Канцерогенный риск при хронической пероральной экспозиции мышьяка (на примере Северного Дагестана) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 14.02.01, кандидат наук Абдулмуталимова Тамила Омариевна

• Абдулмуталимова Тамила Омариевна
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Абдулмуталимова Тамила Омариевна

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. Обзор литературы.

1.1.Природные гидрогеохимические аномалии. Причины и особенности формирования природных мышьяковистых гидрогеохимических аномалий

1.2.Мышьяк как источник опасности для здоровья населения. Воздействие мышьяка и его соединений на организм человека

1.3.Требования к качеству питьевой воды и нормирование мышьяка в питьевой воде

1.4. Региональные особенности мышьяковистого загрязнения питьевых подземных вод в северной части Республики Дагестан 37 Глава 2. Природные и социально-экономические условия в районах Северного Дагестана

2.1 .Физико-географическая характеристика

2.2.Гидрогеологические условия формирования подземных вод

2.3.Гидрохимические свойства питьевых артезианских вод

2.4.Социально-экономические и санитарно-гигиенические аспекты использования питьевых подземных вод в Северном Дагестане 45 Глава 3. Материалы, объекты и методы исследований

3.1. Объекты и методы исследований

3.2. Методика натурных исследований 49 3.2.1. Методика отбора проб воды из артезианских источников и определения мышьяка в питьевой воде

3.3. Методы биомониторинга мышьяка в организме человека. Методика отбора образцов волос и определения в них мышьяка

3.4. Использование методологии оценки рисков для здоровья населения при пероральном воздействии мышьяка 57 Глава 4. Результаты исследований

4.1.Мышьяк в питьевых водах и оценка канцерогенных рисков для здоровья 61 4.1.1.Оценка содержания мышьяка в питьевой воде и зонирование территории по содержанию мышьяка 61 4.1.2.Медико-демографическая характеристика и особенности питьевого режима экспонированных групп населения 66 4.1.3.Оценка канцерогенных рисков 70 4.1.4. Сравнительная оценка канцерогенных рисков от перорального воздействия мышьяка в субъектах РФ

4.2. Характеристика здоровья экспонированных групп населения

4.2.1. Анализ распространения первичной заболеваемости кожными патологиями среди населения районов исследований

4.2.2. Результаты анализа содержания мышьяка в волосах и дерматологического обследования экспонированных лиц из группы выборки

4.2.3. Определение этнического фактора в этиологии и патогенезе мышьяк-ассоциированных заболеваний у населения Северного Дагестана

4.3. Методы индивидуальной и групповой профилактики

4.3.1. Рекомендации по снижению уровня перорального воздействия мышьяка на население Северного Дагестана

4.3.2.Информационные материалы об опасности потребления воды с повышенным содержанием мышьяка

4.3.3. Методы очистки питьевых вод от мышьяка 94 Глава 6. Обсуждение результатов исследований 96 ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ 98 ВЫВОДЫ 99 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 101 ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время проблема установления связи между химическим составом окружающей среды и состоянием здоровья населения является актуальной для всего мира [39, 71, 74, 86]. Уровень общего здоровья и качество окружающей среды, учитывающее природные и антропогенные факторы, в разных странах в значительной степени определяются биогеохимическими особенностями территории, в условиях которых можно выделить те или иные факторы с наибольшим влиянием на санитарно-эпидемиологическую ситуацию и здоровье населения. Обеспечение населения доброкачественной питьевой водой относится к числу важнейших факторов, характеризующих его санитарно-эпидемиологическое благополучие [16, 72, 73, 76, 77, 202]. Во многих странах источниками питьевого водоснабжения являются подземные воды, которые, как правило, характеризуются благоприятными органолептическими и бактериологическими свойствами и потому являются приоритетным источником.

Подземные воды в Республике Дагестан имеют исключительно большое значение. Несмотря на относительную водообеспеченность республики, где ресурсы речного стока являются основным источником водоснабжения региона, в общем балансе хозяйственно-питьевого водоснабжения свыше 70% приходится на долю подземных вод, потенциальные эксплуатационные ресурсы которых

3

оцениваются более 2 млн.м /сут, а разведанные запасы составляют 0,9 млн.м /сут. Удельное водопотребление подземных вод по республике составляет 108,4 л/сут на человека, но в пределах административных районов оно меняется от 642,7 л/сут чел. в Ногайском районе до 0,3 л/сут чел. в Кумторкалинском районе [47, 48]. В связи с отсутствием других источников питьевой воды, соответствующих требованиям санитарных правил и норм, большая часть населения Северного Дагестана (Тарумовский, Кизлярский, Бабаюртовский, Ногайский, частично Хасавюртовский и Кизилюртовский районы) с начала 30-х годов XX века вынуждена использовать, в том числе для питья и приготовления пищи, воду из подземных артезианских скважин. Используемые на территории Северного Дагестана воды Терско-Кумского артезианского бассейна (ТКАБ), имеют

4

стабильный химический состав и хорошие вкусовые качества, однако, не соответствуют отечественным и общемировым требованиям по содержанию мышьяка, накоплению которого способствуют особенности геологического строения данной территории [2, 18, 48].

В литературе к настоящему времени накоплен достаточно большой материал по воздействию мышьяка на организм человека. Установлено, что при повышенном содержании мышьяка в среде и хроническом поступлении в организм, происходит его кумуляция в тканях и органах, способствуя развитию предпатологических и патологических состояний. Результаты многих зарубежных и отечественных исследований свидетельствуют о развитии заболеваний кожи, сердечно-сосудистой, нервной и пищеварительной систем, дефектов развитий и др., связанных с употреблением питьевых вод, содержащих повышенные концентрации мышьяка [93, 95, 96, 98, 102, 116, 124, 161, 190]. Более того, основываясь на достоверных сведениях, подтверждающих канцерогенный характер воздействия мышьяка на человека, Международное агентство по изучению рака (МАИР) включило мышьяк и его соединения в первую группу канцерогенов [125, 129, 137, 146, 162, 164].

Учитывая, что природные особенности подземных питьевых вод практически не могут быть изменены и на безальтернативной основе в течение многих лет обеспечивают население питьевой водой, оценка хронического перорального воздействия на жителей региона такого канцерогена, как мышьяк, крайне актуальна. И в условиях ограниченного выбора водоисточников требуется проведение разносторонних и длительных исследований. В региональном плане в Северном Дагестане ранее изучались геологические, гидрогеологические условия формирования естественных ресурсов пресных подземных вод, определялись области питания и разгрузки напорных водоносных горизонтов ТКАБ, проводились физико-химические исследования состава артезианских вод. Однако, эпидемиологические исследования с целью оценки и прогноза последствий хронического воздействия мышьяка на здоровье населения, проживающего на

территории гидрогеохимической аномалии и использующего воды артезианских скважин для питьевого водоснабжения, не проводились.

Вышеизложенное послужило основанием для данного исследования, целью которого явилась оценка воздействия питьевых вод с высоким уровнем содержания мышьяка на здоровье населения с использованием методологии оценки риска.

Объектами исследований диссертационной работы были артезианские источники питьевого водоснабжения в населенных пунктах Северного Дагестана и показатели здоровья экспонируемого населения.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Оценка содержания мышьяка в питьевых водах артезианских источников в населенных пунктах Северного Дагестана и ранжирование территории по содержанию мышьяка в питьевых водах.

2. Оценка канцерогенных рисков для экспонируемых групп населения и выявление групп населения, подвергающихся наибольшему канцерогенному риску при пероральном воздействии мышьяка.

3. Сравнительная оценка канцерогенных рисков при поступлении природного мышьяка с питьевой водой в других субъектах РФ.

4. Проведение биомониторинга с целью оценки экспозиции перорального воздействия мышьяка и выявление приоритетных форм заболеваний кожи у экспонируемой группы населения.

Выполнение диссертационных исследований проводилось в 2008-2017 гг. и включало в себя следующие этапы:

1.Сбор, анализ и обобщение мировых литературных данных по использованию вод, содержащих мышьяк для питьевого водоснабжения населения и результатам воздействия на организм человека в условиях гидрогеохимических аномалий.

2. Сбор и анализ материалов ранее проведенных исследований по изучению региональных геохимических особенностей состава подземных вод артезианского

бассейна, используемых для питьевого водоснабжения населения Северного Дагестана.

3.Проведение экспедиционных исследований с целью отбора образцов питьевой воды из артезианских источников в районах Северного Дагестана (Тарумовский, Кизлярский, Бабаюртовский, Ногайский, частично Хасавюртовский и Кизилюртовский районы).

4. Проведение анализа образцов воды в лабораторных условиях с целью определения концентрации мышьяка в питьевых артезианских водах, отобранных в населенных пунктах Северного Дагестана.

5. Сбор информации и статистический анализ медицинских данных по первичным заболеваниям кожи и подкожной клетчатки, а также злокачественным новообразованиям жителей населенных пунктов, использующих артезианскую воду с повышенным содержанием мышьяка для питьевого водоснабжения.

6.Анкетирование населения исследуемых районов с целью выявления региональных особенностей экспозиции.

7.Проведение оценки индивидуальных и популяционных канцерогенных рисков для населения.

8. Анализ оптимальных для данной местности способов очистки от мышьяка потребляемой населением воды.

9.Разработка рекомендаций по проведению превентивных мер по снижению уровня воздействия повышенных концентрации мышьяка на здоровье жителей, проживающих в зоне риска.

Научная новизна:

-установлены количественные характеристики канцерогенного риска при пероральном воздействии мышьяка и обоснована высокая канцерогенная опасность использования артезианских вод в северных районах Республики Дагестан в качестве источников питьевого водоснабжения;

- выявлена зависимость содержания мышьяка в волосах экспонируемого населения от его содержания в потребляемой питьевой воде;

- определены индивидуальные и популяционные канцерогенные риски среди экспонированного населения при пероральном поступлении мышьяка природного происхождения в различных регионах страны.

Практическая значимость и внедрение результатов исследования.

Разработаны методические рекомендации по выявлению, диагностике и профилактике кожных патологий, вызванных хроническим пероральным воздействием мышьяка, для медицинских работников соответствующих административных районов.

Результаты выполненных исследований используются при разработке территориальных программ муниципальных образований Северного Дагестана по обеспечению населения качественной питьевой водой, а также использованы медицинскими организациями для обследования пациентов - жителей Северного Дагестана с целью предотвращения распространения болезней неинфекционной природы, связанных с хроническим воздействием мышьяка.

Материалы диссертационной работы включены в учебный процесс Научно-исследовательского института экологической медицины и рабочие программы кафедры кожных и венерических болезней, общей гигиены и экологии человека Дагестанского государственного медицинского университета, экологического и химического факультетов Дагестанского государственного университета. Результаты проведенных научных исследований внедрены в практическую деятельность ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Дагестан» и используются при проведении оценки риска и ущербов здоровью населения.

Результаты работы также включены в годовые научно-исследовательские отчеты за 2014-2017гг. Института проблем геотермии и Института геологии Дагестанского научного центра Российской академии наук.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Канцерогенный риск при хронической пероральной экспозиции мышьяка (на примере Северного Дагестана)»

Апробация работы.

Апробация диссертации состоялась на апробационном Совете в ФГБУ

«ЦСП» Минздрава России 21.06.2017г. Основные положения и результаты

исследовательской работы докладывались и обсуждались на научных

конференциях и форумах, в том числе на международных конференциях:

8

Международном Междисциплинарном Конгрессе «Природные катаклизмы: Глобальные проблемы современной цивилизации» (Стамбул, 2011г.), XXII Международной Молодежной Научной Конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2015г.), IV Международной конференции «Возобновляемая энергетика: проблемы и перспективы» (Махачкала, 2015г.), Международном Форуме Научного совета Российской Федерации по экологии человека и гигиене окружающей среды на тему: «Современные методологические проблемы изучения, оценки и регламентирования факторов окружающей среды, влияющих на здоровье человека», посвященного 85-летию ФГБУ «НИИ ЭЧ и ГОС им. А.Н. Сысина» Минздрава России (Москва, 2016г.), VII Симпозиуме Международной медико-геологической ассоциации МедГео-2017 (Москва, 2017г.), V Международной конференции «Возобновляемая энергетика: проблемы и перспективы» (Махачкала, 2017г.), 7-ой Международная Конференция «Мышьяк в окружающей среде» (Пекин, 2018г.); на всероссийских конференциях: Всероссийской научно-технической конференции «Современные проблемы геологии, геофизики и геоэкологии Северного Кавказа» (Грозный, 2011г.), V Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов с международным участием «Окружающая среда и здоровье. Здоровая среда - здоровое наследие» (Москва, 2014г.), VI Всероссийской научно-практической конференции с международным участием молодых ученых и специалистов, посвященной 85-летию ФГБУ «НИИ ЭЧ и ГОС им.А.Н.Сысина» Минздрава России, (Москва, 2016г.), VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием молодых ученых и специалистов «Окружающая среда и здоровье. Инновационные подходы в решении медико-биологических проблем здоровья населения». г.Москва, - 2018 и региональных конференциях: III Школе молодых ученых им.Э.Э.Шпильрайна «Актуальные проблемы освоения возобновляемых энергоресурсов» (Махачкала, 2010г.), Научно-практической конференции «Региональная геология и нефтегазоносность Кавказа» (Махачкала, 2012г.), V Школа молодых ученых им.Э.Э.Шпильрайна «Актуальные проблемы освоения возобновляемых энергоресурсов» (Махачкала,

9

2012г.), Республиканской научно-практической конференции «80 лет со дня рождения профессора Д.Г. Хачирова» (Махачкала, 2015г.), а также на Пленуме Научного совета РФ по экологии человека и гигиене окружающей среды «Комплексное воздействие факторов окружающей среды и образа жизни на здоровье населения: диагностика, коррекция, профилактика» (Москва, 2014г.).

По материалам диссертации опубликовано 30 научных работ, из них 8 - в рецензируемых научных журналах, включенных в перечень, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации:

1. Абдулмуталимова Т.О. Геохимические особенности Северо-Дагестанского артезианского бассейна // Материалы научно-практической конференции к 40-летию Дагестанского землетрясения 14 мая 1970г., Сб.науч.тр. ИГ ДНЦ РАН., № 56. Махачкала, 2010. - С.227-229.

2. Шабанова З.Э., Каймаразов А.Г., Абдулмуталимова Т.О. Методические аспекты определения мышьяка в подземных водах методом атомно-абсорбционной спектроскопии // Материалы III Школы молодых ученых им.Э.Э.Шпильрайна «Актуальные проблемы освоения возобновляемых энергоресурсов».г.Махачкала, - 2010 г. С. 76-79.

3. Абдулмуталимова Т.О. Социально-медицинские аспекты содержания мышьяка в подземных водах Северного Дагестана // Материалы III Школы молодых ученых им.Э.Э.Шпильрайна«Актуальные проблемы освоения возобновляемых энергоресурсов». г.Махачкала, -2010. С. 270-272.

4. Abdulmutalimova Т.О., Revich В.A. The geoecological problems of natural arsenic poisoning of drinking water in Daghestan republic // World Forum "Natural cataclysms & global problems of the modern civilazation". - Istanbul, Turkey, 2011.

5. Абдулмуталимова Т.О., Газалиев И.М. Геоэкологические проблемы подземных вод Северного Кавказа // Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Современные проблемы геологии, геофизики и геоэкологии Северного Кавказа».г.Грозный,- 2011 г. С.331-335.

6. Абдулмуталимова Т.О. Мышьяковистое загрязнение подземных вод

Северного Дагестана как источник экологической опасности в регионе //

ю

Материалы XIX Международной Молодежной Научной Конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов».г.Москва, 9-13 апреля, 2012г.

7. Абдулмуталимова Т.О., Газалиев И.М. Качественная оценка вод артезианских скважин Северного Дагестана // Труды Института геологии ДНЦ РАН «Региональная геология и нефтегазоносность Кавказа». - 2012. - №58. С. 149-151.

8. Абдулмуталимова Т.О., Абдуллаев М.Ш., Рамазанов О.М. Оценка качества артезианской воды, используемой для питьевого водоснабжения в населенных пунктах западной части Северо-дагестанского артезианского бассейна на примере Хасавюртовского района // Материалы V Школы молодых ученых им.Э.Э.Шпильрайна «Актуальные проблемы освоения возобновляемых энергоресурсов».г.Махачкала, - 2012. С. 357-361.

9. Абдулмуталимова Т.О., Ревич Б.А. Сравнительный анализ содержания мышьяка в подземных водах Северного Дагестана // Юг России: экология, развитие. - 2012. - №2. - С.81-86.

10. Курбанова Л.М., Самедов Ш.Г., Газалиев И.М., Абдулмуталимова Т.О. Мышьяк в подземных водах Северо-Дагестанского артезианского бассейна // Геохимия. - 2013. - № 3. - С.262-264.

11. Абдулмуталимова Т.О., Ревич Б.А. Проблемы загрязнения и охраны питьевых вод в Республике Дагестан // Материалы V Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов с международным участием «Окружающая среда и здоровье. Здоровая среда - здоровое наследие».г.Москва, 2014г.- С.6-8

12. Абдулмуталимова Т.О., Ревич Б.А. Особенности химического состава и гигиеническая роль питьевых вод в условиях природных аномалий (на примере Республики Дагестана) // Материалы пленума Научного совета Российской Федерации по экологии человека и гигиене окружающей среды «Комплексное воздействие факторов окружающей среды и образа жизни на здоровье населения:

диагностика, коррекция, профилактика».г.Москва, 2014г. - С. 14 - 17.

11

13. Абдулмуталимова Т.О. Экологические проблемы питьевых вод в Республике Дагестан // Материалы XXII Международной Молодежной Научной Конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов». г.Москва, 13 - 17 апреля, 2015г.

14. Абдулмуталимова Т.О. Геохимическое загрязнение и канцерогенный риск здоровью экспонируемого населения в Республике Дагестан //Материалы Республиканской научно-практической конференции "80 лет со дня рождения профессора Д.Г. Хачирова". г.Махачкала, 2015г.

15.Абдулмуталимова Т.О., Рамазанов О.М. Мышьяковистое загрязнение артезианских питьевых вод и оценка экологического риска для здоровья населения // Материалы IV Международной конференции «Возобновляемая энергетика: проблемы и перспективы».г.Махачкала,- 2015.

16. Абдулмуталимова Т.О., Рамазанов О.М., Курбанова Л.М., Гусейнова А.Ш., Мамаев Б.О. Оценка влияния природных гидрогеохимических провинций на качество питьевых вод и здоровье населения (на примере Республики Дагестан) // Труды Института геологии ДНЦ РАН. - 2016. - № 66. - С.231-235

17.АбдулмуталимоваТ.О., Рамазанов О.М., Гусейнова А.Ш. Низкопотенциальные геотермальные воды как источник питьевого водоснабжения населения аридных районов Северного Дагестана // Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы математики, информатики в современной науке: теория и практика актуальных исследований», посвященной 80-летию Магомедова М-К.М. г.Махачкала, 2016г.- С. 76-84

18. Абдулмуталимова Т.О. Оценка канцерогенного риска для здоровья

населения Республики Дагестан в условиях гидрогеохимической мышьяковистой

провинции // Материалы VI Всероссийской научно-практической конференции с

международным участием молодых ученых и специалистов «Окружающая среда

и здоровье. Гигиена и экология урбанизированных территорий», посвященной 85-

летию ФГБУ «НИИ ЭЧ и ГОС им. А.Н. Сысина» Минздрава России, г. Москва,

13-14 сентября 2016 г. - М., 2016. - С.57 - 63

12

19. Абдулмуталимова Т.О., Курбанова JIM., Гусейнова А.Ш. Актуальные проблемы эффективного водопользования в аридной зоне Республики Дагестан // Материалы Международной научно-практической конференции «Природные и антропогенные изменения аридных экосистем и борьба с опустыниванием». -2016г. -С.329-332

20. Абдулмуталимова Т.О. Канцерогенная опасность потребления артезианской воды в Северном Дагестане // Материалы Международного форума Научного совета Российской Федерации по экологии человека и гигиене окружающей среды, посвященного 85-летию ФГБУ «НИИ ЭЧ и ГОС им. А.Н. Сысина» Минздрава России «Современные методологические проблемы изучения, оценки и регламентирования факторов окружающей среды, влияющих на здоровье человека», г. Москва, 15-16 декабря 2016 г. - М., 2016. -Том 1. - С.3-7

21. Абдулмуталимова Т.О., Курбанова JI.M., Гусейнова А.Ш., Курбанисмаилова A.C. Особенности питьевого водоснабжения в аридной зоне Республики Дагестан // Аридные экосистемы. Т.23, № 1(70) - 2017г. -С.93-97

22. Абдулмуталимова Т.О., Ревич Б.А. Оценка канцерогенного риска здоровью населения, обусловленного высоким содержанием мышьяка в питьевой артезианской воде Северного Дагестана // Гигиена и санитария. -2017 г. Том 96, № 8 - С. 743-746

23. Abdulmutalimova Т.О., Revich В.A. Arsenic in groundwater of Daghestan Republic // Conference Materials. 7th International Conference on Medical Geology "MedGeo'17", Moscow, August 28 - September 01, 2017. - P.48-49

24. Абдулмуталимова Т.О., Рамазанов O.M. Использование низкопотенциальных вод для питьевого водоснабжения в населенных пунктах Северного Дагестана // Материалы V Международной конференции «Возобновляемая энергетика: проблемы и перспективы», г.Махачкала, 2017г.

25. Абдулмуталимова Т.О., Ревич Б.А., Газалиев И.М. Мышьяк в питьевых артезианских водах Северного Дагестана и риски здоровью населения // Разведка и охрана недр. - 2018г. Вып.1, С.37-41

13

26. Abdulmutalimova Т.О., Ramazanov O.M. Arsenic contamination of groundwater and drinking water in the Republic of Daghestan, Russia // Conference Materials. The 7th International Congress and Exhibition on arsenic in the environment, environmental arsenic in a changing world (As 2018), Beijing, China, July 1 - 5, 2018.

27. Абдулмуталимова Т.О. Оценка канцерогенного риска здоровью населения России в условиях хронического перорального воздействия мышьяка // Материалы VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием молодых ученых и специалистов «Окружающая среда и здоровье. Инновационные подходы в решении медико-биологических проблем здоровья населения». г.Москва, - 2018.

28. Абдулмуталимова Т.О., Рамазанов О.М. Содержание мышьяка в волосах жителей Северного Дагестана в условиях гидрогеохимической аномалии // Микроэлементы в медицине. - 2018г. Том 19, № 3 - С. 24 - 30

29. Абдулмуталимова Т.О., Мамашева Г.Д. Качество питьевой воды как фактор риска возникновения кожных патологий у жителей Северного Дагестана //Медицинский вестник Юга России. - 2018г. Том 9, № 3 - С.58-64

30. Абдулмуталимова Т.О., Садчикова Г.В. Проблема гигиенического нормирования мышьяка в питьевой воде в условиях гармонизации с международными требованиями // Токсикологический вестник. - 2018г. Вып.5.

Глава 1. Обзор литературы 1.1. Природные гидрогеохимические аномалии. Причины и особенности формирования природных мышьяковистых гидрогеохимических аномалий

Возникновение природных гидрогеохимических аномалий связано с концентрацией в поверхностных или подземных водах токсичных веществ, химических элементов и соединений природного или техногенного происхождения. Отличительная характеристика гидрогеохимической аномалии -это повышенное или пониженное (по сравнению с фоновым) содержание специфических элементов, минералов, других компонентов. Содержание химических элементов на определенных территориях контролируется сочетанием различных климатических и ландшафтных факторов, которые, в свою очередь зависят от геологических, минерал ого-геохимических, и гидрогеологических особенностей пород, слагающих структуру, а также эндо- и экзогенных процессов, наблюдаемых в данном месте.

Анализ многих зарубежных литературных источников выявил большое количество гидрогеохимических провинций со значительными уровнями загрязнения подземных вод мышьяком. Мнения специалистов о генезисе мышьяка неоднозначны. Повышенные концентрации мышьяка естественного происхождения в подземных водах часто являются результатом геологического строения водовмещающих пород и обнаруживаются в породообразующих минералах, таких как реальгар, аурипигмент, мышьяковистый колчедан и др. В результате вымывания из пород, содержащих мышьяк, вода подземных источников насыщается соединениями мышьяка, таким образом, формируя достаточно обширные территории мышьяковистых гидрогеохимических аномалий. Так, например, причиной одной из крупнейшей в мире природной гидрогеохимической аномалии по мышьяку на территории Бангладеш принято считать выщелачивание мышьяка из обогащенных этим элементом осадочных пород и поступление его в подземные воды. В результате чего 75 млн. человек находятся под угрозой отравления мышьяком, а 24 млн. жителей уже страдают его последствиями [52]. В ряде районов США в качестве причины поступления

15

мышьяка в подземные воды, используемые населением для питья, рассматривается комплекс причин: особенности геохимических условий, наличие ионов мышьяка, образующих растворимые комплексы с металлами в составе горных пород и антропогенные факторы [17, 149, 152, 178, 199].

Ряд исследователей предполагают, что вследствие значительной подвижности солей элемента при высоких температурах, мышьяк мигрирует в составе ювенильных вод к поверхности земли из магматических очагов. Антропогенные воздействия, приводящие к понижению уровня грунтовых вод и проникновению кислорода воздуха в водоносные горизонты, также могут приводить к последующему окислению подстилающих пород и поступлению мышьяка в подземные воды [70, 207].

Содержание мышьяка может приближаться или превышать предельно допустимые концентрации в нескольких геохимических типах подземных вод. Это высококарбонатные воды, имеющие значение рН до 8,5 и низкие положительные значения ЕЙ 100-200 мВ; кислые подземные воды с рН < 7, формирующиеся в гидрогеологических структурах металлогенических провинций с рудными (Аб, БЬ, Н^, Ъх\, РЬ) месторождениями; загрязненные воды различных геохимических типов, образующиеся в техногенных геохимических провинциях с различными промышленными стоками, а также в районах свалок, содержащих органические вещества [70, 207]. Высокие концентрации Аб найдены в подземных водах при разнообразных условиях - окислительно-восстановительные свойства водоносных горизонтов, районы влияния геотермальных источников, деятельность горной и другой промышленности. Интенсивное испарение также может существенно увеличить концентрации Аб.

В подземных водах большинства стран фоновые концентрации мышьяка

меньше 0,01 мг/л. Однако, в разных районах мира в природных условиях

естественная концентрация мышьяка в воде, используемой для хозяйственно-

питьевого назначения, варьирует в широком диапазоне концентраций от 0,005 до

21,8 мг/л [149, 207] (таблица 1). В районах с загрязнённой мышьяком водой

проживает более 1,5 млрд. человек, это такие страны, как: Аргентина, Непал,

16

Камбоджа, Гана, север Чили, Бангладеш, Китай, Мексика, Румыния, Тайвань, Венгрия, западная часть Индии, Вьетнам, а также северо-западная часть США [192, 207] (рисунок 1).

Ф Г #■

> " \

Рисунок 1. Карта распространения гидрогеохимических аномалий по мышьяку на

Земле (ВОЗ).

Таблица 1.

Данные о содержание мышьяка в воде и численности популяции в разных

странах мира

Страна Численность экспонируемой популяции (миллион) Содержание мышьяка в питьевой воде (мкг/л) Источники (ссылки)

Аргентина 2.0 < 1-7.550 Bates et al. 2004; Moore et al. 2004; Steinmaus et al. 2010

Бангладеш 35-77 < 10->2.500 Kinniburgh and Smedley 2001

Чили 0.4 600 - 800 Ferreccio et al. 2000; Smith et al. 1998, 2000a

Китай 0.5-2.0 < 50 - 4.400 Yu et al. 2007

Гана <0.1 <2-175 Asante et al. 2007; Smedley 1996

Индия > 1.0 < 10 - > 800 Acharyya et al. 1999

Мексика 0.4 5-43 Calderón et al. 2001; Camacho et al. 2011; Meza et al. 2004-05

Тайвань Неизвестно < 1 ->3.000 Chen et al. 2010a, 2010b

США >3.0 < 1 ->3.100 Anning et al. 2012; Ayotte et al. 2003; Burgess et al. 2007; Nielsen et al. 2010; NRDC 2000; Peters 2008; Sanders et al. 2012; Thundiyil et al. 2007; Xue et al. 2010

Вьетнам >3.0 <0.1 - 810 Winkel et al. 2011

В европейских странах наибольшая численность экспонированного населения отмечена на сегодняшний день в Венгрии, где 1,2 млн человек потребляет питьевую воду с содержанием мышьяка 0,01 - 0,03 мг/л.

На территории России к регионам с повышенным содержанием природного мышьяка в питьевых подземных водах относятся территории Забайкальского, Приморский края, Татарстан, Коми, Ростовской, Московской и Пензенской областей, а также Республики Дагестан [36]. Существующие фрагментарные данные о наличии в артезианских питьевых водах мышьяка в концентрациях, превышающих допустимые нормативы, а также отсутствие детальных эпидемиологических исследований не позволяют дать объективной гигиенической оценки содержания мышьяка в подземных питьевых водах нашей страны и дифференцировать территорию по интенсивности мышьяковистого загрязнения.

Природные геохимические провинции могут как положительно, так и

отрицательно воздействовать на здоровье человека, влияя на баланс макро- и микроэлементов в организме [87]. Выявление гидрогеохимических провинций позволяет проводить в дальнейшем более полные и детальные эпидемиологические исследования с целью мониторинга, оценки качества окружающей среды и проведения превентивных методов среди населения для улучшения санитарно-эпидемиологической обстановки.

Масштабные исследования, проведенные в Западной Бенгалии, Бангладеш, Индии показали, что эндемический характер заболеваний населения в указанных регионах обусловлен высоким содержанием мышьяка в геологических формациях - сланцах, углях, из которых он выщелачивается кислородсодержащими подземными водами при обустройстве пунктов водоснабжения [102, 135, 142]. Диапазон содержания мышьяка составляет от 0,05 до 3,4 мг/л. В организм человека мышьяк проникает пероральным путем в виде трех окиси мышьяка AS2O3 вызывая изменения в генетической структуре клеток. Территория р.Ганг -

л

Мегна - Брахмапутра, с протяженностью в 500 тыс.км , охватывающей весь Бангладеш и большую часть Индии, характеризуется повсеместным распространением мышьяка в подземных водах [135]. Население, численностью более 500 млн. человек подвергается риску хронической интоксикации мышьяком. У жителей было обнаружено увеличение печени, селезенки наряду с гиперпигментацией кожи, характерной при отравлении мышьяком [147].

Исследования, проведенные в Бангладеш, доказали повышенную частоту выкидышей, мертворождений и преждевременных родов среди женщин, употреблявших питьевую воду с содержанием мышьяка >0,1 мг/л, нежели у тех жительниц, кто использовал для питья воду с концентрацией <0,02 мг/л [106]. В недавних исследованиях, проведенных в эндемичном по мышьяку (до 260 мкг/л) району Индии - Надиа (Nadia), было задействовано 208 человек, разделивших на 2 группы (когорта 1 включала в себя жителей с заболеваниями кожи и когорта 2 -без кожных проявлений). В процессе эксперимента все исследуемые, имевшие в своих домах источник питьевой воды с высоким содержанием мышьяка, на протяжении 3 лет использовали фильтры очистки воды от мышьяка. В конце

19

каждого года у исследуемых из когорты 1 наблюдалось улучшение состояния кожных поражений. А хронические заболевания стали протекать в более легкой форме [133].

Постоянные крупномасштабные исследования определения мышьяка в подземных водах с практическими данными по десяткам тысяч точек проводятся в США, где 2,5 млн.американцев пьют воду с содержанием мышьяка более 0,025 мг/л и 350 тысяч жителей потребляют воду, в которой мышьяка более 0,05 мг/л. Результаты свидетельствовали о том, что длительное употребление воды с содержанием мышьяка выше допустимых нормативов увеличивает риск развития меланомы и рака кожи [181], а также выявляют высокую вероятность преждевременных родов или рождения детей с маленьким весом у женщин, подвергавшихся хронической экспозиции мышьяка в США (штат New Hampshire) [152].

Исследования, проведенные на территориях эндемичных по мышьяку - в районах Кордоба, Чако и Сантьяго дель Эстеро (Аргентина) свидетельствуют, что высокие концентрации мышьяка в питьевой воде повышают риск возникновения рака легких и почек [160]. Более 90% населения подвергается экспозиции мышьяка с концентрациями в питьевой воде до 2 мг/л [161].

Одним из известных примеров эндемичного района является также Антафагаста (Чили), загрязненного природным мышьяком, в концентрациях до 0,8 мг/л. В ходе исследования была выявлена связь между отмеченными концентрациями и проявлением ряда заболеваний, вызванных хронической пероральной интоксикацией мышьяком.

В засушливых регионах о.Тайвань среди популяции, численностью более 130 тыс. человек, было зарегистрировано широкое распространение рака кожи вследствие потребления воды с высокими концентрациями мышьяка из колодцев на протяжении 50 лет [111, 96]. Именно у жителей этого острова проявилась болезнь «черных ног», или «черных стоп», связанная с употреблением воды, содержащей мышьяк на уровне 0,4- 0,6 мг/л [198, 179].

Более 3 млн. человек в Китае также потребляют воду с высокими

20

концентрациями мышьяка. Достоверно подтверждены 8 провинций, являющихся эндемичными по арсенокератозам. Начиная с 1990 г. ежегодно среди населения регистрируются новые случаи этого мышьяк-ассоциированного заболевания [214]. Изучение условий и образа жизни населения выявили также ингаляционный путь поступления токсичного мышьяка. Это связано с тем, что многие китайские провинции богаты углем, содержащим мышьяк, и население использует этот уголь при приготовлении пищи и для отапливания жилищ [214, 221, 231]. Обратимые нарушения сердечно-сосудистой системы также характерны для лиц, подвергающихся воздействию мышьяка и проявляются в виде изменений периферических сосудов, наблюдаемых на электрокардиограммах. Исследования заболеваемости населения китайской провинции Тайвань болезнью «черных ног», вызванной нарушениями периферического кровообращения (что вызывало впоследствии гангрену), позволили выявить зависимость «доза - эффект»: поступление в организм 20,0 г мышьяка в течение многих лет соответствовало показателю распространенности болезни «черных ног» на уровне 3%. Тяжесть заболевания зависела от продолжительности потребления загрязненной питьевой воды [51,218].

Таким образом, на примере вышеизложенного можно сделать вывод, что распространенные в мире крупные гидрогеохимические провинции, в водах которых содержится мышьяк в повышенных концентрациях, характеризуются наличием местных эндемических мышьяк-ассоциированных заболеваний человека.

1.2. Мышьяк как источник опасности для здоровья населения.

Воздействие мышьяка и его соединений на организм человека

Мышьяк - один из наиболее токсичных микроэлементов, переносится в

окружающей среде главным образом водой и встречается в двух формах:

неорганической и органической. Неорганические формы, представленные в виде

арсенитов и арсенатов, обычно присутствуют в больших количествах, чем

органические - метиларсоновая и диметиларсиновая кислоты [178]. Токсическое

21

действие мышьяка основано на связывании им сульфгидрильных групп тканевых белков и ферментов, что приводит к их ингибированию и снижению активности многих ферментов [114]. Основной путь метаболизма мышьяка - метилирование. Соединения мышьяка вызывают амплификацию генов, захват клеток в митозе, замедляют восстановление ДНК и вызывают экспрессию с-Аэб гена и оксидативный стресс гемма белка оксигеназы в клетках млекопитающих. Они же могут быть вовлечены в качестве промоутеров и комутагенов в различных токсичных веществах [191]. Токсичность соединений мышьяка зависит от скорости их выделения из организма и накопления в органах и тканях. Наиболее токсичны соединения, задерживающиеся в организме дольше других. Согласно Авцыну [51], мышьяк относится к группе условно эссенциальных микроэлементов, а токсичность его соединений выглядит следующим образом: АбНз >А83+>А85+Ж-А8-Х>А8°. Неорганический мышьяк более токсичен, чем органический. Трехвалентный мышьяк более опасен, чем пятивалентная его форма. Неорганические соединения мышьяка в трех- и в пятивалентной форме легко всасываются в кровь из желудочно-кишечного тракта, так же как и мышьяк в органической форме, а затем обнаруживаются в печени, мышечной ткани, почках, селезенке, головном мозгу, кожных покровах и других тканях органов. Около 80% мышьяка всасывается в желудочно-кишечном тракте, 10 % поступает через легкие и около 1% - через кожу. Депонируется мышьяк преимущественно в ретикуло-эндотелиальной системе [83, 218]. Мышьяк также переносится и через плацентарный барьер. Выводится из организма главным образом с мочой.

Мышьяк входит в перечень ВОЗ из десяти химических элементов,

представляющих значительные проблемы для общественного

здравоохранения. Интерес к мышьяку в питьевой воде возрос в результате

признания масштабов воздействия мышьяка через питьевую воду на здоровье

населения в Бангладеш и других районах. Симптомы и признаки, вызываемые

длительным воздействием повышенных концентраций мышьяка, варьируют

между отдельными людьми, группами населения и географическими областями.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Абдулмуталимова Тамила Омариевна, 2018 год

ж - - - -

др. новообраз.кожи м 44 - 1 43

ж 50 - - 50

меланома кожи м 6 - - 6

Хасавюртовский район ж 10 - - 10

др. новообраз.кожи м 119 2 - 117

ж 135 - - 135

меланома кожи м 1 - - 1

пос. Кочу бей ж 1 - - 1

др. новообраз.кожи м 7 - - 7

ж 13 - - 13

меланома кожи м 11 - 1 10

г. Кизляр ж 8 - - 8

др. новообраз.кожи м 78 - 1 79

ж 119 - - 119

меланома кожи м - - - -

г.Ю.-Сухокумск ж 1 - - 1

др. новообраз.кожи м 11 - - 11

ж 4 - - 4

меланома кожи м 30 1 29

ж 34 - 34

Всего др. новообраз.кожи м 375 3 372

ж 490 1 489

ИТОГО 929

Опросный лист для оценки региональных факторов еодопотребления.

Уважаемый респондент! Мы просим Вас ответить на небольшой вопросник. Это не займет много времени, но Ваши ответы очень важны для проведения оценки вредного воздействия мышьяка на здоровье населения. Выборка, в которую Вы попали, формировалась методом случайного отбора. Опрос носит конфиденциальный характер: это значит, что Ваши ответы будут использоваться только в обобщенном виде.

Предварительно ознакомившись с вопросом, Вам предстоит выбрать именно тот ответ, который соответствует Вашему ощущению или мнению.

1. Отметьте, пожалуйста, Ваш пол (обведите кружком цифру-код, соответствующую полу).

Мужской..............................................Женский..........

2. Скажите, пожалуйста, в каком году Вы родились? В_году

3. Укажите, пожалуйста, населенный пункт, в котором Вы родились?

4. Сколько лет Вы проживаете в данном населенном пункте?

(Запишите количество лет). _лет

5.Укажите, пожалуйста, тип водоснабжения в месте Вашего проживания:

Централизованное........................Децентрализованное.............

(вода подается в жилые дома, учреждения) (потребитель сам берет воду из водоисточника)

6.Укажите, пожалуйста, цели использования воды:

хозяйственно-питьевые нужды......................................

орошение.................................................................

водопой скота...........................................................

7.Используете ли Вы какие-либо методы очистки воды, применяемой для хозяйственно-питьевых нужд (фильтры)?

Да......................................Нет...........................

8. Стоят ли у Вас счётчики учёта количества потребляемой воды?

Да......................................Нет............................

9. Устраивает ли Вас качество потребляемой воды?

Да......................................Нет...........................

10. Если нет, то почему? (органолептические свойства - цвет, вкус, запах, примеси)

11. Укажите, пожалуйста, какое количество воды (в литрах) Вы потребляете в среднем в сутки для питья (чай, вода)!

_литров

12. Укажите, пожалуйста, какое у Вас образование?

Высшее или незаконченное высшее...................

Среднее или среднее специальное......................

Начальное..............................................................

13. Укажите Вашу профессию?

14. Имеете Вы или нет на работе профессиональный контакт с веществами, содержащими мышьяк? (В случае положительного ответа, укажите, пожалуйста, название вещества и продолжительность контакта с ним)

Да..............................................................................Нет.........................

15. Как Вы оцениваете состояние своего здоровья в настоящее время?

Хорошее.....................................................................

Среднее......................................................................

Слабое........................................................................

16. Как Вам кажется, за последние 5 лет Ваше здоровье улучшилось, не изменилось, ухудшилось? (один ответ).

Улучшилось.................................................................................

Не изменилось..............................................................................

Ухудшилось (С чем, по Вашему мнению, это может быть связано).........

17. Используете ли Вы мышьяксодержащие ядохимикаты и пестициды в хозяйстве? Если да, то сколько лет? _лет

Я удостоверяю, что объективно ответил(а) на все вопросы по данному вопроснику_2015 г.

Опросный лист для проведения биомониторинга.

Уважаемый(ая) житель с.

! Просим Вас ответить на

небольшой вопросник. Это не займет много времени, но Ваши ответы очень важны для проведения научного исследования, связанного с оценкой перорального воздействия мышьяка на здоровье населения. Опрос носит конфиденциальный характер: это значит, что Ваши ответы будут использоваться только в обобщенном виде. Выборка, в которую Вы попали, формировалась методом случайного отбора.

Предварительно ознакомившись с вопросом, Вам предстоит выбрать именно тот ответ, который соответствует Вашему ощущению или мнению.

1. Отметьте, пожалуйста, Ваш пол.

Мужской........................................Женский..........

2. Скажите, пожалуйста, в каком году Вы родились?

В_году

3. Укажите, пожалуйста, населенный пункт, в котором Вы родились?

4. Сколько лет Вы проживаете в с.Кардоновка 1 (Запишите количество лет).

5. Укажите, пожалуйста, Вашу национальность.

6. Наблюдаете ли Вы у себя на коже пигментацию (пятна темного или белого цвета)?

лет

Да

Нет

7. Если «ДА», то на какой части тела и как давно?

8. Наблюдаете ли Вы у себя признаки, связанные с облысением?

Да

Нет

9. Есть ли у Вас какие-нибудь кожные заболевания? Если «ДА», то какие?

10. Чувствуете ли Вы, что кожа на ладонях или ступнях ног стала толще или грубее?

Да_ Нет_

11. Есть ли у Вас на ногтях какие-либо деформации неясной этиологии (поперечные полоски, борозды)?

Да_ Нет_

12. Ваша профессия или род деятельности?

(сельское хозяйство, производство, не работаю, другое^

К каждой анкете прилагается конверт, номер которого соответствует номеру данной анкеты. Просим вложить в конверт прядь волос, состриженную представителем медицинского персонала для дальнейшего проведения анализа.

Благодарим за участие!

Памятка для дерматолога.

Проблемы загрязнения мышьяком питьевой воды характерны для многих стран. В России самое высокое содержание мышьяка в питьевой воде зафиксировано в северной части Республики Дагестан. Население ряда районов использует для питьевого водоснабжения воду из артезианских источников, которая вследствие геологических особенностей территории, загрязнена токсичным мышьяком и его соединениями.

Длительное потребление питьевой воды, содержащей высокие концентрации мышьяка, представляет определенную опасность для здоровья населения. Хроническое воздействие повышенных концентраций мышьяка является фактором риска заболеваний кожи, в частности, таких как меланоз и кератоз. Признаки интоксикации мышьяком обычно проявляются после 5-20 лет.

В настоящее время на территории Северного Дагестана отсутствуют другие источники водоснабжения и эффективные технологии очистки воды от мышьяка, поэтому следует обратить внимание на донозологическую диагностику мышьяк-ассоциированных заболеваний. В первую очередь, к ним относятся болезни кожи, которые являются первичной реакцией организма на хроническую мышьяковистую интоксикацию.

Состояние кожных покровов при хронической интоксикации мышьяком:

-гиперпигментация, часто в сочетании с гипопигментацией (меланодермия, гипермеланоз Аддисонова типа, рассеянный макулярный гипомеланоз);

-кератодермия (часто точечный кератоз на ладонных и подошвенных поверхностях);

- псориаз (в том числе фоточувствительный);

- экзема;

- дерматит.

Дополнительные признаки:

Диагностическое значение имеет появление на ногтях линии Aldrich -

Mees - белые поверхностные горизонтальные линии, которая

проходят от одного края ногтя до другого.

В северной части Дагестана наиболее высоко содержание мышьяка в воде из артезианских источников в Ногайском, Бабаюртовском, Кизлярском, Тарумовском и Кизилюртовском районах, городах Кизляр, Южно-Сухокумск, пос.Кочубей. В некоторых населенных пунктах этих районов обнаружены повышенные концентрации мышьяка в волосах жителей.

Для выявления кожных патологий, вызванных длительным пероральным воздействием мышьяка, рекомендуется следовать нижеприведённой схеме обнаружения арсенодерматитов, разработанной на основе алгоритма, предложенного экспертами ВОЗ.

Алгоритм выявления арсенодерматитов.

Арсенодерматит (меланоз / кератоз)

т

Подозрение (случай с характерными на первый взгляд кожными поражениями - пигментация или кератоз, но не подтверждённый детальным медицинским обследованием)

Меланоз или кератоз

I

Подозрение

Не арсеноз

Присутствуют ли другие кожные патологии со схожими с

арсенодерматитами симптомами

Вероятность

Меланоз и кератоз

I

Вероятность {-подозрение, которое было подтверждено клиническим обследованием и отнесено к:

а) меланозу и двухстороннему ладонно-подошвенному кератозу

б) одностороннему меланозу или кератозу

I

Присутствуют ли другие кожные патологии со схожими с арсенодерматитами симптомами.

I

Вероятность

Необходимо проведение тест -анализа на содержание мышьяка в питьевой воде и/или биомаркерах

Клинически

подтвержденный

случай

£

Отриц-ый

Полож-ый

Необходимо проведение тест-

анализа на содержание мышьяка в воде и/или биомаркерах

Вероятность

Лабораторно подтвержден

Клинически и лабораторно подтвержден

I

-Да

Нет

Дерматологам при подозрении на арсенодерматит рекомендуется произвести отбор образцов волос для определения уровня содержания

мышьяка.

Отбор волос (примерно 1 прядь) производится на затылочной части головы от корня роста волос, затем волосы помещаются в бумажный конверт и транспортируются в аналитическую лабораторию. Терапевтам и дерматологам при обследовании пациентов из северных районов Дагестана, настоятельно рекомендуется учитывать воздействие мышьяка как возможного фактора, вызывающего патологические и предпатологические изменения в организме, в частности заболевания кожи.

За дополнительной информацией просьба обращаться по следующим контактным данным: Абдулмуталимова Тамила Омариевна, тел.+ 79034244344, e-mail: [e-mail]

Образец информационного письма главам муниципальных образований

Северного Дагестана.

Уважаемый_!

Результаты научного исследования по оценке воздействия мышьяка, содержащегося в питьевой воде, на здоровье населения северной части Республики Дагестан выявили содержание высоких концентрации мышьяка в питьевых водах во всех административных районах Северного Дагестана. Концентрации мышьяка колеблются в пределах 0,01- 0,5 мг/л, что превышает допустимый уровень содержания мышьяка до 50 раз.

Обращаем Ваше внимание на тот факт, что потребление питьевой воды с высоким содержанием мышьяка способствует развитию предпатологических и патологических изменений в организме человека. Среди населения, использующего в питьевых целях воду с повышенным содержанием мышьяка, возможна повышенная заболеваемость кожи.

В целях профилактики заболеваний, связанных с повышенным содержанием мышьяка в питьевой воде, просим Вас содействовать повышению квалификации медицинских работников по ранней диагностике клинических проявлений заболеваний, вызванных хронической интоксикацией мышьяком, проведение профилактических медосмотров населения (в первую очередь групп повышенного риска), усилить контроль за систематическими измерениями мышьяка в питьевых водах, информировать население о состоянии питьевой воды и возможных рисках для здоровья.

За дополнительной и более подробной информацией можете обратиться по следующим контактам: тел: [phone], e-mail: [e-mail].

Аттестат аккредитации лаборатории ФГБУН Институт геологии ДНЦ РАН, в которой проводились химические анализы.

№ 004107

АТТЕСТАТ АККРЕДИТАЦИИ ИСПЫТАТЕЛЬНОИ ЛАБОРАТОРИИ (ЦЕНТРА)

\о РОСС RU.000I.21AB85

НАСТОЯЩИЙ АТТЕСТАТ ВЫДАН УЧРЕЖДЕНИЮ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ИНСТИТУТ Ч'.0.101 1111

наименование и ОГРН (ОГРНИГТ) заявителя

ДАГЕСТАНСКОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА РАН, ОГРН 1020502523447

367030, Республика Дагестан, г. Махачкала, ул. М. Ярагского, д.75

ЛАБОРАТОРИЯ ФИШКО-ХИЛШЧГ.С КИХИССЛЕДОВАНИИ

И УДОСТОВЕРЯЕТ, ЧТО

наименование испытательной лаборатории íiictnpa)

367030, Респу^каДагеста!!, г. Махачкала, ул. М. Ярагского. д.75

адрес непитательной лаборатории (центра)

СООГВЕТСТВУ! i П'1.Н)ВАШ1ЯМ ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025-2006 |ИСО/МЭК 17025:2005)

АККРЕДИТОВАН(А) НА ТЕХНИЧЕСКУЮ КОМПЕТЕНТНОСТЬ И НЕЗАВИСИМОСТЬ __

техническую компетентность I техническую компетентность и независимость ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ ПО ИСПЫТАНИЯМ В СООТВЕТСТВИИ С ОБЛАСТЬЮ АККРЕДИТАЦИИ.

ОБЛАСТЬ АККРЕДИТАЦИИ ОПРЕДЕЛЕНА В ПРИЛОЖЕНИИ К НАСТОЯЩЕМУ АТТЕСТАТУ И ЯВЛЯЕТСЯ ЕГО НЕОТЪЕМЛЕМОЙ ЧАСТЬЮ, ДЕЙСТВИЯ АТТЕСТАТА АККРЕДИТАЦИИ с 28.10.2011 г. (¡^л»- 28.10.2016 г.

Зоводитель (заместитель Руководителя) :isia по аккредитации

Е.Р. Петросян

инициалы, фамилия

Таблица VIII. 1. Содержание природного мышьяка в питьевых водах в субъектах

РФ.

Регион Концентрация As, мг/л Численность экспонированного населения

сред. min max

Пензенская обл. 0,00664 0,00050 0,05000 484 066

Респ. Татарстан 0,00614 0,00010 0,05000 360 421

Московская обл. 0,00605 0,00200 0,02300 252 176

Респ. Коми 0,00556 0,00100 0,03500 76 147

Нижегородская обл. 0,00508 0,00200 0,01000 91 015

Тамбовская область 0,00486 0,00250 0,01000 829 873

Приморский край 0,00428 0,00020 0,02000 9 853

Забайкальский край 0,00402 0,00038 0,07500 90 892

Ростовская область 0,00358 0,00100 0,04000 419 887

Ивановская область 0,00307 0,00020 0,00850 248 800

Хабаровский край 0,00285 0,00100 0,00500 195 299

Республика Тыва 0,00247 0,00020 0,00800 175 497

Пермский край 0,00218 0,00050 0,00530 488 436

Новосибирская обл. 0,00141 0,00010 0,00500 38 406

Ленинградская обл. 0,00110 0,00005 0,00500 133 892

Республика Алтай 0,00099 0,00010 0,00150 55 359

Респ. Дагестан 0,19000 0,01000 0,50000 309733

Таблица УШ.2. Оценка индивидуальных и популяционных канцерогенных рисков

от хронического перорального воздействия мышьяка в разных субъектах РФ.

Регион Индивидуальные канцерогенные риски Популяционные канцерогенные риски, в год

сред шш тах сред тш тах

Пензенская обл. 2,84Е-04 2Д4Е-05 2Д4Е-03 1,24Е-02 5,20Е-04 6Д2Е-02

Респ. Татарстан 2,63Е-04 4,29Е-06 2Д4Е-03 7,ЗЗЕ-03 2,56Е-03 2,91Е-02

Московская обл. 2,59Е-04 8,57Е-05 9,86Е-04 1,91Е-02 3,06Е-03 1,27Е-02

Респ. Коми 2,38Е-04 4,29Е-05 1,50Е-03 6Д7Е-03 2,01Е-03 5Д6Е-02

Нижегородская обл. 2Д8Е-04 8,57Е-05 4,29Е-04 1,79Е-03 1,47Е-02 5,57Е-02

Тамбовская область 2,08Е-04 1,07Е-04 4,29Е-04 3,63Е-02 2,38Е-01 1,22Е-02

Приморский край 1,83Е-04 8,57Е-06 8,57Е-04 7Д6Е-04 3,67Е-06 2,82Е-03

Забайкальский край 1,72Е-04 1,63Е-05 3,21Е-03 2,28Е-03 2,80Е-04 2,36Е-02

Ростовская область 1,54Е-04 4,29Е-05 1,71Е-03 1,01Е-02 3,96Е-02 1,38Е-02

Ивановская область 1,32Е-04 8,57Е-06 3,64Е-04 1,09Е-02 6Д2Е-05 5,20Е-03

Хабаровский край 1,22Е-04 4,29Е-05 2Д4Е-04 5,59Е-03 2,76Е-02 1,00Е-01

Республика Тыва 1,06Е-04 8,57Е-06 3,43Е-04 5,66Е-03 4,21Е-05 1Д9Е-03

Пермский край 9,35Е-05 2Д4Е-05 2,27Е-04 2,90Е-03 2,38Е-02 2,60Е-02

Новосибирская обл. 6,04Е-05 4,29Е-06 2Д4Е-04 2,42Е-04 1,71Е-05 4,35Е-03

Ленинградская обл. 4,71Е-05 2Д4Е-06 2Д4Е-04 9,68Е-04 4,02Е-05 8,57Е-04

Республика Алтай 4,24Е-05 4,29Е-06 6,43Е-05 2,89Е-04 1,54Е-04 7,55Е-04

Респ. Дагестан 8Д4Е-03 4,29Е-04 2Д4Е-02 6,43Е-01 4,41Е-02 1Д7Е+00

Приложение IX.

Таблица IX. 1. Содержание мышьяка в волосах экспонированных жителей

Северного Дагестана.

№ п/п Концентрация As в воде (мг/л) As в волосах (мкг/г) № п/п Концентрация Ав в воде (мг/л) As в волосах (мкг/г) № п/п Концентрация Ав в воде (мг/л) As в волосах (мкг/г)

1 0,01 0,120 39 0,132 0,330 67 0,4 0,950

2 0,01 0,200 40 0,142 0,500 68 0,405 0,150

3 0,011 0,135 41 0,152 0,300 69 0,432 0,870

4 0,012 0,127 42 0,162 0,410 70 0,435 0,520

5 0,013 0,135 43 0,172 0,300 71 0,44 1,700

6 0,014 0,139 44 0,182 0,500 72 0,45 0,480

7 0,016 0,090 45 0,192 0,300 73 0,45 0,500

8 0,0165 0,140 14 0,2 0,100 74 0,45 0,620

9 0,017 0,136 46 0,202 0,452 75 0,46 0,930

10 0,0175 0,080 15 0,21 0,700 76 0,47 1,300

11 0,018 0,158 47 0,212 0,300 77 0,48 0,170

12 0,0185 0,097 16 0,22 0,470 78 0,49 0,630

13 0,019 0,150 48 0,222 0,330 79 0,5 0,590

19 0,025 0,050 17 0,227 0,500 80 0,5 0,370

20 0,026 0,400 18 0,23 0,486 81 0,5 0,150

21 0,028 0,180 49 0,232 0,485 82 0,5 0,540

22 0,0285 0,290 50 0,242 0,190 83 0,5 0,620

23 0,031 0,190 51 0,306 0,960 84 0,5 0,510

24 0,033 0,230 52 0,315 0,320 85 0,5 0,910

25 0,035 0,190 53 0,324 0,260 86 0,5 0,600

26 0,0357 0,250 54 0,333 0,530 87 0,5 1,700

27 0,0361 0,209 55 0,342 0,587 88 0,5 1,100

28 0,038 0,219 56 0,351 0,510 89 0,5 1,600

29 0,04 0,250 57 0,36 0,540 90 0,5 1,300

30 0,071 0,220 58 0,369 0,600 91 0,5 0,510

№ п/п Концентрация As в воде (мг/л) As в волосах (мкг/г) № п/п Концентрация Ав в воде (мг/л) As в волосах (мкг/г) № п/п Концентрация Ав в воде (мг/л) As в волосах (мкг/г)

31 0,073 0,287 59 0,37 0,630 92 0,5 1,600

32 0,075 0,299 60 0,371 0,400 93 0,5 0,420

33 0,077 0,297 61 0,372 0,620 94 0,5 0,410

34 0,079 0,200 62 0,373 0,600 95 0,5 1,300

35 0,081 0,302 63 0,374 0,640 96 0,5 1,000

36 0,083 0,320 64 0,375 0,617 97 0,502 1,330

37 0,085 0,306 65 0,376 0,613

38 0,128 0,470 66 0,377 0,609

Таблица 1Х.2. Результаты анкетирования жителей, участвовавших в

биомониторинге.

Поло-возрастной состав

Пол Возраст респондентов, лет Количество респондентов,

чел.

Всего 5-20 25

20-40 42

40-60 30

Мужчины 5-20 3

20-40 11

40-60 10

Женщины 5-20 22

20-40 31

40-60 20

Национальный состав

Аварцы 27 человек (27,8%)

Лакцы 24 человек (24,7%)

Русские 15 человек (15,5%)

Ногайцы 12 человек (12,4%)

Кумыки 9 человек (9,3%)

Даргинцы 6 человек (6,2%)

Лезгины 4 человек (4,1%)

Род деятельности респондентов

Безработные 34,00%;

Учителя 12,40%;

Фермеры 9,30%;

Продавцы 6,20%;

Работа на производстве 6,20%;

Врачи 3,10%;

Бухгалтеры 3,10%;

Электрики 3,10%;

Остальные 21,6%.

Приложение X.

Статистическая обработка полученных данных по результатам

биомониторинга. Рисунок X. 1. Линейная регрессия

Вода (Ая, мг/л)

Уравнение регрессии: у = 1,3бб1х + 0,1395 характеризует, что при значении концентрации мышьяка Аз в воде, равной 0,1 мг/л (значение - х), концентрация мышьяка в волосах может составить примерно 0,28 мкг/г (значение - у). Или при увеличении концентрации мышьяка (Аб) в воде на 0,1 мг/л содержание мышьяка в волосах возрастает на 0,14 мкг/г.

Тесноту линейной связи оценивает коэффициент корреляции, который

равен 0,6801 (л/^2= V0.4626). Так как значение коэффициента составило около 0,7, это свидетельствует о наличии тесной связи между параметрами.

Коэффициент детерминации составил 0,4626. Это означает, что 46% вариации содержания мышьяка в волосах населения Северного Дагестана (у) объясняется вариацией фактора .г - концентрацией мышьяка в потребляемой воде.

Фактическое значение Б-критерия Фишера составило 81,8. Табличное значение критерия при пятипроцентном уровне значимости и степенях свободы К] = 1 и к2 = 95 составляет Ртабл = 3,945. Так как Тфакт = 81,8 > РтабЛ = 3,945, то уравнение регрессии признается статистически значимым.

Стандартные ошибки для параметров регрессии составили та = 0,048 и тъ =0,1511. Фактические значения ^критерия Стьюдента - 1а = 2,8848 и 4 =9,0430.

Доверительные интервалы:

0,0435 < а1 < 0,2355; 1,0662 <b< 1,6660.

Коэффициенты Стандартная ошибка t-статистика Р-Значение

Y-пересечение 0,1394929 0,0483534 2,8848650 0,004845275

Переменная X 1 1,3661236 0,1510682 9,0430916 1,83385Е-14

Нижние 95% Верхние 95% Нижние 95,0% Верхние 95,0%

Y-пересечение 0,0434994 0,2354865 0,0434994 0,2354865

Переменная X 1 1,0662153 1,6660319 1,0662153 1,6660319

Один из фрагментов вывода итогов расчета регрессии с помощью Excel.

Рисунок Х.2. Степенная регрессия.

Вода (As, мг/л)

1 а и Ъ - значения параметров линейного уравнения: у = 1,3661х + 0,1395 (а = 0,1395 и Ъ = 1,3661).

Рисунок Х.З. Логарифмическая регрессия

1,800 1,600 1,400 ^ 1,200

1 1,000 < 0,800

2 0,600

-0,200

у = 0,18521п(х) + 0,8433 К2 = 0,3933

♦ ♦ ♦

♦ $

♦ ♦ ♦

♦ ♦ ♦

0,2 0,3 0,4

Вода (А», мг/л)

Рисунок Х.4. Экспоненциальная регрессия

Вода (А», мг/л)

Регрессионная статистика

Множественн

ый Я 0,6801480

Л-квадрат 0,4626013

Нормированн

ый

Л-квадрат 0,4569444

Стандартная

ошибка 0,2785214

Наблюдения 97

Дисперсионн ый анализ

Значим

df Ж № Р ость Р

6,343823 6,34382 81,7775 1,83385

Регрессия 1 8 7,369548 3 0,07757 0 Е-14

Остаток 95 1 13,71337 4

Итого 96 2

Коэффиц Стандар тная и статис Р- Значен Нижни Верхни Нижни Верхние

иенты ошибка тика ие е 95% е 95% е 95,0% 95,0%

У- 0,1394929 0,048353 2,88486 0,00484 0,04349 0,2354 0,04349 0,23548

пересечение 49 372 4956 5275 9371 8652 937 6528

Переменная X 1,3661236 0,151068 9,04309 1,83385 1,06621 1,6660 1,06621 1,66603

1 15 204 1647 Е-14 5319 3191 531 1912

Для наглядности и проведения сравнительного анализа графическим способом сведем указанные выше графики в один:

Рисунок Х.5. Сравнительный анализ видов регрессий

1,800

1,600

1,400

ИГ4 1,200

U

§ 1,000

1/5 < 0,800

л <У о 0,600

п

о М 0,400

0,200

0,000

-0,200 J

о о о

о О

у = 0,18521п(х) + 0,8433

R2 = 0,3933 <>

о О

у^= 0,174е2'9865х 0 О <R2 = 0,5524

ОД 0,2 0,3 0,4

Вода (As, мг/л)

0,5

0,6

Логарифмическая (Регрессия) ■= Линейная (Регрессия) Степенная (Регрессия) Экспоненциальная (Регрессия)

На рисунке VIII. 5 отображены четыре вида регрессии: логарифмическая, линейная, экспоненциальная и степенная, а также полученные коэффициенты детерминаций. Самое высокое значение коэффициента детерминации и соответственно корреляции выявлено при расчете степенной регрессии. Значение коэффициента корреляции (0,7676) свидетельствует о тесной связи между содержанием мышьяка в воде и его содержанием в волосах местного населения. Значение коэффициента детерминации в степенной регрессии (0,5892) означает, что 58,9% вариации содержания мышьяка в волосах населения Северного Дагестана объясняется вариацией фактора содержания мышьяка в питьевой артезианской воде муниципальных образований.

Таблица Х.1. Сравнительный анализ видов регрессий

№ п/п Наименование видов регрессии Формула Коэффициенты

детерминации корреляции

1. Логарифмическая у = 0,18521п(х) + 0,8433 R2 = 0,3933 г = 0,6271

2. Линейная у = 1,3661х + 0,1395 R2 = 0,4626 г = 0,6801

3. Степенная у = 0,8881х0'4535 R2 = 0,5892 г = 0,7676

4. Экспоненциальная у = 0,174еЖх R2 = 0,5524 г = 0,7432