Хозяйственная деятельность человека сопряжена с воздействием на окружающую среду, что заставляет считаться с возможностью возникновения неблагоприятных последствий: нарушение нормальной жизнедеятельности биосферы, изменение климата, снижение урожайности сельскохозяйственных культур, ухудшение здоровья населения. Многие из токсических веществ, поступающих в окружающую среду, обладают канцерогенным действием, способствующим изменению генетического кода, что приводит к повышению заболеваемости населения.
Центральное место в круговороте веществ, происходящем в биосфере, занимает почва. Она находится в постоянном взаимодействии с другими экосистемами – атмосферой, гидросферой, растительным миром и др., являясь важным звеном пути поступления непищевых компонентов к человеку. При этом особую опасность для здоровья населения представляют чужеродные непищевые компоненты, стойкие в окружающей среде. К ним относятся ксенобиотики (чужеродные химические вещества) и биологические контаминаты (патогенные микроорганизмы, вирусы и др.). Ксенобиотики попадают в пищу не только в результате загрязнения химическими веществами продуктов при их получении, хранении и реализации, но и в процессе преднамеренного введения в виде пищевых добавок. Особую опасность для здоровья представляют соединения тяжелых металлов, пестициды, радионуклиды, нитраты, нитриты, нитрозоамины, полициклические ароматические углеводы, лекарственные средства и другие ксенобиотики.
Почва является одним из важнейших объектов окружающей среды, дающим более 90% продуктов питания и сырья для производства самой разнообразной продукции. Почва является емким акцептором тяжелых металлов, которые прочно сорбируются и взаимодействуют с почвенным гумусом. Доказано, что почва является основным звеном в круговороте чужеродных химических веществ. В почву вредные вещества могут попадать различными путями: из атмосферы в виде грубодисперсных фракций аэрозолей, входящих в состав выбросов промышленных предприятий, а также с дождем и снегом. Наряду с этим наблюдается и подщелачивание почв вокруг металлургических комбинатов на расстоянии до 10 – 12 км от источников выбросов.
Степень загрязнения почв вредными веществами, распределение и перенос их на расстояние зависят, с одной стороны, от мощности, характеристик и продолжительности работы предприятий, от интенсивности движения транспорта, с другой – от ландшафтно-геоморфологических условий (от сорбционной способности почвы, движения воды в грунте, значения pH и др.). Большую опасность представляют хорошо растворимые в воде и липидах стабильные ксенобиотики, стойкие к воздействию кислорода воздуха, Уф-радиации, микрофлоры почвы и водоемов. Это хлорорганические соединения, тяжелые металлы, полимерные материалы, долгоживущие радионуклиды и др. При загрязнении одного звена биосферы эти ксенобиотики могут мигрировать в другое. Цепь миграции вещества до поступления его в растительные пищевые продукты и организм может быть следующий: источник – воздух – почва – растение – человек.
По имеющимся данным, загрязнение окружающей среды вокруг предприятий черной металлургии, в зависимости от господствующего направления ветров, ощущается в радиусе 25 – 50 км, на 1 кв. км этой территории в сутки выпадает 5 – 15 кг пыли. Вокруг металлургических предприятий формируются своеобразные техногенные области: во всех поверхностных образованиях (почве, снеге, растительности) содержится широкий набор вредных веществ, включая свинец, ртуть, кадмий и многие другие.
Проектно-изыскательским центром агрохимслужбы «Вологодский» и Череповецким ТЦГСЭН исследовано техногенное загрязнение почвы, сельхозугодий и сельхозпродукции вокруг г. Череповца, результатом которого является экспрессная оценка загрязнения почв, растений и сельхозпродукции тяжелыми металлами и некоторыми токсичными веществами промышленного происхождения.
Повышенные концентрации тяжелых металлов в почве слоя 0 – 5 см выявлены в направлении господствующих ветров. В большей степени загрязнены почвы ближней пятикилометровой зоны от источника загрязнения. Коэффициент загрязнения свинцом составляет 3,3 – 5,5, цинком – 3,4 – 12,1, хлором – 2,4, медью – 2,0. По мере удаления от источника загрязнения содержание металлов уменьшается. Но даже в 20 км содержание их в почве в данном направлении все еще не достигает фоновых. В противоположном от преобладающих ветров направлении содержание элементов снижается уже в 5-километровой зоне, где концентрация элементов превышает фоновую в 1,2 – 1,4 раза, а на десятикилометровой отметке от источника содержание тяжелых металлов приближается к фоновому. Площадь суммарной зоны загрязнения наибольшая у свинца – 655 кв. км, цинка – 651 кв. м.
При анализе содержания тяжелых металлов в сельхозпродукции, выращенной на землях совхозов «Комсомолец» (10-километровая зона с наветренной стороны) и «Политотделец» (с подветренной по отношению к преобладающему направлению ветра по среднегодовой розе ветров) установлено: а) суммарное содержание меди, свинца, кадмия и цинка в картофеле совхоза «Политотделец» составило k = 6,41, что в 1,54 раза выше, чем в картофеле совхоза «Комсомолец» (k =4,14); б) суммарное содержание меди, свинца, кадмия и цинка в моркови совхоза «Политотделец» составило k = 3,31, что в 1,13 раза выше, чем в моркови совхоза «Комсомолец» ( k = 2,77). При анализе содержания тяжелых металлов в свекле, выращенной в совхозе «Мяксинский» (30 км от промузла), установлено, что содержание меди было в 1,67 раза, цинка в 2,19 раза и мышьяка в 3,85 раза ниже, чем в свекле из «Полиотдельца».
Наиболее достоверным показателем влияния неблагоприятных экологических факторов на здоровье населения следует считать уровень онкологической заболеваемости. Для первичного (рекогносцировочного анализа) онкологической заболеваемости среди населения Череповецкого района использовали данные областного онкодиспансера за 1982 – 1990 гг. Была также разработана и использована программа для ЭВМ «Анализ тенденции в уровнях многолетней заболеваемости».
Практически по всем онкологическим формам заболеваемость сельских жителей была значительно выше, чем городских в течение всего периода. Так, в 1990 г. показатель заболеваемости раком губы, полости рта и глотки в районе составил 16,2 на 100 000, а в городе – 6,0; рак органов пищеварения и брюшины – соответственно 91,3 и 79,9; рак органов дыхания и грудной клетки – 56,8 и 51,7 на 100 000.
Рак эндокринных желез: для района 2,0 и для города 1,3 на 100 000 жителей; темп прироста для района 8,0, для города 13,7. Рак лимфоидной ткани: для района 14,2, для города 17,4 на 100 000; темп прироста для района 8,54, для города – 6,5. Рак нервной системы для района 4,1 и для города 2,5 на 100 000; темп прироста для района 7,90, для города 7,33. Рак мочеполовых органов для района 26,4 и для города 27,9 на 100 000; темп прироста 8,24 для района и 7,86 для города. Рак соединительной ткани для района 56,8 и 52,3 для города на 100 000; темп роста 5,62 для района и 6,82 для города.
Заслуживает особого внимания тот факт, что на протяжении всего анализируемого периода заболеваемость сельских жителей превышала заболеваемость городских жителей. При анализе многолетней динамики (смотри график выравненных показателей) в онкологической заболеваемости жителей района отмечена по некоторым формам тенденция к снижению, в то время как в заболеваемости городских жителей имеет место тенденция к росту. Особого внимания заслуживает рост уровня злокачественных новообразований лимфоидной ткани и миеломы, а также рост заболеваемости раком костных тканей, кожи, молочной железы и соединительной ткани как у городских, так и у сельских жителей.
Выводы:
1. Показатели среднегодовых концентраций С02, N02, NO, H2S и фенола за 1987 – 1991 гг. свидетельствуют об ухудшающейся экологической ситуации в Череповецком районе.
2. Высокий уровень загрязнения воздушного и водного бассейнов промышленными предприятиями Череповецкого промышленного узла приводит к резкому ухудшению экологической ситуации не только в городе Череповце, но и в Череповецком районе. Результатом этого является техногенная геохимическая аномалия в почве на удалении не менее 20 км от Череповца. Обнаружение высоких концентраций солей тяжелых металлов в почве и некоторых продуктах растительного происхождения указывает, что к неблагоприятным экологическим факторам, влияющим на здоровье населения, следует отнести продукты питания, выращенные в пригородной зоне.
3. Установлено влияние неблагоприятных экологических факторов на здоровье населения г. Череповца. В общей заболеваемости населения района отмечены высокие уровни заболеваемости почек, нервной системы и сердечно-сосудистой системы.
4. Наиболее достоверным показателем влияния неблагоприятных экологических факторов на здоровье населения следует считать высокий темп роста онкологической заболеваемости городских и сельских жителей. Высокий уровень онкозаболеваемости свидетельствует об экологическом неблагополучии в изучаемом регионе.
5. Для выявления наиболее опасных экологических факторов, определяющих рост общей и онкологической заболеваемости, требуется проведение дальнейшей санитарно-гигиенической экспертизы пищевых продуктов, воды и воздуха, а также углубленный анализ заболеваемости. Результатом данных исследований должны быть картограммы заболеваемости и загрязнения территории района, а также установление корреляционной связи между уровнями загрязнения окружающей среды и заболеваемостью населения.