Санитарно-гигиеническая оценка экологического риска влияния деятельности предприятий химической промышленности на состояние водной среды и здоровье населения (на примере Белореченского района Краснодарского края)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата

биологических наук

Санитарно-гигиеническая оценка экологического риска влияния деятельности предприятий химической промышленности на состояние водной среды и здоровье населения (на примере Белореченского района Краснодарского края)

03.02.08 - Экология

Берюх Анна Федоровна

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Северо-Западный государственный заочный технический университет»

Научный руководитель доктор медицинских наук

Профессор Филиппов Вадим Леонидович

Официальные оппоненты

доктор медицинских наук

профессор Доршакова Наталья Владимировна

кандидат биологических наук

Заличева Ирина Николаевна

Ведущая организация

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Карельская государственная педагогическая академия»

Защита диссертации состоится « 18 » мая 2011 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.190.01 при Петрозаводском государственном университете по адресу: 185910, Республика Карелия, г. Петрозаводск, пр. Ленина, 33, эколого-биологический факультет, диссертационный совет

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петрозаводского государственного университета

Автореферат размещен на сайте www.petrsu.ru

Автореферат разослан «15» апреля 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат биологических наук Дзюбук И.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность влияния неблагоприятных факторов водной среды на здоровье населения в процессе водопользования не вызывает сомнений. Экологические проблемы водной среды Белореченского района Краснодарского края характеризуются комплексом негативных воздействий, оказываемых на водные ресурсы и качество жизни населения. Отсутствие достаточных данных о влиянии водного фактора на состояние здоровья населения района затрудняет дальнейшее эффективное планирование развития региональной инфраструктуры всех видов производств.

Объектом исследования являются водная система рек, каналов и прудов Белореченского района Краснодарского края; репродуктивность Daphnia magna; состояние здоровья и качество жизни населения Белореченского района.

Основная идея работы заключается в том, что оценка состояния экосистемы должна осуществляться на основе не только геоэкологических, но и демографических, медицинских и социальных показателей.

Предметом исследования явились физико-химический состав природных вод, рачки Daphnia magna, а также взрослое и детское население Белореченского района Краснодарского края.

Целью исследования является оценка влияния загрязнения природных вод на состояние здоровья и качество жизни населения Белореченского района Краснодарского края для совершенствования системы контроля эффективности мероприятий по снижению экологического риска для здоровья населения.

В соответствии с поставленной целью сформулированы и решены следующие задачи:

· оценено состояния загрязнения воды водоемов на территории деятельности промышленных объектов Белореченского района Краснодарского края;

· определен экологический риск состояния территорий, загрязненных сбросами, от ведущего промышленного предприятия района ОАО «ЕвроХим-БМУ»;

· проведено биотестирование с помощью тест-объекта Daphnia Magna;

· осуществлен демографический мониторинг на основе оценки показателей статики и динамики народонаселения Белореченского района Краснодарского края;

· проведен анализ многолетних данных заболеваемости взрослого и детского населения Белореченского района Краснодарского края; дана интегральная оценка состоянию здоровья населения Белореченского района Краснодарского края;

· оценено качество жизни населения; проведен анализ самооценки состояния здоровья населения, проживающего в непосредственной близости от санитарно-защитных зон ОАО «ЕвроХим-БМУ» и в наиболее отдаленных от предприятия районах.

Научная новизна заключается в следующем:

· впервые дана оценка эколого-гигиеническому загрязнению водной системы рек, каналов и прудов путем определения показателей, характеризующих гидрографию района, климатические условия и качество природных вод Белореченского района Краснодарского края;

· предложен постоянный контроль качества воды с использованием современных методик оценки плодовитости, воспроизводства и гибели Daphnia magna не только в местах отбора в створах после системы очистки воды от ОАО «ЕвроХим-БМУ», но и в местах непосредственного забора воды для питьевого водоснабжения;

· создана база данных болезненности и заболеваемости взрослого и детского населения Белореченского района Краснодарского края;

· проведен демографический мониторинг статики и динамики населения Белореченского района Краснодарского края;

· предложен и обоснован метод комплексной оценки качества жизни и субъективной характеристики состояния здоровья населения Белореченского района Краснодарского края;

· произведена оценка влияния загрязнения природных вод на медико-социальные показатели состояния здоровья населения Белореченского района Краснодарского края.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Загрязнение природных вод Белореченского района Краснодарского края способствует ухудшению медико-демографических показателей состояния здоровья взрослого и детского населения Белореченского района.

2. Показатели качества жизни и самооценки здоровья населения Белореченского района Краснодарского края являются одними из основных индикаторных инструментов эколого-гигиенического мониторинга качества природных вод.

3. Совершенствование экологического контроля водной среды районного уровня позволяет улучшить гидрографию и качество воды, способствует изменению тренда медико-социальных показателей населения Белореченского района Краснодарского края.

Практическая значимость работы состоит в том, что основные ее результаты были использованы при разработке мероприятий по уменьшению загрязнения природных вод в рамках деятельности городского водоканала г. Белореченска (ОАО «Водоотведение»). Разработанная программа оценки качества жизни и субъективной самооценки здоровья населения используется для медико-социального мониторинга территорий с вредными и опасными факторами окружающей среды в составе комплексных проектов изучения экологических рисков территории Белореченского района. Разработана комплексная программа охраны водной системы рек и прудов Белореченского района Краснодарского края, демографического мониторинга и мониторинга состояния здоровья населения, реализованная в виде учебно-методического комплекса по дисциплине «Социально-экологические проблемы Кубани» в ГОУ СПО «Белореченский медицинский колледж» Департамента здравоохранения Краснодарского края. Теоретические разработки и практические рекомендации диссертационного исследования используются в научном и учебном процессах ГОУВПО «Северо-Западный государственный заочный технический университет», а также в Институте экономики и управления в медицине и социальной сфере в процессе чтения курсов «Экология», «Региональная экология», «Нормативы по защите окружающей среды».

Апробация работы. Материалы и основные положения работы докладывались на 6-й международной конференции «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2005), межрегиональной научно-практической конференции «Региональные аспекты социально-экономических и экологических преобразований на Северном Кавказе» (Белореченск, 2007), межрегиональной научно-практической конференции «Социально-экономическое развитие Северо-Кавказского региона» (Белореченск, 2008), межрегиональной научно-практической конференции «Экономические и социально-экологические преобразования в системе устойчивого развития Северо-Кавказского региона» (Белореченск, 2009), 7-й научно-практической конференции молодых ученых и студентов юга России «Медицинская наука и здравоохранение» (Анапа, 2009), Юбилейной научно-практической конференции, посвященной 10-летию кафедры психологии, психогигиены и экологии ГОУВПО «СЗТУ» (Санкт-Петербург, 2010). Основные положения работы были одобрены оргкомитетом Всероссийской конференции достижений талантливой молодежи при Государственной Думе Федерального собрания Российской Федерации «Национальное достояние России» (Москва, 2011).

Автор являлся исполнителем следующих НИР, реализуемых в рамках:

· федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009 - 2013 годы»:

1. «Банк клеток растений как модель живой системы для оценки экологической и медицинской безопасности нанотехнологий» (государственный контракт № П394 от 30 июля 2009 г.).

2. «Оценка и мониторинг рисков природных и техногенных катастроф с учетом безопасности на основе моделирования гетерогенных течений окружающей среды» (государственный контракт № П759 от 20 мая 2010 г.).

3. «Геоэкологический мониторинг с учетом износа природного капитала региона на основе моделирования течения загрязненности в атмосфере и гидросфере» (государственный контракт № 16.740.11.0187 от 02 сентября 2010 г.).

· аналитической ведомственной целевой программы по заданию Министерства образования и науки РФ «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2011 годы)»:

1. «Создание фундаментальных основ, методов и средств неразрушающего контроля объектов водоотведения, водоснабжения и переработки отходов» (№ 1.1.08).

2. «Исследование физико-химических процессов наномодификации новыми водорастворимыми фуллероидными структурами природной среды и материалов и разработка экономического прогноза применения таких процессов» (№ 1.1.11).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 13 научных работ (включая 2 работы в периодических изданиях, рекомендованных ВАК РФ).

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованной литературы и приложений. Список литературы включает 305 источников, из них 30 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Обзор литературы

Исследование проводилось на территории Белореченского района Краснодарского края. Выбор конкретной территории обусловлен нарастающим интересом к территориально-экологическим исследованиям различных аспектов здоровья населения.

Существующие механизмы региональной социальной политики остаются до сих пор малоэффективными, что выражается в ухудшении демографических показателей состояния здоровья и кризисе экологической обстановки (Онищенко, 1992; Щерба, 2002; Большаков, 2003). Экологическая ситуация остается неблагополучной, и нередко продолжается деградация окружающей среды, несмотря на меры, принимаемые правительством в целом по стране и в отдельных ее регионах (Онищенко, 2008).

Изучение окружающей среды должно отвечать потребностям оценки риска для здоровья человека (Ревич, 2008). На сегодняшний день Краснодарский край, несмотря на удовлетворительную в целом экологическую обстановку, имеет ряд проблем (Удинцев, 2009). Существующие проблемы загрязнения водных ресурсов и охраны водных экосистем на территории края обостряются по мере усиления негативного воздействия на окружающую среду (Горелов, 1998; Галкин, 2000; Гусева, 2005; Борсук, 2006). В условиях усиления антропогенной нагрузки на речные системы степной зоны Белореченского района важнейшей задачей современной экологии является объективная оценка состояния экосистем и качества природных вод (Белюченко, 2005; Муравьев, 2010).

Глава 2. Материалы и методы исследования

Исследования влияния загрязненных природных вод в результате деятельности промышленных предприятий г. Белореченска Краснодарского края на состояние здоровья населения проводились за период 2000-2009 гг. Данные исследования охватывали территорию Белореченского района. Изучение эколого-гигиенических и медико-социальных проблем района проводилось в сравнении с показателями Краснодарского края. В работе использованы результаты собственных исследований с применением общепринятых методик оценки качества воды.

Автор участвовал в различных научно-исследовательских экспедициях на территории района с целью сбора первичной информации о качестве природных вод. Цели экспедиций состояли в изучении водно-экологических факторов района. Инструментальные, графические и аналитические измерения выполнялись в условиях маршрутно-полевого и полустационарного методов. Заборы проб проводились в 42 точках с двенадцатикратным повторением отбора воды. Анализ проб воды выполнялся во все сезоны года (зимой, весной, летом, осенью). Всего были отобраны 504 пробы воды и проанализированы 9072 показателя.

Определение химического состава природных и сточных вод проводилось с использованием нормативно-регламентных документов. Органолептические показатели оценивались по определению вкуса, запаха, цветности и мутности (ГОСТ 3351-74). Общую жесткость определяли согласно ГОСТ 4151-72. При проведении химического анализа вод проводились измерения массовой концентрации химического потребления кислорода (ХПК) бихроматно-потенциометрическим методом. Была применена методика выполнения измерений биологического потребления кислорода (БПК) после 5-дневной инкубации. Для оценки концентрации аммиака использовалась методика определения массовой концентрации ионов аммония в очищенных сточных водах фотометрическим методом с реактивом Несслера. Хлорид-ионы в пробах определялись меркуриметрическим методом. Измерения массовой концентрации общего железа выполнялись фотометрическим методом с сульфосалициловой кислотой. Массовую концентрацию нитрат-ионов в водах определяли фотометрическим методом с салициловой кислотой. Для измерений нитрит-ионов применялся фотометрический метод с реактивом Грисса. Фосфат-ионы определялись фотометрическим методом восстановления аскорбиновой кислотой. Для оценки массовой концентрации фторидов применялся метод согласно ГОСТ 4386-89.

Токсикологический контроль проводился методом определения показателей смертности и плодовитости ракообразных Daphnia magna («Руководство по определению методом биотестирования токсичности вод, донных отложений, загрязняющих веществ и буровых растворов», 2001). Для этого использовались односуточные экземпляры лабораторной культуры Daphnia, которых подсаживали в тестируемую воду (по 10 штук на 100 см³). После экспозиции 96 часовой подсчитывалось количество умерших в пробе Daphnia и рассчитывался коэффициент летальности.

Экологический риск рассчитывался согласно «Руководству по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающих среду» (Р 2.1.10.1920-04. Москва, 2004).

Оценка состояния здоровья населения Белореченского района Краснодарского края проводилась по результатам многолетних (2000-2009 гг.) статистических исследований на базе центральной Белореченской районной больницы.

При анализе демографических показателей использовались материалы ЗАГСа г. Белореченска и отчеты государственной статистки МИАЦ по Краснодарскому краю РФ.

Исследования показателей общественного здоровья выполнялись методом выкопировки по специально разработанной программе «Изучение влияния экологических факторов на состояние здоровья лиц, проживающих на территории Белореченского района». Общее число наблюдений составило 104000 жителей Белореченского района Краснодарского края.

Для сравнительной медико-социальной оценки территорий, разноудаленных от ОАО «ЕвроХим-БМУ», проводился блиц-опрос родителей, дети которых посещали детские дошкольные учреждения. Были выбраны две группы детей, проживавших в непосредственной близости от санитарно-защитной зоны химзавода (СЗЗ), и контрольная группа лиц, проживавшая в наиболее отдаленном от предприятия районе. Опросом были охвачены 400 родителей детей в возрасте от 3 до 7 лет.

Для статистической обработки были использованы программы Microsoft Excel 2003 и STATISTICA 7. Сбор материала проводился с помощью программной базы данных Аccess. При статистической обработке материала рассчитывались интенсивные и экстенсивные коэффициенты и коэффициенты наглядности. Оценка статистической достоверности выполнялась с использованием методов хи-квадрат, Стьюдента, критериев корреляции Спирмена и Пирсона.

Глава 3. Эколого-гигиеническая и климато-географическая характеристика состояния окружающей среды исследуемых территорий

Краснодарский край (за ним закрепилось и другое название - Кубань) - субъект Российской Федерации, образован 13 сентября 1937 г. и расположен в западной части Большого Кавказа. Край находится на стыке двух крупных природных территориальных комплексов: Крымско-Kaвказской горной страны и Восточно-Европейской pавнины. Площадь Краснодарского края составляет 76 тыс. км². Границы края имеют протяженность 1540 км, из них морские - около 740 км, в том числе Черноморское побережье Краснодарского края, которое протянулось на 390 км.

Территория водосбора Краснодарского водохранилища площадью 45900 км² характеризуется большим разнообразием природных условий, обусловленных своеобразным географическим положением, геологическим строением и рельефом. Орография водосбора определяет многообразие условий образования, смыва и транспортирования наносов реками.

Климат Краснодарского края теплый, мягкий. На большей части территории края средняя годовая температура составляет +10 - (+11) °С.

Краснодарский край разделен на 38 административных районов, включает 26 городов, 22 поселка городского типа и 388 сельских административных округов.

Одним из важнейших природных богатств края являются воды. Воды края находятся в тесной взаимосвязи с окружающей природой и хозяйственной деятельностью человека. На территории края водные объекты представлены 13 тысячами малых и больших рек, водохранилищами, прудами, озерами, лиманами, подземными водами, морскими территориальными водами Российской Федерации в Черном и Азовском морях.

В состав Краснодарского края входит Белореченский район, эколого-гигиеническая характеристика которого имеет свои особенности. Город Белореченск расположен на равнинной территории Краснодарского края, на реке Белой. По физико-географическому делению территория размещения Белореченского района относится к Краснодарскому умеренно-континентальному району. Территория Белореченского района расположена на слабоволнистой равнине. Коэффициент рельефа местности 1,0. Среднегодовая температура составляет +10,3 ⁰С.

Гидрографическая сеть района представлена левыми притоками реки Кубань - Белая и Пшиш и их притоками разных порядков. Реки характеризуются паводковым режимом, питанием преимущественно за счёт атмосферных осадков и подземных вод, неустойчивым ледоставом в зимнее время. Река Белая - приток Кубани, характеризующийся наибольшей водностью, протекает в западной части района, принимая на его территории левые притоки, наиболее крупный из которых - р. Пшеха. По типу руслового процесса р. Белая относится к реке с русловой многорукавностью с элементами пойменной. Водный режим характеризуется весенне-летним половодьем и осенне-зимней меженью, на которые накладываются дождевые паводки, проходящие в любое время года. Из-за частых дождевых паводков гидрография реки Белой имеет гребенчатый вид. Река Пшиш протекает в восточной части района, принимая преимущественно правые притоки. Реки Белая и Пшиш в пределах района характеризуются неустойчивостью русла, многорукавностью, меандрированием. Скорость течения этих рек составляет 1,0-1,5 м/с. Искусственные гидротехнические сооружения представлены Белореченским и Ганжинским водохранилищами, прудами и системой водоотводных каналов в пойме реки Пшиш.

Водоснабжение Белореченского района осуществляется за счет эксплуатации подземных вод - средне-верхнеплиоценового понтического, мэотического и верхнесарматского водоносных комплексов.

Предприятие ОАО «ЕвроХим-БМУ» (Белореченский химзавод) расположено в 10 км от города в бассейнах притоков р. Белой и малых рек Ганжи - 1-я и Ганжи - 2-я. Химзавод располагается в юго-восточной части района на высоте около 200 м над уровнем моря и занимает территорию площадью 544 га. В бассейнах рек Ганжи- 1 и Ганжи - 2 построены отстойники химзавода (рис. 1).

Рис. 1. Белореченский химзавод ОАО «ЕвроХим-БМУ»

В 1977 году завод начал выпускать минеральные удобрения и стал одним из крупных производителей фосфорных и комплексных удобрений на юге России. С 2002 года химзавод вошел в состав минерально-химической компании «ЕвроХим-БМУ». В настоящее время химзавод производит серную кислоту, экстракционную фосфорную кислоту, сложные минеральные удобрения: аммофос, жидкие комплексные удобрения, кормовые обесфторенные фосфаты, при производстве которых в воздух выделяются пары соляной и серной кислот, сернистый ангидрид, пыль серы элементной, сероводород, диоксид азота, аммиак, оксиды углерода, аэрозоли тяжелых металлов, фосфорные и фтористые соединения.

Основным твердым отходом производства Белореченского химзавода является фосфогипс, 8 млн тонн которого занимают площадь 170 га. Фосфогипс представляет собой дисперсную систему тонко размолотых частиц, распределенных в однородной среде. В состав фосфогипса входят до 95 % дигидрата сульфата кальция, 3-4 % фосфорных соединений, 1,5 % примесей (титан, железо, стронций, фтор, барий, марганец, хром, лантан, церий и другие микроэлементы). Химзавод ОАО «ЕвроХим-БМУ» является основным источником загрязнения окружающей среды Белореченского района. Свой вклад в загрязнение окружающей среды вносит также транспортный комплекс. Продолжается рост числа автотранспорта, оборудованного бензиновыми двигателями.

Глава 4. Исследование состояния загрязнения воды водоемов на территории деятельности промышленных объектов

Белореченского района

Малые реки Белореченского района Краснодарского края являются верхними звеньями крупных ландшафтных систем, на которых в первую очередь отражаются последствия отрицательного влияния хозяйственной деятельности.

4.1. Физико-химическое загрязнение воды водоемов на территории деятельности промышленных объектов Белореченского района Краснодарского края

Температура природной воды р. Белой 500 м выше сброса сточных вод ОАО «ЕвроХим-БМУ» в течение пятилетнего наблюдения (2005-2009 гг.) составила 11,67 ⁰С. В разные временные периоды этот показатель колебался от 6,40 до 14,05 ⁰С. Температура воды р. Белой в районе 500 м ниже сброса сточных вод составила 12,02 ⁰С и колебалась от 8,60 до 14,00 ⁰С. Качество воды водных объектов зависит как от отдельных показателей химического состава воды, продолжительности и меры воздействия каждого из них, различных комбинаций этих показателей, так и от количества загрязняющих веществ. Основными неорганическими загрязнителями вод Белореченского района являлись медь, железо, магний, фосфаты, фтор, сульфаты, хлориды, кальций, аммиак, нитриты, нитраты. Концентрации железа, меди и магния определялись в концентрациях выше предельно допустимых уровней. Железо выявлено в концентрации 0,40 мг/л, медь - 0,17 мг/л, магний - 57,3 мг/л. К опасным неорганическим соединениям водной среды следует отнести неорганические кислоты и основания. Именно эти химические соединения способны изменить рН водной среды до максимальных значений. В воде р. Белой выявлялись хлориды, сульфаты, фосфаты, нитриты, нитраты. Наиболее высокие показатели загрязнения неорганическими веществами выявлены в водах р. Ганжи-1, в которой отмечено превышение ПДК сульфатов (68,50 мг/л). Вода рек Ганжи-1 и Ганжи-2 имела неблагополучные показатели по нитратам и фосфатам. Превышение уровней фосфатов находилось в водах р. Ганжи-2 вверх и вниз по течению (1,30 и 3,05 мг/л соответственно), а нитритов как в воде р. Ганжа-1, так в воде р. Ганжа-2 (0,20 и 0,14 мг/л соответственно). Поверхностно-активные вещества выявлены только в водах р. Белой. Уровень синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ) достигал 0,009 мг/л. Превышение БПК отмечено в воде рек Пшехи, Ганжи-1, Ганжи-2 и прудах.

Комплексные показатели качества воды наряду с БПК рассчитаны по растворенному в воде кислороду и ХПК. Оценка степени комплексного загрязнения воды осуществлена с помощью коэффициента загрязненности. В качестве интегральной характеристики загрязненности вод по гидрохимическим показателям использованы средние за год значения определенного показателя.

Вклад антропогенной составляющей в формирование химического состава поверхностных вод Белореченского района характеризует коэффициент комплексности загрязнения, определяемый как отношение числа загрязняющих веществ, содержание которых превышает нормативы, к общему числу нормируемых ингредиентов. Значения коэффициента комплексности загрязненности водоемов Белореченского района изменялись от 6,2 до 31,2 %, составляя в среднем 15,6 %, что свидетельствовало о загрязнении воды несколькими химическими соединениями.

Характеристикой устойчивости загрязнения вод является повторяемость случаев превышения ПДК, выраженная в процентах количества проб, в которых обнаружены достижение или превышение ПДК. Согласно оценочной шкале, вода водоемов Белореченского района имеет более 30 % повторяемости превышения ПДК, что соответствует устойчивому загрязнению.

4.2. Оценка экологического риска территорий, загрязненных природными водами Белореченского района Краснодарского края

При определении экологического риска загрязненных территорий оценивается интегрированно экспозиция загрязнителя, воздействующего на человека в условиях конкретного времени и микросреды, в которой находилось обследованное лицо.

Нами была проведена оценка экологического риска загрязненных территорий на расстоянии 500 м ниже точки сброса от химзавода. Для качества оценки экологического риска была использована формула коэффициента опасности. водопользование экологический пруд

Учитывая, что среднесуточная доза загрязняющего вещества действует на лицо с усредненной массой тела в течение года, автором были внесены корректирующие коэффициенты. Оценка экологического риска территорий проводилась по пяти химическим веществам, превышение ПДК которых было выявлено в санитарно-гигиенических исследованиях. Рассчитанный коэффициент опасности максимального экологического риска показал, что наибольший вклад в суммарную величину экологического риска вносили медь и железо, превышение предельно-допустимых концентраций которых в местах водозабора ниже 500 м от сброса воды химзавода оказалось максимальным. Наиболее значимая роль в формировании экологического риска была отведена меди, коэффициент опасности которой составил 230,0; коэффициент опасности железа - 43,1; фосфатов - 4,4. Коэффициент опасности магния и сульфатов составил 1,5 и 1,1 соответственно. Поскольку медь и железо имели самые высокие индексы риска, целесообразно охарактеризовать критические органы (системы), поражаемые этими веществами (см. таблицу).

Комбинированный индекс опасности при совместном поступлении в организм загрязняющих веществ

Название вещества	Критический орган (система)	Коэффициент опасности
Медь	Печень, почки, кровь	230,0
Железо	Печень, почки, кожа, кровь, аллергические реакции	43,1
Фосфаты	Нервная система, новообразования, кожа, сосуды	4,4
Магний	Нервная система	1,5
Сульфаты	Кожа, пищеварительная система	1,1

Комбинированный индекс опасности позволяет определить приоритеты среды воздействия и пути поступления загрязняющих веществ в организм человека. Основной путь поступления исследуемых нами вредных веществ преимущественно был пероральный и накожный.

4.3. Результаты биотестирования вод Белореченского района

Краснодарского края

В водоёмах различных типов на территории Белореченского района в процессе исследований были зарегистрированы 23 вида рыб. За исследованный период в естественных и искусственных водоемах района были встречены 4423 особи рыб, из которых редкими видами являлись 5, обычными - 8, многочисленными - 10 видов.

В результате токсического действия изменяются реакции поведения водных животных. Изменения отражаются на общей двигательной активности; характере плавания; пищевых, оборонительных реакциях; нерестовом поведении, отношении к естественным факторам окружающей среды. Биоиндикаторами могут быть виды, имеющие широкое распространение в природе с большим ареалом и высокой численностью популяций.

В качестве тест-объекта была выбрана Daphnia, относящаяся к типу членистоногие, классу ракообразные, отряду листоногие, подотряду ветвистоусые, семейству дафниевые, роду дафния, виду Daphnia magna. Daphnia magna обитает в стоячих и слабопроточных пересыхающих водоемах, лужах. Данный вид обладает высокой чувствительностью к различным токсическим веществам, легко культивируется в лабораторных условиях, имеет короткий жизненный цикл. Основными биологическими критериями являются выживаемость, размножение, плодовитость, рост. При благоприятных условиях Daphnia размножается без оплодотворения - партеногенетически и рождаются в большинстве самки. При резком изменении условий существования в популяции Daphnia появляются самцы и Daphnia переходит к половому размножению, откладывая после оплодотворения «зимние яйца», которые размещаются в эфиппиуме, образованном из части створок панциря самки.

4.3.1. Острые опыты биотестирования с Daphnia magna

Исследования токсичности очищенных сточных вод показали, что в неразбавленной воде гибель части дафний наступает в первые сутки. Все это указывает на высокую токсичность исследуемых стоков.

Химический анализ сточных вод, который производился всякий раз при постановке очередного опыта, показал, что состав стоков не постоянен и изменялся в зависимости от технологии производства по таким показателям, как железо, медь, нитраты, нитриты, сульфаты, фосфаты.

4.3.2. Хронические опыты биотестирования с Daphnia magna

Полученные результаты хронических опытов показали, что сточная вода после очистки влияет на выживаемость, плодовитость и поведенческие реакции Daphnia, а также обладает тератогенным действием. Выявлено, что 40 % особей гибнет к 7-м суткам, 50 % гибнет к 15-ти суткам, 10 % рачков остается к 22-м суткам. К концу эксперимента гибель рачков составляет 100 %.

Снижение общего числа молоди связано с удельной плодовитостью. Количество молоди в перерасчете на одну самку приведено на рис. 2.

Рис. 2. Плодовитость Daphnia magna в хроническом опыте

При действии токсикантов у Daphnia magna образовывались эффипиумы, которые попадали из выводковой камеры на дно стаканов, что является свидетельством неблагоприятных условий. В тестируемой воде у Daphnia magna наблюдались: беспокойство, отказ от пищи, содержимое кишечника было рыхло заполнено на всем протяжении, окраска кишечника серая, дафнии скапливались у поверхности воды, совершали вращательные движения, что подтверждало токсический эффект воды.

Глава 5. Медико-социальная оценка состояния здоровья населения г. Белореченска Краснодарского края

Состояние здоровья населения достаточно точно отражает тенденции эколого-гигиенического благосостояния и социально-экономического развития региона и является интегральным показателем качества среды обитания.

5.1. Социально-демографическая характеристика г. Белореченска Краснодарского края

Общая численность населения Белореченского района Краснодарского края в среднем за 10 лет составляла 104,6 тыс. чел., что равнялось 2,1 % от населения Краснодарского края. Удельный вес женщин среди населения Белореченского района составлял 59,4 %. В динамике десятилетних наблюдений (2000-2009 гг.) выявлен достоверный рост численности населения как района в целом, так и городского населения (р < 0,05) (рис. 3).

Рис. 3. Темп роста численности населения Белореченского района

за 2000-2009 гг.

Темп роста численности населения г. Белореченска за десять лет наблюдений был выше, чем населения края в целом (115,9 и 102,7 % соответственно). Общая численность детского населения Белореченского района составила 20,8 тысяч человек. В динамике десятилетнего наблюдения данный показатель достоверно снизился на 18,2 % (р < 0,05). Причем детское население сельской местности сокращалось более высокими темпами.

Общий уровень рождаемости населения Белореченского района в среднем за 2000-2009 гг. составил 12,3 ‰. Максимальный показатель рождаемости был отмечен в 2009 г. (15,2 ‰) (рис. 4).



Рис. 4. Динамика общей рождаемости населения Белореченского района

Общая рождаемость населения Краснодарского края в целом находилась на более низком уровне, чем в Белореченском районе (10,7 ‰). Уровень общей смертности городского населения Белореченского района составил 16,6 ‰ и был выше, чем в целом по краю (13,5 ‰). Среди причин общей смертности первое место занимали болезни системы кровообращения (840,9 на 100 тыс. чел.), на втором месте находились новообразования (221,8 на 100 тыс. чел.), на третье место приходились травмы и отравления (129,8 на 100 тыс. чел.). В динамике показателей естественного роста населения в последние годы (2008-2009 гг.), несомненно, велика доля приоритетных социальных мер, принятых руководством страны, края и района в области охраны материнства и детства. Однако наряду со значительными социально-экономическими усилиями в области улучшения демографической ситуации среди россиян негативное влияние экологического загрязнения воды водоемов в исследуемом регионе рассматривается как фактор, тормозящий естественное движение населения района.

Особое место среди демографических показателей занимает показатель младенческой смертности, характеризующий общие процессы естественного движения населения, процессы изменения здоровья населения, а также качество медицинской помощи. Уровень младенческой смертности в районе составил 9,9 ‰ в среднем за десять лет. Данный показатель превысил уровень младенческой смертности всего населения Краснодарского края (8,9 ‰).

5.2. Оценка состояния здоровья населения Белореченского района Краснодарского края по данным заболеваемости и болезненности

Уровень болезненности взрослого населения Белореченского района за весь период наблюдений составил 749,1 на тыс. чел. В динамике 2001-2009 гг. в районе был отмечен рост болезненности (120,8 %). Среди взрослого населения Белореченского района за исследуемый период наблюдений регистрировался высокий уровень новообразований, составивший 41,3 на тыс. чел. В структуре болезненности взрослого населения Белореченского района Краснодарского края первое место занимали болезни органов дыхания (15,1 %). Второе место приходилось на болезни системы кровообращения (13,4 %). На третьем месте располагались психические расстройства (10,4 %), на четвертом - болезни костно-мышечной системы (6,9 %).

Общий уровень болезненности детского населения Белореченского района Краснодарского края в среднем за весь период наблюдений составил 1221,2 на тыс. чел. Наиболее часто дети Белореченского района болели заболеваниями органов дыхания (466,3 на 1000 детей в среднем). Широко распространены среди детского населения Белореченского района Краснодарского края болезни глаз (148,5), органов пищеварения (119,2) и инфекционные заболевания (73,9 на тыс. детей).

Обращает на себя внимание двукратное повышение частоты новообразований (с 4,5 в 2001 г. до 9,3 в 2009 г. на 1000 детей) и болезней крови (с 11,9 в 2001 г. до 21,1 в 2009 г. на 1000 детей) среди детей района. За последние 9 лет в два раза выросла частота врожденных аномалий (с 25,3 в 2001 г. до 50,1 в 2009 г. на 1000 детского населения).

Уровень первичной заболеваемости взрослого населения Белореченского района Краснодарского края составил 312,3 на 1000 чел. В динамике всего наблюдения отмечен рост показателя на 26,7 %. Структура заболеваемости представлена на рис. 5.

Рис. 5. Структура заболеваемости взрослого населения Белореченского района Краснодарского края

С 2001 г. по 2009 г. уровень первичной заболеваемости детского населения вырос на 21,1 % (рис. 6).

Рис. 6. Динамика заболеваемости детского населения Белореченского района Краснодарского края

Среди детского населения Белореченского района в динамике всего периода наблюдений отмечался рост в нескольких классах болезней. Частота болезней крови увеличилась в 2,5 раз, болезней нервной системы - в 2,8 раз, психических расстройств - в 1,4 раза по сравнению с исходным 2001 г. Число врожденных аномалий с 2001 по 2009 гг. увеличилось в 2,8 раз.

5.3. Результаты субъективной оценки качества жизни и состоянии здоровья населения Белореченского района

Качество жизни населения является одной из наиболее индикаторных характеристик влияния окружающей среды на человека. Качество жизни отражает комфортность существования человека в определенных социально-экономических и климато-экологических условиях.

Состояние удовлетворенности человека различными сторонами его жизнедеятельности составляет основу комфортности его существования как главной характеристики качества жизни. Удовлетворенность трудовым коллективом, работой, материальным положением свидетельствует о социально-экономическом факторе качества жизни. Удовлетворенность жилищными условиями, семейными взаимоотношениями, качеством и режимом питания может являться характеристикой быта и традиций, принятых в семье. Более половины обследованных лиц высказывали полное удовлетворение своей работой (рис. 7). Подавляющее большинство опрошенных лиц были полностью удовлетворены взаимоотношениями в трудовом коллективе (71,9 %). Лишь каждый десятый указал на неудовлетворенность отношениями в коллективе (11,2 %). Материальное положение удовлетворяло только 15,5 % опрошенных лиц. Вместе с тем частичное удовлетворение материальным положением отметили 63,1 %.

Рис. 7. Структура удовлетворенности населения Белореченского района различными сторонами качества жизни

Субъективная оценка здоровья рассматривается как более информативный показатель состояния здоровья по сравнению с объективной оценкой. Более трети опрошенных лиц отметили незначительное улучшение здоровья за последний год. Каждый четвертый указывал на отсутствие изменения здоровья за год (25,4 %). Каждый десятый опрошенный отмечал значительное улучшение состояния здоровья в течение последнего года (11,6 %).

Опрос населения о причинах ухудшения их самочувствия показал, что в 39,9 % случаях опрошенные лица указывали на окружающую среду (рис. 8).

Рис. 8.Структура причин ухудшения самочувствия (в %)

5.4. Сравнительная оценка влияния загрязнения водной среды на состояние здоровья детского населения Белореченского района Краснодарского края

Для выявления зависимости между загрязненностью водной среды и медико-социальными показателями здоровья населения Белореченского района Краснодарского края было проведено сравнительное анкетирование родителей, имевших детей от 3-х до 5-ти лет, которые посещали детские дошкольные учреждения. Анкетирование выполнялось методом блиц-опросов родителей, проживавших с детьми на территории в непосредственной близости от химзавода ОАО «ЕвроХим-БМУ» (основная группа), и родителей, проживавших в наиболее отдаленных территориях от предприятия (контрольная группа).

Сравнение результатов проведенных блиц-опросов родителей детей, проживавших в непосредственной близости от санитарно-защищенной зоны, и лиц, проживавших в районе, расположенном в наибольшем удалении от ОАО «ЕвроХим-БМУ», представлено на рис. 9.

Рис. 9. Сравнение самооценки здоровья детского населения, проживающего в непосредственной близости от химзавода и контрольной территории

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что основным источником загрязнения природных вод Белореченского района Краснодарского края является ОАО «ЕвроХим-БМУ».

2. Приоритетными загрязнителями природных водоемов выявлены железо, медь, магний, фосфаты, сульфаты. Коэффициент комплексности загрязнения воды водоемов Белореченского района изменялся от 6,2 до 31,2 %.

3. Комбинированный индекс опасности при совместном поступлении в организм загрязняющих веществ (меди, железа, фосфатов, магния, сульфатов) достигал 100 кратного превышения.

4. Выявленные при биотестировании прогрессирующая гибель, низкая плодовитость и физиологические изменения Daphnia Magna в исследуемой воде, по сравнению с контрольной, свидетельствовали о выраженной токсичности природных вод.

5. Демографическая ситуация в г. Белореченске и Белореченском районе Краснодарского края характеризовалась отрицательным трендом ряда показателей. Численность сельского населения района снизилась на 17,8 %. Отмечена убыль детского населения в целом по району на 18,2 %. Уровень общей смертности населения Белореченского района был выше общекраевого показателя (9,9 и 8,9 ‰ соответственно). Уровень младенческой смертности исследуемого района на 1,4 ‰ превышал показатель Краснодарского края.

6. Отмечен рост уровня болезненности на 20,8 % и заболеваемости на 26,7 % в динамике 9 летнего наблюдения среди населения Белореченского района Краснодарского края. Выявлен достоверно значимый рост новообразований и болезней эндокринной системы среди взрослых, болезней крови и врожденных аномалий - среди детей. Рост частоты заболеваемости по выявленным формам патологии коррелирует с показателями опасности для здоровья населения основных веществ, загрязняющих водную среду (меди, железа, фосфатов, магния, сульфатов) Белореченского района Краснодарского края.

7. Оценка качества жизни населения г. Белореченска и Белореченского района Краснодарского края выявила достаточно высокий уровень поведенческих реакций опрошенного населения и высокую степень удовлетворенности жилищными условиями, семейными взаимоотношениями и питанием, на которую указывал каждый второй опрошенный.

8. Определена неблагоприятная динамика самооценки здоровья населения Белореченского района Краснодарского края. Лишь у 9,3 % детского населения, проживавшего в непосредственной близости от санитарно-защищенной зоны, было отмечено улучшение самочувствия в течение последнего года. У детей контрольной группы, проживавших в районе наиболее отдаленном от химзавода, чаще отмечалось значительное улучшение самочувствия в течение последнего года (17,5 %). Загрязнение окружающей среды в структуре причин плохого самочувствия отметили 39,9 % лиц.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в рецензируемых журналах, рекомендуемых ВАК

1. Берюх, А.Ф. Влияние загрязнения водоемов на состояние здоровья и качества жизни населения (на примере Белореченского района Краснодарского края) / А.Ф. Берюх, Е.Н. Нечаева // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Раздел «Природопользование». - 2011. - № 1 (117). - С. 203-207. - 0,3 п. л. (вклад автора - 0,15 п.л.)

2. Берюх, А.Ф. Эколого-гигиеническая характеристика водной среды Белореченского района Краснодарского края / А.Ф. Берюх, Е.Н. Нечаева // Вестник Адыгейского государственного университета. Сер.: Естественно-математические и технические науки. - 2011. - № 1 (76). - С. 91-97. - 0,4 п.л. (вклад автора - 0,2 п. л.)

Статьи в других научных журналах и материалы научных конференций

3. Берюх, А.Ф. Актуальность изучения современной ихтиофауны. // Ступени познания. - Майкоп, 2004. - С. 10-11. - 0,1 п. л.

4. Берюх, А.Ф. Воздействие химической промышленности на ихтиофауну Белореченского района Краснодарского края А.Ф. Берюх // Актуальные проблемы современной науки: труды 1-го Междунар. форума 6-ой Междунар. конф. - Самара, 2005. - С. 22-25. - 0,3 п.л.

5. Берюх, А.Ф. Ихтиофауна Белореченского района Краснодарского края / А.Ф. Берюх // Материалы 46-й студ. конф. (19 апреля 2006 г.). - Майкоп, 2006. - С. 167-169. - 0,2 п. л.

6. Берюх, А.Ф. Социально-экологическое взаимодействие: среда человека и ее элементы / А.Ф. Берюх // Региональные аспекты социально-экономических и экологических преобразований на Северном Кавказе. - Майкоп: Адыгея, 2007. - С. 46-48. - 0,2 п. л.

7. Берюх, А.Ф. Вредные вещества, опасные для человека, в нефтяной и газовой промышленности / А.Ф. Берюх // Социально-эконоческое развитие Северо-Кавказского региона. - Майкоп: Полиграф-Юг, 2008. - С. 158-161. - 0,3 п. л.

8. Берюх, А.Ф. Динамика общих показателей онкологической заболеваемости населения Краснодарского края / А.Ф. Берюх // Медицинская наука и здравоохранение: материалы VII науч.-практ. конф. молодых ученых и студ. Юга России. - Анапа, 2008. - С. 42-44. - 0,2 п. л.

9. Берюх, А.Ф. Динамика общих показателей онкологической заболеваемости населения Краснодарского края (на 100 000 населения) / А.Ф. Берюх // Экономические и социально-экологические преобразования в системе устойчивого развития Северо-Кавказского региона. - Белореченск, 2009. - С. 69-73. - 0,3 п. л.

10. Берюх, А.Ф. Экологическая и климато-географическая характеристика состояния водной среды Краснодарского края / А.Ф. Берюх, Е.Н. Нечаева // Психическое здоровье и среда обитания. - СПб, 2010. - С. 20-23. - 0,3 п.л. (вклад автора - 0,15 п. л.)

11. Берюх, А.Ф. Эколого-социальная характеристика г. Белореченска Краснодарского края / А.Ф. Берюх, Е.Н. Нечаева // Психическое здоровье и среда обитания. - СПб, 2010. - С. 23-27. - 0,3 п.л. (вклад автора - 0,15 п. л.)

12. Нечаева, Е.Н., Берюх А.Ф. Качество жизни населения Белореченского района Краснодарского края / Е.Н. Нечаева, А.Ф. Берюх // Психическое здоровье и среда обитания. - СПб, 2010. - С. 69-72. 0,3 п.л. (вклад автора - 0,15 п. л.)

13. Нечаева, Е.Н., Берюх А.Ф. Эколого-гигиеническая оценка загрязнения воды водоемов на территории деятельности промышленных объектов Белореченского района Краснодарского края / Е.Н. Нечаева, А.Ф. Берюх // Психическое здоровье и среда обитания. - СПб, 2010. - С. 73-76. - 0,3 п.л. (вклад автора - 0,15 п. л.)

Лицензия ЛР № 020308 от 14.02.97

Подписано в печать 04.04.11 г.	Формат 60Ч84 1/16
Б. кн.-журн. П.л. 1,44 Б.л. 0,72	Изд-во СЗТУ
Тираж 120	Заказ

Северо-Западный государственный заочный технический университет

Издательство СЗТУ, член Издательско-полиграфической ассоциации университетов России

191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, д.5

Размещено на Allbest.ru