На правах рукописи



страница7/8
Дата09.01.2013
Размер1.01 Mb.
ТипДокументы
1   2   3   4   5   6   7   8

5.3. Анализ риска здоровью населения при поступлении в организм загрязняющих веществ с питьевой водой и рыбой

Канцерогенные вещества (ПАУ, ПХБ и пестициды) не были выявлены в составе воды Куйбышевского водохранилища, поэтому характеристика риска в отношении веществ, не обладающих канцерогенным эффектом, проводили путем сопоставления фактического суточного воздействия (суточной дозы) с величиной референтной дозы (RfD) (Chemical risk assessment, 2001; Ревич и др., 2004; Евгеньев и Евгеньева, 2007).

Оценка риска воздействия неканцерогенных соединений производили при помощи расчета индекса риска (ИР): ИР=СДД/RfD (5),

где СДД – средняя дневная доза; RfD - референтная доза из базы данных интегрированной информационной системы о рисках и таблиц оценки эффекта (IRIS/HEAST) на здоровье (http://cfpub.epa.gov/iris).

(6),

где Сiконцентрация химического вещества в среде (воде) в мг/кг; Vi - объем носителя химического вещества, контактирующего с организмом человека в течение дня (2 л); t – продолжительность периода контакта, лет; Tпродолжительность усредненного периода, лет; M – масса тела, кг. Расчет риска проводили для условия пожизненного (70 лет) потребления воды человеком массой 70 кг.


Полученная суммарная величина индекса риска значительно меньше 1, что свидетельствует о допустимом содержании исследованных загрязняющих веществ в воде источника питьевого водоснабжения.

Как было показано выше, содержание устойчивых токсикантов канцерогенного действия, таких как ПАУ, ПХБ и пестицидов, в рыбе определялось в следовых количествах или выявлялось эпизодически. Поэтому последующий анализ риска был проведен для токсичных металлов, содержащихся в мышцах рыб.

При расчете средней суточной дозы использовали концентрации (Сi) химического вещества в среде (рыбе) в мг/кг, Vi - объем носителя химического вещества, контактирующего с организмом человека в течение дня (по нормативам ЕРА (ЕРА/630/R-00/002) разовое суточное потребление рыбы составляет 113 г); расчет риска проводился для условия пожизненного (70 лет) потребления рыбы человеком массой 70 кг.



Полученное значение индекса риска показало, что потребление рыбы с установленным содержанием металлов в мышцах, является безопасным для населения.


Суммарный индекс риска для населения, употребляющего питьевую воду и рыбу из Куйбышевского водохранилища, составляет ИР=0,62. Полученная величина риска не представляет серьезной угрозы здоровью населения, однако отмеченные сезонные всплески численности синезеленых водорослей (602,8-951,7 тыс. кл/мл) в соответствии с нормативами ВОЗ представляют повышенный уровень риска воздействия цианотоксинов и требуют применения дополнительных мер по очистке питьевой воды или поиску альтернативных источников водоснабжения.

Заключение

Имеющиеся в литературе подходы к оценке экологического риска касаются лишь отдельных компонентов водных экосистем, биоразнообразия в целом или конкретных наиболее важных видов организмов без учета сложившихся в водоеме сложных взаимосвязей между качеством среды обитания и биотическим ответом экосистем, без учета роли и состояния донных отложений, что особенно важно для водных объектов с замедленным стоком. Кроме того, в них, как правило, не учитываются характеристики ихтиоценоза и показатели здоровья населения, проживающего на водосборной территории, что не позволяет прогнозировать дальнейшее развитие экосистемы водохранилища с эколого-экономических позиций.

Проведенное исследование и разработанная на его основе с привлечением отечественного и зарубежного опыта методология позволяют восполнить недостаточность существующих подходов к оценке экологического риска для таких сложных систем, как водохранилища, с множеством прямых и обратных связей между их структурными элементами.

В работе предложен алгоритм оценки экологического риска, основанный на определении состояния и потенциала водной экосистемы на основе научных подходов, включающих определение временных и пространственных сукцессий основных групп гидробионтов, относящихся к различным трофическим уровням; изменений состояния среды их обитания с привлечением геохимических и экотоксикологических приемов, а также методов математической статистики, позволяющих по модальным интервалам вариационных рядов выявить направление развития (экологический прогресс или регресс) водной экосистемы и основные факторы, влияющие на наблюдаемые биотические реакции сообществ.

Включение разработанных в данной работе нормативов качества донных отложений в процедуру оценки состояния донных биотопов обусловлено тем, что на современном этапе эволюции Куйбышевского водохранилища аккумулированные в донных отложениях загрязняющие вещества в значительной степени влияют на частные и интегральные показатели бентосных сообществ и детерминируют процессы биомагнификации для ряда металлов (Zn, Pb). Интенсивность данных процессов зависит от сорбционных свойств донных грунтов и в большей степени проявляется по мере их уменьшения, т.е. при переходе от илистых к песчанистым донным отложениям. Предложенная в данной работе схема расчета допустимого содержания загрязняющих веществ органического и неорганического происхождения в донных отложениях с различными сорбционными свойствами, включающая геохимические, токсикологические и экспериментально-расчетные подходы, апробирована на примере Куйбышевского водохранилища – крупнейшего в Волжском каскаде. Впервые нормативы качества донных отложений включены в общую систему региональных нормативов, направленных на управление антропогенным воздействием на водохранилище.

Существуют несколько точек зрения относительно этапов эволюции экосистем водохранилищ. По мнению Л.А. Кудерского (1992), на третьем этапе эволюции экосистем водохранилищ (стадия стабилизации) могут наступить изменения, связанные с интенсивным антропогенным воздействием, но в целом экосистема стремится к стабильности. В.А. Кузнецов (1993; 1997) относит состояние Куйбышевского водохранилища на современном этапе к стадии антропогенной дестабилизации, которая характеризуется прогрессирующим ухудшением качества воды, накоплением в гидробионтах высоких доз тяжелых металлов, пестицидов, гибелью и ростом заболеваемости среди рыбного населения, изменением функциональной роли фитопланктона, который подавляет развитие зоопланктона, однородностью зоопланктонных и зообентосных сообществ, свидетельствующих о снижении устойчивости биотических компонентов экосистемы.

Проведенные исследования свидетельствуют, что для периода 1994-2007гг. характерна некоторая стабилизация качественного состава воды: содержание пестицидов, ПАУ, ПХБ в воде и донных отложениях встречаются эпизодически и в небольших концентрациях. Накопление металлов в гидробионтах не носит катастрофического характера, невысокий уровень патологий рыб свидетельствует в пользу того, что Куйбышевское водохранилище находится на стадии стабилизации. В то же время четко выявляется тенденция к дестабилизации экосистем водохранилища и проявлению элементов экологического регресса, что выражается в уменьшении видового разнообразия и пространственно-временной гетерогенности, упрощении межвидовых отношений, трофических цепей и т.д. Следовательно, для Куйбышевского водохранилища на современном этапе его эволюции в условиях продолжающейся антропогенной нагрузки на фоне общих стабилизационных процессов выявляется повышенный уровень риска дальнейшего сдвига внутреннего динамического равновесия, снижения устойчивости функционирования основных биологических систем, что свидетельствует об угрозе перехода к стадии дестабилизации.

Таким образом, в данной работе решена важная народнохозяйственная задача в области нормативно-методологического обеспечения экологически безопасного управления водохранилищем многоцелевого назначения в условиях интенсивной водохозяйственной деятельности.

выводы

  1. Разработана методология оценки экологического риска для экосистемы Куйбышевского водохранилища, в основе которой лежит определение временных и пространственных сукцессий основных групп гидробионтов, относящихся к различным трофическим уровням, изменений состояния среды их обитания, а также состояния здоровья населения, проживающего на водосборе.

  2. Апробированный в соответствии с разработанной методологией алгоритм поэтапной оценки экологического риска для устойчивого функционирования Куйбышевского водохранилища на современном этапе его развития позволяет охарактеризовать уровень риска как повышенный, соответствующий низкому экологическому потенциалу экосистемы, и выявляет тенденцию к дестабилизации.

  3. Анализ пространственной и временной сукцессии планктонных и бентосных сообществ характеризует экологическое состояние Куйбышевского водохранилища как зону экологического регресса в ответ на высокую степень эвтрофирующего воздействия и выявляет преобладание на современном этапе развития Куйбышевского водохранилища процессов эвтрофирования над токсификацией.

  4. На основе результатов натурных исследований и лабораторных экспериментов по выявлению закономерностей распределения металлов в системе донные отложения – бентосные организмы показано, что макрозообентос, обитающий в песчаных грунтах, больше подвержен риску токсического воздействия металлов и их накопления в мягкой ткани.

  5. Выявлен механизм и закономерности аккумуляции металлов в тканях и органах рыб в зависимости от их трофического статуса и природы металлов: для планктофагов показано наличие механизма биоконцентрирования и преобладание первичной барьерной функции жабр, для хищников и бентософагов – биомагнификации с преимущественным накоплением металлов в печени.

  6. Для оценки экологического риска вторичного загрязнения воды и воздействия депонированных в донных отложениях токсикантов на гидробионтов разработана система экологического нормирования уровней содержания (ПДУДО) органических и неорганических токсикантов в донных отложениях разного типа применительно к водохранилищам, включающая оптимизируемую в зависимости от природы токсиканта совокупность геохимических, экспериментально-расчетных и токсикологических методов.

  7. Определение экологического потенциала (статуса) водной экосистемы лежит в основе разработанной системы нормирования качественного состава воды: сочетание геохимического (определение фоновых концентраций для соединений двойного генезиса) подхода при установлении удовлетворительного статуса и биотического подхода (выявление наиболее чувствительных групп гидробионтов по отношению к стрессовому фактору) при наличии тенденции к ухудшению состояния.



Основные публикации по теме диссертации
Монографии

  1. Степанова Н.Ю. Региональное нормирование антропогенных нагрузок на природные среды в системе обеспечения экологической безопасности /В.З. Латыпова, С.Ю. Селивановская, Н.Ю. Степанова, Р.И. Винокурова./ Казань: Изд-во «Фэн», 2002. – 345с.

  2. Stepanova N. Handbook of Industrial and Hazardous Wastes Treatment / S. Selivanovskaya, N. Stepanova, V.Z. Latypova, Yung-Tse Hung / Second Edition, 2004.
    Eds.: Lawrence K Wang, Yung-Tse Hung, Howard H. Lo, Constantine Yapijakis
    Marcel Dekker, Inc., New York, ISBN: 0-8247-4114-5, 2004. – 74р.

  3. Степанова Н.Ю. Экология Куйбышевского водохранилища: донные отложения, бентос и бентосоядные рыбы / Н.Ю. Степанова, В.З. Латыпова, В.А. Яковлев / Монография под ред. В.З. Латыповой и В.А. Яковлева. Казань: Изд-во ФЭН, 2004.-327с.

  4. Степанова Н.Ю. Экология города Казани (коллективная монография) / Н.Ю. Степанова, Л.К. Говоркова, О.К. Анохина, Р.Г. Таиров. / Экология города Казани (под ред. Торсуева н.П., Мингазовой Н.М., Латыповой В.З., Бойко В.А.). Казань, 2005.- 527с.

  5. Степанова Н.Ю. Куйбышевское водохранилище: экологические аспекты водохозяйственной деятельности (коллективная монография) / Под науч. редакцией В.З. Латыповой, О.П. Ермолаева, Н.П. Торсуева, В.А. Кузнецова, А.А. Савельева, Ф.Ф. Мухаметшина – Казань: Изд-во Фолиантъ, 2007. – 321с.


Статьи в журналах, рекомендованных ВАК

  1. Степанова Н.Ю. Исследование токсичности химических поллютантов на Daphnia magna (Straus) / Г.С. Степанова, В.В. Зобов, Л.М. Петрова, В.З. Латыпова, Л.А. Березинский, А.Г. Романов, Н.Ю. Степанова // Токсикологический Вестник. – 1999. - №3.-С.22-27.

  2. Степанова Н.Ю. Опасность загрязнения промысловых рыб Куйбышевского водохранилища тяжелыми металлами / Л.К. Говоркова, Н.Ю. Степанова, О.К. Анохина, О.Г. Яковлева // Безопасность жизнедеятельности.- 2004. - №2. – С.45-51.

  3. Степанова Н.Ю. К задаче математического моделирования зависимостей между концентрациями загрязняющих веществ в песчаных донных отложениях / В.З. Латыпова, Н.Ю. Степанова, С.В. Шалагин // Вестник КГТУ (КАИ) им. А.Н. Туполева.- 2004.- №3.-С.52-58.

  4. Степанова Н.Ю. Развитие биогеохимических подходов к экологическому нормированию химической нагрузки на природные среды / В.З. Латыпова, С.Ю. Селивановская, Н.Ю. Степанова, Е.А. Минакова // Ученые записки КГУ.- 2005.- №1. – С.159-166.

  5. Степанова Н.Ю. Механизмы детоксикации тяжелых металлов в компонентах водной экосистемы Куйбышевского водохранилища / Н.Ю. Степанова, В.З. Латыпова // Ученые записки КГУ.- 2005.- №3. С.18-26.

  6. Степанова Н.Ю. Использование основных структурных показателей зоопланктонного сообщества для характеристики трофического статуса Куйбышевского водохранилища /Н.Ю. Степанова, Д.С. Захаров, Л.К. Говоркова, Т.А. Кондратьева, В.З. Латыпова // Проблемы региональной экологии.- 2006.- № 6.- С.95-101.

  7. Степанова Н.Ю. Закономерности распределения металлов в воде, органах и тканях рыб различных экологических групп в Куйбышевском водохранилище / Н.Ю. Степанова, В.З. Латыпова // Проблемы региональной экологии.- 2006.- № 6.- с.102-107.

  8. Степанова Н.Ю. Закономерности распределения токсикантов в песчаных донных отложениях / Н.Ю. Степанова, В.З. Латыпова // Ученые записки КГУ.- 2006.- т. 148(1).- с.49-56.

  9. Степанова Н.Ю. Качество питьевой воды как фактор роста экологообусловленных заболеваний / Н.Ю. Степанова, А.В. Иванов, А.И. Сидорова // Региональная экология.- 2006.- № 1-2.- с.47-52.

  10. Степанова Н.Ю. Особенности распределения ртути в тканях и органах рыб в модельном эксперименте / А.М. Пономаренко, Н.Ю. Степанова, Латыпова В.З. // Токсикологический Вестник. – 2007. - №1. – С.22-25.

  11. Степанова Н.Ю. Зообентос как индикатор экотоксикологической обстановки в Куйбышевском водохранилище / Н.Ю. Степанова, В.А. Яковлев, В.З. Латыпова // Вестник РУДН. Серия «Экология и безопасность жизнедеятельности». - 2007.- №2. С.50-56.

  12. Степанова Н.Ю. Экологическое нормирование содержания загрязняющих веществ в донных отложениях / Н.Ю. Степанова, В.З. Латыпова, О.К. Анохина // Проблемы региональной экологии.- 2007.- № 4.- с.40-47.

  13. Степанова Н.Ю. Экотоксикологический подход к оценке опасности загрязненных почв / Н.Ю. Степанова, А.В. Демин, Г.В. Демина // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Специальный выпуск «Безопасность. Технология. Управление».-2007.-Т 3.-С.140-145.

  14. Степанова Н.Ю. Токсичность среды в отношении гидробионтов в условиях экспериментального моделирования нефтяного загрязнения водных объектов / Н.Ю. Степанова, В.З. Латыпова, А.А. Алексеев // Вестник РУДН. Серия «Экология и безопасность жизнедеятельности».- 2008.- №1.

  15. Степанова Н.Ю. Оценка экологического риска для устойчивого функционирования Куйбышевского водохранилища как водоема многоцелевого назначения / Н.Ю. Степанова // Ученые записки КГУ.- 2008.- т. 150(4).

1   2   3   4   5   6   7   8

Похожие:

На правах рукописи iconНа правах рукописи

На правах рукописи iconНа правах рукописи

На правах рукописи iconНа правах рукописи

На правах рукописи iconНа правах рукописи

На правах рукописи iconНа правах рукописи

На правах рукописи iconНа правах рукописи

На правах рукописи iconНа правах рукописи

На правах рукописи iconНа правах рукописи

На правах рукописи iconНа правах рукописи

На правах рукописи iconНа правах рукописи Троцюк Светлана Николаевна

Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org