ЗМІСТ Комплексна переробка соломи льону олійного забезпечить охорону довкілля як Херсонщини, так і України в цілому Головенко Т. М., Чурсіна Л. А., Бойко Г. А. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Эколого-гигиеническая оценка содержания хлорорганических пестицидов в подземных водах различных регионов Украины и здоровье Осокина Н. П. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Оцінка вмісту важких металів у ґрунтах Маріуполя та їх вплив на здоров’я людини Кармазиненко С. П., Войтюк Ю. Ю., Кураєва І. В., Манічев В. Й. . . . . . 10 Екологічна діагностика якості води малих річок Калуського гірничопромислового району Шумська З. І., Миленька М. М., Клід В. В. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Стратегія протирадіаційного захисту людини, що мешкає на забрудненій радіонуклідами території Гудков І. М. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Можливості біоремедіації нафтозабруднених ґрунтів Броневич О. С. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22
Інтегральна оцінка екологічної ситуації та її зв’язок із захворюваністю населення Пластунов Б. А., Риза Л. В. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Вплив результатів діяльності людини на її здоров’я і навколишнє середовище Мусієнко В.О., Романюк О.О. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
КОМПЛЕКСНА ПЕРЕРОБКА СОЛОМИ ЛЬОНУ ОЛІЙНОГО ЗАБЕЗПЕЧИТЬ ОХОРОНУ ДОВКІЛЛЯ ЯК ХЕРСОНЩИНИ, ТАК І УКРАЇНИ В ЦІЛОМУ Головенко Т. М., аспірант Чурсіна Л. А., доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри, проректор з наукової роботи Бойко Г. А., аспірант кафедра товарознавства, стандартизації та сертифікації Херсонського національного технічного університету В умовах науково-технічного прогресу значно ускладнились взаємовідносини суспільства з природою. Людина отримала можливість впливати на хід природних процесів, підкорила сили природи, почала опановувати майже всі доступні відновні і невідновні природні ресурси, але разом з тим забруднювати і руйнувати довкілля. Досить гостро постала проблема вирішення екологічної ситуації в кожній країні світу. Не є винятком і Україна. Основними проблемами забруднення навколишнього середовища є: – транспорт; – виробнича (викиди промислових підприємств) та сільськогосподарська (спалювання соломи великих посівних площ, для подальшої обробки земельних ділянок) діяльність підприємств у регіонах України; – великомасштабне вирубування лісів внаслідок зростання світових потреб у целюлозовмісних матеріалах, які застосовують для одержання паперу, картону та композиційних матеріалів різного призначення. Ці проблеми призводять до катастрофічного зниження якості атмосферного повітря та ґрунту, що зумовлює забруднення довкілля, знижує комфортність життя та є небезпечним для здоров’я людей. Темпи росту загальної захворюваності за останнє десятиріччя зросли на 35–40%, переважно за рахунок злоякісних пухлин, серцево-судинних хвороб, бронхіальної астми, цукрового діабету, алергій. У багатьох містах України – Запоріжжя, Маріуполь, Кривий Ріг, Макіївка, Лисичанськ, Дніпродзержинськ, Донецьк, Дніпропетровськ концентрації шкідливих речовин перевищують їх ГДК у 25–100 разів [1]. Тому вирішення екологічної ситуації в нашій країні є актуальним питанням сьогодення та має важливе загальнодержавне значення. Україна дуже багата на природні ресурси. Тому їх раціональне використання може вирішити як екологічні, так і економічні проблеми нашої країни. Слід зазначити, що видобуток власних паливно-енергетичних ресурсів, незважаючи на наявність у надрах значної їх кількості, в тому числі великих родовищ, внутрішні потреби країни не задовольняє. Власними паливноенергетичними ресурсами промисловість України забезпечена на 40–42%, 2
зокрема, вугіллям – на 85–95%, нафтою – на 10–15%, природним газом – на 15–20% [1]. У країнах Європи, а особливо в Німеччині, вже давно впроваджено інноваційних технологій для виробництва екологічної продукції, яка є гідною альтернативою традиційним джерелам палива, а головне, щорічно відновлювальною, повністю екологічно безпечною для навколишнього середовища. Основною сировиною для виробництва цих інноваційних матеріалів є льон олійний. Комплексна переробка даної технічної культури дозволяє отримати широку гамму продукції, яка має широкий попит на світовому ринку. За даними Державного комітету статистики України, в останні роки в нашій державі спостерігається тенденція до стрімкого збільшення посівних площ льону олійного. Так, в 2012 році під посіви даної групи льону було відведено 55,6 тис. га. Зацікавленість до цієї культури зосереджена і на півдні України, особливо на території Херсонської області – 9,1 тис. га [2]. Динаміка змін посівних площ, відведених під льон олійний подано на рис.
Рис. Динаміка змін посівних площ льону олійного у 2002–2012 роках в Україні та в Херсонській області
У результаті проведеної оцінки кількості соломи, з її середньою врожайністю 20 ц/га, у 2012 році в Україні було отримано 100 тис. 112 тон соломи, а в Херсонській області – 18 тис. 200 тон соломи. За відсутності комплексної переробки стебел льону олійного солома, яка залишається на полі після збирання насіння залишається просто неба і спалюється. Якщо раніше при невеликих площах посівів, солома спалювалася і це не викликало обурення служб екологічної безпеки, то при значному збільшені посівних площ, спалювання наносить негативний вплив навколишньому середовищу і супроводжується великими штрафними санкціями для всіх льоносіючих господарств від служб охорони довкілля. Костриця є важливою деревинною сировиною для одержання паливних пілетів, камінних дров, костроплит та костробрикетів, біопалива та активова3
ного вугілля. Виробництво таких видів джерела палива, які є повністю екологічно чистими та безпечним для навколишнього середовища, займають чинне місце у провідних, економічно розвинених країн світу. Використання костриці в вищезазначених напрямках дозволить значно покращити екологічну ситуацію за рахунок зменшення вирубування лісів. Ця проблема в Україні є однією з основних глобальних екологічних проблем. Темпи вирубування лісів зростають, що перш за все пов’язано з використанням деревинної целюлози, одержання дров та деревного вугілля. Під час досліджень, які проводилися в лабораторії переробки луб’яних культур Херсонського національного технічного університету було виявлено, що в неоднорідній стебловій масі льону олійного, яка залишається на полі, після збирання насіння міститься значна кількість високоякісного волокна – в середньому від 12 до 26%, а середній вміст целюлози складає приблизно 70 %, залежно від методу обробки. Це свідчить, що через відсутність комплексної технології переробки стеблової маси льону олійного, за вищезазначеними даними 2012 року з середнім значенням виходу лубу 19%, в Україні було втрачено майже 19 тис. 021 тон волокна з них 13 тис. 315 тон целюлози та 81 тис. 091 тон костриці, а в Херсонській області – 3 тис. 458 тон волокна, з них 2 тис. 420 тон целюлози та 14 тис. 742 тон костриці [3]. Для порівняння – виробнича потужність ТОВ «Цюрупинський паперовий комбінат» (ЦПК), що знаходиться в Херсонській області, складає 220 т/міс, а річна виробнича потужність – 2640 т/рік. Отже, використання целюлози, одержаної з волокна льону олійного, дозволить забезпечувати річну виробничу потужність комбінату за рахунок використання вітчизняних дешевих ресурсів. В той час як закупівля імпортної целюлози (Швеція та Росія) комбінатом становить 550 EUR та 900 USD за тону відповідно. Собівартість целюлози, отриманої за розробленою вченими Херсонського національного технічного університету технологією, становить [4], враховуючи витрати на вирощування, переробку стебел соломи льону олійного і варіння целюлози: 2600 грн за тонну, що відповідає 325 USD /т або 260 EUR/т, тобто є майже в 2–3 рази дешевшою, ніж імпортована з-за кордону целюлоза. Таким чином, льон олійний, крім вже відомих технічних якостей та споживчих властивостей, являє собою виняткову зацікавленість для целюлозного виробництва за значними сировинними запасами та щорічною відновлюваністю. Крім забезпечення сировинними ресурсами целюлозо-паперових підприємств, одержане волокно зі стебел льону олійного, повністю відповідає необхідним фізико-технічним властивостям волокон, які використовують для виробництва технічного текстилю: нетканих матеріалів, геотекстилю, тепло-, звуко-, віброізоляційні матеріали, які мають широкий попит на світовому ринку [5]. Провідними науковцями світу доведено, що використання геотекстилю як важливої складової в будівництві автошляхів покращить якість автодоріг, значно збільшить строки їх експлуатації та зменшення викидів газу в атмосферу. Адже наявність ям та вибоїн призводить до нерівномірної поведінки 4
транспортних засобів на автошляхах та різкого заторможення. Це, як наслідок, призводить до значного збільшення шкідливих викидів газу в навколишнє середовище. Реалізація комплексної ресурсо- та енергозберігаючої технології переробки льону олійного в сучасних ринкових умовах є конче необхідним завданням, оскільки дозволить вирішити проблеми з нестачею власних паливноенергетичних ресурсів, забезпечить діяльність текстильних та целюлознопаперових підприємств, цим саме усуне залежність країни від імпортної дорогої сировини та збільшить кількість робочих місць. Вирішення цих питань дозволить покращити екологічний стан та наповнить бюджет нашої області і країни в цілому, що є не менш важливим для сучасного економічного кризового становища України. Література: 1. http://bookdn.com/book 574_glava_7_Tema_2.5_Ekolog 2. http://www.ukrstat.gov.ua/ 3. Тіхосова Г. А. Одержання волокон різного функціонального призначення з трести льону олійного / Г. А. Тіхосова, Т. М. Головенко, І. О. Мєняйло // Легка промисловість. – 2011. – № 1. – С. 40–42. 4. Тіхосова Г. А. Наукове обґрунтування технології та обладнання для поглибленої механічної обробки трести льону олійного / Г. А. Тіхосова, Т. М. Головенко, О. В. Князєв // Вісник Хмельницького нац. ун-ту. – Хмельницький : ХНУ, 2011. – № 3. – С. 125–129. 5. Тіхосова Г. А. Використання волокна льону олійного – основа перспективного розвитку технічного текстилю в Україні / Г. А. Тіхосова, Т. М. Головенко, О. М. Літвінова : матеріали міжнар. наук.-практ. Інтернетконференції на тему «Продовольча, енергетична і екологічна проблеми: механізми вирішення», 13–14 грудня 2012 р.: доп. – Польща, 2012. – С. 223–226. ЭКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ ХЛОРОРГАНИЧЕСКИХ ПЕСТИЦИДОВ В ПОДЗЕМНЫХ ВОДАХ РАЗЛИЧНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ И ЗДОРОВЬЕ Осокина Н. П., кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник Институт геологических наук НАН Украины (г. Киев) «Пестициды в подземных водах обнаружены на 86% участков, обследованных в разные годы на территории всех административных областей Украины, на различных глубинах (до 370 м)» [6]. Целенаправленные многолетние исследования позволили рассмотреть статистическое и динамическое 5
распределение пестицидных препаратов в подземных водоносных горизонтах. Всего в подземных водах Украины обнаружено порядка 20 наименований пестицидов и их метаболитов, производных различных классов соединений: хлорорганических пестицидов (ХОП)-п,п'-ДДТ, о,п'- ДДД, п,п'-ДДЕ, альфа, бета и гамма-ГХЦГ, гептахлор; сим-триазинов–симазин, атразин, прометрин, пропазин; группы 2,4-Д; фосфорорганических-рогор (фосфамид, БИ-58), метафос, карбофос, фозалон и др. Однако, указанный перечень содержащихся в подземных водах пестицидов, по всей вероятности, далеко не полный. На Украине используется в общей сложности порядка 250 разновидностей пестицидов, примерно 25 из которых определяются в лабораториях. Остальные не исследуются в связи со сложностями информационного, методического и финансового характера. Ниже обобщены результаты 1900 анализов подземных вод, выполненные автором по договорам на лабораторной базе ЭКОГИНТОКСА и Кировгеологии, материалы фондов, литературных источников. По водоносному горизонту четвертичных отложений и водоносному горизонту эоценовых отложений Киевской области обобщены результаты анализов, выполненные автором, в отделе гидрогеологических проблем ИГН НАНУ по теме, выполняемой под руководством академика НАНУ В.М.Шестопалова. В северных областях Украины (Волынская, Ровенская, Житомирская, Киевская, Черниговская, Сумская) содержание стойких хлорорганических пестицидов (ХОП) ДДТ, ГХЦГ в водоносном горизонте четвертичных отложений относительно равномерное 10-5 – 10–4 мг/л. Водоносный горизонт меловых отложений содержит ХОП 10-6-10-5 мг/л, т.е. на порядок ниже. В центральных областях Украины (Хмельницкая, Винницкая, Черкасская, Кировоградская Полтавская, Днепропетровская) концентрация стойких ХОП в водоносном горизонте четвертичных отложений, как правило, на порядок выше, чем в северных областях и составляет 10-5-10-3 мг/л. Водоносный горизонт меловых отложений также содержит более высокие концентрации пестицидов 10-3-10-4 мг/л по сравнению с северными областями. На юге Украины (Херсонская, Запорожская, Одесская, Николаевская области, Республика Крым) стойкие ХОП в водоносном горизонте четвертичных отложений составляют 10-6-10-4 мг/л. Водоносный горизонт неогеновых отложений содержит концентрации ХОП 10-6-10-3 мг/л, а также обнаружены симазин в концентрации 10–4 мг/л, рогор-10–4 мг/л, фозалон-10–5 мг/л. Отмечено значительное загрязнение рисовыми гербицидами сатурн, ялан, пропанид. В пределах Западной Украины (Львовская, Ивано-Франковская, Тернопольская, Ужгородская, Черновицкая, Закарпатская области) водоносный горизонт четвертичных отложений содержит стойкие ХОП в концентрации 10-4-10-6 мг/л, максимальнsе концентрации10–3мг/л, а также фосфорорганические пестициды в концентрациях 10–3 мг/л в отдельных точках. Водоносный горизонт меловых отложений содержит стойкие ХОП в концентрациях 6
10–5 мг/л, ФОП 10–4 мг/л, симазин 10–3 мг/л в ряде скважин. Водоносный горизонт неогеновых отложений содержит стойкие ХОП в концентрации 10–5 мг/л, ФОП 10-4-10-5 мг/л; прометрин, симазин – 10–3 мг/л. На востоке Украины (Харьковская, Донецкая, Луганская области) водоносный горизонт четвертичных отложений содержит стойкие ХОП в концентрации 10-7-10-6 мг/л, ФОП –10-3 мг/л. Водоносный горизонт меловых отложений содержит стойкие ХОП в концентрации 10-4–10-6 мг/л, прометрин 10-6–10-3 мг/л. Водоносный горизонт триасовых отложений содержит стойкие ХОП в концентрациях 10-5–10-4 мг/л, прометрин 10-4–10-3 мг/л. Результаты проведенных исследований показывают, что водоносный горизонт четвертичных отложений содержит стойкие ХОП на 1–2 порядка меньше, чем более глубоко расположенные водоносные горизонты меловых, юрских и триасовых отложений. Это свидетельствует о длительной циркуляции пестицидов в подземной гидросфере, вертикальной и горизонтальной миграции пестицидов. По нашим расчетам (за 10-летний период) средние концентрации ХОП в основных водоносных горизонтах Украины составляют по сумме ДДТ 3.6 . 10-5 мг/л; по сумме ГХЦГ 3.10-5 мг/л. Наиболее загрязнены пестицидами нескольких групп подземные воды южной и центральной Украины, менее западной, восточной и северной. Сегодня особенно актуальной является проблема предотвращения загрязнения пестицидами подземной и минеральной вод и продуктов питания. Попадая разными путями в организм человека, пестициды могут вызывать нежелательные результаты. Пестициды вызывают гибель многих организмов и могут при накоплении в грунте, сельскохозяйственной продукции ухудшать состояние здоровья человека [2]. Применение пестицидов второго поколения в сельскохозяйственном производстве вызывает интоксикацию организма человека, общее его отравление. Фосфорорганические соединения вызывают нарушения функций сердечно-сосудистой системы, расширение кровеносных сосудов, вызывают головные боли и т.д. Хлорорганические соединения негативно влияют на центральную нервную систему, верхние дыхательные пути и работу печенки. Несмотря на вредное влияние пестицидов, они являются основным средством борьбы с вредителями, болезнями сельскохозяйственных культур и бурьянами. За 2005–2007 г.г. было зарегистрировано (перерегистрировано) 1112 пестицидов и агрохимикатов [4]. Основными критериями опасности пестицидов избраны интегральные показатели, учитывающие все виды токсического действия, такие как допустимая суточная доза (ДСД), предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны или атмосферном воздухе, продуктах питания и питьевой воде. Оценка потенциальной опасности загрязнения окружающей среды для здоровья населения проводится [3, 5] путем сравнения показателя фактической суточной дозы (ДФ) каждого препарата (поступающего в организм человека c питьевой водой, продуктами питания и атмосферным воздухом) с соответствующими допустимыми суточными дозами (ДСД) каждого препа7
рата. Учитывая, что большинство гигиенистов указывают, что при комбинированном действии химических веществ, поступающих в организм человека на уровне пороговых доз, чаще всего наблюдается «суммирование» или «независимое» токсическое действие, то расчет суммарной среднесуточной ФНП, поступающих в организм человека, производится по формуле: I=n
ФНП = ФНПi, I=1
где ФНПj – суммарная среднесуточная фактическая нагрузка j – ми пестицидами. В воде исследованных скважин для хлорорганических пестицидов ФНП <= 1, то есть Дфj <= ДСД, следовательно, с определенной степенью вероятности можно утверждать, что поступление j-го пестицида в организм человека с питьевой водой не представляет высокую опасность для здоровья населения. Однако, чтобы определить реальную опасность пестицидов для здоровья населения, необходимо подсчитать суммарное количество пестицидов, поступающих в организм человека не только с питьевой водой, но и с продуктами питания, воздухом, а также других пестицидов и их метаболитов, производных различных классов химических соединений: симтриазинов – симазин, атразин, прометрин, пропазин; группы 2,4-Д; фосфорорганических-рогор (фосфамид, БИ-58), метафос, карбофос, фозалон и др., которых в подземных водах Украины обнаружено порядка 20 наименований. Одновременно в воде скважин обнаружено от 3 до 8 сельскохозяйственных загрязнителей, суммарный эффект действия которых на организм человека не изучен. При комплексном и комбинированном поступлении препарата в организм человека может иметь место не «суммирование», а «потенцирование» их токсического действия. В связи с этим может наблюдаться выраженное токсическое действие пестицидов даже при их поступлении в организм человека в количествах, не превышающих допустимые дозы. На состояние здоровья населения оказывает влияние нагрузка пестицидов на сельхозугодья, состояние загрязнения пестицидами контролируемого региона (вода, продукты питания, воздух). Поэтому необходим контроль и строгая регламентация объемов того или иного класса пестицидных препаратов при внесении их на сельхозугодья. Процесс деградации – физической и умственной [1], вызванной действием загрязнения среды обитания – возрастает. В 1959 г. на душу населения в Украине приходилось 5 кг химических препаратов, употребляемых в сельском хозяйстве, детей с генетическими отклонениями рождалось 0.74% от общего числа. В 1983 г. масса химических препаратов, поступающих на сельхозугодья в Украине, возросла с 1 до 25кг на душу населения. Число детей, родившихся с генетическими нарушениями возросло до 16,5%. Отличительная особенность хлорорганических пестицидов – нарастание концентрации их в дальнейших звеньях биологической цепи.
8
Здоровье отдельного человека и его заболевания, а также заболевания всего населения зависят от состояния окружающей природной среды. Потому роль в развитии заболеваний неинфекционной природы определяется содержанием в ней химических примесей, наличие и количество которых обусловлено техногенными и антропогенными факторами. По данным ВОЗ, с загрязненной водой связаны многие заболевания. Хлорорганические пестициды, поступающие в организм человека с питьевой и минеральной водами в концентрации выше ПДК, на фоне радиоактивного прессинга вызывают негативные последствия в виде различных заболеваний химической этиологии (интоксикация, канцерогенное, мутагенное и тератогенное действие). Загрязненная химикатами вода может быть причиной аллергических заболеваний и разных заболеваний обмена веществ, в том числе артритов. Находясь в питьевой и минеральной водах в концентрации ниже ПДК, пестициды также представляют опасность, потому что суммарный эффект их действия на организм человека не изучен. Пестициды потенцируют действие антропогенных загрязнителей (радионуклидов, тяжелых металлов и др.), которые в комплексе разрушают генетическую и иммунную системы человека. Литература: 1. Бондарь О. І., Коваленко О. М., Ткач В. М., Федоренко О. І. Вплив довкілля на людину і імунологія : навч. посіб. – К.-Х. : ДЕІ-ГТІ, 2005. – 95 с. 2. Залеський І. І., Клименко М. О. Екологія людини. – К. : Видавничий центр «Академія», 2005. – 287 с. 3. Осокина Н. П. Оценка влияния пестицидов на экологическое состояние Азово-Черноморского бассейна (на примере северо-западного шельфа Черного моря) – К. : Знание, 1997. – 57 с. 4. Перелік пестицидів і агрохімікатів, дозволених до використання в Україні за 2008 рік – К. : Юнівест Медіа, 2008. – 448 с. 5. Справочник по контролю за применением средств химизации в сельском хозяйстве / под ред. В. П. Васильева. – К. : Урожай, 1989. – 159 с. 6. Яковлев Е. А. Геолого-экологические аспекты химизации сельского хозяйства. // Проблемы обоснования и реализации мероприятий по минимизации негативного воздействия на подземные воды сельскохозяйственных загрязнений. – К., 1989. – С. 5–8.
9
ОЦІНКА ВМІСТУ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ У ҐРУНТАХ МАРІУПОЛЯ ТА ЇХ ВПЛИВ НА ЗДОРОВ’Я ЛЮДИНИ Кармазиненко С. П., кандидат географічних наук, науковий співробітник Інститут географії НАН України Войтюк Ю. Ю., молодший науковий співробітник Кураєва І. В., доктор геологічних наук, старший науковий співробітник, завідувач відділу Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення імені М. П. Семененка НАН України (м. Київ) Манічев В. Й., кандидат геолого-мінералогічних наук, старший науковий співробітник Інститут геохімії навколишнього середовища НАН України» (м. Київ) Важкі метали (ВМ) – особлива група хімічних елементів, які виділяються у зв’язку з токсичною дією на живі організми (у тому числі й людину) при їх високих концентраціях. Влітку 2012 року в рамках проекту «Дослідження давніх і сучасних ґрунтів як індикаторів змін екологічного стану природного середовища» (Грант Президента України для обдарованої молоді на 2012 рік) були проведені дослідження для оцінки вмісту важких металів у ґрунтах і відкладах м. Маріуполь. На території міста було відібрано 174 проби ґрунтів і відкладів (інтервали 0–5 і 5–10см) на спектральний аналіз. Результати досліджень валового вмісту ВМ у ґрунтах санітарнозахисних зон (СЗЗ) підприємств чорної металургії м. Маріуполя, регіональні фонові значення (РФЗ) і гранично-допустимі концентрації (ГДК) подано у таблиці 1, а також у раніше опублікованих статтях [1, 4–7]. Використовуючи методику Ю.Ю. Саєта [8] було розраховано коефіцієнти концентрації ВМ у ґрунтах на основі яких виділені геохімічні асоціації: «Маріупольський металургійний комбінат ім. Ілліча» (Pb41>Cu11,3>Zn6,4>Cr5,4>Mn5), «Азовсталь» (Cu15,4>Pb10,2>Zn7,4>Mn4,2>Cr4). Усі ці ВМ метали негативно впливають на здоров’я людини, вони потрапляють в її організм із продукцією рослинності вирощеної на забруднених ґрунтах та шляхом аероперенесення. Наприклад, свинець (щоденний прийом із їжею – 0,06–0,5 мг, токсична доза 1 мг) викликає при гострому отруєнню втрату апетиту, блювоти. Головною метою свинцевого токсикозу є кровоносна і нервова (параліч, гіперактивність, зниження концентрації уваги, розумові розлади, енцелофапатія) системи. Свинець впливає на контроль кров’яного тиску, на чоловічу і жіночу репродуктивну функцію. Дефіцит ци10
нку (щоденний прийом із їжею – 5–40 мг, токсична доза 150–600 мг) проявляється у порушенні шкіряних покривів, погіршенні загоювання ран, відставанні у рості, порушенні статевих функцій і статевого розвитку молодих людей, порушеннях у мозку та імунній системі, дефектах у новонароджених. Високі концентрації викликають блювоту і діарею. Дефіцит міді (щоденний прийом із їжею – 0,5–6 мг, токсична доза >250 мг) призводить до анемії, погіршення стану кісткової і м’язової тканин, а також до втрати пігментації волосся. Надлишок міді викликає блювоту. Хронічний надлишок міді веде до зупинки росту, гемолізу і зниження вмісту гемоглобіну, а також до порушення тканин у печінці, нирках, мозку [2, 9]. Таблиця 1 Валовий вміст ВМ у ґрунтах (інтервал 0–5 см) СЗЗ підприємств чорної металургії, мг/кг ММК ім. Ілліча Елемент Mn Ni Co V Cr Mo Cu Pb Zn Sn
Med Min Max 2494 600 10000 87 30 200 10 4 20 193 80 300 272 80 500 3
1 6 226 60 2000 738 40 10000 497 30 4000 7 3 20
σ 2154 36
МК «Азовсталь» Med Min Max 2100 1000 4000 75 30 100 9
5
4 20 132
76
40 300 204
108
80 450 2
1
1 3 308
459
40 2000 184
2390
50 300 581
936
60 3000 7
4
4 20
σ
РФЗ ГДК
966
500
1500
29
32
20
5
5
−
81
60
−
133
50
100
1
2
−
602
20
33
109
18
32
877
78
55
5
2
−
Примітка 1. Med – середнє значення елемента, Min – мінімальне значення елемента, Max – максимальне значення елемента; «σ» – стандартне відхилення; РФЗ – регіональне фонове значення; Примітка 2. «– » – ГДК не встановлено або дані не наведено [3].
Як відомо, техногенні аномалії частіше за все мають поліелементний склад, тому було розраховано сумарний показник забруднення (ZC) для Cu, Pb, Zn, Sn, Mn, Ni, Co, V, Cr, Mo. Для ґрунтів м. Маріуполь (горизонт 0–5 см) ZC становить 3–581 при середньому значенні 38 (рис. 1). Майже половина ґрунтів міста характеризу11
ється високим (небезпечним) рівнем забруднення (ZC>32). Для цього інтервалу виділено дві геохімічні аномалії (центральна і північно-західна частини міста), що відносяться до дуже високого (надзвичайно небезпечного) рівня забруднення (ZC >128). За ZC (3–591, середнє 43) горизонт 5–10 см є більш забрудненим ВМ по відношенню до горизонту 0–5 см (рис. 2). Майже дві третіх частини міста характеризується високим (небезпечним) рівнем забруднення (>32). Виділено чотири геохімічні аномалії (дві у центральній – північна частина комбінату «Азовсталь» та дві у західній частині міста), що відносяться до дуже високого (надзвичайно небезпечного) рівня забруднення (ZC >128).
Рис. 1. Розподіл поліелементного забруднення ґрунтів (інтервал 0–5 см) Маріуполя за сумарним показником забруднення ZC
У результаті оцінки вмісту ВМ у досліджених ґрунтах і відкладах міста Маріуполь можна зробити загальний висновок про несприятливі умови проживання населення. З метою зниження вмісту ВМ у ґрунтах і відкладах міста та покращення екологічного стану довкілля необхідно: 1) проводити спостереження (моніторинг) за системою показників еколого-геохімічного стану ґрунтів; 2) знизити рівень надходження основних забруднювачів у навколишнє середовище, в тому числі і ґрунти (встановлення ефективної системи фільтрів, скорочення небезпечних викидів, перехід на новітні технології виробництва та ін.);
12
Рис. 2. Розподіл поліелементного забруднення ґрунтів (інтервал 5–10 см) Маріуполя за сумарним показником забруднення ZC
3) проводити заходи щодо зменшення вже існуючого забруднення ґрунтів та відкладів (внесення органічних і мінеральних добрив, використання природних та інших сорбентів, вапнування, глинування, фітомеліорація, промивка ґрунтів, видалення забруднюючого шару та ін.). Література: 1. Войтюк Ю. Ю., Кураєва І. В., Кармазиненко С. П., Манічев В. Й. Оцінка стану забрудненості ґрунтів м. Маріуполя важкими металами : матеріали міжнар. наук.-практ. конференції «Природно-ресурсний потенціал збалансованого (сталого) розвитку України» – К., 2011. – Т.2. – С. 123–127. 2. Дабахов М.В., Дабахова Е.В., Титова В.И. Экотоксикология и проблемы нормирования. – Н. Новгород : Изд-во ВВАГС, 2005. – 165 с. 3. Дмитриев М. Т., Казнина Н. И., Пинигина И. О. Санитарнохимический анализ загрязняющих веществ в окружающей среде: справочное издание. – М. : Химия, 1989. – 368 с. 4. Кармазиненко С. П., Кураева И. В., Маничев В. И., Войтюк Ю. Ю. Экологическое состояние окружающей среды г. Мариуполя : материалы Всероссийской науч.-практ. конф. «Экологические аспекты регионального развития» – Ярославль, 2011. – С. 330–337. 5. Кармазиненко С.П., Манічев В.Й. Вплив викидів підприємств чорної металургії на особливості макро- і мікроморфологічної будови ґрунтів // Науковий вісник Чернівецького університету. Біологія (Біологічні системи). – Чернівці, 2012 – Т. 4. Вип. 2. – С. 167–170. 6. Кармазиненко С. П., Кураєва І. В., Войтюк Ю. Ю., Манічев В. Й. Ґрунтово-геохімічні дослідження відкладів, що знаходяться під впливом ви13
кидів комбінатів чорної металургії // Матеріали І міжнародної науковопрактичної конференції «Екологічна безпека та збалансоване ресурсокористування» – Івано-Франківськ : Симфонія форте, 2012. – С. 58–59. 7. Кармазиненко С. П., Кураєва І. В., Войтюк Ю. Ю., Манічев В. Й. Ґрунтово-геохімічні дослідження відкладів, що знаходяться під впливом викидів комбінатів чорної металургії : матеріали І Міжнародної наук.-практ. конференції «Екологічна безпека та збалансоване ресурсокористування». – Івано-Франківськ : Симфонія форте, 2013. – № 1(7). – С. 42–47.
ЕКОЛОГІЧНА ДІАГНОСТИКА ЯКОСТІ ВОДИ МАЛИХ РІЧОК КАЛУСЬКОГО ГІРНИЧОПРОМИСЛОВОГО РАЙОНУ Шумська З. І., асистент кафедри медичної біології і медичної генетики Івано-Франківського національного медичного університет Миленька М. М., кандидат біологічних наук, доцент кафедри біології та екології, заступник директора Інституту природничих наук Клід В. В., кандидат біологічних наук, доцент кафедри біології та екології Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника (м. Івано-Франківськ) Напружена еколого-техногенна ситуація, яка сформувалася у зоні впливу Калуського гірничопромислового району (Івано-Франківська область), є однією з найгостріших екологічних проблем міждержавного характеру. Внаслідок порушення рівноваги в товщі гірських порід КалушГолинського родовища калійних солей, зумовленого нераціональним розташуванням і експлуатацією хвостосховищ, відвалів, акумулюючих ємностей тощо, та через тривале функціонування у регіоні об’єктів хімічної промисловості, відбулися незворотні структурно-функціональні зміни природних екосистем. Максимальної трансформації через порушення гідрогеологічних умов і привнесення у середовище широкого спектру забруднювачів зазнали річкові екосистеми краю. Територія Калуського гірничопромислового району характеризується густою гідрографічною мережею малих річок, які належать до Карпатської ділянки Дністра і приймають участь у формуванні його стоку. Тому зміна їх катіонно-аніонного складу та фізико-хімічних властивостей може призвести до порушення всієї Дністровської екосистеми. З огляду на вищенаведене, систематичне оцінювання якості річкової води є актуальним завданням еколо14
го-прикладних досліджень та передумовою забезпечення екологічної безпеки не тільки Західного регіону України, але й усього басейну р. Дністер [3]. Протягом 2012 року досліджували якість води річок Сівка, Кропивник, Сапогів, Лімниця і Млинівка на ділянках їх протікання через Калуський гірничопромисловий район. Названі річки є притоками І і ІІ порядків р. Дністер і мають народно-господарське значення. Під час гідрохімічного аналізу води визначали низку репрезентативних і фонових показників. В якості репрезентативних розглядали вміст основних аніонів (Cl , SO4 , HCO3 ), катіонів (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, NH4+) і загальну мінералізацію води; фонових – вміст у воді Оксигену та диоксиду Карбону, БСК5 і ХСК. Оцінювали також кислотність води (рН) та її окисно-відновний потенціал (ОВП), за значеннями яких установлювали тип окисно-відновних умов (rH) води. Забір, транспортування і зберігання досліджуваних зразків води проводили у відповідності до ГОСТ 4979-49 «Вода господарсько-питного призначення. Методи хімічного аналізу. Відбір, зберігання і транспортування проб». На кожній річці закладали три створи пунктів спостереження: І (фоновий) – 500 м вище домінуючого потенційного джерела техногенного впливу; ІІ і ІІІ – відповідно, 100 і 500 м нижче його розташування. Визначення гідрохімічних і гідрофізичних параметрів якості води в річках та розрахунок інтегральних показників їх стану здійснювали за апробованими методиками [2; 4; 5]. Одержані результати опрацьовували статистично. Серед аналізованих гідрохімічних параметрів найвищою варіабельністю відзначаються вміст хлорид-іонів і загальної мінералізації. Максимальні значення цих показників констатовані для дослідних створів на річках Сівка й Кропивник. Вміст хлоридів у воді створу № річки Сівка (100 м нижче Домбровського кар’єру) протягом року флуктував у діапазоні від 23930,6 мг/дм3 восени до 42710,3 мг/дм3 улітку при ГДК, рівній 300 мг/ дм3 [1]. У створі №3 (500 м нижче Домбровського кар’єру) концентрація хлорид-іонів є дещо нижчою, проте значно перевищує норми ГДК: у 55,3–131,3 рази. У фоновому створі р. Сівка вміст хлоридів коливався у межах 336,2–420,7 мг/дм3. Сезонна динаміка показника для всіх аналізованих зразків води є аналогічною. Схожою є тенденція зміни вмісту хлорид-іонів у воді р. Кропивник, як у розрізі сезонної, так і просторової динаміки. Концентрації Cl перевищують гранично-допустимі норми у 33,8–41,3 рази у створі №2 та у 23,7–30,7 разів – у створі №3. У річках Сапогів, Лімниця і Млинівка перевищення ГДК хлоридів не виявлене. Достовірні відмінності між вмістом Cl у фонових і дослідних створах не констатовані. Найвищі коефіцієнти кратності перевищення ГДК установлені улітку й складають в середньому 0,90 (для р. Сапогів); 0,40 (для р. Млинівка) та 0,1 (для р. Лімниця). Сезонна і просторова динаміка вмісту сухого залишку у воді досліджених малих річок Калуського гірничопромислового району є аналогічною змі15
ні концентрації хлорид-іонів. Перевищення ГДК (1000 мг/л) констатовано в річках Сівка й Кропивник, а значення концентрацій достовірно корелює з віддалю до джерел домінуючого впливу (відповідно, до Домбровського кар’єру і хвостостосховища №2). Максимальним є вміст сухого залишку у воді р. Сівка у створі №2: 100300 мг/дм3 улітку та 45600 мг/дм3 восени). У воді ІІ створу р. Кропивник показник флуктує протягом року у діапазоні 19100–34200 мг/дм3. Коефіцієнт кратності перевищення ГДК у воді фонових створів склав у середньому протягом 2012 р. 1,6 для р. Сівка і 1,2 для р. Кропивник. Найнижчою є загальна мінералізація води р. Лімниця (0,09–0,15 ГДК). У річках Млинівка і Сапогів показник також не виходить за межі санітарногігієнічних норм. За вмістом у воді сульфат- і гідрокарбонат-аніонів, а також катіонів Калію, Кальцію, Натрію і Магнію досліджені річки утворюють наступний спадаючий ряд: Сівка > Кропивник > Сапогів > Млинівка > Лімниця. Сульфати перевищують ГДК (500 мг/л) у воді річок Сівка та Кропивник і складають (1860 (±220) і 850 (±60) мг/дм3 у створах №2 та 1230 (±86) і 600(±33) мг/дм3 у створах №3, відповідних річок. У інших досліджених річках вміст сульфат-іонів хоча й перевищує фонові показники у 1,7–3,1 рази, проте є нижчим ГДК. Динаміка концентрації гідрокарбонатів є статистично недостовірною і має характер осциляцій. Констатовано зміни катіонного складу річкової води, які проявляються як зростанням вмісту окремих іонів, так і трансформацією їх пропорцій. Найбільш вираженими є зміни катіонного складу р. Сівка У фоновому створі співвідношення вмісту основних катіонів є таким: Na+ (c=180 мг/дм3) > Ca2+ (65 мг/дм3) > K+ (32 мг/дм3) > Mg2+ (18 мг/дм3). У воді створів №2 і 3 відмічено значне зростання усіх аналізованих катіонів: K+ у 102,0 і 85,2 рази, відповідно; Na+ – у 64,5–42,5 рази; Mg2+ – у 52,3–45,7 рази; Ca2+ – 5,8–7,3 рази. Таким чином, ранжирувальний ряд вмісту основних катіонів набуває вигляду: Na+ > K+> Mg2+> Ca2+ Зазначені тенденції динаміки катіонного складу води з перевищенням ГДК основних катіонів мають місце і для р. Кропивник. Серед аналізованих фонових гідрохімічних показників максимально флуктують вміст Оксигену і диоксиду Карбону та біологічне й хімічне споживання кисню (БСК5 і ХСК). Концентрація амоній-іонів у воді більшості досліджених річок є більш лабільним показником у розрізі сезонної динаміки, ніж просторової, та у жодному з дослідних варіантів не перевищує ГДК. Статистично достовірні зміни концентрації NH4+ установлені тільки між фоновими і дослідними пробами р. Млинівка. Вміст розчиненого кисню у фонових створах усіх досліджених річок протягом року коливався у межах 4,3–6,2 мг/дм3, знижуючись улітку, та зростаючи у ранньовесняний та пізньоосінній періоди. Достовірне зниження показника зафіксовано у воді дослідних створів усіх річок, за винятком р. Лім16
ниця. У воді р. Сівка концентрація кисню знижується до 1,5 мг/дм 3; р. Кропивник – до 1,8 мг/дм3; р. Сапогів – до 2,6 мг/дм3; Млинівки – до 2,8 мг/дм3, при гранично-допустимому значенні ≥4,0 мг/дм3. Зворотна закономірність динаміки встановлена для вмісту СО2. Перевищення ГДК виявлено тільки у створах №2 річок Сівка й Кропивник. Динаміка показників кисневого режиму сильно варіює залежно від гідрологічних умов конкретної лотичної екосистеми. За значенням БСК5 річкової води, який відображає вміст біохімічно нестійкої, швидко окислювальної речовини, формується такий ряд: р. Сапогів (1,7 ГДК) → р. Млинівка (1,6 ГДК) → р. Сівка (1,4 ГДК) → р. Кропивник (1,2 ГДК) → р. Лімниця (0,6 ГДК). Показник ХСК, що характеризує сумарну кількість речовин, які підлягають хімічному окисленню, зменшується у ряді річок: Сівка (3,2 ГДК) → Кропивник (2,4 ГДК) → Сапогів (1,1 ГДК) → Млинівка (0,8 ГДК) → Лімниця (0,1 ГДК). Установлено, що величина окислювально-відновної здатності річкової води є динамічним показником і варіює залежно від сезону та локалізації дослідного створу. Загалом, у екосистемах річок Сівка, Кропивник і Сапогів домінують умови сильного окислення (rH = 32,7–34,0); Млинівка – помірного окислення (rH = 29,0–30,6), Лімниці – слабкого (rH = 27,0–28,4). Для інтегральної оцінки якості води малих річок використовували індекс забруднення водойм (ІЗВ), який характеризує ступінь забруднення води у відповідному створі спостережень. За результатами розрахунків, досліджені річки можна віднести до трьох класів якості: р. Сівка і р. Кропивник – до VII класу (надзвичайно забруднені води); Сапогів і Млинівку – до ІІІ класу (помірно забруднені води); Лімницю – до ІІ класу (чисті води). Отже, для малих річок Калуського гірничопромислового району характерні виражені зміни усіх аналізованих гідрохімічних і фізико-хімічних показників. Величина досліджених параметрів тісно корелює з віддалю до домінуючих потенційних джерел впливу. Максимальним погіршенням стану абіотичного середовища відзначається р. Сівка; мінімальні зміни констатовані для р. Лімниця. Необхідною складовою подальших екологічних досліджень у регіоні повинна стати оцінка біотичної компоненти природних водних і наземних екосистем для регламентації допустимого рівня антропогенного навантаження та розробки заходів його нівелювання. Література: 1. Державні санітарні норми та правила «Гігієнічні вимоги до води питної » ДСанПіН 2.2.4 – 171.10. – К., 2010. 2. Екологічна оцінка якості поверхневих вод суші та естуаріїв України : методика : КНД 211.1.4.010 – 94. – К., 1994. – 37 с. 3. Колодій В. В. Екологічний стан Карпатських допливів р. Дністер у зв’язку з діяльністю гірничо-видобувної промисловості / В. В. Колодій, М. В. Лебединець, М. І. Спринський, О. І. Зикова // Геологія і геохімія горючих копалин. – 1999. – № 3. – С. 98–110. 17
4. Методи гідроекологічних досліджень поверхневих вод / [Арсан О. М., Давидов А. О., Дьяченко Т. М. та ін.] ; за ред. В. Д. Романенка. − К. : Логос, 2006. − 408 с. 5. Пелешенко В. І. Загальна гідрохімія / В. І. Пелешенко, В. К. Хільчевський – К. : Либідь, 1997. – 384 с. СТРАТЕГІЯ ПРОТИРАДІАЦІЙНОГО ЗАХИСТУ ЛЮДИНИ, ЩО МЕШКАЄ НА ЗАБРУДНЕНІЙ РАДІОНУКЛІДАМИ ТЕРИТОРІЇ Гудков І. М., доктор біологічних наук, професор, академік НААН України, завідувач кафедри радіобіології та радіоекології Національного університету біоресурсів і природокористування України (м. Київ) Внаслідок радіаційної аварії на Чорнобильській АЕС у 1986 р. мільйонні контингенти населення України, Білорусі, Росії і ще 17 країн Європи, які вважаються забрудненими радіоактивними речовинами, тобто у яких є території зі щільністю забруднення за 137Cs вище 1 Кі/км2 (37 кБк/м2), опинилися в умовах підвищеного радіаційного навантаження. На теперішній час значна кількість радіонуклідів розпалася, заглибилася у ґрунт і радіаційний фон на поверхні землі, за винятком деяких територій, що примикають до місця аварії, практично зрівнявся з доаварійним. Дехто з учених стверджує, що рівень опромінення людини за рахунок аварії натепер не перевищує рівня природного радіаційного фону, рівня дози, що отримується за рахунок звичайних медичних процедур, тобто він дуже низький і ним можна знехтувати. Це не так. Головний постулат радіобіології стверджує: «Немає нешкідливих доз іонізуючої радіації. Достатньо одного попадання високо енергетичної ядерної частинки (альфа-, бета-) чи кванту гамма- або рентгенівського випромінювання в молекулу ДНК – мішень дії радіації, щоб викликати в ній мутацію. Якщо це трапиться з соматичною клітиною, тобто будь-якою клітина тіла, це може викликати її перетворення у злоякісну – ракову. Якщо це буде статева клітина, це може призвести до спадкових порушень у наступних поколіннях». Основними дозоутворюючими радіонуклідами на забруднених радіоактивними речовинами територіях на теперішній час є довгоживучі 137Cs і 90Sr з періодами піврозпаду 30 і 29 років, відповідно. Це штучні радіонукліди. Вони утворюються тільки при ядерному розпаді і з’явилися у навколишньому середовищі з першими вибухами атомних бомб у 1945 р. І живі організми не пристосувалися до цієї додаткової дози. Крім того, бажано захищати організм і від медичного опромінення, яке є причиною певної кількості ракових захворювань, та й від природної іонізуючої радіації, необхідність якої для розвитку живих організмів дуже сумнівна. 18
Тут не буде говоритись про якісь спеціальні речовини, препарати, що можуть захистити людину від дії іонізуючої радіації. Йдеться про раціональне, радіозахисне харчування, продукти, які дозволяють створити в організмі свого роду протирадіаційний стан, або як назвали його відомі російські радіобіологи Ю.Б. Кудряшов і О.М. Гончаренко, «ендогенний радіозахисний фон», котрий дозволяє зменшити її шкідливу дію. Натепер до 95% дози іонізуючої радіації людина отримує за рахунок внутрішнього опромінення, тобто за рахунок радіонуклідів, що надходять до організму з продуктами харчування. Концепція мінімізації наслідків опромінення базується на п’яти основних положеннях: 1) обмеження надходження радіонуклідів з продуктами харчування; 2) блокування процесів всмоктування радіонуклідів у шлунково-кишковому тракті (ШКТ); 3) прискорення виведення з організму радіонуклідів, що включились у тканини (інкорпорувались); 4) захист від опромінення інкорпорованих радіонуклідів і 5) стимуляція природних процесів відновлення. Що стосується першого положення, то воно в основному стосується виробників продуктів харчування, тобто працівників сільського господарства і харчової промисловості. І з перших років після аварії в рослинництво і тваринництво були впроваджені прийоми, так звані контрзаходи, які дозволяють у кілька разів зменшити в продукції вміст радіонуклідів. Решта заснована на дотриманні принципів раціонального харчування та споживання деяких продуктів, які з урахуванням особливостей фізико-хімічних властивостей і поведінки радіонуклідів перешкоджають їх засвоєнню в організмі і прискорюють виведення природними шляхами. При надходженні радіонуклідів з їжею значна їх кількість внаслідок кислої реакції у шлунку переходить у розчинний стан. З одного боку, це прискорює їх всмоктування у ШКТ, але з іншого – створює відносно сприятливі умови для конкурентної взаємодії радіонуклідів з іншими елементами, а також їх зв’язування різними сполуками. Серед них, які одержали загальну назву радіоблокаторів, виділяють такі: антагоністи-конкуренти радіонуклідів, ентеросорбенти і комплексоутворювачі. Антагоністами-конкурентами 90Sr і 137Сs є їх хімічні аналоги, відповідно, кальцій і калій. Нормальне забезпечення організму кальцій- і калієвмісними продуктами знижує перехід цих радіонуклідів в тканини. В першу чергу це стосується кальцію – головного мінерального компоненту скелету. При нестачі кальцію ізотопи стронцію, маючи до нього чітко виражену хімічну спорідненість, включається у структурну основу кісткової тканини, піддаючи опроміненню червоний кістковий мозок – критичний орган хребетних. Основним джерелом кальцію для людини є молочні продукти. В умовах проживання на забруднених радіонуклідами територіях у раціоні харчування людини акцент слід робити на зневоднених молочних продуктах – вершках, сметані, сирах, при одержанні котрих значна частина радіонуклідів видаляється з відвійками та сироваткою. Джерелом кальцію є також бобові рослини – горох, квасоля, боби, соя. Підвищену його кількість містять плоди деяких видів розоцвітих – шипшини, абрикосу, суниці. 19
Головним джерелом калію є овочі і фрукти. Такі рослини як капуста, картопля, столові буряки, гречка, кукурудза, овочевий перець, котрі складають суттєву частку раціону жителів середньої смуги Євразії, накопичують його у великих кількостях. Багато калію містять виноград і абрикос. Всі вони належать до рослин-калієфілів. Найбільш відомий сорбент – активоване вугілля, яке широко застосовується у лікувальній практиці при харчових отруєннях, виявився малоефективним як засіб поглинання продуктів поділу урану. Ефективним сорбентом 137 Сs у травному тракті є фероцин. Однак, якщо у тваринництві він знайшов достатньо широке застосування, дозволяючи значно зменшувати його вміст у продукції тваринництва, то безпосередньо для захисту людини використовуються тільки в особливих випадках. Це зумовлене можливістю прояву деяких негативних побічних ефектів препаратів на їх основі, підвищеним виведенням у деяких ситуаціях разом з цезієм калію. Здатність вибірково адсорбувати 90Sr, знижуючи його всмоктування у ШКТ, зменшувати перехід в тканини мають солі альгінових кислот – альгінати калію, кальцію, магнію – кислі полісахариди, які виділяють з деяких видів морських бурих водоростей. На основі альгінатів створені спеціальні сорбенти, які мають селективність до стронцію. Альгінати використовуються у деяких виробництвах як емульгуючи засоби. Особливо широко вони застосовуються як стабілізатори при виробництві морозива. І цей молочний продукт, особливо його вищи сорти, з усіма підставами можна віднести до продуктів харчування, що мають радіозахисні властивості. Таку ж дію проявляє агар-агар, добре відомий мікробіологам високомолекулярний полісахарид, який виділяють з деяких видів червоних водоростей і використовують для приготування твердих поживних середовищ. Агар-агар застосовується і в кондитерській промисловості при виготовленні мармеладу, пастили, фруктових желе, джемів. Подібний ефект мають пектинові речовини – також кислі полісахариди, вміст яких достатньо великий у коренеплодах, зокрема буряках і моркві, багатьох рослинах родини гарбузячих і в першу чергу саме у гарбузах, плодах цитрусових, сім’ячкових плодових порід – яблуні, груші, айви, деяких кісточкових – сливи, абрикосу, плодах шипшини, смородини, журавлини. Сильними комплексоутворюючими речовинами слід вважати сполуки фосфору – похідні фосфорних кислот, котрі здатні утворювати з металами, переважно другої групи періодичної системи елементів, в т.ч. зі стронцієм, слабо розчинні комплекси, тобто переводити їх у малодоступний для засвоєння організмом стан. Тому при наявності у раціоні достатньої кількості сполук фосфору значна частина 90Sr може транзитом проходити через ШКТ. Показано, що додаткове введення в раціон фосфатів зв’язує до чверті 90Sr, що надійшов. Джерелом фосфору є риба, м’ясо, горіхи, зерно злаків, бобових, олійних, салатних видів рослин. Виключно вибіркову здатність до комплексоутворення з цезієм і стронцієм мають антоціани – пігменти флавоноїдної природи, котрі надають рослинам, головним чином квіткам та плодам, характерного червоного, корич20
невого, синього аж до чорно-фіолетового забарвлення. Хімічною основою антоціанів є фенольні глікозиди, котрі утворюють комплексні сполуки з іонами калію та кальцію, і, відповідно, цезію і стронцію. Антоціани, що надають рослинами червоних відтінків, зобов’язані цій властивості особливим сполукам з іонами калію. Пігменти, що надають синього і фіолетового кольорів – сполукам з іонами кальцію. Відповідно, вони утворюють комплекси з цезієм і стронцієм. Велику кількість антоціанів містять плоди чорної смородини, чорноплідної горобини, ожини, баклажанів, темнозабарвлені сорти сливи, винограду, шовковиці, червоної капусти. Прискорення виведення з організму інкорпорованих радіонуклідів, що відклалися в певних тканинах і органах, є надзвичайно складним завданням. Є відомості, що такою властивістю володіють і деякі форми антоціанів. Прискорюють виведення радіонуклідів різні чаї та настої на основі рослинних зборів з відомих лікарських трав. Є дані про те, що зелений чай і навіть звичайний чорний мають здатність до прискорення виведення не тільки відносно добре розчинного 137Сs, але й 90Sr. Це також пов’язується із вмістом у чаї і деяких видах рослин великої кількості здатних до комплексоутворення речовин флавоноїдної природи – флавонів, катехінів, рутину, кверцетину, гесперидину та інших, а також дубильних речовин. Усі вони належать до великого класу фенольних сполук, здатність котрих до зв’язування іонів важких металів у стійкі комплекси добре відома. Захист від опромінення радіонуклідів забезпечують радіопротектори. Існує багато препаратів, які мають такі властивості. Переважно це антиоксиданти, ефективні при гострому опроміненні. При хронічному опроміненні важливо підтримувати в організмі певний рівень речовин, природних метаболітів, перш за все вітамінів-антиоксидантів – А, Е, С, U та інших. Підвищують стійкість до опромінення молекул ДНК деякі метали-мікроелементи – залізо, цинк, кобальт, марганець. Всіх цих речовин вдосталь можуть поставляти овочі і фрукти. Паралельно реакціям будь-якого ураження в організмі постійно відбуваються процеси природного відновлення на рівні репарації окремих молекул і клітин, репопуляції і регенерації тканин і органів. Безперечно, вони більш успішно проходять в умовах оптимального забезпечення поживними речовинами. Достатня наявність в раціоні білків, жирів, вуглеводів, вітамінів всіх класів, мікроелементів та інших біологічно важливих речовин сприяє прискоренню післярадіаційного відновлення. Високо оцінюючи важливість певних продуктів рослинного походження в мінімізації наслідків радіаційного ураження, слід підкреслити, що вони проявляють свою дію на фоні забезпечення його оптимальними кількостями вуглеводів, жирів, і особливо білків. Всмоктування радіонуклідів у ШКТ суттєво залежить від того, надходять вони натще чи з їжею. Так, після 12-годинного голодування поглинання радіонуклідів може зростати у кілька разів. Що стосується білків, то, крім того, що вони самі по собі містять багато речовин, що проявляють радіозахисні властивості, достатня їх кількість у раціоні перешкоджає всмоктуванню радіонуклідів і сприяє їх виведенню з організму. 21
І ще раз хочеться нагадати, що протирадіаційний захист – це не пігулка чи мікстура, які треба приймати раз чи тричі на день; це цілеспрямована стратегія мобілізації природних захисних сил організму, підтримана багатоешолонованим комплексом заходів, котрі спрямовані на зменшення надходження радіоактивних речовин в організм, зниження уражуючої дії іонізуючих випромінювань, виведення радіоактивних речовин з організму, створення оптимальних умов для процесів відновлення; зрештою – це особливий спосіб життя.
МОЖЛИВОСТІ БІОРЕМЕДІАЦІЇ НАФТОЗАБРУДНЕНИХ ҐРУНТІВ Броневич О. С., аспірант 2-го року навчання кафедри біології та екології Інституту природничих наук Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника (м. Івано-Франківськ) Нафтохімічне забруднення ґрунтів є однією з найбільш актуальних екологічних проблем сучасності, яка призводить не тільки до тривалого відчуження земельних ресурсів, але й може мати віддалені екологічні наслідки, оскільки спричинює небезпеку деградації едафотопів і структурнофункціональної дезорганізації цілих екосистем. Вагомими наслідками привнесення у середовище нафти та її похідних, окрім зміни низки фізикохімічних властивостей ґрунтів, є зростання їх біотоксичності, пригнічення біологічних процесів і зменшення природної самоочисної здатності. Полікомпонентність нафтових вуглеводнів та мінливість їх складу часто утруднюють екологічну оцінку ґрунтів у зонах нафтовидобування і нафтопереробки, внаслідок чого першочерговості набувають біологічні методи екологічної діагностики й оптимізації стану едефотопів [3]. Серед нагальних проблем прикладних екологічних досліджень важливе місце займає пошук ефективних шляхів нівелювання наслідків нафтохімічного забруднення ґрунтів. Перспективним з цих позицій є метод біоремедіації, який полягає в очищенні середовища за рахунок метаболічного потенціалу живих організмів. Такий підхід є економічно вигідним та екологобезпечним, а його впровадження у широку практику потребує попереднього глибокого експериментального дослідження та наукового обґрунтування [1; 2]. Враховуючи вищенаведене, метою нашого дослідження було провести порівняльну оцінку різних методів біоремедіації нафтозабруднених ґрунтів у лабораторному експерименті й надати рекомендації щодо можливості їх використання у прикладній природоохоронній діяльності. 22
Для досягнення мети використовували такі варіанти мікропольового досліду: І – чистий ґрунт (контроль); ІІ – ґрунт з додаванням нафти у різних концентраціях (1, 5, 10%); ІІІ – нафтозабруднений ґрунт + мінеральний мікроелементний комплекс (N16P16K16); IV – нафтозабруднений ґрунт + мікробний препарат, представлений штамами Rhodococcus erythropolis IMB B-7012, Gordonia rubropertinctus ІМВ Ас-5005 та Acinetobacter calcoaceticus ІМВ В7013, які належать до вуглеводноокислювальних бактерій; VІ – нафтозабруднений ґрунт + рослини (Trifolium pratense L. і Triticum aestivum L.). Біотоксичність нафтозабруднених ґрунтів оцінювали за зміною життєвих показників Lеpidium sativum L. у різних варіантах експерименту, відносно контрольних значень. Паралельно аналізували вплив нафти та її похідних на морфофізіологічні й фенологічні особливості Triticum aestivum L. як важливої сільськогосподарської культури. Усі дослідження проводили відповідно до апробованих методик [4; 5]. Одержані результати опрацьовували варіаційно-статистичним методом із наступними кореляційно-регресійним аналізом. Хронічний експеримент проводили у факторостатних умовах протягом 30 діб. Результати досліджень засвідчили інгібуючу дію нафти на ростові процеси біотестора пропорційно її концентрації у ґрунтовому субстраті. Зокрема, схожість насіння крес-салату за різних концентрацій нафти у ґрунті коливалася від 0% при 10%-му вмісті до 49 – при 1%-му при абсолютній схожості у контролі. Регресійне рівняння залежності фітотоксичності ґрунту від його забруднення нафтою набуває вигляду: Yфітотоксичність ґрунту = 0,24839 + 0,52010 ХС нафтопродуктів, R2 =0,65 Додавання у ґрунт мінерального мікроелементного комплексу та мікробного препарату сприяє значному зменшенню фітотоксичних проявів нафти. Максимальний біоремедіативний ефект N16P16K16 проявляється при 1- та 5%-му вмісті нафти у ґрунті, на що вказує зміна інтегрального показника фіто токсичності (ІПФ): 57,8 % → 37,6 % ІПФ нафтозабрудненого ІПФ нафтозабрудненого ґрунту після додавання ґрунту 80,7 % → 64,4 % N16P16K16 100 % → 93,0 % Дія високоактивних бактерій-нафтодеструкторів сприяє зменшенню інтегрального показника фітотоксичності ґрунту на 32-75%, залежно від концентрації нафтових вуглеводнів: ІПФ нафтозабрудненого ґрунту
57,8 % → 14,5% 80,7 % → 50,1% 100 % → 68,0%
23
ІПФ нафтозабрудненого ґрунту після додавання мікробіологічного препарату
Найкращий біоремедіативний ефект вдалося досягнути при сумісному додаванні до нафтозабрудненого ґрунту N16P16K16 та обраного мікробіологічного препарату (МБП): ІПФ нафтозабрудненого 57,8 % → 8,5% ІПФ нафтозабрудненого ґрунту після додавання 80,7 % → 31,0% ґрунту N16P16K16 + МБП 100 % → 44,8% \
Біоремедіативний ефект Trifolium pratense L. і Triticum aestivum L. в умовах проведеного експерименту був мало вираженим (>10%) і потребує подальшого вивчення. Дослідження показали також виникнення низки морфофункціональних змін пшениці озимої при пророщуванні на нафтозабруднених ґрунтах. Установлено зменшення інтенсивності схожості насіння (на 90–48%, порівняно з контролем), середньої довжини корінців (на 70–48 %) і проростків (на 48– 28%, відповідно) та відтермінування вступу рослини в основні фази фенологічного циклу. Констатовано також здатність нафтових вуглеводнів стимулювати синтез фотосинтезуючих пігментів у рослин пшениці озимої. З огляду на виражену стреспротекторну функцію каротинів, така реакція є свідченням активізації адаптивних механізмів рослин. Інтенсифікація синтезу хлорофілів, імовірно, є адаптивним проявом, спрямованим на підвищення продуктивності рослини та утворення речовин, здатних слугувати субстратами дихання в умовах фізіологічного стресу, спричиненого нафтовим забрудненням. При 10% вмісті нафти у ґрунті зростання вмісту хлорофілів а та b відбувається на фоні достовірного зниження концентрації каротиноїдів, що вказує на виснаження адаптивного потенціалу фотосинтетичної системи та виникнення порушень фізіологічного стану. Співвідношення вмісту хлорофілу а та b у всіх дослідних варіантах статистично не відрізняється від контролю. Це є ознакою відносної фізіологічної стабільності та значної резистентності виду в умовах нафтохімічного забруднення. Залежність між концентрацією нафти у ґрунті і життєвими показниками Triticum aestivum L. може бути описана регресійними рівняннями: Yсхожість насіння = 24,521 – 8,119 ХС нафтопродуктів, R2 =0,80 Y ростові процеси = 10,421 –22,61 ХС нафтопродуктів, R2 =0,70 Y хлорофіл а = -7,8421+11,52 ХС нафтопродуктів, R2 = 0,75 Y хлорофіл b = -10,024+23,151 ХС нафтопродуктів, R2 = 0,80 Y каротиноїди = -27,090 + 4,21 ХС нафтопродуктів, R2 = 0,57 Додавання до ґрунтового субстрату N16P16K16 та біопрепарату. Внесення мінерального комплексу нівелює вплив нафти у концентрації 10 і 50 мг/кг та стимулює адаптивні механізми рослини при концентрації нафти у субстраті 100 г/кг. Аналогічна тенденція проявляється і при внесенні у ґрунт мікробного препарату. Використання останнього виявилося більш ефективним в умовах проведеного експерименту. 24
Отже, вплив нафти на вищі рослини має виражений морфологічний та фенологічний ефекти, а також сприяє перебудові внутріклітинних механізмів подолання фізіологічного стресу. На це вказує інгібіція ростових процесів і схожості насіння біотесторів, відтермінування вступу рослини в основні онтогенетичні фази та зміни складу фотосинтетичного пігментного комплексу. Кореляційно-регресійних аналіз підтверджує домінуючий вплив нафтових вуглеводнів на життєві показники рослин-біотесторів. Ремедіація нафтозабруднених ґрунтів із застосуванням поліелементного мінерального комплексу та сорбенту «RoeTech 106 A» перевищує природній самоочисний потенціал та рекультивуючу функцію рослин. Дослідження перспектив фіторемедіації нафтозабруднених ґрунтів продовжуються для накопичення фактичного матеріалу, що необхідний для розробки ефективних методів оптимізації екологічного стану ґрунтів у районах нафтовидобування та нафтопереробки. Література: 1. Використання рослин для рекультивації ґрунтів забруднених нафтою і нафтопродуктами / [Джура Н., Романюк О., Гонсьор Я. та ін.] // Екологія та ноосферологія. – 2006. – Т. 17. – № 1–2. – С. 55–60. 2. Мірошниченко М. М. Стійкість ґрунту проти забруднення нафтою: параметри оцінки і механізми формування / М. М. Мірошниченко, Є. В. Панасенко, Л. М. Мірошниченко та ін. // Агрохімія і ґрунтознавство. – 2001. – Вип. 61. – С. 176–185. 3. Цайтлер М. Й. Відновлення рослинного покриву і зміни структури ценопопуляцій трав’яних рослин на нафтозабруднених територіях Бориславського нафтового родовища : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. біол. наук : 03.00.16. «Екологія». – Дніпропетровськ, 2001. – 16 с. 4. Мусієнко М. М. Спектрофотометричні методи у практиці фізіології, біохімії та екології рослин. / М. М. Мусієнко, Т. В. Паршикова, П. С. Славний. – К. : Фітосоціоцентр, 2001. − 200 с. ІНТЕГРАЛЬНА ОЦІНКА ЕКОЛОГІЧНОЇ СИТУАЦІЇ ТА ЇЇ ЗВ’ЯЗОК ІЗ ЗАХВОРЮВАНІСТЮ НАСЕЛЕННЯ Пластунов Б. А., кандидат медичних наук, доцент, завідувач кафедри гігієни та профілактичної токсикології Риза Л. В., кандидат медичних наук, доцент кафедри загальної гігієни з екологією Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького Згідно з «Положенням про Державну санітарно-епідеміологічну службу», затвердженим Указом Президента України від 06.04.2011 р. № 400, на25
казом МОЗ України «Про затвердження Положення про територіальні органи Держсанепідслужби» від 19.01.2012 р. № 34 вагомою складовою діяльності служби стає соціально-гігієнічний моніторинг за станом здоров’я населення та впливом на нього факторів середовища життєдіяльності, порядок проведення якого визначений Постановою Кабінету Міністрів України № 182 від 22.02.2006 р. Проте методика його проведення, спрямована на виявлення причинно-наслідкових зв’язків між здоров’ям і середовищем життєдіяльності й адаптована до умов діяльності служби, досі не розроблена. Мета дослідження полягала в обґрунтуванні прийнятного для роботи санепідслужби підходу до інтегральної оцінки забруднення довкілля у межах області (на прикладі Львівщини) на основі офіційних статистичних показників і визначення зв’язку результатів цієї оцінки з рівнями захворюваності населення. Для оцінки екологічної ситуації (забруднення атмосферного повітря, води водойм, ґрунтів) у 20 адміністративних районах області застосовано чотири основні показники щорічних звітів обласного управління охорони навколишнього природного середовища й управління статистики, а саме обсяги викидів забруднювальних речовин в атмосферу, обсяги скидів стічних вод у поверхневі водойми, площі сміттєзвалищ твердих побутових відходів, кількість заборонених і непридатних пестицидів, що зберігаються на території району. За допомогою парного кореляційного аналізу із застосуванням програми Microsoft Exсel визначався зв’язок цих показників з рівнями захворюваності найбільш сприйнятливої до дії зовнішніх чинників верстви населення – дітей 0–14 років відповідних районів на інфекції дихальних шляхів (менінгококову інфекцію, вітряну віспу, епідемічний паротит, інфекційний мононуклеоз, кашлюк, скарлатину, кір, краснуху, гострі респіраторні вірусні інфекції, грип та вірусний менінгіт) і кишкові інфекції (сальмонельоз, шигельоз, гострі кишкові інфекції встановленої та невстановленої етіології, вірусний гепатит А), реєстрація й облік яких чітко налагоджені санепідслужбою (форма № 2 річної звітності). Опрацьовані матеріали за випадково обрані 2006–2008 календарні роки. Відносно стабільні протягом досліджуваного періоду обсяги викидів забруднювальних речовин в атмосферне повітря від стаціонарних промислових джерел істотно різнилися в окремих районах області: від відсутності викидів у деяких гірських районах до 15–65 тис. т/рік залежно від потужності промислових об’єктів у районах їхнього розташування. Коливання обсягів викидів забруднювальних речовин від автотранспорту в окремих районах виявилися менш істотними і становили близько 2–6 тис. т/рік з найвищими рівнями у центральних районах області, прилеглих до обласного центру. Найменшими обсягами скидання стічних вод у поверхневі водойми (0,01– 0,03 млн м3/рік) і площами, зайнятими сміттєзвалищами твердих побутових відходів (2–4 га), відзначалися також гірські райони області, найбільшими (7–30 млн м3/рік і 52–58 га відповідно) – райони розташування крупних населених пунктів і промислових підприємств. Найбільші кількості заборонених і непридатних пестицидів (20–88 т) зберігалися на території районів з розви26
неним сільськогосподарським виробництвом, у деяких гірських районах вони були відсутні. Більшість промислово розвинених районів з найвищими в області рівнями забруднення об’єктів довкілля належали за результатами первинного епідеміологічного аналізу до зон епідемічного неблагополуччя за декількома інфекціями. Однак кореляційний аналіз не виявив зв’язку між окремими абсолютними показниками екологічної ситуації та числом випадків кожної інфекції у районах. Разом з тим встановлено прямий середньої сили зв’язок між абсолютними обсягами викидів шкідливих речовин в атмосферу від стаціонарних джерел і загальним числом випадків (на 100 тис. дітей) інфекцій дихальних шляхів (без ГРВІ і грипу), між абсолютними сумарними викидами в атмосферу від стаціонарних джерел і автотранспорту та сукупною захворюваністю дітей на дихальні (без ГРВІ і грипу) та кишкові інфекції, а також між абсолютними об’ємами скидання стічних вод у поверхневі водойми та загальним числом випадків усіх аналізованих інфекцій. Наявний зв’язок обсягів викидів шкідливих речовин у повітря стаціонарними джерелами й автотранспортом із сукупною захворюваністю дітей на дихальні (без ГРВІ і грипу) та кишкові інфекції на тлі очікувано відсутньої кореляції між цими викидами та захворюваністю на кишкові інфекції, що менш поширені, ніж дихальні, вказує на визначальний вплив у цьому зв’язку забруднення повітря як чинника активації епідемічного процесу при інфекціях дихальних шляхів. Водночас відсутність кореляційного зв’язку між обсягами викидів в атмосферу та загальним числом випадків усіх аналізованих інфекцій (разом з ГРВІ і грипом) зумовлена відсутністю зв’язку цих викидів і захворюваністю на ГРВІ та грип. Отже, зв’язок оцінки загальної екологічної ситуації за окремими абсолютними показниками забруднення довкілля із захворюваністю залежить від групи інфекцій, яка домінує на певній території, і не враховує внесок інших, менш поширених інфекцій у загальну епідемічну ситуацію у районі. Очевидно, загальний екологічний стан довкілля, полютанти якого можуть одночасно потрапляти в організм з повітрям, водою, харчовими продуктами, вирощеними на забруднених ґрунтах, потребує комплексної оцінки. Разом з тим загальна епідемічна ситуація на певній території визначається не рівнем захворюваності на кожну окремо взяту інфекцію, а сукупною захворюваністю на усі інфекційні захворювання. З метою комплексної оцінки екологічної ситуації у районах з незіставними за характером, ступенем і розмірністю показниками забруднення пропонується визначати рангове місце району, яке він посідає в області за кожним із застосованих показників. Ранжування проводиться у порядку зменшення показника, тобто максимальному його значенню відповідає 20-те рангове місце (із 20-ти можливих у нашій області), мінімальному – перше рангове місце (за відсутності у районі забруднення певного об’єкта довкілля ранжування за цим показником не проводиться). Інтегральний показник забруднення довкілля кожного рай27
ону – показник його екологічного неблагополуччя визначають за сумою рангів (балів). Аналогічний підхід застосовано для комплексної оцінки епідемічної ситуації в окремих районах. Після ранжування районів за кожною аналізованою інфекцією (найбільшому числу випадків відповідає 20-е, найменшому – перше рангове місце, за відсутності зареєстрованих випадків певної інфекції ранжування району не проводиться) за сумою рангів (балів) визначають інтегральні показники захворюваності на інфекції дихальних шляхів, кишкові інфекції й інфекційної захворюваності загалом (показник епідемічного неблагополуччя) для кожного району. При застосуванні рангової оцінки екологічного стану окремих об’єктів довкілля районів виявлено прямий середньої сили зв’язок між усіма, окрім площі сміттєзвалищ, екологічними характеристиками районів та інтегральними показниками захворюваності на інфекції дихальних шляхів й інфекційної захворюваності загалом (показником епідемічного неблагополуччя), а також прямий сильний кореляційний зв’язок між обсягами скидання стічних вод та інтегральним показником захворюваності дітей на інфекції дихальних шляхів. Однак зв’язок між ранговими показниками забруднення окремих об’єктів та інтегральним показником захворюваності на кишкові інфекції надалі був відсутній. Водночас виявлено сильний достовірний кореляційний зв’язок між інтегральними показниками екологічного й епідемічного неблагополуччя районів, а також між інтегральними показниками екологічного неблагополуччя та захворюваності на інфекції дихальних шляхів. У різні роки коефіцієнти кореляції рангових оцінок екологічного стану окремих об’єктів довкілля з інтегральними показниками захворюваності зазнавали певних коливань у межах зв’язку зазначеної сили, що, очевидно, може застосовуватись для виявлення й оцінки причинно-наслідкових зв’язків у системі «довкілля – здоров’я». Таким чином, інтегральний підхід до оцінки екологічної ситуації повинен передбачати обов’язкове урахування усіх можливих шкідливих впливів довкілля на населення, а епідемічної ситуації – урахування паритетної ролі кожної, навіть спорадичної, інфекції. Отримані результати дають усі підстави вважати, що забруднення довкілля належить до вагомих чинників активізації епідемічного процесу серед дитячого населення, особливо інфекцій дихальних шляхів, і, очевидно, впливає на третю, останню ланку процесу – сприйнятливий організм шляхом зниження його опірності. Запропонований методичний підхід до аналізу причинно-наслідкових зв’язків між показниками екологічної ситуації й інфекційною захворюваністю населення в окремих районах області, прийнятний для проведення санепідслужбою соціальногігієнічного моніторингу за станом здоров’я населення та середовища його життєдіяльності, після відповідної апробації може застосовуватися для динамічного вивчення впливу екологічної ситуації на інфекційну захворюваність дорослого населення, а також неінфекційну захворюваність і поширеність соматичних захворювань серед дорослих і дітей. 28
ВПЛИВ РЕЗУЛЬТАТІВ ДІЯЛЬНОСТІ ЛЮДИНИ НА ЇЇ ЗДОРОВ’Я І НАВКОЛИШНЄ СЕРЕДОВИЩЕ Мусієнко В. О., кандидат технічних наук, доцент Романюк О. О., кандидат технічних наук, доцент, Київський національний університет технологій та дизайну Французький біолог Ж.Б. Ламарк ще понад 200 років тому на основі наукових спостережень зробив досить категоричний висновок: «Інколи здається, що призначення людини полягає в тому, щоб знищити свій рід, попередньо зробивши Земну кулю непридатною для життя» («Філософія зоології», 1809). За цей період людська цивілізація зробила гігантський крок (стрибок) у своєму розвитку, але висновок вченого ще гостріше застерігає і попереджає людство перед глобальною катастрофою. Темпи забруднення біосфери (атмосфери, гідросфери, літосфери) є настільки масштабними та загрозливими в усіх сферах людської діяльності, що в недалекому майбутньому стане глобальною проблема існування життя на Землі. На жаль в Україні спостерігаються такі ж тенденції. Сьогоденним проблемам техногенного навантаження на довкілля України, незважаючи на суттєве падіння виробництва, притаманні такі екологічні загрози, як накопичення відходів (промисловий, побутових), забруднення поверхневих підземних вод, забруднення атмосфери. Аварія на ЧАЕС з її медично-біологічними наслідками для здоров’я людини та довкілля залишається на рівні глобальної екологічної катастрофи. Із всіх екологічних проблем, однією з найгостріших, яка безпосередньо пов’язана з якістю життя людини (захворюваність, народжуваність, тривалість життя, смертність дитяча та дорослих людей), є стан водних об’єктів України (ріки, озера, ґрунтові води, моря тощо). За висновками експертів ВООЗ, понад 80% проблем здоров’я людини так чи інакше пов’язані з питною водою. Однак за якістю питних джерел України, як встановлено з доповіді експертів ООН «Про стан водних ресурсів у світі», в рейтингу із 122 країн світу Україна посідає 95-те місце. За статистичними даними, основне забруднення водних об’єктів України відбувається за рахунок промислових, сільськогосподарських та комунально-побутових відходів. За статистичними даними, в 2010 р. в Україні скидання забруднених вод становило 1744 млн м3, із них без очищення – 312 млн м3 [1]. В Україні діє понад 2,8 тис. очисних споруд, які мають дозволи самостійного скидання стічних вод у водні об’єкти. Однак за твердженням науковців, вони не забезпечують необхідну якість очистки води, тоді як в Україні 29
понад 75% водопостачання для питних потреб здійснюється з поверхневих водойм. Якість, склад та властивості води у водоймах регламентуються гігієнічними вимогами та санітарними нормами. За українськими стандартами, вода для питних потреб контролюється за 28 показниками, хоча в більшості країн якість води тестується за більше ніж 100 показниками. Результати досліджень, проведених асоціацією «Питна вода України», показують, що існуючі очисні споруди застарілі (обладнання, технології) і не можуть забезпечити необхідну якість води. Тому проблеми питної води є настільки актуальними, що її необхідно розглядати як основну загрозу для національної безпеки України. Для зміни існуючого стану з проблемами води необхідно змінити ставлення до контролю за складом основних забруднювачів та шляхами їх проникнення у стічні води. Особливу тривогу викликає стан і склад побутових стоків, які утворюються внаслідок широкого використання засобів побутової хімії на основі синтетичних миючих засобів (СМЗ). Сучасні СМЗ об’єднують велику групу препаратів, а саме – пральні порошки, миючі засоби, відбілювачі, аерозолі, засоби дезінфекції, різні барвники. До складу СМЗ входить більше 120 хімічних сполук, серед яких найнебезпечнішими є аніонні поверхнево-активні сполуки (А-ПАР). Наукові дослідження проведені в різних країнах довели, що більшість складових речовин засобів побутової хімії та СМХ належать до другого класу (дуже небезпечні речовини) або до третього класу (небезпечні речовини). Складові СМЗ такі, як хлор, фосфати та їх похідні триполіфосфат натрію, ортофосфат натрію та інші, які підсилюють миючі властивості цих засобів з одного боку, але з другого боку – це одні із найнебезпечніших забруднювачів поверхневих водних об’єктів [2]. Аніонні поверхнево-активні сполуки (А-ПАР) у поєднанні з фосфатними сполуками інтенсифікують процес проникнення поверхнево- активних речовин через шкіру людини та спричиняють накопиченню цих небезпечних хімічних речовин в тканинах живих організмів. Таке проникнення та накопичення спричиняє важкі ураження людського організму. Необхідно відзначити, що особлива небезпека СМЗ полягає в їх масовому розповсюдженні та в постійному контакті людини протягом свого життя з цими небезпечними сполуками. Контакт здійснюється через руки, через шкіру, кишково-шлунковий тракт і через одяг, на якому накопичуються залишки токсичних компоненті СМЗ. Дослідженнями встановлено, що потенційно небезпечні концентрації таких сполук зберігаються на тканинах протягом чотирьох діб. Результатом такого контакту є значне обезжирювання шкіри та різке ослаблення захисних її властивостей. При цьому шкіра втрачає здатність затримувати такі шкідливі сполуки, які без перешкод проникають в кровоносну і лімфатичну систему людини. Проникнення в організм людини шкідливих сполук спричиняє погіршення здоров’я людини та скорочує тривалість її життя. 30
Шкідлива дія СМЗ створює загрози не тільки для здоров’я людини, а також є катастрофічною загрозою для навколишнього середовища. Встановлено, що, потрапляючи у водойми, біогенні речовини, такі як фосфатні сполуки, починають діяти як добрива. Відповідно в таких водоймах відбувається інтенсивне розмноження водоростей, особливо синьо-зелених, які в процесі біологічного розвитку виділяють у великих кількостях метан, аміак, сірководень, зменшуючи вміст кисню у воді, та спричиняють цвітіння водойм. Вода в таких водоймах набуває неприємного запаху, стає небезпечною для життя і непридатною для питних потреб. За статистичними даними, в 2011 році тільки у води Дніпра потрапило через інтенсивне використання СМЗ понад 2850 т. Враховуючи, що води Дніпра для господарсько-питного призначення використовують понад 30 млн мешканців України, то можна зрозуміти масштаби загрози для здоров’я та життя людини. Спеціалісти Бортницької станції аерації повідомили, що в лютому 2013 році вміст фосфатів після очищення стічних вод перевищував 24 мг/л, при відповідній нормі в питній воді – 3,5 мг/л. Для порівняння необхідно підкреслити, що за європейськими стандартами у стічних водах поліфосфатних сполук не повинно бути більше – 1 мг/л, а для питної води вміст таких сполук повинен бути на рівні – 0,03 мг/л. За інформацією фахівців «Київводоканалу», тільки за останні 15 років кількість фосфорних сполук у водах Дніпра зросла більше, ніж у два рази. На основі проведеного аналізу сучасного техногенного навантаження на навколишнє середовище та наслідки його впливу на здоров’я, тривалість життя людини в Київському національному університеті технологій та дизайну проводяться роботи по дослідженню способів прання. Метою таких досліджень є зменшення використання СМЗ, досягти яку можна завдяки зміні технології прання. Отже, запровадження нових технологій прання, створення СМЗ без фосфатів, А-ПАР та інших небезпечних для людини та довкілля хімічних речовин забезпечить зменшення концентрації небезпечних сполук побутової хімії у стічних водах. Література: 1. Статистичний щорічник України за 2010 р. – К. : ДП «Інформаційноаналітичне агентство», 2010. – 566 с. 2. Абрамзон А. А. Поверхностно-активные вещества. Свойства и применения / А. А. Абрамзон . – Л. : «Химия», 1975. – 248 с.
31