Введение к работе
з
Актуальность проблемы. Оценка качества питьевой воды является наиболее приоритетной среди вопросов, решаемых на государственном уровне (Онищенко, 2006). Проблема обеспеченности населения г. Грозного качественной питьевой водой является особенно актуальной и связана с изменением природных свойств воды основных источников водоснабжения (Гойтинского, Сунженского и Чернореченского) под действием антропогенных факторов. Основными источниками загрязнения являются сбросы хозяйственно-бытовых, производственных и ливневых сточных вод различной степени загрязнения. Из общего объема сточных вод на долю промышленных приходится около 17%, остальные - на жилищно-коммунальный комплекс (Государственный доклад «О санитарно-эпидемиологическом благополучии в Чеченской республике», 2006-2009). Актуальными на настоящий момент являются также комплексные экологические исследования веществ, относящихся к приоритетным классам контаминации окружающей среды. Тяжелые металлы, присутствующие в источниках хозяйственно-питьевого водоснабжения, являются, по оценке ЮНЕП (2005), одними из наиболее опасных ксенобиотиков окружающей среды. В этих условиях представляется важным изучение микроэлементного состава питьевой воды, влияющего на метаболические процессы в макроорганизме и, естественно, на качество и продолжительность жизни (Елисеев и др., 1998, 2002; Логашова, 2008). В практике экологических исследований мониторинг минерального состава воды позволяет определять источники загрязнения, имеющие техногенное происхождение (Курсков и др., 2004). Оценка экоток-сикологического действия специфических комплексов тяжелых металлов на модельных объектах из разных таксономических групп живых организмов имеет научное и прикладное значение.
Цель исследования. Экотоксикологическая оценка влияния комплекса солей тяжелых металлов, присутствующих в разных водоисточниках г. Грозного, на качество питьевой воды до и после водоподготовки.
Задачи исследования:
Провести лабораторно-аналитические исследования проб воды из мест водозабора г. Грозного традиционными методами; выявить качественное и количественное содержание в пробах воды изотопов химических элементов и тяжелых металлов методом масс-спектрометрии.
Оценить элементный и микроэлементный состав воды из разных источников питьевого водоснабжения г. Грозного до и после традиционной водоподготовки.
Изучить экотоксичность комплекса солей тяжелых металлов, присутствующих в питьевой воде г. Грозного, методами биотестирования на гидробио-нтах Daphnia magna Straus в условиях модельных водоемов.
Провести санитарно-токсикологические исследования воды из разных источников питьевого водоснабжения г. Грозного до и после водоподготовки.
Оценить экотоксичность комплекса солей тяжелых металлов, присутствующих в питьевой воде г. Грозного, по показателям физиологического состояния организма экспериментальных белых крыс и отдаленным биологическим эффектам.
Научная новизна работы. Впервые проведена комплексная экотоксиколо-гическая оценка качества питьевой воды из разных источников питьевого водоснабжения г. Грозного до и после водоподготовки. Впервые методом газовой масс-спектрометрии идентифицированы качественно и количественно изотопы всех химических элементов, присутствующих в воде водоисточников г. Грозного. Установлена специфика комплекса тяжелых металлов, представленного преимущественно солями никеля, цинка и лития.
Проведено исследование экотоксичности комплекса солей тяжелых металлов на биотест-объектах: гидробионтах и лабораторных животных. Показано угнетающее действие на жизнеспособность, плодовитость и активность питания дафний солей никеля, цинка и лития. Отмечено изменение ряда физиологических показателей организма лабораторных животных при действии ком-
плекса солей тяжелых металлов, содержащихся в питьевой воде г. Грозного до и после водоподготовки; установлены отдаленные эффекты биологического действия солей тяжелых металлов.
Впервые рассчитаны экологические риски и ущерб здоровью населения г. Грозного, связанные с употреблением питьевой воды, содержащей комплекс солей тяжелых металлов.
Практическая значимость работы. Проведенные исследования показали, что общепринятый комбинированный метод водоподготовки не позволяет эффективно удалять примеси солей тяжелых металлов из питьевой воды разных водозаборов г. Грозного. Усовершенствованы методические приемы экотокси-кологической оценки качества воды.
Результаты исследований внедрены в учебный процесс кафедры физиологии и анатомии человека и животных Чеченского государственного университета, кафедры экологии Саратовского государственного технического университета, кафедры общей гигиены и экологии Саратовского государственного медицинского университета.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на научных конференциях различного ранга: IX международной научно-практической конференции «Экология и жизнь» (Пенза, 2008); международной научной конференции «Актуальные проблемы экологии и охраны окружающей среды» (Македония, 2008); Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы региональной экологии в условиях устойчивого развития» (Киров, 2008); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Экологические проблемы промышленных городов» (Саратов, 2009); Российской научной конференции «Перспективы развития вузовской науки» (Сочи, 2009); Всероссийской научно-практической конференции «Социальные проблемы медицины и экологии человека» (Саратов, 2009); научно-практической конференции «Современное общество перед лицом будущего: социальные, экологические и культурные проблемы» (Саратов, 2010).
Основные положения, выносимые на защиту
В питьевой воде из разных водоисточников г. Грозного содержится характерный комплекс тяжелых металлов, представленный преимущественно солями лития, цинка и никеля, содержание которых в процессе водоподготовки не изменяется.
Экотоксичность комплекса солей тяжелых металлов, присутствующих в питьевой воде г. Грозного, проявляется в негативном действии на выживаемость гидробионтов Daphnia magna Straus, наступление их половозрелости, частоту сердечных сокращений и трофическую активность.
Комплекс солей тяжелых металлов, содержащихся в питьевой воде г. Грозного до и после водоподготовки, оказывает токсическое влияние на динамику массы тела экспериментальных животных, угнетает активность ферментных систем и снижает содержание витамина С в надпочечниках, а также обладает биологическими эффектами отдаленного действия.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 научных работ объемом 1,35 п.л., в том числе 1 статья в журнале из списка рекомендованных ВАК РФ. Доля участия автора в публикациях составляет 85% (1,14 п.л.).
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы материалов и методов, 3-х глав собственных исследований, заключения, выводов. Материалы диссертации изложены на 112 страницах текста, включают 20 рисунков и 12 таблиц. Список использованных литературных источников включает 186 наименований, в том числе 68 зарубежных.
