Тяжелые металлы как фактор загрязнения окружающей среды. Обзор литературы. Часть 2
Часть 1
Загрязнение окружающей среды токсичными металлами в первую очередь сказывается на детях, так как интенсивное накопление различных токсичных элементов происходит еще в плаценте
[Зайцева О.Е. Особенности накопления микроэлементов в плаценте и пуповине при нормальной и осложненной гестозом беременности - автореферат Дисс.... канд. мед. наук / Зайцева О.Е - М., 2006 г.;
Мищенко В.П. Токсичные металлы и беременность / Российский вестник перинатологии и педиатрии, 1997. №6. - С. 59.].
Это приводит к появлению врожденных уродств, снижению иммунитета, развитию множества болезней, зачастую с хронизацией патологического процесса, задержке умственного и физического развития. Вырастает поколение ослабленных людей, восприимчивых к инфекции, с высоким риском развития ИБС и онкопатологии
[Сидоренко Г.И., Кутепов Е.Н. Проблемы изучения и оценки состояния здоровья населения. / Г.И. Сидоренко, Е.Н. Кутепов // Гиг. и сан. - 1994. - № 8. - С.33-36].
Соединения ТМ поступают в организм преимущественно через желудочно-кишечный тракт с пищевыми продуктами, водой, в меньшей степени - через органы дыхания. ТМ поступают также через кожу при контакте с загрязненными средами: воздухом, водой. Тяжелые металлы, попадая в организм человека, накапливаются по ходу биологической цепи: почва (вода) - растение - животное - продукция - человек. Поэтому необходим тщательный токсикологический контроль продуктов, который должны обеспечивать соответствующие службы: станции защиты растений, агрохимические и ветеринарные лаборатории, центры государственного санитарно-эпидемиологического надзора. Система экологической сертификации должна влиять на цену продукции, а возможность экспертизы - быть максимально доступной.
Возросшая нагрузка на организм, обусловленная широким производством вредных для человека химических продуктов, попадающих в окружающую среду, изменила иммунобиологическую реактивность жителей городов, включая детское население. Это приводит к расстройствам основных регуляторных систем организма, способствуя массовому росту заболеваемости, генетическим нарушениям и другим изменениям, объединенных понятием - экологическая патология
[Авцын А.П. Микроэлементозы человека / А.П. Авцын, А.А. Жаворонков, М.А. Риш, Л.C. Строчкова // - М.: Медицина. 1991. - 496 С.;
Скальный А.В. - Микроэлементозы человека (диагностика и лечение): Практ. рук. для врачей и студентов медицинских вузов / А.В. Скальный // -М.: Изд-во «Научный мир», 1999. 95 с. (Серия "Школа биотической медицины"). - Библиогр.: с. 92-93].
В условиях экологического неблагополучия раньше других систем реагируют иммунная, эндокринная и центральная нервная системы, вызывая широкий спектр функциональных расстройств. Затем появляются нарушения обмена веществ и запускаются механизмы формирования экозависимого патологического процесса
[Аксенова О.И. Экологически обусловленные заболевания у населения Москвы, связанные с антропогенной нагрузкой / О.И. Аксенова, И.Ф. Волкова, А.П. Корниенко и др. // Гигиена и санитария. 2001. - №5. - С.82-84].
Изучением содержания ТМ в биосфере и получением экологически чистой продукции в условиях неблагоприятной экологической ситуации занимаются ученые во всем мире. Большой вклад в решение данной проблемы внесли российские ученые. В.И. Вернадский и его ученик A.П. Виноградов в 20-40-х годах XX столетия. Исследованиям в этой области посвящены труды Ковальского В.В. [1974, 1976, 1982], Ковалевского А.Л. [1975, 1984, 1991], Добровольского В.В. [2003], Большакова В.А. [1978], Иванова В.В. [1966], Ильина В.Б. [1991], Соколова O.A. [1999]. Решением проблемы снижения уровня содержания токсичных элементов (тяжелых металлов и радионуклидов) в звене почва - растение, корм (рацион) - организм животного - продукция занимаются ученые
[Авцын А.П. Микроэлементозы человека / А.П. Авцын, А.А. Жаворонков, М.А. Риш, Л.C. Строчкова // - М.: Медицина. 1991. - 496 С.;
Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях // Л: Агропромиздат, 1987;
Большаков В.А. Загрязнение почв и растительности тяжѐлыми металлами / В.А. Большаков, Н.Я. Гальпер, Г.А. Клименко, Т.И. Лыткина, Е.В. Башта // М., 1978, 52 с.;
Вяйзенен Г.Н. Ускорение выведения тяжелых металлов из организма животных / Г.Н. Вяйзенен, В.А. Савин, В.А. Гуляев, Г.А. Вяйзенен, А.И. Токарь // - Великий Новгород, 1997. 301 с.;
Добровольский В.В. Учебник для студ. высш. учеб, заведений // М.: Издательский центр «Академия», 2003. - 400 с.;
Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение / Новосибирск: Наука, 1991;
Иванов В.В. Геохимия рассеянных элементов, Ga, Ge, Gd, In, Tl в гидротермальных месторождениях / М., 1966;
Ковальский В.В. Биохимические пути приспособляемости организмов к условиям геохимической среды. / В сб.: Биохимическая роль микроэлементов и их применение в сельском хозяйстве и медицине. М.: Наука, 1974. - С.16-28;
Ковалевский А.Л. Биогеохимия растений / Новосибирск: Наука. Сиб. Отд-ние, 1991. - 288с.;
Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова / М.: Наука, 1985. - 263 с.;
Мудрый И.В. Влияние химического загрязнения почвы на здоровье населения / И.В. Мудрый // Гигиена и санитария. - 2008. № 4. - С. 32-37].
Большинство фундаментальных исследований о негативном влиянии ТМ на состояние здоровья населения выполнены на территориях РФ, характеризующихся развитой промышленностью, особенно горнодобывающей, предприятиями черной и цветной металлургии, развитой транспортной транзитной сетью, что определяет присутствие мощных источников загрязнения.
Вместе с тем работы по оценке риска всего комплекса ТМ, реально присутствующих в окружающей среде, для здоровья населения на территориях с невысокими уровнями воздействия на сегодняшний день практически отсутствуют. Проблема длительного воздействия низких концентраций химических веществ, в плане возможно скрытых, отдаленных во времени изменений в организме становится все актуальнее и чаще привлекает внимание исследователей
[Реймерс Н.Ф. Экология (теория, законы, правила, принципы и гипотезы) / Н.Ф. Реймерс // - М., 1994. - 367 с.].
Значительная часть территории Российской Федерации в настоящее время не затронута исследованиями, направленными на установление особенностей элементного статуса населения. Достаточно хорошо изучены мегаполисы Москва и Санкт-Петербург, Новосибирск, Нижний Новгород, Московская и Челябинская области
[Аксенова О.И. Экологически обусловленные заболевания у населения Москвы, связанные с антропогенной нагрузкой / О.И. Аксенова, И.Ф. Волкова, А.П. Корниенко и др. // Гигиена и санитария. 2001. - №5. - С.82-84;
Большаков В.А. Загрязнение почв и растительности тяжѐлыми металлами / В.А. Большаков, Н.Я. Гальпер, Г.А. Клименко, Т.И. Лыткина, Е.В. Башта // М., 1978, 52 с.;
Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова / М.: Наука, 1985. - 263 с.;
Мудрый И.В. Влияние химического загрязнения почвы на здоровье населения / И.В. Мудрый // Гигиена и санитария. - 2008. № 4. - С. 32-37;
Скальный А.В. - Микроэлементозы человека (диагностика и лечение): Практ. рук. для врачей и студентов медицинских вузов / А.В.Скальный // -М.: Изд-во «Научный мир», 1999. 95 с. (Серия "Школа биотической медицины"). - Библиогр.: с. 92-93].
Ряд публикаций последних лет посвящен изучению различных аспектов, связанных с поступлением ТМ в объекты окружающей среды, и воздействию этих веществ на организм человека и животных. Среди них выделяются работы Воробьевой А.И. [1970], Кабата-Пендиас А. Пендиас X. [1989], Ильина В.Б. [1991], Гильденскнольда Р.С. [1992], Покатилова Ю.Г. [1993], Поздняковского В.М. [1996], Тутельяна В.А. [1997], Саломатина А.Д. [1999], Фомичева Ю.П. [2000].
Для ТМ почва является емким акцептором, занимающим место в круговороте химических загрязнителей в биосфере. Почва находится в постоянном взаимодействии с другими экологическими системами - атмосферной, гидросферой, растительным миром и является важным источником поступления ТМ в организм человека. Поступившие в почву ТМ в процессе активного их извлечения из почвы корневой системой, могут накапливаться в сельскохозяйственных культурах, а при вымывании поверхностными водами концентрируется в водных организмах, донных отложениях. Установлено, что металлы сравнительно быстро накапливается в почве и крайне медленно из нее удаляются. Первый период полуудаления (т.е. удаления половины от начальной концентрации) ТМ значительно варьирует у различных элементов и занимает весьма продолжительный период времени: для цинка − от 70 до 510 лет; кадмия − от 13 до 110 лет, меди − от 310 до 1 500 лет, свинца − от 770 до 5 900 лет.
Изучению ТМ в почве посвящено большое количество исследований. Подробно рассмотрены источники поступления ТМ в почву и проанализировано валовое содержание целого ряда металлов
[Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях // Л: Агропромиздат, 1987;
Большаков В.А. Загрязнение почв и растительности тяжѐлыми металлами / В.А. Большаков, Н.Я. Гальпер, Г.А. Клименко, Т.И. Лыткина, Е.В. Башта // М., 1978, 52 с.;
Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение / Новосибирск: Наука, 1991;
Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова / М.: Наука, 1985. - 263 с.;
Мудрый И.В. Влияние химического загрязнения почвы на здоровье населения / И.В. Мудрый // Гигиена и санитария. - 2008. № 4. - С. 32-37;
Ревич Б.А. Проблемы прогнозирования, «горячие точки» химического загрязнения окружающей среды и здоровье населения России // под ред. В.М. Захарова. 2007].
На концентрацию ТМ оказывают влияние свойства почв. В почвах тяжелого гранулометрического состава, как правило, обнаруживаются более высокие концентрации ТМ, песчаные и супесчаные почвы в меньшей степени накапливают их. Значительное влияние оказывают кислотно-основные свойства почв. В условиях кислой среды нерастворимая часть фракции ТМ переходит в растворимые формы, тем самым концентрация ТМ в кислых почвах может нарастать
[Иванов В.В. Геохимия рассеянных элементов, Ga, Ge, Gd, In, Tl в гидротермальных месторождениях / М., 1966].
Накопление ТМ в почве отрицательно влияет на ее плодородие, микробиологическую деятельность, рост и развитие растений, а также на качество растениеводческой продукции. При обычной (фоновой) концентрации тяжелых металлов в почве растения способны регулировать их поступление через корневую систему. При повышенных концентрациях защитные и регулирующие механизмы растений уже не могут препятствовать поступлению ТМ в вегетативные органы.
Характер распределения ТМ в биомассе растений такой: больше всего их скапливается в корнях, корнеплодах, клубнях, несколько меньше - в надземных зеленых органах и еще меньше - в плодах. Часть ТМ может проникать в растительный организм не через корни, а с поверхности листьев. Доступность их через листья неодинакова и уменьшается в ряду: кадмий, свинец, цинк, медь, марганец, железо.
В результате интенсивного движения транспорта вдоль автомагистралей образуются своеобразные техногенные аномалии. Почвы придорожной зоны содержат цинка и меди в несколько десятков и даже сотен раз больше, чем почвы, удаленные от автомагистралей. В придорожной полосе накопление ТМ в кормовых и овощных растениях часто достигает уровня, оказывающего вредное влияние на организм человека и животных.
Ионы металлов являются непременными компонентами природных водоемов. Источниками загрязнения вод ТМ служат сточные воды гальванических цехов, недостаточно очищенные канализационные воды, стоки промышленных предприятий и поверхностный сток с территории города. ТМ входят в состав удобрений и пестицидов и могут попадать в водоемы вместе со стоком с сельскохозяйственных угодий.
Повышение концентрации ТМ в природных водах часто связано с другими видами загрязнения, например, с закислением. Выпадение кислотных осадков способствует снижению значения рН и переходу металлов из сорбированного на минеральных и органических веществах состояния в свободное.
Изучению путей поступления и содержания ТМ в различных водах посвящено множество работ
[Марченко А.Л., Христофорова Н.К., Чернова E.H. Приморье - Сравнительная характеристика содержания тяжелых металлов в массовых видах рыб южного Приморья // Материалы международной научно-практической конференции в области экологии и безопасности жизнедеятельности «Дальневосточная весна» (г. Комсомольск - на Амуре, 27 апреля 2006). Комсомольск-на-Амуре // ГОУВПО «КнАГТУ», 2006. С. 181-184;
Ваганов А.С. Содержание тяжелых металлов в тканях и органах леща Куйбышевского водохранилища / А.С. Ваганов, Е.С. Ваганова, Е.С. Климов // Тез. докл. Всерос. научно-практической конф. «Экологические проблемы промышленных городов», Саратов, 2011. Саратов: СГТУ, 2011. С. 32-34;
Говоркова Л.К. Выявление факторов накопления тяжелых металлов в органах рыб различных трофических групп (на примере Куйбышевского водохранилища): Автореф. дис.... канд. биолог. наук / Л.К. Говоркова; Казанский гос. ун-т. Казань, 2004. - 24с.;
Говоркова Л.К. Опасность загрязнения промысловых рыб Куйбышевского водохранилища тяжелыми металлами / Л.К. Говоркова, Н.Ю. Степанова, O.K. Анохина, О.Г. Яковлева, В.З. Латыпова // Безопасность жизнедеятельности. 2004. - № 2. - С.45-51;
Воробьев Д.В. Биогенная миграция металлов в грунтах, воде и растениях Нижней Волги /Воробьев Д.В., Андрианов В.А., Осипов Б.Е. // Сб. статей (Составители: В.П. Пилипенко и А.В. Федотова). Астрахань. Издательский дом Астраханского госуниверситета, ч.II. 2007. С. - 16-22].
Большое влияние на геохимические параметры загрязнения территорий современной урбанизированной среды промышленных центров оказывают вредные химические вещества атмосферного воздуха, которые осаждаются вблизи источников загрязнения и накапливаются на поверхности почвенного покрова, вследствие чего обуславливают его быструю антропогенную трансформацию. В России, свыше 62 млн. га загрязнено выбросами промышленных предприятий, в результате добычи полезных ископаемых и работы топливно-энергетического комплекса нарушено 1,0 млн. га продуктивных земель
[Чубирко М.И. Гигиеническая диагностика влияния загрязнения атмосферного воздуха на здоровье населения / М.И. Чубирко, Н.М. Пичужкина // Здоровье населения и среда обитания. - 2008. - Янв. (№ 1). - С. 19-20].
Проблемой загрязнения почв, природных вод, снега и растительной продукции тяжелыми металлами на территории Российской Федерации занимались многие ученые
[Авцын А.П. Микроэлементозы человека / А.П. Авцын, А.А. Жаворонков, М.А. Риш, Л.C. Строчкова // - М.: Медицина. 1991. - 496 С.;
Большаков В.А. Загрязнение почв и растительности тяжѐлыми металлами / В.А. Большаков, Н.Я. Гальпер, Г.А. Клименко, Т.И. Лыткина, Е.В. Башта // М., 1978, 52 с.;
Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах // М.: Изд-во АН СССР, 1957. - 237 с.;
Добровольский В.В. Учебник для студ. высш. учеб, заведений // М.: Издательский центр «Академия», 2003. - 400 с.;
Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение / Новосибирск: Наука, 1991].
Загрязнение ТМ объектов биосферы (почва, вода, воздух) является причиной накопления их в пищевом сырье как растительного, так и животного происхождения в количествах, порой превышающих санитарно-гигиенические нормы.
Обеспечение безопасности пищевых продуктов входит в число приоритетных направлений государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации. Являясь источником энергетического и пластического материалов, а также биологически активных веществ, пищевые продукты одновременно могут быть и носителями многих потенциально опасных соединений как природного, так и антропогенного происхождения
[Авцын А.П. Микроэлементозы человека / А.П. Авцын, А.А. Жаворонков, М.А. Риш, Л.C. Строчкова // - М.: Медицина. 1991. - 496 С.;
Онищенко Г.Г. Основы оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду / Г.Г. Онищенко, С.М. Новиков, Ю.А. Рахманин и др. // М.: НИИ ЭЧ и ГОС, 2002. - 408 с. - Библиогр.: с.305-324;
Скальный А.В. - Микроэлементозы человека (диагностика и лечение): Практ. рук. для врачей и студентов медицинских вузов / А.В.Скальный // -М.: Изд-во «Научный мир», 1999. 95 с. (Серия "Школа биотической медицины"). - Библиогр.: с. 92-93].
К одной из наиболее значимых групп контаминантов пищевых продуктов относятся ТМ (свинец, кадмий, мышьяк, ртуть), которые обладают широким спектром неблагоприятного действия и представляют значительную опасность при хроническом воздействии, даже в небольших дозах
[Авцын А.П. Микроэлементозы человека / А.П. Авцын, А.А. Жаворонков, М.А. Риш, Л.C. Строчкова // - М.: Медицина. 1991. - 496 С.;
Скальный А.В. - Микроэлементозы человека (диагностика и лечение): Практ. рук. для врачей и студентов медицинских вузов / А.В.Скальный // -М.: Изд-во «Научный мир», 1999. 95 с. (Серия "Школа биотической медицины"). - Библиогр.: с. 92-93;
Хотимченко С.А. Токсиколого-гигиеническая характеристика некоторых приоритетных загрязнителей пищевых продуктов и разработка подходов к оценке их риска для здоровья населения. Дис.... д-ра мед. наук. M., 2001;
Тутельян В.А., Суханов Б.П., Керимова М.Н., Елизарова Е.В., Батурин А.К., Хотимченко С.А., Бессонов В.В. Методы анализа пищевых и биологически активных веществ (метод определения макро- и микроэлементов). Изд. «ГЭОТАР-МЕД», 2004 г.].
В связи с этим в Российской Федерации, как и во многих странах, осуществляется мониторинг за содержанием этой группы поллютантов в пищевых продуктах, результаты которого ежегодно обобщаются в «Государственных докладах о санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации» (2005-2011г.). Ежегодно только в системе Роспотребнадзора проводится около 1,5 млн. исследований по санитарно-химическим показателям. Накоплен огромный массив данных, который представляет значительный интерес не только с точки зрения предотвращения реализации некачественных и опасных пищевых продуктов, но и для разработки стратегии управления безопасностью пищевой продукции с современных позиций оценки риска, обоснования и определения приоритетных направлений дальнейших исследований.
Продолжение следует: часть 3
Загрязнение окружающей среды токсичными металлами в первую очередь сказывается на детях, так как интенсивное накопление различных токсичных элементов происходит еще в плаценте
[Зайцева О.Е. Особенности накопления микроэлементов в плаценте и пуповине при нормальной и осложненной гестозом беременности - автореферат Дисс.... канд. мед. наук / Зайцева О.Е - М., 2006 г.;
Мищенко В.П. Токсичные металлы и беременность / Российский вестник перинатологии и педиатрии, 1997. №6. - С. 59.].
Это приводит к появлению врожденных уродств, снижению иммунитета, развитию множества болезней, зачастую с хронизацией патологического процесса, задержке умственного и физического развития. Вырастает поколение ослабленных людей, восприимчивых к инфекции, с высоким риском развития ИБС и онкопатологии
[Сидоренко Г.И., Кутепов Е.Н. Проблемы изучения и оценки состояния здоровья населения. / Г.И. Сидоренко, Е.Н. Кутепов // Гиг. и сан. - 1994. - № 8. - С.33-36].
Соединения ТМ поступают в организм преимущественно через желудочно-кишечный тракт с пищевыми продуктами, водой, в меньшей степени - через органы дыхания. ТМ поступают также через кожу при контакте с загрязненными средами: воздухом, водой. Тяжелые металлы, попадая в организм человека, накапливаются по ходу биологической цепи: почва (вода) - растение - животное - продукция - человек. Поэтому необходим тщательный токсикологический контроль продуктов, который должны обеспечивать соответствующие службы: станции защиты растений, агрохимические и ветеринарные лаборатории, центры государственного санитарно-эпидемиологического надзора. Система экологической сертификации должна влиять на цену продукции, а возможность экспертизы - быть максимально доступной.
Возросшая нагрузка на организм, обусловленная широким производством вредных для человека химических продуктов, попадающих в окружающую среду, изменила иммунобиологическую реактивность жителей городов, включая детское население. Это приводит к расстройствам основных регуляторных систем организма, способствуя массовому росту заболеваемости, генетическим нарушениям и другим изменениям, объединенных понятием - экологическая патология
[Авцын А.П. Микроэлементозы человека / А.П. Авцын, А.А. Жаворонков, М.А. Риш, Л.C. Строчкова // - М.: Медицина. 1991. - 496 С.;
Скальный А.В. - Микроэлементозы человека (диагностика и лечение): Практ. рук. для врачей и студентов медицинских вузов / А.В. Скальный // -М.: Изд-во «Научный мир», 1999. 95 с. (Серия "Школа биотической медицины"). - Библиогр.: с. 92-93].
В условиях экологического неблагополучия раньше других систем реагируют иммунная, эндокринная и центральная нервная системы, вызывая широкий спектр функциональных расстройств. Затем появляются нарушения обмена веществ и запускаются механизмы формирования экозависимого патологического процесса
[Аксенова О.И. Экологически обусловленные заболевания у населения Москвы, связанные с антропогенной нагрузкой / О.И. Аксенова, И.Ф. Волкова, А.П. Корниенко и др. // Гигиена и санитария. 2001. - №5. - С.82-84].
Изучением содержания ТМ в биосфере и получением экологически чистой продукции в условиях неблагоприятной экологической ситуации занимаются ученые во всем мире. Большой вклад в решение данной проблемы внесли российские ученые. В.И. Вернадский и его ученик A.П. Виноградов в 20-40-х годах XX столетия. Исследованиям в этой области посвящены труды Ковальского В.В. [1974, 1976, 1982], Ковалевского А.Л. [1975, 1984, 1991], Добровольского В.В. [2003], Большакова В.А. [1978], Иванова В.В. [1966], Ильина В.Б. [1991], Соколова O.A. [1999]. Решением проблемы снижения уровня содержания токсичных элементов (тяжелых металлов и радионуклидов) в звене почва - растение, корм (рацион) - организм животного - продукция занимаются ученые
[Авцын А.П. Микроэлементозы человека / А.П. Авцын, А.А. Жаворонков, М.А. Риш, Л.C. Строчкова // - М.: Медицина. 1991. - 496 С.;
Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях // Л: Агропромиздат, 1987;
Большаков В.А. Загрязнение почв и растительности тяжѐлыми металлами / В.А. Большаков, Н.Я. Гальпер, Г.А. Клименко, Т.И. Лыткина, Е.В. Башта // М., 1978, 52 с.;
Вяйзенен Г.Н. Ускорение выведения тяжелых металлов из организма животных / Г.Н. Вяйзенен, В.А. Савин, В.А. Гуляев, Г.А. Вяйзенен, А.И. Токарь // - Великий Новгород, 1997. 301 с.;
Добровольский В.В. Учебник для студ. высш. учеб, заведений // М.: Издательский центр «Академия», 2003. - 400 с.;
Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение / Новосибирск: Наука, 1991;
Иванов В.В. Геохимия рассеянных элементов, Ga, Ge, Gd, In, Tl в гидротермальных месторождениях / М., 1966;
Ковальский В.В. Биохимические пути приспособляемости организмов к условиям геохимической среды. / В сб.: Биохимическая роль микроэлементов и их применение в сельском хозяйстве и медицине. М.: Наука, 1974. - С.16-28;
Ковалевский А.Л. Биогеохимия растений / Новосибирск: Наука. Сиб. Отд-ние, 1991. - 288с.;
Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова / М.: Наука, 1985. - 263 с.;
Мудрый И.В. Влияние химического загрязнения почвы на здоровье населения / И.В. Мудрый // Гигиена и санитария. - 2008. № 4. - С. 32-37].
Большинство фундаментальных исследований о негативном влиянии ТМ на состояние здоровья населения выполнены на территориях РФ, характеризующихся развитой промышленностью, особенно горнодобывающей, предприятиями черной и цветной металлургии, развитой транспортной транзитной сетью, что определяет присутствие мощных источников загрязнения.
Вместе с тем работы по оценке риска всего комплекса ТМ, реально присутствующих в окружающей среде, для здоровья населения на территориях с невысокими уровнями воздействия на сегодняшний день практически отсутствуют. Проблема длительного воздействия низких концентраций химических веществ, в плане возможно скрытых, отдаленных во времени изменений в организме становится все актуальнее и чаще привлекает внимание исследователей
[Реймерс Н.Ф. Экология (теория, законы, правила, принципы и гипотезы) / Н.Ф. Реймерс // - М., 1994. - 367 с.].
Значительная часть территории Российской Федерации в настоящее время не затронута исследованиями, направленными на установление особенностей элементного статуса населения. Достаточно хорошо изучены мегаполисы Москва и Санкт-Петербург, Новосибирск, Нижний Новгород, Московская и Челябинская области
[Аксенова О.И. Экологически обусловленные заболевания у населения Москвы, связанные с антропогенной нагрузкой / О.И. Аксенова, И.Ф. Волкова, А.П. Корниенко и др. // Гигиена и санитария. 2001. - №5. - С.82-84;
Большаков В.А. Загрязнение почв и растительности тяжѐлыми металлами / В.А. Большаков, Н.Я. Гальпер, Г.А. Клименко, Т.И. Лыткина, Е.В. Башта // М., 1978, 52 с.;
Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова / М.: Наука, 1985. - 263 с.;
Мудрый И.В. Влияние химического загрязнения почвы на здоровье населения / И.В. Мудрый // Гигиена и санитария. - 2008. № 4. - С. 32-37;
Скальный А.В. - Микроэлементозы человека (диагностика и лечение): Практ. рук. для врачей и студентов медицинских вузов / А.В.Скальный // -М.: Изд-во «Научный мир», 1999. 95 с. (Серия "Школа биотической медицины"). - Библиогр.: с. 92-93].
Ряд публикаций последних лет посвящен изучению различных аспектов, связанных с поступлением ТМ в объекты окружающей среды, и воздействию этих веществ на организм человека и животных. Среди них выделяются работы Воробьевой А.И. [1970], Кабата-Пендиас А. Пендиас X. [1989], Ильина В.Б. [1991], Гильденскнольда Р.С. [1992], Покатилова Ю.Г. [1993], Поздняковского В.М. [1996], Тутельяна В.А. [1997], Саломатина А.Д. [1999], Фомичева Ю.П. [2000].
Для ТМ почва является емким акцептором, занимающим место в круговороте химических загрязнителей в биосфере. Почва находится в постоянном взаимодействии с другими экологическими системами - атмосферной, гидросферой, растительным миром и является важным источником поступления ТМ в организм человека. Поступившие в почву ТМ в процессе активного их извлечения из почвы корневой системой, могут накапливаться в сельскохозяйственных культурах, а при вымывании поверхностными водами концентрируется в водных организмах, донных отложениях. Установлено, что металлы сравнительно быстро накапливается в почве и крайне медленно из нее удаляются. Первый период полуудаления (т.е. удаления половины от начальной концентрации) ТМ значительно варьирует у различных элементов и занимает весьма продолжительный период времени: для цинка − от 70 до 510 лет; кадмия − от 13 до 110 лет, меди − от 310 до 1 500 лет, свинца − от 770 до 5 900 лет.
Изучению ТМ в почве посвящено большое количество исследований. Подробно рассмотрены источники поступления ТМ в почву и проанализировано валовое содержание целого ряда металлов
[Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях // Л: Агропромиздат, 1987;
Большаков В.А. Загрязнение почв и растительности тяжѐлыми металлами / В.А. Большаков, Н.Я. Гальпер, Г.А. Клименко, Т.И. Лыткина, Е.В. Башта // М., 1978, 52 с.;
Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение / Новосибирск: Наука, 1991;
Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова / М.: Наука, 1985. - 263 с.;
Мудрый И.В. Влияние химического загрязнения почвы на здоровье населения / И.В. Мудрый // Гигиена и санитария. - 2008. № 4. - С. 32-37;
Ревич Б.А. Проблемы прогнозирования, «горячие точки» химического загрязнения окружающей среды и здоровье населения России // под ред. В.М. Захарова. 2007].
На концентрацию ТМ оказывают влияние свойства почв. В почвах тяжелого гранулометрического состава, как правило, обнаруживаются более высокие концентрации ТМ, песчаные и супесчаные почвы в меньшей степени накапливают их. Значительное влияние оказывают кислотно-основные свойства почв. В условиях кислой среды нерастворимая часть фракции ТМ переходит в растворимые формы, тем самым концентрация ТМ в кислых почвах может нарастать
[Иванов В.В. Геохимия рассеянных элементов, Ga, Ge, Gd, In, Tl в гидротермальных месторождениях / М., 1966].
Накопление ТМ в почве отрицательно влияет на ее плодородие, микробиологическую деятельность, рост и развитие растений, а также на качество растениеводческой продукции. При обычной (фоновой) концентрации тяжелых металлов в почве растения способны регулировать их поступление через корневую систему. При повышенных концентрациях защитные и регулирующие механизмы растений уже не могут препятствовать поступлению ТМ в вегетативные органы.
Характер распределения ТМ в биомассе растений такой: больше всего их скапливается в корнях, корнеплодах, клубнях, несколько меньше - в надземных зеленых органах и еще меньше - в плодах. Часть ТМ может проникать в растительный организм не через корни, а с поверхности листьев. Доступность их через листья неодинакова и уменьшается в ряду: кадмий, свинец, цинк, медь, марганец, железо.
В результате интенсивного движения транспорта вдоль автомагистралей образуются своеобразные техногенные аномалии. Почвы придорожной зоны содержат цинка и меди в несколько десятков и даже сотен раз больше, чем почвы, удаленные от автомагистралей. В придорожной полосе накопление ТМ в кормовых и овощных растениях часто достигает уровня, оказывающего вредное влияние на организм человека и животных.
Ионы металлов являются непременными компонентами природных водоемов. Источниками загрязнения вод ТМ служат сточные воды гальванических цехов, недостаточно очищенные канализационные воды, стоки промышленных предприятий и поверхностный сток с территории города. ТМ входят в состав удобрений и пестицидов и могут попадать в водоемы вместе со стоком с сельскохозяйственных угодий.
Повышение концентрации ТМ в природных водах часто связано с другими видами загрязнения, например, с закислением. Выпадение кислотных осадков способствует снижению значения рН и переходу металлов из сорбированного на минеральных и органических веществах состояния в свободное.
Изучению путей поступления и содержания ТМ в различных водах посвящено множество работ
[Марченко А.Л., Христофорова Н.К., Чернова E.H. Приморье - Сравнительная характеристика содержания тяжелых металлов в массовых видах рыб южного Приморья // Материалы международной научно-практической конференции в области экологии и безопасности жизнедеятельности «Дальневосточная весна» (г. Комсомольск - на Амуре, 27 апреля 2006). Комсомольск-на-Амуре // ГОУВПО «КнАГТУ», 2006. С. 181-184;
Ваганов А.С. Содержание тяжелых металлов в тканях и органах леща Куйбышевского водохранилища / А.С. Ваганов, Е.С. Ваганова, Е.С. Климов // Тез. докл. Всерос. научно-практической конф. «Экологические проблемы промышленных городов», Саратов, 2011. Саратов: СГТУ, 2011. С. 32-34;
Говоркова Л.К. Выявление факторов накопления тяжелых металлов в органах рыб различных трофических групп (на примере Куйбышевского водохранилища): Автореф. дис.... канд. биолог. наук / Л.К. Говоркова; Казанский гос. ун-т. Казань, 2004. - 24с.;
Говоркова Л.К. Опасность загрязнения промысловых рыб Куйбышевского водохранилища тяжелыми металлами / Л.К. Говоркова, Н.Ю. Степанова, O.K. Анохина, О.Г. Яковлева, В.З. Латыпова // Безопасность жизнедеятельности. 2004. - № 2. - С.45-51;
Воробьев Д.В. Биогенная миграция металлов в грунтах, воде и растениях Нижней Волги /Воробьев Д.В., Андрианов В.А., Осипов Б.Е. // Сб. статей (Составители: В.П. Пилипенко и А.В. Федотова). Астрахань. Издательский дом Астраханского госуниверситета, ч.II. 2007. С. - 16-22].
Большое влияние на геохимические параметры загрязнения территорий современной урбанизированной среды промышленных центров оказывают вредные химические вещества атмосферного воздуха, которые осаждаются вблизи источников загрязнения и накапливаются на поверхности почвенного покрова, вследствие чего обуславливают его быструю антропогенную трансформацию. В России, свыше 62 млн. га загрязнено выбросами промышленных предприятий, в результате добычи полезных ископаемых и работы топливно-энергетического комплекса нарушено 1,0 млн. га продуктивных земель
[Чубирко М.И. Гигиеническая диагностика влияния загрязнения атмосферного воздуха на здоровье населения / М.И. Чубирко, Н.М. Пичужкина // Здоровье населения и среда обитания. - 2008. - Янв. (№ 1). - С. 19-20].
Проблемой загрязнения почв, природных вод, снега и растительной продукции тяжелыми металлами на территории Российской Федерации занимались многие ученые
[Авцын А.П. Микроэлементозы человека / А.П. Авцын, А.А. Жаворонков, М.А. Риш, Л.C. Строчкова // - М.: Медицина. 1991. - 496 С.;
Большаков В.А. Загрязнение почв и растительности тяжѐлыми металлами / В.А. Большаков, Н.Я. Гальпер, Г.А. Клименко, Т.И. Лыткина, Е.В. Башта // М., 1978, 52 с.;
Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах // М.: Изд-во АН СССР, 1957. - 237 с.;
Добровольский В.В. Учебник для студ. высш. учеб, заведений // М.: Издательский центр «Академия», 2003. - 400 с.;
Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение / Новосибирск: Наука, 1991].
Загрязнение ТМ объектов биосферы (почва, вода, воздух) является причиной накопления их в пищевом сырье как растительного, так и животного происхождения в количествах, порой превышающих санитарно-гигиенические нормы.
Обеспечение безопасности пищевых продуктов входит в число приоритетных направлений государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации. Являясь источником энергетического и пластического материалов, а также биологически активных веществ, пищевые продукты одновременно могут быть и носителями многих потенциально опасных соединений как природного, так и антропогенного происхождения
[Авцын А.П. Микроэлементозы человека / А.П. Авцын, А.А. Жаворонков, М.А. Риш, Л.C. Строчкова // - М.: Медицина. 1991. - 496 С.;
Онищенко Г.Г. Основы оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду / Г.Г. Онищенко, С.М. Новиков, Ю.А. Рахманин и др. // М.: НИИ ЭЧ и ГОС, 2002. - 408 с. - Библиогр.: с.305-324;
Скальный А.В. - Микроэлементозы человека (диагностика и лечение): Практ. рук. для врачей и студентов медицинских вузов / А.В.Скальный // -М.: Изд-во «Научный мир», 1999. 95 с. (Серия "Школа биотической медицины"). - Библиогр.: с. 92-93].
К одной из наиболее значимых групп контаминантов пищевых продуктов относятся ТМ (свинец, кадмий, мышьяк, ртуть), которые обладают широким спектром неблагоприятного действия и представляют значительную опасность при хроническом воздействии, даже в небольших дозах
[Авцын А.П. Микроэлементозы человека / А.П. Авцын, А.А. Жаворонков, М.А. Риш, Л.C. Строчкова // - М.: Медицина. 1991. - 496 С.;
Скальный А.В. - Микроэлементозы человека (диагностика и лечение): Практ. рук. для врачей и студентов медицинских вузов / А.В.Скальный // -М.: Изд-во «Научный мир», 1999. 95 с. (Серия "Школа биотической медицины"). - Библиогр.: с. 92-93;
Хотимченко С.А. Токсиколого-гигиеническая характеристика некоторых приоритетных загрязнителей пищевых продуктов и разработка подходов к оценке их риска для здоровья населения. Дис.... д-ра мед. наук. M., 2001;
Тутельян В.А., Суханов Б.П., Керимова М.Н., Елизарова Е.В., Батурин А.К., Хотимченко С.А., Бессонов В.В. Методы анализа пищевых и биологически активных веществ (метод определения макро- и микроэлементов). Изд. «ГЭОТАР-МЕД», 2004 г.].
В связи с этим в Российской Федерации, как и во многих странах, осуществляется мониторинг за содержанием этой группы поллютантов в пищевых продуктах, результаты которого ежегодно обобщаются в «Государственных докладах о санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации» (2005-2011г.). Ежегодно только в системе Роспотребнадзора проводится около 1,5 млн. исследований по санитарно-химическим показателям. Накоплен огромный массив данных, который представляет значительный интерес не только с точки зрения предотвращения реализации некачественных и опасных пищевых продуктов, но и для разработки стратегии управления безопасностью пищевой продукции с современных позиций оценки риска, обоснования и определения приоритетных направлений дальнейших исследований.
Продолжение следует: часть 3