Солтүстік - батыс аймақ

Арал өңіріндегі су көздері мен топырақтың ластануы: деңгейі, динамикасы және тиреоидты жүйемен байланысы

Бұл мәтін Арал өңіріндегі әртүрлі су көздері мен топырақтың ластану деңгейін, әсіресе ауыр металл иондарының жиналуын, сондай-ақ осы факторлардың аймақ тұрғындарының гипофизарлы-тиреоидты жүйесінің функционалдық белсенділігімен байланысын сипаттайды.

Кіріспе

Қазіргі таңда Арал өңірінің экологиялық жағдайы ең өзекті мәселелердің бірі болып отыр. Аймақтағы дағдарыс топырақ пен судың өндірістік қалдықтармен және ауыл шаруашылығы химикаттарымен ластануымен, Байқоңыр ғарыш айлағының әсерімен, сондай-ақ топырақ жамылғысының деградациясы, шөлдену және тұздану үдерістерімен ұштасады.

ХХ ғасырдың соңында Қызылорда облысында жүргізілген экологиялық, медициналық және санитарлық-эпидемиологиялық мониторинг топырақта, суда, өсімдік өнімдерінде және жануар ұлпаларында токсиканттар мен ауыр металл тұздарының, пестицидтер мен гербицидтердің, сондай-ақ симметриясыз диметилгидразин сияқты заттардың деңгейі шекті рұқсат етілген концентрациядан (ШРК) айтарлықтай жоғары екенін көрсетті.

Аймаққа тән негізгі экстремалды факторлар

Климаттың құрғауы және су ресурстарының азаюы.
Ауыз судың тапшылығы және оның химиялық құрамының санитарлық талаптарға сай келмеуі.
Жер бетінің тұздануы және әртүрлі жіктелмеген токсинді заттармен улануы.
Өндірістік, ауыл шаруашылық және тұрмыстық қалдықтармен, сондай-ақ химиялық тастандылармен ластану.

Соңғы жылдары топырақ жамылғысы мен су көздерінің химиялық құрамына (оның ішінде ауыр металл иондарының мөлшеріне) тұрақты жылдық және маусымдық мониторингтің жеткіліксіз жүргізілуі, экологиялық жүктеме мен халық денсаулығы арасындағы байланысты терең бағалауды қиындатты.

Зерттеудің мақсаты мен міндеттері

Зерттеудің мақсаты — Арал өңірінің әртүрлі аймақтарында топырақ пен судың ластану деңгейі мен осы аймақ тұрғындарының гипофизарлы-тиреоидты жүйесінің жағдайы арасындағы байланысты 2002–2006 жылдар аралығында және маусымдық тұрғыда мониторинг арқылы бағалау.

Қойылған міндеттер

Топырақтағы ауыр металл иондарының (Pb, Cu, Zn, Cd) 5 жылдық және маусымдық мониторингі.
Әртүрлі су көздеріндегі ауыр металл иондарының (Pb, Cu, Zn, Cd) 5 жылдық және маусымдық мониторингі.
Тұрғындардың қан сарысуындағы тиреоидты гормондар деңгейінің 5 жылдық және маусымдық мониторингі.
Тиреоидты статус пен су/топырақтағы ауыр металдар мөлшерінің корреляциялық байланысын анықтау.

Ғылыми жаңалығы және негізгі нәтижелер

5 жылдық мониторингтің басты табыстары

2002–2006 жж. топырақ пен судағы ауыр металдарға алғаш рет жүйелі мониторинг жүргізілді.
Қорғасын, мыс, кадмий және темір иондарының бірқатар өлшемдері ШРК-дан жоғары екені анықталды.
Оңтүстіктен солтүстікке қарай аммоний, нитрат, нитрит, сульфат, хлорид және ауыр металл иондарының деңгейі артатыны байқалды.

Денсаулықпен байланыс

Солтүстік аймақта (теңізге жақын) тиреоидты жүйе белсенділігінің төмендеуі айқынырақ тіркелді.
Су мен топырақтың химиялық құрамы мен гипофизарлы-тиреоидты жүйенің маусымдық өзгерістері арасында байланыс орнатылды.
Ластану деңгейі жоғарылаған сайын тиреоидты гормондар концентрациясының төмендеу үрдісі байқалды (оң корреляция белгісі).

Теориялық және практикалық мәні

Алынған деректер Қызылорда облысы бойынша су көздері мен топырақ ластануына салыстырмалы баға беруге, сондай-ақ Арал өңірінің әртүрлі аймақтарында тұратын тұрғындардың гипофизарлы-тиреоидты жүйесіне экологиялық қолайсыз факторлардың ықпалын бағалауға мүмкіндік береді. Нәтижелер аймақта экологиялық сауықтыру тәсілдерін жоспарлауда және аурушаңдықты төмендетуге бағытталған шараларды негіздеуде пайдаланылуы мүмкін.

Негізгі бөлім

1) Зерттеудің негізгі бағыттары

Экологиялық дағдарыс аймақтарында организмге жағымсыз әсер ететін негізгі факторлардың бірі — су мен топырақта жиналатын токсиканттар. Олар адам мен жануар организміне тағам арқылы, ауа мен шаң арқылы түседі. Соңғы жылдары мышьяк, кадмий, қорғасын, никель, сынап сияқты элементтердің әсері қоршаған ортаны қорғаудағы маңызды мәселе ретінде қарастырылады, өйткені олардың қоршаған ортаға түсу көлемі артып келеді.

Аймақ бойынша қалқанша бездің (гомеостазды реттеуде маңызды) жағдайы және топырақ пен судың ластану дәрежесі жөніндегі мәліметтердің жеткіліксіздігі осы екі құбылыстың өзара байланысын арнайы зерттеуді талап етті.

2) Зерттеу әдістері мен құралдары

2002–2006 жылдары Қызылорда облысының әртүрлі су көздері мен топырағының экологиялық жағдайына жыл сайын тексерулер және мониторинг жүргізілді. Сонымен қатар Арал өңірінің әртүрлі аймақтарында тұратын 77 жергілікті тұрғынның қан сарысуындағы тиреоидты гормондар құрамы салыстырмалы түрде бағаланды.

Аймақтарға бөлу (аудандастыру қағидасы бойынша)

1-топ

салыстырмалы қолайлы

Жаңақорған және Шиелі аудандары (Арал теңізінен шамамен 700 км жоғары).

Қатысушылар: 10 дені сау ер адам, 12 дені сау әйел (іріктеме негізінде).

2-топ

дағдарыс аймағы

Жалағаш ауданы және Қызылорда қаласы (Аралдан 200–500 км).

Қатысушылар: 15 дені сау ер адам, 20 дені сау әйел (іріктеме негізінде).

3-топ

апат аймағы

Арал және Қазалы аудандары (Арал теңізіне шамамен 200 км жақын).

Қатысушылар: 9 дені сау ер адам, 11 дені сау әйел (іріктеме негізінде).

Зертханалық талдау тәсілдері

Су және топырақ үлгілеріндегі элементтер титриметриялық және вольтамперометриялық әдістермен, салыстыру үшін атомдық-адсорбциялық әдіспен анықталды.
ТТГ, Т3, Т4 көрсеткіштері радиоиммунологиялық әдіспен (IMMUNOTECH жиынтықтары) өлшенді.
Статистикалық өңдеу Microsoft Excel арқылы жүргізілді; маңыздылық деңгейі p ≤ 0,05 деп қабылданды.

Ескертпе: Су (құдықтардан әр аудан бойынша 15 үлгі) және топырақ (әр аудан бойынша негізгі 10 және қосымша 5 үлгі) сынамалары алынды. Барлығы шамамен 6000 талдау орындалды.

3) Су көздерінің ластану деңгейінің мониторингі (2002–2006)

Мониторинг нәтижелері жылдар бойынша суда металл иондарының мөлшері өзгеретінін көрсетті. Қорғасын үшін ШРК — 0,03 мг/дм³. 2002 жылы солтүстік аймақта судағы қорғасын мөлшері 0,05±0,003 мг/дм³ болып, Қызылорда қаласы мен оңтүстік аймақ көрсеткіштерінен жоғары болды. Жалпы алғанда, 2004–2005 жылдары кейбір токсиканттар жоғарырақ тіркеліп, 2006 жылы төмендеу үрдісі байқалды.

Кадмий (Cd)

Кадмий үшін ШРК — 0,001 мг/дм³. 2002 жылы әр аймақтағы судағы кадмий 0,003–0,007 мг/дм³ аралығында болды. Барлық жылдары кадмий деңгейі ШРК-дан 2–9 есе жоғары тіркелді.

Мыс (Cu), мырыш (Zn), темір (Fe)

Мыс үшін ШРК — 0,5 мг/дм³; мырыш үшін ШРК — 1,0 мг/дм³; темір үшін ШРК — 0,3 мг/дм³. Мыс пен мырыш бойынша біркелкі заңдылық тұрақты байқалмады, ал темір кей жылдары ШРК-дан жоғары болды.

Маусымдық өзгерістер (2004)

2004 жылы үш аймақта да маусымдық ауытқулар байқалды: қорғасынның ең төмен деңгейі қыста, ал көктем–жаз мезгілдерінде жоғарылау үрдісі тіркелді. Кадмий де қыста төмен болып, көктемде және жазда артып, күзде қайта төмендеді (алайда қыстық мәндерден жоғары болып қалды).

2003 жылғы қосымша көрсеткіштер: негізгі иондар

2003 жылы су құрамындағы аммоний, нитрат, нитрит, сульфат және хлоридтердің мөлшері салыстырылып, бірқатар жағдайларда ШРК-дан жоғары екені анықталды. Ең жоғары көрсеткіштер Арал теңізіне жақын солтүстік аймақта жиі тіркелді.

Қоспа	ШРК, мг/дм³	Оңтүстік аймақ	Қызылорда қаласы	Солтүстік аймақ
Аммоний ионы	2	0,4–1,7	0,4–3,0	0,4–4,5
Нитрат-анионы	45	2,1–5,5	0,5–2,2	21–55
Нитрит-анионы	3	0,2–0,6	0,04–0,2	0,01–0,08
Сульфат-анионы	500	240–360	500–550	240–360
Хлорид-анионы	350	100–288	113–238	328–508

Қысқаша түйін: 2002–2006 жж. және 2004 жылғы маусымдық бақылаулар бойынша суда қорғасын, мыс, кадмий, темір, ал 2003 жылы аммоний, нитрат, сульфат және хлорид көрсеткіштері кей жағдайларда ШРК-дан жоғары болды.

4) Әртүрлі аймақтардағы топырақта токсиканттардың жинақталуы

Зерттеу нәтижелері топырақтағы металл иондары мөлшерінің жылдар бойынша өзгеретінін көрсетті. 2002 жылы топырақтағы қорғасын деңгейі барлық аймақта ШРК-дан (20,0 мг/кг) төмен болды және ШРК-дан асу жағдайлары тіркелмеді. Кадмий бойынша да (ШРК — 1,0 мг/кг) асу анықталған жоқ: 2002 жылы көрсеткіштер 0,47–0,60 мг/кг аралығында болды.

Назар аударатын тұс

Топырақта мыс (ШРК — 3,0 мг/кг) және мырыш (ШРК — 20,0 мг/кг) иондары бойынша ШРК-дан жоғары концентрациялар анықталғаны атап өтіледі (мәтіннің жалғасында сурет/деректермен берілетіні көрсетілген).

Қорытындыға шығатын негізгі ой

Арал өңірінде су мен топырақтың химиялық ластануы (әсіресе ауыр металдар және бірқатар иондар) кеңістіктік және маусымдық тұрғыда өзгеріп отырады. Мониторинг деректері ластану деңгейі жоғарылаған сайын тұрғындардың тиреоидты гормондары төмендеу үрдісімен байланысты болуы мүмкін екенін көрсетеді. Бұл аймақ үшін тұрақты экологиялық бақылаудың және денсаулыққа бағытталған алдын алу шараларының маңызын күшейтеді.