев В.М., Воляник М.Н., 1995; Боев В.М., 1998).

Далее в пятой главе был изучен микроэлементный состав волос детского населения по зонам области, проведено сравнение с фоновыми значениями по России и по области. Как видно из таблицы 2, по содержанию

Си, V, Li достоверных различий не установлено. В восточной зоне минимальный уровень содержания Zn, Мо, Сг, более высокий по содержанию Со, Мп, Ni, Ее, 8г относительно других зон.

Таблица 2

Содержаниемикроэлементовв волосахдетскогонаселения, мкг/г, _(М±т)_

Элемент Западная зона Центральная зона Восточная зона

Си 8,712±0,297 9,680±0,449 9,020±0,211

Ъп 83,924±1,939*** 48,463±2,513*** 21,210±0,412***

Со 0,0632±0,005*** 0,005±0,003*** 0,182±0,004***

Мп 3,103±0,02*** 1,160±0,180*** 9,011±0,141***

Мо 0,026±0,011 0,035±0,008* 0,013±0,03

№ 1,501±0,125*** 3,030±0,399*** 5,911±0,14***

Сг 1,850±101*** 2,700±0,202*** 0,822±0,017***

V 0,059±0,020 0,041 ±0,016 0,039±0,012

и 0,592±0,154 0,230±0,119 0,294±0,071

Ре 27,121±0,619 27,00±1,989*** 64,150±1,521***

Бг 1,114±0,059*** 0,40±0,138***' 5,540±0,109***

Достоверность различий: Зоны сравнения:

*t>2,0; р<0,05 1 западная-центральная

**t>2,6; p<0,01 2 центральная-восточная

**Ч>3,2: p<0,001 3 восточная-западная

В западной зоне более высокое содержание Zn, в центральной зоне снижено содержание Со, Mn, Sr, повышено содержание Сг, Мо относительно других зон. Итак, волосы детей различных территорий области характеризуются неоднородным микроэлементным составом.

При сравнении микроэлементного статуса волос с фоновым уровнем по России (по Ревичу Б.А.) в западной зоне отмечено превышение содержания марганца, хрома, железа; в центральной зоне марганца и хрома, железа; в восточной зоне марганца, железа, кобальта. Концентрации остальных элементов не превышают фэновый уровень. Отмечено достоверное понижение содержания цинка по всей области, кобальта в центральной зоне, ванадия в центральной и восточной зонах.

Далее средние показатели микроэлементного состава волос сравнивались с региональным фоновым уровнем.

Рис. 6 Кратность содержания микроэлементов относительно регионального фона в биосредах детей (волосы)

При сравнении с региональным фоном (рис.6) в биосредах детей на всей территории области установлено пониженное, количество цинка (особенно на востоке), также определено пониженное содержания ванадия и кобальта в центральной части, стронция в центральной зоне, повышенное количество никеля, марганца, железа, стронция на всей территории, более значительное на востоке.

Таким образом, в биосредах детей на всей территории области содержится пониженное количество цинка (особенно на востоке), также установлено снижение содержания ванадия и кобальта в центральной части, повышенное количество никеля, марганца, хрома, железа и стронция, более значительное на востоке. Далее для установления степени взаимосвязи микроэлементного состава факторов окружающей среды и биосред организма рассчитаны коэффициенты корреляции.

Корреляционный анализ (табл. 3.) выявил наличие средней и сильной прямой связи между содержанием Zn в снеге и волосах, Сг в воде и волосах, РЬ в воде и волосах (на востоке области). В западной зоне между содержанием N в воде, почве и волосах, РЬ в воде, снеге и волосах, Мп в почве и волосах. В центральной зоне между содержанием Си в снеге и волосах, Sг в воде и почве, РЬ и Мп в почве и волосах, Сг в воде, почве и волосах. Наиболее тесная связь отмечена между содержанием РЬ в окружающей среде и биосубстратах, также высокий коэффициент корреляции между содержанием Сг в воде, почве и волосах объясняется, возможно, большей активностью по сравнению с молибденом за счет увеличения восстановительных свойств.

Таблица3

Корреляционная связь между микроэлементым составом волос и ___окружающей среды (г>0,3)_

Центральная зона Восточная Западная зона

зона

Си гп № Мп Сг Бг РЬ 1п Сг РЬ № Мп Сг РЬ

Си снег 0,61

Ъп снег 0,46 0,78

Ъп почва 0,47

N1 снег 0,55

N11 вода 0,62 0,64

N1 почва 0,66

Мппочва 0,60 0,54

Сг почва 0,74

Сг вода 0,59 0,65 0,77

Бг почва 0,64

Бг вода 0,51

РЬ вода 0,74 0,48

РЬ почва 0,80

РЬ снег 0,62

Далее проведен анализ содержания микроэлементов в системе снег-почва-вода-организм человека и рассмотрены возможные пути миграции элементов в организм с учетом корреляционного анализа, а также вероятные причины микроэлементного дисбаланса. В западной зоне концентрация меди в волосах отражает ее естественное содержание в окружающей среде, так как в депонирующих средах уровень соответствует фону. Содержание цинка в волосах несколько ниже фоновых значений, тогда как в окружающей среде на уровне фона, вероятно, данный факт объясняется не столько недостаточным поступлением извне, сколько антагонистическим действием других двухзарядных ионов — никеля, марганца, содержащихся в избыточном количестве.

Также важным фактом является то, что несмотря на отсутствие превышений естественного фона по содержанию никеля в западной зоне, в волосах детей региональный фон превышен почти в 10 раз. Возможно, решающее значение имеет снижение содержания цинка, так как эти элементы являются антагонистами, также данные корреляционного анализа свидетельствуют о средней и сильной связи между содержанием никеля в воде, почве и волосах. Содержание марганца в снеговом покрове и почве несколько выше фонового уровня, в волосяном покрове уровень превышен более значительно, что свидетельствует не только о внешних причинах его накопления, но в основном о внутреннем дисбалансе, обусловленном вза-

имным влиянием микроэлементов. Концентрация хрома в волосах превышает фоновый уровень, что объясняется в основном природными причинами, так как в почве установлен высокий уровень содержания хрома, также повышено содержание элемента в воде, в снеговом покрове уровень соответствует фоновому, установлена тесная связь между содержанием элемента в воде и волосах. Содержание кобальта в снеговом покрове превышает региональный уровень, но в волосах содержание не повышено. Уровень накопления в волосах стронция несколько превышает региональный фон, отмечено его естественное повышенное содержание в почве и питьевой воде, то есть происхождение элемента в основном природное.

Центральная зона характеризуется увеличением содержания меди в депонирующих средах примерно в 2 раза, в биосредах детей несколько выше регионального фона, по наличию средней корреляционной связи между содержанием элемента в снеге и волосах можно судить о незначительном техногенном влиянии на происхождение элемента. В центральной зоне в почве содержание цинка несколько выше фонового уровня, в снеговом покрове он превышен в 3 раза, тогда как в волосяном покрове элемент содержится в значительно меньшем количестве относительно фона. Отмечена средняя связь между содержанием цинка в снеге, почве и волосах. Вероятно, еще более значительная степень понижения содержания элемента по сравнению с западной зоной обусловлена еще большим накоплением никеля, являющегося его антагонистом. По никелю отмечено превышение содержания фонового уровня в снеговом покрове в 4 раза, в почве более чем в 2 раза, волосяном покрове в 20 раз выше фоновых значений по региону, накопление элемента определяется природными, но в основном техногенными источниками. Установлена средняя корреляционная связь между содержанием никеля в снеге и волосах. Содержание хрома в депонирующих средах почти в 5 раз превышает фон, также повышено содержание элемента в волосяном покрове, что обусловлено как природными, так техногенными причинами, природное происхождение элемента подтверждается сильной связью между его содержанием в почве и средней связью между содержанием в воде и волосах. Содержание стронция, по естественным причинам сниженное в почве на территории центральной зоны по сравнению с западной, также снижено в волосах детей в центральной зоне, что подтверждает его природное происхождение. Волосяной покров детей характеризуется значительным понижением содержания кобальта, несмотря на многократно превышенное относительно фона содержание элемента в снеговом покрове, вероятно, решающую роль играет избыток других ионов, обладающих сходными физико-химическими характеристиками и способными угнетать его усвоение.

В восточной зоне установлено многократное увеличение содержания меди в снеге, более значительное содержание элемента в почве относительно других зон, но в волосяном покрове содержание элемента не имеет различий на всей территории региона. Аналогичный результат по депонирующим средам получен по цинку, волосы детей восточной зоны характеризуются самым значительным снижением его содержания относительно фона и других зон области. Итак, несмотря на повышенное содержание меди и цинка в окружающей среде, их уровень минимален в биосредах, причиной данного дисбаланса служит избыточное содержание других микроэлементов - никеля, марганца.

Так, содержание марганца в 33 раза выше фона по России и в 14 раз выше регионального фона, его происхождение в основном техногенное, что установлено по накоплению в снеговом покрове, также избыток объясняется большей активностью по сравнению с цинком, обусловленной химическими свойствами. Никеля в волосяном покрове содержится почти в 40 раз выше регионального уровня, что определяется как природными, так и антропогенными причинами. Также отмечен высокий уровень содержания в биосубстратах стронция, несмотря на естественное снижение содержания элемента в почве с запада на восток области, определяемое типом горных пород. По содержанию хрома в волосах отмечены незначительные отклонения от фоновых значений, содержание элемента ниже относительно других зон. Отмечено высокое содержание кобальта в снеговом покрове и в почве, в волосах также повышено содержание элемента, его накопление идет за счет природных и, в основном, антропогенных факторов. Было проведено ранжирование приоритетных микроэлементов в окружающей среде и организме с целью определения пути миграции по цепи «снег - почва — вода - организм человека».

Таблица 4

Приоритетные микроэлементы в окружающей среде и _вбиосубстратах (волосы)___

Западная зона Центральная зона Восточная зона

Снеговой Со, Мп Со,Мп,Сг^1,гп,Си Со,Мп,Си,М1,гп,Сг

покров

Почва Сг,Со,Мп,8г Сг,Со,№ Сг,СоДм ¡,Мп,Си,2п

Вода 8г,1,Р,Сг Мп гп,Ре,Мо,№

Донный Сг Сг.Си Сг,Си

осадок

Волосяной №,Мп,Сг,Ре Ni.Gr >П,Мп,8г,Ре

покров

Как видно из таблицы 4, в западной зоне хром, содержащийся в повышенном количестве в почве, что свидетельствует о его природном происхождении, поступает далее в подземные водоемы, аккумулируется в донных отложениях и биосредах организма. Повышенное содержание марганца в снеговом покрове и почве показывает возможные источники его поступления в организм, в основном антропогенного характера. Отсутствие превышения по содержанию никеля в снегу и почве западной зоны и его повышенный уровень в биосредах свидетельствует, возможно, о преобладающей роли конкурентных взаимодействий в организме в условиях микроэлементного дисбаланса.

В центральной зоне отмечен повышенный фон по содержанию никеля в снеговом покрове и почве, доказывающий природный и техногенный характер избыточного содержания в волосах, а также угнетение усвоения цинка. Такими же причинами определяется увеличение содержания хрома.

В восточной зоне отмечены повышенные концентрации в депонирующих средах никеля, марганца, обуславливающие антропогенный и природный источник их поступления в организм. Повышенный уровень железа в волосах определяется, возможно, повышенным содержанием в питьевой воде.

Далее рассматриваются возможные причины микроэлементного дисбаланса, установленные по накоплению в волосяном покрове детей.

При анализе миграции МЭ из окружающей среды в организм по их накоплению в волосах наблюдается следующая зависимость: в восточной зоне установлено наибольшее содержание цинка в воде и аккумулирующих средах, вместе с тем в волосах детей концентрация элемента наименьшая по сравнению с другими зонами. Данный факт объясняется тем, что в наиболее загрязненной части области в волосах детей содержится избыточное количество других тяжелых металлов (№, Со, Fe, Sг), угнетающих усвоение цинка из-за сходства строения электронных оболочек, близких ионных радиусов, одинаковых координационных чисел, способных в определенной степени к взаимозамещению и проявлению сходного биологического действия.

В таблице 5 приводится сравнительная характеристика основных физико-химических параметров изучаемых микроэлементов. Вероятно, решающую роль в снижении усвоения цинка, особенно актуальное у детей центральной и восточной зон, играет избыточное содержание никеля, являющегося антагонистом за счет небольших различий в конфигурации валентных электронов, близких ионизационных потенциалов и других физико-химических характеристик. Важным свойством ^элементов, к которым относится большинство микроэлементов, является медленное увеличение в периодах радиусов атомов, непропорционально числу электронов. Это

объясняется лантаноидным сжатием и экранированием электронов, в результате с увеличением порядкового номера элемента его атомные и химические свойства изменяются мало, непропорционально числу электронов, поэтому в их поведение много сходного.

Таблица 5

Свойствамикроэлементовразныхгрупп _периодической системы_

Элемент Номер группы Энергия ионизации, кДж/моль Валентные электроны Орбитальный радиус, пм Координационные числа

2sMn VIIВ 715 ЗёЧв* 128 4,6,8

24СГ VI В 653 заМэ1 145 4,6,8

42М0 VI В 695 4сР5з' 152 4,6,8

2öFe VIII В 761 3(1ь4$2 123 4,5,6

27С0 VIII В 757 ЗСГЧБ2 118 4,6

2SNÍ VIII В 736 Ъ&Ч? 114 5,6

29cu I В 745 зЛ1 119 2,3,4

3oZn II В 904 106 4,6

38Sr II А 1064 5^ 120 6,8

Особенно характерно для d-элементов образование комплексных соединений, в том числе с биолигандами. В группах периодической системы с увеличением порядкового номера энергия ионизации растет, металлические свойства уменьшаются. Жизненно важный микроэлемент цинк является антагонистом меди, железа, никеля, свинца и других металлов, поэтому снижение его содержания особенно значительно в наиболее загрязненных восточной и центральной зонах. Установленный дисбаланс металло-лигандного гомеостаза, обусловленный влиянием окружающей среды, может вести к возникновению патологий; дисбаланс, обусловленный внутренними причинами, может являться диагностическим фактором.

Причиной нарушения металло-лигандного постоянства также может являться дефицит МЭ. Для Оренбургской области установлено пониженное содержание меди и цинка на всей территории, кобальта в центральной зоне, объясняющееся особенностями природной биогеохимической провинции. Не только дефицит или антагонизм элементов, но и попадание в организм токсичных лигандов может являться причиной снижения усвоения МЭ, данный факт установлен для меди, образующей с токсичными лигандами, содержащимися в препаратах защиты растений, более прочные комплексы, чем медь-содержащие ферменты. Итак, причиной снижения

содержания указанных элементов в биосредах может являться недостаточное употребление с продуктами питания, а также снижение усвоения за счет антагонистического действия других элементов, содержание которых повышено. Каждое металддефицитное состояние характеризуется рядом диагностических признаков, в ряде случаев всасывание элементов затрудняется определенными веществами, содержащимися в пище, к таковым относятся полифенолы.

Таким образом, причиной нарушения металло-лигандного гомеостаза может являться недостаточное употребление с пищей, антагонистическое влияние конкурирующих элементов, содержащихся в избытке, поступление токсичных лигандов и других веществ, недостаток витаминов.

Проведенные исследования микроэлементного состава воды, депонирующих сред и аккумуляции в организме детей позволяют установить формирование биогеохимической провинции с пониженным содержанием меди, цинка и повышенным содержанием хрома, марганца, свинца, никеля, на образование которой оказали влияние природные факторы - геологические породы, климатические особенности, а также техногенные факторы (выбросы промышленных предприятий в восточной и центральной зонах, нефтедобывающая промышленность и автотранспорт в западной зоне).

Результаты данного исследования показали неоднородный микроэлементный состав факторов окружающей среды и биосубстратов детей в различных территориально-экономических зонах региона. Полученные данные позволяют рассмотреть происхождение микроэлементных загрязнений среды обитания, показывают возможные причины микроэлементого дисбаланса в условиях организма человека, а также позволяют выделить приоритетную группу микроэлементов в качестве маркеров экологической экспозиции и могут являться основой для разработки профилактических мероприятий, направленных на снижение риска возникновения микроэле-ментозных состояний.

ВЫВОДЫ

1. Идентификация микроэлементного состава депонирующих сред по среднемноголетним-данным выявила повышенное содержание Си, Zn, Мп, У в снежном покрове восточной зоны с высоким суммарным показателем ^с= 142,56), с низким значением в западной зоне ^с=49,34) и средним уровнем содержания элементов в центральной зоне ^с=115,53). Наибольшее превышение в почве относительно кларка и фоновых значений установлено в восточной зоне по Си, Zn, №, СГ, V, суммарный показатель в восточной зоне средний ^с= 19,46),в западной и центральной зонах - низ-

кий ^с соответственно 14,29 и 13,40). В донных отложениях открытых водоемов повышено содержание хрома на всей территории области, меди и цинка в восточном регионе.

2. Однотипный микроэлементный состав снегового покрова и почвы по среднемноголетним данным однозначно свидетельствует о сформировавшейся техногенной геохимической провинции в районе промышленных центров (восточная и центральная зоны области с населением 1млн.700 тыс. человек) с высоким уровнем содержания в окружающей среде Си, Zn, N1, Со, Мп, Сг, О.

3. В питьевой воде по микроэлементному и химическому составу не установлено превышений ПДК на всей территории области, однако наиболее высокий суммарный показатель содержания элементов установлен в восточной зоне.

4. На территории области установлена определенная сопряженность микроэлементов в почве, донных отложениях водоемов и в подземных водоисточниках, что доказывает их природное происхождение. В восточной зоне идентифицированы приоритетные элементы V, Сг, Со, N1, Си, Zn; в центральной зоне V, Сг, Со, 8г, N1 и Мп; в западной зоне Сг, 8г, Со, N1. Количественное содержание микроэлементов в средах снег-почва-донные отложения при их высоких концентрациях, а также качественный состав определяют антропогенное происхождение в восточной зоне Си, Zn, Мп, N1, Со, О, Сг; в центральной зоне Сг, Со, Мп, N1, Zn, Си; в западной зоне О, Со, Мп.

5. Сравнительный анализ микроэлементного состава факторов среды обитания и наличие корреляционной связи доказывают, что для западной зоны характерными источниками поступления микроэлементов Си, Zn, Сг, 8г, N1 в организм человека являются природные источники, Со и Мп - природные и антропогенные, РЬ (как маркер содержания токсичных элементов) - антропогенные. Для центральной зоны 8г и Сг природного происхождения, Мп, Zn, Си, N1, РЬ природного и антропогенного; для восточной зоны Мп, N1, Ре антропогенного происхождения, Сг и 8г природного, РЬ, Zn и Си природного и антропогенного происхождения.

6. Экологическая оценка окружающей среды (снег, почва, вода) установила наличие высокого уровня содержания N1, за исключением западной территории. В биосредах (волосы) детской популяции доказано многократное превышение (в 10-30 раз) содержания N1 относительно фона на всей территории, включая западную, что объясняется внутренним дисбалансом элементов за счет высокого содержания двухзарядных ионов Мп, Ре, 8г, РЬ и дефицита Zn и Си.

7. Максимальный дисбаланс микроэлементного состава биосред (волосы) относительно фоновых значений установлен в детской популяции вос-

точной зоны, характеризующийся пониженным содержанием Си, V, Сг, повышенным содержанием №, Мп, Ее. Выявлено, что при повышенном содержании в биосредах РЬ, №, Мп, 8г наблюдается снижение 2п, Си, СГ, вызванный конкурентными взаимодействиями ионов, обладающих сходными физико-химическими характеристиками.

8. Экологический мониторинг микроэлементного состава факторов окружающей среды и аккумуляция элементов в организме человека доказывают наличие биогеохимической провинции на территории центральной и восточной зон региона с повышенным содержанием СГ, Со, Мп, №, Си, Zn, что определяет микроэлементный профиль в организме детей с повышенным содержанием Мп, РЬ, М,' Ее и пониженным содержанием Zn.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Олифсон Л. Е. Гидрохимия Ириклинского водохранилища / Л.Е.Олифсон, Н.Д.Осадчая, Л.Г.Галкович, О.П.Кривелевич и др./ Актуальные вопросы теоретической и клинической медицины. Сборник научных трудов ученых Оренбургского медицинского института.- Оренбург, 1994. — С. 13-17.

2. Осадчая Н.Д. Ионный состав воды Ириклинского водохранилища и влияние на него подогретых вод ГРЭС / Л.Г.Галкович, Л.А.Чеснокова/ Проблемы региональной экологии. - Екатеринбург. УОРАН, 1998. - С. 157-162.

3. Чеснокова Л.А.Биогеохимические зоны природного и техногенного происхождения на территории Оренбургской области / Н.Д.Осадчая, Л.Г.Галкович, С.И.Красиков/ Контроль и реабилитация окружающей среды: Материалы II Международного симпозиума. — Томск, 2000. — С. 241.

4. Воронкова И.П. Характеристика микроэлементного состава поверхностных вод и донного осадка на территории Оренбургской области / И.П.Воронкова, Л.А.Чеснокова/ Биосфера и человек — проблемы взаимодействия: Сборник материалов V Международной научной конференции. — Пенза, 2001.-С. 197-199.

5. Чеснокова Л.А. Формирование биогеохимических провинций на территории Оренбургской области / Тезисы региональной конференции молодых ученых и специалистов. — Оренбург, 2000. - С. 38

6. Воронкова И.П. Содержание свинца в почвах Оренбургской области / И.П.Воронкова, С.И.Красиков, Л.А.Чеснокова/ Экология и жизнь (наука, образование, культура): Международный журнал. - вып.7. — В.Новгород,

2002.- С. 32-33.

7. Чеснокова Л.А. Мониторинг почв различных зон Оренбургской области /Л.А.Чеснокова, В.М.Боев/ Проблемы строительства, инженерного обеспечения и экологии городов: Сборник материалов IV Международной научной конференции. - Пенза, 2002. - С. 18.

8. Боев В.М. Содержание микроэлементов в донных отложениях открытых водоемов западной части Оренбургской области /В.М.Боев, С.И.Красиков, С.В.Перепелкин, Л.А.Чеснокова и др./ Гигиена и санитария. -

2003.-№5.-С.19-22.

9. Чеснокова Л.А. Содержание эссенциальных микроэлементов в волосах детей, проживающих в различных зонах Оренбургской области /Л.А.Чеснокова, С.И.Красиков, И.П. Воронкова/ Биохимия: от исследования молекулярных механизмов - до внедрения в клиническую практику и производство: Материалы Межрегиональной конференции биохимиков Урала, Западной Сибири и Поволжья. - Оренбург, 2003. - С.312-314.

10. Красиков СИ. Токсичные элементы в волосах детей как индикатор воздействия загрязнения депонирующих сред /С.И.Красиков, И.П.Воронкова, Л.А.Чеснокова/ Биохимия: от исследования молекулярных механизмов - до внедрения в клиническую практику и производство: Материалы Межрегиональной конференции биохимиков Урала, Западной Сибири и Поволжья. - Оренбург, 2003. - С. 257-258.

11. Боев В.М: Загрязнение свинцом некоторых объектов окружающей среды /В.М.Боев, С.И.Красиков, И.П.Воронкова, Л.А.Чеснокова и др./ Гигиена и санитария, 2004. - № 1. - С.25-28.

12. Чеснокова Л.А. Корреляционная зависимость микроэлементного состава факторов окружающей среды и волос детского населения / Материалы Региональной-научно-практической конференции молодых ученых и специалистов. - Оренбург, 2004. - С. 65-67.

Список сокращений

МЭ - микроэлементы

Си - медь

Zn - цинк

№- никель

Мп - марганец

V - ванадий

Мо - молибден

Sг - стронций

Сг - хром

РЬ - свинец

Со - кобальт

F - фтор

I - йод

Fe -железо

ПДК - предельно допустимая концентрация

Чеснокова Лариса Анатеольевна

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КАЧЕСТВЕННОГО И КОЛИЧЕСТВЕННОГО МИКРОЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА ФАКТОРОВ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО РЕГИОНА

Автореферат

на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Оригинал-макет изготовлен с помощью текстового редактора Microsoft Word 2000 for Windows. Подписано в печать Гарнитура Times. Печать офсетная. Усл. печ. 1 п.л. Тираж 100 экз.

i-926*

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Чеснокова, Лариса Анатольевна

Введение. ^.

Глава 1. Обзор литературы.

Глава 2. Объект, объем и методы исследования.

Глава 3. Экологическая оценка содержания микроэлементов в депонирующих средах

3.1. Экологическая оценка снегового покрова.

3.2. Сравнительный анализ микроэлементов в почве.

Глава 4. Оценка качества воды в источниках централизованного водоснабжения и в поверхностных водоемах

4.1. Экологическая характеристика качества питьевой воды, подаваемой из источников централизованноговодоснабжения.

4.2. Содержание микроэлементов в жидкой и твердой фазе поверхностного водостока.

Глава 5. Характеристика содержания микроэлементов в волосах детей

5.1. Микроэлементный статус волос детей различных регионов области.

5.2. Особенности микроэлементных взаимодействий в организме в условиях дисбаланса на основе химико-биологических свойств.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Экологическая характеристика качественного и количественного микроэлементного состава факторов среды обитания агропромышленного региона"

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ

Экологическая ситуация в отдельных регионах Российской Федерации характеризуется высокими уровнями химического загрязнения среды обитания. Ведущими загрязнителями среды по токсикологическим оценкам и влиянию на здоровье населения становятся тяжелые металлы. Основным путем поступления МЭ в организм является пероральный, поэтому избыток или дефицит микроэлементов влияет на химический гомеостаз организма и ведет к возникновению различных патологий (Авцын А.П., 1964-1995, Рахманин Ю.А., 1965-2000, Авалиани С.Л., 19872000, Боев В.М., 1987-2002, Гильденскиольд Р.С., 1968-2000, Скальный А.В., 1987-2000). Проведенные ранее исследования показали, что на территории агропромышленного региона сформировалась биогеохимическая провинция, характеризующаяся различным качественным и количественным составом микроэлементов в снеге,, почве, питьевой воде, продуктах питания с недостаточным количеством I, Mn, F, Fe, Со, Zn, Си, и с повышенным содержанием в среде обитания Cr, Pb, Ni и других токсичных микроэлементов (Боев В.М., 2002). Вместе с тем доказана роль дефицита природных микроэлементов в развитии патологических состояний, имеются данные о значении в патологии микроэлементов антропогенного происхождения, рассматриваются микроэлементы как маркеры в донозологической диагностике заболеваний. Индикатором их поступления в организм из внешней среды могут служить биосреды (кровь, волосы, ногти и др.). Характерно, что проведенные ранее исследования выявили дисбаланс между содержанием токсичных и эссенциальных элементов как в среде обитания, так и в биосубстратах детского населения на территориях с высоким уровнем антропогенного загрязнения (Боев В.М., 1998, 2002).

Важная роль в экологической характеристике окружающей среды отводится химическому составу снегового покрова, отражающему уровень атмосферной нагрузки за период снегостава, так как недостаток стационарных постов наблюдения за атмосферным воздухом затрудняет анализ его состояния. Почва как аккумулирующая среда отражает природный состав и многолетнее поступление загрязняющих веществ, в питьевую воду микроэлементы поступают из депонирующих сред.

Индикатором поступления МЭ в организм из внешней среды служат волосы, кровь, ногти и другие биосреды. Все чаще для исследований выбирают волосы, так как их состав отражает повышенный или пониженный уровень содержания МЭ в данной техногенной провинции (Любченко П.Н., Ревич Б.А., Дуплянкин С.А., Тростина В.И., 1986; Шаламберидзе О.П., 1970; Юдина Т.В., Гильденскиольд Р.С., Егорова М.В., 1988). Проведенные ранее исследования волос и ногтей детского населения выявили наличие дисбаланса между содержанием токсичных и эссенциальных микроэлементов (Боев В.М., Воляник М.Н., 1995; Боев В.М., 1998, 2002; Карпова Е.Г, 1995).

Учитывая, что объектами экологических исследований являются депонирующие среды - снеговой покров, отражающий степень аэрогенной нагрузки за период снегостава, и почва, состав которой отражает многолетнее поступление загрязняющих веществ, из которой далее идет миграция в подземные водоисточники и поверхностные водоемы, представляется важным оценить миграцию МЭ в системе «среда обитания - человек», в настоящий момент недостаточно таких сведений. Остается нерешенной проблема синергических и антагонистических взаимодействий между биоэлементами в организме человека, основанных на химических закономерностях, при их избыточном или недостаточном поступлении в организм в условиях воздействия природных и антропогенных факторов агропромышленного региона. Сходство и различия в физико-химическом действии элементов дают возможность провести прогнозирование накопления в организме человека, а также предполагаемые последствия дефицита или избытка МЭ, на основе чего становится возможной разработка региональных медико-профилактических и реабилитационных мероприятий для населения.

Обозначенный перечень нерешенных вопросов, а также необходимость разработки практических рекомендаций определяют актуальность и своевременность проведенных исследований.

• ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Целью данной работы является количественная и качественная оценка содержания и миграции микроэлементов в системе «среда обитания — человек» и определение приоритетных микроэлементов для целей диагностики экологического состояния среды и здоровья населения. Для реализации данной цели поставлены следующие задачи:

1. Провести сравнительный качественный и количественный анализ элементов Zn, Си, Со, Mo, Mn, Fe, Ni, Sr, Cr, Li, V в питьевой воде, воде из открытых источников, донных отложениях, почве, снежном покрове агропромышленных территорий области.

3. Провести сравнительный анализ биоаккумуляции микроэлементов у детей с их количественным содержанием в факторах среды обитания.

4. Выделить приоритетные микроэлементы для целей экологической диагностики среды и здоровья, обосновать профилактические мероприятия по предупреждению микроэлементозов у населения.

НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЯ

В результате проведенного исследования впервые дана оценка количественного и качественного микроэлементного состава воды, почвы, донного осадка и снегового покрова с учетом их природного и техногенного происхождения по территориально-экономическим регионам области. Обозначены аномальные провинции по изучаемым микроэлементам. Впервые с учетом происхождения проведен анализ миграции химических элементов из внешней среды в организм человека по их накоплению в биосредах. Обоснованы возможные синергические и антагонистические взаимодействия, основанные на химических свойствах микроэлементов. Определены маркеры биологической экспозиции, дисбаланс которых установлен в окружающей среде и в организме. Обоснованы практические рекомендации по снижению риска возникновения микроэлементозов, вызываемых избытком или дефицитом микроэлементов в условиях биогеохимической провинции.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

По результатам данной работы было проведено ранжирование территории Оренбургской области по приоритетным МЭ, содержащимся в объектах окружающей среды (питьевая вода и вода поверхностных водоемов, донный осадок в водоемах, почва, снежный покров). Доказано происхождение возможных источников загрязнения, обозначены участки с повышенными концентрациями. Определено содержание элементов в организме по их аккумуляции в организме детей. На основе качественного и количественного микроэлементного состава в среде обитания и в биосредах детей (волосы) обоснованы профилактические мероприятия с целью снижения риска возникновения микроэлементозных состояний. Для мониторинга в среде обитания и биосредах человека выделена приоритетная группа микроэлементов : Си, Zn, Ni, Со, Mn, Cr, Fe, Sr, Pb.

По результатам исследования составлены практические рекомендации (акт внедрения от 16 апреля 2004 г), материалы диссертации используются в учебном процессе на кафедре медицинской и фармацевтической химии ОрГМА (акт внедрения от 14 апреля 2004 г).

Заключение Диссертация по теме "Экология", Чеснокова, Лариса Анатольевна

выводы

1. Идентификация микроэлементного состава депонирующих сред по среднемноголетним данным выявила повышенное содержание Cu, Zn, Мп, Li в снежном покрове восточной зоны с высоким суммарным показателем (Zc = 142,56), с низким значением в западной зоне (Zc = 49, 34) и средним уровнем содержания элементов в центральной зоне (Zc = 115,53). Наибольшее превышение в почве относительно кларка и фоновых значений установлено в восточной зоне по Cu, Zn, Ni, Cr, V, суммарный показатель в восточной зоне средний (Zc = 19,46), в западной и центральной зонах - низкий (Zc соответственно 14,29 и 13,40). В донных отложениях открытых водоемов повышено содержание хрома на всей территории области, меди и цинка в восточном регионе.

2. Однотипный микроэлементный состав снегового покрова и почвы по среднемноголетним данным однозначно свидетельствует о сформировавшейся техногенной геохимической провинции в районе промышленных центров (восточная и центральная зоны области с населением 1 млн.700 тыс. человек) с высоким уровнем содержания в окружающей среде Cu, Zn, Ni, Со, Mn, Cr, Li.

4. На территории области установлена определенная сопряженность микроэлементов в почве, донных отложениях водоемов и в подземных водоисточниках, что доказывает их природное происхождение. В восточной зоне идентифицированы приоритетные элементы V, Сг, Со, Ni, Cu, Zn; в центральной зоне V, Cr, Со, Sr, Ni и Мп; в западной зоне Сг, Sr, Со, Ni. Количественное содержание микроэлементов в средах снег-почва - донные отложения при их высоких концентрациях, а также качественный состав определяют антропогенное происхождение в восточной зоне Cu, Zn, Mn, Ni, Со, Li, Сг; в центральной зоне Сг, Со, Мп, Ni, Zn, Си; в западной зоне Li, Со, Мп.

5. Сравнительный анализ микроэлементного состава факторов среды обитания и наличие корреляционной связи доказывают, что для западной зоны характерными источниками поступления микроэлементов Cu, Zn, Сг, Sr, Ni в организм человека являются природные источники, Со и Мп -природные и антропогенные, РЬ (как маркер содержания токсичных элементов) - антропогенные. Для центральной зоны Sr и Сг природного происхождения, Mn, Zn, Cu, Ni, РЬ природного и антропогенного; для восточной зоны Mn, Ni, Fe антропогенного происхождения, Сг и Sr природного, РЬ, Zn и Си природного и антропогенного происхождения.

6. Экологическая оценка окружающей среды (снег, почва, вода) установила наличие высокого уровня содержания Ni, за исключением западной территории. В биосредах (волосы) детской популяции доказано многократное превышение (в 10-30 раз) содержания Ni относительно фона на всей территории, включая западную, что объясняется внутренним дисбалансом элементов за счет высокого содержания двухзарядных ионов Mn, Fe, Sr, РЬ и дефицита Zn и Си.

7. Максимальный дисбаланс микроэлементного состава биосред (волосы) относительно фоновых значений установлен в детской популяции восточной зоны, характеризующийся пониженным содержанием Zn, Си, V, Сг, повышенным содержанием Ni, Mn, Fe. Выявлено, что при повышенном содержании в биосредах РЬ, Ni, Mn, Sr наблюдается снижение Zn, Си, Сг, вызванное конкурентными взаимодействиями ионов, обладающих сходными физико-химическими характеристиками.

8. Экологический мониторинг микроэлементного состава факторов окружающей среды и аккумуляция элементов в организме человека доказывают наличие биогеохимической провинции на территории центральной и восточной зон региона с повышенным содержанием Сг, Со, Mn, Ni, Си, Zn, что определяет микроэлементный профиль в организме детей с повышенным содержанием Mn, Pb, Ni, Fe и пониженным содержанием Zn.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Необходим мониторинг за количественным содержанием во внешней среде следующих микроэлементов: Си, Zn, Со, Fe, Mn, Cr, Ni, Pb, Sr, V, дисбаланс которых установлен проведенными исследованиями.

2. Коррекция микроэлементного дисбаланса в организме должна основываться на динамическом наблюдении за микроэлементным составом биосред организма. Многочисленные исследования показали, что волосы являются достаточно информативной средой для оценки воздействия токсических веществ. Повышенной группой риска возникновения микроэлементозов следует считать детей, так как детский организм наиболее восприимчив к внешним воздействиям.

3. Проведение оздоровительных мероприятий, основанных на скрининге микроэлементного состава организма, по двум направлениям:

1) выведение из организма токсичных микроэлементов;

2) поступление адекватных количеств эссенциальных микроэлементов.

4. В промышленных центрах области, загрязненных Pb, и эндемических зонах с повышенным содержанием Sr, для выведения из организма токсичных МЭ Pb и Sr, депонирующихся в скелете, необходимо применение Са-содержащих препаратов. Ионы кальция способствуют образованию гидроксилапатита, формирующего костную ткань, тогда как недостаток кальция и цинка ведет к накоплению свинца, усугубляющего их дефицит.

5. При диагностике содержания в организме токсичных элементов Pd, Cd, Ва, Hg или при отравлении эффективным антидотом являются комплексоны, связывающие токсичные ионы и способствующие их выведению. Наиболее распространены соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА), называемые трилон Б. Трилон Б, связанный с ионами кальция (тетацин), эффективен для выведения ионов Pb, Cd, Ва, Hg, так как эти ионы образуют более прочные соединения с комплексоном, вытесняя Са2+. Но для выведения Sr и Mg тетацин неэффективен, что объясняется степенью устойчивости образуемых комплексов. Ряд других препаратов обладает высокой специфичностью к определенным ионам (криптанд, дефероксамин, алюминон, фитин).

6. При избыточном содержании в организме тяжелого металла свинца снижается содержание витамина С, необходимо его восполнение. Также Pb является антагонистом эссенциальных МЭ Mn, Со, Си, Zn, Fe, Se и синергистом токсичных МЭ Cd, Hg, Сг, проявляющимся в их геноповреждающем действии.

7. Употребление биологически активных добавок - эссенциальных микроэлементов Си, Zn, I, недостаток которых является эндемическим. Особенно значительный дефицит меди и цинка установлен в наиболее загрязненном восточном регионе, в исследуемой группе больных детей. Так как доказан антагонизм Си и Zn, их употребление должно быть раздельным. Необходим контроль за содержанием токсичных металлов, поскольку дефицит цинка и меди ведет к их аккумуляции.

8. При отравлении солями тяжелых металлов происходит неконтролируемый рост ПОЛ и в дальнейшем нарушение проницаемости мембран, для предохранения которых необходим витамин Е, обладающий противоокислительныи и стабилизирующим мембрану действием. Токоферол образует комплекс с селеном, встраиваясь в липидный бислой, в их действии проявляется синергизм. Также витамин Е способствует активности другого. важного антиоксиданта - витамина А, а эффективность одного из основных звеньев антиоксидантной системы -витамина С - проявляется при адекватном количестве токоферола. Итак, эффективным средством против окислительного и канцерогенного действия токсичных металлов является комплекс из витаминов А, Е, С и Se.

9. При недостаточном поступлении, повышенном выведении, нарушении всасывания эссенциального МЭ железа необходимо его восполнение, так как этот элемент незаменим в гемоглобине. Снижение его содержания может быть результатом избыточного поступления ионов токсичных элементов Mn, Cd, Ni, Zn, Hg, Pb, Си, обладающих одинаковым зарядом.

10. Употребление витаминов увеличивает скорость метаболизма, следовательно, усиливается выведение металлов, необходимо их восполнение.

11. Необходимо использовать в качестве питьевой воды очищенную воду.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Чеснокова, Лариса Анатольевна, Оренбург

1. Авцын А.П. Микроэлементозы человека.//Клиническая медицина. -1987. -№б.-с.36.

2. Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А., Строчкова JI.C. Микроэлементозы человека. -М., Медицина, 1991. С. 496.

3. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. Л. -Гидрометиздат. — 1978.

4. Алексеенко В.А. Геохимия и окружающая среда. М. - Наука. 1990. -с. 142.

5. Антонов В. Б. Антропогенные экологические болезни.// Гиг. и сан. -1993. -№3.-с. 15-19.

6. Бабенко Г.А. Микроэлементозы человека.//М., Медицина. 1989. с. 183.

7. Бай дина Н.П. Загрязнение городских почв и огородных культур тяжелыми металлами. //Агрохимия, 1995. №12. - с.99-104.

8. Беляев Е.Н. Роль санэпидемслужбы в обеспечении санитарно-эпидеми-ческого благополучия населения РФ. М. Издательско-информационный центр Госкомитета сан.-эпид. надзора РФ. - 1996. -с.416.

9. Ю.Беляев Е.Н., Чибураев В.И., Шевырева М.П., Лагунов С.И. Задачи социально-гигиенического мониторинга как важнейшего механизма обеспечения санэпидблагополучия населения.// Гиг. и сан. 2000. - №6. - с.59-60.пз

10. П.Бертокс П., Радд Д. Стратегия защиты окружающей среды от загрязнений. Пер. с англ.//М., Мир, 1980. -с.606.

11. Блохин Е.В. Экология почв Оренбургской области: почвенные ресурсы, мониторинг, агроэкологическое районирование. Екатеринбург.- УрО РАН. 1997. - с.228.

12. Боев В.М., Воляник М.Н. Антропогенное загрязнение окружающей среды и состояние здоровья населения Восточного Оренбуржья. -Екатеринбург, УрОРАН. 1995. - с. 126.

13. Боев В.М. Гигиеническая характеристика влияния антропогенных и природных геохимических факторов на здоровье населения Южного Урала.//Гиг. и сан. 1998. - №6. - с.3-8.

14. Боев В.М., Куксанов В.Ф., Быстрых В.В. Химические канцерогены среды обитания и злокачественные новообразования. М. - Медицина. -2002. с.79-175.

15. Буштуева К.А. Выбор зон наблюдения в крупных промышленных городах для выявления влияния атмосферных загрязнений на здоровье населения.//Гиг. и сан. 1985.- №1. - с. 4-6.

16. Важенин И.Г. О разработке предельно-допустимых концентраций химических веществ в почвах // Бюл. почв. инст. им. Докучаева. — 1983.- вып. 35. с.3-6.

17. Вайнер А.И. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека. М., В. шк. - 1960. - с.544.

18. Вадковская И.К., Лукашев К.И. Химические элементы и жизнь в биосфере. Минск. - Вышейшая школа. - 1981. - с.45, 58, 78.

19. Вернадский В.И. Проблемы биогеохимии.//М., JL — 1934.

20. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных элементов в почвах. -М. изд. АН СССР. - 1957.

21. Винокур И., Гильденскиольд Р.С., Гуськов Г.В. и др. Антропотехногенная нагрузка на урбанизированные территории и здоровье населения.//Гиг. сан. 1997. - №6. - с.49-52.

22. Воляник М.Н., Боев В.М., Дворникова Е.Г., Горюнкова Е.Г. Антропогенное загрязнение окружающей среды сельских населенных пунктов и состояние здоровья детей./Шедиатрия. 1996. - №4. - с. 107.

23. Воробьева А.И., Волкотуб Л.П., Падерова В.П., Кинжибалов Г.Ф. Гигиеническая оценка влияния атмосферных загрязнений на здоровье населения промышленного города.//Гиг. и сан. 1990. - №1. - с. 15-16.

24. Гигиена. Под общей ред. Акад. РАМН Г.И.Румянцева. М. - ГЭОТАР медицина. - 2000. - с. 176-179.

25. Гигиенические аспекты охраны окружающей среды (сборник научных трудов). Вып. 7. Под ред. Г.И.Сидоренко, Е.И.Кореневской. — М. -Медицина. 1979. С.158.

26. Гильденскиольд Р.С., Новиков Ю.В., Хамидулин Р.С. и соавт. Тяжелые металлы в окружающей среде и их влияние на организм (обзор) .//Гиг. и сан. 1992. - №5-6. - с.6-9.

27. Головина В.В, Еремина А.О., Головин Ю.Г., Щипко M.JI. Оценка донных отложений р. Урюп в районе размещения накопителя сточных вод угольного разреза.// Гиг. и Сан. 1996. - №2.

28. Гольдина И.Р., Надеенко В.Г., Сайченко С.П. и др. Санитарно-токсикологическая оценка марганца при поступлении в организм с питьевой водой.//Гиг. и сан. 1984. - №11. — с.80-81.

29. Гончарук Е.И., Сидоренко Г.И. Гигиеническое нормирование химических веществ в почве.//Медицина, 1986. с-320.

30. Гончарук Е.И. Гигиеническое значение почвы в формировании здоровья населения.//Гиг. и сан. — 1990. №4. - с.4-7.

31. ГН-1339-03 Ориентировочные безопасные уровни воздействия загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест ГН 2.1.6.1339-03.

32. ГОСТ 28168-89. Почвы. Отбор проб.

33. ГОСТ 17.4.4.02-84. Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического и гельминтологического анализа.

34. ГН-1338-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест Гн 2.1.6.1338-03.

35. ГН-1315-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. ГН 2.1.5.1315-03.

36. Голубенков A.M., Маленкина А.Ф. Содержание урана, тория и некоторых микроэлементов в волосах жителей промышленных и сельскохозяйственных районов.//Гиг. и сан. 1984. - №7. - с.33-35.

37. Даутов Ф.Ф., Галямов А.Б., Хакимов Р.Ф., Камалова С.Р. Качественная и количественная характеристика загрязнений атмосферного воздуха промышленного города.//Гиг. и сан. 1990. - №6. - с. 10-12.

38. Добровольский В.В. География элементов. Глобальное рассеивание. — М. Мысль. - 1983. -с.272.

39. Добровольский В.В. Ландшафтно-геохимические критерии оценки загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлами. — Почвоведение. 1999. - №5. - с.639-644.

40. Довгуша В.В., Тихонов М.Н. От экологии и медицины к экологической медицине.//Гиг. сан. - 1994. - №4. - с.70-75.

41. Доклад о состоянии окружающей природной среды Оренбургской области в 1999 году. Оренбург. - 2000. - 164с.

42. Дьяконова О.М., Михалюк Н.С. Организация Госсанэпиднадзора через систему социально-гигиенического мониторинга местного уровня. // Гиг. и сан. 2000. - №6. - с.62.

43. Ершов Ю.А., Попков В.А., Берлянд А.С., Книжник А.З., Михайличенко Н.И. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов.- М., В. шк. 1993. - с.204-209, 235-238, 266-268, 315-314.

44. Жолдакова З.И., Харчевникова Н.В., Журков B.C., Синицына О.О. К обоснованию безвредных уровней для единого гигиенического нормирования веществ. // Гиг. и сан. 2000. - №6. - с.51-53.

45. Зайцева Н.В., Аверьянова Н.И., Корюкина И.П. Экология и здоровье детей Пермского региона. Пермь. - 1997. -с. 147.48.3ахарченко М.П., Гончарук Е.И., Кошелев Н.Ф., Сидоренко Г.И. Современные проблемы экогигиены.//Киев. Наукова думка. - 1993.-с.153.

46. Зеленин К.Н. Химия. Санкт-Петербург. - Специальная литература. -1997. — с.85-90.50.3инчук С.Ф., Парменова Е.В. Характеристика зобной эндемии в Кузбассе. // Гиг. и сан. 2001. - №1. - с.57-58.

47. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. JI. -Гидрометеоиздат. - 1979. - с.375.

48. Кабата-Пендиас А., Пендиас X. Микроэлементы в почвах и растениях. М. - Мир. - 1989. - 439с.

49. Каримов Т.К., Молдашев Ж.А., Засорин Б.В., Жумангарин М.А. о региональных особенностях влияния факторов окружающей среды на здоровье населения. //Гиг. и сан.- 1991. №11. - с. 62-64.

50. Карпова Е.Г. Некоторые характеристики состояния здоровья организованных детей дошкольного возраста, проживающих в условиях различной антропогенной нагрузки. //Автореферат дисс. канд. мед. наук.-Оренбург, 1995.

51. Ковальский В.В. Геохимия среды и жизнь. //М., 1982. с.77.

52. Коломойцева М.Г., Габович Р.Д. Микроэлементы в медицине. //М. -медицина. 1970. - с.287.

53. Комплексное определение антропотехногенной нагрузки на водные объекты, почву, атмосферный воздух в районах селитебного освоения. //Метод. Рекомендации ГКСЭН РФ, №01 19/17 - 17, 1996.

54. Кондратюк В.А. О гигиеническом значении микроэлементов в маломинерализованной питьевой воде. //Гиг. и сан. 1989. - №2. - с.81-83.

55. Конь И.Я., Копытько М.В., Алешко-Ожевский Ю.П. и др. Изучение обеспеченности цинком, медью и селеном московских детей дошкольного возраста. //Гиг. и сан 2001. - №1. - с.52.

56. Королев А.А., Кучма В.Р., Гильденскиольд С.Р. и др. Оценка риска ухудшения состояния населения в связи с воздействием факторов окружающей среды. //Гиг. и сан. 1994. - №2. - с.11-13.

57. Красовский Г.Н., Егорова Н.А. Гигиенические и экологические критерии вредности в области охраны водных объектов. // Гиг. и сан. -2000. №6. - с. 14-16.

58. Красовский Г.Н., Егорова Н.А. Экспериментальный метод выбора приоритетных показателей для мониторинга качества воды.// Гиг. и сан. 1996ю - №3. - с.9-10.

59. Крятов И.А., Можаев Е.А. Канцерогены и другие опасные вещества в воде (обзор). //Гиг. и сан. 1994. - №3. - с.12-17.

60. Кузнецова А.И., Петров JI.JI., Ветров В.А. и др. Определение микроэлементов в природных средах. Аналитические исследования и проблемы (на примере Байкальского региона). //Новосибирск. 1994. -с.85.

61. Куксанов В.Ф. Эко лого-эпидемиологическая характеристика антропогенных химических факторов малых городов Восточного Оренбуржья. // Авт. дисс. канд. мед. наук. Оренбург. - 1999. - 27с.

62. Кукушкин Ю.Н. Химические элементы в организме человека.// Соросовский образовательный журнал. 1998. - №5. - с.54-58.

63. Кучеренко В.Д., Черняхов В.Б. Распределение микроэлементов в природных ландшафтах Оренбургской области. // Т. Ш конференции по химизации сельского хозяйства Оренбургской области. Оренбург. -1964.

64. Ленский А.С. Введение в бионеорганическую и биофизическую химию. М., В.ш. - 1989. - с.227, 238.

65. Лутай Г.Ф. Химический состав питьевой воды и здоровье населения. //Гиг. и сан.-1992. -№1.-с.13-15.

66. Любченко П.Н., Ревич Б.А., Дуплянкин С.А., Тростина В.И. Диагностическое значение определения свинца в волосах у рабочих. //Гиг. труда. 1986. - №4. - с.33-37.

67. Мальцева М.М., Зоева Г.Н., Рысина Т.З., Тимофиевская Л.А. Методические подходы к оценке токсичных инсектицидных средств. // Гиг. и сан. 2000. - №6. - с.54-55.

68. Методические рекомендации Министерства здравоохранения РСФСР по оценке степени загрязнения атмосферного воздуха населенных пунктов металлами по их содержанию в снежном покрове и почве. №5174-90. М., 1990.

69. Методические рекомендации по спектрально-химическому определению тяжелых металлов в объектах окружающей среды, полимерах и биологическом материале №4096 86.

70. Методические указания по оценке степени опасности загрязнения почвы химическими веществами. №4266-87. М., 1987.

71. Методические указания по спектральным методам определения микроэлементов в объектах окружающей среды и биоматериалах при гигиенических исследованиях. ~ М. 1987.

72. Мжельская Т.И., Ларский Э.Г. Исследование содержания микроэлементов и ферментов в волосах как новый подход к изучению метаболизма на тканевом уровне (обзор). //Лаб. Дело. 1983. - №1. -с.3-10.

73. Микроэлементозы человека (этиология, классификация, органопатология). Авцын А.П., Жаворонкова А.А., Риш М.А., Строчкова JI.C. //М., Медицина, 1991. с.496.

74. Мониторинг земель. Технический отчет по почвенному и агрохимическому обследованию реперных участков Оренбургской области. Оренбург. - 1995. - 511-512 с.

75. Мудрый И.В. Тяжелые металлы в системе почва-растение-человек. //Гиг. и сан. 1997. - №1. -с. 14-17.

76. Нагорный С.В. Эколого-гигиенические исследования в регионах. //Мед. труда и промышл. экология. 1994. - №3. - с.999-13.

77. Насолодин В.В., Гладких И.П., Мещеряков С.И. Обеспечение организма спортсменов микроэлементами при большой физической нагрузке.-2001. -№1.-с.54-55.

78. Некоторые вопросы токсичности ионов металлов. Пер. с англ. //Под ред. Зигель X., Зигель А., М., Мир. 1993. - с.368.

79. Неменко Б.А., Грановский Э.И., Кенесариев У.И. Комплексный показатель загрязнения почвы тяжелыми металлами. //Гиг. и сан. -1987. №4. - с.76-77.

80. Никонов Б.И., Гурвич В.Б., Баевский A.M., Борзунова Е.А. Проблема обеспечения населения Свердловской области доброкачественной питьевой водой.// Гиг. и сан. 1996. - №2. - с. 5-6.

81. Новиков Ю.В., Плитман С.И. Современные проблемы водоснабжения и санитарной охраны водоемов. //Гиг. и сан. 1993. - №2. — с.6-8.

82. Новиков Ю.В., Савченков М.Ф. и др. Гигиеническая оценка содержания иода в окружающей среде и влияние на здоровье детей. // Гиг. и сан. 2001. - №1. - с.61.

83. Отчет о загрязнении химическими элементами (тяжелыми металлами) почв и растений Кувандыкской техногенной провинции. Оренбург. -1992.

84. Перелыгин В.М., Плугин В.П. Гигиеническое нормирование тяжелых металлов в почве (обзор). // Гиг. и сан. 1990. - №1. - с.27-29.

85. Перепелкин С.В. Клмплексная гигиеническая оценка природных и антропогенных геохимических провинций в агропромышленном регионе Южного Урала.// Автореф. диссер. докт. мед.наук. Оренбург. -2001.

86. Печенникова Е.В., Вашкова В.В., Можаев Е.А. О биологическом значении микроэлементов (обзор зарубежной литературы). // Гиг. и сан. -1997.-№4.-с.41-43.

87. Пивоваров Ю.П. Промышленные биотехнологии экологические и гигиенические аспекты. // Медицинские аспекты охраны окружающей среды. - Новокузнецк. - 1991. - с.32.

88. Пинигин М.А. Теория и практика оценки комбинированного действия химического загрязнения атмосферного воздуха. // Гиг. и сан. 2001. -№1. -с.9-12.

89. Плитман С.И., Амплеева Г.П., Гуськов Г.В., Ласточкина К.О. и др. К вопросу комплексной оценки хозяйственно-питьевого водопользования в городах с санитарно-гигиеническим неблагополучием.//Гиг. и сан. -1996. -№6.-с. 13.

90. Плитман С.И., Новиков Ю.В., Цыплакова Г.В., Ехина Р.С. и др. Комплексное гигиеническое обследование водосборных территорий, водопроводных сооружений и питьевой воды.// Гиг. и сан. 1997. -№3.- с.14.

91. Покровский В.А. Гигиена. М. - Медицина. - 1979. - с.496.

92. Программа экологического мониторинга земель Оренбургской области на 2001-2005 годы. Оренбург. - 2000.- 11 с.

93. Простакишин Г.П., Осин О.М. и др. Токсиколого-гигиеническая оценка загрязнения атмосферного воздуха веществами, выделяющимися при рекультивации городских земель. // Гиг. и сан. -2001. №1. - с.22.

94. Прыткова О.В. Комплексная эколого-гигиеническая характеристика антропогенных химических факторов промышленного города. // Автореф. диссер. канд. биол. наук. Оренбург. 1998. - с.23.

95. Пузаков С.А. Химия. М. - Медицина. - 1995. - с.49-55.

96. Рахманин Ю.А., Сидоренко Г.И., Михайлова Р.И. Методика изучения влияния химического состава питьевой воды на состояние здоровья населения. // Гиг. и сан. 1998. - №4. - с. 14-19.

97. Рахматуллин Н.Р. Гигиеническая оценка загрязнения атмосферного воздуха и условий проживания населения в районе эксплуатации первой очереди Астраханского газохимического комплекса. // Гиг. и сан. 1991. - №7. - с.13-16.

98. Ревич Б.А. Гигиеническая оценка содержания некоторых химических элементов в биосубстратах человека. // Гиг. и сан. 1986. -№7. - с.58-62.

99. Ревич Б.А., Любченко П.Н. Проблемы охраны здоровья населения и защиты окружающей среды от химических вредных факторов. Ростов -на Дону. - 1986. - с.437-440.

100. Ревич Б.А., Сает Ю.Е. Эколого-геохимическая оценка окружающей среды промышленных городов. // Сборник трудов АН СССР. Научный совет по проблемам биосреды. М. - 1990. - с. 187-198.

101. Ревич Б.А. Химические элементы в волосах человека как индикатор воздействия загрязнения производств и окружающей среды. // Гиг. и сан.-1990.-№3.-с.55-59.

102. Родионова Г.Б., Кудашева А.В., Корнейченко В.И. Влияние выбросов газоперерабатывающего завода на содержание тяжелых металлов в почве и растениях Оренбургской области. // Тезисы докладов первой Всероссийской научно-практической конференции

103. Проблемы предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций на трубопроводах нефтегазового комплекса». Оренбург. -1998.-с.115-116.

104. Рощин А.В., Орджоникидзе Э.К. и др. К вопросу о судьбе хрома в организме. // Гиг. труда и проф. Заболеваний. 1982. - №9. - с.15-17.

105. Руководство по контролю загрязнения атмосферы. РД 52.04. 186-89. М. 1991. - с.693.

106. Руководство по контролю качества питьевой воды. ВОЗ. - Женева. -1994.-T.l-c.255.

107. Рязанова Р.А. Гигиеническое значение отдаленных последствий действия химических соединений при регламентировании (обзор). // Гиг. и сан. 1990. - №11. - с.72-74.

108. Сетко Н.П. Характеристика биологического действия продуктов переработки природного газа и нефти как источников химического загрязнения окружающей среды. // Гиг. и сан. 1989. - №8. - с. 58-63.

109. Сидоренко Г.И., Можаев Е.А. Вопросы гигиены воды за рубежом (обзор). // Гиг. и сан. 1994. - №3. - с. 12-17.

110. Сидоренко Г.И., Можаев Е.А. Санитарное состояние окружающей среды и здоровье населения. // М. Медицина. - 1987. - с.128.

111. Сидоренко Г.И., Кутепов Е.Н. Методология изучения состояния здоровья населения. // Гиг. и сан. 1998. - №4. - с.36-40.

112. Сидоренко Г.И., Румянцев Г.И., Новиков С.М. Актуальные проблемы изучения воздействия факторов окружающей среды на здоровье населения. // Гиг. и сан. 1998. - №4. - с.4-8.

113. Скальный А.В. Микроэлементозы человека (диагностика и лечение). М., Из-во КМК, 1996. с.92-96.

114. Скальный А.В., Есенин А.В. Мониторинг и оценка риска воздействия свинца на человека и окружающую среду сиспользованием биосубстратов человека. // Токсикологический вестник. №6. — с. 15-22.

115. Скальный А.В., Кудрин А.В. Радиация, микроэлементы (микроэлементы и антиоксиданты в восстановлении здоровья ликвидаторов аварии на ЧАЭС). М., Мир. 2000. - 427-430 с.

116. Совершенствование методической схемы гигиенического прогнозирования влияния комплекса факторов окружающей среды на здоровье городского населения. // Методические рекомендации МЗ РСФСР. -М.- 1990.

117. СП-980-00 Гигиенические требования к охране поверхностных вод. СанПиН 2.1.5.980-00.

118. СП-1032-01 Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест. СанПиН 2.1.6.1032-01.

119. СП-1059-01 Гигиенические требования к охране подземных вод от загрязнения. СП 2.1.5.1059-01.

120. СП-1074-01 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества СанПиН 2.1.4.1074-01.

121. СП-1287-03 Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы. СанПиН 2.1.7.1287-03.

122. Сулейманов Р.А. Гигиеническая оценка качества воды водоемов в регионах с развитой нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленностью. // Гиг. и сан. 1996. - №5. - с.7-8.

123. Тимофеев В .П., Семенова В.В. Возрастной аспект в токсиколого-гигиенических исследованиях (обзор). // Гиг. и сан. 1993. - №7. - с.68-71.

124. Тонкопий Н.И., Перцовская А.Ф. и др. Методические подходы к оценке степени загрязнения почв химическими веществами. //Гиг. и сан. 1988. -№1.-с.6-9.

125. Тулакин А.В., Плитман С.И., Новиков Ю.В. Гигиеническая характеристика питьевого водопользования в районах экологического неблагополучия.// Гиг. и сан. 1996. - №1. - с.13-16.

126. Уманский В.Я., Отрощенко Н.М., Сорокина С.Ф. и др. // Гигиена населенных мест, Киев. 1985. - вып. 24. - с.20-23.

127. Уралыпин А.Г. Исследование состояния заболеваемости населения в городах с предприятиями металлургии в Челябинской области. // Гиг. и сан. 1994. -№3.-с.6-9.

128. Фортескью Дж. Геохимия окружающей среды. Пер. с англ. М. -Прогресс. - 1985. - с.360.

129. Химия окружающей среды. Пер. с англ. - Под ред. А.П.Цыганкова. - М. - Химия. - 1982. - с.672.

130. Черняков В.Б., Кучеренко В.Ф., Зак В.И. Краткий очерк природных условий Оренбургской области в связи с эпидемией зоба. // Эндемический зоб в Оренбургской области. Оренбург. - 1967. - с.18-28.

131. Чибилев А.А. Природа Оренбургской области. // Физико-географический и историко-географический очерк. т.1 - Российская академия наук. Уральское отделение. Оренбург. - 1995. С. 12-13.

132. Чибилев А.А., Мусихин Г.Д., Павлейчик В.М., Паршина В.П. Зеленая книга Оренбургской области: Кадастр объектов Оренбургского природного наследия. //Оренбургский филиал Русского Географического общества. Оренбург. Димур.- 1996. - с.91,189.

133. Шабдарбаева М.С., Намазбаева З.И., Кенесариев У.И., Носачева Л.Ф. Влияние некоторых факторов окружающей среды на состояние здоровья детей. //Гиг. и сан. 1990. - №11. - с. 12-13.

134. Шаламберидзе О.П. Влияние атмосферного воздуха, загрязненного сернистым газом и двуокисью азота, на здоровье и физическое развитие детей. Гиг. и сан. 1970 - №2. - с.10-14.

135. Щербо А.П. Гигиенические вопросы обезвреживания бытовых отходов. М. - 1990. - с.25.

136. Шрага М.Х., Суханов С.Г., Теддер Ю.Р. Проблемы оптимизации окружающей среды на европейском севере. // Гиг. и сан. 1996. - №4. -с.35-39.

137. Эмсли Дж. Элементы. Пер. с англ. // М., Мир. 1993. - с.256.

138. Юдина Т.В., Гинденскиольд Р.С., Егорова М.В. Определение тяжелых металлов в волосах. //Гиг. и сан. — 1988. №2. - с.50-52.

139. Abrams Е., Lassifer J.M., Miller W.J. et al. Absorption as a faktor in manganese homeostasis. // J. Anim. Sci., 1976. 2. - p.630-636.

140. Aebi H. Catalase in vitro.//Methods Ensimobogie, 1984. p.105,121-6.

141. Ahlbord G. Hydrogen sulfide poisoning in shale oil industri //Am. Med. Assoc. ind Hyg. Occup. Med. 1951/ 3. -p.245-247.

142. Aggett P.J. Physiology and metabolism of essential trase elements; An outlime // clin. Endocriol. Metab.-1985. Vol. 14, 3 - p. 513-540.

143. Aggett P.J., Rose S. Soil and congenital malformations // Experimentia. -1987-Vol. 43-p. 104-108.

144. Alexander C.S. Cobalt and the heart. // Arm. Int. Med. 1969/ v.70/ -p.412-413.

145. Batrevich Valeri A. Hair frase element analisis in human ecologi studie. // Sci. Total Environ. 1995. - Vol. 164, 2. - p.90-98.

146. Benini F., Colamussi V. Chronic in relapsing skin manifestations observed in refineri workers exposed to long-term action of hidrogen sulfide. // Arch. S Anna Ferrata., 1969. v.22. - p.973-983.

147. Cancer: Causes, Occarrense and Control. // Editor in Chief L. Tomatis. Co - editors : A., Aito et (JARC Sci, Publ. 10). - Lyon. - 1990.

148. Chakrabarti M.M. Impakt of chemikal industry on environnment. // Sci. And Cult., 1981. v.15. — 2. -p.50-54.

149. Cook M. And aut. Assessment of blood ledd levels in children living in a historik mining and smelting commenity. // Am. J. Epidemiol. 1993.- Feb.

150. Dang H.S., Jaiswal D.D., Parameswaran M., Sharrrma R.S. Contribution of drinking water to the daili intake of trase elements. // BARG.(Rept.), 1994.-P001.-p.l-50.

151. Ferro Luzzi A. Genet and Environ. Faktors during Growth Period. // Ed. C. Susanne. London, 1984. -p.221-232.

152. Guminska M. Role of environmental pollution in the development of allergic diseases and health risk in humans. (Article in Polish) // Folia med. Cracov, 1986. v.27. - 3,4. -p.280-291.

153. Harrison P.R. Atmospheric deposition summary of an APCA specialty meeting.//1.Air. Pollut.Contr.Assoc., 1983. v.44. - 7. - p.657-659.

154. Hutten M., Symon CM Sci. Total Env. 1986. - Vol. 57. - p. 129-150.

155. Interaktions of essenntial and carcinogenic metalions: 4ht Eur. Meet. Environ. Hyg., Wageninger, June 9-11, 1993.

156. Jordanoglou I. Atmospheric pollution and chronic obstructive lung disease.// Medicographia, 1988. — v.5. 1. — p.5-7.

157. Lee D.H. Metallic Contaminants and Human Health.// Acad. Press. New-York., 1972.

158. Profet margie. The function of allergy Immunological defense against toxins // Quatr, Rev.Biol. -1991.-66.-1.

159. Randall Janica, Gibson Rosalinds. Hair Chromium as an index of chromium exposure of tannery wooorkers.// Brit.J.Ind.Med. 1989. - 3. -p.171-175.

160. Schwermetallgehalt des Kinder haares.// Prucha Jarosfal. Zbl. Bakteriol. - 1987. B. 185. -3. -p.272-290.

161. Ward N.I., Brooks R.L.//Bull. Ervironm. Contam. Toxicol. 1979. -vol.21. -3.-p.403-408.

162. Wilhelm M., Hafner D., Lombek I., Ohnesorge F.K. Faktors influencing heavy metals in hair of preschool children.// Zbl. Bakteriol. 1988. - В 185, 4,4. — p.496-497.

Информация о работе

Чеснокова, Лариса Анатольевна
кандидата биологических наук
Оренбург, 2004
ВАК 03.00.16

Диссертация

Экологическая характеристика качественного и количественного микроэлементного состава факторов среды обитания агропромышленного региона - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы