CC BY
47
ГИГИЕНА
УДК 613. 6 - 02 : 574. 24/. 25 : 616 - 006
МУТАГЕННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ВОЗДУХА И ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ В ПРОМЫШЛЕННОМ ГОРОДЕ
A.B. Иванов, O.A. Фролова
Кафедра гигиены, медицины труда с курсом медэкологии последипломного образования (зав.- чл.- корр. РАМН, проф. Н.Х. Амиров) Казанского государственного медицинского университета
Рост частоты онкологических заболеваний, изменения в состоянии здоровья ряд авторов связывают с загрязнением компонентов экосистемы, особенно веществами, обладающими мутагенным эффектом [2, 6]. В связи с этим исследования интегральной оценки мутагенного потенциала природных сред без идентификации конкретных загрязняющих веществ весьма актуальны [1, 3].
Цель работы - оценка мутагенной активности загрязненного атмосферного воздуха и питьевой воды на территории промышленного города.
Исследование проводилось на территории г. Нижнекамска Республики Татарстан, где расположен крупнейший промышленный комплекс, включающий в себя такие предприятия гиганты, как ОАО “Нижнекамскнефтехим”, ОАО “Нижнекамскшина”, ОАО “Ниж-некамсктехуглерод”, Нижнекамский филиал ОАО “Татнефть”. Всего в городе учтено более трех тысяч стационарных источников загрязнения окружающей среды. Имеется тенденция к росту величины валовых выбросов вредных веществ в атмосферный воздух (в 1995 г. -102,3, в 1996 г. - 121,6, в 1997 г. - 111,4, в 1998 г. - 141,0, в 1999 г. - 120,0, в 2000 г. -121,1 тыс. тонн в год). В зависимости от расстояния от промышленного комплекса и степени загрязнения атмосферного воздуха территория города была условно разделена на два района. Основной район примыкает к санитарно-защитной зоне и расположен в 5,5 км от промышленных предприятий, второй район удален от первого на 3,8 км. В этих районах были проанализированы протоколы отбора проб атмосферного воздуха (576 проб) и проведена оценка его загрязнения по соответствующему показателю, согласно формуле К.А. Буштуевой,
дополненной экспозицией воздействия (по повторяемости направления ветров) [5]. С целью определения степени опасности воздействия загрязняющих веществ атмосферного воздуха на состояние здоровья населения использовали методику М.А. Пинигина и И.К. Остаповича для девяти веществ. В основном районе исследования степень загрязнения атмосферы (Катм ) была равна 19,97, величина индекса загрязнения (Р) — 12,37, что было расценено как сильное загрязнение, в контрольном районе — соответственно 10,16 и 7,63, то есть загрязнение было умеренным.
Большинство работ касалось гигиенической характеристики отдельных компонентов экологической системы или же влияния конкретных загрязняющих веществ на состояние здоровья населения. В своей работе мы адаптировали анафазно-телофазный метод анализа хромосом для изучения влияния факторов малой интенсивности на генетический аппарат высших растений. Растения могут служить тест-системой для оценки степени загрязнения окружающей среды, особенно для анализа мутагенного потенциала. Реакции растительных организмов на действие вредных веществ могут быть более или менее специфичными, но они позволяют контролировать эффект воздействия загрязняющих веществ на человеческий организм [4].
В качестве объекта исследования были взяты семена лука репчатого — Allium сера. Репчатый лук в первый год жизни образует настоящую луковицу, на второй год — семена. А.сера имеет 16 хромосом — крупных, хорошо окрашиваемых ядерными красителями, отдельные пары имеют цитологические маркеры.
Семена А.сера проращивали в термостате при 26°С в течение 2 — 3 суток. Корешки семян, достигшие размера 1,5—2 см, фиксировали в смеси 3 частей 96%-го этилового спирта и 1 части ледяной уксусной кислоты (фиксатор Кларка). Длительность фиксации — 4— 24 часа. Материал отмывали от фиксатора в абсолютном спирте и хранили в 70% этаноле. Окрашивание производили 4%-м ацетоорсеином (4 г синтетического орсеина растворяли в 100 мл 45% уксусной кислоты, нагретой до слабого кипения). Материал нагревали в красителе на водяной бане в течение 8 — 15 минут, после окраски промывали в 45%-й уксусной кислоте и анализировали на давленных ацетоорсеиновых препаратах методом учета структурных аберраций хромосом в анафазах и тело-фазах первого митоза.
Отбор проб воздуха для анализа производили в зоне дыхания взрослого человека, т.е. на высоте 1,5 метра. Пробы отбирали аспиратором, изготовленным на заводе “Красногвардеец” (модель 882), три раза в сутки в 8, 14 и 20 часов, с продолжительностью аспирации 1,5—2 часа, на территории двух изучаемых районов, различающихся по степени загрязнения атмосферного воздуха. Аспирацию производили через поглотитель Зайцева (дистиллированная вода). Наблюдение осуществляли летом и зимой.
Результаты исследования показали (табл. 1), что мутагенная активность атмосферного воздуха на территории жилой застройки различных по степени загрязнения районах достоверно различается (р<0,05). По спектру обнаружены аберрации хроматидного типа (мосты, фрагменты). Выраженность мутагенной активности определяется, скорее всего, формальдегидом, фенолом, озоном, аммиаком и диоксидом азота, концентрация которых превышает допустимые уровни и достоверно различается в разных районах города.
В Нижнекамске население обеспечивается питьевой водой из различных водоисточников, основным из которых является вода реки Кама. В силу сложившихся обстоятельств, социально-эконо-
Таблица 1
Мутагенный эффект проб атмосферного воздуха на клетки корневой меристемы АИ1ит сера
Районы Изучено анафаз и телофаз Аберрации % Критерий
исследования всего абер- рантные (М т) Т
Основной 510 31 6,1 1,06 2,4*
478 28 5,9 1,08
Контрольный 486 11 2,3 0,68 2,6*
483 9 1,9 0,62
Контроль 456 5 0,91 0,44
Примечание. * р<0,05. В числителе — показатели летом, в знаменателе — зимой.
мических условий попытки полного перевода на условия водоснабжения из подземных водоисточников не увенчались успехом. В настоящее время доля неудовлетворительных проб питьевой водопроводной воды по микробиологическим показателям составляет в среднем 12—18 %, по санитарно-химическим показателям — от 31 до 36%.
Вода в природе представляет собой комплекс с растворенными, взвешенными и коллоидными веществами, состав которых варьирует по месту и времени в зависимости от особенностей поступления, переноса и процессов химической и биологической трансформации. Значительная часть веществ может обладать мутагенным и соответственно канцерогенным эффектом. Организмы, в том числе человек, потребляющие воду с мутагенами, будут испытывать воздействие не отдельных веществ, а целого комплекса. Традиционный подход, когда отдельно оцениваются на мутагенность загрязняющие вещества, не раскрывает подлинной картины мутагенности воды. К тому же полный качественный и количественный анализ состава природной или питьевой воды очень трудоемок и оценка мутагенных свойств каждого вещества практически невыполнима. Поэтому наиболее перспективным нам представляется метод определения суммарной мутагенности питьевой воды.
Вода для исследования была отобрана в различных районах Нижнекамска из водопровода, артезианских скважин, а также доочищенная питьевая вода с использованием мембранных фильтров.
Таблица 2
Мутагенный эффект проб питьевой воды на клетки корневой меристемы Allium сера в г. Нижнекамске
Пробы Изучено анафаз и телофаз Аберрации, % (М m) Критерий Т
всего абер- рантные
Артезианская
скважина
зона 1 484 8 1,65 0,41 1,15
428 8 1,87 0,65 1,29
зона 2 468 7 1,5 0,56 0,96
442 7 1,58 0,59 1,04
В од опр ов од -
ная вода
зона 1 428 17 4,0 0,95 3,08*
452 19 4,2 0,94 3,27*
зона 2 440 17 3,87 0,91 3,04*
572 21 3,67 0,79 3,23*
Фильтрован -
ная водопро - 521 5 0,96 0,43 0,22
водная вода 450 4 0,89 0,44 0,1
Контроль 442 4 0,83 0,41
Примечание. * р<0,001. В числителе — показатели питьевой воды, в знаменателе — выпаренной питьевой воды.
В качестве контроля использовалась дистиллированная вода. Семена А.сера замачивали и проращивали в пробах воды. Для изучения влияния кипячения на изменение мутагенной активности питьевой воды взятые пробы выпаривали в 10 раз и сравнивали с мутагенностью обычной питьевой воды. Результаты цитогенетического анализа представлены в табл. 2.
Статистически достоверную мутагенность показали пробы питьевой водопроводной воды в зоне 1 и 2 г. Нижнекамска после выпаривания и без выпаривания (р<0,001). Статистически значимых различий между частотами хромосомных аберраций в клетках семян А.сера в обычной и выпаренной воде не
обнаружено (р>0,05). При использовании питьевой воды, взятой из артезианских источников двух районов, ни одна из выборок не проявила мутагенного эффекта (р>0,05). Пробы, соответствующие водопроводной воде, пропущенной через мембранные фильтры, статистически достоверно не отличались от контроля (р>0,05).
ЛИТЕРАТУРА
1. Дмитриев Д.А. // Гиг. и сан. - 2000. - №5. -С. 7-9.
2. Дубинин Н.П. Некоторые проблемы современной генетики. - М., 1994.
3. Дубинина Л.Г., Дубинин Н.П. // Генетика. -1996. - № 9. - С. 1225-1228.
4. Иванов А.В., Семенов В.В. и др. Методические рекомендации по биоиндикации мутагенного фона внешней среды на высших растениях. -Казань. - 1992.
5. Методические рекомендации №01-19/12-17 от 1996 года, утвержденные ГК СЭН РФ “Унифицированные методы сбора данных, анализа и оценки заболеваемости населения с учетом комплексного действия факторов окружающей среды”.
6. Назарова А.Ф. // Докл. акад. наук СССР. -
1991. - № 6. - С. 1475-1480.
Поступила 10.06.02.
MUTAGENOUS POTENTIAL OF AIR AND WATER IN INDUSTRIAL CITY
A.V. Ivanov, O.A. Frolova
S u m m a г у
Mutagenous activity of pollution of air and water in industrial city is studied. The level of mutagenous activity of air on the territory of buildings in the polluted region is higher than in the relatively clean region. The comparative analysis of water from water-pipe, artesian and filtered water showed the presense of mutagenous effect only in water from water-pipe in Nizhnekamsk. Artezian and filtered water do not have these properties. Boiling of water has no effect on the level of mutagenous activity. The suggested methods of determining mutagenous activity can be used as biotest to estimate the qualitative composition of air and water.
