Автореферат (Эколого-геохимический мониторинг влияния меди, кадмия и свинца на цинковый статус населения Оренбургской области), страница 4

Общая протяженность границ 3700 км. По геохимическим признакамОренбургскую область можно разделить на три зоны: Восточную, Центральнуюи Западную (Прихожай Н.И. и др., 2004). Для проведения исследований впериод с 2010 г. по 2015 г. были отобраны образцы проб в 35 районахОренбургской области (рисунок 1).Отбор и подготовка проб подземных вод осуществлялась из колодцев,скважин и каптажей родников в сельской местности Оренбургской области сглубины не менее 10 метров в пластиковые пробирки, обработанные горячейазотной кислотой, затем добавляли хлористый натрий до концентрации 3 %(ГОСТ Р 51593–2000 «Вода питьевая.

Отбор проб»). Отбор проб почвыосуществлялся согласно МУ (М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2003).Всего было отобрано 875 продуктов растительного происхождения восенний период согласно ГОСТ: зерно пшеницы, 525 проб (ГОСТ 26312.1-84«Крупа»); хлеб пшеничный, 350 проб (ГОСТ 5667-65 «Хлеб и хлебобулочныеизделия»).Продукты животного происхождения отбирали из 35 районовОренбургской области в соответствии с ГОСТ осенью 2013 года.Всего было отобрано 1050 проб пищевых продуктов животногопроисхождения (пробы были отобраны в осенний период согласно ГОСТ): молоко, 350 проб (ГОСТ 3622-68 ГОСТ Р ИСО 707-2010 «Молоко имолочные продукты»); мясо говядины, 350 проб (ГОСТ 7269-79 «Мясо»); рыбные продукты, 350 проб (ГОСТ 7631-85 «Рыба и продуктыпереработки»).Все исследуемые образцы продуктов и воды хранили до начала анализапри температуре минус 20 о С.Методы исследования, используемые в работе.Методы исследования показателей качества подземных вод: водородныйпоказатель (измеряется рН–метром, погрешность не более 0,1 рН); общаяжесткость (титриметрический (СанПиН 2.1.4.1074–01); общая минерализация(гравиметрический (СанПиН 2.1.4.1074–01).Содержание ионов хлора и фтора в пробах воды определяли согласноутвержденным ГОСТам (ГОСТ 4245–72 и ГОСТ 4386–89 соответственно).Атомно – абсорбционный метод.

Исследования по определению цинка,меди, свинца и кадмия в объектах окружающей среды проводили постандартизированнымметодикамваккредитованнойлабораторииИспытательного Центра ГНУ «Всероссийский НИИ мясного скотоводства»РАСХН (аттестат аккредитации И.Л. NPOOCRU 000121 ПФ 59) методоматомно–абсорбционной спектрометрии.Исследование по определению содержания цинка, меди, кадмия, свинца иеще 21 химического элемента в биосубстрате (волосы) проведено виспытательной лаборатории Центра Биотической Медицины (г. Москва): Аккредитация (аттестат № ГСЭН.RU.ЦОА.311); Медицинская лицензия (МДКЗ №13665/5124);13 Лицензия на лабораторную деятельность (МДКЗ №14690/6149); РегистрационныйномервгосударственномреестреРОСС.RU.0001.513118 от 29.05.2003.Лабораторные исследования по определению концентрации цинка, меди,кадмия и свинца в волосах обследованных лиц выполнены методом масс –спектрометрии с индукционно связанной аргоновой плазмой (МС–ИСП)(Современные методы анализа и оборудование / 1999; МУК 4.1.1482–03; МУК4.1.1483–03, МЗ РФ 29.06.2003 г.; Рудаков И.А.

и др., 2006; Скальный А.В. идр., 2009; Еремин С.А. и др., 2010).Методы статистической обработки результатов. Полученныерезультаты были подвергнуты статистической обработке, которую проводили сиспользованием пакета программ MS Exсel и программы STATISTICAversion 6.1. Нормальность распределения данных о содержании исследуемыхметаллов в образцах волос, подземной (питьевой) воды, почвы, пшеницыоценивалась методом Шапиро - Вилка.

Поскольку все данные (вода, почва,пшеница, волосы) характеризовались негауссовым распределением, медианы играницы 25-75 процентилей использовались в качестве описательнойстатистики. Сравнение парных групп проводилось с использованием U-тестаМанна-Уитни.При значительных выборках оценивали формы кривых распределениязначений, возможность аппроксимации их «нормальными» распределениями,наличие асимметрии. При наличии асимметрии использовали для описаниярезультатов средние арифметические значения и медианы. В большинствеслучаев эти значения оказывались близкими.Оценка и анализ интегральных абсолютных значений содержаниямикроэлементов в различных средах – воде, почве, растениях, в организмахживотных и населения области не дают полной информации о причинах иинтенсивностиобменных процессах, существующих как междумикроэлементами в отдельных субстанциях, так и между этими субстанциями.Необходимоиспользоватькакую-то«универсальнуюшкалу»,позволяющую составить общую картину биологической среды населенияобласти, указывающую на степень ее благополучности, приемлемые риски икритические точки.С этой целью автор вводит шкалу относительных показателей –отношение абсолютного содержания микроэлемента Ф = С/ПДК в той или инойсреде к значениям ПДК, установленных для этой среды.14Зоны Оренбургской областиЗападнаяЦентральнаяВосточная15Объекты окружающей среды(n = 1050)Вода(n = 210)Почва(n = 210)Вода(n = 210)Почва(n = 210)Вода(n = 210)Почва(n = 210)Продукты растительногопроисхождения(n = 875)Пшеница(n = 210)Хлебпшеничный(n = 140)Пшеница(n = 210)Хлебпшеничный(n = 140)Пшеница(n = 210)Хлебпшеничный(n = 140)Биологические субстратыживотных (печень, почки, сердце,мышцы)(n = 75)n = 15n = 30n = 30Продукты животногопроисхождения(n = 1050)МясныеРыбные(n = 140)(n = 140)Молочные(n = 140)МясныеРыбные(n = 130)(n = 130)Молочные(n = 130)МясныеРыбные(n = 80)(n = 80)Молочные(n = 80)Взрослые(n = 168)Взрослые(n = 156)Взрослые(n = 96)Биологические субстратынаселения (волосы)(n = 550)Рисунок 1 – Схема отбора пробДети (n = 135)Такая шкала позволяет получить общую картину экологического состояниягеохимических характеристик трех зон в области, влияния этого состояния накачество пшеницы и продуктов животных происхождения на здоровье населения.РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕГлава 3.

Экологическая оценка содержания цинка и егоантагонистов в биосфере Оренбургской областиМиграция химических элементов в экосистеме происходит за счет переносаих водной средой (Рахманин Ю.А. и др., 2010), вода является первичным звеном,определяющим адекватность адаптации организма к факторам геохимическойсреды, поэтому анализ результатов комплексного мониторинга статуса цинка иего антагонистов целесообразно начинать с экологического состояния питьевыхвод.На начальном этапе исследований изучали показатели качества подземныхвод в отобранных образцах из 35 районов Оренбургской области.

По устройствуповерхности, геологическому строению и антропогенной нагрузке Оренбургскуюобласть делят на три части: западную – Предуралье, центральную – горный Урали восточную – Зауралье (Прихожай Н.И., 2004). Согласно данному делению, втаблице 1 представлены средние значения водородного показателя, общейминерализации и общей жесткости воды. Нами установлено, что для подземныхвод большинства исследованных районов Оренбургской области (62,8 %)значение рН в среднем находится в интервале 7,2 – 7,5.

Исключение составляют 7районов из 35 (20 %), где рН подземных вод меньше 7,0. Значения рН выше 8 (до9,0) были обнаружены в 5 районах из 13 (38,5 %), расположенных в Центральнойзоне Оренбургской области. На данной территории располагаютсягазоперерабатывающие предприятия, выбросы которых оказывают негативноевлияние на водородный показатель подземных вод.Таблица 1 – Средние показатели качества подземных водПоказатели качестваЗонаподземных водЗападная Центральная ВосточнаяВодородныйпоказатель, pHОбщаяминерализация, мг/лОбщая жесткость,ммоль/л7,57,37,2665,8780,0448,44,74,37,3Примечание(превышениеПДК)не обнаруженов 9 районах из35(25,7 %)в 15 районах из35 (42,9 %)Уровень общей минерализации наиболее высок в Центральной зоне областии в абсолютном значении составляет 780 мг/л, это выше относительно Западного16в 1,17 раза, а относительно Восточного – в 1,74 раза, что согласуется срезультатами других исследований (Чеснокова Л.А., 2004), выполненных более 15лет назад.

Повышенный уровень минерализации может быть вызван содержаниемсолей хлористоводородной кислоты, калия, натрия, а также токсичных ионовтяжелых металлов, которые представляют опасность для живых организмов(Онищенко Г.Г., 1999). Питьевая вода с уровнем минерализации выше 1000 мг/лне пригодна для потребления человеком (Рахманин Ю.А. и др., 2010).Нами установлено, что в 17 из 35 обследованных районов Оренбургскойобласти значения показателя жесткости изменяются от 2,2 до 4,2 ммоль/л, чтосоответствует установленным гигиеническим нормам (СанПиН 2.1.4.1074 – 01,2001).

В 15 районах области показатель общей жесткости превысил предельнодопустимые концентрации (42,9 %). Уровень жесткости воды на востокеобласти выше, чем в Центральной и Западной зонах в 1,6 и 1,7 раза,соответственно (таблица 1).Далее определяли концентрацию эссенциальных микроэлементов (цинка имеди), а также токсичных элементов (кадмия и свинца) – их антагонистов, вподземных водах и почвах Оренбургской области. Результаты исследованийпредставлены в таблицах 2 – 5.

Наименьшая концентрация цинка и медиобнаружена в районах, расположенных в Центральной зоне Оренбургскойобласти (в среднем 1,44 мг/л и 0,06 мг/л соответственно). Установлено, что в 17из 35 районов (48,6 %) концентрация цинка ниже среднего уровня ПДК.Подземные воды Восточной зоны отличаются повышенным содержанием цинкапо сравнению с Западной и Центральной в 2 раза и 3 раза, соответственно.Изучая результаты содержания цинка в почве, мы отметили, что почвахВосточной зоны содержание цинка выше по сравнению с Центральной иЗападной в 2,6 и 1,8 раз, соответственно (таблица 2).