Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Проблемы гигиенической-безопасности питьевого водоснабжения в современных условиях (обзор литературы) 22
1.1. Антропотехногениое загрязнение водных объектов, его эколого-гигиеническая оценка 22
1.2. Региональные геохимические особенности питьевых вод и риск здоровью населения 30
1.3. Гигиеническая оценка современных методов улучшения качества питьевой воды 37
1.4. Современная методология оценки влияния водного фактора на здоровье населения, критерии опасности 44
Глава 2. Программа, материалы, объем и методы исследования ...51
2.1. Программа исследования 51
2.2. Характеристика объектов исследования 54
2.3. Методы и объем исследований 58
Глава 3. Методология региональной санитарно-гигиенической оценки водных ресурсов, обоснование условий использования их в питьевом водоснабжении 83
3.1. Природно-климатические условия Ленинградской области 84
3.2. Региональные геохимические особенности подземных вод Ленинградского артезианского бассейна 88
3.2.1. Гидрогеологические условия территории ленинградской области 88
3.2.2. Характеристика природного химического состава подземных вод основных водоносных горизонтов Ленинградской области 92
3.2.3. Классификация подземных вод ленинградского артезианского бассейна по степени санитарной опасности с учетом геохимических особенностей 108
3.2.4. Обоснование региональных нормативов содержания микроэлементов, лимитирующих качество подземных вод ленинградской области 130
3.2.5. Научное обоснование и разработка информационно-аналитической модели контроля качества подземных вод 133
Глава 4. Эколого-гигиеническая характеристика поверх ностных вод невско-ладожского бассейна 143
4.1. Гидрохимические особенности поверхностных источников питьевого водоснабжения ленинградской области 143
4.2. Характеристика антропотехногенного загрязнения поверхностных водоемов Ленинградской области 148
4.3. Классификация водных объектов Ленинградской области по степени их санитарной опасности :151
4.4. Эколого-гигиеническая оценка содержания хлорорганических соединений в бассейне Ладожского озера — реки Невы - Финского залива ... 157
4.5. Гигиеническая оценка барьерной функции системы подготовки питьевой воды на территории Ленинградской области 162
4.6. Интегральная оценка качества природных вод, расчет риска здоровью населения. Обоснование эколого-гигиенического статуса основных источников водоснабжения области 168
Глава 5. Сравнительная санитарно-токсикологическая характеристика гуминовых (гв) и лигнинных веществ (лв) и продуктов их хлорирования 182
5.1. Токсикологическая оценка гуминовых и лигнинных веществ методом биотестирования 184
5.2. Изучение острой токсичности образцов гуминовых и лигнинных веществ в эксперименте на теплокровных животных 188
5.3. Изучение воздействия образцов гуминовых и лигнинных веществ на организм теплокровных животных в подостром эксперименте 189
5.4. Изучение генотоксического действия образцов гуминовых и лигнинных веществ 195
Глава 6. Методология оценки экспозиционной нагрузки водного фактора на здоровье населения 201
6.1. Методы социально-гигиенического мониторинга применяемые в работе для оценки влияния окружающей среды на состояние здоровья человека 204
6.2. Характеристика статистических связей в системе содержание бария в питьевой воде — заболеваемость населения 214
Глава 7. Методические подходы к санитарно-гигиенической оценке среды обитания и здоровья населения в условиях техногенной геохимической провинции (на примере полигона «КРАСНЫЙ БОР») 241
7.1. Эколого-гигиеническая характеристика ГУ 1111 «Полигон Красный Бор» как источника загрязнения окружающей среды 243
7.1.1. Санитарно-гигиеническая характеристика промышленных токсичных отходов (ПТО) и технологии их захоронения и переработки 243
7.1.2. Источники, компоненты и условия загрязнения атмосферного воздуха и воды водоисточников 250
7.2. Санитарно-гигиеническая оценка среды обитания в районе полигона «Красный Бор» 263
7.2.1. Гигиеническая оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха 263
7.2.2. Санитарно-экологическая оценка загрязнения системы «накопительных» сред (снеговой покров — почва — растения -грунтовые воды) ближайших к полигону территорий 269
7.2.3. Эколого-гигиеническая оценка влияния полигона «Красный Бор» на поверхностные водоемы 273
7.2.4. Санитарно-токсикологическая оценка суммарной биологической активности сточных вод и сельскохозяйственной продукции 275
Глава 8. Санитарно-эпидемиологическая оценка состояния здоровья населения, проживающего в районе полигона «Красный Бор» 287
8.1. Медико-демографическая ситуация в пос. Красный Бор и характеристика заболеваемости населения 287
8.2. Состояние здоровья детского населения пос. Красный Бор 293
8.3. Комплексная гигиеническая оценка степени напряженности медико-экологической ситуации в районе влияния полигона «Красный Бор»..302
Заключение 316
Выводы 333
Практические рекомендации 339
Список литературы 341
Приложения 375
- Региональные геохимические особенности питьевых вод и риск здоровью населения
- Региональные геохимические особенности подземных вод Ленинградского артезианского бассейна
- Характеристика антропотехногенного загрязнения поверхностных водоемов Ленинградской области
- Изучение острой токсичности образцов гуминовых и лигнинных веществ в эксперименте на теплокровных животных
Введение к работе
Актуальность проблемы. Важнейшим показателем санитарно-эпидемиологического благополучия страны является здоровье населения, которое определяется сложным воздействием природных, антропотехногенных, социальных и наследственных факторов [186, 200, 207].
Управление медико-экологической ситуацией в отдельно взятых регионах является сложной организационной, экономической и методической задачей и невозможно без объективной оценки состояния окружающей среды. Сложность, подчас оригинальность этой ситуации, требует особых научно-методических подходов к выявлению факторов риска. Так, в условиях интенсивной антропо-техногенной нагрузки не всегда учитываются факторы малой интенсивности, к которым следует отнести процессы, формирующиеся в условиях геохимических провинций [98, 242, 245]. На территориях биогеохимических провинций наибольшим изменениям подвергается вода подземных горизонтов и почва [25, 63, 153, 185, 219, 222]. Эта проблема чрезвычайно актуальна и для Ленинградской области.
Крупные территории Ленинградского артезианского бассейна отличаются геохимически обусловленными особенностями состава подземных вод, которые могут оказывать выраженное влияние на качество жизни и здоровье человека. Эти особенности до последних лет выявлялись лишь в результате единичных исследований на ограниченных территориях, когда определялись повышенные концентрации отдельных микроэлементов. В 90-е годы подробный гидрогеологический анализ состояния подземных вод Ленинградской области дан в работах А.Н.Воронова, А.А.Шварца [37, 38, 39, 40]. Однако, до настоящего времени отсутствует гигиеническая оценка геохимических провинций на территории Ленинградской области, особенностей их формирования и пространственного распространения; не обоснованы критерии и принципы классификации подземных вод по степени санитарной опасности, не ранжированы причины неудовлетворительного качества вод, что затрудняет определение сферы их применения и выбор технологий водоподготовки.
Подземные воды Ленинградского артезианского бассейна преимущественно относятся к гидрокарбонатным кальцнево-магниевым, характеризуются малой и средней степенью минерализации, повышенными концентрациями железа, марганца, бария, бора и фтора.
В настоящее время доказана корреляционная связь между уровнем сердечно-сосудистой патологии, болезнями органов пищеварения, мочевыделитель-ной системы и минеральным составом воды [149, 208, 217]. Выявлено влияние комплекса макроэлементов (кальция, магния и стронция) и их соотношения на распространенность мочекаменной болезни [206]; доказана связь между содержанием фтора в питьевой воде и распространенностью флюороза и кариеса среди населения [45, 271, 331]. Однако проблема гипер- и гипофторозов в настоящее время трактуется более широко [1] и остается одной из самых спорных в современной эпидемиологии. При оценке качества вод и его влияния на здоровье часто не учитывается их физиологическая полноценность. Эта проблема остается мало изученной для Ленинградского региона, требует своего развития как на информационном, так и методическом уровне.
Большая часть водопроводов Ленинградской области питается водой из поверхностных водоисточников (Ладожское озеро, реки Свирь, Вуокса, Волхов и др.), которые также характеризуются выраженными гидрохимическими особенностями. Бедность солевого и микроэлементного состава воды поверхностных водоисточников Ленинградской области может при определенных услови- _ ях быть причиной возникновения-среди населения-ряда массовых заболеваний неинфекционной природы [225, 226]. Несмотря на то, что отрицательное влияние на организм маломинерализованных и дефицитных по солям жесткости вод доказано, этот факт до настоящего времени не учитывается при оценке водоисточников, прогнозировании схем водоподготовки, использовании индивидуальных средств улучшения качества питьевой воды.
Проблема хлорорганических соединений (ХОС) одна из актуальных и
7 трудно решаемых для Северо-Запада России и Ленинградской области. Значительное содержание гуминовых веществ в воде поверхностных водоемов, высокая антропотехногенная нагрузка (АТН) создают значительные трудности при обработке питьевой воды, способствуют образованию веществ, обладающих отдаленными биологическими эффектами [32, 73, 116, 119]. Усугубляет проблему несовершенство существующих технологий водоподготовки, в частности, использование первичного хлорирования высокоцветных вод. В то же время в литературе практически отсутствуют данные комплексной токсикологической оценки продуктов хлорирования гуминовых веществ, что затрудняет определение степени их опасности для здоровья человека. Знание региональных гидрохимических особенностей, механизмов формирования и распространения загрязнений в водных средах, позволит объективизировать методологию оценки риска здоровью от водного фактора, установить их взаимозависимую структуру и причины экообусловленной патологии.
Геохимические особенности регионов формируются не только за счет природных факторов. Существенный вклад в геохимический фон вносят техногенные процессы. Выявить экозависимую патологию, оценить ее уровень, реальную нагрузку на здоровье населения, возможно, только определив вклад ее природных и техногенных составляющих. Гигиенической оценке техногенных воздействий на здоровье населения посвящено много исследований [79, 159, 174,241].
Однако комплексная оценка воздействия на человека совокупности природных факторов и интенсивной техногенной нагрузки на ограниченной территории своеобразной геохимической провинции, не нашла должного решения на уровне прикладного использования современных информационных технологий (ГИС, математического моделирования, графо-аналитического проектирования, биомониторинга и диагностики донозологических состояний, всестороннего клинико-инструментального обследования различных групп населения).
При оценке состояния здоровья населения в условиях техногенной геохи-
8 мической провинции массив информации выходит за рамки официальной статистики и ее обработка также нуждается в использовании современных информационных приемов.
Все вышеизложенное определило необходимость и актуальность проведения настоящих исследований.
Работа является фрагментом федеральной программы «Научные основы гигиены окружающей среды» и выполнялась в рамках тем «Совершенствование системы показателей социально-гигиенического мониторинга в условиях территориально-промышленного комплекса» (№ государственной регистрации 01960011530), «Разработка региональных основ и принципов безопасности среды обитания и здоровья населения» (№ государственной регистрации 01200012944).
Цель исследования. Научное обоснование системы мероприятий по обеспечению гигиенической безопасности населения в условиях воздействия природных геохимических и техногенных факторов Ленинградского региона.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
Разработать и обосновать концептуальную модель оценки воздействия на здоровье населения комплекса природных п техногенных факторов, формирующих геохимическую среду на ограниченной территории; дать гигиеническую оценку региональных геохимических особенностей поверхностных вод, ранжировать их по степени санитарной опасности, обосновать эколого-гигиенический статус основных водоисточников области'; с учетом типологических особенностей поверхностных вод, уровня их загрязнения изучить закономерности формирования антропотехногенной нагрузки (АТН) на водоем, рассчитать риск здоровью населения; изучить региональные геохимические особенности состава подземных вод Ленинградского артезианского бассейна, обосновать перечень приоритетных микрокомпонентов, определяющих их качество; обосновать принципы и критерии классификации подземных вод по сте-
9 пени санитарной опасности; с использованием геоинформационных технологий разработать картографические материалы, отражающие распределение минеральных компонентов в воде основных ВГ области, методологию дифференцированной оценки экспозиционной нагрузки водного фактора на здоровье населения, информационно-аналитическую модель контроля качества вод и систему мероприятий по их оптимизации; научно обосновать систему оценки изменений среды обитания и здоровья населения, включая формирование экозависимой патологии в условиях техногенной геохимической провинции (на примере полигона по утилизации и обезвреживанию промышленных токсичных отходов «Красный Бор»).
Научная новизна. Научно обоснована концептуальная модель формирования геохимической среды на ограниченной территории с учетом природных и техногенных факторов. Модель включает две подсистемы: «водные ресурсы — качество воды - здоровье населения» и «источники воздействия - механизмы воздействия - среда обитания - здоровье населения» с отражением основных свойств и связей натурных и техногенных объектов, их комплексную санитарно-гигиеническую характеристику с использованием современных информационных технологий, математического, биологического моделирования и методологии оценки риска здоровью, разработку системы мероприятий по оптимизации качества среды обитания.
В развитие концептуальной модели: -выявлены особенности и механизмы формирования антропотехногенной— — нагрузки (АТН) на поверхностные водоисточники; дана гигиеническая оценка их типологических характеристик; физиологической полноценности; - проведена классификация поверхностных водоемов области по степени их санитарной опасности, установлены причины потенциальной эпидемиоло гической опасности (СПЭО) централизованных систем водоснабжения; экспе риментально доказано, что продукты хлорирования гуминовых веществ ток-
10 сичны для гидробионтов, теплокровных животных, обладают мутагенными эффектами в тесте Эймса; дана интегральная оценка поверхностных вод региона; обоснован эколого-гигиенический статус водных объектов; рассчитан риск здоровью населения; дана гигиеническая характеристика особенностей формирования минерального состава подземных вод Ленинградской области; обоснован перечень приоритетных показателей, определяющих их качество и влияние па здоровье населения; выявлена геохимическая аномалия Ленинградского артезианского бассейна, формирующаяся многокомпонентным микроэлементным составом подземных вод с повышенным содержанием железа, марганца, бария и бора, в составе которой выделены геохимические провинции с избытком и недостатком фтора и определена их территориальная расположенность; разработана классификация подземных вод области по степени санитарной опасности с учетом содержания ведущих минеральных компонентов, уровня их превышения ПДК и класса опасности; с использованием геоинформационной системы (ГИС) разработаны: . картографический материал по макро- и микроэлементному составу подземных вод области; информационно-аналитические модели по контролю качества вод и дифференцированной оценке экспозиционной нагрузки водного фактора на здоровье населения с последующим выделением групп риска и аппроксимацией полученных данных на уровень отдельных индивидуумов; уточнением связи с отдельными классами болезней; предложен дополнительный критерий для обоснования объектов наблюдения при установлении причинно-следственной связи между водным фактором и здоровьем населения — полнота сведений об обращаемости за медицинской помощью. Выявлена регрессионная зависимость между удаленностью населенного пункта от Санкт-Петербурга и долей населения, обращающегося в
ЛПУ Ленинградской области, дано уравнение регрессии; - изучены особенности формирования техногенной геохимической среды на примере полигона «Красный Бор»; разработан и научно обоснован алгоритм и методические подходы к оценке ее влияния на здоровье населения. На основе математического моделирования дана характеристика свойств и особенностей распространения токсикантов в атмосферном воздухе, почве и водных объектах. Доказана транспортирующая роль атмосферного воздуха, выделены маркеры атмосферных загрязнений, дана их пространственная характеристика и оценка влияния на качество воздушной среды селитебных территорий.
Доказана концентрация токсикантов в накопительных средах (почве, растениях, донных отложениях, снеговом покрове), их миграция по системе «почва - грунтовые воды - питьевая вода» и «почва - растения», в эксперименте на теплокровных животных проведена оценка их суммарной биологической активности.
К экологически зависимой патологии в зоне влияния выбросов полигона отнесены болезни крови и кроветворных органов (анемии); нарушения иммунитета, болезни органов дыхания и системы пищеварения, болезни эндокринной системы, что подтверждено данными биомониторинга и клинико-инструментальным обследованием детского населения.
Проведена оценка степени напряженности медико-экологической ситуации, рассчитаны потенциальные риски здоровью с учетом техногенного воздействия.
Теоретическая значимость работы заключается в дальнейшем развитии методологии оценки факторов окружающей среды (ОС) и современной концепции санитарной охраны водоемов. Выполненные исследования расширяют представление о механизмах влияния водного фактора на здоровье населения, вносят определенный вклад в развитие проблемы географической патологии, в частности, проблемы распространенности различных форм гипофторозов в регионах, дефицитных по фтору. Разработанные автором методические основы этиопатогенети-ческой модели СГМ имеют прогностическое значение, могут быть использованы
12 для дифференцированной оценки влияния водного фактора на здоровье населения, решения проблемы управления качеством водных ресурсов.
Практическая значимость и внедрение в практику. По результатам диссертационной работы определены и реализованы мероприятия по совершенствованию условий хозяйственно-питьевого водоснабжения в Ленинградской области. Результаты исследований позволили создать базу данных, обосновать методологию достоверной оценки здоровья населения с учетом региональных геохимических факторов и в условиях техногенной нагрузки, выявить экозави-симую патологию.
Материалы диссертационной работы использовались при подготовке следующих законодательных, нормативно-методических, распорядительных и программно-целевых документов:
1. Федеральные законы, постановления Правительства Российской Федера ции и нормативные акты Федерального уровня:
Постановление Правительства Российской Федерации «Об утверждении положения о социально-гигиеническом мониторинге» №426 от 01.06. 2000;
Предложения «О внесении изменений и предложений в действующий Федеральный закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» (2002 г.);
Приказ Минздрава Российской Федерации «О дальнейшем развитии работы по ведению социально-гигиенического мониторинга» от 22.06. 2002 №234; - Приказ Федеральной службы Роспотребнадзора от 30.12.2005 №810 «О перечне показателей^ данных_для_формирования Федерального информа ционного фонда социально-гигиенического мониторинга»;
2. Нормативно-методические документы: Методические рекомендации: - «Комплексная гигиеническая оценка степени напряженности медико- экологической ситуации различных территорий, обусловленной загрязнением токсикантами среды обитания населения» (Утв. Гл. госсанврачом РФ
13 30.07.97 г. №2510/5716-97-32.)-M., 1997. Пособия для врачей
Применение геинформационных технологий для анализа злокачественных новообразований при ведении социально-гигиенического мониторинга (утв. протоколом № 7 от 05.11.03. секции «Гигиены» Ученого совета МЗ РФ). «Эколого-гигиеническая оценка степени эвтрофикации поверхностных водоемов» (утв. протоколом № 6 от 15.12.05. секции «Гигиены» Ученого совета МЗ и СР РФ).
Региональный норматив «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству питьевой воды в Ленинградской области» (утв. Главным государственным санитарным врачом от 25.08.99 г.).
3. Технические задания на проведение работ:
3.1. На Федеральном уровне - «Система организации и ведения социально-гигиенического мониторинга (СГМ) на региональном (областном) уровне» (утв. Решением Коллегии ГКСЭН РФ от 28.03.96 г. №4. - М., 1996).
3.2. На региональном уровне: «Определение и обоснование приоритетных загрязнителей (показателей) питьевой воды для организации производственного лабораторного кон гроля за качеством воды централизованных систем хозяйственно-питьевого водоснабжения Ленинградской области», утв. Правительством Ленобласти от 22 апреля 1998 г.; «На_первый этап работ по созданию комплекса информационных систем^ мониторинга здоровья населения Ленинградской области», утв. Правительством Ленобласти от 5 октября 2005 г.
3.3. Научно-исследовательских работ для государственных нужд Ленинград ской области, утвержденных распоряжением Губернатора Ленобласти от 26.12.01 г. № 679-рг по темам: - «Проведение комплексной экспертизы неблагоприя гных медико-
14 экологических ситуаций и разработка нормативно-методических документов по выявлению локальных территорий экологического риска здоровью населения Ленинградской области (на примере г. Кириши Ленинградской области)»; - «Проведение программно-математического анализа с использованием геоинформационной системы совокупности данных о микро- и макроэлементе- зах на территории Ленинградской области».
4. Законы и программно-целевые документы регионального уровня:
4.1. Законы Ленинградской области и г. Санкт-Петербург: «Водоохранные и водохозяйственные работы в Ленинградской области в 2003-2005 годы» от 18 февраля 2003 г. № 11-оз; «Охрана окружающей среды Ленинградской области на 2003-2005 годы» от 18 февраля 2003 г. № 11-оз.
Проект закона Санкт-Петербурга «О питьевом водоснабжении в Санкт-Петербурге» (2005 г.);
Проект закона Ленинградской области «Обеспечение населения Ленинградской области питьевой водой в 2006-2010 годах»
4.2. Постановления правительства Ленинградской области: «Об утверждении программы «Обеспечение населения Ленинградской области питьевой водой» от 24 августа 1995 года № 318; «Об утверждении основных направлений по оздоровлению окружающей природной среды Ленинградской области на период до 2005 года» от 30 декабря 1998 го да №42; — - «Улучшение условий и охраны-труда на территорииьЛенинградской области» на 2001-2005 годы» от 26 октября 2000 г. № 22; - «О региональной целевой программе «Водоохранные и водохозяйствен ные работы в Ленинградской области на 2002 г.» от 6 мая 2002 г. № 58.
4.3. Международная программа «Водоохранные мероприятия в бассейнах рек Нева и Вуокса для обеспечения водоснабжения Ленинградского региона» (1993-1995 гг.).
5. Государственные доклады, информационно-аналитические материалы и региональные системы мониторинга: «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации за 2002, 2003 и 2004 годы». «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Ленинградской области за 2000, 2001, 2002, 2003 и 2004, 2005 годы». «О санитарно-экологической обстановке в Ленинградской области и основных направлениях по ее оздоровлению» и «О проблемах в организации и состоянии водоснабжения и канализования на территории Ленинградской области» за 1997-2005 годы.
Элементы картографирования: - Карта заболеваемости населения Ленинградской области. Масштаб 1:1500000, СПб, 1994 г. - Пресс-релиз медико-экологического атласа Ленинградской области, СПб, 1994 г.
5.5. Системы мониторинга: «Система производственно-экологического мониторинга первой очереди строительства предприятия по переработке и захоронению токсичных промышленных отходов Санкт-Петербурга и Ленинградской области (ГУПП Полигон «Красный Бор»)» (2002 г.);
Автоматизированная система контроля загрязнения атмосферного воздуха в г. Кириши (1992г.) и г. Тихвине (2004г.), включающие стационарные и пе- _редвижныехтанции автоматического контроля загрязнения-атмосферы. -.
6. Учебно-методические пособия: «Материалы для подготовки к квалификационному экзамену по медико-профилактическим специальностям» 040303.05 - Коммунальная гигиена. -СПбГМА, 2000; «Гигиена питьевого водоснабжения» - СПбГМА, 20.05.05; «Применение ультрафиолетового излучения в практике обеззараживания воды»-СПб, 2005; - «Гигиенические требования при строительстве предприятий, учреждений и зданий» СПб. - 2004.
Результаты работы использованы при разработке 27 инструктивно-методических писем для санитарных врачей районных и городских центров Госсанэпиднадзора в Ленинградской области и 12 постановлении и распоряжений правительства и губернатора Ленинградской области в сфере санитарно-эпидемиологического благополучия, здравоохранения, охраны окружающей среды и экологической безопасности.
По результатам работы опубликованы 2 монографии: «Основы системного анализа в эколого-гигиенических исследованиях». - СПб, 2001 и «Проблемы гигиенической безопасности хозяйственно-питьевого водоснабжения и здоровья населения Ленинградской области» - СПб, 2006.
Результаты исследований и разработанные методические документы внедрены в деятельность ТУ «Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Калининградской области, в Санкт-Петербурге, Ленинградской области; ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Вологодской области»».
Ряд положений теоретического и прикладного характера используются в курсе лекций по гигиене окружающей среды для студентов и слушателей факультета усовершенствования врачей СПбГМА им. И.И. Мечникова, Санкт-Петербургской государственного медицинской педиатрической академии. Внедрение результа-- тов работы в практику подтверждено актами и справками о внедрении. _
Апробация работы. Основные положения работы обсуждены и одобрены на VII, VIII и IX Всероссийском съездах гигиенистов и санитарных врачей (Ростов-на-Дону, 1991; Москва, 1996, 2001), на международных конференциях и семинарах: Международном симпозиуме «Экологически безопасный завод будущего в целлюлозно-бумажной промышленности» (СПб, 1991); Международном семинаре «Современные методы аналитической химии в экологическом контро-
17ле воды» (СПб, 1994); Международной научной конференции «Целлюлозный завод будущего» (СПб, 1995), 1-ой международной конференции «Мониторинг окружающей среды, оценка и возмещение экологического ущерба, наносимого здоровью населения ее загрязнением» (Пермь, 1996); Международной конфе ренции-семинаре «Качество питьевых и минеральных вод Санкт-Петер бургского региона и их бутылироваание» (СПб, 1997); 3-й международной кон ференции «Экология и развитие Северо-Запада России» (СПб, 1998); Всесоюз ной научной конференции «Методологические и методические проблемы оценки состояния здоровья населения» (СПб, 1992), Всероссийском проблем но-тематическом семинаре-конференции «СГМ и совершенствование кадровой и организационной структуры учреждений госсанэпидслужбы России» (СПб, 1995); II Всероссийском семинаре-конференции «Информационные техноло гии в профессиональной деятельности специалистов и оснащении лабораторий центров Госсанэпиднадзора» (СПб, 1998); Всероссийской конференции, с ре гиональным и международным участием «Национальный план действий по экологически обоснованному управлению диокспнами/фуранами и диоксипо- подобными веществами» (СПб, 2001); Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 80-летию создания государственной санитарно- эпидемиологической службы России (Москва, 2002); пленуме секции «Гигиена атмосферного воздуха» проблемной комиссии «Научные основы гигиены ок ружающей среды» (СПб, 1991, 1997, 1999), региональных научно-прак тических конференциях и семинарах: «Проблемы санитарно-эидемиоло гического благополучия населения Северо-Западного и других регионов Рос сипской Федерации» (СПб, 1997), организационно-методическом совещании-семинаре для учреждений госсанэпидслужбы Северо-Западного федерального округа по вопросу разработки региональных планов действий по гигиене окружающей среды (СПб, 2002); конференции «Медико-биологические проблемы экологии Северо-Западного региона России» (СПб, 2004); 11 специализированной выставке «Наука на службе производства Ленинградской области», со-
18 стоявшейся 5-6 июня 2002 года в культурно-выставочном центре «ЕВРАЗИЯ»; инструктивно-методических семинарах-совещаниях санитарных врачей Центров ГСЭН в районах и городах Ленобласти по теме «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Ленобласти и совершенствовании Госсанэпиднадзора» 1997-2004 гг.; объединенном законодательном собрании Санкт-Петербурга и Ленинградской области - 2005 г.; заседаниях правительства Ленинградской области (2005 и 2006 гг.), заседаниях Ленинградского областного и Санкт-Петербургского городского отделений Всероссийского научного медицинского общества гигиенистов и санитарных врачей (СПб, 1994, 1995, 1997, 2001), заседании отделения медицинской географии Русского географического общества (СПб, 1996, 1999).
Личный вклад автора. Автору принадлежит инициатива формирования научного направления по оценке воздействия на здоровье населения комплекса природных и техногенных факторов в условиях геохимической провинции Ленинградского региона. Его вклад в работу является основным, заключается в планировании, организации и проведении исследований по всем разделам диссертации, в формулировке цели и задач, определении объема, выборе объектов наблюдения и методик исследования.
Автором разработана программа и методология проведения исследований, при непосредственном его участии осуществлен сбор и обобщение информации, статистико-математическая обработка, анализ и интерпретация результатов работы. Лично автором организовано проведение экспериментальных исследований по токсикологической оценке гуминовых, лигнинных веществ и продуктов их трансформации, а также натурных наблюдений за качеством подземных вод, состоянием объектов окружающей среды в районе размещения полигона по захоронению и обезвреживанию токсичных отходов «Красный Бор»; проведение углубленных исследований по оценке состояния здоровья детского и взрослого населения (микроэлементного, физиологического, биохимического и иммунного статуса). Автором разработана классификация подземных вод по степени сани-
19 тарной опасности, а также нормативно-законодательные, нормативно-методические документы, осуществлялось внедрение результатов исследования в деятельность, центров Госсанэпиднадзора, учебный процесс медицинских ВУЗов. Отдельные исследования (токсикологические, морфологические) проводились с участием специалистов других организаций, за что автор выражает благодарность.
Доля личного участия автора в накоплении информации более 80%, в обобщении и анализе материала - 100%.
Публикации. По теме диссертации опубликовано: 42 научная работа, в том числе 2 монографии, 15 публикаций в центральных рецензируемых изданиях, 3 нормативно-методических документа, 4 учебно-методических пособия.
Положения, выносимые на защиту:
Концептуальная модель формирования геохимической среды на ограниченной территории базируется на системном анализе природных и техногенных факторов, натурных и экспериментальных исследованиях, ранжировании территории по степени санитарной опасности, приоритетности выбора показателей, расчета риска здоровью населения, выявлении экозависимой патологии.
Геохимическая провинция Ленинградского артезианского бассейна характеризуется многокомпонентным микроэлементным составом подземных вод с повышенным содержанием железа, марганца, бора и бария, избытком и дефицитом фтора. Классификация подземных вод с учетом концентрации ведущих минеральных компонентов, уровня превышения ПДК и класса опасности доказывает, что приоритетным элементом по влиянию на здоровье является фтор. По содержанию фтора 86% артезианских скважин отнесены к категории «опасная», 9,3% - по содержанию железа и 4,7% - бария.
Методология оценки влияния водного фактора на здоровье населения включает разработку адекватных информационно-аналитических моделей (на основе ГИС и современного математического аппарата) по контролю качества вод и определению дифференцированной экспозиционной нагрузки па здоро-
20 вье с последующим выделением групп риска и аппроксимации полученных данных на уровень отдельных индивидуумов.
Одной из наиболее актуальных проблем для Ленинградской области является проблема гипофторозов. Установлена причинно-следственная связь дефицита фтора с болезнями костно-мышечной, эндокринной систем, травмами и отравлениями, врожденными аномалиями, избытка фтора - с болезнями полости рта, слюнных желез и челюстей, спондилопатиями, хондропатиями, повышенных концентраций бария - с отдельными нарушениями, вовлекающими иммунный механизм, ишемической болезнью сердца, болезнями вен, сосудов, узлов, осложнениями родов и родоразрешения.
Антропотехногенная нагрузка (АТН) на поверхностные водоисточники ленинградской области (ЛО) формируется под влиянием непосредственного выпуска сточных вод, процессов, происходящих в донных отложениях II эв-трофикации водоемов, что способствует концентрации органических веществ в зоне водозаборов, усиливает токсикологическую опасность питьевых вод. Экспериментальная токсикологическая оценка продуктов хлорирования гумино-вых и лигнинных веществ подтверждает это. Интегральная оценка качества вод и расчет риска здоровью населения показал, что наибольшей является величина риска по показателю «безопасность»; высок риск по компоненте «физиологическая полноценность», что прогнозирует повышенный уровень среди населения патологии костно-мышечной, сердечно-сосудистой и эндокринной системы. Разработан эколого-гнгиенический статус поверхностных водоисточников области. _
Алгоритм и методические подходы к оценке влияния техногенной геохимической среды па здоровье населения включают комплексную санитарно-гигиеническую оценку источников загрязнения, компонентов выбросов, маркеров загрязнения объектов окружающей среды; характеристику их пространственного распространения; экспериментальное моделирование и ранговую оценку напряженности медико-экологической ситуации, расчет риска здоро-
21 вью населения, эпидемиологические исследования с использованием методов биоиндикации, донозологической диагностики, клинико-инструментального обследования отдельных групп населения.
7. Социально-гигиенический мониторинг, реализуемый на территориальном уровне и основанный на высокоэффективной многофункциональной информационно-аналитической системе гигиенического контроля, обеспечивает выявление причинно-следственных связей и управление качеством окружающей среды.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, семи глав собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложений. Текст изложен на 374 страницах машинописи, иллюстрирован 94 таблицами и 36 рисунками. Указатель литературы содержит 355 источников, из них отечественных авторов 285 , иностранных 70.
Региональные геохимические особенности питьевых вод и риск здоровью населения
На территории Северо-Западного региона России для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения используются преимущественно поверхностные водоисточники, воды которых имеют свои характерные гидрохимические особенности. Изучению влияния макро- и микроэлементного состава питьевой воды на здоровье населения в последние годы уделяется большое внимание [47, 72, 103, 114]. Долгое время считалось, что необходимый запас солей и микроэлементов, обеспечивающих нормальное функционирование организма, человек получает с пищей и лишь незначительное количество - с водой [129]. Однако, позднее, с развитием исследований по гигиеническому нормированию химических веществ в воде, доказано, что водный путь их поступления не менее существенен для нормального функционирования организма [129, 116, 137]. Использование состояния здоровья населения в качестве критерия минерального состава питьевой воды позволило по-новому подойти к ее гигиенической оценке. Появились исследования по обоснованию дополнительных показателей, в частности, введен физиологический лимитирующий признак макро-элементного состава воды [72]. Физиологическую полноценность отражает не столько максимально допустимое содержание солей, сколько их минимально необходимые и оптимальные концентрации [131]. В исследованиях как отечественных, так и зарубежных ученых в последнее время появились данные-о разных уровнях-заболеваемости-и смертности нас ления, проживающего в одних и тех географических зонах с идентичными санитарно-гигиеническими условиями жизни, но отличающимися геохимическими особенностями питьевых вод [166, 200]. Необходимость оптимизации минерального состава питьевой воды, особенно в отношении содержания биогенных макро- и микроэлементов, относится к числу социально-значимых проблем [96, 197, 293, 397]. По данным Глав- ного государственного санитарного врача РФ, свыше 65 процентов населения России проживают в условиях дефицита йода, что служит причиной повышенной перинатальной смертности, снижения умственных способностей у детей и взрослых. Практически повсеместно имеется недостаток фтора в воде, что обуславливает заболеваемость более 60 процентов детей кариесом зубов.
Низкая жесткость воды, недостаток солей кальция и магния способствуют увеличению числа смертельных исходов и тяжести течения кардиоваскулярных заболеваний. По этим видам патологии Северо-Западный регион, также как и Скандинавские страны, держит первенство в мире, что в значительной мере связано именно с преобладанием мягких вод [1720, 203]. Мягкие маломинерализованные воды избирательно действуют на желудочно-кишечный тракт, сердечно-сосудистую систему, органы мочевыделения, костную ткань, снижают содержание кальция и фосфора в женском молоке, способствуют появлению массовых форм гипофторозов среди населения. В этих регионах регистрируют повышенный уровень заболеваемости населения такими нозологическими формами, как язва 12-перстной кишки, хронический гастрит, холецистит и ишемическая болезнь сердца, рахит, кариес зубов, па і о-логия беременности и родов [88, 178, 181, 254, 276, 295, 296]. Физическое развитие детей и подростков лучше в районе, снабжаемом во дой с оптимальным содержанием солей. У новорожденных детей в районе, снабжавшемся маломинерализованной водой, был более низкий уровень здо ровья. У них чаще отмечались анемия, гемолитическая желтуха, переломы кос тей. Врожденные аномшгаи и дефекты развития [261, 334].
Проблема минерального состава вод привлекает все большее внимание исследователей в связи с ростом числа сообщений об обратной зависимости между жесткостью воды и смертностью от сердечно-сосудистых заболеваний. Некоторые авторы [76, 132, 182, 285, 262] утверждают, что благотворное влияние на сердечно-сосудистую систему жестких вод обусловлено присутствием ионов магния. При эпидемиологическом обследовании населения, употребляющего воду с низким содержанием магния (штат Огайо, США), обнаружены более высокая заболеваемость коронарной болезнью, а также случаи внезапной смерти по сравнению с районами, где население употребляет воду с нормальным содержанием данного микроэлемента [61, 108]. Содержание магния в миокарде у умерших от сердечных приступов было пониженным на 12-15 процентов. Существует мнение [183], что в среднем суточном рационе содержание магния ниже потребности в нем. Это вызвано тем, что многие современные пищевые продукты проходят промышленную обработке (очистка, фракционирование, замораживание, рафинирование), теряют микроэлементы и витамины еще до приготовления пищи в домашних условиях. За счет жестких вод дефицит магния может значительно снижаться, а потребление мягких вод может приводить к еще большему дефициту его в организме. Обстоятельство усугубляется тем, что при приготовлении пищи мягкая вода, способствует более интенсивному процессу «выщелачивания» кальция и магния из продуктов питания, нежели жесткая [234]. При искусственном увеличении жесткости воды на водопроводах удавалось снизить заболеваемость населения от болезней органов кровообращения [234].
Региональные геохимические особенности подземных вод Ленинградского артезианского бассейна
Ленинградская область расположена на северо-западной окраине Московского артезианского бассейна и частично (на Карельском перешейке) в пределах Балтийского гидрогеологического массива. Пресные подземные воды питьевого качества связаны с верхними слоями осадочного чехла и с четвертичным покровом. Мощность зоны пресных вод, изменяется от десятков метров до 300 м и более, в среднем, составляя 100-200 м. Повсеместно с глубиной подземные воды наращивают минерализацию и переходят в разряд минеральных.
В значительной степени качество подземных вод, их микро- и макро-компонентрый состав определяется геологическим строением пород и гидрогеологическими условиями [277].
В геологическом строении основу почв Ленинградской области составляют рыхлые осадочные отложения четвертичного покрова, каменноугольные, девонские, ордовикские и кембрийские, верхнепротерозонские отложения и ар-хи-протерозойский фундамент. Четвертичные отложения. Четвертичный покров имеет практически сплошное распространение на территории области. Мощность достигает от 100 М и более, в его составе пре обладают слабо проницаемые песчано-глинистые породы, играющие роль ре гионального водоупора. В толще четвертичных отложений можно выделить горизонт грунтовых вод и комплекс напорных вод.
Грунтовые воды приурочены к песчаным и песчано-глинистым отложениям. Минерализация их изменяется от сотых долей грамма в литре до 0,6-0,8 г/л. Состав воды преимущественно гидрокарбонатный кальциевый или натриево-кальциевый.
Комплекс напорных подземных вод в составе московско-валдайского и днеп-ровско-московского горизонтов интенсивно эксплуатируется на Карельском перешейке. Водовмещающие породы представлены песками, водопроводимость их весьма высокая. Подземные воды комплекса пресные гидрокарбонатные кальциевые и натриевые, для вод московско-валдайского горизонта характерно высокое содержание железа; для днепровско-московского — хлоридов и натрия.
Каменноугольные отложения развиты в восточной части Ленинградской области в пределах Карбонового плато (Тихвинский и Бокситогорский районы) и делятся на два водоносных комплекса: карбонатный вендско-протвинский и карбонатно-терригенный тульско-михайловский. Первый объединяет четыре водоносных горизонта известняково-доломитовых пород, для второго характерны карбонатные и песчано-глинистые породы. Закарстованность карбонатных пород вендско-протвинского горизонта определяет их высокую водопроницаемость и подверженность поверхностному загрязнению.
За счет этого комплекса осуществляется водоснабжение крупных городов Ленинградской области - Бокситогорска и Пикалево. Подземные воды каменноугольных отложений пресные (минерализация 0,3-0,6 г/дм3) гидрокарбонат-но-хлоридные или сульфатные, кальциевые и магниево-кальциевые с повышенной жесткостью.
Девонские отложения в северной части области образуют однообразную слабоводоносную песчано-глинистую толщу, не поддающуюся расчленению на отдельные водоносные горизонты, в центральной и южной частях области делятся на два водоносных комплекса: верхний карбонатно-терригенный и нижний, объединяющий песчано-глинистые отложения.
Подземные воды девонских отложений напорные. На большей части территории комплекс содержит пресные гидрокарбонатно-кальциевыс воды. Эксплуатируется большим количеством скважин.
На базе девонских отложений (арукюласко-швянтойский комплекс) осуществляется водоснабжение таких крупных населенных пунктов как Сиверский,
Толмачево, Вырица, Любань и др. Пресные подземные воды девонских отложений в основном гидрокарбонатные магниево-калыдиевые. В районах городов Волхов, Кириши и пос. Будогощь, а также в Тосненском районе выделяются участки с водами повышенной минерализации гидрокарбонатно-сульфатного и гидрокарбонатно-хлоридного состава. Минеральные питьевые воды имеют, в основном, сульфатно- и хлоридно-карбонатный натриево-кальциевый состав. Для арукюласко-швянтойского водоносного комплекса характерно высокое содержание железа. Ордовикские и кембрийские отложения делятся на: ордовикский водоносный комплекс, кембро-ордовикский водоносный комплекс, нижнекембрийский (лонтовасский) водоупорный горизонт и нижнекембрийский (Ломоносовский) водоносный горизонт.
Ордовикский водоносный комплекс распространен к югу от Балтийско-Ладожского уступа (глинта), слагая Ижорское и Волховское плато. Его мощность изменяется от 10-30 м до 100-150 м. Сложен комплекс известняками. На Ижорском плато верхние горизонты комплекса сильно закарстованы, широко развиты поверхностные формы карста. Здесь подземные воды имеют напорно-безнапорный характер, на остальной территории подземные воды напорные. Подземные воды комплекса имеют гидрокарбонатный магниево-кальциевый состав, отличаются повышенной жесткостью. С погружением слоев минерализация воды увеличивается, состав меняется на сульфатный и хлоридный каль-циево-натриевый. Граница пресных вод в верхних горизонтах комплекса проходит несколько южнее г. Луги, а на востоке приближается к долине р. Волхова. На Ижорском плато отмечается бактериальное и химическое за-грязнение подземных вод нитратами, нефтепродуктами, СПАВ.
Характеристика антропотехногенного загрязнения поверхностных водоемов Ленинградской области
На качество воды поверхностных водоемов Ленинградской области большое влияние оказывают сточные воды, сбрасываемые крупными промышленными предприятиями, расположенными в пределах их водосборных бассейнов, коммунально-бытовые стоки населенных пунктов, сельскохозяйственные комплексы, лесомелиоративные мероприятия.
В целом по Ленинградской области из общего количества сточных вод 5324,8 млн.м ./год, 17% составляют неочищенные или недостаточно-очищенные воды, вследствие чего наблюдается поступление большого количества загрязненных веществ в основные водоемы области. Однако, начиная с 1993 года водохозяйственная обстановка в Ленинградской области несколько изменилась. Произошло снижение объемов забора и использования воды. Это объясняется состоянием экономики Ленинградской области: сокращением объемов производства, в т.ч. и на таких крупных предприятиях, как Светогорский и Сясьский ЦБК, Бокситогорский завод «Глинозем», предприятиями таких крупных городов, как Волхов и Тихвин, многие из которых работают по неполной рабочей неделе.
Одновременно уменьшилась и масса сбрасываемых загрязняющих веществ. В то же время, увеличился сброс специфических токсикантов (солей тяжелых металлов, ряда органических соединений и т.д.) в связи с ослаблением производственной дисциплины. Значительный вклад в загрязнение Невско-Ладожского бассейна вносят сточные воды целлюлозно-бумажных предпри-ятий, три из которых расположены в непосредственной близости от Ладожского озера: Сяський ЦБК, Питкярантский ЦЗ, Ляскельский ЦБК; два - в бассейне р. Вуокса: Светогорский ЦБК и Каменогорская бумажная фабрика.
Сточные воды сульфитцеллюлозных и спиртодрожжевых производств содержат легкоокисляемые органические вещества (до 300 мг/л целлюлозы по БПК5). Спуск их резко нарушает кислородный режим водоемов, способствует бурному развитию микрофлоры, водных грибов, вторичному загрязнению водоемов [34, 57, 250]. Сточные воды, как сульфит, так и сульфат целлюлозных производств содержат трудно окисляемые лигнинные вещества, смоляные и жирные кислоты, фенолы, фурфурол, галогеносодержащие соединения. Только 40-50% которых разрушается на сооружениях биологической очистки [34, 238]. Стабильность этих соединений в водных средах, способность к аккумуляции их в с экосистемах озера, донных отложениях, биосубстратах; трансформации в процессе очистки в более токсичные соединения, обладающие отдаленными эффектами, делают их опасными в экологическом и гигиеническом отношении [31, 32, 238, 239], формируют токсикологическую опасность для здоровья населения.
Значительную опасность представляют сточные воды промышленных предприятий, расположенных в бассейне реки Волхов: Новгородский химический комбинат, Киришский биохимический комбинат, Волховский алюминиевый завод, Киришская ГРЭС-9 и др. Очистка их не обеспечивает снижения концентрации ряда загрязняющих веществ до предельно допустимых концентраций (ПДК). Например, среднее содержание фтора в сточных водах Волховского алюминиевого завода около 4 мг/л, иногда достигает 5-6 мг/л, вынос взвешенных веществ составляет 3300 т/год, минеральных и органических веществ (по сухому остатку) до 12800 т/г.
Киришская ГРЭС-9 допускает залповые сбросы загрязняющих веществ в отводящий канал станции и далее в реку Волхов. Так, при аварии маслоохладителей трансформаторов в р. Волхов сбрасывается до 100 тонн трансформаторного масла. При залповых сбросах Волховстроевского отделения Октябрьской железной дороги содержание нефтепродуктов в сточных водах может достигать 4000 мг/л, что превышает обычное содержание в -4 тысячи раз. В значительных концентрациях нефтепродукты поступают и со сточными водами Киришского нефтеперерабатывающего завода. В районе г. Кириши воды р. Волхов содержат до 0,14 мг/л нефтепродуктов (2,8 ПДК). И на протяжении последних пяти лет отмечается увеличение их концентрации.
Значительным источником загрязнения поверхностных вод Ленинградской области нефтепродуктами является судоходный транспорт. Общее количество поступающих в Ладожское озеро нефтяных углеводородов от этого источника превышает 200 тонн в год. На судоходных трассах концентрация их возрастает от 0-6 ПДК в начале навигации до 24 ПДК к ее окончанию.
Зона повышенного содержания этих токсикантов захватывает большую часть озера от Волховской Губы к восточному и северо-западному побережью.
В области построены и эксплуатируются крупные животноводческие и птицеводческие комплексы. Однако, проблема очистки, утилизации и рационального использования навоза и помета еще полностью не решена и комплексы продолжают оставаться значительными источниками загрязнения бассейна Ладожского озера. Исследованиями ряда авторов [58, 90, 162] установлено, что значительное количество поголовья скота и птицы, новая технология производства на комплексах приводит к образованию высококонцентрированных стоков, опасных как в санитарно-эпидемиологическом, так и токсикологическом плане. Ведущими химическими компонентами сточных вод этих объектов являются: аммиак, сероводород, меркаптаны, углекислый газ, метан, а также продукты промежуточных реакций - эфиры, амины, сернистые соединения, органические кислоты.
Интенсивное использование ядохимикатов, минеральных удобрений, средств защиты растений, нарушения при применения и хранении их, усиливает влияние данного вида хозяйственной деятельности в регионе на качество воды. На отдельных участках рек в весенне-осенний периоды в воде обнаруживаются гранозан, ДДТ, линдан, рамроц и др. При этом основная масса загрязнений поступает в Ладожское озеро - Невский бассейн через реки Свирь, Сясь, Волхов и Вуоксинскую озерно-речную систему.
Изучение острой токсичности образцов гуминовых и лигнинных веществ в эксперименте на теплокровных животных
Токсичность исследуемых образцов гуминовых (ГВ) и лигнинных (ЛВ) веществ, продуктов их хлорирования изучали на белых мышах со средней массой 20 г и белых крысах со средней массой 200 г.
При энтеральном и внутрибрюшном введении изучаемых образцов как гуминовых так и лигнинных веществ, гибели животных достигнуть не удалось. Максимальные из испытанных доз (300 мг/кг) при 4-разовом дробном введении через 4 часа этих же веществ так же не вызывали смертельных исходов. Суммарное количество каждого вещества на одного животного составило 1200 мг/кг.
Продукты хлорирования ГВ и ЛВ также не вызывали гибели животных. Однако, клиническая картина отравления продуктами хлорирования была более выраженной. У подопытных животных отмечалась вялость, снижение двигательной активности, уменьшение содержания лейкоцитов и эритроцитов в крови (табл. 5.4).
Морфологические исследования выявили у животных, получавших ХГВ и ХЛВ, венозное полнокровие в тканях печени, расширение внутриклеточных протоков, лимфоцитарную инфильтрацию портального тракта, внутридолько-вой стромы и очаговую дистрофию гепатоцитов.
В почках имела место гиперемия коркового и мозгового вещества. Капилляры были заметно расширены, эпителий извитых канальцев местами набухший, в его клетках отмечались явления белковой дистрофии.
Общее токсичное действие ГВ, ЛВ и продуктов их хлорирования в условиях подострого токсикологического эксперимента оценивали на 90 белых беспородных крысах-самцах, массой 150 г. Подострый опыт проводили согласно методике, предложенной Г. Красовским и соавторами [111]. Животные были разделены на 6 групп, по 15 животных в каждой. Для характеристики интоксикации в подостром эксперименте оценивали состояние красной и белой крови (количество эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина, лейкоцитарную формулу); состояние компонентов антиоксидантной системы (АОС), а также иммунологические показатели, характеризующие динамику бактерицидной активности сыворотки крови, противотканевых аутоантител, содержание лизо-цима и В-лизинов.
Влияние образцов гуминовых и лигнинных веществ на морфологические показатели красной и белой крови
При изучении токсикодинамики различных химических веществ большое внимание уделяется изменению морфологического состава крови, так как это дает возможность установить не только нарушения, происходящие в кроветворных органах, продуктом которых являются форменные элементы, но и диагностировать поражения других систем и органов [256]. На 10 сутки эксперимента у животных, получавших хлорированные образцы ГВ с концентрацией 35 мг/л и 17,5 мг/л, а также хлорированный образец лигнинных веществ (ХЛВ35), наблюдались явления угнетения красного ростка костного мозга, особенно у животных, получающих образцы ХГВ35 и ХЛВ35. У животных этих групп в крови появились молодые незрелые видоизмененные эритроциты, а также снижался цветной показатель крови. В то же время подобные изменения крови у крыс, получавших хлорированные гуминовые кислоты в концентрации 17,5 мг/л, носили циклический характер и нормализовались к концу эксперимента (прил. 5).
Со стороны белой крови у животных этих трех групп на протяжении всего эксперимента отмечалось незначительное увеличение сегментно-ядерных ней-трофилов, что говорит о раздражении костного мозга. В группах животных, получавших нехлорированный образец ГВ3з, а также продукты хлорирования в составе образца ХГВ3,5 изменения показателей красной и белой крови были несущественны и не отличались от контроля. Содержание тиоловых групп в крови подопытных животных
Тиол-дисульфидная окислительно-восстановительная система, как основной компонент неферментного звена физиологической антиоксидантной системы, имеет важное значение в защите организма от многих патогенных факторов. Тиол-дисульфидная система отвечает за механизм перестройки на новый уровень функционирования физиологических процессов в организме и может служить экспресс-тестом при оценке ответной реакции организма на воздействие вредных факторов окружающей среды [257].
Оценка неферментативного звена антиоксидантной защиты проводили путем определения содержания сульфгидрильных (SH) и дисульфидных (SS) групп низкомолекулярных тиолов Іфовй методов обратногсГШпёрбмётрйчё-ского титрования. Выявлены колебания содержания сульфгидрильных и дисульфидных групп крови на протяжении всего эксперимента у животных всех групп. Однако статистически достоверные изменения были обнаружены только у животных, получавших продукты хлорирования ГВ и ЛВ, в концентрациях 35 мг/л. Эти изменения проявились в повышении образования дисульфидных (окисленных форм) и уменьшении сульфгидрильных (восстановленных) форм, что свидетельствовало об отклонении окислительно-восстановительного равновесия в сторону окисления (прил. 6).
Похожие диссертации на Проблемы гигиенической безопасности населения Ленинградской области с учетом геохимических особенностей региона
