QUANTITATIVE ASSESSMENT OF THE ACCUMULATION OF HEAVY ELEMENTS IN THE FRUITS OF PLANTS IN THE TERRITORIES OF HORTICULTURAL NON-PROFIT ASSOCIATIONS IN THE ZONE OF INFLUENCE OF THE AIRPORT AND THE ASSOCIATED HEALTH RISKS
- Authors: Chernomor E.A.1, Zatsepina A.A.1
-
Affiliations:
- ФГБОУ ВО ВГМУ им. Н.Н. Бурденко Минздрава РФ, медико-профилактический факультет
- Issue: Vol 10 (2021): Материалы XVII Международной Бурденковской научной конференции 22-24 апреля 2021 года
- Pages: 104-107
- Section: Влияние факторов внешней среды на здоровье человека
- URL: https://new.vestnik-surgery.com/index.php/2415-7805/article/view/6345
Cite item
Full Text
Abstract
Annotation. Federal Law No. 135-FZ establishes requirements for the location of air airfields. They should be located in a suburban area, and the area around them should be demarcated in accordance with 7 zones. Directly in the 7th subzone, the construction of houses within a radius of 16 km is prohibited.
Goal:to assess the impact of anthropogenic factors on the contamination of food products with toxic metals in the territories of horticultural non-profit associations in the area of influence of the airport, to assess the associated risks to public health.
Methods: general scientific, hygienic, spectrophotometric, analytical.
Results: Depending on the type of plant fruit, the content of toxic elements took on different values. Toxic trace elements in the highest concentrations were found in rosehip (Fe-11.414 mg / kg, Zn-5.218 mg / kg, Cu-1.736 mg/kg), the lowest concentrations were found in apples (Si – 0.329 mg/kg, Zn – 0.231 mg/kg, Fe – 1.506 mg/kg). There were no significant differences between the content of toxic metals in the selected territories, the calculation was made using the average values.
The median values of non-carcinogenic risk for adults and children were 0.11 and 0.05 for copper, 0.0304 and 0.03 for lead, 0.005858 and 0.273 for cadmium, 0.012 and 0.03 for zinc, and 0.034 and 0.06 for iron, respectively. According to the 95th percentile, the non-carcinogenic risk for adults and children for copper is 0.24 and 0.11, for lead-0.0304 and 0.03, for cadmium-0.005858 and 0.273, for zinc – 0.05 and 0.07, for iron – 0.08 and 0.22, respectively. When assessing the total risk of non-carcinogenic risk, no excess of the permissible values was found, for the circulatory system the risk was 0.08, for biochemical parameters 0.043. The carcinogenic risk for cadmium and lead also did not exceed the safe values and amounted to 0.00142 and 0.00517, for Cd – 0.00182 and 0.10374, respectively.
Full Text
АКТУАЛЬНОСТЬ
ФЗ-135 устанавливает требования к воздушным аэродромам, которые должны располагаться в пригородной зоне в соответствии с 7 зонами. В пределах данной территории ограничено строительство жилых домов, что связано с влиянием выбросов в результате эксплуатации самолетов, оказывающих влияние на загрязнение окружающей среды, а также шумовым загрязнением [2].
На территории Воронежской области есть 3 аэропорта: экспериментальный аэродром придача ВАСО, военный аэродром Балтимор и международный аэропорт г. Воронежа им. Петра I. Границы приаэродромной территории установлены только для аэродрома придача ВАСО, в отличие от международного аэропорта г.Воронежа и аэродрома «Балтимор», для которых данная территория не ограничена [1, 5].
СНиП 32-03-96 (СП 121.13330) «Свод правил. Аэродромы» и СП 42.13330 « Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений» устанавливают минимальное расстояние между горизонтальной границей трассы полетов по маршруту захода на посадку и границей селитебной территории для аэродромов с длиной взлетно-посадочной площади 1500 м и более - 3км., остальные - 2 км.
Используя данные значения, мы установили, что в данном радиусе вокруг международного аэропорта г. Воронежа им. Петра 1 расположены СНТ «Авиатор», СНТ «Дубрава», СНТ «Стройдеталь» вблизи села Чертовицы. Данные садоводческие некоммерческие товарищества не находятся под непосредственной траекторией полета лётных средств, но при учете розы ветров (12-15%, ЮЗ, СВ) возможно изучение влияния антропогенных факторов на здоровье населения, проживающего вблизи к международному аэропорту г. Воронежа.
ЦЕЛЬ
оценить влияние антропогенных факторов на контаминацию пищевых продуктов токсичными металлами на территориях садоводческих некоммерческих товариществ в зоне влияния аэропорта, провести оценку связанных с ними рисков для здоровья населения.
МЕТОДЫ
Дизайн исследования.
Задачи исследования:
- Оценить содержание тяжелых металлов в плодовых растениях СНТ «Авиатор», «СНТ «Дубрава», СНТ «Стройдеталь».
- Провести оценку риска для здоровья населения, имеющего личные приусадебные хозяйства на территориях вблизи аэродрома г. Воронежа.
На территории трех садоводческих некоммерческих товариществ (далее – СНТ) Воронежской области был произведен отбор 22 проб плодов растений (яблоки, груши, сливы, шиповник, боярышник), располагающихся в зоне влияния аэродрома. Учитывались факторы такие факторы, как расстояние до 3-х километров от аэропорта, роза ветров, отсутствие влияния выбросов автомобильного транспорта [3]. Исследование проводилось на базе испытательного лабораторного центра ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии Воронежской области» методом атомной спектрофотометрии согласно ГОСТ 30178-96 на содержание следующих элементов: Cu, Zn, Fe, Pb, Cd с учетом анализа топливного состава самолетов [4]. Количественная оценка содержания металлов в пищевой продукции проводилась согласно документу «Предельно допустимые концентрации тяжелых металлов и мышьяка в продовольственном сырье и пищевых продуктах» (СанПиН 42-123-4117-86). Расчет рисков проведен в соответствии с Руководством по оценке риска Р.2.1.10.1920-04.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Проводя количественный анализ содержания металлов в плодах растений на территории СНТ «Дубрава», было установлено, что наибольшее содержание металлов отмечено в шиповнике : Cu- 1,736мг/кг , Zn-5,218 мг/кг, Fe- 6,905мг/кг. Среднее значение содержания Cu в плодах растений на территории СНТ «Дубрава» -0,635 мг/кг, Zn- 1,24 мг/кг, Fe-3,66 мг/кг.
На территории СНТ «Авиатор» наибольшее содержание металлов отмечается также в шиповнике (Cu- 1,715мг/кг , Zn-4,76 мг/кг, Fe- 11,414 мг/кг), наименьшее в яблоках и сливах (Cu- 0,358 мг/кг и 0,699 мг/кг соответственно, Zn-0,569 мг/кг и 1,171 мг/кг соответственно, Fe- 4,047 мг/кг и 4,222 мг/кг соответственно). Среднее содержание Cu в плодах растений на территории СНТ «Авиатор» -1,20 мг/кг, Zn- 2,43 мг/кг, Fe- 6,25 мг/кг.
В СНТ « Стройдеталь» определено, что наименьшее содержание металлов также отмечается в яблоках: Cu - 0,329мг/кг , Zn - 0,348 мг/кг, Fe - 1,506 мг/кг; а наибольшее- в шиповнике - Cu - 1,748мг/кг , Zn - 4,97 мг/кг, Fe - 7,345 мг/кг.
Среднее значение содержания Cu в плодах растений на территории СНТ «Стройдеталь» 0,762 мг/кг ; Zn- 1,45 мг/кг; Fe- 3,31мг/кг.
При гигиенической оценке содержания токсичных микроэлементов в плодах растений согласно документу «Предельно допустимые концентрации тяжелых металлов и мышьяка в продовольственном сырье и пищевых продуктах» (N 4089-86 СССР от 31 марта 1986 г)., установлено, что ПДК свинца, кадмия, меди и цинка для фруктов и свежих ягод составляет 0,4 мг/кг, 0,03 мг/кг, 10 мг/кг соответственно. Содержание железа в фруктах и свежих ягодах не нормируется.
Оценка риска для здоровья населения проводилась согласно Р. 2.1.10.1920-04 "Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду".
На первом этапе был рассчитан риск развития неканцерогенных эффектов в соответствии с установленной методикой. Все металлы, являющиеся контаминантами плодов растений, были оценены по центильной тенденции экспозиции (с учетом медианных значений) и по наивысшей границе экспозиции (с учетом 95-процентиля). Так как значительной разницы между содержанием токсичных металлов на территориях трех СНТ не наблюдалось, расчет произведен по усредненным значениям.
Значение референтной дозы RfD для Сu - 0,019 мг/кг*день, для Zn - 0,3 мг/кг*день, для Fe - 0,3 мг/кг*день, для Pb - 0,0035 мг/кг, Сd - 0,0005 мг/кг*день.
Коэффициент опасности неканцерогенных эффектов рассчитывался по формуле:
HQi = Di/RfD,
где Di рассчитывался исходя из значения потребления продукта населения в течение года, (Di = медиана * 0,205/70),
а RfD - значение референтной дозы
Рассчитанные коэффициенты опасности на уровнях медианных значений контаминации плодов и растений СНТ в близлежащих территориях к аэродрому не превышают 1,0.
Вторым этапом нами был проанализирован суммарный риск, учитывающий влияние перечисленных тяжелых элементов.
При совместном влиянии Zn, Fe и Pb на кровеносную систему было получено значение Hi = 0,08, для гормональной системы при совместном влиянии Cd и Pb - 0,0333; для биохимических процессов внутри организма риск влияния Zn и Pb определен на уровне 0,043.
На третьем этапе научной работы была проведена оценка канцерогенного риска для Pb и Cd. Общий суммарный канцерогенный риск с учетом однонаправленного действия веществ составил для свинца и кадмия 0,0025 для взрослого населения и 0,109 для детского населения, что соответствует второму диапазону согласно Руководству по оценке риска Р 2.1.10.1920-04 и является допустимым риском.
ОБСУЖДЕНИЕ
В данном исследовании у нас была возможность провести эксперимент и выяснить, имеют ли влияние антропогенные факторы на контаминацию пищевых продуктов токсичными металлами на жилые территории. Чтобы снизить риски загрязнения атмосферы необходимо:
- Применять газотурбинные двигатели;
- Использовать в качестве топлива керосин, который изменяет составляющие загрязняющих веществ;
- Движение самолетов на высоких скоростях и высотах приводят к рассеиванию продуктов сгорания, что значительно снижает их уровень воздействия на загрязнение атмосферы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- Концентрация тяжелых микроэлементов в плодах растений в прилегающих к аэродрому СНТ не превышает действующих нормативов безопасности (N 4089-86 СССР от 31 марта 1986 г).
- Неканцерогенный риск для взрослого и детского населения составляет допустимые значения и находится в пределах от 0,0304 (Pb) до 0,11 (Cu) по медианным значениям для взрослого населения и от 0,0304 (Pb) до 0,24 (Cu) с учетом наивысшей границы экспозиции. Для детского контингента – от 0,03 (Pb) до 0,273 (Cd) как по медианным, так и наивысшим значениям границы экспозиции.
- Суммарный риск для систем организма не превышает допустимых значений и принимает значения в диапазоне от 0,033 для гормональной системы до 0,08 для кровеносной системы организма.
- Общий суммарный канцерогенный риск для свинца и кадмия при расчете для взрослого и детского населения составил 0,0025 и 0,109 соответственно и относится к допустимому риску.
About the authors
Ekaterina A. Chernomor
ФГБОУ ВО ВГМУ им. Н.Н. Бурденко Минздрава РФ, медико-профилактический факультет
Author for correspondence.
Email: chernomor_katerina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7382-6565
SPIN-code: 3182-8553
Студент 6 курса медико-профилактического факультета
Russian Federation, г.Воронеж, ул. Студенческая, д.10Alina A. Zatsepina
ФГБОУ ВО ВГМУ им. Н.Н. Бурденко Минздрава РФ, медико-профилактический факультет
Email: zacepina.97@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-5921-9029
SPIN-code: 1915-7806
Студент 6 курса медико-профилактического факультета
Russian Federation, г.Воронеж, ул. Студенческая, д.10References
- Котов А.А. Перспективы формирования аэротрополиса в Воронежской области // В сборнике: Актуальные проблемы развития хозяйствующих субъектов, территорий и систем регионального и муниципального управления. Материалы ХIII международной научно-практической конференции. Под редакцией И.Е. Рисина. 2018. С. 21-24.
- Криваксина Е.Ю., Гайдукова Е.П., Ненахов И.Г. // Влияние шумовой нагрузки на здоровье населения г. Воронежа // В сборнике: Актуальные вопросы организации контроля и надзора за физическими факторами. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Под редакцией А.Ю. Поповой. 2017. С. 195-198.
- Митусова В.Е., Ненахов И.Г., Механтьев И.И. Гигиеническая оценка факторов риска здоровью детей, обусловленных техногенным загрязнением атмосферного воздуха // В сборнике: Фундаментальные и прикладные аспекты анализа риска здоровью населения. Материалы всероссийской научно-практической интернет-конференции молодых ученых и специалистов Роспотребнадзора с международным участием. Под редакцией А.Ю. Поповой, Н.В. Зайцевой. 2018. С. 56-62.
- Цаликов Р.Х., Акимов В.А., Козлов К.А. Оценка природной, техногенной и экологической безопасности России // Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России. Москва, 2009.
- Чебанова С.О., Некрасова Т.А. Региональные авиаперевозки и их роль в обеспечении качества жизни в России // В сборнике: Актуальные вопросы повышения качества жизни населения России. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. 2017. С. 182-187.
