Введение к работе
Актуальность темы исследования. Согласно программе глобального мониторинга ЮНЕП и номенклатуры ВОЗ, к наиболее опасным загрязнителям окружающей среды (ОС) относятся большинство тяжелых металлов (ТМ). Главная опасность ТМ заключается в том, что они способны постепенно накапливаться в системе почва - растение - животное - человек и в силу этого воздействовать на функционирование отдельных звеньев биосферы и влиять в конечном итоге на человека. Рассеянные вокруг различных источников загрязнения ТМ хорошо фиксируется в почве, растительности, снежном покрове. Образуются четкие геохимические аномалии вокруг промышленных предприятий (Давидович Г.Т. и др.,1994; Панин М.С.,2000). Территории добычи полезных ископаемых становятся, как правило, на длительное время техногенными пустынями, субстрат которых лишен основных элементов плодородия, бесструктурен, имеет неблагоприятный для роста растений водный режим. Вмещающие и покрывающие породы содержат обычно целый комплекс химических элементов (Перельман А.И.,1982). В процессе добычи эти породы подвергаются дроблению и выносятся на поверхность, где они подвергаются выветриванию. В связи с этим в настоящее время одной из актуальных проблем загрязнения ОС является проблема регионального техногенного загрязнения. Известно, что количество опасных соединений, которые могут загрязнять объекты внешней среды и продукты питания, достигает 1 миллиона наименований. Из них нормировано около 0,1%, а обеспечено методами анализа на уровне ПДК или ПДУ 10% от общего количества нормированных веществ. Таким образом, система контроля загрязнения ОС, основанная только на определении аналитическими методами ПДК отдельных веществ, не в полной мере отражает состояние загрязнения ОС. К настоящему времени выявлено много веществ, обладающих мутагенной активностью, которые при попадании в организм индуцируют развитие онкологических заболеваний, а также наследственную патологию (Виталиев А.Б.,1986; Антошина Е.Е.,1992). Встают задачи оценки загрязнения среды обитания человека химическими мутагенами, а также генетических и экологических последствий загрязнения.
Систематизация научных данных позволит не только оценить и прогнозировать экологическую ситуацию в изучаемом районе, но и дать практические рекомендации по снижению токсичности, оценке мутагенной и канцерогенной опасности ТМ, организации экологически безопасного производства. Отсюда представляются обоснованными актуальность темы и ее практическое значение, что определило постановку цели и задач исследования, обусловило выбор объекта и предмета исследования.
Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы - эколого-генетическая оценка последствий загрязнения природной среды Донским горно-обогатительным комбинатом.
Исходя из поставленной цели, были определены следующие задачи:
определение содержания хрома и сопутствующих тяжелых металлов (Си, Zn, Pb) в почве и растениях в зоне размещения Донского горнообогатительного комбината (Хромтауский район Актюбинской области РК).
исследование частоты хромосомных аберраций в клетках костного мозга вида Полевка обыкновенная (Microtus arvalis) , обитающих в зоне действия промышленных выбросов комбината.
ретроспективное изучение динамики и структуры заболеваемости и смертности от злокачественных новообразований населения исследуемого района.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Закономерности накопления хрома и ТМ в почве и растениях в зоне действия промышленных выбросов Донского горно-обогатительного комбината.
-
Виды растений полынь Лерха (Artemisia Lercheana), полынь горькая (Artemisia absinthium), ковыль-волосатик (Stipa capillata) могут быть использованы в качестве чувствительных тест-объектов по Сг.
-
Частота хромосомных нарушений у полевки обыкновенной является показателем генотоксического эффекта загрязнения среды.
-
Изменение частоты заболеваемости и смертности от злокачественных новообразований как факт наличия канцерогенной нагрузки для населения изучаемого района.
5. В зоне размещения Донского горно-обогатительного комбината
сформирована искусственная биогеохимическая провинция по хрому.
Научная новизна. Впервые получены данные:
- о характере распределения и соотношения концентраций Сг, Си, Zn, Pb в
почве и растительных объектах в зависимости от расстояния от
промышленной зоны комбината;
коэффициенты биологического поглощения (КБП) изучаемых ТМ;
величина канцерогенной нагрузки для населения г.Хромтау.
На основании проведенных исследований установлено, что доминантные виды растений полынь Лерха (Artemisia Lercheana), полынь горькая (Artemisia absinthium), ковыль-волосатик (Stipa capillata) могут служить в качестве эффективных биоиндикаторов по Сг.
Расчет КБП выявил, что в исследуемом регионе наиболее активно вовлекается в биологический круговорот Сг .
Таким образом, впервые дана комплексная эколого-генетическая оценка влияния загрязнителей на состояние окружающей среды в зоне действия промышленных выбросов Донского горно-обогатительного комбината.
Практическая значимость работы:
Полученные результаты о содержании и распределении ТМ в почве и растениях могут быть использованы при разработке системы предупредительных и оздоровительных мероприятий, в решении вопроса нового подхода к гигиеническому регламентированию указанных выше металлов в производственных и бытовых условиях, в населенных местах, а также в учебном процессе по курсам общей экологии и экологической генетике.
Анализ цитогенетических эффектов под влиянием стрессирующих факторов на популяции мелких мышевидных грызунов позволяет хотя бы в первом приближении оценить генетическую опасность для потомков людей, которые постоянно живут на территориях, регулярго загрязняемых химическими генотокенканта.ми.
Данные по экологической оценке состояния здоровья населения можно использовать в качестве вероятностной модели прогноза заболеваемости и смертности злокачественными новообразованиями населения г.Хромтау и Хромтауского района Актюбинском области, а также в других регионах в случае наличия подобного уровня загрязнения окружающей среды. Апробация работы и публикации:
Результаты работы были доложены на ежегодных республиканских конференциях молодых ученых и студентов КазГУ им.аль-Фарабц (Алматы, 1996-1999г.г.), на Международном симпозиуме "Академик К.И.Сатпаев и его золь в развитии науки, образования и индустрии в Казахстане" (Алматы, 1999г.).
Диссертация апробирована на объединенном научном семинаре кафедр жологии и почвоведения, зоологии, неорганической химии, гистологии и дитолопш, микробиологии Казахского Государственного Национального /ииверситета им.аль-Фараби (Алматы,2000г.).
Публикации: по результатам исследований опубликовано 6 работ, 2 іаходится в печати.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, грех глав, заключения, списка использованных источников и приложения. Список литературы включает 231 источник', из них зарубежных 98.