Эколого-геохимические аспекты техногенного загрязнения металлургических центров

Менчинская, Ольга Всеволодовна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Эколого-геохимические аспекты техногенного загрязнения металлургических центров
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Эколого-геохимические аспекты техногенного загрязнения металлургических центров"

На правах рукописи

Менчннская Ольга Всеволодовна

ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ЦЕНТРОВ

(на примере Владикавказа)

Диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва - 2004

Работа выполнена в Институте минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов (ИМГРЭ)

Научный руководитель: кандидат геолого-минералогических наук, доцент Шатагин Николай Николаевич

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук, профессор Иванов Владимир Васильевич

кандидат геолого-минералогических наук, Галицкая Ирина Васильевна

Ведущая организация: Российский Университет Дружбы Народов, экологический факультет

Защита состоится 10.06.200|j на заседании диссертационного совета Д216.012.01 Института минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов по адресу: 121357, Москва, ул Вересаева, 15. Факс: (095)443-90-43, e-mail imgre@imgre.iitp.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИМГРЭ.

Автореферат разослан 07.05.2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, Гч . ^.. у

кандидат геолого-минералогических наук, Легейдо

Введение

Актуальность работы. Характерной чертой, присущей современным городам и промышленным центрам, является высокая концентрация' производства и людей на ограниченном пространстве, что определяет одну из основных причин ухудшения экологического состояния городских территорий. Особенно выражены эти негативные тенденции в промышленных центрах, где предприятия расположены внутри жилых кварталов. Сложность и многообразие многочисленных проблем, связанных с техногенным загрязнением среды обитания и непосредственным воздействием поллютан-тов на здоровье населения, требует поиска путей их разрешения. В России, одним из промышленных городов, где антропогенные изменения биосферы носят угрожающий характер, является столица Республики Северная Осетия - Алания - г. Владикавказ, в центральной части которого расположены предприятия цветной металлургии, суммарный срок службы которых составляет более 150 лет. Из-за чего техногенному воздействию химических загрязнителей подвержены уже 4 поколения жителей. Ситуация во Владикавказе осложнена тем, что в столице постоянно проживает более половины населения республики, при этом миграционные процессы практически отсутствуют. Токсичные металлы, содержащиеся в техногенных загрязнителях, представляют большой экологический риск.. И с этой точки зрения комплекс эколого-геохимических и эколого-медицинских работ несомненно актуален.

Цель исследований. Определить эколого-геохимические параметры среды обитания, изучить последствия техногенного загрязнения на здоровье населения и оценить риск возможного развития онкозаболеваний у жителей Владикавказа.

Задачи исследования:

1) Анализ опубликованных геохимических данных о загрязнении природных сред на территории Владикавказа;

2) Выявление характерных типов техногенного загрязнения в почвах, дифференциация их по составу, интенсивности и пространственному распределению на территории города;

3) Обобщение и систематизация данных государственной медицинской статистики и результатов эпидемиологических исследований выборочных групп населения;

4) Поиск связей между токсичными поллютантами и возникновением специфических патологических синдромов у детей;

5) Разработка метода расчета экологических рисков для населения по геохимическим данным.

Защищаемыеположения:

1. В зонах влияния предприятий металлургического профиля основными закономерностями распределения загрязняющих компонентов в депонирующих средах является формирование комплексных аномалий с концентрациями основных рудных элементов и примесных компонентов руд, в десятки и сотни раз превышающими нормативные показатели соответствующих сред. , РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ 1

3 I БИБЛИОТЕКА 1

• 03 ЩЗО}

2. Определен спектр основных поллютантов и доказана функциональная зависимость между их концентрациями и числом врожденный уродств у детей;

3. Разработана методика расчета экологических рисков по почвенным аномалиям, позволяющая осуществить прогноз онкозаболеваний.

Научная новизна. Впервые у населения, проживающего в районах с однотипными по составу, но различными по концентрациям загрязнителями, выделены патологические синдромы, носящие либо специфические, либо неспецифические эффекты. Впервые модель взаимодействия почвенной и атмосферной аномалий позволила произвести расчет рисков канцерогенных заболеваний с использованием геохимических данных.

Практическая значимость. На основе проведенных работ территория Владикавказа районирована по уровню техногенного загрязнения среды обитания. Осуществлен дифференцированный подход к показателям здоровья населения в зависимости от геохимических характеристик среды обитания. Полученные результаты могут служить основой для разработки программ по оздоровлению окружающей среды и медико-экологической реабилитации населения. Выполненный расчет опасности экологических рисков говорит о необходимости принятия экстренных мер, направленных на снижение рисков канцерогенных заболеваний среди жителей.

Фактическая основа исследований. В основу диссертации положены эколого-геохимические работы, проведенные специалистами ИМГРЭ и Государственного Северо-Кавказского ОМГП совместно с работниками Се-веро-Осетинской Государственной медицинской академии (СОГМА) в 1999-2001 гг. Для решения поставленных задач были использованы результаты анализов почвенного опробования (743 пробы), биогеохимического (30 проб), а также эпидемиологические исследования детских поликлиник Промышленного и Затеречного административных округов Владикавказа. Выводы дополнены материалами Государственных докладов и Парламентских слушаний по Северной Осетии, данных Госкомстата и Минздрава. Пробы почв и растительности проанализированы в Бронницкой геолого-геохимической экспедиции методом полуколичествешюго спектрального анализа, выборочно применены методы атомной эмиссии и камерных электродов. Медицинский блок исследований основан на статистических данных, а также на данных, полученных при совместной работе с работниками профильных, научных и практических учреждений здравоохранения РСО-Алания, в результате которых была исследована первичная документация 25 790 детей в 2-х административных округах Владикавказа. Компьютерная обработка и интерпретация проведены с использованием программного пакета ГЕОСКАН и технологии ЭКОСКАН, разработанных в ИМГРЭ.

ском конгрессе (Санкт-Петербург, 2000), на Ш Международном совещании «Геохимия биосферы» (Ростов-на-Дону, 2001), на Международном симпозиуме в Литве (Вильнюс, 2001), на П межрегиональной научно-практической конференции «Пути снижения материнской и перинатальной заболеваемости и смертности» (Нальчик, 2002). Материалы диссертации вошли в тематику лекций, прочитанных студентам П-Ш курсов экологических факультетов Российского университета Дружбы народов (РУДН) и Московской государственной геолого-разведочной академии (МГГА). По материалам диссертации подготовлено сообщение для председателя международного геологического общества (IUGS) prof. Dr.Ed. F.J. de Mulder no результатам эколого-геохимической деятельности ИМГРЭ. По теме диссертации опубликовано 16 работ, в т.ч. 2 монографии.

Структура и объем работы. Объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав и заключения; изложена на -135"страницах, содержит 2\ рисунок и 8 таблиц. Список литературы насчитывает&работ.

Благодарности. Работа выполнена в секторе математического обеспечения научно-исследовательских работ Института минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов под руководством ведущего научного сотрудника кафедры геологии и геохимии полезных ископаемых МГУ, к.г.-м.н. Шатагина Николая Николаевича, которому автор выражает глубочайшую признательность. За разносторонние консультации и помощь при выполнении исследований в области медицинской систематики особую благодарность автор выражает ведущему научному сотруднику сектора МОНИР (ИМГРЭ), к.м.н. Зангиевой Тамаре Давыдовне. Автор выражает искреннюю благодарность директору Государственного СевероКавказского ОМГП Кайтукову М. 3. за постоянную поддержку и доброжелательное отношение. Автор признателен за предоставленные материалы профессору кафедры акушерства и гинекологии Северо-Осетинской Государственной медицинской академии Цаллаговой Л.В. Автор благодарит всех сотрудников сектора математического обеспечения - Евсеева В.А., Родину Т.В., Васильева В., Гинзбурга Л.Н., Баранову Т.И., Ладонину КН., Пяткова А. В., Бурилину A.M., Курчавову А.М. - за постоянное содействие и внимание за период работы над диссертацией, а также всех сотрудников института, оказавших помощь в работе над диссертацией.

ГЛАВА 1. Анализ предшествующих исследований.

Жизнедеятельность человека во многом обусловлена качеством среды обитания. По данным ВОЗ, в 20% случаев решающая роль в состоянии здоровья населения принадлежит факторам окружающей среды. Постоянный рост ухудшения показателей заболеваемости во всех возрастных группах на фоне увеличивающегося загрязнения окружающей среды способствовали сближению междиегшинарных экологических дисциплин.

Серьезные систематические исследования техногенных загрязнений начались в 70-х годах. Технологии геохимических работ, направленные на выявление и оконтуриванне аномальных концентраций металлов в природных средах с применением сравнительно недорогих аналитических мето-

дов, как пельзя лучше подошли для решения экологических задач (В.КМорозов и др, 1995) и дали возможность получить сведения об эколо-го-геохимическом состоянии целых регионов РФ на основе многоцелевого геохимического картирования (А.А. Головин и др., 1991).

Проводимые ИМГРЭ эколого-геохимические работы, начинавшиеся как исследования техногенного загрязпепия отдельных сред, постепенно становятся все более комплексными, расширяются география работ. На Северном Кавказе под научным руководством Ю.Е. Саета проводится ряд эколого-геохимических работ, в т.ч. и во Владикавказском регионе в 19821988 гг. Проводится изучение загрязнения почв и дошшх отложений, составлена первая эколого-геохимическая карта Владикавказа. В 1985, 1988 годах ЦОМГЭ ИМГРЭ проводит исследования по техногешюму загрязнению почв Владикавказа на глубину, в результате чего был сделан вывод о распространении загрязнения свинцом, цинком, медью и серебром до глубины 50 см включительно.

В 1991-92 гг. предприятием «Севосгеологоразведка» была составлена уточненная экогеохимическая карта Владикавказа с использованием суммарного показателя загрязпепия предложенного Ю.Е. Саетом

(1990 г.). По результатам работ территория Владикавказа районирована на области умеренно опасного, опасного и чрезвычайно опасного загрязнения тяжелыми металлами. По мнению автора, в понятие Zc не заложено представление о типе загрязнения (спектре), а также о различиях вклада (доли) влияния образующих его элементов, что снижает эффективность его применения.

В 1994-95 гг. предприятием «Севосгеоэко» проводится оцепка промышленных отходов основных предприятий города и работы по изучению отвальных полей ОАО «Электроцинк» и АО «Победит». Контроль за состоянием воздушного бассейна, сточных и питьевых вод ведут контролирующие организации - Гидромет, СЭС и другие.

В 1996 г. под руководством М.З. Кайтукова проведены экономико-геохимические работы на территории Владикавказа, где, основываясь на предыдущих геохимических исследованиях депонирующих сред, даны рекомендации по подсчету токсичных элементов в почвах и грунтах для оценки ущерба, нанесенного природной среде, и взимания платежей.

Систематизация сведений о состоянии здоровья паселепия Владикавказа приводится в ежегодных издапиях Государственных докладов, результатах медицинских исследований ряда кафедр Северо-Осетинской государственной медицинской академии СОГМА (Д В. Албегова, Л.В. Чопи-кашвили и др.). Эколого-геохимическая ситуация в целом по России, в частности, во Владикавказе, представлена Б.А Ревичем в монографии (2001 г.).

В целях экологического мониторинга за контролем техногенного загрязнения почв Владикавказа и состоянием здоровья населения, ИМГРЭ был проведен в 1999-2001 гг. комплекс эколого-геохимических и медицип-ских исследований, которые и легли в основу диссертационной работы.

ГЛАВА 2. Методика работ

Следует отметить, что при всем многообразии существующих методических подходов к изучению медицинских последствий техногенного загрязнения практически не имеется работ, где показатели заболеваемости населения рассматриваются на фоне детальных геохимических исследований среды обитания, позволяющих районировать изучаемые территории по типам и интенсивности определенных поллютантов. Подобный комплексный подход был впервые обоснован в процессе разработки технологии ЭКОСКАН, за создание которой в 1998 г. авторский коллектив ИМГРЭ (Э.К. Буренков, JLH. Гинзбург, Т.Д. Зангиева, Б.С. Коган, О.В. Менчинская, НЛ. Шатагин) был отмечен премией Правительства РФ.

Исследованиями последних лет в экологической медицине опреде-лены-эпидемиологические маркеры неблагополучия среды обитания, среди которых основными официально признанными являются показатели рождаемости, перинатальная и младенческая смертность, спонтанные аборты, врожденные пороки развития и злокачественные образования у детей.

Спорными остаются проблемы, связанные с выбором фоновых параметров при оценке техногенных загрязнений. Это объясняется, в т. ч., и невозможностью широкого использования нормативных показателей (ПДК, ОДК), разработанных на сегодня для ограниченного числа токсичных веществ и не по всем средам.

Для сравнения опасности для здоровья человека от воздействия разнообразных загрязняющих веществ в США, Канаде и странах Европейского Союза принята методика количественной оценки опасности воздействия химических веществ единым образом, в одинаковых единицах, в так называемых, экологических рисках.

Обобщение литературных данных по проблеме с использованием собственного опыта проведения эколого-геохимических работ позволило автору модифицировать разработанную ранее технологию ЭКОСКАН.

В основе модификации лежит выявление связей между геохимическими параметрами среды обитания и эпидемиологическими маркерами нарушения здоровья населения, а также метод количественного расчета экологических рисков развития онкозаболеваний с использованием данных почвенного опробования.

В настоящем исследовании состояние среды обитания на территории Владикавказа проведено с 2-х различных позиций - эколого-геохимической и эколого-медицинской.

В геохимическом плане территория Владикавказа наиболее полно охарактеризована по данным последней (1999 г.) почвенной съемки. Отбор проб осуществлялся по квадратной сети 200x200 м методом конверта с площадок размером 10x10 м путем объединения пяти частных проб с глубины до 10 см. Биохимическое опробование включало отбор листвы каштана по профилю, проходящему с севера на юг через весь город, включая область центральной промзоны. При компьютерной обработке материалов выбор параметров нормирующих коэффициентов осуществлялся по множеству проб, средние содержания которых не превышают фоновых распреде-

лений элементов в почвах Владикавказского региона (М.З. Кайтуков и др., 1996). Для некоторых химических элементов, крайне высокие содержания которых затрудняют формирование пространственной библиотеки типов, нормирующие коэффициенты рассчитывались по выборке с учетом проб, взятых из зон техногенного загрязнения. В результате обработки на территории города были выделены поля развития устойчивых техногенных ассоциаций с характерным набором и содержанием химических элементов.

Учитывая чрезвычайно высокие концентрации в почвах ряда элементов, 3% проб были проанализированы количественными аналитическими методами. Для дополнительного определения таллия, сурьмы и индия использовался метод камерных электродов.

Эколого-медицинскне работы предусматривали поэтапное проведение работ. На первом этапе проводилось изучение медико-демографических данных и заболеваемости населения. Выделены две территории, резко различающиеся по уровню техногенной нагрузки и показателям здоровья. Выбор их в качестве «фоновой» и «опытной» определялся положением, что сравниваемые территории должны различаться между собой по характеру и степени техногенного загрязнения окружающей среды (или только по степени техногенного загрязнения), при этом не отличаясь по уровню обеспечения медицинской помощью и основными социальными показателями (Методические рекомендации.., 1985).

На втором этапе проводился детальный анализ общей заболеваемости заболеваемости по данным годовых отчетов детских поликлиник, расположенных на «фоновой» и «опытной» территориях, дополненный изучением индивидуальной документации детей с хроническими заболеваниями, состоящими на диспансерном учете. Целесообразность выбора в качестве модели детей объясняется их наибольшей восприимчивостью к различного рода экзогенным воздействиям, отсутствием вредных привычек и производственного контакта с техногенными загрязнителями, большей привязанностью к территории проживания.

На третьем этапе проводятся обобщение и дифференциация полученных эколого-геохимических и медицинских данных. Из всех видов патологии выделяются нарушения здоровья, возникновение которых наиболее вероятно связано с вредными воздействиями поллютантов. При этом учитывается характер техногенных загрязнителей и их способность вызывать специфические эффекты.

Для прогноза онкозаболеваний, вызванных причинами техногенного характера, смоделирован и предложен метод расчета экологических рисков с использованием данных почвенной съемки. В главе 6 расчетным путем показывается, каким образом геохимические данные по техногенным почвенным аномалиям можно использовать для определения концентраций химических элементов, содержащихся в атмосфере. Полученные данные дают возможность рассчитать риски возможного развития онкопатологий для жителей Владикавказа.

ГЛАВА 3. Характеристика района исследований

Природные условия и структура города. Территория работ расположена в предгорно-лесостепной зоне Осетинской наклонной равнины, рассеченной долиной р. Терек. Климат района умеренно-континентальный, со среднегодовой температурой +8°С. Преобладают ветры южных румбов. Основные реки - Терек и Камбилеевка (приток р. Терек). В р. Камбилеевка впадает ручей Собачья Балка, являющийся коллектором сбросов сточных вод предприятий. Характерным типом почв для города являются черноземы выщелоченные различной мощности глинистые и суглинистые, изредка слабо оподзоленные, в поймах - отмечены слаборазвитые аллювиальные почвы, в зонах селитебной и промышленной застройки почвы приближаются к урбаноземам. Площадь города составляет 117,5 км2. Около 12% занимают промзоны, 18% - селитебные районы, 43% - земли сельскохозяйственного районирования.

Состояние атмосферы. Город со всех сторон окружен горами, характеризуется наличием безветрия или слабых ветров, что способствует накоплению вредных примесей в приземном слое атмосферы. Установлено, что в атмосфере Владикавказа содержится более 100 различных химических ингредиентов. Наиболее опасные и распространенные - диоксид серы, диоксид азота, оксид углерода, хлористый водород, аммиак и ряд тяжелых металлов. Первое место по загрязнению воздушного бассейна (75%) занимает автомобильный транспорт, на втором месте стационарные источники, среди которых роль основных загрязнителей принадлежит предприятиям цветной металлургии. Наиболее высокий уровень загрязнения атмосферы характерен для Промышленного административного округа, наименее загрязнена атмосфера в Затеречном административном округе.

Основные источники загрязнения окружающей среды. В настоящий момент во Владикавказе действует более 800 предприятий разного производственного направления. Основная доля выбросов принадлежит предприятиям цветной металлургии и составляет около 11 тыс. т/год. Наиболее яркие представители отрасли - ОАО «Электроцинк» и АО «Победит», расположенные в центре города. Завод Кавцинк, ныне ОАО «Электроцинк», основан в 1896 г. горнопромышленным и химическим обществом «Алагир». На настоящий момент период деятельности комбината составляет свыше 100 лет. АО «Победит» работает с 1947 г. Заводы работают по замкнутой схеме комплексного использования свинцово-цинкового и вольфрам-молибденового сырья, выплавляя цинк, свинец, медь, серебро, металлический вольфрам и рений, молибденовый порошок, а также сплавы и смеси. Оба предприятия работают как на отечественном, так и привозном сырье.

Вплотную к «Электроцинку» и «Победиту» располагаются ОАО «Магнит», ОАО «Иристонстекло», ОАО «Топаз» и Вагоноремонтный завод, образуя вместе единую промышленную зону, расположенную в центре города. В таблице 1 приведены годовые валовые выбросы загрязняющих веществ по этим предприятиям.

Первое место по количеству выброшенных в атмосферу загрязняющих веществ занимает ОАО «Электроцинк» (на порядок выше), третье ме-

сто - АО «Победит». В целом по отрасли годовые выбросы составляют (без учета газообразных): окиси цинка - 10, 5 т (99,5 % от республиканских), серной кислоты - 88, 164 т, свинца и его соединений - 24,5 т (98 % от республиканских), мышьяка и его соединений - 2 т. Выбросы предприятий, не относящихся к цветной металлургии, имеют другой состав и в данной работе не учитывались. Приведенные данные свидетельствуют, что основным поставщиком загрязняющих веществ в атмосферу Владикавказа является ОАО «Электроцинк».

Таблица 1

Валовыевыбросызагрязняющихвредньжвеществ в атмосферу Владикавказа за 1994г.

ш Наименование предприятий Валовые выбросы, т/год Состав выбросов, т/год

1 ОАО«Топаз» 121 Диоксиды азота и сери, оксид углерода

2 АО «Победит» 308.4 Сернистый ангидрид, аммиак, водород хлористый, оксид углерода взвешенные вещества

3 ОАО «Электроцинк» 10380 Сернистый ангидрид, соединения цинка, серная кислота, соединения свинца, сероводород, соединения мышьяка, ртуть

4 Завод Вагоноремонтный 215.9 Оксиды азота, оксид углерода, углеводороды

5 - ОАО «Магнит» 61 Диоксид кремния, оксид железа

6 ОАО «Иристон-сгекло» 1080 Оксиды азота,, диоксид серы, оксмды углерода

На общих отвальных полях «Электроцинка» и «Победита», занимающих площадь около 20 га, с нарушением правил хранится более 3 млн т отходов всех классов опасности. На 01.01.2000 г. на промплощадках находилось свыше 57 тыс. тонн отходов I и II классов опасности, в т.ч. ртутьсо-держащие отходы производства серной кислоты составляли 525,8 т. Ежегодно, более чем на 900 т увеличивается масса сурьмянисто--мышьяковых отходов, ртутно-селенового шлама - на 46 т, отходов нейтрализации серной кислоты - на 3456 т, отходов добычи и обогащения полиметаллических руд -на 30000 т.

Динамика сбросов ОАО «Электроцинк» и АО «Победит» за 5 лет (1994 - 1999 гг.) говорит о существенном увеличении объемов сбрасываемых сточных вод: цинк - 10,23 т и 12,26 т, кобальт - 0,023 т и 0,053 т, кадмий - 0,001 т и 0,55 т, медь - 0,111 т и 0,15 т, марганец -1,49 т и 2.4 т, молибден - 0,03 т и 0,07 т. По заключению специалистов воды р. Камбилеевка, куда по руч. Собачья балка сбрасываются сточные промышленные воды, регулярно подпитывают Терек токсичными веществами, что отрицательно сказывается на рыбоводстве. Ряд залповых сбросов ОАО «Электроцинк» в 1999 г. привел к массовой гибели рыб в Тереке.

Следует отметить, что «Электроцинк» и «Победит», располагаясь в центре города, не имеют санитарно-защитной зоны. Детские сады, ясли,

школы, больницы, густо населенные жилые кварталы примыкают непосредственно к заводским территориям. Устаревшие морально и физически газо- и водоочистные сооружения являются причинами часто возникающих аварий и привели к тому , что только за 1999 год зафиксировано более 40 случаев аварийных выбросов и сбросов загрязняющих веществ в природные среды.

Техногенное загрязнение почв, донных отложений. На территории Владикавказа выделен техногенный ореол рассеяния тяжелых металлов, в формировании которого основную роль играют аномальные поля свинца и цинка, отмечены высокие концентрации меди, серебра, ртути, мышьяка, вольфрама, кадмия, марганца, индия, висмута, сурьмы и др. Атомно-абсорбционным методом были определены содержания подвижных форм свинца, цинка, меди и кадмия. Для свинца характерна тенденция к относительной стабильности, падающей по мере удалепия от промзоны. Распределение подвижных форм меди и цинка одинаково для всей территории города. Для подвижных форм кадмия отмечено увеличение содержаний на территории промзопы. Были получены данные о распространении загрязнения свинцом, цинком, медью и серебром (фоп превышен в 4 раза) до глубины 30 см в радиусе 3 км от заводов.

В донных отложениях руч. Собачья балка выявлен полиэлемептный поток рассеяния весьма высоких концентраций основпых химических загрязнителей центральной аномальной зопы. В илах очистных сооружений городского коллектора также обнаружены высокие содержания загрязппте-лей промзоны, что говорит о систематическом сбросе в городскую канали-зациотгую сеть токсичных стоков, сопоставимых по объему со сбросами в руч. Собачья Балка. В донных отложениях Терека в пределах Северной части промзоны также встречены интервалы аномальных содержаний свинца, ципка и мышьяка.

Воды питьевые, поверхностные, подземные, минеральные. Водоснабжение Владикавказа происходит за счет подземных источников, выходящих на поверхность в виде мощных сосредоточенных родников. В последние годы на Редантском водозаборе происходит постоянное снижение уровня подземных вод и формирование депрессионной воронки. В домах высотной постройки ощущается нехватка воды. Результаты исследования питьевой воды свидетельствуют, что население обеспечивалось водой с нарушениями санитарно-гигиенических нормативов и требований Государственного стандарта. Показатель бактериального загрязнения воды колеблется по годам: в 1994 г - 22,9%, в 1999 г. - 12,7%. По санитарно- химическим показателям качество питьевой воды отвечало норме.

Поверхностные воды загрязнены органическими веществами, нефтепродуктами, металлами и их соединениями. Качество р. Терек колеблется от 2 класса чистоты - «чистая» до 3 класса - «умеренно загрязненная». В створе ниже г. Владикавказ вода классифицируется как «грязная», содержание органических веществ составляет 1,9 ПДК, концентрация азота нитрит-ного в отдельные периоды доходит до 53 ГЩК, меди 20 - ПДК, нефтепродукты -6,8 ПДК. В р. Камбилеевка уровень загрязненности меняется от

«умеренно загрязненной» до «чрезвычайно грязной». Содержание цинка в воде (данные 1999 г.) доходило до 200 ПДК, азота аммонийного - до 41 ПДК, меди —до 26 ПДК, кадмия - до4 ДК. Периодически в реках ухудшается кислородный режим.

Республика характеризуется высокой насыщенностью минеральными источниками. По бальнеологическим свойствам, химическому и газовому составу их можно отнести к таким известным аналогам, как Мацеста, Ессентуки, Боржоми и другие. Поблизости от Владикавказа находится Ре-дантское месторождение сероводородных хлоридно-сульфатных вод с пестрым катионным составом.

Радиаиионная обстановка. Контроль за радиационной обстановкой осуществляет отдел республиканской СЭС. Уровни гамма-активности по городу составили 11-15 мкр/час, существенных уровней загрязнения не обнаружено. Исключение составляют отвалы завода «Победит», где на площадке хранения отходов производства торированного вольфрама гамма-активность составляет 100-400 мкр/час.

ГЛАВА 4. Эколого-геохимический подход.

Эколого-геохимический подход к оценке качества среды обитания заключается в выявлении источников загрязнения, определении размеров зон влияния, спектра загрязнителей по геохимическим ореолам в депонирующих средах, накапливающих в себе токсичные микрокомпонеты в опасных концентрациях.

Геохимические работы выявили на территории города аномальное загрязнение почв химическими элементами I-III класса опасности предельно высоких концентраций. Карта техногенного загрязнения почв наглядно отражает существующую в городе связь наиболее загрязненных территорий с конкретными предприятиями-загрязнителями. Наиболее высокие содержания характерны для кадмия, свинца, цинка, вольфрама, меди, сурьмы, серебра, индия, мышьяка, олова, висмута. В центре Владикавказа зафиксирован комплексный зональный ореол, занимающий большую часть территории города, развитый вокруг ОАО «Электроцинк и АО «Победит», и ряд небольших по площади аномалий вокруг заводов ОЗАТЭ (на юге), КРОН, КЕТОН, Электроламповый, Янтарь (на северо-западе).

Полученная в результате обработки площадная картина техногенного загрязнения дифференцируется на устойчивые техногенные типы с характерным набором аномально высоких элементов, пять из которых являются основными:

Cd-hig ->W—>Pb -*Sb -*Zn ->Cu -tfü—tln —>Sn -*Mо ->A s,

• «вольфрамовый» (II тип) f V->Pb ->A g —>Cd —>Zn ->Sb ->Cu,

• «серебряно-полиметаллический» (III mn) A g ~>Pb ->Zn -АУ~>Sb —>B i,

• «полиметаллический» (IV тип) P-tf»Zn-*W~*Ag-*Cd,

• «цинковый» тип (V тип) Zn ->Cd->Ag-+Pb—>W->Cu.

Характерной особенностью ранжированных геохимических рядов является широкий спектр поллютантов. Названия техногенным типам даны условно, по первому элементу в ранжированном ряду. Фоновые области занимают не болee ! % территории города.

Таблица 2

Параметры основных техногенных типов и ПДК (ОДК), г/т

Эл еме ИТ ы ПДК ОДК ■сл.. опас I тип II пат III тип IV тип У тип

Ср. Мах Ср. Мах Ср. Мах Ср. Мах Ср. Мах

РЬ 32-1 1790 10000 1170 15000 1010 10000 567 3000 489 1000

7п 55-1 4420 15000 2020 15000 2280 15000 1250 5000 2150 8000

са 0,5-1 104 1500 17 200 18,4 200 6,7 60 11 80

Со 33-2 756 10000 318 6000 241 4000 123 500 186 1000

\У - 69 200 58,5 1000 18,5 200 10 60 12 30

А* - 6,3 50 2,4 40 2,8 30 0,7 4 1,1 6

вь 4,5-2 51,7 500 18 400 8,7 200 0,8 40 2,3 30

Ля 2-1 30 500 25 600 12,6 600 - - - -

1п - 49,5 300 1,8 50 0,6 10 0,2 3 0,1 3

вп 4,5-3 34 150 20 300 16,5 100 11 30 12 30

В! - 11,6 80 6 100 5 30 2,3 10 2,5 6

N1 20-2 50 300 42 100 43 150 43 300 46 60

Мп 1500 803 6000 631 2000 698 4000 646 5000 735 3000

'Примечание: На территории Владикавказа почвы по составу приближаются к урбаноземам в зонах жилой и промышленной застройки, на территориях лесопарков представлены супесями, суглинками и глинами. Т.к. по механическому составу почвы сильно различаются и кислотность почв не определялась, то в таких случаях ряд исследователей (Головин и др., 2000) рекомендует производить оценку по более «жесткому» нормативу. Для дальнейших расчетов использовались (ОДК) для супесчаных почв. При их отсутствии - ПДК по почвам (вал).

Большинство основных загрязняющих компонентов почвы относится к первому (РЬ, Zn, Cd, Аз) классу опасности, в меньшей степени ко второму (Си, БЬ, N1) и третьему Бп). Для элементов, составляющих основные типы загрязнения, характерны чрезвычайно высокие концентрации и значительные колебания средних величин по типам. В таблице 2 приведены параметры основных типов в сравнении с ПДК (ОДК). Элементы, входящие в состав УГ-ГХ типов, имеют невысокие концентрации и ограниченные области распространения. Содержания марганца и хрома превышают ПДК только в отдельных пробах, как правило, в зоне расположения производственных комплексов, содержание кобальта увеличивается до 400 г/т в районе центральной промзоны и ОАО «ОЗАТЭ». Для никеля отмечается возрастание концентраций возле всех заводских комплексов более, чем в 10 раз в сравнении с предельно допустимыми нормативами и низкие значения (на уровне ОДК) для большей части территории города.

Для всех элементов, формирующих основные типы загрязнения, отмечены превышения ПДК (ОДК). Расчет превышений существующих нор-

мэтивных показателей проводился по средним значениям в каждом типе и составил для.

• I типа: по кадмию - в 208 раз, свинцу - в 56 раз, цинку - в 80 раз, меди - в 23 раза, мышьяку - в 15 раз, сурьме - в 12 раз, олову - в 8 раз; также характерны максимальные содержания индия (100 г/т) и таллия (40 ifr);

• II типа: по свинцу и цинку - в 37 раз, кадмию - в 34 раза, мышьяку - в 12,5 раз меди - в 10 раз, сурьме и олову -в 4 раза;

• III типа: по цинку - в 42 раза, кадмию - в 37 раз, свинцу - в 32 раза, меди — в 7 раз, мышьяку - в 6 раз, олову - в 4 раза, сурьме - в 2 раза;

• IV типа: по цинку - в 23 раза, свинцу - в 18 раз, кадмию - в 13 раз, меди - в 4 раза, олову- в 2 раза;

V типа: по цинку — в 40 раз, кадмию — в 22 раза, свинцу - в 15 раз, меди - в 6 раз.

Таким образом, первое защищаемое положение о формировании в зонах металлургических предприятий комплексных аномалий в депонирующих средах с содержанием основных и примесных компонентов перерабатываемых руд, в десятки и сотни раз превышающими нормативные показатели, можно считать доказанным.

ГЛАВА 5. Эколош-медицинскнй подход.

Эколого-медицинский подход в рамках геохимических исследований ориентирован на изучение показателей здоровья населения, проживающего в очагах экологического неблагополучия. В рамках исследований предусмотрено проведение сравнительного анализа медицинских данных на территориях, сопоставимых по геохимическому спектру загрязнения, но отличающихся по концентрациям поллютантов.

По данным Государственной медицинской статистики и результатам эпидемиологических исследований во Владикавказе выделено два округа, контрастирующих по геохимическим характеристикам, медико-демографическим показателям и данным заболеваемости. Промышленный округ характеризуется максимальным уровнем техногенного загрязнения, представленного всеми выявленными геохимическими типами. В Затереч-ном округе выявлено преимущественно «полиметаллическое» загрязнение, но с меньшими концентрациями поллютантов. В Затеречном округе отмечается и наиболее благоприятная медико-демографическая ситуация с невысокими показателями заболеваемости, что предопределило выбор этой территории в качестве «фоновой». В Промышленном округе, медико-демографическая ситуация отличается негативными тенденциями, здесь превалируют индикаторные показатели экологического неблагополучия — рост числа спонтанных абортов, высокие показатели перинатальной и младенческой смертности, врожденных уродств и онкозаболеваний.

Статистическая обработка результатов геохимического опробования по двум районам города позволила выявить качественные и количествен-

ные отличия их геохимических спектров. В табл.3 приведены геохимические параметры техногенного загрязнения по округам. Сравнение их с эпидемиологическими маркёрами здоровья позволяет определить метрическую характеристику причинно-следственной зависимости между интенсивностью техногенного загрязнения среды обитания и показателями здоровья. В силу низкой чувствительности аналитических определений, данные по мышьяку для Затеречного округа отсутствуют. Можно лишь отметить высокие содержания этого элемента в Промышленном округе—до 600 г/т.

Таблица 3

Сравнительный анализ геохимическихпараметров Промышленного (П) и Затеречного (3) округов

СИ РЬ г» Ац

П 3 Л И 3 А и 3 А п 3 А

Сч» 26,1 4,4 1195 343 3,5 2756 851 3,24 3,05 0,4 7,6

Спив 1,5 и I 50 40 1,3 100 100 1,00 0,1 0,05 2,0

Сии* 300 20 15 15000 15000 10 15000 3000 5 40 4 10

в 12,9 2,9 167 220 285,8 496 2,39 0,3

№ Вй Л Си

а 3 А п 3 А Я 3 Л П 3 А

С, 35,8 7,2 5 6,2 1,6 3,88 28,98 15 1,93 319,8 125 2,6

Спш 1,5 и 1, 1 1 1,0 15 15 1,00 40 60 0,7

Сии 1000 30 33 100 8 12,5 300 15 20 6000 800 'т5

в 24,8 4,4 8,78 1,06 38,62 0 43,8 120

Примечание: А - отношение концентраций химических элементов в Промышленном районе к концентрациям в Затеречном районе (г/т); о - стандартное отклонение.

По данным эпидемиологических исследований, проведенных по общепринятым методикам, отмечается более высокая распространенность частоты врожденных уродств и новообразований у детей, проживающих в Промышленном округе. Так, число врожденных уродств у детей в сравнении с «фоновой» территорией оказалось превышенным вдвое, новообразований — в 3,5 раза. Общее число детей раннего возраста, состоящих на диспансерном учете, в Промышленном округе на треть больше, что само по себе свидетельствует о переходе патологических процессов в хроническую форму.

Сопоставление полученных геохимических параметров и показателей здоровья на «фоновой» и «опытной» территориях дает основание выявить определенные закономерности. Рост в Промышленном округе средних концентраций элементов-загрязнителей I класса опасности, обладающих специфической мутагенной, тератогенной и канцерогенной токсичностью (свинца - в 3.5 раза, кадмия - в 6 раз при высоких содержащих мышьяка до 600 г/т), является причиной увеличения числа врожденных уродств и новообразований.

Выполненные исследования подтверждают второе защищаемое положение

ГЛАВА б. Расчет экологических рисков по техногенным аномалиям в почвах

Методика расчета рисков для здоровья населения основана на выявлении, прогнозировании и характеристике вредных эффектов у человека. В соответствии с определением Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) вредные эффекты - это любые эффекты, приводящие к нарушению функций и/или патологическим изменениям, которые могут понизить способность организма реагировать на дополнительные стрессорные воздействия или повысить чувствительность к вредным воздействиям других факторов окружающей среды. В настоящем исследовании рассматриваются только индивидуальные риски от воздействия канцерогенных веществ.

Понятие экологического риска В современной литературе можно встретить самые разнообразные определения риска. Под термином «риск» понимается оцениваемая вероятность неблагополучного результата для здоровья индивидуума, группы лиц или популяции от воздействия того или иного фактора окружающей среды. ВОЗ определяет риск «как ожидаемую частоту нежелательных эффектов, возникающих от заданного воздействия загрязнителя». Согласно глоссарию Американского агентства охраны окружающей среды (US EPA), риск есть «вероятность повреждения, заболевания или смерти при определенных обстоятельствах. Количественно риск выражается величинами от нуля, отражающего уверенность в том, что вред не будет нанесен, до единицы, отражающей уверенность в том, что вред будет нанесен». Риск может быть определен как возможность возникновения вредных эффектов для здоровья данного человека или группы людей при наличии какой-либо опасности. В этом случае под опасностью понимают наличие фактора, обладающего потенциальной возможностью вызвать вредный эффект в живом организме.

Риск для здоровья человека, связанный с загрязнением окружающей среды, возникает при следующих необходимых и достаточных условиях: 1) наличие источника риска (например, токсическое вещество в почве, воде, воздухе и др.); 2) источник риска, находящийся в окружающей среде, характеризующийся вредной для человека концентрацией или интенсивностью; 3) присутствие человека, юмггактирующего с источником риска; 4) наличие путей передачи вредного воздействия от источника риска к организму человека. Для жителей Владикавказа соблюдены все 4 условия. Крупнейшим источником риска является расположенная в центре города среди жилых кварталов промышленная зона, где находятся предприятия металлургического комплекса, на протяжении многих десятилетий, загрязняющие окружающую среду, выбрасывая в воздух, сливая в реки, накапливая в почвах десятки и сотни тонн токсичных веществ.

Методика опенкирисков. Основы методологии оценки и управления рисками влияния факторов окружающей среды на здоровье населения были разработаны в США в 70-х годах. Сегодня эти методы получили широкое распространение во всем мире и официально поддерживаются ВОЗ. В адаптированном виде (A.M. Большаков и др., 1999, СМ. Новиков и др., 2001)

методика стала использоваться на территории РФ. Получаемые при расчетах данные носят ориентировочный, рекомендательный характер, помогая выявить приоритетные направления экологической политики на оцениваемой территории и разработать рекомендации по снижению риска воздействия химического загрязнения среды обитания на здоровье населения.

Предложенная методика расчета канцерогенных рисков от вдыхания воздуха с определенной концентрацией вещества-канцерогена дает возможность расчетным путем предположить, какое число людей может умереть от онкозаболеваний, вызванных вдыханием вещества-канцерогена, присутствующего в воздухе, дополнительно к умершим от онкологии, вызванной другими причинами. Основными параметрами для оценки риска канцерогенных эффектов являются факторы канцерогенного потенциала (CPS) и единичные риски (UR). Их значения опубликованы на государственном сайте Агентства охраны окружающей среды США - U.S. EPA (U.S. Environmental Protection Agency) интегрированной системы информации о рисках - IRIS (Integrated Risk Information System).

Наряду с фактором потенциала для оценки канцерогенного риска используется понятие единичного риска, или единичный фактор риска, характеризующий значение риска для одной единицы концентрации вещества в объекте окружающей среды - 1мкг/м3 воздуха. Для атмосферного воздуха он обозначается URt и рассчитывается по следующей формуле: VR, = CPSi *1/70 кг *20м3/день*1/1000 (I),

где 70 - средняя масса тела человека, (кг), 20 - масса вдыхаемого воздуха, (м3), 1/1000 - переводной коэффициент мг в мкг, подстрочная буква i говорит об ингаляционном риске.

Значения CPS и UR позволяют прогнозировать величины риска развитии рака при конкретных величинах воздействия. При средней ежедневной концентрации вещества С (мкг/м3), индивидуальный (дополнительный к фоновому1) писк пазвития пака составит:

RmJ- UR*C (11).

Риск выражается в количестве дополнительных случаев рака в популяциях с численностью 1 млн., 100 тыс. или 10 тыс. человек. При контроле эффективности проведения природоохранных мероприятий в США принята система, включающая три сигнальных уровня риска:

- менее 10"* - дополнительных вмешательств не требуется; -от Ю"6 до 10"4 — необходимо оповещение всех заинтересованных лиц и организаций и решение вопроса о снижении риска;

-более 10"4 - требуется осуществление экстренных мероприятий по снижению риска.

Пример. По официальным данным ОАО «Электроцинк» выбросил в атмосферу за 1994 г. 2 т мышьяка. Предположив, что производство на заводе непрерывное и выбросы распределяются равномерно по всему объему стометрового столба воздуха над всей территорией города (117,5 км2), можно узнать концентрацию мышьяка в каждом кубометре воздуха (Cj,** Затем оценить пожизненный риск или риск отдельного человека (индивидуума) в течение жизни, неотлучно проживающего в г. Вла-

дикавказе. Для этого сначала рассчитывается единичный риск по формуле (!) — ИЯр0,0043, а затем индивидуальный (пожизненный) риск по формуле (II)-Ям- 0,00201.

Пожизненный риск-это эксцесс вероятности того, что в организме в течение жизни возникнут определенные нарушения в результате ежедневного вдыхания воздуха, содержащего 0,4663 мкг/м3 мышьяка. Риск выражается в количестве дополнительных случаев рака в популяциях с численностью 1 млн., 100 тыс. или 10 тыс. человек. Для Владикавказа в популяции в 10 тыс. человек риск составит 20 дополнительных смертей ( или 201 смерть в популяции из 100 тыс. человек).Ситуация попадает на третий сигнальный уровень - уровень принятия экстренных мер, т. к.

Моделирование взаимодействия почвенной и ВОЗДУШНОЙ аномалии. Атмосферные исследования связаны с определенными сложностями и являются весьма затратными. Также затруднительно получить данные действительных выбросов, произведенных предприятиями-загрязнителями. В то же время почвенный покров является своеобразной «геохимической летописью» аэрогенного загрязнения окружающей среды. В настоящей работе предлагается использовать почвенные техногенные аномалии для моделирования в пространстве выбросов предприятий. Использование результатов геохимической съемки, подкрепленных официальными данными, позволяет получить оценку содержания большинства элементов в приземном атмосферном слое города. При этом делается ряд определенных допущений: 1) предлагаемый способ моделирования применим только для металлов и мышьяка, 2) ОАО «Электроцинк» и АО «Победит» считаются единым и единственным источником, сформировавшим техногенную аномалию, 3) постулируется среднее значение выбросов в течение срока работы промышленных предприятий и 4) используется факт совпадения рисунка изолиний концентраций большинства элементов в центральной аномальной зоне.

Строение почвенной аномалии рассмотрено на примере пространственного распределения цинка (рис. 1). Все предприятия промышленного узла попадают в изолинию 4000 г/т, внутри которой имеются свои минимумы и максимумы. Среднее содержание цинка для этой области составляет около 8000 г/т. Распределение Zn, РЬ, Сё, Си, А& БЬ, 1п, аб, к, Мо, Бп в аномалии отличается значимыми коэффициентами корреляции.

Известно, что за 1994 год в атмосферу было выброшено: оксида цинка - 108,5 т; свинца и его соединений - 24,5 т; мышьяка - 2 т. Из 108,5 т ZnO собственно на цинк приходится 87,2 т. Значит, в день выбросы цинка составляют 239 кг. Теперь определим количество выброшенного свинца и мышьяка по корреляции с цинком. При совмещении моноэлементных карт этих элементов с изолинией 4000 г/т Zn совпадает изолиния 1000 г/т РЬ и 100 г/т А Значит, свинца в аномалии (и в выбросе) должно быть в 4 раза меньше, чем цинка - 21,9 т, что близко к официальной цифре в 24,5 т, а мышьяка - в 40 раз, т.е. 2, 19 т, что отличается от «официалыгах» 2 т на 10%. Следовательно, метод оценки количества выбросов по содержанию металлов и мышьяка в почвенной аномалии работает и его можно исполь-

зовать для ориентировочной оценки количества других тяжелых металлов в годовом выбросе металлургических комплексов.

Рис. 1 Техногенное загрязнение почв Владикавказа цинком.

Контуром выделена условная изолиния концентраций в 4000 г/т.

В таблице 4 приведены значения коэффициента соответствия изолиний для других металлов по изолинии /и со значением 4000 г/г. В других графах таблицы даны рассчитанные «через корреляцию» величины выбросов металлов за один день и за год, необходимые для расчета экологических рисков.

Таблица 4

Оценка выбросовзагрязняющихэлементовпо пространственной корреляции с цинком в почвенной аномалии

Элемент Значение совпадающей кюлинии, г/т Коэффициент соответствие изолиний Выбросов ВГОД.Т Выбросов в день, кг

2п 4000 1,0 87,2 238,9

РЬр,с 1000 0,25 21,8 59,73

РЬт * 1,0 24,5 67,12

С<1 80 0,02 1,744 4,78

Си 300 0,075 6,54 17,37

Аё 2 0,0005 0,0436 0,12

БЬ 3 0,00075 0,0654 0,17

1п 3 0,00075 0,0654 0,17

Со 20 0,005 0,436 1,19

XV 30 0,0075 0,654 1,74

Мо 3 0,00075 0,0654 0,17

Бп 30 0,0075 0,654 1,74

Аврасц 100 • 0,025 2,18 5,97

АБист * 1,0 2,0 5,48

Примечание: РЬр игН Азут. величины для свинца и мышьяка, рассчитанные по корреляции с цинком; РЬьс! и Аз«* - официальные данные

Модель атмосферной аномалии На рис.2 представлена модель сопряженной почвенной и воздушной аномалий, позволяющая дифференцировать концентрации химических элементов в воздухе над различными участками городской территории.

Для расчета содержаний всех химических элементов в 1 м3 воздуха над почвенной аномалией примем следующие обозначения. Обозначим площадь буквой 5 с индексами: «об.» для всего города, «н» для низкоинтенсивной части и «в» для высокоинтенсивной части аномалии - Боо\, БН, Бв, соответственно. Средние содержания будем обозначать буквой С с теми же индексами, добавляя букву «в» в случае, когда речь идет о содержание элемента в воздухе, и букву «я», когда говорится о содержание элемента в почве:

Объема воздуха над почвенной аномалией обозначим Ув.

среднее содержание элемента в почве в низкоинтенсивной части

аномалии;

среднее содержание элемента в воздухе над низкоинтенсивной частью аномалии;

С„~ среднее содержание элемента в почве в высокоинтенсивной части аномалии;

среднее содержание элемента в воздухе над высокоиитеисивиой частью аномалии.

Рис.2. Модель взаимодействия атмосферной и почвенной аномалий.

Аналогично обозначим объемы воздуха над разными частями аномалии:

Ум— объем воздуха над низкоинтенсивной частью аномалии;

У„— объем воздуха над высокоинтенсивной частью аномалии.

Произведем расчет содержания цинка в воздухе над разными частями аномалии, учитывая, что в день выбрасывается 238,9 кг, распределяющиеся в воздушном бассейне пропорционально содержанию в почве. Уравнение выглядит следующим образом:

Уя* С„ +К.*с„ 41 020 ООО ООО ■*€„ + 730 ООО ООО * 5,92 С„ = 238,9 кг/дн.;

или

15341 600 000 м 3 *С„=238 900 ОООмг/дн.;

или

См= 0,014865мг/м'/дн.

Если в 1 м3 воздуха над низкоинтенсивной частью аномалии содержится 0,014865 мг/м3/дн., то над высокоинтенсивной частью аномалии в 5,92 раза больше:

С„= 5,92-С„.= 0,087999 мг/м'/дн.

В таблице 5 приведены расчетные содержания других элементов в 1 м над высокоинтенсивной и низкоинтенсивной частями аномалии.

Из числа изученных химических элементов к канцерогенам относятся Ая, Сг, N1, Сё и РЬ. Пространственное распределение Сг и N1 в почвах Владикавказа не обнаруживает корреляцию с распределением /и, поэтому расчет рисков для этих элементов не приводится. Не приводится расчет и по

свинцу, который классифицируется как возможный человеческий канцероген и в США рекомендует воздерживаться от использования количественных методов оценки канцерогенной опасности РЬ. Остается Сё и Аз. Ранее был произведен расчет канцерогенного риска от вдыхания мышьяка для условного случая, когда 2 т выброшенного Аз распределяются равномерно по всему городу. Теперь можно получить более обоснованную оценку канцерогенных рисков, используя дифференцированную картину распределения концентраций химических элементов в воздухе (табл.5).

Таблица 5

Концентрацияхимическихэлементов в воздухе надразнымичастямипочвенной аномалии,мгт/деиь

Химический элемент Концентрация в атмосфере до высоты 100 и), мг/м'/дц.

Полеиюких концентраций Поле высоких концентраций

Ъп 0,014865 0.087999

РЬ0к, 0,00372 0,0220

РЬ^ 0,004375 0,0259

Сё 0,000297 0,001758

Си 0,001115 0,006601

АВ 0,0000074 0,000044

БЬ 0,000011 0,000065

1п 0,000011 0,000065

Со 0,000074 0,00044

\У 0,000111 0,00065

Мо 0,000011 0,000065

Бп 0,000111 0,00065

Аврасч 0,000372 0,002202

0,000357 0,002113

По формуле (II) индивидуальный риск от дыхания мышьяка для малоинтенсивной части аномалии составит: ¡1^=0,0043*0^72= 0,0015 и для высокоинтенсивной части - Яы=0,0043*2,202= 0,00947. Для кадмия индивидуальный риск для малоинтенсивной и высокоинтенсивной части аномалии составит 11ы=0,0018*0^97= 0,00053 и Нм = 0,0018*1,758= 0,00316 соответственно. Это означает, что в центре Промышленного округа на площади 7,3 м2 вдыхание воздуха, отравленного мышьяком, может привести к 95 дополнительным случаям онкозабоеваний, и к 15 - на остальной территории города (в сумме 110 случаев для популяции в 10 тыс. человек). Вдыхание воздуха, зараженного кадмием приведет в центральной части Промышленного округа к 32 онкозаболеваниям, на остальной части города- к 5 (в сумме 37 случаев на 10 тыс. населения).

Высокие цифры концентраций микроэлементов в почвах настораживают, но не пугают, т.к. в них не заложено ощущение опасности. Полученные расчетным путем данные по мышьяку и кадмию (147 смертельно боль-

ных на 10 тыс. человек) вызывают ошеломляющий эффект. Привлечь внимание к сложившейся ситуации для принятия экстренных мер по снижению риска - основная задача разработанной в США методики. Полученные величины канцерогенного риска для обоих элементов для любых площадей города очень велики (147*10"* »1*10"* - уровень принятия экстренных мер). Они говорят о том, что ситуация в г. Владикавказе близка к экологической катастрофе.

Таким образом, почвенные техногенные аномалии могут оказать существенную помощь в расчете концентраций химических элементов в атмосферном воздухе, которые затем можно использовать для расчета индивидуальных рисков от вдыхания канцерогенных химических веществ. Представленные в табл.4 расчетные данные по другим (неканцерогенным) элементам, можно использовать для расчета возникновения опасности неканцерогенных эффектов.

Третье положение о прогнозе развития онкозаболеваний у населения, вызванных техногенным загрязнением, по содержанию химических загрязнителей в почвах можно считать доказанным.

Заключение

Задачи охраны окружающей среды и защиты здоровья населения приводят к необходимости объединенного, междисциплинарного подхода к оценке качества среды обитания.

Эколого-геохимическими исследованиями на территории Владикавказа было выявлено серьезное загрязнение почвенного покрова. Концентрации свинца, цинка, меди превышают 10 000 г/т, мышьяк, сурьма, вольфрам и кадмий содержатся в количестве от 500 до 1000 г/т. Техногенное загрязнение дифференцированно по площади распространения и составу токсичных элементов. Подтверждено, что основными источниками токсикантов являются ОАО «Электроцинк» и АО «Победит». Выявлено интенсивное загрязнение возле ГП «Янтарь» и ОАО «ОЗАТЭ». Наибольший уровень загрязнения отмечен для территории Промышленного округа, наименьший -для Затеречного, при этом области незагрязненных почв (с фоновым распределением микроэлементов) на территории города составляют менее 1%.

водских отвалах. Присутствие селена могло сыграть положительную роль, т.к.известна его антиканцерогенная (противораковая) и антимутагенная (против разрушения генов) направленность, но высокие его концентрации, напротив, сами провоцируют возникновение раковых заболевании.

Моделирование геохимических данных по почвенным аномалиям позволяет прогнозировать риск развития дополнительных онкозаболеваний среди жителей Владикавказа по уточненной схеме распределения элементов-канцерогенов в атмосфере. Дня проживающих в районе промзон экологический риск (только от вдыхания мышьяка и кадмия) выразится в 127 случаях дополнительной смерти от рака, на остальной территории города составит 20 случаев дополнительной смерти (популяции 10 тыс. человек).

Рассчитанные экологические риски для Владикавказа показывают весьма высокий уровень возможных случаев онкозаболеваний, вызванных техногенными причинами, что позволяет считать территорию города зоной высокого экологического риска.

Работы автора, опубликованные по теме диссертации:

1 Коллектив авторов. Комплексная экол ого-геохимическая оценка техногенного загрязнения окружающей среды. М.: PRIMA PRESS, 1997, с.88.

2 Буренков Э.К., Гинзбург Л.Н., Менчинская OJ3. Загрязнение почвенного покрова. // «Москва. Геология и город». М.: 1997, с.315-323.

3 Буренков Э.К., Гинзбург ЛЛ., Менчинская О.В. Геохимическая оценка качества среды обитания. // «Москва. Геология и город». М.: 1997,с.336-347.

4 Менчинская OJB., Зангиева Т.Д., Гинзбург Л.Н., Кайтуков М.З., Цаллагова Л.В. Экология Владикавказа: проблемы и решения. Докл.5-ой Межд. конф. «Проблемы управления качеством окружающей среды», М.: 2000.С.70-76.

5 Менчинская OJ3., Гинзбург Л.Н., Зангиева Т.Д. Оценка качества среды обитания. Материалы международной конференции «Экологическая геология и рациональное недропользование», Санкт-Петербург, 2000, с. 373-374.

6 Менчинская О.В., Гинзбург Л.Н., Матиас BJ3., Зангиева Т.Д., Онищенко ТЛ., Шатагин Н.Н., Майорова О.А. Экол ого-геохимические проблемы района Орловского ГОКа. Геологическая Служба и Минеральные ресурсы России в начале XXI века. Всероссийский геологический конгресс, Санкт-Петербург. 2000, с.с .347-348

7 Гинзбург Л.Н., Кременецкий А.А., Зангиева Т.Д., Майорова О.А., Менчинская О.В., Шатов В.В.. Экологические последствия деятельности горнорудных комплексов. // Прикладная геохимия, вып. 2, М.: 2001, с. 364382.

8 Гинзбург Л.Н., Кременецкий А. А., Зангиева Т.Д., Майорова О.А., Менчинская О.В., Шатов В.В. Экологические последствия деятельности горнорудных комплексов (на примере Орловского Ta-Nb месторождения). // Региональная геология и металлогения, 2001, №13-14, с.195-207.

9 Ginzburg L.N., Kremenetsky A.A., Zangieva T.D., Mayorova O.A., Menchinskaya O.V. Ecological-geochemical problems of abandoned mine lands (Orlovka, Transbaikalia,'Rassia). The Joint of 6th Biennial SGA-SEG Meeting «Mineral Deposits at the Beginning of the 21й Century», Aug, 2001, Krakov.

10 Ginzburg L.N., Kremenetsky A.A., Mayorova OA, Menchinskaya O.V., Ecological state of the Orlovka abandoned Ta-Nb mine (East Trans-baikaua, Rassia), П International Conference "Metals in the environment", Vilnius, Lithuania, 23-26 Sept.2001, p.p.51-52

11 Зангиева Т.Д., Менчинская О.В.,Гинзбург Л.Н., Кайтуков М.З., Узденова З.Х., Жашуев А. Эколого-медицинский подход к снижению материнской и перинатальной заболеваемости. Тезисы П межрегиональной научно-практической конференции «Пути снижения материнской и перинатальной заболеваемости и смертности», Нальчик: 2002, с. 21-23.

12 Менчинская О.В., Гинзбург Л Л, Шатагин RR Биогеохимические методы при эколого-геохимической оценке горнорудных территорий. Материалы научно-практической конференции «Физиология растений и экология на рубеже веков», Ярославль: 26-28 мая 2003, с. 108-110.

13 КН. Шатагин, Менчинская О.В., Зангиева Т.Д., Кайтуков М.З.. Оценка рисков влияния окружающей среды на здоровье населения по техногенным геохимическим аномалиям в почвах (на примере Владикавказа). // Разведка и охрана недр, М.: 2004, №3.

14 Менчинская О.В., Зангиева Т.Д.. Технология ЭКОСКАН при эколого-геохимической оценке территорий металлургических центров. // Прикладная геохимия, вып. 5, М.: 2004.

15 Менчинская OJ3., Шатагин КН., Зангиева Т.Д., Кайтуков М.З.. Математическое моделирование оценки экологического риска по геохимическим данным. // Прикладная геохимия, вып. 5, М.: 2004.

16 Зангиева Т.Д., Менчинская О.В., Дедух ЕЛ., Иссерлис А.Р. Экологические факторы и репродуктивная функция. Информационное письмо, ЭПП Минздравмедпрома РФ, М.: 2004.

Подписано к печати. 28 апреля 200 ¿/г. Формат 60x90 1/16. Уч.изд.л.1. Тираж 100. Заказ 4-2004

Полиграфическая база ИМГРЭ

Р- 82 4 В

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Менчинская, Ольга Всеволодовна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Анализ предшествующих исследований

ГЛАВА 2. Методика работ

ГЛАВА 3. Характеристика района исследований

3.1 Природно-геологические условия

3.2. Характеристика хозяйственной деятельности

3.3. Основных загрязняющие предприятия

3.4. Экологическая обстановка в г. Владикавказ

ГЛАВА 4. Эколого-геохимический подход

ГЛАВА 5. Эколого-медицинский подход

ГЛАВА 6. Расчет экологических рисков по техногенным аномалиям в почвах

6.1 Понятие экологического риска

6.2 Экологическая обстановка в городе 101 6.3. Методика оценки рисков 103 6.4 Модель взаимодействия почвенной и воздушной аномалии

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Эколого-геохимические аспекты техногенного загрязнения металлургических центров"

Актуальность работы. Характерной чертой, присущей современным городам и промышленным центрам, является высокая концентрация производства и людей на ограниченном пространстве, что определяет одну из основных причин ухудшения экологического состояния городских территорий. Особенно выражены эти негативные тенденции в промышленных центрах, где предприятия расположены внутри жилых кварталов. Сложность и многообразие многочисленных проблем, связанных с техногенным загрязнением среды обитания и непосредственным воздействием поллютантов на здоровье населения, требует поиска путей их разрешения. В России, одним из промышленных городов, где антропогенные изменения биосферы носят угрожающий характер, является столица Республики Северная Осетия -Алания - г. Владикавказ, в центре которого расположены два известных действующих предприятия цветной металлургии — ОАО «Электроцинк» и АО «Победит». Суммарный срок службы металлургических комплексов составляет более 150 лет, что говорит о том, что техногенному воздействию химических загрязнителей подвержены уже 4 поколения жителей, при этом миграционные процессы во Владикавказе практически отсутствуют. Ситуация осложняется тем, что в столице постоянно проживает более половины населения республики, что не может не сказаться на генофонде нации.

Воздействие любых негативных факторов отражается, прежде всего, на здоровье детей и женщин фертильного (детородного) возраста, особенно в период беременности. На отдельных промышленных территориях эта проблема уже вышла за рамки чисто медицинских исследований, т.к. прогрессирующее ухудшение здоровья наиболее уязвимых групп населения уже напрямую связывают с возрастанием антропогенных нагрузок. Особенно выражены эти негативные тенденции среди жителей металлургических центров. Современные предприятия перерабатывающего цикла характеризуются техногенными выбросами сложного химического состава, содержащими значительные количества металлов, обладающих различной специфической токсичностью (свинец, кадмий и другие). Отрывочные сведения о токсическом воздействии каждого из них и комбинированном (комплексном) воздействии на живой организм, описанные в литературе, больше частью основаны на экспериментальных данных. Вопрос о роли техногенных загрязнений в формировании отрицательных характеристик здоровья населения не имеет однозначного разрешения. В настоящее время отчетливо прослеживаются тенденции, при которых акцент в экологических исследованиях перемещается на оценку качественных характеристик среды обитания с выявлением механизмов ее воздействия на человека. Необходимость развития этого направления послужила основой для проведения исследований состояния среды обитания с 2- позиций: эколого-геохимической и эколого-медицинской.

Окружающая среда крупных и промышленных городов является и условием, и результатом жизнедеятельности людей. В целях ослабления негативных эффектов, возникающих в здоровье населения, и стабилизации общей демографической ситуации, проведение комплекса эколого-геохимических и эколого-медицинских работ, является весьма актуальным, т. к. дает возможность принимать решения на основе четкого анализа связи специфических патологий с конкретными химическими загрязнителями на фоне определенных геохимических параметров среды обитания. В то же время основная задача прогноза рассчитанных экологических рисков возникновения онкозаболеваний, вызванных загрязнением окружающей среды, заключается в привлечении внимания широкой общественности к существующей тревожной ситуации, т.к. никакая проблема не может быть решена ранее того, чем станет достоянием общественного мнения

Задачи исследования:

1) Анализ опубликованных геохимических данных о загрязнении природных сред на территории Владикавказа;

5) Ря чравотуя ^етояя расчета теологических рисков ДЛЯ населения ПО геохимическим данным.

Защищаемые положения:

2. Определен спектр основных поллютантов и доказана функциональная зависимость между их концентрациями и числом врожденных уродств у детей;

Научная новизна. Впервые у населения Владикавказа, проживающего в районах с однотипными по составу, но различными по концентрациям загрязнителями, выделены патологические синдромы, носящие либо f специфические, либо неспецифические эффекты. Впервые модель взаимодействия почвенной и атмосферной аномалий позволила произвести расчет рисков канцерогенных заболеваний с использованием геохимических данных.

Полученные результаты МОГуТ СЛУЖИТЬ ОСНОВОЙ Д™ рачря^гугц-и программ по оздоровлению окружающей среды и медико-экологической реабилитации населения. Выполненный расчет опасности экологических рисков говорит о необходимости принятия экстренных мер, направленных на снижение рисков канцерогенных заболеваний среди жителей.

Фактическая основа исследовании. Комплекс геохимических и эколого-медицинских исследований, составивших основу диссертационной работы, был проведен Институтом минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов (ИМГРЭ) совместно с Государственным Северо-Кавказским опытно-методическим геологическим предприятием и Северо-Осетинской Государственной медицинской академией (СОГМА) в 1999-2001 гг. Для решения поставленных задач, прежде всего, изучались и анализировались имеющиеся геохимические данные о загрязнении природных сред территории Владикавказа и сведения, отражающие медико-демографическую ситуацию и состояние здоровья населения. Источниками информации служили официальные материалы Государственных докладов «О состоянии окружающей природной среды и деятельности министерства охраны окружающей среды и природных ресурсов Республики Северная Осетия-Алания» за 1994-2000 гг., Парламентских слушаний по «Социально-демографической ситуации в Республике Северная Осетия-Алания», данные Госкомстата, Минздрава и другие официальные документы. Сравнительный анализ геохимических и медико-статистических данных по Владикавказу позволил выделить фоновую и опытную территории, на которых проводились дальнейшие комплексные экологические исследования.

Блокгедащмических работ включал почвенное опробование (743 пробы), и биогеохимическое (30 проб). Пробы почв и растительности проанализированы в Бронницкой ГГЭ методом полуколичественного спектрального анализа, выборочно применены методы атомной эмиссии и камерных электродов. В качестве информационного геохимического материала по другим природным транспортирующим и депонирующим средам служили данные, опубликованные в Государственных докладах.

Медицинский блок исследований базировался на данных первичной оценки медико-демографической ситуации, дополненных эпидемиологическими исследованиями выборочных групп населения. Изучение динамики заболеваемости детей и нарушений репродуктивного здоровья женщин проводилось на базах профильных лечебнои профилактических учреждений города. Эпидемиологические исследования осуществлялись по общепринятым методикам. Изучение первичной документации^ 790 детей проводилось в районах обслуживания детскими поликлиниками Промышленного и Затеречного округов.

В результате были созданы базы геохимических и медицинских данных, интерпретация которых осуществлялась с использованием программного пакета ГЕОСКАН и технологии ЭКОСКАН, разработанных в ИМГРЭ.

Апробация работы. Основные материалы диссертации изложены в 2-х информационных отчетах за 2000 и 2001 гг. (ИМГРЭ), представлены и докладывались на V Международной научно-практической конференции «Проблемы управления качеством окружающей среды (Москва, 2000), на международной конференции «Экологическая геология и рациональное недропользование» (Санкт-Петербург, 2000), на Всероссийском геологическом конгрессе (Санкт-Петербург, 2000), на Ш Международном совещании «Геохимия биосферы» (Ростов-на-Дону, 2001), на Международном симпозиуме в Литве (Вильнюс, 2001), на П межрегиональной научно-практической конференции «Пути снижения материнской и перинатальной заболеваемости и смертности» (Нальчик, 2002). Материалы диссертации вошли в тематику лекций, прочитанных студентам П-Ш курсов экологических факультетов Российского университета Дружбы народов (РУДН) и Московской государственной геолого-разведочной академии (МГГА). По материалам диссертации подготовлено сообщение для председателя международного геологического общества (IUGS) prof. Dr.Ed. F.J. de Mulder по результатам эколого-геохимической деятельности ИМГРЭ. По теме диссертации опубликовано 16 работ, в т.ч. 2 монографии.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав и заключения; изложена на 135 страницах, содержит 21 рисунок и 8 таблиц. Список литературы насчитывает 95 работ.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Менчинская, Ольга Всеволодовна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Окружающая среда крупных и промышленных городов значительно отличается от природной, постепенно приобретая все более искусственный облик. Для всех компонентов природных сред индустриальных центров присуще загрязнение характерными для данной территории химическими загрязнителями, концентрации и состав которых в значительной степени зависят от производственной насыщенности и характера производства. Кроме уже известных путей поступления токсикантов (ингаляционный, с водой и пищей, через кожу), постоянно расширяется перечень техногенных факторов, воздействующих на определенные системы человеческого организма (уровень шума, электромагнитные поля, ультрафиолетовая радиация, стрессовые состояния, вызванные напряженным жизненным ритмом современных городов). Не все факторы поддаются учету на настоящий день. Не известен механизм синергического воздействия двух, трех или всех техногенных факторов различной природы, не учитывается нивелирующее воздействие различных загрязнителей. Бесконечно разнообразны реакции индивидуумов на техногенное воздействие. Мы находимся в самом начале пути, который предстоит пройти не одному поколению исследователей-экологов для решения задачи охраны окружающей среды и защиты здоровья населения на основе объединенного, междисциплинарного подхода к оценке качества среды обитания.

Не имея возможности оценить степень техногенного воздействия на окружающую среду и здоровье людей в полном объеме, критериями выбора тех или иных методов оценки неблагополучия среды обитания, по мнению автора, должны стать геохимические методы, позволяющие не только выявить источники загрязнения исследуемой территории, но и определить качественный состав загрязняющих веществ и учесть их количественное площадное распределение во всех природных (депонирующих и транспортирующих) средах. При этом выбор проводимых геохимических работ определяется в каждом конкретном случае и заключается в опробовании наиболее информативной геохимической среды (сред).

Однако выявление аномальных концентраций элементов в окружающей среде само по себе не дает представления о характере их негативного воздействия. Оценка геохимических параметров среды обитания должна сопровождаться комплексом эколого-медицинских исследований, позволяющих прослеживать роль определенных загрязнений в развитии специфических эффектов в нарушении здоровья на примере выборочных групп населения. Установленные современные эпидемиологические маркеры неблагополучия экологического состояния среды обитания (показатели рождаемости, спонтанные аборты, перинатальная и младенческая смертность, врожденные пороки развития, онкозаболевания) позволяют оценить уровень техногенного заражения территории по тем специфическим эффектам, которые устанавливаются в заболеваемости населения.

Основной путь поступления ксенобиотиков в организм на территориях металлургических центров - ингаляционный. Учесть концентрации ксенобиотиков в атмосфере позволяют данные геохимического съемки почвенного слоя в городе. В настоящей диссертационной работе эколого-геохимическими исследованиями на территории Владикавказа было выявлено серьезное загрязнение почвенного покрова. Концентрации свинца, цинка, меди составляют более 10 ООО г/т, мышьяк, сурьма, вольфрам и кадмий содержатся в количестве от 500 до 1000 г/т, что в десятки и сотни раз превышает нормирующие параметры. Техногенное загрязнение дифференцированно по площади распространения и составу токсичных элементов. Выявлено 9 техногенных типов загрязнения с устойчивым характерным спектром загрязнителей, 5 из которых отличается наиболее высокими содержаниями. Площадь распространения 5 основных загрязняющих типов занимает большую часть города. При этом средние содержания (г/т) основных элементов в первых трех типах составляют:

• I тип («кадмиевый») (Cd->Ag—>W->Pb ->Sb ->Zn ->Си ->Bi->ln -+Sn Mo->Co) - Cd - 104 (max 1500), Ag - 6,3 (max 50), W - 69 (max - 200), Pb - 1790 (max-10000), Sb -51,7 (max 500), Zn - 4420 (max-15000), Cu - 756 (max- 10000);

• II тип («вольфрамовый») (W->Pb->Ag->Cd->Zn -+Sb->Cu) - W -58,5 (max-1000), Pb -1170 (max - 15000), Ag - 2,4 (max - 40), Cd - 17 (max -200), Zn - 2020 (max -15000), Sb - 18 (max - 400), Cu - 318 (max - 6000);

• III тип («серебряно-полиметаллический») с кадмием (Ag—>Pb —>Cd—>Zn ->W->Sb —>Bi) - Ag- 2,8 (max - 30), Pb - 1010 (max -10000), Cd - 18,4 (max -200), Zn - 2280 (max - 15000), W - 18,5 (max -200), Sb - 8,7 (max - 200).

Подтверждено, что основными источниками токсикантов, сформировавшими масштабное многокомпонентное загрязнение окружающей среды во Владикавказе, являются ОАО «Электроцинк» и АО «Победит». Выявлено интенсивное загрязнение возле ГП «Янтарь», по характерному набору загрязняющих элементов и концентрациям, не уступающее загрязнению центральной промышленной зоны, отличаясь от него лишь площадью распространения. Достаточно обширные ореолы ряда металлов (меди, олова, вольфрама, кобальта и никеля) отмечены вокруг ОАО «ОЗАТЭ». Наибольший уровень загрязнения природных сред отмечен для территории

Промышленного округа, наименьший — для Затеречного, при этом области незагрязненных почв (с фоновым распределением микроэлементов) на территории города составляют менее 1%.

Анализ показателей здоровья жителей Владикавказа свидетельствует о значительных нарушениях репродуктивного здоровья. Доказано, что рост эпидемиологических маркеров неблагополучия среды обитания вызван присутствием в почвах таких элементов-загрязнителей как Pb, Cd, As, Sb, обладающих мутагенной, канцерогенной и тератогенной токсичностью. Кроме прочего, опасность свинца и кадмия заключается в синергизме действия - кадмий усиливает эмбриотоксичность свинца. Следует отметить высокую тератогенную токсичность ртути и таллия, хранящихся на отвальных площадках заводских комплексов в недопустимых количествах. Высокие концентрации эссенциальных элементов - Zn, Си - также могут вызывать специфические эффекты, свойственные токсичным металлам, превращая их из жизненно-необходимых в токсичные. Низкая чувствительность анализов не позволила оценить содержание селена в почвах, который также хранится в виде ртутно-селенового шлама в заводских отвалах. Присутствие селена в определенных концентрациях могло сыграть положительную роль, т.к. известна его антиканцерогенная (противораковая) и антимутагенная (против разрушения генов) направленность, но высокие его концентрации, напротив, сами могут спровоцировать возникновение раковых заболеваний. К числу негативных влияний можно также отнести факт хранения в центре города в непосредственной близости от селитебной застройки радиоактивных отходов производства. Таким образом, использование эколого-медицинского подхода помогло определить специфичность влияния техногенного загрязнения окружающей среды на здоровье населения.

Дополнительной информацией к выявленным закономерностям проявления эпидемиологических маркеров неблагополучия среды обитания, прослеженным на примере сравнения двух округов может служить моделирование геохимических данных по почвенным аномалиям, позволяющее прогнозировать риск развития онкозаболеваний среди жителей Владикавказа по уточненной схеме распределения элементов-канцерогенов в атмосфере. Для проживающих в районе промзон экологический риск (только от вдыхания мышьяка и кадмия) может выразиться в 127 случаях дополнительной смерти от рака, на остальной территории города предположительно составит 20 случаев дополнительной смерти (популяции 10 тыс. человек).

Рассчитанные экологические риски для жителей Владикавказа от вдыхания таких канцерогенных элементов, как кадмий и мышьяк, указывают на весьма высокий уровень возможных случаев онкозаболеваний, вызванных техногенными причинами. По разным причинам не рассчитывались риски по другим металлам, также обладающим канцерогенным эффектом, что, безусловно, увеличило бы число ожидаемых онкологических потерь.

Таким образом, можно констатировать, что проведенные исследования во Владикавказе, выполненные с двух позиций — эколого-геохимической оценки окружающей среды и эколого-медицинского подхода к изучению нарушений здоровья, вызванных техногенными причинами, позволяют считать территорию города зоной высокого экологического риска. Анализ медико-демографической ситуации и динамики заболеваемости, а также выполненные расчеты прогноза онкозаболеваний для жителей Владикавказа, подтверждают этот вывод.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Менчинская, Ольга Всеволодовна, Москва

1. Авцын А.П., Жаворонков А. А., Риш М.А., Строчкова JI.C. Микроэлементозы человека. М.: 1991

2. Агаджанов Н.А., Кулаков В.И., Зангиева Т.Д., Атаниязова О.А. Экологические факторы и репродуктивная функция. // Экология человека. М.: 1994, №1, с.94-106.

3. Баландович Б.А. Экологические вопросы в иностранной медико-технической литературе. // Материалы Второй Всероссийской учебно-методической и научно-практической конференции. Барнаул:1992, с.213-215.

4. Барышников И.И. Критерии оценки здоровья населения и качества среды обитания. // Токсикологические вести. М.: 1996, №4, с. 10-15.

5. Белов С.В., Ильницкая А.В., Козьянов А.Ф. и др. Безопасность жизнедеятельности. М.: 2001.

6. Беременность и токсиканты. // Наука. Новосибирск: 1986, с. 157.

7. Большаков A.M., Крутько В.Н., Пуцилло Е.В. Оценка и управление рисками влияния окружающей среды на здоровье населения. М.: 1999.

8. Бочков Н.П., Жученко Е.А., Кирилова Е.А. Мониторинг врожденных пороков развития // Российские вести перинатологии и педиатрии. М.:1996, №2, с.21-25.

9. Буренков Э.К, Гинзбург JI.H., Менчинская О.В. Геохимическая оценка качества среды обитания. // «Москва. Геология и город». М.:1997, с.336-347.

10. Буренков Э.К., Гинзбург Л.Н., Зангиева Т.Д. Экология крупных городов: проблемы и решения. / Прикладная геохимия. Выпуск 2. Экологическая геохимия. М., ИМГРЭ, 2001, с.339-353.

11. Буштуева К.А., Случанко И.С. Методы и критерии оценки состояния здоровья населения в связи с загрязнением окружающей среды. М.: 1979.

12. Величковский Б.Т. Экологическая патология. // Здравоохранение РФ. М.: 1994, 2, с.6-9.

13. Вельтищев Ю.Е. Экопатология детского возраста // Педиатрия. 1995, №4.

14. Виноградова Е.Г. Показатели репродуктивной системы женщины в оценке экологической ситуации в регионе./ Автореферат дис. канд. мед. наук. СПб.: 1995.

15. Геохимические исследования городских агломераций. М.: 1998.

16. Горжевский Д.И., Ручкин Г.В., Клименко Н.Г. Свинец и цинк. // Минеральное сырье. М.: 1997.

17. Голиков С.Н., Саноцкий И.В., Трунов JI.A. Общие механизмы токсического действия. JL: 1986.

18. Головин А.А., Морозова И.А., Гуляева Н.Г., Трефилова Н.Я. Оценка ущерба окружающей среде от загрязнения токсичными металлами. М.:2000.

19. Государственный Доклад "О состоянии окружающей природной среды и деятельности Министерства охраны окружающей среды и природных ресурсов Республики Северная Осетия Алания в 1994 году», Владикавказ: 1995.

20. Государственный доклад "О состоянии окружающей среды и деятельности Министерства охраны окружающей среды Республики Северная Осетия Алания в 1999 году", Владикавказ: 2000.

21. Додина Л.Г. Некоторые аспекты влияния антропогенных загрязнений окружающей среды на здоровье населения (обзор). // Гигиена и санитария. 1998, №3, с.48-52.

22. Егоров Ю.Л., Кириллов В.Ф. Экологическая значимость и гигиеническая регламентация свинца и кадмия в различных сферах (обзор). // Мед. труда и пром. экол. 1996, №10, с. 18-24.

23. Изучение показателей здоровья населения в связи с загрязнением окружающей среды. (Методические рекомендации) Киев: 1985.

24. Иванов В.В., Видякин Н.С., Юшко-Захарова О.Е. Кадмий. // Минеральное сырье. М/.1997.

25. Иванов В.В., Видякин Н.С. Таллий. // Минеральное сырье. М.: 1998.

26. Иванов В.В. Вольфрам. // Экологическая геохимия элементов. М.: 1997, книга 5, с. 181.

27. Иванов В.В. Серебро. // Экологическая геохимия элементов. М.: 1997, книга 5, с.369.

28. Иванов В.В. Кадмий. // Экологическая геохимия элементов. М.: 1997, книга 5, с.457.

29. Иванов В.В. Молибден. // Экологическая геохимия элементов. М.: 1997, книга 5, с. 143.

30. Инструкция по геохимическим методам поисков рудных месторождений. М.: 1983.

31. Кирющенков А.П. Влияние вредных факторов на плод. М.: 1978.

32. Ковалевский A.JI. // Биохимия растений. Новосибирск: 1991.

33. Концепция многоцелевого геохимического картирования территории СССР масштабов 1:1000000 1:200000 - 1:50000 / А.А. Головин, И.А. Морозова, Г.М. Беляев, Э.А. Ланда, Б.И. Бурда. М.: ИМГРЭ, 1991.

34. Коммунальная гигиена. М.: 1986.

35. Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия. Министерство Охраны окружающей среды и природных ресурсов. М., 1992.

36. Критерии оценки риска здоровья населения приоритетных химических веществ, загрязняющих окружающую среду: Методические рекомендации. М.: НИИ ЭЧ ОС им. А.Н. Сысина РАМН, ММА им. И.М. Сеченова, Центр Госсанэпиднадзора в г. Москве, 2000, 53 с.

37. Крохмаль Г.Ю. Особенности репродуктивной системы женщин, контактирующих с неблагоприятными химическими факторами и пути профилактики ее нарушений. // Пути развития современной гинекологии. М.:1995, с.23.

38. Кутепов Е.Н. Методические основы оценки состояния здоровья населения при воздействии факторов окружающей среды. Автореферат дис. докт. мед. наук М.: 1995.

39. Локалов В.Т. Молибден //Минеральное сырье. М.: 1997.

40. Медико-экологическая реабилитация и профилактика экопатологии детей (Методические рекомендации, часть 1-я). Москва — Пермь: 1994.

41. Менчинская О.В., Зангиева Т.Д., Гинзбург Л.Н., Кайтуков М.З., Цаллагова Л.В. Экология Владикавказа: проблемы и решения. Доклад 5-ой Межд. Конф. «Проблемы управления качеством окружающей среды», М.:2000, с.70-76.

42. Менчинская О.В., Гинзбург Л.Н., Зангиева Т.Д. Оценка качества среды обитания. / Материалы международной конференции «Экологическаягеология и рациональное недрапользование», Санкт-Петербург, 2000, с.373-374.

43. Менчинская О.В., Шатагин Н.Н., Зангиева Т.Д., Катуков М.З. Математическое моделирование оценки экологического риска по геохимическим данным. Н Прикладная геохимия, вып. 5, М.: 2004.

44. Методические рекомендации по определению степени загрязнения городских почв и грунтов и проведению инвентаризации территорий, требующих рекультивации. М.: 2004.

45. Миронычева Н.К., Буренков Э.К., Зангиева Т.Д., Фролова О.Г. Комплексные гигиенические исследования в районах интенсивного освоения. / Материалы доклада Всесоюзной конференции Медицинские аспекты охраны окружающей среды. Новокузнецк: 1991, с.53-54.

46. Михайлуц А.П., Зайцев В.И., Иванов С.В., Зубицкий Б.Д. Эколого-гигиенические проблемы городов с развитой химической промышленностью. Новосибирск, Кемерово: 1997.

47. Мищенко В.П. Токсичные металлы и беременность. // Рос.вестн. перинатологии. 1977, т.48, №6, с.59.

48. Можаева Т.Е. Вопросы изучения мутагенного действия факторов окружающей среды (Обзор). //Гигиена и санитария. 1996, №5, с.38.

49. Можаев Е.А., Печенникова Е.В. Некоторые вопросы изучения загрязнения атмосферного воздуха за рубежом (обзор). // Гигиена и санитария. 1994, №3, с.9-12.

50. Морозов В.И., Малинин Р.Г., Шевчук А.В. Экономико-геохимическая оценка размеров платы за загрязнение природной среды. // Разведка и охрана недр. 1995, №9, с.20.

51. Морозова JI.H., Воскун С.Е., Базеров М.А., Свечина Н.Н. Состояние здоровья населения, проживающего в экологически неблагоприятных городских районах. // Гигиена и санитария. 1998, №1, с.34.

52. Мудрый И.В. Тяжелые металлы в системе почва растения - человек (обзор). // Гигиена и санитария. 1997, №1, с. 14-17.

53. Нагорный С.В. Методика определения экологически обусловленного реального риска здоровью людей. // Мед. труда и пром. эколог. 1998, №5, с. 13.

54. Нечаев В.В., Гришанова Г.Н. Значение и место эпидемиологической диагностики в медико-экологических исследованиях. // Экология человека, 1994,1, с.50-57.

55. Новиков Ю.В. Экология, окружающая сфера и человек. М.: 2000.

56. Новиков С.М., Румянцев Г.И., Жолдакова З.И., Шашина Е.А., Пономарева О.В. Проблема оценки канцерогенного риска воздействияхимических загрязнений окружающей среды. // Гигиена и санитария. 1998, 1, с.29-33.

57. Овчаров В.К. Методические основы выявления региональной патологии у детей. // Педиатрия. 1995, №4, с.52-54.

58. Основы общей геохимии. М.:1968.

59. Окружающая среда. / Энциклопедический словарь-справочник. М.:1993.

60. Оценка риска для здоровья. Критерии оценки риска для здоровья населения приоритетных химических веществ, загрязняющих ОС. Методические рекомендации. Центр Госсанэпидемнадзора в г. Москва, М.,: 2001

61. Рагозин A.JI. Общие положения оценки и управления природным риском. / Геоэкология. 1999, №5, с.417-429.

62. Ревазова А.А. Изменение показателей младенческой смертности в условиях свинцового производства и возможность использования их в мониторинге здоровья детей. // Экологические проблемы горных территорий. Владикавказ: 1992, с.298.

63. Ревич Б.А. Загрязнение окружающей среды и здоровье населения. Учебное пособие. М.: 2001.

64. Ревич Б.А. Свинец и здоровье детей. М.: 1998.

65. Ревич Б.А., Сает Ю.Е. // Урбоэкология. М.: 1990, с. 186-197.

66. Рихванов Л.П., Нарзулаев С.Б., Язиков Е.В., Капилевич Л.В. и др. Геохимия почв и здоровье детей Томска. Томск: 1993.

67. Серов В.Н., Сивочалова О.В., Кожин А.А. Методологические аспекты исследований влияния экологических факторов на репродуктивную системы женщин (обзор). // Акушерство и гинекология. 1990, №3, с.6-9.

68. Соловов А.П., Архипов А.Я., Бугров В.А. и др. Справочник по геохимическим поискам полезных ископаемых. М.:1990.

69. Справочник по проф. патологии. Ленинград: 1981.

70. Требования к методам исследования при изучении экологических вопросов конкретных территорий // Методические рекомендации. Челябинск: 1994.

71. Уралыпин А.Г. Исследование состояния заболеваемости населения в городах с предприятиями металлургии в Челябинской области. // Гигиена и санитария. 1994, №3, с.6-9.

72. Федорчук В.П. Мышьяк. // Минеральное сырье. М.: 1999.

73. Филатов Б.Н. Гигиенические проблемы химических очагов заболеваний. Волгоград: 1995.

74. Цаллагова Л.В. Репродуктивное здоровье женщин, занятых в промышленном производстве. Диссертация на соискание ученой степени доктора мед.наук. М.: 1999.

75. Чернов Б.С., Белов С.В., Бронницкая Е.С., Бурмистров А.А. Вольфрам //Минеральное сырье. М.: 1998.

76. Шатагин Н.Н., Менчинская О.В., Зангиева Т.Д., Кайтуков М.З. Оценка рисков влияния окружающей среды на здоровье населения по техногеннымгеохимическим аномалиям в почвах (на примере Владикавказа). // Разведка и охрана недр, М.:2004, №3.

77. Эмсли Дж. Элементы: пер. с англ. М.: Мир, 1993.

78. Эколого-геохимические исследования в районах интенсивного техногенного воздействия. М.:1990.

79. Экопатология детского возраста. // Сборник лекций и статей. М.: 1995.

80. Янин Е.П. Фтор в питьевых водах города Саранска и его гигиеническое значение. М.:1996.1. Фондовая литература

81. Кучиев А.А. Отчет по теме «Комплексная геолого-экономическая оценка балансовых запасов категории Bj, Ci, С2 и прогнозных ресурсов категории Pi Згидского, Садонского и Архонского месторождений (Садонский СЦК) за 1998-2000 гг.». Росгеолфонд, М.: 2001.

82. Кайтуков М.З., Трощак С.А. и др. Отчет о результатах работ по теме «Экономико-геохимическая оценка техногенного загрязнения природной среды г. Владиавказа». Владикавказ, 1996, с. 103.

83. Скалет А.М., Трощак JI.A., Трощак С.А. и др. Отчет по теме: «Состояние загрязнения экологической среды на территории г.Владикавказа тяжелыми металлами»., Владикавказ, 1992.

84. Скалет A.M., Кулаев И.Г. Отчет по научно-исследовательской работе «Изучение воздействия промышленных отходов отвального поля заводов «Электроцинк» и «Победит» на элементы гидролитосферы». Владикавказ, Госкомнедра РСО Алания, 1995.

85. Трощак JI.A. «Отчет о результатах инвентаризации неорганизованных свалок твердых хозбытовых, промышленных и строительных отходов на территории г. Владикавказа и ряда предприятий города», Владикавказ, Минприроды РСО Алания, 1994.1. Зарубежная литература

86. Guidelines for carcinogen risk assessment/ Risk assessment forum, US EPA, Washington, DC. TPA/630/R-00/004/FR 51 (185):33992-34003/1986

Информация о работе

Менчинская, Ольга Всеволодовна
кандидата геолого-минералогических наук
Москва, 2004
ВАК 25.00.36

Диссертация

Эколого-геохимические аспекты техногенного загрязнения металлургических центров - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы