УДК 502.3 (407)
МЕТОДОЛОГИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА СТОЙКИХ ОРГАНИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ В ЧЕЧЕНСКОЙ РЕСПУБЛИКЕ
З. К. Амирова,
зам. директора Башкирского республиканского научно-исследовательского экологического центра,
ecocnt@ufanet.ru И. Я. Шахтамиров,
зав. кафедрой Грозненского государственного университета, cleanecology95@mail.ru
Изложены методологические основы исследований в области мониторинга стойких органических загрязнителей (СОЗ) на территории крупного региона Российской Федерации. Обсуждены особенности и наиболее информативные подходы к проведению мониторинга поли-хлорированных диоксинов, дибензофура-нов и полихлорированных бифенилов, требующих применения аналитических нанотехнологий.
The methodological basis of research in the field of monitoring of persistent organic pollutants (POPs) in the large region of the Russian Federation. The features and the most informative approaches to the monitoring of polychlorinated dioxins, dibenzofurans and polychlorinated biphenyls, requiring the use of analytical nanotechnology.
Ключевые слова: стойкие органические загрязнители, диоксины, полихлор-бифенилы, нефтяное загрязнение.
Keywords: Resistant to organic pollutants, dioxins, PCBs, oil pollution.
Экологический мониторинг — информационная система наблюдений, оценки и прогноза изменений в состоянии окружающей среды, созданная с целью выделения антропогенной составляющей этих изменений на фоне природных процессов [1].
Система экологического мониторинга должна накапливать, систематизировать и анализировать информацию о состоянии окружающей среды, причинах наблюдаемых и вероятных изменений состояния (т. е. об источниках и факторах воздействия), а также допустимости изменений и нагрузок на среду в целом, т.е. существующих резервах биосферы.
Система мониторинга реализуется на нескольких уровнях, которым соответствуют специально разработанные программы:
• импактном (изучение сильных воздействий в локальном масштабе);
• региональном (проявление проблем миграции и трансформации загрязняющих веществ, совместного воздействия различных факторов, характерных для экономики региона);
• фоновом (на базе территорий, где исключена всякая хозяйственная деятельность).
В Чеченской Республике необходимо осуществлять мониторинг всех уровней. При этом программы исследований необходимо формировать по принципу выбора приоритетных загрязняющих веществ и интегральных характеристик (отражающих группу явлений, процессов или веществ). Наиболее очевидной проблемой для региона является загрязнение нефтепродуктами, а также последствия процессов неконтролируемого сжигания (взрывы, пожары зданий, пожары на нефтяных месторождениях). Если нефтяное и радиационное загрязнение Чечни исследуется достаточно активно [2], то в отношении загрязнений территории выбросами специфических процессов сгорания работ не проводилось. Нет также
исследований по распространению и зонированию территории по уровню химического загрязнения почвы и последствий воздействия на биоту, включая человека.
Наиболее опасными компонентами неконтролируемого сжигания являются хлорорганические суперэкотоксикан-ты. Это вещества, которые в малых дозах способны оказывать выраженное индуцирующее (усиливающее) или ин-гибирующее (угнетающее) действие на ферменты. В их число входят полихло-рированные диоксины (ПХДД), дибен-зофураны (ПХДФ), бифенилы (ПХБ), бензантрацены, нитрозамины, хлор- и фосфорорганические пестициды и другие органические вещества.
Суперэкотоксиканты характеризуются чрезвычайной стойкостью в окружающей среде и практическим отсутствием предела токсичности. В тех или иных концентрациях они присутствуют во всех средах, циркулируют в них и через компоненты окружающей среды проявляют свое действие на человека, вызывая мутагенный, канцерогенный эффекты, подавляя клеточный иммунитет, поражая внутренние органы и приводя к истощению организма [3].
В отдельных регионах России велись работы по мониторингу диоксино-вого загрязнения, оценки загрязнения пищевых продуктов и биологических тканей человека (Башкирия, Самарская, Иркутская, Челябинская области, Пермский край и др.) [4, 5]. В регионе Кавказа подобных исследований не проводилось.
Мониторинг стойких органических загрязнителей (СОЗ), включая лиок-сины и диоксиноподобные соединения обладает рядом особенностей. В связи с чрезвычайно низким фоновым уровнем определение должно обеспечивать обнаружение соединений на уровне 10 10—10 12 г/г образца, что возможно только при использовании техники хромато-масс-спектрометрии высокого разрешения [6].
Создание локальных и национальных реестров диоксинов — начальная стадия исследований, которая должна сопровождаться экспериментальным
изучением уровня загрязнения территории, реальных уровней выбросов промышленных предприятий, которые зависят от используемых технологий.
При изучении загрязнения поли-хлорированными дибензо-пара-диокси-нами и дибензофуранами больших территорий (округов, республик, областей) и крупных промышленных центров наиболее экономичен и информативен поэтапный подход.
На каждом из этапов требуется установление фоновых уровней ПХДД/ ПХДФ в объектах окружающей среды, биоте и биотканях человека, степень отклонения содержания ПХДД/ПХДФ от фоновых значений, сравнение с нормативами России и с известными из литературы фоновыми уровнями в различных регионах и странах мира.
1 этап предполагает оценку загрязнения населения региона путем определения ПХДД/ПХДФ, ПХБ-ВОЗ в сборных пробах крови, грудного молока людей, а также мяса, молока и жира животных, выращенных на этих территориях, рыбы, выловленной в реках, которые подвергаются значительному техногенному воздействию. Это наиболее информативные данные, аккумулирующие практически все возможные пути поступления диоксинов, кроме того, спектр изомерного состава несет информацию о возможных источниках загрязнения.
2 этап. Скрининг - контроль объектов окружающей среды (воздух, почва, донные отложения, снег, поверхностные и питьевая воды) и поиск наиболее вероятных путей поступления ПХДД/ПХДФ, ПХБ-ВОЗ в организм животных и человека.
3 этап. Выявление и изучение источников эмиссии ПХДД/ПХДФ, ПХБ-ВОЗ и исследование групп риска среди населения (рабочие хлорорганических производств, жители районов, непосредственно прилегающих к промышленным предприятиям, население, потребляющее загрязненную пищу и воду, и т. д.).
Оценку загрязнения территории можно считать завершенной на определенный период времени, если расчет-
ное суточное поступление в организм человека от всех источников, доступных для анализа, соответствует уровням в биотканях человека как основного биомаркера диоксинового загрязнения.
Следующим этапом должны быть медико-эпидемиологические исследования, а также, по необходимости, мониторинг окружающей среды, биоты и биотканей жителей проблемных городов и поселков в течение нескольких лет.
При анализе данных рекомендуется использовать нормативы стран Европы и Северной Америки, нормативы ВОЗ и нормы РФ (ГН 2.1.6.014—94, приказ МЗ СССР от 8.09.68 г. № 697, ДСП, ГН № 142-9/105 от 5.05.91 г., СанПиН 2.3.2.2401—08 с дополнениями от 16 июля 2008 года и др.).
В 2009 г. впервые в Северокавказском федеральном округе, на территории Чеченской Республики был проведен 1 и 2 этап мониторинга наиболее сложной в проведении химико-анали-
тических исследований группы подобных соединений — полихлорированных дибензо-пара-диоксинов, фуранов и полихлорированных бифенилов методом хромато-масс-спектрометрии высокого разрешения. Впервые получены данные, характеризующие содержание ПХДД/ПХДФ и ПХБ-ВОЗ в одном из регионов Российской Федерации.
Региональные особенности развития экономики Чечни, ее длительная специализация на нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отрасти определили основные факторы загрязнения окружающей среды. Поскольку территория ЧР отличается существенными внутренними различиями в природно-климатических условиях, обеспеченностью природными ресурсами, условиями расселения и развития производства, можно выделить три эколого-экономические зоны Чечни [2]: • северная зона, где перспективы устойчивого развития связаны с экологически обоснованным восстановлением
Рис. 2. Места отбора проб крови и грудного молока в Чеченской Республике
сельского хозяйства и, возможно, размещением новых промышленных объектов;
• центральная зона, которая характеризуется кризисной экологической ситуацией и приоритетное значение имеет экологизация нефтегазового комплекса;
• южная зона с ценными горными экосистемами, где необходимо восстановление ландшафтного равновесия и активизация природно-хозяйственной деятельности.
Поскольку почва занимает центральное место в круговороте СОЗ в биосфере, является основным депо, где накапливаются антропогенные СОЗ, выступает начальным звеном миграции токсикантов от источника загрязнения к человеку, именно пробы почвы различного типа использования из 10 районов ЧР, существенно различающиеся техногенной нагрузкой, были выбраны в качестве базового элемента монито-ринта. На территории этих районов были определены сельскохозяйственные,
селитебные и техногенные зоны для мониторинга СОЗ (рис. 1).
Отбор проб биологических тканей человека — диагностических жидкостей, рекомендованных ВОЗ для проведения мониторинга на содержание СОЗ — грудного молока и плазмы крови постоянных жителей проведен в городах (Грозный, Аргун, Шали) и селениях Чеченской Республики (рис. 2).
Пробоотбор плазмы крови и грудного молока в соответствии с рекомендациями ВОЗ был осуществлен сотрудниками Министерства здравоохранения Чеченской Республики. Доноры плазмы крови и грудного молока были информированы о целях исследования, участие в нем было добровольным. Результаты исследований мониторинга 1 и 2 уровней в соответствии с изложенной стратегией мониторинга СОЗ на территории крупных регионов приведены в таблицах 1 и 2.
Проведенные исследования показали относительно невысокое загрязнение диоксинами и бифенилами сельхоз-
Рис. 3. Зоны повышенного загрязнения почвы ПХДД/Ф и ПХБ
угодий и жилых кварталов, наличие неравномерного загрязнения
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.