Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПЕСТИЦИДОВ И РАДИАЦИИ В АГРОЭКОСИСТЕМАХ БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ
ВАК РФ 03.00.16, Экология
Автореферат диссертации по теме "ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПЕСТИЦИДОВ И РАДИАЦИИ В АГРОЭКОСИСТЕМАХ БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ"
На правах рукописи
ШУМЕЙКО Азгануш Яковлевна
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПЕСТИЦИДОВ И РАДИАЦИИ В АГРОЭКОСИСТЕМАХ БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ
03.00.16 - экология
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук
Брянск - 2004
Работа выполнена в аспирантуре Брянского государственного университета им. И.Г. Петровского
Научный руководитель - доктор медицинских наук, профессор
ЗОЛОТНИКОВА Галина Петровна
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор
ВАСИЛЬЕВ Михаил Емельянович
доктор сельскохозяйственных наук, профессор МУРАХТАНОВ Евгений Сергеевич
Ведущая организация - Брянский государственный Центр
« Агрохи мрадиологи я »
Защита состоится 18 июня 2004 г. в 1432 на заседании диссертационного совета Д 220.005.01 в Брянской государственной сельскохозяйственной академии по адресу: 243365, Брянская обл., Выгоничский район, п. Кокино, Брянская ГСХА, корпус 1, ауд. 216,
С диссертацией можно ознакомиться нблиотеке Брянской ГСХА.
Просим принять участие в работе ' па или прислать свой отзыв в 2-х экземплярах, заверенных гербовой печаг
Автореферат разо' 5 ля 2004 г.
Учёный секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
А,И. Артюхов
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследований. В соответствии с многочисленными данными отечественных и зарубежных ученых, в условиях современного химического и радиационного загрязнения окружающей среды происходят изменения состояния живых организмов (Нагорный C.B., Пашкина E.H., Астафьев О.М., Вишневский Е.П., 1992; Лагунов С.И., Корсак М.Н., 2000).
Приоритетными химическими загрязнителями являются пестициды, которые, обладая высокой биологической активностью и способностью мигрировать по биологическим цепям, представляют угрозу проникновения в живые организмы по трофическим цепям. Пестициды - это протоплазматические яды, оказывающие повреждающее действие на всех уровнях организации живой материи (Медведь Л.И., 1974; Каган Ю.С., 1977; Мельников H.H., 1987; Потапов А.И., Шицкова А.П., Ракитский В.Н., 1996; Гокчарук Е.И„ Бардов В,Г., Омельчук С.Т., 2001; Гончарук Е.И., Бардов В.Г., Омельчук С.Т., 2001; Ракитский В.Н., Николаева Н.И., 2001).
В естественных условиях на живые организмы неблагоприятные факторы среды оказывают не изолированное, а совместное воздействие. Поэтому особую актуальность приобретает изучение сочетанного эффекта пестицндной и радиационной нагрузок в районах экологически неблагоприятных, возникших в результате глобальной катастрофы на Чернобыльской АЭС (Демин В.Ф., 1999; Новиков С.М., 1999; Потапов А.И., Ракитский В.Н., 2001; Ракитский В.Н., Ильницкая A.B., Березняк И.В., 2001; Величковский Б.Т., 2003).
Эффект сочетанного влияния пестицидных и радиационных нагрузок на среду обитания практически не исследован, в тоже время изучение этих вопросов является актуальным для предупреждения негативных экологических последствий при использовании пестицидов в районах с повышенной плотностью радиоактивного загрязнения.
Цель работы. Дать экологическую оценку воздействию пестицидов и радиации в агроэкосистемах Брянской области. Разработать концептуальную систему профилактических мероприятий, предупреждающих отрицательные экологические последствия использования пестицидов в условиях радиоактивного загрязнения. Задачи исследований:
1. Дать экологическую характеристику аграрным районам Брянской области, выбранным для проведения сравнительных исследований.
2. Изучить динамику загрязнения пестицидами и радионуклидами пахотных почв и растениеводческой продукции.
3. Исследовать то кси коликам и ку наиболее распространённых гербицидов при их изолированном и комплексном использовании, а также в сочетании с воздействием радиоактивного облучения на живые организмы,
4. Изучить влияние пестицидов, применяемых в агроэкосистемах с различной плотностью радиоактивного загрязнения, на состояние популяции сельских жителей Брянской области.
Научная новизна. Впервые в условиях Брянской области дана экологическая оценка взаимодействию пестицидов и радиации в агроэкосистемах. Научно обоснован комплекс профилактических мероприятий, предупреждающих отрицательные экологические последствия использования пестицидов в условиях радиоактивного загрязнения.
цдомсэд
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
1. Показатели динамики загрязнения пестицидами и радионуклидами пахотных почв и растениеводческой продукции агроэкосистем Брянской области.
2. Комбинированное действие гербицидов дезармона, феназона и гекснлура на живые организмы проявляется как суммарный эффект действия каждого из них.
3. Повреждающие эффекты малых доз радиоактивного излучения на живые организмы усиливаются под воздействием малых концентраций гербицидов.
4. Дозозависимый негативный эффект сочеганных пестицид но-раднацион ных нагрузок в агроэкосистемах на состояние популяции сельского населения Брянской области.
5. Концептуальная система профилактических мероприятий, предупреждающих отрицательные экологические последствия использования пестицидов в условиях радиоактивного загрязнения.
Практическая значимость работы. Результаты исследований, выполненных в условиях различного радиоактивного загрязнения выбросами ЧАЭС, представляют практический интерес с точки зрения экологической оценки взаимодействия пестицидов и радиации в агроэкосистемах, з также их влияния на состояние популяции сельских жителей Брянской области.
Материалы диссертации используются в учебном процессе Брянского госуниверситета им. И.Г. Петровского, Брянской государственной сельскохозяйственной академии и Брянской государственной инженерно-технологической академии.
Апробация материалов диссертации. Материалы диссертационной работы доложены на следующих научных конференциях: «Экология, безопасность и устойчивое развитие-XXI век» (Новозыбков, 27 сентября 2002 г.), «Проблемы природопользования и экологии Брянской области» (Брянск, 17-19 декабря 2002 г.), «Физическая культура, спорт и здоровье» (Йошкар-Ола 23.ноября 2003 г.), «Современные проблемы воспитания и перевоспитания» (Брянск, 21-22 апреля 2003 г.), «Вклад учёных и специалистов в национальную экономику» (Брянск, 22-23 мая 2003 г.), «Актуальные проблемы охраны здоровья учащейся молодежи» (Брянск, 24-25 марта 2004 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ.
Объём работы. Диссертация состоит из введения, ¿Г глав, выводов, практических рекомендаций и списка цитируемой литературы. Она изложена на ^^машинописных страницах, содержит>^2 таблиц, ¿¿^рисунков, библиографию из наименований, в том числе ¿^иностранных.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
МЕСТО, ВРЕМЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Исследования проводили на территории Брянской области в 2000-2003 гт.
Объекты, виды, количество и место исследований представлены в таблице 1.
Анализ радиационно-экологической обстановки в исследуемых районах проведен по материалам служб радиометрического исследования, ЦГСЭН и Государственного комитета по охране окружающей среды Брянской области. Использованы статистические отчетные данные за 1995- 2002 годы.
Анализ интенсивности пестицид ных нагрузок выполнен по материалам отчетных карг Брянской областной станции защиты растений, Брянского Центра «Агрохим-радиология» и ЦГСЭН.
1. Объекты, виды, методы и количество исследований
Виды исследований Районы и объекты исследований Методы исследований Кол-во исследований
Экологическая обстановка в населенных пунктах Брянский, Гордеев-ский, Жуковский, Злынковский, Кли-мовский, Клинцов-ский, Красногорский, М ГЛИНСКИЙ, Новозыбковский, Почепский Статистический анализ данных официальной документации Брянского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, областной и районных станций химической защиты растений, санитарно-эпидемиологической службы и Брянского Центра «Агрохимрадиология» 1032
Анализ степени радиационного загрязнения среды 800
Анализ территориальных пестицидных нагрузок и ассортиментного индекса 2150
Определение остаточных количеств пестицидов Сельскохозяйственная продукция. Биологические среды Метод хроматографии в тонком слое 500 200
Демографические показатели Рождаемость, младенческая смертность, общая смертность, структура причин общей смертности жителей Брянской области (%) Статистический анализ официальных данных службы ЦГСЭН 150 150 150 150
Анализ мазков морфологических отпечатков органов Сердце, селезенка, легкие, печень, почки, тимус Гистохимический метод: приготовление мазков, окрашивание мазков азур II-эозином, изучение мазков под микроскопом 1350 1350 1350
Токсикологические исследования эффектов воздействия пестицидов и облучения на животный организм Лабораторные животные (мыши). Биосреды (кровь, сыворотка крови, внутренние органы) Биохимические (активность ферментов сыворотки крови: ACT, АЛТ, КФК), морфологические (массовые коэффициенты внутренних органов; печени, селезенки, сердца, почек, легких, тимуса) гематологические(время свертывания крови, количество лейкоцитов в крови) 1000 1210 202 120 82
Проведены следующие расчёты:
а) интенсивность пестицидных нагрузок в килограммах действующего вещества на 1 га пашни;
б) ассортиментный индекс используемых пестицидов.
Оценка степени опасности и токсичности применяемых пестицидов, их токси-ко-гигиеническая характеристика проведена с учетом следующих методических рекомендации:
- Федерального научного центра гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана, Институтом гигие-
ны, токсикологии пестицидов и химической безопасности — член-корр. РАМН, д.м.н., профессор Ракнтский В.Н.; д.м.н., профессор Рязанова P.A.; д.м.н., Николаева Н.И.; к.м.н,, Сини икая Т.А., к.б.н., Гадалина И.Д.; к.м.н., Чхвиркия Е.Г.; Гарбу-зова A.A.;
- НИИ сельской гигиены Минздрава России (СарНИИСТ), г. Саратов - д.м.н., профессор Спирин В.Ф.; к.б.н., Накарякова М.В.; к.б.н., Герштейн Е.Г.
В данной рекомендации предлагается новый метод расчета ассортиментного индекса территориальной нагрузки пестицидов - показателя качественного состава применяемых препаратов, который наряду с интенсивностью, объёмом применяемых препаратов, предусматривает новый способ расчета оценочного балла анализируемых свойств пестицидов с учетом общетоксического действия, специфического, отдаленных эффектов и стойкости в почве согласно «Гигиенической классификации пестицидов по степени опасности» № 2001/26 от 16.04.2001. Этот метод расчета позволяет выделить загрязнители окружающей среды (пестициды и агрохимикаты) в качестве приоритетных и предотвратить их неблагоприятное влияние на состояние здоровья населения и окружающую среду путем разработки и проведения профилактических, оздоровительных и природоохранных мероприятий д ля каждого региона РФ.
Анализ интенсивности использования пестицидов в исследуемых районах проведен за период 2000-2002 гг. Для проведения расчета собраны сведения о размерах пахотных площадей исследуемых районов и фактическом расходе пестицидов, а также перечень использованных препаратов.
Исходные данные о фактическом расходе пестицидов (в килограммах товарных форм препаратов с указанием процента содержания в них действующего вещества) взяты из годовых отчетов ЦГСЭН и станции защиты растений.
Получив данные о количестве используемых пестицидов в товарных формах за последние три года, производили их пересчет на 100% содержания действующего вещества (д. в.) и рассчитывали показатели их территориальной нагрузки в килограммах на гектар пашни агроэкосистемы. Аналогичные величины по всем применяемым пестицидам суммировали в виде показателя среднегодовой территориальной нагрузки пестицидов на агроэкосистему.
Следующим информативным и объективным показателем является ассортиментный индекс территориальной нагрузки пестицидов. Он характеризуется тем, что в нем учитывается специальный коэффициент, отражающий степень токсичности (прероральной, ингаляционной), специфические, отдаленные эффекты (аллергенное, эмбриотоксическое, тератогенное, мутагенное, канцерогенное действия, репродуктивная токсичность) и стойкость в почве применяемых препаратов. Ассортиментный индекс территориальной пестицидов (ху) является произведением величины среднегодовой территориальной нагрузки (х) на средний оценочный балл по всем анализируемым свойствам пестицидов (у).
Пестициды, имеющие максимальные величины ассортиментного индекса и достаточно широко и постоянно применяемые в хозяйствах определяются как приоритетные.
В Брянской областной станции защиты растений определяли остаточные количества пестицидов (группа 2,4-Д, симм-трназинов и синтетических перитроидов) в продукции растениеводства и биологических средах методом хроматографии в тонком слое в KTJ1.
Анализ состояния популяции сельских жителей или демографические показатели (младенческая смертность, общая смертность и рождаемость населения) про-
водили за 1996-2001 гг. по материалам официальной статистической службы ЦСУ Брянской области.
Исследования выполнены в направлении выявления причинно-следственных зависимостей между динамикой демографических показателей популяции детского и взрослого населения и интенсивностью воздействия пестицкдных и радиационных факторов при их изолированном и сочетанием эффекте в агроэкосистемах сельских районов с различными пестицидно-радиациоиными нагрузками.
Экспериментальные исследования проведены на 270 белых мышах обоего пола массой 20-25 г. Их содержали в виварии в стандартных условиях. Мышей облучали на кобальтовой установке в дозе 1/10 ЛД50 (1,2 Гр). Затравку их пестицидами производили внутрибрюшинно в дозе 1/10 ЛД5Св равной 100 мг/кг для дезармона и 200 мг/кг для феназона и гексилура.
Учитывая, что среди пестицидов наиболее стойкими во внешней среде и поэтому представляющими наибольшую опасность в плане проникновения в организм человека по пищевым цепям являются гербициды, нами проведены экспериментальные испытания трех видов гербицидов: производного хлорфеноксиуксусной кислоты-де-зармон; производного симм-триазинов — феназона (пирамин); производного мочевины и гуанвдина - гексилура (ленацил). Выбор этих гербицидов был обусловлен следующими обстоятельствами. Гербициды группы 2,4-Д являются наиболее приоритетными и широко используются в хозяйствах Брянской области на протяжении последних десятилетий. По данным Брянской областной ЦСЭН, среди хозяйств, продукция растениеводства которых оказывалась загрязненной гербицидом дезармоном, оказались и сельхозпредприятия Новозыбковского, Клннцовского, Климовского и других районов с повышенным техногенным радиационным фоном, что создает повышенную угрозу воздействия на живые организмы как пестицидных, так и радиоактивных загрязнителей агроэкосистем.
Гексилур широко использовался в 90-ые годы. В 2000-2003 гг. остатки этого гербицида были использованы в некоторых хозяйствах районов с повышенным техногенным радиационным фоном, а также в Брянском, Мглинском и Жуковском районах. Из симм-триазинов наиболее приоритетными по области за последние годы являются прометрин (гезагард), симазин. В 90-ые годы широко использовался феиазон. При выборе этих пестицидов для экспериментов учитывали также тот факт, что гексилур, как и дезармон, может оказывать отрицательное влияние на функции щитовидной железы, поэтому важно выявление токсиколого-гигиенических аспектов их сочетайного воздействия на организм в условиях радиоактивного загрязнения.
Выполнены следующие серии экспериментов.
1. Затравка животных пестицидами разных групп химических соединений в дозе 1/10 Л Дм однократно и многократно с интервалами 2-3 дня для изучения интермитируюшего действия.
2. Облучение животных. Животные облучались на кобальтовой ус-тановкевдозе 1/10ЛД;о(1,2Гр).
3. Сочетанное пестицидно-радиационное воздействие при различных условиях эксперимента (однократная и многократная затравка, разные сроки после облучения).
Пестицидно-радиационное воздействие в условиях введения экзогенного антигена - 0,1 мл 5% -раствора эритроцитов барана на мышь массой 20 г.
Изучали следующие соматические показатели: биохимические (активность ферментов сыворотки крови: ACT, АЛТ, КФК), морфологические (массовые коэффициенты внутренних органов: печени, селезенки, сердца, почек, легких, тимуса), гематологические (время свертывания крови, количество лейкоцитов в крови) по общепринятым методикам.
Проводился цитоморфологический анализ сердца, печени, легких, почек, селезенки, тимуса белых мышей. Окраску препаратов проводили методом окрашивания азур-2-иагином.
Статистическую обработку экспериментальных данных проводили методами параметрического и непараметрического статистического анализа на компьютере с использованием прикладных программ Microsoft Ехсе!-97 и STATISTIKA 6.0.
Работа выполнена в соответствии с отраслевыми программами: «Эколого-гигиенические проблемы безопасности России и пути их решения» (1996-2000 гг.), «Системная разработка мероприятий по гигиенической безопасности России» (2001-2005 гг.) № 006/084/005 по темам: «Комплексное изучение воздействия факторов среды обитания на здоровье различных категорий населения», «Совершенствование системы оценки опасности, идентификации и гигиенической регламентации пестицидов»),
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНОВ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
Во всех рассматриваемых районах Брянской области наиболее приоритетными являются гербициды. Из них в больших объемах используют такие препараты, как дезармон, агритокс, 2,4-Д-ам.соль, гезагард, диален, бурефен. Из фунгицидов наиболее востребованными являются ТМТД, фенорам С, колфуго С, фундазол, поли-карбацин и ТИЛТ. Распространенными инсектицидами являются альфаципи, ципн, каратэ и актара. Следует отметить, что в Жуковском, Гордеевском, Почепском, Новозыбко вс ком и Климове ком районах были использованы запрещенные пестициды: симазин, тубарид. протразин и гранозан. Наиболее приоритетными в исследуемых районах являются гербициды группы 2,4-Д {дезармон, луварам, чистолан, диален, 2,4-Д ам.соль) и гербициды, которые по механизму действия на растительный и животный организм идентичны группе 2,4-Д-агритокс. До 1999 года также использовали такие гербициды как гексилур, производное мочевины и гуанидина и феназон, гетероциклическое соединение.
На рисунке 1 охарактеризовано применение гербицидов, в шести районах Брянской области за вышеуказанные годы на примере группы 2.4-Д.
S
В 2000 году было использовано 6049 тонн, в 2001 г. количество применяемых гербицидов уменьшилось в 1,4 раза, а в 2002 г. - в 2 раза. Интенсивность использования гербицидов особенно высокая в Новозыбковском и Брянском районах, В Брянском районе количество применяемых гербицидов данной группы за 2000 и 2001 гг. меньше, чем в Новозыбковском районе в 2,7 и 1,75 раза соответственно и только а 2002 году было больше в 1,17 раз. Во всех рассматриваемых районах наблюдается тенденция к уменьшению применения гербицидов, за исключением Клинцовского, гдев2001 году их использование составило 180, а в 2002 г.-500 кг (рис. I).
Новозыбковский, Злынковский, Красногорский и Гордеевский районы отличаются от других районов Брянской области наиболее высокая плотность радиоактивного загрязнения агроэкосистем. В Климовском и Клинцовском районах средняя величина гамма фона составляет 57-76 мкР/ч. Рздиашонно чистыми являются Брянский, Мглинский, Жуковский и Почепский районы (табл. 2).
2, Радиоэкологическая характеристика сельских районов Брянской области, в которых поводили исследования (по данным Центра гидрометеорологии и
Районы Y фон ( мкР/ч) ш Cs (Ки/км:)
max среднее max среднее
Новозыбковский 649 176 133 24
Красногорский 2398 155 396 19
Гордеевский 677 136 74 15
Злынковский 508 153 100 18
КлинцовскиЙ 368 76 47 8
Климовский 257 57 301 5
Жуковский Естественный Естественный - -
Мглинский Естественный Естественный 0.5 0.5
Почепский Естественный Естественный - -
Брянский Естественный Естественный 0,28 0,28
В районах, загрязнённых радионуклидами, отмечается случаи нарушения регламентов применения пестицидов. Поэтому в почве и в продукции растениеводства выявлены остаточные количества пестицидов, превышающих МДУ и ПДК. В районах с различной плотностью радиационного фока для защиты растений используют гербициды, производные хлорфеноксиуксусной кислоты и симм-триазнны, а также фунгициды, производные карбаматов. Ассортимент пестицидов, применяемых в агроэкосистем&х с различным радиационным фоном мало отличается от их ассортимента в рааиационно чистых агроэкосистемах. Во всех районах области широко используются гербициды группы 2,4-Д, фунгициды фенорам, колфуго, ТМТД, поликарбацин и инсектициды, проюводные синтетических пиретроидов и нейротокснны.
ВЫЯВЛЕНИЕ ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ ГЕРБИЦИДОВ И РАДИОАКТИВНОГО ОБЛУЧЕНИЯ НА ОРГАНИЗМ ПОДОПЫТНЫХ ЖИВОТНЫХ
Аналнз изменений массовых коэффициентов печени в условиях пестицидов де-зармона, феназона, гексилура или их смеси показал, что по сравнению с контролем (массовый коэффициент равен 43,74±4,27) отмечается достоверное увеличение массового коэффициента печени при однократном введении гексилура в 1,3 раза. Отмечается некоторое снижение массовых коэффициентов печени при однократном введении дезармона в 1,14 раза и смеси всех пестицидов в 1,17 раза (что соответствует
реакции после введения дезармона), однако различия статистически недостоверны. Так, производное симм-триазинов, феназон по тесту изменения массы тела оказался наиболее токсичным по сравнению с гексилуром (производное гуанилина) и дезармона (производное хлорфеноксиуксусной кислоты, табл. 3).
3. Анализ изменений весовых коэффициентов внутренних органов мышей
в условиях затравки пестицидами
Условия опыта Вес тела Весовые коэффициенты
печень селезенка почка сердце легкое тимус
Контроль 18,68 43,74 ±4,27 9,51 ±1,91 5,34 ±0,40 6,43 ±0,65 10,69 ±1,32 2,21 ±0,29
Дезармон 21,34 38,38 ±2,60 10,18 ±1,56 5,69 ±0,95 6,41 ±0,59 12,43 ±1,96 1,78 ±0,14
Феназон 26,92 46,42 ±2,73 11,94 ±1,62 6,02 ±0,69 6,28 ±0,87 11,01 ±0,65 1,61 ±0,21
Гексилур 22,88 56,85 ±4,36* 11,48 ±1,17 6,37 ±0,37 6,73 ±0,37 12,53 ±1,24 2,26 ±0.54
Смесь гербицидов 27,55 37,51 ±3.40 10,85 ±2,41 5,64 ±0,77 6,0 ±0,46 9,88 ±0,95 2,04 ±0,35
Примечание:*- различия с контролем достоверны при р<0,05
Изменения массовых коэффициентов печени мышей в динамике на 9 и 15 дни после радиоактивного облучения не отмечено (табл. 4).
4. Анализ изменений весовых коэффициентов внутренних органов мышей
Условия опыта Весовые коэффициенты
печень селезенка почка сердце легкое тимус
Контроль 43,74 ±4.27 9,51 ±1,91 5,34 ±0,40 6,43 ±0,65 10,69 ±1,32 2,21 ±0,29
9 дней после облучения 40,33 ±3,6 7,46 ±1,09 6,663 ±0,7 6,18 ±0,45 10,29 ±1,37 2,18 ±0,24
15 дней после облучения 43,27 ±3,99 6,54 ±2,13 4,6 ±0,46 8,89 ±4,77 10,64 ±1,1 1,74 ±0,29
Примечание:*- различия с контролем достоверны при р<0,05
Наблюдается уменьшение массовых коэффициентов селезенки. Достоверных различий в изменений массовых коэффициентов почек по сравнению с контролем не наблюдалось, однако по сравнению с 9-м днем облучения на 15 день после облучения имеется достоверное снижение массового коэффициента в 1,4 раза. На 9 день после облучения изменений массового коэффициента тимуса не отмечено, а на 15 день уже отмечается тенденция к снижению массового коэффициента тимуса в 1,27 раза (табл. 4).
Однократное и пятикратное введение подопытным животным дезармона на фоне облучения существенных изменений массовых коэффициентов печени по сравнению с необлученным контролем не вызывает (табл. 5).
Анализ массовых коэффициентов селезенки не выявил изменений этого показателя при однократном введении дезармона, феназона, гексилура или смеси этих.
пестицидов по сравнению с контролем (9,51±1,91), однако на фоне облучения на 9 день после него при условии однократного ведения дезармона или феназона отмечено достоверное снижение массового коэффициента селезенки в 2,56 раза и в 2,4 раза соответственно по сравнению с необл учен ним контролем (табл. 5),
5. Анализ изменений весовых коэффициентов внутренних органов мышей
в условиях затравки пестицидами и радиоактивного облучения
Условия опыта Весовые коэффициенты
печень селезенка почка сердце легкое тимус
Контроль 43,74 ±4,27 9,51 ±1,91 5,34 ±0,40 6,43 ±0,65 10,69 ±1,32 2,21 ±0,29
9 дней после облучения, дезар-мон 1 раз 41,85 ±2,94 3,72 ±0,38* 6,71 ±0,72 5,29 ±0,49 9,51 ±0,94 1,10 ±0,18*
15 дней после облучения, де-зармон 5 раз 42,62 ±4,07 7,49 ±1,41 7,33 ±0,6* 6,38 ±0,48 9,91 ±1,8 1,10 ±0,26*
9 дней после облучения, фена-зон 1 раз 39,22 ±3,54 3,97 ±0,33* 6,74 ±0,73 6,30 ±0,51 11,90 ±2,72 1,30 ±0,14*
15 дней после облучения, фена-зон 5 раз 43,68 ±3,45 5,49 ±1,32 7,39 ±0,3* 5,67 ±0,42 10,65 ±1,07 1,24 ±0,34
Примечание:*- различия с контролем достоверны при р<0,05
Изменений массовых коэффициентов почек, сердца и легких в условиях однократного введения дезармона, феназона, гексилура или их смеси не обнаружено, однако наблюдается достоверное повышение массовых коэффициентов почек на 15 день после облучения в условиях пятикратного введения дезармона в 1,37 раза или феназона в 1,33 раз по сравнению с контролем (табл. 5).
Существенных изменений массовых коэффииие1ггов легких при облучения мышей и в условиях сочетанного воздействия пестицидов и облучения не наблюдалось. Отмечено некоторое снижение массовых коэффициентов тимуса при однократном введении дезармона и феназона по сравнению с контролем в 1,24 раза и 1,37 раза соответственно.
В условиях введения пестицидов на фоне облучения отмечается достоверное снижение массовых коэффициентов тимуса: на 9 день после облучения при однократном введении дезармона в 2,01 раза, при однократном введении феназона в 1,7 раза; на 15 день после облучения при пятикратном введении дезармона в 2 раза, при пятикратном введении феназона в 1,78 раза (табл. 5).
Таким образом, сочетанный эффект пестицидно-раднационных нагрузок оказывает существенно выраженное повреждающее воздействие на организм подопытных животных. Повреждающее действие в большей степени проявляется со стороны лимфоидных органов - селезенки и тимуса, которым принадлежит важная роль в формировании реакций иммунитета и кроветворения.
Введение дезармона на фоне облучения достоверно увеличивает время свертывания крови облученных мышей. Наиболее выраженное достоверное повышение времени свертывания крови в 1,4 раза наблюдается через 15 дней после облучения у мышей, которым пятикратно вводился дезармон, тогда как при однократно
введении дезармона на 9-й день после облучения изменений времени свертывания крови не отмечено.
Однократное и пятикратное введение феназона на фоне облучения вызывает тенденцию к увеличению времени свертывания крови у облученных мышей в 1,2 и 1,3 раза соответственно по сравнению с облученными мышами на те же сроки после облучения.
Сравнительный анализ количества лейкоцитов в крови облученных самцов мышей после введения различных пестицидов в сравнении с облученными мышами (15 дней после облучения) показал, что количество лейкоцитов повысилось по сравнению с облученной группой у большинства мышей.
Изучение ферментативного спектра сыворотки крови дало следующие результаты. Анализ изменения активности аепартатаминотрансферазы (ACT) в сыворотке крови мышей в условиях затравки гербицидами показал, что наиболее существенные нарушения активности этого фермента наблюдаются при введении животным дезармона: отмечено ее повышение над верхней границей нормы в 1,6 раза. При затравке животных гексилу-ром повышение активности фермента в сыворотке крови над верхней границей нормы отмечалось в 1,2 раза, а при затравке смесью гербицидов - в 1,5 раза. Затравка животных феназоном не вызывала существенного изменения ферментативной активности сыворотки крови.
Активность ACT в сыворотке крови облученных животных существенно не изменялась в динамике лучевых эффектов на 9 и 15 дни после внешнего облучения в дозе 1,2 Гр. Более существенные изменения активности фермента отмечались при сочетанием воздействии на организм подопытных животных пестицидов и радиации. При однократной заправке как дезармоном, так и феназоном облученных мышей нарушения активности ACT более выражено по сравнению с облученным контролем и интактны-ми животными; в обоих случаях отмечалось превышение активности ACT над верхней границей нормы.
При однократной затравке облученных животных дезармоном или феназоном степень нарушения ферментативной активности ACT была больше по сравнению с изолированным воздействием этих гербицидов (на 5 и 7,2 ед7л соответственно) или облучения (в 3,2 и 1,5 раз соответственно).
Таким образом, нарушения ферментативной активности ACT в сыворотке крови имеет зависимость от химической природы препаратов, усиливается при сочетан-ном воздействии с радиоактивным облучением.
Активность аланинаминотрансферазы (AJIT) в опытах с изолированным введением пестицидов из трех разных классов химических соединений существенно повышалась над верхней границей нормы в сыворотке крови белых мышей в случаях однократного введения дезармона или смеси гербицидов в 1,3 - 1,6 раза соответственно.
В условиях введения дезармона и феназона облученным животным не выявлено существенной разницы в степени изменения активности AJ1T по сравнению с показателями необлученных мышей, затравленных этими пестицидами в тех же дозах. В то же время многократная затравка облученных животных дезармоном или феназоном вызывала значительно более выраженный патологический эффект, сопровождаясь существенным повышением активности АЛТ в сыворотке крови по сравнению с однократным введением гербицидов в тех же условиях опыта в 1.3 и 1,7 раза соответственно.
Исследования активности креатинфофаткиназы (КФК) в сыворотке крови под-опьггньк мышей показало, что в условиях введения каждого из исследованных пести-
ивдов существенного нарушения активности фермента в сыворотке крови не происходит, в то же время при комбинированном введении гербицидов активность КФК превышает верхнюю границу нормы на 5,3 еа./л.
Облучение животных в дозе 1,2 Гр не вызывает существенного изменения активности КФК, Однако в условиях сочетайного действия радиации и пестицидов изменения активности КФК более существенны; на 9 день развития пострадиационного эффекта затравка животных дезармоном сопровождается повышением активности КФК в сыворотке крови на 16,1%. Сочетанный эффект облучения и затравки животных феназоном также сопровождается более существенным нарушением ферментативной активности КФК по сравнению с изолированными эффектами воздействия гербицида или облучения в 1,5 и 2,4 раза соответственно. При многократной затравке облученных животных дезармоном или феназоном заметных изменений по сравнению с однократным введением не обнаружено.
Таким образом, анализ ферментативной активности сыворотки крови показал, что нарушение активности ACT, AJIT и КФК наиболее существенно в случаях комбинированного и сочетанного воздействия вредных факторов, загрязняющих агроэкосистемы и опасных для здоровья человека в связи с возможностью их миграции по пищевым цепям.
Анализ срезов органов животных, затравленных смесью трех пестицидов показал следующее. В тканях легких и тимуса особых изменений нет, за исключением очаговых разрушений и разрывов кровеносных сосудов. В тканях почек есть изменения следующего характера: граница между мозговым и корковым веществами нарушена, синусы увеличены, структура нефронов частично изменена. Наибольшие изменения наблюдаются в тканях печени и селезенки. Структура гепагоцитов печени видоизменена, синусы увеличены. В красной пульпе селезенки заметны сильные нарушения, пульпарные тяжи повреждены и многократно разорваны, синусы сильно увеличены.
Наиболее чувствительными к действию пестицидов являются печень, селезенка и тимус, а наименее чувствительными - почки и легкое. Наиболее чувствительными к сочетанному действию затравка пестицидами + радиоактивное облучение являются ткани тимуса, в частности Т-лимфоциты, селезенка, в частности красная пульпа.
Установлено, что при изолированном введении пестицидов, наиболее выраженным токсическим эффектом обладает дезармон. Отмечено сочетанное действие дезармона и радиоактивного облучения, а также феназона с радиоактивным облучением. При комбинированном действии пестицидов на анализируемые органы наблюдается простое суммирование того, что отмечалось при их раздельном поступлении; повреждающие эффекты малых доз радиоактивного излучений усиливаются под воздействием малых концентраций пестицидов.
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ПЕСТИЦИДОВ И РАДИАЦИИ НА СОСТОЯНИЕ ПОПУЛЯЦИИ СЕЛЬСКОГО НАСЕЛЕНИЯ БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ
В Новозыбковском районе с радиационным фоном выше 5 К и/км5 и высокой нагрузкой пестицидами от 0,40 кг/га (по д.в.) рождаемость в динамике исследуемых лег высокая, В Брянском районе с низким радиационным фоном, но высокой пестицидной нагрузкой уровень рождаемости низкий. При пестицидной нагрузке 1,45 кг/га рождаемость на 1000 населения составила в среднем (7,7), что в 1,27 раз ниже, чем данный показатель Новозыбковского района и в 1,37 ниже показателей рождаемости Злынковского и Красногорского районов (рис, 2),
□ Новоэыбковский ■ Брянский р-н
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001
Рис. 2, Динамика рождаемости на 1000 человек населения в районах с высокой интенсивностью применения пестицидов Из районов со средней интенсивностью применения пестицидов и плотностью радиоактивного загрязнения от 5 до 15 КлЛм2 рождаемость на протяжении семи лет высокая в Злынковском (на 1000 населения от 11,2 в 1995 г. до 9,6 в 2001 г.); низкая в Мглин-ском, где плотность цезиевого загрязнения меньше 1 Ки/км2 н составляла 12,1 в 1995 г. и 7,3 в 2001 г, на 1000 населения (табл. 6),
6. Динамика рождаемости на 1000 человек населения в районах со средней интенсивностью применения пестицидов
Районы 1995 19% 1997 1998 1999 2000 2001 2002 Среднее
Плотность загрязнения Cs-137 5-15 Ku/км2
Злынковский 11,2 11,2 11,6 11,3 11,3 10,7 8,6 9,6 12,1
Клин цо вс кий 10,6 10,4 9,9 10,3 8.7 8.0 9,6 8,5 12.2
Плотность загрязнения Cs-137 1-5 Ku/км2
Климовский 9,7 9,7 9,2 | 9,5 | 9,0 7,9 7,9 | 8,3 11,1
Плотность загрязнения Cs-137 0-1 Ku/км2
Жуковский 9,6 7,8 7,5 8,3 7,6 6,6 7,3 6,8 10,5
М глинский 12,1 9,6 8.8 10,2 9,0 8,5 8.5 7,3 10,6
В районах с повышенной радиоактивностью (5-15 Ku/км), но низкой пести-цидноИ нагрузкой (0,14 кг/га по д.в.), высокая рождаемость отмечается в Гордеев-ском - 13,2 родившихся на 1000 человек населения; в Красногорском с радиационным фоном выше 15 Ku/км2 и пестицнцной нагрузкой 0,13 кг/га (по д.в.) - 10,3 родившихся на 1000 человек населения. В Почепском районе при пестицидной нагрузке 0,14 кг/га и низким цезиевым фоном (от 0 до 1 Ku/км2) - 8,5 на 1000 родившихся, что в 1,15 раз ниже показателя рождаемости Новозыбковского и в 1,25 раз ниже этого же показателя Злынковского и Красногорского районов; в Жуковском районе при пестицидной нагрузке 0,24 кг/га, рождаемость на 1000 человек населения равна 7,7, что аналогично Брянскому району (рис. 3).
С 1995 года по 2000 год в исследуемых районах наблюдается в основном тенденция к падению рождаемости.
Рис, 3- Динамика рождаемости на 1000 человек населения в районах с низкой интенсивностью применения пестицидов Если падение рождаемости имеет динамичный характер и её снижение в большей мере связано с экономической нестабильностью и ухудшением жизненного уровня, то смертность населения в значительной степени обусловлена, наряду с этими факторами, также сгг радиоактивного загрязнения и загрязнения внешней среды в результате хозяйственной деятельности человека.
Сравнительный анализ среднестатистических показателей общей смертности по отдельным районам с различным уровнем пестицид ной и радиационной нагрузок на агроэкосисгемы выявил следующее. В Новозыбковском, Гордеевском, Красногорском, Злыкковском районах с высокой плотностью радиоактивного загрязнения показатель общей смертности существенно превышал среднеобластной соответственно: в 1,53; 1,24; 1,50 и 1,37 раза.
Показатель общей смертности населения в Новозыбковском и Брянском районах на протяжении анализируемых лет варьировал от 15,2 до 17,4 на 1000 человек населения (рис. 4).
□ Новозыбковский ■ Брянский р-н
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001
Рис. 4. Динамика обшей смертности на 1000 человек населения в районах с высокой интенсивностью применения пестицидов.
Наиболее высокий уровень общей смертности за период с 1996 года по 2001 отмечен в Клинцовском районе, здесь в среднем эта величина равна 22,9; в Злын-ковском - 20,1. Низкая смертность в Мглинском районе, где пестицидная нагрузка и радиационный фон низкие (табл. 7).
7. Динамика общей смертности на 1000 человек населения в районах
со средней интенсивностью применения пестицидов
Районы 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 Среднее
Плотность загрязнения С5-137 5-15 Ки/км:
ЗлынковскиЙ 20,1 22,3 24,2 20,4 20.8 20,9 21,8 21,6
Клинцовский 20,2 20,9 24,8 22,0 22,3 22,9 24,3 22,%
Плотность загрязнения С5-137 1-5 Ки/км2
Климовский | 18,3 1 18,4 | 20,1 19.4 18.6 | 20,8 | 21,2 | 19,4
Плотность загрязнения С5-137 0-1 К и/км2
Жуковский 18,9 17т8 18,8 17,8 20,9 20,3 20.9 19,7
Мглинский 15,9 16,6 16,4 16,3 17.8 19,6 17,6 17,1
Важно отметить, что при одинаково высоких радиационных нагрузках на агро-экосистемы, но значительно низкой интенсивности использования пестицидов, уровень общей смертности в Красногорском районе ниже, чем в Новозыбко веком (в 1,1-1,2 раза). В Гордеевском районе, где плотность загрязнения радионуклидами 5-15 К и/км1, а пестицидная нагрузка низкая смертность высокая на протяжении исследуемых лет. Самый высокий уровень смертности наблюдается в Красногорском районе в 1996 и 2002 годах, в Гордеевском- в 1996 и 1999 гг. (табл. 8).
8. Динамика общей смертности на 1000 человек населения в районах с низкой интенсивностью применения пестицидов
Районы 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 Среднее
Плотность заг рязнения Сб-137 более 15 Ки/км2
Красногорский 19,5 19,« 17,4 18,9 ) 19,3 16,9 15,9 19,7 18,4
Плотность загрязнения Сб-137 5-15 Ки/км2
Гордеевскнй 18,9 20,5 20,1 | 19,8 | 20,9 17,6 19,4 18,6 | 19,4
Плотность загрязнения Сз-137 0-1 Ки/км
Почепский 19,9 | 19,1 | 19,8 19,6 20,3 20,2 | 20,8 20,5 20,0
В Новозыбковском районе уровень младенческой смертности за период 1996-2001 годов в среднем составил 17,9 на 1000 родившихся, что в 1,11 раз выше областного показателя; в 1,25 раз выше уровня младенческой смертности Злынковского района и в 1,13 раз ниже этого показателя в Красногорском районе, В Брянском районе этот показатель составил 18,6 на 1000 родившихся детей, что в 1,04 раз выше, чем в Новозыбковском районе, в 1,17 раза выше, чем в Злынковском и в 1,1 раза ниже, чем в Красногорском районе (рис. 5).
В районах со средней интенсивности применения пестицидов наиболее высокий уровень младенческой смертности характерен для Мглинского и Климовского районов (19,6 и 19,1 соответственно.), наиболее низкий—для Жуковского - 13,6. В
Злынковском районе с плотностью загрязнения выше 15 Ku/км2 смертность среди младенцев с 3,9 в 2000 году резко возросла до 22,0 на 1000 населения (табл. 9).
ШНовозыбковский ■ Брянский р-н
1996 1997 1998 1999 2000 2001
Рнс. 5. Динамика младенческой смертности на 1000 родившихся в районах с высокой интенсивностью применения пестицидов
9. Динамика младенческой смертности на 1000 родившихся в районах со средней интенсивностью применения пестицидов
Районы 1996 1997 1998 1999 2000 2001 Среднее
Плотность загрязнения Cs-137 5-15 Ku/км
Злынковский 28,5 11,5 23,4 6,1 3,9 22,0 15,5
Клннцовский 22,2 7,6 8,5 19,5 31,2 14,0 17,2
Плотность загрязнения Cs-137 1 -5 Kii/km'
Климовский 15,2 11,1 28,1 18,7 | 13,1 12,9 19,1
Плотность загрязнения Cs-137 0- 1 Ки/км^
Жуковский 19,7 20,8 6,9 18,9 7,5 7,7 13,6
М ГЛИНСКИЙ 16,1 4,7 18,3 24,0 39,6 16,4 19,6
В Красногорском районе, где плотность загрязнения цезием-137 выше 15 Ки/км5, а интенсивность применения пестицидов низкая, показатель младенческой смертности выше, чем в Почепском районе с низким радиоактивным загрязнением и в Гордеев-ском районе с низкой нагрузкой пестицидами на 1 га, но плотностью радиоактивного загрязнения от 5 до 15 Ки/кмг (табл. 10).
10. Динамика младенческой смертности на 1000 родившихся в районах с низкой интенсивностью применения пестицидов
Районы 1996 1 1997 1998 | 1999 2000 2001 Среднее
Плотность загрязнения Csl37 более 15 Ku/км'
Красногорский ( 27,4 | 19,5 15,2 | 23,0 5,7 31.6 | 12,6
Плотность загрязнения Csl37 5-15 Ku/км"1
ГордеевскиЙ [ 29,4 | 9,4 20,8 | 17,2 17,8 14,1 I 16,6
Плотность загрязнения Cs-137 0- 1 KuW
Почепский 20,4 | 19 9,5 | 12,6 7,9 20,8 l 15,0
Анализ причин общей смертности населения показал следующее, В 2001 году основными причинами смертности населения области явились заболевания органов кровообращения (64,4% от общего числа умерших), новообразования (11,6%), несчастные случаи, отравления (13,1%). В районах, пострадавших от аварии на ЧАЭС, соответственно 64,8; 11,3 и 12,1%.
Уровень смертности от новообразований в районах, загрязнённых радионуклидами, колеблется в сравнении со среднеобластным показателем так: в 1990 году на 8,1% меньше, в 1995-на 1,2% меньше, в 1997 - на 3,1% больше, в 1999-на 3,1% больше, в 2001 году на 12,8% больше. Смертность от несчастных случаев, отравлений и травм также колеблется в течение 10 лет и за последние 3 года - в 1999 г. и 2000 г. была ниже, чем по области, а в 2001 году на 6,4% выше областного показателя, Обострение демографической ситуации в области вызвано, прежде всего, резким падением рождаемости; на 35,0% к 1991 году и на 52,8% к 1986 году, на загрязненных территориях соответственно на 39,8% и 49,1%. В этих районах уровень рождаемости несколько выше, чем в среднем по области (на 7,8%), и это характерно для последних 10 лет. В 2000 году число родившихся на 1000 человек населения в этих районах составило 8,3 против 7,7 по области.
В Новозыбковском районе, где дозовые нагрузки пестицидами и радиацией на агроэкосистемы высокие в сравнении с остальными радиационными районами показатели рождаемости и смертности также высокие, а показатель младенческой смертности средний.
В Красногорском, Злынковском и Гордеевском районах, где дозовые нагрузки радиации на агроэкосистемы разные (высокая в Красногорском и Злынковском и средняя в Гордеевском), а пестицидами низкая - показатели рождаемости и смертности высокие. Показатель младенческой смертности самый высокий в Красногорском районе-31,6 на 1000 человек населения, в Злынковском районе он равен 22,0 на 1000 человек населения, а в Гордеевском он средний— 14,1 на 1000 человек населения. В Клинцовском и Климовском районах при средних дозовых нагрузках радиации и пестицидов на агроэкосистемы показатели рождаемости и смертности высокие, показатель младенческой смертности непостоянный - от 9,0 и 7,6 на 1 ООО населения в 1991-1997 гг. до 31,2 и 28,1 в 1998-2001 гг.
В Брянском районе, где в агроэкосистемах лозовая нагрузка радиацией низкая, а пестицидов высокая - 2,58 кг/га рождаемость низкая, общая смертность средняя, а младенческая - высокая.
В 2001 году по области разница между родившимися и умершими младенцами в абсолютном выражении составила -14064 человек. В расчёте на 1000 человек населения показатель естественной убыли составил - 9,9. По районам, загрязнённым радионуклидами, естественная убыль составила 3098 человек, на 1000 населения -10,8, что на 9% больше, чем средний показатель по области. Выше среднего показателя по области естественная убыль в районах, загрязнённым радионуклидами: Клинцовском - 15,9; Климовском 12,8; Злынковском — 12,3; Красногорском - 11,6. Ниже среднеобластного показатель в Гордеевском (9,1) н Новозыбковском (8,2) районах на 1000 человек населения.
Обнаружена достоверная положительная корреляционная связь между применением пестицидов и общей смертностью (р < 0,05; г = 0,82), достоверная отрицательная корреляционная связь между рождаемостью и применением пестицидов (р = 0,046; г = - 0,67); отрицательная корреляционная связь между рождаемостью и пестицидной нагрузкой гербицидов группы 2,4-Д (р = 0,016; г = - 0,8); отрица-
тельная корреляционная связь между рождаемостью И применением гербицидов группы симм-триазинов (р=0,039; г= - 0,73); достоверная положительная корреляционная связь между рождаемостью и радиационной нагрузкой (р = 0,075; г = 0,58). Также обнаружена тенденция между лестицидной нагрузкой гербицидов группы 2,4-Д и общей смертностью (р = 0,11; г = 0,76); между сочетанной пеети-цидно-радиационной нагрузкой и общей смертностью (р = 0,136; т = 0,51). СИСТЕМА КОНЦЕПТУАЛЬНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ,
СПОСОБСТВУЮЩИХ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ
ПОСЛЕДСТВИЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЕСТИЦИДОВ В УСЛОВИЯХ РАЗЛИЧНОГО РАДИАЦИОННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
С учётом результатов, полученных в экспериментах на лабораторных животных и натурных исследованиях состояния популяции людей в районах Брянской области, отличающихся пестицидными и радиационными нагрузками на агроэко-системы, разработана следующая система мероприятий по предупреждению негативных экологических воздействии.
1. Мероприятия, предупреждающие проникновение радионуклидов в организм человека
Приоритетным является алиментарный путь проникновения радионуклидов в
организм в связи с их миграцией по пищевым цепям. В связи с этим необходимо вести сельское хозяйство на загрязненных территориях с выполнением правил, способствующих снижению содержания радионуклидов в конечной продукции: вводить в севооборот бобовые растения, накапливающие радионуклиды, с последующим их уничтожением; известковать почвы, рационально вносить калийные, азотные, фосфорные и органические удобрения; выпас скота проводить на проверенных пастбищах, кормить их «чистыми» кормами. Регулярно проводить радиометрический контроль за получаемой продукцией (Воробьев Г.Т., Чумаченко И.Н., Маркина З.Н. и др., 2002).
Содержание радионуклидов в продуктах питания снижает их правильная кулинарная обработка: промывание в проточной воде, вымачивание в подсоленной воде, варка, засолка со сменами раствора, в который переходят радионуклиды. Предпочтительное использование в пищу не молока, а кисломолочных продуктов, в которых содержание радиоизотопов значительно снижается.
Для предупреждения проникновения радионуклидов в организм ингаляционным путем необходимо соблюдать чистоту в помещениях, В условиях проживания на за-фязненных территориях дополнительным источником поступления радионуклидов в организм является пыль, с которой нужно бороться. При работе в условиях повышенной запыленности необходимо пользоваться головным убором, рукавицами, плотной одеждой, очками. Открытые участки тела (руки, лицо) после выполнения работы в условиях запыленности нужно промыть с мылом в теплой воде. Чтобы уменьшить поступление пыли внутрь жилища, возле окон дома нужно посадить кустарники, деревья, желательно хвойных пород.
2. Мероприятия по выведению радионуклидов из организма людей.
Питание должно способствовать усилению обменньк процессов в организме, чтобы ускорять выведение радионуклидов. Употребление большого количества жидкости (нормальная потребность - 2,0-2,5 литра в день), чем обычно, усиливает выведение радиоактивных элементов через почки. Полезны молоко, соки с мякотью, которые помогают адсорбировать вредные вещества. В качестве мочегонных средств можно применять березовые почки, лист брусники, цветы василька синего, траву и цветы тысячелистника обыкновенного, чабрец, хвощ полевой, душицу, траву фиалки трехцветной, которые должны
бьтп> собраны на чистых территориях, проверены в СЭС или куплены в аптеке. Полезно >ттотреблять зелёный чай. Он не только способствует активизации работы почек, но и выведению вредных веществ через кожу, с потом (Мурахтанов Е,С. и др., 2001),
Для лучшего опорожнения кишечника рекомендуется использовать продукты с большим содержанием клетчатки и пектиновых веществ: хлеб из муки грубого помола, пшено, перловку, овсянку, гречку, овощи, фрукты, мед, морскую капусту, мармелад, кисломолочные продукты (ежедневное опорожнение кишечника предотвращает избыточное всасывание эпителием в кровь радионуклидов).
Необходимо использовать продукты с высоким содержанием калия, натрия и кальция (яблоки, сливы, абрикосы, персики, крыжовник, чернику, курагу, изюм, овсяную крупу, креветки, кальмары), чтобы обеспечить конкурентную радиозащиту от цезия и стронция.
Необходимо увеличить на 10-15% доли белков (в основном животного происхождения), на 20-50% - доли витаминов А, Е, С, на 20-30% — доли растительных волокон, а также повышенное поступление калия и кальция, йода стимулирует активность ферментов и повышение иммунного потенциала организма.
Для реализации этих рекомендаций надо выполнить следующие общие принципы составления рациона питания (Рамзаев П.В., 1993):
- обеспечить достаточное потребление мяса, птицы, рыбы, субпродуктов, являющихся источниками белка с высокой биологической ценностью и витамина А;
- широко использовать в литании фрукты, овощи, соки с мякотью, являющиеся источниками витамина С, каротина, калия, растительных волокон (пектина, клетчатки и др.);
- вводить в рацион достаточное количество молока, творога, сыра, являющихся важнейшими источниками легко усваивающегося калия и высокоактивного белка;
- использовать в пищу продукты моря, богатые йодом,
3. Мероприятия по снижению негативного воздействия пестицидов на организм.
Необходимо строго соблюдать гигиенические регламенты безопасного использования пестицидов (Рязанова Р.И., 1991; Ракитский В.Н., 1997; Потапов А.И., Ра-китский В.Н., Ильницкая A.B. и соавт,, 2000). Важнейшим звеном предупреждения загрязнения пестицидами продуктов питания, водоемов, атмосферного воздуха является выполнение следующих правил: использование только разрешенных пестицидов, соблюдение допустимых кратностей обработок, сроков последней обработки перед сбором урожая, выполнение требований к срокам ожидания после проведенных обработок растений, правильное использование средств индивидуальной защиты. Не допускается выпас молочного, откормочного скота и птицы на полях и лугах, обработанных стойкими пестицидами.
Для охраны атмосферного воздуха населенных пунктов от загрязнения пестицидами необходимо строго соблюдать защитные зоны, устанавливаемые для авиа-химопрыскивания; зги зоны определяются обычно в радиусе 300-100 метров от населенных пунктов. Не проводить опрыскивание в ветреную и жаркую погоду.
Необходимо внедрение более безопасных технологий обработок растений, например, ультра малообьемного опрыскивания, использование препаратов нового поколения, отличающихся высокой биологической активностью и низкими нормами расхода (5-20 г/га д.в.), малой стойкостью и высокой селективностью, а также использование вспомогательных веществ, способствующих повышению эффективности действия пестицидов, прежде всего, за счет лучшего их удержания на обрабатываемых поверхностях, уменьшения кодистилляции, улетучивания, т.е.
поступления в объекты агроэкосистемы. полностью исключить возможность поступления пестицидов в возделываемую сельхозпродукцию обычно невозможно, остаточные количества сохраняются, однако установлены гигиенические нормативы допустимых остаточных количеств, которые являются относительно безвредными для организма, их надо соблюдать, превышение этих нормативов недопустимо. В период обильных дождей остаточные количества пестицидов вместе с ливневыми потоками могут попадать в естественные водоемы, пруды. Чтобы не допускать этого, пруды следует обваловывать; пестициды при этом задерживаются в канавах, откуда их следует удалить.
Полезно также насаждение деревьев вокруг прудов, вегетативные органы которых могут удерживать яды, препятствуя их проникновению в водоисточники. Необходимо проводить химические анализы почвы на содержание пестицидов. Важным является определение минимального критического уровня нагрузки пестицидами, т.е. минимального уровня суммарных пестицидных нагрузок для каждого региона с учетом его социально-экономических и экологических факторов.
Принимая во внимание то, что пестициды группы 2,4-Д и симм-триазины оказывают негативные действие в первую очередь на печень и селезенку, необходимо для профилактики периодически проводить процедуры, связанные с очищением печени и поддержанием функции селезенки. Для очищения печени необходимо проводить тюбаж. Рекомендуется пить чай с комплексом трав, обладающих желчегонным эффектом, препарат« с гепатозащитной активностью (лохеин - биологически активная добавка, стабилизирующая мембраны гепзтоцитов, предохраняя их деструкцию), а также препараты, понижающие уровень холестерина в крови (нугрикон, лиф и другие). Рекомендуется принимать отвар из корня одуванчика, стальника, коры крушины и листья по 10 г (I столовую ложку смеси заварить в стакане кипятка, поставить на час, процедить. Принимать по 1-2 стакана перед едой в день).
Обеспечение населения экологически чистыми продуктами питания важно для жителей регионов повышенного радиационного загрязнения окружающей среды. В условиях радиационного загрязнения нельзя использовал, химические препараты, воздействующие на щитовидную железу, так как они усиливают вредное действие радиации (например, де-зармон, гексилур). По результатам наших исследований, более чем аддитивные эффекты в сочетании с радиацией вызывают гербициды из группы симм-триазинов, поэтому нужно ограничивать их использование на территориях, загрязненных радионуклидами.
При сочетанием эффекте пестицидов и радиации происходит угнетение функции тимуса. При этом рекомендуется принимать препараты, повышающие иммунитет (поливитамины, флорента - адаптоген широкого спектра), а также препараты, производные тиомочевины, синтетический препарат левамизол, препараты, полученные из вилочковой железы (тималин, такгивин), содержащие липополиса-хариды микробного происхождения (пирогенал, продигиозан), интерфероны. При сочетанном эффекте нарушаются функции печени (гепатотропное действие). Рекомендуется тоже, что и при воздействии пестицидов группы 2,4-Д и снмм-триазинов, а также препарат липроксол, проявляющий гепатозашитное и антиок-сидантное действие,
ВЫВОДЫ
1. Ассортимент пестицидов, применяемых в районах Брянской области, загрязненных радионуклидами, разнообразен. Наиболее приоритетными являются гербициды группы 2,4-Д и сим мтр и аз и но в, а также инсектициды - синтети-
ческие пиретроиды, что соответствует ассортименту пестицидов для районов незагрязнённых радиоактивными веществами.
2. В районах, загрязненных радионуклидами, наблюдаются случаи, связанные с нарушением регламентов по применению пестицидов и выявлены образцы почв и продуктов с превышающим ПДК и МДУ на остаточные количества химических препаратов группы симм-триазинов и 2,4-Д.
3. В лабораторных условиях выявлено усиление токсического эффекта гербицидов (дезармона и феназона) и радиоактивного облучения при их сочетанием воздействии на организм подопытных животных, который проявился в изменении массовых коэффициентов селезенки и тимуса (в 1,7-2,7 раза).
4. Анализ ферментативной активности сыворотки крови показал, что нарушение активности АСТ, АЛТ и КФК наиболее существенно в случаях комбинированного и сочетанного воздействия вредных факторов, загрязняющих окружающую среду и опасных для здоровья человека. Это обусловлено возможностью их миграции по трофическим цепям.
5. При комбинированном действии пестицидов на анализируемые органы наблюдается простое суммирование того, что наблюдалось при их раздельном поступлении; повреждающие эффекты малых доз излучений усиливаются под воздействием малых концентраций пестицидов.
6. Экологический мониторинг, проведённый в условиях Брянской области, свидетельствует о реальном ухудшении состояния популяции сельского населения, проживающего в условиях сочетанного воздействия высокого и среднего радиационного (плотность загрязнения цезия-137 от 5,2 до 13,6 Ки/км2, у-фон от 25 мкР/час) и пестицидного загрязнения (от 0,4 до 2,3 кг/га д.в.) по сравнению с контрольной группой людей, проживающих в условиях загрязнения радиоцезием 0,28 Ки/км", у-фон — 15 мкР/час и пестицндной нагрузке — менее 0,2 кг/га
д.в.).
7. Высокие уровни пестицидного загрязнения вызывают негативные сдвиги в демографической ситуации. Выявлена достоверная корреляция: с увеличением пестицкдных нагрузок смертность растет (г = 0,82, р < 0,05), а рождаемость падает (г = - 0,67, р = 0,046), Обнаружена достоверная отрицательная корреляция между рождаемостью и нагрузкой агроэкосистем пестицидами группы 2,4-Д (г = - 0,8, р = 0,016), также достоверная отрицательная корреляция между рождаемостью и нагрузкой гербицидами группы симм-триазинов (г = - 0,73, р = 0,039).
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
Концептуальная система мероприятий, предупреждающих отрицательные экологические последствия использования пестицидов в условиях радиоактивного загрязнения агроэкосистем, включает следующее:
1) предупреждение проникновения радионуклидов в живые организмы;
2) выведение радионуклиды из живых организмов;
3) снижение негативного воздействия пестицидов на состояние популяции сельского населения;
4) использование в агроэкосистемах, загрязнённых радионуклидами, малотоксичных гербицидов с низкой персистентностью и кумулятивной способностью, со слабыми кожнорезорбтивными свойствами;
5) чёткое соблюдение санитар ко-гигиенических нормативов при работе с гербицидами и другими группами пестицидов в условиях радиоактивного загрязнения.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
2. 6. Шумейко А.Я.Агроэкологические аспекты применения пестицидов. //Вклад ученых и специалистов в национальную экономику. По материалам региональной научно-технической конференции 22-23 мая 2003г,- Брянск :Изд-во БГИТА, 2003. - С. 157-158
2. Шумейко А.Я. Эколого-токсикологическое состояние почвы Брянской области/Физическая культура, спорт, здоровье. Сборник научных статей. — Йошкар -Ола. 2003.-С 91-92
3. Шумейко А.Я, Загрязнение пестицидами объектов окружающей среды, как потенциальная опасность для здоровья населения // Актуальные проблемы охраны здоровья учащейся молодежи: Материалы международной научно-практической конференции 24-25 марта 2004г. - Брянск: Изд-во БГУ, 2004. - С. 75-78
4. А.Я.Шумейко АЯ. Токсико-гигиеническая характеристика пестицидов, наиболее широко применяемых в хозяйствах Брянской области //Проблемы природопользования и экологии Брянской области: Материалы 1-й молодежной научно-практической конференции 17-19 декабря 2002г. - Брянск: Изд-во БГУ, 2002, - С. 53-54.
5. Шумейко А.Я. Сравнительный анализ интенсивности использования пестицидов в районах с различным уровнем техногенного радиационного фона //Проблемы природопользования и экологии Брянской области: Материалы 1-й молодежной научно-практической конференции 17-19 декабря 2002г. — Брянск: Изд-во БГУ, 2002. - С.51-53.
6. Шумейко А.Я, Анализ демографических показателей населения в зависимости от степени радиационно-пестицидных показателей среды обитаниям/Физическая культура, спорт, здоровье. Сборник научных статей. - Иошкар - Ола. 2003. - С 89-91
Объем 1 п. л.
Формат 60x841/16
Тираж 100
Редакоионно-издательский отдел Брянской ГСХА
t'i^11'
- Шумейко, Азгануш Яковлевна
- кандидата сельскохозяйственных наук
- Брянск, 2004
- ВАК 03.00.16
- Экологическая оценка взаимодействия пестицидов и радиации в агроэкосистемах Брянской области
- Взаимовлияние почв и радиоактивности в экосистемах полесья и ополья юго-запада России
- ВЗАИМОВЛИЯНИЕ ПОЧВ И РАДИОАКТИВНОСТИ В ЭКОСИСТЕМАХ ПОЛЕСЬЯ И ОПОЛЬЯ ЮГО-ЗАПАДА РОССИИ
- Агроценозы в условиях радиоактивного загрязнения
- Создание устойчивой агроэкосистемы и оптимизация агроландшафта в Брянском ополье