Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ЭКОЛОГИЯ ЮГА СРЕДНЕЙ СИБИРИ

ВАК РФ 04.00.03, Биогеохимия

Автореферат диссертации по теме "ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ЭКОЛОГИЯ ЮГА СРЕДНЕЙ СИБИРИ"

tt ~zvm

московский ордал шят, срдаял октябрьской ршшш и фдша

трудового красного знамени государствшшй университет шмваи,В.ШШШ

На права* рукописи

покаяжш №ий григорьевич

УДК 650.7

' . *

гвокпичвская екошпи юга срвдней сибири * ' Опвцмлыкють 04.00.03 - бшогяошия

А в*ор*ф«р«т

даоо*ртацяя на ооиоюим yuRot отвлвни доктора баояогачвоки ваук

Mo о к в а 1968

Робота выполнена в Институте географии Ордена Ленина 00 АН СССР

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

проф. В.Д.Васильевская ■ доктор геолого-шшералагнчвокик наук заев .деятель науки ЕАССР проф. 0.В.Макеев

доктор медицинских наук .

. проф. А.М.Хаклмова

Ведущее учреждение: Ордена Ленива Институт геохимии в аналитической химия им. В.И .Вернадского .

Защита состоится _* 19В8 г. в ^5Гчасов*в аудитории

М-2 на ваоедаяяя специализированного совета Д 053.05.67 при Ш7 им. М.В.Ломоносова; 119839 Москва, Децгоры/ ШУ, факультет .. Почвоведения, Учений Совет. .- '

С диссертацией могло ознакомиться в библиотеке факультета Почвоведения МГГ

Автореферат разослан _" • тоня ту

Ученый секретарь специализированного Совета

Г.И.Агапнина

/ Биогео химия как наука, научающая роль организмов в миграции, концентрировании я рассеивании химических элементов в биосфера, неуке о формировании и развитии геохимической среды и во влиянии не s во ясцнс организмов, иеиенявщем их геохимическую природу.сфор-иушровэиа в начале столетия В.И.Вернадским,

Дальне вое а развитие эта отрасль енэний получила в работах Л.П.Виноградова, который введено понятие о'Сиогэошиаческих провинциях и их роли в эволюционной развитии кивого вещества: "Области век ли, в щредеках которых у оргаиивиов набледаетоя биологическая реакция на определенные уровень со держания химических элементов во ввепной среде" ^Виноградов, 1939) 10.3). Современное учение об изменчивости биогеохнмическихиронесоов сивтеаз в активности ферментов, гормонов, витаминов и многих других фивнопо-гическ (г необходимых соединенийв живых организмах под влиянием геохимических условий внеаней среды наложено в равных работах В.В.Ковальсногов ар1У?их' исследователей.*

Актуальность работы. До настоящего воеманя региональный принцип изучения химического состава всех основных звеньев.трофической цепи, как основы баогеохнмического районирования и выяснения роли отдельных элементов в причинно-оледетвенной обусловленности эндемических и ряда неннфекпионных болезней, не получил дальнейшего ра&вйтия. Хотя зависимость отдельных эндемических заболевания от концентрации химических внемеитов в отдеаь-нмх звеньях„биогеохимической лицевой иепн находит свое подтвер-' кдение, многие вопросы остаются открытыми и, прежде всего, несколько баогеохимический соотвв-объектов биосферы отражается на частоте и тяжести неинфекпионных заболеваний людей.

Только путем глубокого всестороннего научения биогеохимической ситуации н ряда болев ней 43инфекционной природы (.эндемических, оо магических; можно реветь важнейшие вопросы современности,

такие itsK охране окружающей среды ^почв, вод, воздуха^, прещгп-. рекдзние кеннфекииониых заболеваний и охрана здоровья населения, многочисленные проблемы жизни,быта,питания советского человека.

Проблема, ,иелд, и задачи...За последние два. десятилетия на высших партийных съездах КПСС, в решэниях Верховного Совета и правительства СССР неоднократно ставились вопросы по ревенав ва* нейших сопианьно-политичесних проблей, каоавцихоп разных сторон жизни, здоровья советских людей, охраны округа юцай среды, продовольственной дрограииы. Одна из научных диооиялии, затрагивающая все sei) стороны ^в той или иной иере>.яри правильной постановке и решении »дач - это йиогеохмшш, а в бовее широкой пошшании -геохимическая экология.

Существование эндемических в шогнх дрггих неинфекоконных болезней во иного» обув ловя в но природными геохимическими, а яуч-ша сказать, би о гесхимический» факторами, Поанэние региона явных, зональных особенностей во гни «нов е ни я, развития,течения этих болезней - одна из важнейших проблем современности, поскольку об-siee число этих больных достигает почти ! ыиааизрда человек на 8емле,.Наобходам коиндексный, многоплановый подход к.опенке геохимической среды, биогеохимической ситуации, использование, современных возможностей ЭВМ, создание ионе- и попнэлмментных карт, критерии опенки обеспеченности почв, загрязнения и т.д.

Целью таких исследований является проведение би о reo хиии час-лого районирования, основанного на ко ып леке (¡oft, многоплановая ' этой оценке биогеохимической ситуации и ноэогеографии. Районирование открывает возможности в выяснении н понимании роли как отдельных элементов, так и групп эле центов и их комплексного действия, участия в этиологии, патогенезе заболеваний, вызванных как естественными аномалиями, так и антропо-техногенныы загряв-нениеы окружающей среды, отсутствие фактических материалов на

большей части территории Страны, часто ыаный охват объектов био-оферы, единичное число изученных элементов не аоввокяпе понять сушгооть проблемы и характер географического распространения многих веннфекииоиных болезней у людей и ливотвых. ,

В соответствии с существующей проблемой и сформулированной ведь»-перед диссертантом стояли следующие основные ээдзчи: I) меучить, понять особенности распросгрэнекиябо выпой группы биогенных микроэлементов во всех ввеньях био геохимической из пи, провести районирование, основываясь на принципах сравнительной оценки отношений и величин содервания элементов в главнейших звеньях трофической иепи{ 2) покаветь, что ваидшафтно-геохииичео-кае исследования.геосистем расширяет, углубляют представления о биогеохимических процессах в биосфере (в естественных, но особенно, в антропо-твхногенных ландшафтах); 3) выявить основные особенности характера эндемической патологии (аоба), обусловлен- 1 . ныа на только сложностью бкогеохимическоЯ обстановки территорий (провинций), но адаптационными вогможвостяш местной попупяння людей; 4). выявить особенности некоторых на инфекционных ваболеиа-ней (атеросклероз, артериальная гипертония, сахарный диабет), при о ух территориям с эндемический зобом; 5) показать особен-нести отношений химических элементов в главнейших звеньях Сио-геохимической яивдвой иеяа и ввечеиве этого фактора в характере андемаческрй (неинфекционной; вэЗо ловаеноог и; 6) выявить факторы риска возможного нарушения говеостаза, предпосылки возникновения нейнфекипонних болезней людей.

Основные моменты новизна работы.

I. Ко ип леи оный много плановый подход при исследовании био-гаохимичесхой обстановки аначнтельного района Сибири, включавшем в себя изучение большой группы биогеохимических элементов (I, ип, Со, И1, Си, Сг, и а V, К> и.другие) ло всех основных

звеньях трофической цепи. Не оонове большого фактического материала и возможностей ЭВЙ преллокэн критерии оценка обеспеченности почв химический» элементами и составкенсериалионакарт содержа в и я отдельных химических элементов в почвах мсследуемой территории и ряд по лиэ да мент них карг обеспеченности почв.

2. Впервые в практике научных исследований изучены одновре пенно все типы природных вод - реки, озера, по да в иные воды ко-лодиев, сквэ\ин, зимние и яетнае атмосферные осадки территории в динамике на значительную группу биогенных элецентов (ингредиентов) - I, Ып, 5о4, 310^ и другие. Это поввояяет оценить са нихарно-гигиенические и экодогичеокив показатели этих год, кото рыв основываютоя на предложенных критериях обеспеченности вод одни» элементом нхн группой эцементов. Преклонены принципы бно-геохимической оценки пригодности питьевых водсучетои химических свойог» и биологической роли каждого элемента. На примере одной провинции (Назоровсной) проведено такое районирование.

3. Впервые в практике исследований атмосферных осадков ео-. теотванных и антропо-техногенных территорий проведано иссяедсва

низ указанного сочетания элементов (ингредиентов) вд 130 пиощад как. Предложены критерии степени загрязнения опасного покрова« установлены индикаторы загрязнения: I, сумма ионов, о преда лены локальные, региональные фоны. Испошьэуя воэиоккостя. ЭВМ,со ставлена серия монотеыатичеснихкарт распространения элементов в снеквои покрове (НаэаровСкэя.провинция;, .

ф., На основа полученных региональных особенностей содержания больней группы жизненно необходимых микроэлементов в'основ-ных видах пищевых продуктах наименовании) а йатериапов

анкетирования питания на сопения в равных населенны*'пунктах,раз аого национального соотэве населения впертые рассчитан средний элементный суточный Сала но для 2-х национальных групп местного

населения.

^ На региональной уровне выявлен характер эндемического -аоба и ряда широко рз о прост раненных ив инфекции иных бодевней ло-дей (сахарный диабет,' уролитназ, ниеинчесная болезнь сердна.ате-рссклероз, гипертония).. Получены новые и подтверждены иаин предыдущие иатвриэва о разаичкой восприимчивоети людей разных национальностей« эндемиям (зоб, кариес) в одной и той ке биогеохи-иичеекои ситуации.

6. В экс пери пейте устаковяено, в натуре подтверкдено, что привнос техногенных веществ (дэке одвокоипонентодх) в систему почва-растения оуцествеяно изменяет соотношение элементов (енн-хэвие одних - иода, кобэяна, повышение других - мзрганш, свин-пз), Впоследствии это негативно.отражается на здоровье человека, так кан основным фэкторои, обусновливбвщи» различное течение ан-Ииии зоба, является несбалансированность 1/ип/Со/рь,

7. В основу выдела им а биогеохпшчеоких провинций валокен принцип сравнительное о цен ки . со де р жа ни й и отношений определенной грушшхиммческих элементов в денежных звеньях биогеохикаче-ской пищевой иепи. .

Практическое значение работы определяется вовмокносгями.ко-торые открываются в результата.получения данных то содержаниям большой группы хииических элеыентов во всех основных объектах (почвах« водах, растительности, пищевых продукте к) данной территории в и экстраполяции их в какой-то мере на другие районы Сибири.

I, Данные по содерхзннны микроэлементов в почвах, представленные^ виде монскарты, да «я возможность сельскохозяйственный органам существенно корректировать содержание каждого из элементов в почвах в целях повышения урожайности культур в улучшения состава шгцевых продуктов. В будущем эти материалы могут ову-

кить основой мониторинга nanoго субрегиона,

2. Цатериапы о хииичеокои состевевсех. оановаыхтипов вод-рек, подземных водоисточников - позволяют;«едино-санитарной сяу-кбе оценить балансовые поступления о питьевой водой элементов в организма людей, что дает возиокнооть скорректировать нормальное водоскзОкение, изменив источника водопольвовакия. Дан гадро-хииический паспорт ряда рок,.не имевших его, и ват ем попавши* в so ну вата плени я р.Книсей у Сэяно-Щуиенекой ГЭС.

3. Содержание ыияроэлемантов в пищевых продуктах сяукиг основой региональной оценки их количеств и бэ пенсов о го поступления, дает во'змокность корректировки в нужной.направлении в цепях предупреждения эндемической и другой вабояевэвмооти, ваэааа-емой алиментарными факторами.

4. Материалы по нозоreoграфии могут Сыть иоподьзоааны медицинское снухбой в организации профилактики и лечения дайной еа~ болеваеиостн.

5..Выявленные внутрипопупяииошше раапвчвя устойчивости видай по отношении я воСу в одних и тех ке геохимических условиях должны учитываться медико-биологической слукбой при разработке профилактических и лечебных мероприятий.

6. Данные по характеру загрязнения промышленными выброса ни ^ГРЗС j и иартоыагерпалы по о пуна т основанием для Советских и природоохранных органов' для пале направленного принятия мер, связанных о охраной окружающей среды и здоровья дюдеЩ серия карт вкл»>-чена в а г пае "Экояогия КАТЭКэ", аглао ПриСаЯкэлья).

Таким обрээои, поставленная цепь и решаемые задачи и не юг как научную значимость, так и практическое применение, т.к. полученные данные будут нспокьаовены региональными мед и и инокини и сельскохозяйственными организациям.

Наши нее леве пени я находится в русле всех новых решений Пар-

тнии Советского государстве по охране окрумюдай среды, мера и борьбы ва здоровье человека.

' На защиту выносятся еле дующие вопросы: .1. Сущность Оно reo химической опенки территории - принципы, иетодология Оиогеохимического районирования (па,примере юга Средней Сибири и других районов Восточной Сибири),

2. Биогеохнмичеекое районирование как основа познания причинно-следственных связей этиологии, патогенеза эндемичеокой^не-инфекшонной/ патологии о содерканиеи химических алеиентов в объектах биосферы.

3. Обусловленность эндемической, многих других нвинфекииои-ных во яе ввей ос о Cea ноет я ми биогео химической обстановки; их зависимость не так от отдеяьного элемента, игравшего в еду пул (опре-давя иную) роль в провесов*обмен» вецемв, как os комплекса химических алеиентов среди к соотношений элементов.

Лпробрция работы. Результаты дао с epí анионной работы докладывались наВоесовэних, реопубликакоках, региональных конференциях, совещаниях, уколах-семинарах.. Наиболее вашими вэ послед-кие ГОДЫ нукно считать УП (1975), II (1980) И X (1986) Всеооюз-ше совещания по применении микроэлементов в сельской хозяйстве имедишне; Научные чтев¡m по бвогеохвинн, посвященные памяти В.П.Вернадского в Институте геохиши и аналитической химии в г.Москве (1980, 1981 м 1982 гг.); У (1981) и Я (1935) Всесоиа-ное Лимнологическое совещание в п.Листвянкв-вэ-ЕаИкаде, доклад на Республиканской конференции по научный основам мелиорации ее мель при создании ТШС в Сибири з 1980 г. в г.Дбэкане; У1ДП Все союзное совещание по меди пи некой географии в 1983, I9S7 гг. в г;Яенингрзде; первое Всесоюзное совещание ш reoхиниа техногеае за в 1985 г. в г.Иркутске; доклады на шнолв-оеиинэре "йвподьэо-вавие геохимических методов при изучении загрязнений окружающей

с ради" в 19 83 г. в г. Москве; сообщение на совещании МЛ Б в 1985г. в г.Носкве и на Si Международной'конференции по медицинской географии в 1986 г. в г.Варна (hPEí и другие.

Исходный натеряад. для написания работы весь материал получен автором в процессе маршрутных поездок и сбора проб всех научаемых объектов (компонентов) биосферы;» стационарных работ о 1970 по 19&г гг. в составе отряда комплексных экспедиций Института географии СО АН СССР в раинах плановых тем! "Эксперимента ль ное изучение природных режимов, их роль в развитии географической среды в связи с ее преобразованием в практических целях"» 1971-1975; "Экспериментавыше основы прогнозирования динамики природной среды и ее оптимизации*; 1976-1980; "Формирование населения и условия его жизки в овяаи о созданием новых ТПК в Сибири", 1980-1985 гг.

По теме работы опубликована I монография, 27 статей в центральной печати, всего 62 печатный работы обьемомболее 27 п.л,

'¿втор явился исполнителем раздела "Ен о reo химическая обстановка и эндемическая (неинфекционная) заболеваемость людей". Весь основной материал, касающийся обора проб почв, вод, пищевых продуктов, онежиого покрове,их химический анализ, статистическая и математическая обработка, составление табличного,рисуночного материала н г,Д. проведены автором. Обследование местного населения на зоб проведено о двумя специально подготовленными врачами по составленной программе. Данные заболеваемости зобом, мочекаменной болезнью и сердечно-сосудистыми заболеваниями, сахарным диабетом, а также материалы по анкетированию питания населения собраны автором.при участии сотрудника Института географии СО AU СССР В.Я.Сергеевой'в 1983-1985 гг.-

Спектральный анализ почв, пищевых продуктов и сознание moho- к полиэлекентных карт о применением .ЭВМ выполнены на базе

Института геохимиии и. П. Виноградова 00 АН СССР а БИТУ.'

Автор признатеяев ряду специалистов Института Геохимии и И нот и тута-Географии СО ЛН СССР за оказанную помощь.

Основные аспекты биогеохимического районирования

Главны» итогом изучения химического соотава биосферы в связи с распространением эндемической (неикфекпионной) патологии до л «но быть дногеохимическое районированиетеррямрии, которое основываетоя на определенных методологических принципах. Главнейшими ив них являются использование знания биогеохимической ситуации » раакцисг живых организмов. ' ,

Я считав»; что биогеохимия, как дисциплина, должна применять медуницу».»«одологио.. '■'...

I. Использовать для нукд биогеохимической оценки ситуаиин вое имеющие о я картографические, научно-литературные материалы, вн л мающие физико-географическую характеристику территории I климат, геологию, почвы, растительность, гидрология, использование аеыель и т.д.) и данные о населении Iнациональный, воэраотио-половой состав и т.д.),

П. Во-первых, получать при иооледовании территории конкретные материалы по биогесхимичаокой обстановке:

а) содержание определенной группы химических элементов (ингредиентов) в объектах -биосферы;

^ б) химический состав всех основных звеньев биогеохимичаокой лицевой сени (почвы, воды, растительные и животные лицевые продукты, рационы;;

в) когда исследуется антропо-техногенная территория, существует необходимость бовее детально изучить химический состав природных вод, особенно зимних атнооферных осадков.

Во-вторых, медико-биологические ^или ветеринарные) иоолздо-

tauuft должны включать»

а) изучение наинфекционной (эндемической, соматической) за йолевавмооти путем обследования местного населения! .

б) сбор медико-статистических материалов местных больниц, поликлиник по данной патологии и сопутствующим заболеваниям;

в) получение данных о физиолого-биохимических параметрах -больных И здоровых людей данной местности.

Во всех случаях следует учитывать настолько пол, ■■ во ара от ■ национальность, но тан же и время проживания в данном регионе*

И, в-третьих, проводить равного рода геохимические исследования, прямо не относящиеся к биогеохимической оценке территории, но позволяющие глубже понят* процессы транс формации злемен тов в естественных и антропо-техногенных ландшафтах изучаемой территории, е также собирать материалы о демографии и состоянии местного наоелевия, "...

Проведенное ранее Оиогеохимическое рвйонироваиие'террито-рии СССР (Ковальский, 1964, 1974 и др.) не подтверждается полученными фактическими данными. Поэтому в основе такого районирования всегда должны находиться конкретные данные,- и чеы шире круг алиментов, тем оно обьентивней.

Не подтверждаемое конкретными материалами районирование не позволяет понять особенности геохиыод н новогаогрзфии региона, а тем более оцени!ь роль и значение каждого элемента и их совокупности в возникновении и развитии эндемической (неинфекцаон-ней) заболеваемости.

. . РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ .

ОЦЕНКА БИОГЕОХИМИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ СГА СРЕДНЕЙ СИБИРИ

; . Краткая приро дно-географическая характеристика и изучен-' нссть проблемы на исследуемой территории

Территория исследований на юге Средней Сибири вклотеет и себя Юхио-Иину ои вену ю, He sapo векую ti ряд других межгорных котловин и преагорно-горное их обрамление - Западные Саяны, иго-восточные склони Куанеикого Дла-Тау, Аргикский и Ссягонский хребты. Исоледована территория ппоаадьс около ХОО ООО кыг, где имеется горная тайга, светлая подтэйгз, лзеоотепь, степь, что, обусловлено н рельефом,-и различием в природно-кяимагических условиях региона* Это определило"широкое типологическое разнообразие почв разного механического состава», содержания гумуса, растительности - ос тундровой до ковывьао-востреиовых. степей.

. Благоприятные природные условия юга Средней Сибири,наличие значительных площадей для ведения сельского хозяйства и разветв ленной речной сети о нрупнейшей'рекой - Енисеем и ее притоками ЧРр.Лбипзн,. Оя, Чулым и др.) привлекли в ату'местность-в свое ■ время больное, число переселенцев из резных, районов России, как в средине прошлого столетия; так и в последние десятилетия' в ' ' связи й рвавитйем-угиедобываовдй, перерабатыватоей промышленное ти, строительство» ГЭС, ГРЭС в т.д.

ВсеэтиоооСенноотиданяого региона Сибири подробно отраже кы Y литературе (Ревердатто, 1926, 1947 í Гавлина, 1954 { Ко лито, 1954; Градобоев;;1954; Щербакова, 19SI; Зоденитайн, 1963; Кэрнэ ухов, 1965; Геосистем« предгорий.Западных Саян, 1979; Природные ; режимы степей..., 1976 и многие другие).

■■ С другой- стороны, .хотя.еце в конце прошлого столетия было . известно о наличии ва этой территории очагов эндемического зобз

кариеса зубов, во данных о характере и географии вэбо лева иия нет. Надо также отметить почти полное отсутствие данных о содержании микроэлементов не только в трофической иепи, но даже в отдельных объектах (компонентах^ биосферы \?оковой и др-, 1961).

К тону же в последние годы модное развитие добывающей и перерабатывающей промышленности приводит не только к изменению в ней не го вида ландшафтов, но содержаний химических эле мантов в ' отдельных объектах (компонентах) биоаферы. '

Отсюда вытекает необходимость изучения особенностей биогеохимической обстановки не только ненарушенных районов территории, но и тех, которые подвергаются техногенному воздействию. И воп- -роо выяснения возникновения м развития патологии на территории / приобретает особую актуальность. .

' Геохимическая обстановка района исследований ^

Опенка б» о геохимической обстановки любой'территории в обя-вательном порядке долвна включать исследование'почв.на ту группу элементов, роль которых в этиологии,и патогенаве эядеыичес~-кой (неинфекционной) аабо лева о мости как иввестна, так и не окончательно ^уставов лена. . '

Результаты многочисленных исследований'.по содержаниям микроэлементов в.почвах.различных районов страны (Виноградов, 195?; Ковда и др., 1959; Зырин и др., 1963; Ковальский и др.', 1970, 1971; Ильин, 1973; Макеев, 1973; Мальгин, 1978; и др.) свидетельствуют о значительных колебаниях концентраций одного и того же элемента не только в различных; ландшафтах« тип^х почв раз- '.' них территорий, но и во дни* и тех «е-районах. При всем »том для каждого изэлементов (и их совокупности^ свойственны регио- ;' наиьные, провинциальные особенности уровней содержании, выяснение которых является важнейшей задачей исследователей.1 ■=::-'■.

Почвенный покров изучавши территории представлен более чем 30 типами; Наибольший-удельный вес имеют южные черно ее «¡^более 40^ всеВ площади;, серые и бурые лесные почвы (более лу гово-черно земные,, луговые * дерново-пойменные почвы (около 1%) разного механического состава от глинистых до песчаных с со дер-юниеы гумусл ог.1 до 7-8$, Основные пахотные земли приурочены к Черновемэы н серым лесныи почвеи, тогда как главные кормовые угодья - к серым и бурым лесным почва».;

Проведен анализ I» кп. Со, ръ, N1. си, ш, т1, v, и других элементов в более чем 250 ссредненных пробах почв,большинство из которых взято о пахотных горизонтов (.0-15-20 см), банные свидетельствуют о «ш роком диапазоне колебаний каждого из изученных элементов. По сравнению о данными по содержаниям отдельных аде центов на Западе и Востоке страны абсолютное большинство почв обеднены водом, хромой, медью» фосфором, но высоко и даже избыточно обеспечены цинком, свиниоы и подвижным марганпеы, при оптимальных и повышенных количествах валового иарганпа* Содержание иодав почвах степной части территории - наибольшее сравнительно с другими исследованными" районами Сибири. На-территории, примыкающей к Наваровсхой ГРЭС, выявлено определенное своеобразие содержания эвементовв почвах, во. иного» отличающееся ох других частей данной территории..

Данные о поведении микроэлементов в профиле разрезе типичных почв, а тем более;различных форм иода, маргенпе и других микроэлементов получены впервые.

' В качестве примера ^табл.1) приведены материалы, поведения ■ -иода, марганца, кобальта и др. элементов в одном из профилей ' рэ эре зати пич но йпо ч вы( с в ерху вниз) и растительности на ней, собранных-в ;'периоды активной вегетапии и конца' вегетевни. Для абсолютного большинства' исследуемых элементов почв (I, цп, со,

, Таблица I

/Содергание хикичевких эпзцентов в систеие почва-растения в различные сроки вэ таехасм

щишговз-трэвгекте (Левск, пп.40, йурая десвэя псагдоподзодистэя почва ва элювия;

Объект.

Глубявэ, си

51

■ . Хиивческие элементы, иг/кг почвы а воды растений

Со с« Но и РЬ

Зг Сг 2г эс - ве Ыпг

ЕОЧВЭ ;

. 2-19 ■ , 20-39 • 40-61 . • 62-80 ' / .^81-100

35 -.23

16

17

18 15

13

Ь2

2,4 й

4200 5600

С

102 ГОТ

а>

т

460

Ш

Ж

й

75

яг

1А 2.0

й

ъа

Й

86Й 630

Ш 5Т0

38

Ш ТО

17.7

3372

Х^о

№

0.57 377Х

й 0.27

итз?

0.85

ЕШ.

0.99

¡Ш;

0,36' 0772

0.20 072?.

Растения

Сссвэ (ХВОЯ)

ХС5Р (ХВОЯ) .

Береза*' («ас?) Бергза'

уг

93

'-36;

И

«

4.4

Л

н.о

Ы

1200 з,1 • :-

1000 ПГО

9,5 6,0

1600 ИГО

Я

69 37

5,1

и.о.

0,6 в.о.

и.о.

и.о.

т. ш

,6МЮ 71Ш

3200

1560

4

И О

о -' в <4

4..41

СН5 ■ 3,83 ■ 1,88 ;

Над чертой - 25.06.77,, под чертой'- 6,08.77; л в - валовой', п.- подвишшгн.о. - не обвэрукено; *) - первый срок, хх)второй еров. ..'. - V.." ■■'.'■.'■ " "

?ъ и других) характерно снижение содержания сверху вша. При этом ряды концентрации элементов в каждой из горизонтов в раа-: ные сроки в естественном ландшафте во многом идентичны.

Для растительности же каждому виду и органу реете юЩ присущи свои количества а л в ментов, обусловленные в ре иене и отбора проб,' Ряды концентрации алементов'выглядпт так.

■-.".- ■Для хвои1 сосны: I срок Be < So y Но '< РЬ < Со< Cr -f Cu <Zr <Ш <Т1 < Sr * Мп П срок . Be < Se < Pb'< МО* Со < Cr «Cu< Zv'<HÍ * Ti< Sr <-Mn

Для хвои кедра: . 1 срок ' Be < So < Со < МО < Ib < Cr < Ctt< HlTi < S* < Kn П Срок. Be < So - Ио < Ст * Со < Pb < Cu < Zr < N1 < Sr< Tí ' Mil

- При геохимической. оценке сравниваемых территорий необходимо 'знать и учитывать не то»ько типологические особенности почв я их геоморфологические'особенности, яо н орехи отбора проб,осо~ бенно дхя растительности; Это относится к территориям, не .затронутым техногенным загрязнением.

В литературе весьма маяо'данных о количественных изменениях, происходил^ год воздействием тех или вчых химических ве-деств на почвы. Наиид1ЭТ7 год) из поаигон-тра нсекте в Хакасской . степи на ,южных черноземах были проведены энспериментальные ас-'.следования поведения группа/микроэлементов - иода, марганца, кобальта,' меди» свинш, никелян других- в системе почва-растения ^карагач, полынь),при,воздействии на них сернистых, фтористых со едина кий,'''превышающих ПДК (Кочу роз h др., 1979 ¡ Никитина и др., ■ I97&., 1930; Кокатияов* 1981, 1984/. Результаты свидетельствуют, V.что через определенный промежуток;времени (I неделя)' содержание 'иэученных^эпеиентов гючв; сравнительно с контролем изменилось в /несколько раэ; например,.' снизилось количество иода,- «оСальте, увеличилось - марганца, свинка. Лод влиянием сернистых соедине-,

ний в растительности наблюдаются другие.отношения между элементами. Цели отношение содержания Mn/Ui/Co/Cu B листьях карагаче' на контрольной пловддкв: 16Ш/50/б/48, то на экспериментавьной уже; 530/32/34/28. В стеблях на контрольной плскэдне b7ü/4U/5/.. /32, экспериментальной - 420/IQ0/4Л,7 s мг/кг золы. Под действием фтористых соединений эти отношения имеют другой вид. Очевидно нарушение естественного микроэлемент но го фона как в почве так и растительности. . .

№ техногенных.территориях (таких, нэк Наэаровскап котлови нз) на почву tt-растения одновременно действуют химические веществе не оДнокомпонентного составе, как было в опыте, VСолее сложные. Поэтому предсказать изменение содержания элементов по орэвнению о естественными ландшафтами пока невозможно.'Исследования в натуре показали,- что здесь'происходит нарушение естественного фона. Существенно снижено среднее содержание иода, , ко- ; бальта, повышено и весьма значительно - содержание, иэрганца, , свиное, хрома. Каждый вид, орган растительности по своему, отвечает на таксе воздействие - в пшенице снижено содержание, кобель тэ, хрома, меди, но повышено мергакиэ,'свиннэ, хроме, циркония. В картофеле обнаруживаете:!.более ниакоё содержание кобальта,молибдена, меди, но повышенное ~ цинка, свинна. Сравнительная . оценка дикорастущей флоры дает также весьма существенные измене ния (Давыдова » др., 1965, 1987). •'.. . ;. .' '

На основении ииеющихоя ыатериалов ño co дерганию 1,Ш1,со, m, Mo, cu, - Zn и других элементов в почвах,' нслольауя лрограныу "СВЕШ" Института геохимии СЮ ЛН СССР, ЭВЛ составлены корты содержаний эвемевтов в почвах по предложенным' градашям.э также обеспеченности почв определенной группой эяёментов^^Нё.картах ' прослеживается различие содержаний элементов в разных Частях территории, которое с учетом особенностей природко-кянматичёс- :

них усповиИнестнооти позволяет в пределах исследуемой территории выделит* три основные геохимические провинции. Из тэбл.2 видно, что имевшиеся различия особенно показательны для отношений содержаний еле ментов (к со дер панн» иода, к клерку).

Лнаииз снежного покрова в Неверовской котловине показал образование ареала загрязнения эначитальной группой элементов и веществ. Анализ почв в пределах данного ареала выявил существенное отличие.в содержании.большой группы химических элементов, особенно иода, марганца/свинна. Химический анализ дикорастущей к культивируемой растительности подтверждает эти различия. Поэтому в пределах денной прозиниии нами выделена а нтро по -техно генная субпровннция Ша примерно 100 км2).

.Природные воды в биогеохимической оценке территории

Питьевая вода - составная часть пищевого раяионэ, необходимого человеку, и ее химический состав и количество элементов должны учитываться при расчете суточного баланса. Водному фактору отводится немаловажная роль в возникновении ряда болезней, в . том числе эндемических ¿зоб, кариес, мочекаменная болезнь}, а в.. последнее время и ряда'сердечно-сосудистых болезней человека. .

Природные воды - важнейший объект биосферы, четро реагирующий на равного рода антропогенное загрязнение окружающей среды, и могут: быть использованы для вьгаснения этого вопроса.

Таким образом, при комплексной Оногеохимической опенке территории обязательны'исследования всех типов природных вод, особенно питьевых и атмосферных осадков. Исходя иэ этого, были про-анзлиэировэныводы рок; озер, колодцев, скважин,- летние и зимние- атмосферные осадки на:значительную группу элементов и ингредиентов в пространстве ^иг Средней Сибири; и динамике (.суточной.

...,'■'. Таблица 2

Содерюние 1и«песних элементов а псчвзт сгэ Средней Сибири, иг/кг

Биогеохииач ескиз-'яров инпии Почвы

цента; i ■ П 1 ■ и ■ 0!а »ирэк

; ц»« отношение I иоду отношение и к парку ымг отношение к мои отношением кяэрку ЫшП отноше-чот ношение в ¡нве к иолу 'кпавку отношение к отношение к кларку отношение к инду

i.'" . 156-1834 .74-1704 383-570 ■ - - -

25-12» ■ 2-87 ■ - ■ - . . - ■ -

i 541-2642 Г 0,27 458-7214 " I 0,56' . 266-3268 . I ; 0,37 I 0,1? , I

мп< 32-480. 100 2,2.; 30-173 32 1.5 ' ■ - - 12

т 210-360 763 1,23 200-2050 1 206 0,67 100-6100 1013 1,97 ; 2461 - 2(55 , 170 ;

со 1,5-30 А 9,1 1,25 1,5-30 5,6 1,57 ; 2-40 5,7 1,05 9,3 0,82 2

■ Си ; 7,2-80 .21 1,44 10-100 . ц 1,9? •■ 10-60 15 1,41 32 1,44 . . 4\

2г. 30-200 1,49 30-150 .27 Г,52 ! .30-180 38 1,42 , 28 0,49 10

Но ■■ 0,1-5,0 1.5 1,05 ; 0,5-4,0 0,7 0,95 0,5-1,0 1,4 1,35 Ы 0,85. 0,4

Сг ■ ' 10-200 48: 0,33; ' 10-100 20 0,28' 10-250 46 0,43. £14 0,50 .4

РЬ 8-100' 18 2,47 . 8-80 6,8 1,89 ■ 4-120 12,7 2,36 ' , 39 3,41 " : г

и:; ■ 20-1001 28 0,93 10-100 13,5 0,94 . 10-170 . 20 0,94. "56 ■ 1,23 8

И:- ^00-8100 3261 ' 0,97; • 1500-8000 1326 • 0,80 ' 680-11200 3098 ■ 1.25 , 7890 1,51 920

v ;33-260. 64 0,88 10-200 28 0,69, '20-300 58 1,08 ' 133 1,17 40

2г> 60-450 •170 0,77 100-400 68-' 0,64 ■50-1500 176 1,09 472 -. 1,38 ■ 60

Ве 0,05-2,8' 0(96 0,16 0,1-0,3 : 0,2' 0,07 ' 1-9 2,3 0,72 \9. ■ 0,72 1,2

Т ' " 100-1200 321 0,55 1СО-6СО 118 0,41:: 200-1500 373 0,86 ые; 761 0,83 ' 160

¡¡кг/кг; I - иодвимвй; I«.- водорастворимый; I, Ип ЯДр. - ВЭЛ01

* - .по Л.Я.Винегрэгюву, 1962.

сезонной, многолетней), что позволяет оценивать изменения, происходящие в химическом составе гидросферы региона.

Минерализация« содержание химических элементов(ингредиен-тов) в абсолютном большинстве питьевых вод находится в пределах : санитарно-гигиенических норм (ГОСТ "питьевая вода"). Воды откосятся к НСОв-Са классу. Содержание пода, марганца, фтора в абсолютном большинстве водоисточников низкое и очень низкое, исключение составляют участки территорий, где в поверхностных и подземных водах обнаружено повышенное и высокое содержание . иода, фтора, марганца, хвора, сульфатов (Краснооэерский и Локиино-Бе-лоэерокнй районы). Содержание солей кремнекислоты находится в пределах физиологической потребности в элементе за исключением некоторых Водоисточников впредалах Нааэровской котловины, где содержание этого элемента более 10 кг/л. .

Ряд подземных водоисточников (с.с. Б.Ц.Сереж, Владимировка, Ильинка я др.) имеют повышенное содержание I, ыг, эю^ явно не природного характера.

Оценивая гидрохимическую обстановку района исследований, можно с определенной уверенностью говорить г существовании гидрохимических провинций, которые в общих чертах находятся в пределах ононтуриваемых геохимических-провинций, соответствуя в общем-го геохимической обстановке. Низкая минерализация с очень малым содержанием иода, фтора, марганца, даже кремния, с малыми количествами кальция и магния свойственна в основном водам правобережной части р.Енисей и горного побережья. Воды средней тикера ли за ии и о более высоким содержанием иода, фтора особенно в подземных водах) находятся в Хакасии, они отличаются весьма широким и значительным различием' в минерализации и.содержании иода, хлора, сульфатов, кальция.

Значительные различия а оодергании многих ингредиентов присущи so да к Назаровской котловины.. В.питьевых водах вблизи Назаровской ГРЭС о»мечены повышенные количества ряда элементов (I, ш, so4, Fe) и механической примеси; Это обусловлено.техноген-ныи загрязнением, что подтверждается данными химического состава атмосферных осадков.

Руководствуясь уровнем физиологической потребности челове-: кав каждом из исследованных элементов, их химическими свойствами, абсолютным содержанием и величиной отношений элементов, я о биогеохимических позиций считаю возможным в. пределах Назаровской -провинции выделить три района по степени их обеспеченности этими ингредиентами; I) удовлетворительная, 2) малоудовлетворительная , 3) неудовлетворительная.

Атмосферные осадки;- Исследование снежного покрова. в разных:: частях ha баров окой; Минусинской котловин и их горного обрамления V (более IW мест отбора) в различное время, позволило установить фоновое содержание'' .1, ci, so4, нсо^, но2,.Са, ып, нн4 , . , ' : Выявлены ареалы загрязнения:отдельными элементами и аэрозольной: ' примесью за счет деятельности Назаровской ГРЭС и ряда предпрая-тий других городов и поселков. Установлены ингредиенты,несуиие наибольшую информвнию; о- загрязнении: I, кн4, so4 , 2 „ дляпиС; ' I. P. И а - при изучения.деятельности;цементно-алюминиевых пред- :.:";■ приятий. Результаты многолетних исследований показали, что'ней--большее внтропо-техногенное загрязнение обнаруживается вокруг Назаровской ГРЭС, 1фибпизительяо" нэ: пяоквди более IOO нм2(рий,. • I),. что подтверждается данными по содержанию ряда элементов в. почвах и даже в отдельных питьевых водоисточниках.

Рио.1, Содержание ингредиентов (ыг/д) в снежаоияо крове Нааэров-;' окой провиипни диод, иврганеп- шг/л); . фтор: I) до 0Í02; 2) 0,03-0,045; 3) 0,046-0,060; 4) 0,07-0,12; 5) 0,134),32; 6) 0,33-0,40; 7) О,«-1,20; 8) 1,21-2,0; . 9} 2,1-3,$; 10) более 3,Ь;

иод: I) до 0,0Ь; 2) 0,06-0,03; 3) 0,10-0,15; 4/0,16-0,30;

S) 0,31-1,0; С) 1,1-3,0; 7) 3,1-5,0; tí) 5,1-8,0; ;.'.'.;" 9) 8,1-10,0; 10) более 10; • • Ktti I) до 7; Z) 3-20; 3) 21-30; 4) 31-7S; 5) 76-150; С) 151-450; 7) более 4Ь0; .i

I) до 10,0; 2) 10,1-18,0; 3) 18,1-26,0; 26,1-40,0; W,I-S0,Ut 6/ 60,1-100,0 ; 7> 101-160,0, 8; 161-200,0; . ■ 9, 201-300* Г '

ОДкроэлементы б гшгцевых продуктах, рэпионах в биогеохимической опенке территории '

Комитетами ВОЗ н ФАО, ЮХТАД было предложено во зоех странах Мира проводить исследования да у ста но б пению региональных. . уровней содержания 14 жизненно необходимых химических элементов, т.к. считается, что данная группа элементов пищи, количества их в ней определяй! и направляют все основные процессы в органйене человека.

Действительно, в литературе имеются данные об участии 1,со ошв этиологии эндемического зоба. Есть предположения, что недостаток или избыток ряда элементов сип, ръ, мо.сг, ni) играют определенную роль в возникновении и развитии ряда других невн-фекииопных заболеваний людей. Число опубликованных материалов по содержанию небольшого числа элементов в рапиоиах людей и пааевых продуктах нелелихо (Кодомийцеве в др., 1979; Хаиимова,1979,1982; Скурихин, 1981, 1985; Сусликов, 1982; Штенберг, 1985) и др.).

Поэтому не данной территории было изучено содержание г, Кп, Со, Ni, Pb, Cr во всех видах шщевых'продуктов; обеспечивающих . основной состав рэпиона (15-18 наименований). Пробы продуктов отбирались в семьях, на рынках; и в магээмаахврэзныхчэстях L территодаи (табя.З). Содержание иода;, кобальта, меди в основных, продуктах во следуемой территории ниже, чем в.аналогичных из центральной Европейской части страны (Кавчэтнов,. 1957;Хакимовэ,: 1980; Сусликов, .1982 и др.), но выше, по марганцу, цинку. Больше иода, кобальта, чем в Верхнеленье^Дыитраченко,' 1974),но меньше мэрганпа, больше иода, чем в Баргузинсясй котловине. В Хакасской провинции обнаруживается более высокое содержание иода,' никеля, молибдена и более низкое марганца, свиаю, кобальте в Содылмястве видов исследуемых пищевых продуктов, что в общем-то еоответ-

Тэбдаиэ 3

' Содервашэ микроэлементов (мкг $ «едобаого продукта) в пааевых продукта! : Сэяыо-11ушэнской(1) я Хакасской (Я) биогеохввических провинций (486 проб)

ПрОЩТН:'; И .. Сг . Si ■ Ко -.' Си ■ Zn îb . - Co' V I ■ Un

ХЛёй : I5Ï ïfîi щ 179^ 1727 '.fci iife- 19.8 Ж5 2110 .Шо

Муке -■.-■'" ■ 107 ■ тв- -s- ■йЗ 214 253 1075 ЧШ ■8,5 : » Î7ÎÎ II. 5 I3Î6 24SO ■1Ш5

Кучние'изделия 18 з ■ 2 ■..' 5 ш ж 16.3 6,9 JLS. .10,4 1560 î55o

Йясо-продувты '26.6 5575 12.8 "ÎÎJ : 16.5' 127? Ч* U4 ». S4 3Î0 IîÎB ш

Картофель 38.0 îSÎO » ¿4 £7 55.9 в M О ш ко

лоркогь 12.1 11,0 # H . 0,9 tf 7,a fcf- 'La 1,0 H Ы 3,3 258

Свекла 75.6 Ш 81.0 ьМ & В .¿I 10,2 36.4 ' «S -Li 1,0 0j8 О ■fcf Й 20Q ИЗ

Лук 1 а M g bS 0,8 IÎO xtfi В ¿1

Капуста • 32,6 М- зХ и й. » 38.4 2Î M: йл 0,4 Й lîê m

Над чертой - I, под чертой - П провинция.

ствует геохимический условиям местности.

Главной особенности» в осевке биогеохимической обстановки следует считать суточный баланс элементов, основанный на особенностях местного рапиона двида продуктов и их количества;. Проведенное подворное анкетирование 70 семей в ¿маных частях территории (провинциях) позволили выявить.особенности раиирна и количество тех или иных проектов, присутствующих в кем ^на основе анкет Института питания/.- Подсчет подтвердил существующие по про- ' винииям рзэлнчвя поступления элементов (табл.4): иода примерно на 40% ниже, а маргэнпа - на 50& вышв в первой, чем во второй геохимической провинции, ,; •

Выявлено, что неропиональное а несбалансированное питание падей обнаруживается почти на всей территории, в Саяно-Шушенской провинции имеет место почти оптимальное поступление белков*близ- ; кое к удовлетворительному жиров, высокое - углеводов. В Хакасии наблюдается более выраженный недостаток белков, жиров,. но -лучшая сбалансированность по углеводам. Наиболее оптимальным в этом отношении оказалось питание населения ва территории Наэа- . ровсхой котловины". Суточная калорийность составляет в'среднем - -около 5000 икал (от 2180 до 4160) на человека.' ;:

. Расчет,суточного баланса по отдельны» элементам, в конечном итоге, подчеркнул геохимические особенности каждой из суще- . ствуюадих провинций. На ввей территорийимеетоя недостаток в суточном балансе йода, кобальта, тогда как содержание-марганца, свиное выюв оптимальной средней.физиологической 'нормы. Вела - в . ■ '■' Саяно-Шушенской геохимической провинцииотношение иод/марганец -(в суточном рационе) 1/81 (оптимальное-физиологическое, 1/40),ко-бальт/нарганец - 1Д20 (1/85), тс в Хакасской 1/Мп - 1/52, а \ со/ып - 1/96. Дисбалано наблюдается и ш другим отношениям: иод/- .

. л'- ТэИшиш 4

Содершкэ основных пищевых lemeciB, энергетическая ценность (г/сутки), макроэлементы в суточяои регионе (.икг/сутки) шелей era Средней СшЗарм '■'

Б?Ш Иры "Jme-воды ■ Ккэя йод Ко- ¡кэрга-оальт |нед*) Цинк*) Недь Хром Свявеа Никель

■. » ' ' ■ ■ : i ¡id ob и u пия

eilt- 84,1 56,6 322,5 2217,9 84,1 ' 35,2 .9,2 11,27 1025 413 : 20Г,9 287,2

па* 145,7 183,9 538,2 4013,5 206,7 ; 63,8 14,3 18,18 1553 730 340,9 424,6

ï 113,8 98 405,1 3120,5 133,1 47,8 10,65 14,27 1153 523 266,8 318,9

+ 6 1 ; 7,3 23,8 33,1 ■165,1 10,2 6,5 0,38 0,57. . 50,4 20,2 22,7 14,4

п провинция

min i .67,0 48,8 325,2 2186 ■/ 110,4 ■ 27,6 4,2 10,83 782 505 109,0 199,3

шах 137,7 157,9 575,1 4095 233,8 83,1 12,1 23,45 1735 856 208,0 302,4

X 99,2 87,6 434,5 3025 ' 185,7 49,7 5,8 15,71 1176 въо 142,4 252,3

± Gl- ; 7,5 10,1 22,7 - I5¿6 6,7 ! 8,8 0,62 0,51 74,9 19,5 6,2 ■5,6

Ш Пров ИД ПИ я

ala ; 1 39,3- 75,4 323,5 2527,2 147,2 43,7 6,99 9,74 ¿98,1 322 175,2 230,1

ддх 150,1 172,Ь 497,9 5630,6 247,9 79,3 I3,¿0 16,78 1433,1 533 306,0 434,2

г ■ 106, 6 112,5 385,8 2865,Г 188,1 60,1 9,53 12,80 ÎIS6 406 226,3 233,>

± Jii_ _ . У* s 21,1 172,6 3,8 0,65 0,76 57,8 23,0 12,7 20,4

^ur/evifm.

' » .. i

/свинец, кобальт/свикеа, ыарганеи/сгинеп.

Коротко характер обеспечения почв и поступление элементов в организмы людей в каждой не провинций можно выразить следуютн- , ни уравнениям: '* ■ : ■'"

I провинция . ■ ; • '

А СО, МО. С«. Ti. V, 2п

s cr Hi, zn •

П провинция < '

Д L»,'^' МП. СО. Ml, Tlt : • •

' б £P>-ga*-Sr I, гь. Ni, гп : v^.WV-iV-' V '

Ш ПРОВИНЦИЯ ■ '• ..

* î&i:' tkl:„fe-ы. v, zr сц» mo, ш, д» о ", ;;■•

. ь си, и1

Ша субпровннпня ; . : '■,-Ч ;'■ -л. ,-v -, ; . н

а т: gr:'"v^ ^Vv^^;=V.;1 \;;;j^

■ i - почвы, Б - суточные рашокы, над Чертой ведостаток, под чертой - избыток,- далее'7 оптимальныесодержания:элементов/в V1 ■■*;.. скобках;- очень низкое ^высокое) содержание элемента.

1ШЧШБ спЕЦитвснжРЕАЮМЯ

Биогадхшачвскте срш обшш . ;'.

' Воли принять за основу, что код, марганец, кобальт, свиней, ' и др. ;служат причиной или ока з ыва ст^влияниё на течение зобной -, эндоыаи, го существующий дисбаланс, выраженный стноиениями ©тих . . . : элементов в почвах каждой из выделенных провинций, скажется'«» . ... характере этой пет о логии око аькуч ере з продукты.питания он . •; вызывает несбалансированность по определенным элементе« .в суточ- • '

ных раниовах^ С другой сюроиы« низкое с о дер на ни в хрома в основных о бъе»«« биосферы, низкая минера лизания и различие в содержании иода, фтора, кальция, магния (жесткости; в водах каждой из провинций, согласно ряду публикаций (Борисова, 1938; Кондрор и 'др., 1963; Еокина, 1964 И др.; Бабенко, 1960, 1963 и др.; Крот-ков, 1973; Иванов, 1968, 1970; Цененко и др., 1968; Иоадрюхина, 1970, 1977 в др.; Ковальокий,. 1974 И др.; Седов, 1979, 1983 и др.; Сусликов, Х983; Фука, 1979; Ыавирони, 1970, 1973; Уоогв, 1970, 1974; Иав1г«п1 ег а1,, 1970,1971,1373 » др^должны своеобразно отразиться на характере, заболеваний сердечно-сосудистой системы, сахарного диабета и ддогих болезней.

.'. Проведенное специальное обследование населения в 20 селах Минусинской котловины в собранные статистические дайны» больниц, поликлиник Назаров свой котловины выявили наличие разной частоты, тяжести эндемия зоба в различных частях иосиедуеыых тврримриИ. Сила эндемии зоба характеризуется распространением всех степеней увеличения щитовидной железы (отсутствует зоб У степени;, а тяжесть: эндемий - наличием выраженных форм зоба Ц-1У степени Диффувной формы, а также наличием 1-11 е те пеки узловых и смешанных форм зоба. . ■

■у.',:'- В Хакасии, где'отношения 1/Ып, 1/Со, Со/Мп (в почвах,суточ-ноы рационе/ближе к оптимальным, обнаружена: более низкая заболеваемость (27,4* зобом 1-17'степени, 3,6^истинным зобом). Наименее благоприятные отношения элементов 1/Мп/со/рь установлены' з СаяноЧАушенокоЙ провинции,здесь во всех оаучапх более высокая и болзв'тяжелая ваболеваеиость как зобом 1-1У степени : (37,7£),. а особенно у женкнн (43,?£), так и истинным зобом (5,2/»). Пр» этом заболеваемость истинным зобом у мужчин в Хека--'усии .значительно, ниже, .чем в< Саяво-й1ушевекой провинции дО.ЗЯ про-1-

тив 7,6£).

В очагах о Солаа легкой эндемией зоба (Хакасия) наблюдается более позднее и меньшее число случаев этого заболевания среди детей дошкольного и школьного возраста, причем гиперплазия . . щитовидной железы у всех детей до 12-14 лет обнаружена одинако- ; вой частоты. В очагах более тяжелой эндемии (Саяно-Шушенокой провинции) у девочек чаще увеличение щитовидной железы в. более раннем возрасте, чем у мальчиков, что свидетельствует о прямой связи подового развития с функциональным состоянием щитовидной железа, с возраотсм эндемия зоба преобладает у женщин 20-30 лет.^ Если гиперплазия щитовидной железы.характерна.для детей, то истинный зоб преобладает у.взрослых, в оововном среди.женщин. Все это хорошо согласуется с полученными ранее данными по.Бэргуаин-ской котловине (Покатилов, 1978, 1963} и материалами А.Ы.Хакимо-ВОЙ (1982 И др.). . , .;' -

Данные свидетельствуют о том, .что местные коренные кители • ■ (хакасы) в 1,5-2 раза менее подвержены эобогенноыу фэктору(21,3£' зоба 1-1У степени, и 2£ истинного вобэ),Чем русские- ли те ли. (32^ еоба 1-1У-степени и истинного зоба). Это;еие раз.подтвердило наши материалы se Бергузинской котловине о более высокой час--тоте и тяжести вобэу русских,по сравнению с^Сурятаии; а особенно эвенками (зоб. 1-1У степени соответственно:.52,. и 11.82; истинный зоб: ,9,9?,. 6,2Ï и 0,5%)в одной/биогеохимической провинции. и.Г.Колонийиева (1968) т> Горно-Алтайской обвас- . ти, Д.М.Хакимова (1982) по,Татарской АССР писали о том же. Можно говорить, что еда ni анионные возможности несуществующей - био-, -геохимической ситуации у, иеотних кореаних 'жителей данной иеот-н ости выше,, чемумеотвих Укоренных'жите лей, прибывших в дан-, над район 50-100 и даже 200 лет назад. . *. " :

До,тех пор, пока существует эндемический зоб 1-У степени более 2Q¡í и но тинный го б более проблему эндемического зоба нельзя считать закрытой. ,

Помимо зоба на исследуемой территории достаточно широко распространен кариес аубов, как среди детей« так и среди взрослых. По полученным данным боль ни о, поликлиник в большинстве районов им поражено б0-80# местных житепей. Кариес, по моему мнению, свойственен воай этой территории.

Данные, полученные по материалам районных больниц и поликлиник, . выявили, неодинаковую заболеваемость местных жителей болезнями сердечно-сосудистой системы и сахарным диабетом в равных, провинциях.1

В Хакасской, провинция обнаруживается более низкий уровень .заболевания населения артериальной.гипертонией, особенно средней тяжести,' ишомической болезнью сер дна у мужчин, и атеро- и кардиосклерозом у женщин. Однако следует отметить рост ИЕС ере-' до жеяаия к особенно рост атеро- и хардиоснлароза у мужчин.Очень показательно снижение воех форм сахарного диабета у жителей. Та--кое положение ыожет.быть следствием как лучгей сбалансированности элементов в суточном рэииоае людей, так и более низкой минерализации и низкого содержания *Са и Mg в природных водах' Саяно-Шушенской.провинции. Однако, в поверхностных я подземных водах этой-провинции'меньие иода, чем в природных питьевых водах Хакасии. * г. ':"..' —-■■ ' '.■''' .■■

Заболеваемость населения уролитиазои, СД, ИБС в антрспо-техногенной субпровинцви превыаает ее уровень во всей Наэаров-ской провинции в иелом. носмотря на незначительные, различия в .шнерализании и в содержании отдельных ингредиентов в питьевых водах. Основную причину Я вижу в наличии ГРЭС с существующей

техникой и технологией переработки углей, обусиовивией образованна антропотехногенной Сиогеохимачеокойсубпровинвии, имеющей более тяжелую патологи«, особенно таких болезней;; как истинаый зоб, сахарный диабет,, уролитнав. .

Роль эндокринной системы в патогенезе ряда болевней сердечно-сосудистой системы, отражена в отечественной и зарубежной'литературе, Но'упоыинения эндемического зоба как фактора риска в этиологии, патогенезе ряда болезней сердечно-сосудистой системы (ЛГ, ИБС, атеросклероза) как регионального явления почти отсутствуют в специальной литературе (Ноздрюхинв,'I9ÍJ0, 19®), хотя в эндокринологической и кардиологической литературе,зоб вместе, с болезнями сердечно-сосудистой системы отдельных лип рассматривался и не pas (Гольдберг, Кондрор, 1972; Варгапетян, 1972; Се-ливаненхо, 1977; Славина, 1979; Балаболкин и др., 1984, Schlien eer et ei», 1974 в,др.).. ■ : "'■■ ■ ■-; . ■

Лналаз всего ведико-отатяотическогЬ материала по зобу и сердечно-сосудистой, е' также и сопугствущей ин патологии показали, что в 90S случаев у лодей, имеющих воб, имеется одна, из. болезней сердечно-сосудистой система АГ,'атеросклероз; кардиосклероз, ИБС и т.д., но 4at¡e наличие нескольких.болезней^. И чем тяжелее форма зоба, тем больше! сопутствует ему болезней сердечно-сосудистой системы и тяжелей;их,анамнез -это во-первых, - Во--вторых,'аобу'в старшем возрасте (болыае-40 дет) .чадасопутетву et не одна , а ряд болезней сердечно-оосудистой. системы, тогда как в более равней возрасте этого па наблюдается. .. ■ .. ..

. Есть все основания говорить', что эндемический зоб служит I дополнительный фактором риска .сердечно-сосудистой патологии. при определенной биогеохямвческоИ обстановке (»¿'как вам думается, .нисколько не маньие, чем потребление больших- количеств соли, са

xâpa-и т.д.). Снижение еаболеваемооти зобом, a теп более его ликвидация будет в определенной маре способствовать ликвидации одного из факторов риска итем самым яви тер о вое го рода профилактикой и сердечно-сосудистой'патологии и, возможно, ряда других болезней человека.

БШГЕОХИИИЧЕСКОВРАЙОНИЮВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ

Итогом многолетних исследований юга Средней Сибири (я ряда других территорий Сибири).явилооь баогеохимическое районирование. В основу районирования был положен принцип изучения на только действия на организм отдельного элемента, выполняющего в процессах метаболизма ведуцую роль, а кногоаяементных комбинаций, соотношения зтих элементов в основных объектах биосферы,что позволяет оценить особенности влияния их на человека (его здоровье). В пределах иооледуеыой территории выделены лроввннии (рис,2 и 3).

I» иаяно-Шушенская биогеохимическая провинция характеризуется для-почв наименьшим содержанием иода, хрома, фосфора, наибольшим » марганца, свинца, наихудшим отношением между алеманта-ми (к иоду, к клерку).

Суточный баланс характеризуема выраженным недостатком кобальта (47,8 мкг/сут), пониженным содержанием иода (133,1 нкг/ /оут), высоким - марганца (106SO мнг/оут), свинца (266,8 мкг/ /сутки;. Отношения х/Ып/Со/ръ к среднесуточной физиологической потребности в каждом элементе; 0,7/1,9/0,7/2,1. Бели в фиэиоло-гически.необходииом рационе отнопение к иоду можно представить как 1/40/0,5/0,9, то в тиной провинции 1/106/0,5/2,7. Следовательно; дисбалано этой группы элементов существенен.

Питьевые воды провинции -имеют наименьшую минерализацию,наименьшее оодержание кальшя, магния, кода, фтора.

Рис. 2. Соде риале кикроэлеиентов б почваг биогвохишческих вромвшй вга Средней Сибири.

Рис.}. Неинфонштвные заболевания в андетеекай зоб васепевия провинций ста Средней Сибири. 1- Саяао-Иуаенскэя,-П- Хакасская, И- йаааровскаа прминвма; "Вз- Назаров скэя автродо-техногеннза суСпровиншя- Неянфешоввие зайоневакив (на IOOO жителей):1Г- артерваивэя гиперюная, А+К -атеро- и кардиосклероз, ИБС- «шеическая болезнь сердпэ, Сй- сахарный диабет, ночек.- «оченанен-ная болезнь; индекс: 1,2.5- степень заболевания. На врезке- звдетесш зоб; штриховые линии -зоб 1-1У степени, сплошные- истинный зоб. I - еенщшы, К - купины. -' *

\ л

г

'<37

** ■

«и-а.»

да-к»

Я,14»

tí^■BJ

—. К'

' л -<*. .

А ои

Ь и-м

¿а ту

1 . т

ИЗ »-я» №»■*«» 123«.» ШСт-ч» ЕЭто-и* ШЛ—м ШЗю-гж

4 Г Иод и марганец в почвах*» эндемическая патология (зоб) в Ыинкияшсой котловине

Для провинция характерна наибольоая на исследованной территории ваболеваеыооть истинный во бои (особенно у женщин),средней тяжести зоб 1-1У степени, ловшенное число олучаев узлового so-- ■ Ca, доотаточно раннее проявление (в 8-10 дет) гиперплазии шито- ' видной железы у девочек. Обнаружена более высокая заболевавиоств населения СД всех форм, дг среди мужчин и иенвдн, чей во И и Щ провинциях,

П. Хакасская биогеохимическая провинция - пока одна из тер- -риторий в Сибири, которая имеет.в почвах наибольшее содержание как валового, так подвижного иода (близкое к оптимальному ^пониженное количество кобальта, низкое - хрома, фосфора; оптимальное содержание валового, но повышенное - подвижного марганиа. -Среднесуточное поступление i/кп/со/ръ соотв.тственно 185,7/ЭЭОО/ /49,7/142,4 (.ынг/сль относительно.физиологической нормы! 0,9/' /1,8/0,7/Г,0, а относительно иода! 1/53/0,7/0,9. Во всех случаях как в абсолютном выражении,'так и в отношениях имеется лучшая сбалансированность между i/ма/Со/РЬ, чем в I провинции.

Питьевые воды имеит более высокую минерализацию и' более высокое содержание кальция, магния. Подземные питьевые воды содержат часто более 3-5 мкг/л иоде.

Провинция олабо эндемична по зобу, но'ей присуща повышенная заболеваемость вобом. русских женщин, особенно в возрасте 20- ' -30 лег. Среда хакасов заболеваемость зобом в 2-3 раза ниже. Зарегистрирована более низкая заболеваемость СД и JH, чем в I про- . в шиши. 1

Ш. Назаровская биоreoхимическая провинция характеризуется ' выраженным недостатком иЬда,. хроиа, фосфора, высокими количествами свинца, марганиа в почве.

Среднесуточное поступление i/bm/Co/Fb в абсолютных содерка-

нияи 188,1/9550/60/226, относительно физиологической нормы: 1,22/1,36/0.8/1.62, относительно иода: 1/48,1/0,3/1,14. Дисбаланс' существует за счет повышенного (и высокого) поступления марганца, свинка, малого - кобальта.

' Природные воды имеет очень значительные колебания в содержании отдельны* элементов (са, ка, С1, г), при средней минерализации и малом содержании иода. На территории провинции обнаружена невысокая эндемия зоба, которая в ряде сел имеет сред-нпп тяжвоть. ■/ "■ ,

Материалы показали, что в пределах этой провинции в результате длительного,постоянного воздействия выбросов ГРЭС образовалась На воровская а нтро по-тех но генная оубпровинния, имеющая отли-. читальные особенности, связанные о содержакием микроэлементов х почвах,7 растительности, природных водах (ингредиентов), особенно в снежном покрове, который ие только фиксирует значительное количество алемевтов-эагряэвителей, но.дает возможность установить,ареалы этого загрязнения, Установлены более выоокие содержания марганца, хрома, евмнпа, никеля, титана и очень низкие -иода, кобальта, молибдена,в шчвах субпровинции. Выявлено существенное различие в содержании микроэлементов в культурной я дикорастущей флоре.

При нивкой частоте эндемии зоба во вбей провинции заболеваемость истинным зобом в суОпровиннии ва 30# выше. На территории . выявлен-ые только очаг эндемического зоба* во и мочекаменной болезни и сахарного диабета. Отмечено увеличение заболеваемости по. сердечно-сосудистой патологии. ;

. НВЮОТОРЫВ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ :

I. В основу оценки бногеохимической ситуации был положен принцип выяснения содержания на только одного, а двух, трех н

более химических элементов. Й конечной итоге исследование био-геохиадческой ситуации позволило; а) установить региональные' уровни содержании эцементов в почвах, водах, пищевых продуктах; ti) рассчитать суточный баланс, основываясь на индивидуальных особенностях питания цветного населения} в) выявить региональны)! фон химического состава снежного покрова и характер особенностей ареала загрязнения атмосферных осадков ГРЭС, ЦБК; г) установить, что антропо-техногенное загрязнение изменяет ос тест-венйыа фон содержания элементов в системе почва-растения; д; составить сери» карт содержания, обеспеченности, почв, вод изученной группой химических элементов (ингредиентов), '

Учитывая количественное содержание и биологичеону» роль кз я до го из наученных биогенных элементов и к-) г радиантов в питьевых водах,,их отношения к ПДК и ГОСТу "Питьевая вода", предложен принцип районирования пригодности питьевых вод с Сио reo химических позиций. Принятие мер на осВсве районирования даст возможность избежать определенного рнскэ возникновения.ряда болезней желудочно-кишечного тракта и мочевыводяиих путей. -

2. При биогеохимическом районировании необходим учет всех ооновных факторов блогеохимической ситуации- группы биогенных элементов биосферы и их соотношений вглав.иойшихввеньях трофической цепи,дополненных матеряалами:по заболеваемости. Результаты районирования показали: а) характер эндемического зоба обусловлен не столько недостатком иода, сколько вира «сен ни и дисбалансом i/Мп/Со/рь... t 40u он больше за счет избытка Мп, гъ и недостатка Со (даже при оптимуме поступвения мода), тем больше и тяжелей патология; б) существующий дисбаланс неодноэвачно'вяияет ■ на людей разных национальностей; коронные ките ей -эвенки,хаке-сы, буряты - менее подверхеиы'аобогенному фактору, чем квотные русские, украинцы и другие; в;'в антропо-техногенных территори-

ях (при деятельности крупных, средних ГРЭС и других предприятий более 10!лет; оущественноиэмэнено отношение элементов в основных звеньях трофической иепи, тяжесть, частоте неинфекпионной патологии - зоба, уродитиаза, сахарного диабета, артериальной гипертонии - увеличены} г) территории с низкой минераЛивадией (меньше ISO мг/д), о низким содержанием кальпия, магния, иодз в питьевых водах имеют большей частоты и.тяжести заболеваемость людей рядом болезней сердечно-сосудистой системы, чем районы с более высоким уровнен этих элементов.

3, Статистический анализ материалов на 3BU (корреляпионный, кластерный, факторный) со воей определенностью выявил достоверное различие (Р <0,01) между выделенными биогеохимическими провинциями. Лри существующем на территории йодном бала вое наиболее тесная прямая свкаь обнаружена между Мп, Pb и hi в почвах и пищевых раиионах(г> 0,55). 13ежду кп и ib в суточном балансе и между ними и эндешчеоким зобом равной степени тяжести обнаружена прямая овяэь (г > 0,6); Во всех случаях между зобом и СД, ¿Г, АС существует прямая тесная связь (г ж 0,71-0,86). Установлено, что 90JS больных эндемическим зобом (старив 20-30 пет; имеют одну из болезней сердечно-сосудистой системы; с возрастом число

их увеличивается, тяжесть заболевания усиливается. Есть основания говорить о том, что зндемический зоб может служить дополнительным фактором риока в ряде болезней сердечно-сосудистой системы. Снижение эндемии воба на основе сбалансированности поступления в организм J/1tn/có/Pb^,. позволит уменьшить один на немаловажных дополнительных факторов риска возникновения как болезней сердечно-сосудистой сисгвмы, так и других болеаней неинфен-нионной природы. - * ■ '.

4, Существующие.санитарно-гигиенические нормы водо- и воэду хоохренных зон вблизи крупных ГРЭС, ЦБК, алюминиевых, пементных

■ - V - 39 -

и других крупных предприятий должны Сыть увеличены.

. Составлен атлас "Геохимическая экология юга Средней Си- 1 бири" (ряд карт включен во Всесоюзные этласы). ■

Итак, биогеохимические исследования, проводимые в естест- . венных и антропе-техногенных территориях вовсех основных обьек-тах биосферы, районирование юга Средней Сибири, а также Еаргу-зинекой котловины, Ворхналенья и Прибайкалья свидетельствуют, что в основу обеспечения здоровья нестоящего и будущих поколений людей надо поставить профилактику эндемической* (неинфекиион-ной; заболеваемости, в основе которой должен лежать биогеохимический принцип, Необходимо, во-первых, не откладывая на будущее, постараться доокояахьно изучать и учитывать биогеохиыичесную ой- -туаиию отдельных регионов в честности, и в.ей страны в целой по определенной группе,химических элементов и до^вд^ъдя сбалансированного поступления все;[ основных алеиен^дв и^веществ feoee . . районы (пища * вода), учитывая возрастные, половые и. напиокаль- ' ные категории людей. Во-вторых, нужна обязательная, научно обоснованная, а не формальная диспансеризация населения, особенно . детского, всех районов, а неблагополучных по обстановке - в первую очередь. В-третьих, необходимо добиться действенного поникания всеыи людьми, что малоотходная, "безотходная" технология на . всех крупных, средних, даже малых предприятиях Страны - это не только акоиоиия средств и материалов, а прежде всего - устранение многих факторов риска в возникновении, развитии значительно--го ряде эндемических, соматических болезней людей, а также и животных.-

По теме диссертации автором опубликованы работы:

I. Содержание и распре до ве низ иоде и марганца в южных черноземах Минусинской котловины//Топологические аспомы. Изучение

- № -

■ поведения вещества в геосистемах. - Иркутск,1973. - С.£1-24.

2. фотОколориметрическое опреде пение иода ос Лапину, Рашу и Бен-УтяегоЙ (1939), вариант Покати доза (19б8,)//Агрохииические методы исследования почв. -11.: Науке, 1975. - С.404-406.

! 3. Содержание различных (ррм иода, марганца в горно-лесных почвах юга Красноярского крзя//УШ Всесоюзн.конф, по биологической ролл микроэлементов в с/х и меди пине. - Т. 2. - Ивано-Франковск, 1978..- C.2I4-2I6.

4. Би oreo химический аспект изучения химического соотава различных вод междуречья Баисе й-Аба кан//На у чше основы мелиорации аемекь при созданий ТПК Сибири. - Абакан,1960.- С.217-221.

5. Поведение иода, марганца в южных черназемах вод воздействием оернистых соединений//Почвы Восг.Сибири. - Иркутск, 19Ш.

- С.126-129.

6. Биoreoхимическое изучение химизма природных вод бассейна р.Чудьм//Природные и экономические, факторы формирования КА-ТЭКа. - Иркутск, 1900. т C.44-S0.

7. Бйогеохимнчеокое районирование Баргувивской межгорной. котловины Бурятской АССР//Тр.Бногеохим.ваб. - Т.XIX. - U.: Наука, 1981. - С. 177-188.

8. Окружайте ясре да и эндемические болезни в Сибири и Д.Воет оке/1Х Всео.конф. по проблемам микроэлементов в биологии,- Кишинев, 1961. - С.48-49.

9. Химический состав природных вод Саяно-Шушенекой ТОН// Круговорот вещества и энергии в водоеие. Вып.Г. - Иркутск,1981.

- С.114-122. . , ,

10. Особенности влияния выбросов ГРЭС на геосистемы западного КАТЭКа. - География и природные ресурсы. - Новосибирск: Наука, I9BI, )й 4. - С.90-101, С., тор: Давыдова Н.Д.

11. Иод, марганец в объектах биооферы и заболевание эндеми-

ческим зобои населения правобережья Саяио-Шуиенокого ТПК//Геог-рафическое окру ко нив и проблемы здоровья населения воин БАМ. -Новосибирск: Наука, 1982. - С.76-78. .; -

12. Биогеохимяческий аспект изучения территории Назаровоко-го промуала. Экспреос-блялетень, Экологии КЛТЭКа. -Иркутск, 1982. - С.32-34. ' '

13. Биоreoхимическая оценка природных водКДТЭКе//Природа

и первоочередное формирование КАТЭКэ. - Новосибирск! Наука,1983.

- С.183-190.

14. Виогоохимическая обстановка и reo графил * эндемического зоба в Хакасской автономной области (Саяно-Иуиеиокое ТЩ)// У! Всесопзн.конф. по медицинокой географии. - Л., 1983. - С. 139-140.

15. Биогеохимия микрозжементов я эндемические болезни в Баргуэинской котловине (Забайкалье;. - Новосибирск) Наука,1983.

- 165 с. "

16. Природные воды в б йоге о химической оценке ситу а пни Минусинской котловины (и Западных Саян)//Круговорот вещества и анергии в водоемах. - Внственнчное-на-Байкаве, 1986. - С,61-65.

17. Атмосферные ооадки в биоreoхимической оценке естествен--ной и антропогенной ситуации ряда территорий Сибири//1 Всесовзн. совей. "Химия гахногенееэ". - I.I, - Иркутск, J9S5. - с.143-145,

18. Поведение марганца, никеля, кобальта, меди и иода в си-, отеме почва-растения (¿ннусинской котловины,* находящихся под во а-,-действием сернистых сое ди не ни й//Ис пользование геохимических методов при изучении загрязнения окружающей среди. - и.:.Наука, 1984. - С.€7-73.

19. Функциональные возможности формирования опорио-двигэ-te много алперата детей в связи с био reo химической ситуацией среди их о бита ни я//Эко логический мониторинг. -Иссква, I9SS. -С.366/368. Соавтор: Кувина В.Н.

20. Биогвохишгсаокме провинция и эндемические боле в ни в Си-бнр«//Третий нац. конгр. по нед.геогрвфии/ревюиэ докладов - Варна - Золотце пеоне, 1986. - С.33-34. '

21. Наваров ока я техногенная биогеохныичеокая субпровинция и но ао гао графи »//Третий ваи.коягр. то иед.ге о гра фия/рв а имв докладов - Верю - болотце пеокЯ, 1986. - С-34-35. Соавтор: Сергеева В.Я.- ■

■ , 22. Бногеохямчвсхяе провинции, техногенные оуСпрозиянии и ноэогеогрвфия//ХЯ Воеоо юа. ко нф. «е дг ео гра фи и. ~ Л.,1987. - 124 с.

НЕ 0\2(АогР2()?в&. ' Заказ 166 Тираж 100 Отпечатано а ИЗК СО АН СССР