Журнал «Медико-социальные проблемы семьи» 2 (том 18) 2013

Среди многообразных химических загрязнителей окружающей среды особое внимание уделяется тяжелым металлам. Это объясняется их токсичностью и опасностью для здоровья человека, а также широкой распространенностью в объектах окружающей среды [1, 6].

Одним из тяжелых металлов, широко распространенных в биосфере Донецкой области, является свинец. Несмотря на снижение в последние годы темпов промышленного производства, уровень эмиссии свинца в биосферу остается высоким, представляя  потенциальную опасность для здоровья населения региона. Органические соединения свинца биодоступны, токсичны, оказывают влияние на синтез белка, энергетический баланс клетки и ее генетический аппарат [3–5].

Уровень и интенсивность контаминации окружающей среды свинцом определяется техногенной нагрузкой в городах и районах области — спецификой промышленных и сельскохозяйственных предприятий, плотностью транспортных коммуникаций. Основными источниками поступления свинца в воздух, воду и почву городов и районов области являются предприятия черной (гг. Донецк, Макеевка, Енакиево, Мариуполь) и цветной (г. Константиновка) металлургии, добычи и обогащения угля (все города, кроме Константиновки и Мариуполя), химической и коксохимической промышленности, ГРЭС (Кураховская, Старобешевская, Зуевская), а также выбросы автотранспорта. При этом происходит загрязнение свинцом не только территорий, на которых расположены вышеперечисленные предприятия, но и к ним прилегающих [2].

Целью нашего исследования является проведение комплексной гигиенической оценки загрязнения свинцом экологической среды городов и районов Донецкой области в условиях разной интенсивности техногенного воздействия.

Материалы и методы

Проведен мониторинг содержания свинца в объектах экологической среды (93 550 проб), продуктах питания (62 797 проб) с 2002 по 2011 год в городах и районах Донецкой области, отличающихся уровнями антропопрессии. Оценка результатов исследования проводилась на соответствие гигиеническим регламентам (предельно допустимым концентрациям — ПДК) содержания свинца в воздухе, воде, почве, продуктах питания. Проанализирована первичная заболеваемость населения городов и районов Донецкой области по материалам ежегодных сборников «Показатели здоровья населения и деятельности медицинских учреждений Донецкой области» за указанный период.

Результаты и их обсуждение

В организм человека свинец попадает как с пищей и водой, так и из воздуха. В связи с этим целесообразно оценить степень загрязнения данным металлом каждой из этих экологических сред.

Атмосферный воздух играет большую роль в круговороте химических веществ в биосфере. Как показали исследования, среднегодовые концентрации свинца в воздушном бассейне превышают гигиенический норматив во всех исследованных городах региона в среднем в 2,1 ПДК, а удельный вес анализов атмосферного воздуха с отклонением от установленного регламента колеблется от 23,6 до 59,8 %. При этом в наибольшей степени загрязнен свинцом воздушный бассейн Константиновки (2,53 ПДК), Донецка (2,42 ПДК), Мариуполя (2,48 ПДК), Макеевки (2,39 ПДК) и Енакиево (2,26 ПДК). Концентрация свинца в воздушном бассейне этих городов, а также удельный вес проб, не соответствующих нормативу, в течение всего периода исследования превышали соответствующие среднегородские показатели (1,81 ПДК). Все вышеперечисленные города относятся к наиболее крупным в области по численности населения, плотности размещения промышленных предприятий и интенсивности автомобильного движения.

Атмосферный воздух сельских районов Донецкой области загрязнен свинцом в гораздо меньшей мере, чем в городах (среднее содержание его ниже в 1,9 раза, а удельный вес проб с отклонением от норматива меньше в 1,7 раза). Это объясняется отсутствием собственных источников выброса данного металла в атмосферу, а также в большинстве случаев их удаленностью от крупных промышленных центров. Наибольшие концентрации свинца зафиксированы в воздушном бассейне районов, испытывающих на себе негативное воздействие выбросов городских агломераций (Первомайский, Володарский и Волновахский районы — города Мариуполя, Ясиноватский район — гг. Донецка, Ясиноватой и Авдеевки) и в тех из них, которые имеют на своей территории собственные предприятия (Марьинский район — Кураховская ГРЭС, Старобешевский район — Старобешевская ГРЭС, Шахтерский район — Зуевская ГРЭС). В атмосферном воздухе этих районов среднее содержание свинца (1,29–1,78 ПДК) превышает среднерайонный уровень.

Анализируя содержание свинца в воде, необходимо констатировать, что жители сельских районов Донецкой области используют для питья воду с более высоким содержанием свинца (в среднем 1,69 ПДК), чем население городов (1,3 ПДК). Обращает на себя внимание также значительно (в 2,6 раза) больший удельный вес проб питьевой воды, не соответствующих стандартам (42,7 %), в сравнении с городами (15,6 %). Содержание данного металла максимально в воде, используемой для хозяйственно-питьевых нужд жителями городов Константиновка, Енакиево, Дружковка, Горловка и Дзержинск (1,3–3,1 ПДК, 20,1–29,6 % анализов с превышением ПДК), а минимально — в городах Артемовск, Славянск, Снежное, Торез, Донецк, Мариуполь и Макеевка (0,4–0,6 ПДК). В этих городах, а также в Шахтерске, Харцизске, Красноармейске и Краматорске не выявлено ни одной пробы питьевой воды, не соответствующей гигиеническим требованиям по содержанию свинца.

Среди сельских районов превышение гигиенического регламента по свинцу зафиксировано в питьевой воде Шахтерского, Володарского, Первомайского, Старобешевского, Марьинского, Ясиноватского и Амвросиевского сельских районов (1,3–3,6 ПДК). Однако в первом и последнем из них высокое содержание в воде данного металла обусловлено природными геогидрохимическими аномалиями, во всех остальных имеет место их сочетание со значительным антропогенным прессингом на биосферу.

Важнейшим компонентом окружающей среды, в которой происходит миграция и обмен всех химических элементов, в том числе тяжелых металлов, является почва. Она играет большую роль как источник загрязнения атмосферного воздуха, воды и пищевых продуктов. В свою очередь, она является депонирующей средой, аккумулирующей вещества, поступающие из воздуха и воды.

Свинец, занимающий по своей токсичности второе место после ртути в группе тяжелых металлов, широко распространен в почвах Донецкой области. Это обусловлено повсеместным присутствием источников его поступления в почву. К ним прежде всего относятся автомобильный транспорт, металлургические и коксохимические заводы, котельные, работающие на угле, а в сельской местности — свинецсодержащие пестициды и гербициды. В результате антропогенной деятельности на территории Донецкой области сформировалось несколько крупных техногенных аномалий свинца, в пределах которых он активно мигрирует по экологическим цепям «почва — вода — человек» и «почва — растения — животные — (продукты питания) — человек», накапливается в организме человека и может негативно влиять на его здоровье. Среднее содержание свинца почти в три раза выше в почвах городов по сравнению с сельскими районами. Однако среди как городов, так и сельских районов выделяются группы территорий, контрастные по количеству данного металла в почве. Наиболее высокие концентрации свинца на протяжении всего периода исследований отмечались в городах Константиновка (14,2 ПДК), Дружковка (7,6 ПДК) и Мариуполь (4,5 ПДК), а минимальные — в Торезе (1,2 ПДК), Доброполье (1,3 ПДК) и Снежном (1,3 ПДК). Следует отметить, что во всех без исключения городах содержание свинца в почвах превышает гигиенический регламент, что объясняется ее депонирующими свойствами.

В сельской местности наиболее загрязненными свинцом оказались почвы Володарского (3,2 ПДК), Волновахского (1,9 ПДК) и Первомайского (1,8 ПДК) районов. Меньшее количество данного металла зафиксировано в почвах Александровского и Великоновоселковского (0,06 ПДК) сельских районов.

Перемещаясь по трофическим цепям, свинец попадает в пищевой рацион. Повышенное содержание свинца в продуктах питания представляет наибольшую опасность, так как в этом случае он присутствует в биодоступной форме. Нами были проанализированы продукты животного и растительного происхождения (овощи, говяжье мясо и молоко), составляющие существенную часть продуктовой корзины населения. Анализ полученных данных показал, что большая кумуляция свинца отмечена в организмах животных — 20,9–22,1 % всех проб с превышением ПДК (среднее содержание на уровне 1,22–1,36 ПДК) по сравнению с растениями.

Рассматривая территориальную закономерность загрязнения продуктов животного происхождения свинцом, следует отметить, что население городов Донецк, Мариуполь, Константиновка, Володарского и Первомайского сельских районов потребляет в пищу молокопродукты, не соответствующие гигиеническим требованиям (1,2–1,3 ПДК, 21,3–26,7 % проб с превышением ПДК) за весь период исследования. В этих же городах и районах отмечено превышение допустимых значений по содержанию свинца в мясе (1,1–1,4 ПДК, 17,9–42,7 % проб, не удовлетворяющих гигиеническим требованиям). В остальных исследованных населенных пунктах не отмечено ни одного случая обнаружения этого металла в мясных продуктах в концентрациях, превышающих ПДК.

Анализ содержания свинца в растительной продукции выявил, что показатели, превышающие предельно допустимые концентрации, чаще фиксировались в плодах фруктовых деревьев (яблоки — 29,6 % проб с превышением ПДК, средняя концентрация на уровне 1,41 ПДК), корнеплодах (картофель, свекла), репчатом луке — 1,3–1,5 ПДК. Согласно полученным данным, жители двух городов (Константиновки и Мариуполя) и двух сельских районов (Володарского и Первомайского) потребляют в пищу овощи с повышенным содержанием свинца.

В организм человека свинец поступает через дыхательные пути, с пищей и водой через желудочно-кишечный тракт. Основным путем выведения свинца являются почки. Повышенное поступление свинца в организм человека может провоцировать развитие различных функциональных нарушений, а в дальнейшем и заболеваний. Структурами, в которых накопление свинца претерпевает наибольшие изменения, являются мягкие ткани, кости, нервная система, кровь. Проведенный сравнительный анализ содержания свинца в окружающей среде и продуктах питания показал, что все объекты экологической среды в большинстве городов и районов Донецкой области на протяжении длительного времени подвергаются загрязнению свинцом, что приводит к детерминации формирования определенного рода патологии среди населения. Прежде всего это болезни нервной и костно-мышечной системы, органов дыхания и пищеварения, заболевания системы кровообращения, самопроизвольные аборты, злокачественные новообразования, врожденные пороки развития новорожденных и детей первого года жизни.

Проанализировав среднемноголетние уровни первичной заболеваемости детей и взрослых всеми вышеперечисленными нозологическими формами патологии, следует отметить, что она статистически достоверно выше в популяциях крупных городов (Донецк, Мариуполь, Константиновка), промышленные предприятия которых являются источниками антропогенного поступления свинца в окружающую среду, а также сельских районов (Володарский, Первомайский, Марьинский), которые находятся в зоне их техногенного влияния.

Выводы

Проведенные нами исследования показали, что свинцом в большей или меньшей степени загрязнены все объекты окружающей среды городов и районов Донецкой области. В большинстве своем это загрязнение имеет антропогенное происхождение. Среднеобластные концентрации его превышают соответствующие гигиенические регламенты в 1,4–2,7 раза. Наиболее высокие среднеобластные концентрации зафиксированы в почве (2,1 ПДК), а наименьшие — в питьевой воде (1,1 ПДК). К городам, где содержание свинца во всех объектах экологической среды и продуктах питания во много раз превышает предельно допустимые концентрации, относятся Константиновка и Мариуполь. Среди сельскохозяйственных районов следует выделить Володарский и Первомайский районы. В этих же городах и районах статистически достоверно выше первичная заболеваемость детей и взрослых болезнями нервной и костно-мышечной системы, системы кровообращения, органов дыхания и пищеварения. Чаще регистрируются злокачественные новообразования, самопроизвольные аборты и врожденные пороки развития новорожденных.