Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Эколого-гигиеническая характеристика химической компоненты нефтедобычи и сельского хозяйства (обзор литературы) 11
1.1. Загрязнение объектов окружающей среды на территориях нефтедобычи... 11
1.2. Современные тенденции в применении пестицидов в растениеводстве 1.2.1. Ресурсосберегающие технологии обработки пашни 13
1.2.2. Динамика качественных и количественных пестицидных показателей 14
1.2.3. Методы оценки пестицидной ситуации на территориях
1.3. Влияние на здоровье населения нефтяной промышленности 20
1.4. Влияние на здоровье населения химических средств сельского хозяйства..23
1.4.1 Острые и хронические проявления ущерба здоровью 23
1.4.2.Канцерогенная активность 25
1.4.3.Эндокринные нарушения 27
1.4.4. Другие отдаленные эффекты 28
ЗаключениЕ 30
ГЛАВА 2. Этапы, обьем и методы исследований 33
2.1. Методы изучения факторов окружающей среды 33
2.2. Методы изучения состояния здоровья населения 36
2.3. Методы статистического анализа результатов исследований 37
ГЛАВА 3. Гигиеническая оценка динамики химического загрязнения обьектов окружающей среды, питьевой воды и продуктов питания в нефтедобывающих районах Татарстан 41
3.1. Атмосферный воздух
3.2. Оценка загрязненности открытых водных объектов районов по санитарно-химическим показателям 46
3.3. Санитарно-химические показатели питьевой воды 49
3.4. Химическое загрязнение продовольствия 51
3.5. Интегральная оценка качества экосистемы в районах 56
ГЛАВА 4. Применение пестицидов и удобрений в ремпубли ке татарстан и районах нефтедобычи 62
4.1. Оценка пестицидной ситуации 63
4.1.1.Площади обработки, объемы применения и территориальные нагрузка 63
4.1.2.Структура и спектр используемых препаратов 67
4.2. Показатели использования минеральных удобрений 71
ГЛАВА 5. Эпидемиология заболеваемости населения республики и районов нефтедобычи за двадцать лет 77
5.1. Дескриптивный и кластерный анализ заболеваемости детского и взрослого населения по всем классам болезней 77
5.2. Особенности динамики экологически обусловленной заболеваемости 80
5.2.1 .Болезни органов дыхания 80
5.2.2.Болезни органов пищеварения 82
5.2.3.Болезни эндокринной системы 85
5.2.4.Врожденные аномалии, деформации и хромосомные нарушения 90
5.2.5.Болезни мочеполовой системы 94
5.2.6. Новообразования 98
5.2.7.Болезни крови и кроветворных органов 100
ГЛАВА 6. Оценка влияния компонентов химического фактора на показатели заболеваемости детского и взрослого населения 104
6.1. Результаты анализа общей первичной заболеваемости и распространенности
болезней детского населения 104 6.2. Результаты анализа общей первичной заболеваемости и распространенности болезней взрослого населения 110
6.3. Зависимость показателей заболеваемости отдельными классами болезней от применения пестицидов, минеральных удобрений и химического загрязнения атмосферного воздуха 114
ГЛАВА 7. Гигиенические проблемы контроля применения пестицидов в сельском хозяйстве на современном этапе и пути снижения негативных последствий 123
Заключение 132
Выводы 138
Практические рекомендации 141
Список условных сокращений 142
Список литературы
- Методы оценки пестицидной ситуации на территориях
- Методы статистического анализа результатов исследований
- Химическое загрязнение продовольствия
- Особенности динамики экологически обусловленной заболеваемости
Введение к работе
Актуальность темы и степень ее разработанности. Единственным критерием целесообразности и эффективности любых сфер хозяйствования согласно резолюции Генеральной Ассамблеи ООН (1979) является здоровье населения. В настоящее время химический компонент экосистемы является постоянно действующим различными путями через разнообразные точки на организм человека фактором и минимизация риска от него лежит в основе обеспечения безопасности на международном, национальном и региональном уровне (Боев В.М., 2006; Кур-ляндский Б.А., 2002; Ревич Б.А., 2011; Онищенко Г.Г., 2010; Юдина Т.В., 2011). У детей младше 15 лет более половины бремени болезней в потерянных годах здоровой жизни связывают с химическим фактором, спектр проявлений которого варьирует от острых отравлений до эффектов развития и физиологических изменений неопределенной значимости (Pruss-Ustim A. et al, 2011).
В Республике Татарстан в 35 из 43 муниципальных образований 36 компаниями добывают нефть и попутный нефтяной газ, оценке влияния которых на состояние здоровья населения посвящен ряд исследований (Зыятдинов К.Ш., 1996; Иванов А.В., 1997; Галеев К.А., 2003; Тафеева Е.А., 2009). Вместе с тем существенная часть этих территорий является сельскохозяйственными угодьями, где применяют пестициды и удобрения, без которых потери урожая от вредителей, болезней и сорняков могут составить 25-30% (Никитин Н.В. и соавт., 2010; Черников В.А. и соавт., 2004). В России масштабы использования химических средств в сельском хозяйстве остаются в 5 раз меньшими среднемирового, что предполагает интенсификацию в ближайшей перспективе (Ракитский В.Н., 2003,2011; Синицкая Т.А., 2005; Гончаров И.Р., 2010; Горбатов B.C., Кононова Т.В., 2011; Иванов Г.Е., 2008; Чекмарев П.А., 2010).
Республика входит в тройку лидеров среди регионов РФ, как по объему добычи углеводородного сырья, так и объему производимой сельскохозяйственной продукции. Внедрение новых технологий обработки почвы, обновление техники и химических средств нуждается в своевременной гигиенической оценке и научно обоснованных адекватных мерах предотвращения или снижения возможных не-
благоприятных эффектов для населения. Анализ взаимосвязей показателей состояния здоровья взрослого и детского населения с детализацией количественных и качественных параметров внесения пестицидов и минеральных удобрений на фоне токсико-гигиенических проблем, характерных для нефтедобывающих районов, за длительный период наблюдения на сегодняшний день отсутствует.
Заболеваемость населения занимает промежуточное положение в ряду показателей общественного здоровья между безвозвратными потерями и стойкой утратой трудоспособности, являясь динамичным и значительно более сложным явлением, чем смертность и инвалидность (Баранов А.А, Альбицкий В.Ю., 2012).
Цель исследования: установить значимость химического фактора, обусловленного аграрной деятельностью в районах нефтедобычи, для показателей заболеваемости детского и взрослого населения и обосновать мероприятия по снижению риска и совершенствованию контроля.
Задачи исследования:
-
Проанализировать динамику химического загрязнения атмосферного воздуха, поверхностных водоемов, почвы, питьевой воды, основных групп продуктов питания и оценить риски развития неканцерогенных эффектов и канцерогенную опасность для взрослого и детского населения районов нефтедобычи Республики Татарстан.
-
Дать токсико-гигиеническую оценку изменениям пестицидной ситуации и применения удобрений в республике и охарактеризовать особенности на нефтедобывающих территориях с анализом организации лабораторного контроля.
-
Провести эпидемиологический анализ первичной заболеваемости и распространенности болезней по всем классам и врожденных аномалий, болезней органов дыхания, пищеварения, крови и кроветворных органов, эндокринологической и мочеполовой систем, новообразований взрослого и детского населения нефтедобывающих муниципальных образований.
4. Оценить взаимосвязи общей заболеваемости и отдельных экологически
обусловленных классов болезней детей и взрослых от показателей химического
фактора аграрной деятельности, нефтедобывающей отрасли и автотранспорта и
определить вклад изученных показателей в частоту новых случаев и распространенность болезней.
5. Обосновать мероприятия по снижению риска для населения с учетом возрастной группы от воздействия химического фактора, обусловленного сельскохозяйственной деятельностью на территориях нефтедобычи.
Научная новизна. Впервые на анализе данных за длительный период наблюдения показана высокая значимость для показателей заболеваемости населения, прежде всего, детского и ряда экологически индикативных и экологически обусловленных классов болезней изменений количественных и качественных характеристик применения пестицидов аграрным сектором хозяйствования на территориях нефтедобычи. Вклад отдельных компонентов химического фактора в формирование заболеваемости населения, наличие и степень их взаимосвязей в нефтедобывающих районах существенно различаются, определяясь как возрастной категорией населения, так и динамикой выбросов в атмосферный воздух промышленными предприятиями и автотранспортом, загрязненностью питьевой воды, показателями применения пестицидов при лидирующей роли площади поверхностной обработки почвы.
Теоретическая и практическая значимость работы. Выявлены основные тенденции и закономерности динамики заболеваемости, в том числе экологически обусловленных классов болезней, взрослого и детского населения с территорий нефтедобычи в современных условиях ведения аграрной деятельности с широким выбором пестицидов и технологий, углубляющие представление о роли химического фактора и способствующих снижению ущерба здоровью.
На республиканском уровне показана корреляционная зависимость первичной заболеваемости и распространенности болезней детского населения от площади обработки пестицидами, валового расхода пестицидов, гербицидов и глифо-сатсодержащих препаратов, а частота новых случаев врожденных аномалий, болезней органов пищеварения, дыхания, крови и кроветворных органов, мочеполовой системы и новообразований с площадью, расходом пестицидов и гербицидов.
Результаты исследования реализовываются ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Татарстан», Министерством экологии и природных ресурсов РТ и муниципальными службами. Материалы используют в учебном процессе на кафедрах Казанского Федерального (Приволжского) университета и Казанского государственного медицинского университета.
Положения, выносимые на защиту:
1. Для показателей заболеваемости населения нефтяных районов, в первую
очередь, детского имеют значимость количественные и качественные параметры
химического фактора, обусловленного как добывающей отраслью, так и сельским
хозяйством, негативные изменения в любой из них, особенно, резкого и продол
жительного характера, определяют вклад, вектор и эффекты воздействия;
2. Расширение площади обработки пашни по минимальной технологии, со
провождавшееся ростом объема и нагрузки гербицидов с существенным превали
рованием глифосатсодержащих препаратов, на фоне снижении внесения удобре
ний привело к подъему первичной заболеваемости и распространенности болезней
детей и взрослых при больших темпах прироста патологии эндокринной системы,
органов пищеварения, дыхания, врожденных аномалий среди детского населения.
Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность полученных результатов основана на продолжительности периода наблюдений, репрезентативности объема исследований, использовании адекватных современных информационных подходов и методов статистической обработки. Основные положения доложены и обсуждены на XVIII всероссийской научно-практической конференции «Молодые ученые в медицине» (Казань, 2013); XXIV всероссийской научно-практической конференции «Окружающая среда и здоровье населения» (Казань, 2013); научно-практической конференции, посвященной 30-летию НИИ медицинской климатологии и восстановительного лечения (Владивосток, 2014); VI и VII Российских научно-практических конференциях «Здоровье человека в XXI веке» (Казань, 2014, 2015), Республиканской научно-практической конференции «Актуальные вопросы профилактической медицины и обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения» (Казань,2015г.)
Первичная экспертиза диссертации проведена на заседаниях кафедры биоэкологии, гигиены и общественного здоровья ФГАОУ ВПО «Казанский (Приволжский) федеральный университет» и научной проблемной комиссии «Организация здравоохранения и медико-профилактическое дело» ГБОУ ВПО Казанский ГМУ Минздрава России (протокол № 8 от 11 июня 2015г.).
Личный вклад автора. Автор участвовал в планировании, постановке цели, задач исследования, проанализировал и обобщил данные литературы, определил объем, организовал сбор электронной базы данных, участвовал в отборе проб и провел статистическую обработку результатов. Формулировка выводов, практических рекомендаций, положений, выносимых на защиту, а также подготовка публикаций принадлежат лично автору.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, в т.ч. 3 в ведущих рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК Российской Федерации.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, главы аналитического обзора литературы; главы по методам и объему исследования; пяти глав собственных исследований с обсуждением полученных результатов, заключения, выводов и практических рекомендаций. Список литературы включает 236 работ, в том числе 67 зарубежных авторов. Работа изложена на 174 страницах, иллюстрирована 34 таблицами и 38 рисунками.
Методы оценки пестицидной ситуации на территориях
Современная стратегия устойчивого развития сельского хозяйства состоит не только в совершенствовании систем земледелия, но предусматривает использование пестицидов и минеральных удобрений. Ежегодные потенциальные потери урожая сельскохозяйственной продукции от вредных организмов, по данным ФАО, достигают 30% и наиболее эффективным методом борьбы считают применение пестицидов. Без проведения надлежащих специальных мероприятий потери урожая от комплекса вредителей (тли, клопа, колорадского жука), болезней (корневые гнили, листовые болезни, фитофтороз), сорняков (особенно устойчивых и опасного карантинного вида) могут составить 25-30% [153]. Рентабельность мероприятий по защите сельскохозяйственных растений в России, по экспертным оценкам, составляет от 120% (на зерновых) до 516 % (на картофеле) [33].
Пестицидная ситуация в мире, на национальном и местном уровне по разным причинам постоянно меняется. В России наибольшие объемы применения пестицидов регистрировали в конце 1970-х и начале 1980-х годов, когда, в основном, использовали препараты первого поколения, нагрузка которых была более 4-х кг/га, нередко достигавшая 10-20 кг/га (например, инсектицида ДНОК).
С конца 1980-х годов объемы использования пестицидов стали уменьшаться, в первую очередь, из-за более широкого применения, препаратов второго поколения с нормой расхода 0,1-5,0 кг/га. Так, с 1985 г. к 2002 г. в Курской области расход пестицидов снизился в 23,2 раза, в Башкортостане нагрузка уменьшилась в 1,5-3 раза, составив в среднем 0,41 кг/га, в Саратовской области - до 0,5 кг/га [115, 160, 165]. В эти годы уменьшалось применение хлорорганических (ХОП) и фосфорорганических пестицидов (ФОП), но нарастало карбаматов, гетероциклических соединений, синтетических пиретроидов, производных азолов и производных арилоксифеноксипропионовых кислот. Изменилось и соотношение пестицидов по объектам назначения: уменьшилась в 7,3 раза доля инсектоакарицидов, увеличилась с 9% до 37% доля протравителей и на 10% гербицидов.
Возможно, перечисленные факторы обусловили некоторую успокоенность населения и надзорных органов в те годы. Большего внимания требовала утилизация запрещенных и просроченных пестицидов, которые накопились на складах хозяйств [105]. В Республике Татарстан (РТ) к 2011 г. данная проблема, прежде всего, за счет республиканского финансирования была, в основном, решена [94].
Тенденция снижения применения пестицидов практически на всей территории РФ, отмечавшаяся в 1990-е годы, в 2000-е годы сменилась на противоположную. В Курской области, где проводят регистрационные испытания пестицидов, за 2002-2010гг. применение пестицидов возросло в 4,7 раз (с 137 до 639 т), ассортимент увеличился с 64 наименований (1985г.) до 356 (2010г.) [77].
Реальный рост продаж пестицидов отметили в 1998 г., когда закончился период стагнации пестицидного рынка. С этого времени в развивающихся странах начался рост; развитых - снижение применения пестицидов. В 2007-2011гг. продажи пестицидов в денежном исчислении выросли на 40% при увеличении доли гербицидов до 52-61%, а в отдельных странах - до 70% [127].
С 2003г. как по РФ в целом, так и отдельным регионам, наблюдают рост пестицидных показателей, но расход химических средств в стране остается в 5 раз меньше среднемирового и в 10 раз - западно-европейского. В 2008г. нагрузка составила 363 грамм на 1 га пашни [34].
Анализ «Государственных каталогов пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации» демонстрирует, что с каждым годом возрастает число разрешаемых к применению препаратов [35, 40] (таблица 1). В большей степени расширяется ассортимент гербицидов. Если в 2007 г. они составляли 43% разрешенных пестицидов, то в 2011 г. - 48%. Кроме того, из 242 зарегистрированных в 2011 г. пестицидов, гербициды составляли 54,1% [67].
Таблица 1 - Количество пестицидов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации
Современный мировой ассортимент пестицидов включает более 300 ДВ (действующее вещество) гербицидов, 250 ДВ инсектоакарицидов и нематоцидов и 150 фунгицидов. В 2010 г. гербициды сплошного действия составляли две трети объема продаж пестицидов. В США, где большая часть пашни обрабатывается по новым технологиям, доля гербицидов достигала 70% [199, 200].
Одним из современных подходов усиления действия препаратов является внесение в рабочий раствор сульфонилмочевинных адъювантов, не обладающих гербицидными свойствами, но способными улучшать поглощение ДВ благодаря уменьшению поверхностного натяжения и большему смачиванию сорных растений [51]. Об изменениях композиционного состава современных средств защиты растений - усложнении формуляций, обусловленных необходимостью повышения их эффективности и снижения нагрузок, указывают все чаще [22]. В Саратовской области, являющейся моделью региона негарантированного земледелия России, доля смесевых препаратов с 1985 г. к 2002 г. увеличилась с 5,62% до 24,53%.
К достоинствам гербицидов следует отнести то, что их, как правило, применяют за сезон однократно, тогда как инсектициды - до трех раз, фунгициды - от двух до шести раз [12, 40, 107]. Только с 2009г. к 2011г. площадь однократной обработки гербицидами в РФ увеличилась с 41,2 до 51,1 млн.га.
Долгие годы ведущей группой гербицидов являлись симтриазины, прежде всего, атразин, использование которого началось в 1950-е годы для борьбы с сор 17 няками. Некоторые представители этой группы проявляют фунгицидные и инсектицидные свойства. На сегодняшний день атразин входит в список контролируемых пестицидов Европейского Союза [37]. Наиболее быстро растущими группами гербицидов, обладающими высокой избирательностью к объекту и низкой токсичностью и опасностью для других организмов, являются ингибиторы ацетолак-татсинтетазы, имеющейся только у растений: производные сульфанилмочевины и имидазолины, многие из которых в 100 раз токсичнее для объектов назначения, чем их предшественники, что объясняет снижение объема их применения [13].
Самое большое распространение в мире получили гербициды на основе производных хлорфеноксиуксусной кислоты (2,4-Д) и глифосата [128].
Острая токсичность 2,4-Д определена как умеренная [118, 225]. При производстве этих препаратов за счет образования диоксинов появляются более токсичные примеси [116, 194]. В РФ в 2012 г. широко применяли эту группу гербицидов, повреждающих отдаленные от места проникновения участки растений и содержащих в качестве примеси диоксины (ПХДД и ПХДФ), наивысшие значения которых наблюдают на второй год после обработки [88]. В 7,2-23,3% пробах молока и молочных продуктов из хозяйств, где применяли 2,4-Д, выявляли продукты распада препарата, хотя сам препарат не определялся [161]. Кроме того, применяли гербициды на основе глифосата, МЦПА, десмедифама, метазахлора, галоксифоп-Р-метила и трифлусульфурон-метил [39].
Методы статистического анализа результатов исследований
Современная методология оценки риска ориентирована на многосредовое воздействие сложных комбинаций химических веществ, что требует сведений о значительном числе разнообразных характеристик вещества, экспонируемого населения и территории. Расчеты средней суточной дозы и оценка риска развития канцерогенных и неканцерогенных эффектов у детского и взрослого населения проводили согласно «Руководству по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду» (2004).
Для расчетов хронического воздействия химических веществ были использованы среднегодовые концентрации содержания химических соединений в объектах среды и основных группах пищевых продуктов за 6-летний период (2006-2012гг.). На первом этапе рассчитывали среднесуточное поступление загрязнителей из анализируемых сред, суммарную дозу для отдельных сред и общую величину суммарной дозы для трех путей поступления (ингаляционный, пероральный и накожный).
Расчет среднесуточных доз поступления химических веществ в организм детского и взрослого населения из разных сред (атмосферный воздух и почвы селитебной зоны, питьевая вода, открытые водоемы, продукты питания) осуществляли с помощью стандартных уравнений и стандартных значений факторов экспозиции для каждой среды, приведенные в утвержденных рекомендациях. Полученные расчеты среднесуточных доз послужили основой для определения значений риска канцерогенных и неканцерогенных эффектов.
Оценка риска развития неканцерогенных эффектов для отдельных веществ, проводилась на основе расчета коэффициента опасности (HQ) представляющего собой соотношение между величиной экспозиции и безопасным уровнем воздействия (референтная доза, концентрация или отечественная ПДК). При многосре-довом поступлении одного вещества коэффициенты опасности для каждой среды суммировались и рассчитывали суммарный индекс опасности. При комбинированном поступлении веществ суммарный индекс опасности определяли для веществ, влияющих на одну систему (орган).
Характеристика канцерогенного риска осуществлялась путем расчета индивидуального канцерогенного риска для каждого вещества поступающего в организм с использованием данных о величине экспозиции и значениях факторов канцерогенного потенциала, а также расчета суммарного канцерогенного риска для каждой среды. Оценку уровней риска для здоровья детского и взрослого населения, обусловленного воздействием химического фактора, определяли по существующей классификации уровней риска, приведенной в рекомендациях по оценке риска.
Обработку полученных материалов проводили методами описательной статистики (оценка частоты признаков в изучаемой совокупности, средние величины, оценка достоверности по критериям Стьюдента), многомерной статистической процедуры, упорядочивающей объекты в сравнительно однородные группы (кластерный анализ), анализа динамики явлений (анализ тренда или устойчивости тенденций). При помощи расчета 95%-доверительного интервала (ДИ) и критерия Фишера оценивали достоверность различий между процентными долями двух выборок [68].
Корреляцию между факторами среды и показателями заболеваемости с использованием коэффициента Спирмена определяли не только в год воздействия, но и с учетом запаздывания результирующего ответа - с лагом (разрывом во времени между двумя явлениями или процессами, находящимися в причинно-следственной связи).
Гигиеническая оценка факторов окружающей среды Альметьевского и Бугульминского районов Гигиенические, статистические Результаты лабораторных исследований: атмосферного воздуха, воды питьевой, воды открытых водоемов, почвы на содержание свинца, кадмия, меди, мышьяка, ртути, кобальта, алюминия, аммиака, бериллия, бора, железа, йода, кальция, магния, селена, сульфатов, марганца, молибдена, никеля, хрома, цинка, фтора, фторидов, хлора, хлоридов, нефтепродуктов, формальдегида, бенз(а)пирена, серы, сероводорода, бикарбонатов, олова, бария, кремния, цианидов, нитратов, нитритов по Альметьевскому и Бугульминскому районам 56084 исслед.
Объем и структура выбросов в атмосферный воздух в Альметьевском и Бугульминском районах Статистические формы «2ТП-воздух» 26 единиц
Оценка канцерогенного и неканцерогенного рисков детскому и взрослому населению Гигиенический Коэффициенты опасности химических веществ, индексы опасности, суммарный индекс опасности неканцерогенных эффектов, индивидуальный канцерогенный риск, популя-ционный канцерогенный риск для различных возрастных групп населения Альметьевского и Бугульминского районов 36 протоколов
Гигиеническая оценка пестицид-ной ситуации за 1993-2012гг. в Республике Татарстан и муниципальных образованиях Гигиенический Статистический Площадь обработки пестицидами, в том числе гербицидами; валовый расход химических и биологических пестицидов в целом, по объектам назначения, химическому строению, опасности; территориальная нагрузка на 1 га пашни. Перечень и объем применяемых пестицидов; их структура по химической классификации активного ингредиента, составу товарных форм, классам опасности, качеству препаратов, объектам назначения. Расчет и оценка ассортиментного индекса территориальной нагрузки 113 наименований пестицидов (АИЛ) с учетом 9-ти токсико-гигиенических показателей. Объем, площадь внесения и нагрузка на единицу пашни минеральных и органических удобрений. Динамика внедрения ресурсосберегающих технологий обработки пашни. Государственные доклады, отчеты, справки и аналитические материалы министерства экологии и природных ресурсов РТ, министерства сельского хозяйства и продовольствия РТ, филиала ФГУ «Российский сельскохозяйственный центр» по РТ, Федеральной службы по ветеринарному и фитосанитарному надзору (Россельхознадзор) по РТ, Управления Роспотребнадзора по РТ, ФБУЗ "Центр гигиены и эпидемиологии в РТ", Федеральной службы государственной статистики и соответствующих служб муниципальных образований: 108 единиц Продолжение таблицы Этапы Методы Показатели Объем
Химическое загрязнение продовольствия
На протяжении всех лет 91-92,5% сточных вод юго-востока республики сбрасывали в поверхностные водные объекты. Позитивным является ежегодное снижение абсолютных значений: с 210,365 (1993г.) до 51,260 (1996г.) и 28,037 млн. м (2010г.). Снижение происходило в обоих районах: в Альметьевском рай 47 оне - в 1,9 раза (с 24,9 до 13,295 млн. м3/год); Бугульминском - в 1,5 раза (с 14,466 до 9,545 млн. м /год).
В анализируемые годы снизилась масса большинства веществ, сбрасываемых в поверхностные водные объекты юго-восточных районов и наиболее существенно сульфатов, хлоридов, взвешенных веществ, фосфатов и нефтепродуктов. Исключением стали азот аммония, синтетические ПАВ и марганец, масса которых увеличилась в 8,4; 2,4 и 1,3 раза соответственно (таблица 4).
Выросла и величина интегрального показателя - биологического потребления кислорода (БПК), отражающего количество легкоокисляющихся органических загрязняющих веществ в воде и являющегося одним из важных критериев уровня загрязнения водоема органическими веществами.
Основная доля загрязняющих веществ, сброшенных в водоемы юго-восточного региона зоны, всегда принадлежала Альметьевскому и Бугульмин-скому районам (таблица 5). Однако, если вклад Альметьевского района имел тенденцию снижения, то Бугульминского - роста. Таблица 5 - Доля сточных вод районов от всех в юго-восточной зоне, %
Следовательно, произошедшие изменения состава сточных вод, сбрасываемых в поверхностные водные объекты двух районов, касались не только количественных, но и качественных характеристик. Важным представляются различия динамики массы сбрасываемых веществ в рассматриваемых районах (таблица 6).
За пять лет в Альметьевском районе уменьшили сброс нефтепродуктов, взвешенных веществ, фосфатов, хлоридов, азота аммония, нитритов в 1,5-3 раза и увеличили в 3,9 раза нитратов и в 1,9 раза ПАВ. В Бугульминском снизили сброс нефтепродуктов, взвешенных веществ, фосфатов и нитратов, нитритов, но увеличили сульфатов, оставив на прежнем уровне хлоридов и ПАВ. За счет перечисленных изменений в Альметьевском районе величина БПК уменьшилась в 2,26 раза, тогда как в Бугульминском лишь в 1,3 раза. Индекс опасности от перорального поступления загрязняющих веществ открытых водных объектов, таких как аммиак, нитраты, нитриты, свинец, хром, нефтепродукты, фенол, мышьяк, никель при купании для взрослого населения Бу-гульминского района составляет 6,27 ЕОЗ; Альметьевского - 4,08 ЕОЗ, для детей 0,03 и 0,02 соответственно, то есть выше в Бугульминском районе. Неканцерогенная опасность накожного воздействия воды открытых водоемов в обоих районах на 1-2 порядка ниже, чем от перорального поступления. Наибольшую опасность для населения Бугульминского района, особенно, детей до 6 лет представляют нитраты.
В Бугульминском муниципальном районе расположено 65 населенных пунктов, в 62 из которых централизованное водоснабжение. Обеспеченность жилого фонда водопроводом составляет 99,8%. Общая протяженность водопроводной сети - 534,9 км. До декабря 2006 г. источниками водоснабжения Бугульминского района были подземные (169 скважин и 104 родника) и поверхностные источники (ведомственные и муниципальные). В 2005 г. доля воды, поступающей с Камского водозабора, которая изначально предназначалась для обеспечения технической водой, составляла 51,7%, хотя к 2006г. снизилась до 13%. С 2007г. используют только подземные источники.
Республика Татарстан 12,67 16,6 11,6 10,1 11,8 12,2 12,2 До перехода на подземные источники водоснабжения в Бугульминском районе несоответствие нормативам чаще было по мутности и содержанию железа (до 21,2%), магнию, нитратам, жесткости, сухому остатку и цветности. С 2006г. как в источниках водоснабжения, так и в распределительной сети, отмечается повышенное содержание нитратов. В отдельные годы (2010г.) удельный вес таких проб достигал 10,9% при концентрации 73,9 мг/л.
В Альметьевском районе процент неудовлетворительных проб по санитар-но-химическим показателям продолжает держаться выше среднего по республике и питьевая вода более загрязненная, чем в Бугульминском. Среднесуточная доза поступления большинства соединений и микроэлементов с питьевой водой в Альметьевском районе существенно выше, чем в Бугульминском (таблица 8). Исключением являются нитраты, которые поступают с водой в организм жителей Бугульминского района в 7,7-8 раз больше, чем Альметьевского. Содержание пестицидов (2,4Д, гексахлорциклогексан, ДДТ и его метаболиты), контролируемых в питьевой воде, было ниже чувствительности методов определения.
В Альметьевском районе для взрослого и детского населения индивидуальный канцерогенный риск от употребления питьевой воды определили приемлемым, но риск неканцерогенных эффектов от перорального поступления с питьевой водой мышьяка для детей повышенным. Для детей Бугульминского района от потребления воды повышенным оказался риск образования метгемоглобина, обусловленный концентрацией нитратов.
Следовательно, по результатам расчетов рисков развития неканцерогенных эффектов и индивидуальных канцерогенных рисков содержание химических соединений и элементов в питьевой воде обоих районов для взрослого населения не представляет опасности, тогда как для детей до 6 лет существует повышенный риск метгемоглобинообразования от нитратов в Бугульминском районе и от мышьяка в Альметьевском.
Особенности динамики экологически обусловленной заболеваемости
По результатам кластерного анализа первичной заболеваемости детского населения за первую декаду (1993-2002 годы) изучаемого периода, проведенного с целью группировки 45 административно-хозяйственных единиц республики, Альметьевский и Бугульминский районы входили в один кластер с высоким уровнем заболеваемости, отражая схожесть уровней воздействия факторов, формирующих здоровье населения. Согласно классификации районов республики по величине интегрального показателя, учитывавшего 12 факторов, оба района в те годы входили в одну группу с «тяжелой» экологической ситуацией (раздел 4.5).
Анализ за 2003-2012 гг. определил Альметьевский и Бугульминский районы уже в разные кластеры: в первом - ИТН увеличился до 0,609 по загрязнению атмосферного воздуха, водных объектов и применению минеральных удобрений (группа неблагополучных территорий); во втором - ИТН определился 0,179 и район вошел в группу относительно благополучных.
О появившихся существенных различиях между районами свидетельствует не только анализ динамики факторов среды, но и кластерный анализ, графики, коэффициенты детерминации аппроксимации линий тренда и темпы прироста показателей заболеваемости детского населения, изложенные в разделе 5.1.
В Альметьевском районе происходило снижение большинства показателей заболеваемости детского и взрослого населения. Темпы изменения заболеваемости детского населения в 1999-2012гг. в Альметьевском и Бугульминском районах отличались на порядок и более (таблица 30). Столь существенная разница в темпах прироста первичной и общей заболеваемости детского населения в районах подчеркивает, что факторы, влияющие на их уровень стали принципиально разными.
Отличия динамики показателей заболеваемости взрослого населения районов оказались существенно меньшими, что не только подтверждает большую чувствительность детского организма к изменениям окружающей среды и меньшую устойчивость к новым факторам, но, в определенной мере, свидетельствует о некой адаптации организма взрослого населения этих территорий к параметрам экологической обстановки.
Одним из факторов, снижающих/предотвращающих формирование хронических болезней, считают социально-экономическое благополучие. Действительно, на протяжении этих лет Альметьевский район входил в тройку лидеров по рейтингу социально-экономического благополучия, а в 2012 г. занял первое место среди муниципальных образований республики, тогда как Бугульминский район -лишь 12-е место.
Среднедушевые доходы населения рассматриваемых районов, по данным Госкомстата республики, на протяжении всех анализируемых лет отличались. В Альметьевском районе на 24,1-69,7% данный показатель ежегодно был выше, чем в Бугульминском. Однако статистически значимые зависимости изученных показателей заболеваемости детского населения от доходов нами не обнаружены.
Косвенно об ухудшении социального благополучия в Бугульминском районе и улучшении в Альметьевском, на наш взгляд, указывает увеличение удельного веса объектов III группы по санитарно-эпидемиологическому благополучию у первого (с 20,7% до 31,3%) и уменьшение у второго (с 17,9% до 11,8%) за последние пять лет рассматриваемого периода.
Корреляционный анализ выявил статистически значимые связи между первичной заболеваемостью детского населения и площадью обработанной пестицидами пашни как на республиканском уровне (г=0,9; р 0,0001), так и в восьми районах республики из разных кластеров (коэффициент корреляции Спирмена варьировал от 0,61 до 0,89 при р 0,02; р 0,001). Однако различия между Аль-метьевским и Бугульминским районами определились и в этом случае (рисунок 32).
В Бугульминском районе связь продолжала быть значимой и при смещении показателей на три года (г=0,7 при р 0,02 и 95% ДИ: 0,08-Ю,9), что можно расценить как пролонгированность эффекта от обработки химическими препаратами. Аналогичная закономерность демонстрировалась и в отношении распространенности болезней детского населения - 0,68 (р 0,02) и 0,94(р 0,0001). Также вы 107 явились корреляционные взаимосвязи между первичной заболеваемостью детей и долей применения минимальной и нулевой технологий в районе - 0,78 (р 0,008) и 0,75 (р 0,01) соответственно. По результатам множественного регрессионного анализа было установлено, что на уровень первичной заболеваемости детей Бу-гульминского района оказывают значимое влияние 4 фактора, которые объясня-ют 96% обобщенной дисперсии (коэффициент детерминации (R ) уравнения множественной регрессии составил 0,96). Первый фактор - доля применяемой минимальной технологии (37,9%), второй - удельный вес питьевой воды, не отвечающей требованиям санитарного законодательства - 26,3%, третий - выбросы в атмосферу от стационарных источников - (22,8%), четвертый - площадь пашни, обработанный пестицидами (9,0%). Результаты статистического анализа можно интерпретировать как важность для проявления эффектов не факта применения пестицидов, а совокупности ряда показателей, характеризующих пестицидную ситуацию, и каждый из параметров должен быть выше определенного критериально значимого уровня, в определенной степени зависящими от характеристик других факторов, в том числе и химического, обусловленного нефтедобычей. Взлет заболеваемости в районе с нефтяной промышленностью и соответствующим загрязнением объектов среды произошел, когда пестициды стали использовать на большей части пашни (более 50%) и по новой технологии. Обработка по нулевой и минимальной технологии способствует накоплению до 70% препаратов в верхнем слое и вторичному загрязнению атмосферного воздуха, почвы и водоемов. Кроме того, нарастали расход пестицидов и территориальных нагрузок. Определенный вклад внесли увеличение доли гербицидов (до 88,3%) и глифосатных препаратов среди них (до 83% от всех гербицидов), что усилило, возможно, потенцировало эффект негативного воздействия.
В нашем исследовании статистически значимые связи с пролонгировали о-стью эффекта выявили только на территории с обработкой большей части сельхозугодий по новой технологии. Определенный вклад, по-видимому, внесли токси-ко-гигиенические характеристики лидирующей группы препаратов - глифосат-содержащих гербицидов, которые, в основном, поступают перорально и накожно.
Из желудочно-кишечного тракта поглощается не более 30% глифосата, распространяющегося по всему организму и с самыми высокими концентрациями в костной ткани. В 60-100% пробах атмосферного воздуха и дождя в аграрных районах, где при новых технологиях обработки пашни широко применяли глифосат (1,05+0,21 кг/га и 0,82+0,10кг/га), его определяли в концентрации от 0,01 до 9,1мг/м и от 0,1 до 2,5мг/м соответственно. В половине проб выявляли метаболит глифосата - аминометилфосфоновую кислоту [184]. Эти соединения находили в пробах воздуха и дождя и на территориях, где глифосат применяли несколько лет до этого в меньших масштабах и количествах, но существенно в более низких концентрациях. Не менее 0,7% препарата переходит из воздуха в дождь и до 97% из атмосферы еженедельно выпадает в виде дождя.