МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені О.О.БОГОМОЛЬЦЯ

УДК 614.7:632.95:574.042/.048

Омельчук Сергій Тихонович

гігієна застосування пестицидів і агрохімікатів на територіях, що зазнали радіоактивного забруднення та у зонах надзвичайних екологічних ситуацій

14.02.01 – “Гігієна, медичні науки”

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора медичних наук

Київ - 2001

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Національному медичному університеті імені О.О.Богомольця

Науковий консультант:

доктор медичних наук, професор, член-кореспондент АМН України Бардов Василь Гаврилович, Національний медичний університет імені О.О.Богомольця МОЗ України, завідуючий кафедрою пропедевтики гігієни і радіаційної гігієни

Офіційні опоненти:

доктор медичний наук, професор, академік НАН та АМН України Кундієв Юрій Ілліч, Інститут медицини праці АМН України, директор

доктор медичних наук Штабський Борис Михайлович, Львівський державний медичний університет ім. Данила Галицького МОЗ України, завідуючий кафедрою гігієни та профілактичної токсикології

доктор медичних наук Карачов Іван Іванович, Інститут гігієни та медичної екології імені О.М.Марзеєва АМН України, завідуючий лабораторією радіаційної гігієни

Провідна установа:

Інститут екогігієни та токсикології ім. Л.І.Медведя, відділ гігієни пестицидів та агрохімікатів, МОЗ України, м. Київ.

Захист дисертації відбудеться “ 21 ” лютого 2002 р. о 13.30 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.003.01 в Національному медичному університеті імені О.О.Богомольця за адресою: 03057, Київ-57, проспект Перемоги, 34, санітарно-гігієнічний корпус, аудиторія № 2.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Національного медичного університету імені О.О.Богомольця за адресою: 03057, Київ-57, вул. Зоологічна, 3.

Автореферат розісланий “ 3 ” січня 2002 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Яворовський О.П.

Загальна характеристика роботи

Актуальність роботи. Одним із головних завдань сучасної профілактичної медицини є запобігання поширення екзохімічної патології, рівень якої безперервно зростає внаслідок прогресуючого насичення виробничого і позавиробничого середовища потенційно небезпечними токсичними речовинами, в тому числі і пестицидами (Є.Г.Гончарук, М.М.Коршун, О.П. Яворовський, 1998; Ю.І.Кундієв, В.В.Кірсенко, 2000; Б.М.Штабський, М.Р.Гжегоцький,1999)

Інтенсивне виробництво та застосування пестицидів перетворило їх на постійно діючий фактор навколишнього середовища, який має як позитивний так і негативний вплив (М.П.Захарченко, Є.Г.Гончарук, М.Ф.Кошелєв, 1993; Ю.І.Кундієв, 1998; М.М.Мельников, 1993).

Сьогодні все більше накопичується епідеміологічних і експериментальних даних про вплив пестицидів на стан здоров’я та захворюваність працюючих і населення, до того ж не тільки як факторів, що мають виражену дію, але і як факторів малої інтенсивності (Є.Г.Гончарук, В.Г.Бардов, А.П.Картиш та інш., 1996; І.М.Трахтенберг, 1998; Н.Р.Шепельська, 2000). Доведено, що на рівні низьких концентрацій на фоні видимого благополуччя часто можна виявити скриті зміни – функціональні, метаболічні, гематологічні, імунологічні, зниження опірності організму до дії супутніх екзогенних та ендогенних факторів (І.М.Трахтенберг, 1998). Тому виникає необхідність встановлення фізіологічних коливань досліджуваних показників в межах норми, адаптації, передпатології і патології. Особливо це стосується територій з незадовільною екологічною ситуацією. Враховуючи, що в останні роки у зв’язку з поширенням техногенних аварій кількість таких територій постійно зростає, виникла об’єктивна потреба у відповідному нормативному захисті населення, яке проживає в зонах екологічного лиха.

Зроблені в цьому напрямку перші кроки направлені на забезпечення нормативного захисту населення в умовах аварійного забруднення джерел водопостачання (В.І.Антонова та інші, 1994; М.Р.Гжегоцький, 1994), хімічних аварій (Б.М.Штабський, М.Р.Гжегоцький, 1999), медико-соціальних аспектів ліквідації наслідків екологічних катастроф в мегаполісах (В.Ф.Москаленко, 2001). Проте загальні концептуальні і методичні основи регламентування ксенобіотиків, в тому числі і пестицидів, за умови їх використання на радіаційно забруднених територіях досі не розроблені.

Автор висловлює глибоку вдячність академіку НАН та АМН України, професору Є.Г.Гончаруку за допомогу при формуванні наукової ідеї та програми експериментальних досліджень з метою обгрунтування коефіцієнтів корекції допустимої добової дози надходження пестицидів до організму людини при їх застосуванні на радіоактивно забруднених територіях.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана у відповідності з Постановою Кабінету Міністрів України № 92 “Про затвердження Порядку застосування пестицидів і агрохімікатів на територіях, що зазнали радіоактивного забруднення та у зонах надзвичайних екологічних ситуацій” від 16 січня 1996 року, є фрагментом договорів-підряду тем № 237 за індексом МОЗ України “Розробка методів впливу на людину комплексу шкідливих факторів (радіоактивні речовини, солі важких металів, отрутохімікати та інші)”, реєстраційний номер 01920001515 та № 13/205 за індексом Міністерства України з питань надзвичайних ситуацій та у справах захисту населення від наслідків Чорнобильської катастрофи “Дослідження особливостей комбінованого впливу факторів хімічної і радіаційної природи на відтворювальну систему експериментальних тварин”, номер держреєстрації 0199U002635.

Мета і задачі дослідження: Метою даної роботи є наукове обгрунтування і розробка концепції та методу корекції гігієнічних регламентів безпечного застосування пестицидів при їх використанні на радіоактивно забруднених територіях і в зонах екологічного ризику для збереження та зміцнення здоров’я населення і захисту навколишнього середовища від додаткового екзогенного забруднення.

Для реалізації мети дослідження необхідно було розв’язати наступні задачі:

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Об'єкти дослідження: здоровя населення, чинники довкілля фізичної (іонізуюче випромінювання) та хімічної (фосфорорганічні пестициди) природи; об'єкти навколишнього середовища (грунт, питна вода, грунтова вода, атмосферне повітря, повітря робочої зони, продукти харчування); лабораторні тварини та їх біосередовища; сорбенти, ентеросорбенти.

Предмет дослідження: фактори ризику навколишнього середовища, здоров’я населення, що проживає на радіаційно забруднених територіях, хімічні засоби захисту рослин, поєднана дія на організм радіонуклідів та фосфорорганічних пестицидів, методи профілактики негативного впливу факторів навколишнього середовища.

Методи дослідження: бібліометричний метод аналізу наукової інформації, епідеміологічний метод вивчення здоров?я населення під впливом факторів навколишнього середовища, методи лабораторного токсикологічного експерименту та натурно відтвореного експерименту на тваринах, гематологічні, біохімічні, морфологічні, фізіологічні, радіометричні, санітарно-хімічні та хроматографічні методи, медико-статистичний, медико-картографічний метод.

Наукова новизна одержаних результатів полягає в науковому обгрунтуванні і розвитку нових теоретичних , методичних і практичних аспектів проблеми попередження негативного впливу пестицидів на здоров’я працюючих та населення.

Вперше експериментально обгрунтовано коефіцієнти корекції допустимої добової дози надходження пестицидів до організму людини при їх використанні на радіаційно забруднених територіях.

На основі результатів багатофакторного кореляційно-регресійного аналізу проведена кількісна оцінка потенціюючого ефекту вираженості патологічних змін в організмі експериментальних тварин при ізольованій та поєднаній дії малих доз іонізуючого випромінювання та хімічних засобів захисту рослин.

В умовах тривалого натурно відтвореного експерименту вивчені основні ланки патогенезу та залежності “доза-час-ефект” при тривалій поєднаній дії на організм малих доз іонізуючого випромінювання та фосфорорганічних пестицидів.

На підставі отриманих результатів створена математична модель залежності “доза-час” для введеної та поглинутої дози радіонуклідів при одночасному надходженні до організму хімічного чинника.

Вперше вивчено вплив малих доз іонізуючого випромінювання та фосфорорганічних пестицидів на стан відтворювальної системи чоловіків.

Результати медико-географічної оцінки стану здоров’я населення різних регіонів України та територіального аналізу поширеності екологічних факторів ризику дозволили вперше науково обгрунтувати теоретичні, методологічні та практичні аспекти оцінки потенційного екологічного ризику виникнення захворювань шлунково-кишкового тракту і серцево-судинних захворювань у населення, що може бути покладено в основу створення державної системи прогнозування динаміки захворюваності населення цими видами патології та розробки комплексу профілактичних заходів.

Отримано експериментальні дані про токсикологічні властивості трьох нових препаративних форм пестицидів, виробництво яких налагоджено в Україні.

Дана гігієнічна оцінка потенційного ризику для працюючих та населення 56 нових зарубіжних пестицидів, які використовуються у різних галузях сільськогосподарського виробництва.

Виходячи з результатів аналізу, узагальнення і систематизації нових фактичних даних, обгрунтовано і розроблено принципи гігієнічного регламентування хімічних засобів захисту рослин при їх застосуванні на радіаційно забруднених територіях.

Практичне значення одержаних результатів. Результати були використані при створенні методичних рекомендацій "Зниження променевого навантаження населення, яке проживає на територіях з підвищеними рівнями радіоактивного забруднення внаслідок Чорнобильської катастрофи". - Київ: МОЗ України. - 1994. - 27 с. та "Державних санітарних правил авіаційного застосування пестицидів і агрохімікатів у народному господарстві України" - Київ: МОЗ України. - 1997. - 43 с.

Дані, отримані при дослідженні стану поверхневих вод України, використані при створенні Державних санітарних правил та норм "Фторування води на водопроводах централізованого господарсько-питного водопостачання" ДСанПіН 2.2.4.-005-98. - Київ: МОЗ України. - 1998. - 23 с.

Результати токсиколого-гігієнічної оцінки нових пестицидів дали змогу розробити та затвердити 467 гігієнічних нормативів та регламентів їх безпечного застосування, в тому числі ГДК - 17; ОБРВ - 22; ОДК - 12; МДР - 189; строки очікування - 95; строки виходу - 136, які затверджені відповідними постановами Головного державного санітарного лікаря України.

В ході дослідження було розроблено, апробовано та затверджено згідно чинного законодавства 7 методичних вказівок по визначенню залишкових кількостей пестицидів в об’єктах навколишнього середовища та продуктах харчування (№ 12-96 від 25.07.96 р.; № 13-96 від 25.07.96 р.; № від 29.09.99 р.; № 162-99 від 29.09.99 р.; № 133-99 від 02.02.99 р.; № 134-99 від 02.02.99 р.; № 138-99 від 02.02.99 р.).

Дані нормативи та методики були використані при вирішенні питання щодо можливості реєстрації та застосування цих пестицидів в Україні і складанні "Переліку пестицидів і агрохімікатів, дозволених до використання в Україні" (Укрдержхімкомісія, Київ, 2000).

Проведені дослідження дали наукові засади для розробки та впровадження в практику охорони здоров'я нових методів профілактики.

За результатами експерименту обгрунтовано можливість використання ентеросорбенту "Пектопал-2" для підвищення адаптаційних реакцій організму та зниження поглинутої дози в умовах комбінованого навантаження радіонуклідами і пестицидами.

На основі результатів медико-географічної оцінки стану здоров'я населення різних регіонів України та територіального аналізу поширеності екологічних факторів ризику виникнення хвороб систем кровообігу та травлення вперше створено карти "Потенційний екологічний ризик захворювань органів травлення", "Потенційних екологічний ризик захворювань органів кровообігу", що дало можливість прогнозувати динаміку захворюваності населення цими видами патології та планувати профілактичні заходи.

Аналіз результатів дослідження поверхневих вод на пунктах господарсько-питного водокористування дозволив створити та видати карту "Україна. Забрудненість поверхневих вод" і провести гігієнічну класифікацію поверхневих водних об’єктів України за ступенем забрудненості.

Матеріали досліджень використовуються в роботі фахівців міністерств, відомств, науково-дослідних інститутів гігієнічного профілю, закладів післядипломної освіти, підприємств та організацій, які виробляють і використовують пестициди, проводять контроль та нагляд за їх застосуванням в Україні.

Особистий внесок здобувача. Автор цього дослідження самостійно виконав завдання по аналітичному огляду світового документального інформаційного потоку щодо виробництва та застосування пестицидів і впливу на організм пестицидів та іонізуючого випромінювання. В роботі узагальнено результати досліджень, виконаних автором самостійно, де здобувачеві належить вибір проблеми і мети, обгрунтування і планування тематики досліджень, постановка конкретних експериментальних і теоретичних задач, вибір експериментальних методик і методологічних підходів, організація всіх і особисте виконання або участь у всіх натурно відтворених або лабораторних експериментах, організація вибірки або вибірка та аналіз статистичних матеріалів, аналіз та інтерпретація експериментальних даних.

Висловлюю щиру подяку науковим співробітникам Чорнобильського науково-технічного центру міжнародних досліджень к.б.н. Карпенко Н.О.та к.б.н. Алесіній М.Ю. за допомогу в організації проведення натурно відтвореного експерименту в умовах зони відчуження Чорнобильської АЕС.

Апробація результатів дисертації, основних її положень та результатів досліджень, здійснювали на різних рівнях, в т.ч. на міжнародному: міжнародній конференції "Дыхательные расстройства кровообращения и другие актуальные вопросы неопатологии" (м.Харків, 1993); 9 Всесвітньому конгресі по хімії пестицидів (Англія, 1998); міжнародній конференції "Здоровя, оточуюче та виробниче середовище, безпека праці в сільському господарстві на межі двох тисячоліть" (м.Київ, 1998); міжнародній конференції "Фальцфейнівські читання" (м.Херсон, 1999); міжнародному симпозіумі "Бесплодие: вспомогательные репродуктивные технологии 2000" (м.Київ, 1999); міжнародній конференції "Медицинская география на пороге 21 века" (м. С.-Петербург, 1999); міжнародному симпозіумі "Здоровье и химическая безопасность на пороге 21 века" (м.С.-Петербург, 2000); VII Конгресі світової федерації українських лікарських товариств (м.Львів-Трускавець, 2000); пленумі міжвідомчої наукової ради з екології людини та гігієни навколишнього середовища "Экологически обусловленные заболевания человека: методологические проблемы и пути их решения" (м.Москва, 2000).

На державному та регіональному рівнях: ХІІ зїзді гігієністів України (м.Київ, 1991); науковій конференції "Медичні аспекти наслідків Чорнобильскої катастрофи" (м. Київ, 1992); науково-практичній конференції "Чорнобиль та здоровя людей" (м. Київ, 1993); науковій конференції "Проблеми охорони здоровя дитячого населення м. Києва" (м. Київ, 1993); науково-практичні конференції присвяченій 75-річчю кафедри гігієни та екології людини "Гігієнічні проблеми охорони здоровя населення" (м. Дніпропетровськ, 1997); науковій конференції "Вода - проблемы и решения" (м.Дніпропетровськ, 1998); науково-практичній конференції "Наука. Чорнобиль-97" (м.Київ, 1998); науковій конференції присвяченій 75-річчю з дня народження члена-кор. НАН та АМН України, професора Ю.С.Кагана "Актуальні проблеми токсикології" (м.Київ, 1999); українській науково-практичній конференції "Сучасні проблеми кардіології та ревматології - від гіпотез до фактів" (м.Київ, 2001); першому з’їзді токсикологів України (м.Київ, 2001).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 79 робіт: 29 статей, з них 24 статті у регламентованих ВАКом наукових періодичних виданнях, 47 повідомлень у збірниках матеріалів і тез наукових конгресів, зїздів, конференцій і симпозіумів. Методичні рекомендації - 1, санітарні правила - 1, ДСанПіН - 1.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається з вступу, аналітичного огляду літератури, опису матеріалів і методів досліджень, 6 розділів власних досліджень, висновків і списку використаної літератури. Робота включає 54 рисунки, 79 таблиць та список використаних джерел з 513 найменувань, зокрема 114 іноземних.

Основний зміст роботи

У вступі розкрито сутність і стан наукової проблеми виникнення екологічно залежних захворювань у населення України, доведено її значимість, обгрунтовано необхідність проведення дослідження. Далі подається загальна характеристика дисертації в такій послідовності: актуальність теми, зв’язок роботи з науковими програмами, мета і задачі дослідження, об’єкти дослідження, методи дослідження, наукова новизна одержаних результатів, теоретичне значення дослідження, практичне значення одержаних результатів, особистий внесок здобувача, апробація результатів дисертації, публікації.

Перший розділ присвячений науковому аналізу вітчизняної та зарубіжної літератури з проблем забруднення об’єктів навколишнього середовища екзогенними хімічними речовинами та радіонуклідами. Висвітлено питання впливу інкорпорованих радіонуклідів 137Cs та 90Sr на процеси обміну речовин та репродуктивну функцію як при їх ізольованому надходженні до організму так і при поєднаній дії.

На основі узагальнення приведених даних літератури обгрунтовано висновок про необхідність проведення досліджень з метою наукового обгрунтування концептуальних і методичних основ регламентування ксенобіотиків, в тому числі і пестицидів, при їх поєднаній дії з іонізуючим випромінюванням.

У другому розділі представлена програма, методика і схема організації гігієнічних досліджень, яка включала два основних етапи:

1.

2.

Програма, матеріали та методи дослідження представлені в таблиці 1.

Таблиця 1.

Програма, матеріали та методи досліджень

№ | Назва матеріалів | Джерело інформації | Кількість і період спостережень

1. |

- середні показники жорсткості поверхневих та підземних вод | Державний інформаційний геологічний фонд Державного Комітету України по геології та використанню надр | 4200 аналізів у 25 областях України за 1985-1999 р.р.

2. |

3. |

4. |

5. |

6. |

7. |

8. |

9. |

10. |

11. |

12. |

13. |

14. |

15. |

16. |

- оцінка статевої поведінки;

- динаміка маси тіла, гіпофізу, сім?яників, вентральної простати, надниркових залоз;

- морфокінетична характеристика сперми | Ю.І.Москальов, 1991; Н.Г.Адамська, 1995; М.Ю.Алесіна, 1997; І.І.Горпинченко, 1994; В.Г.Горбов, 1995 |

3300 спостережень

2700 спостережень

720 спермограм

17. |

18. |

Третій розділ присвячений аналітичним дослідженням сучасної екологічної ситуації, яка склалася на території України.

Результати аналізу отриманих даних дозволили встановити, що внаслідок неконтрольованого техногенного навантаження та аварії на ЧАЕС в Україні виникла складна екологічна обстановка. В окремих регіонах забруднення досягло рівнів екологічної катастрофи (зона відчуження), екологічної біди (Донецька, Дніпропетровська, Луганська області), надзвичайного (Київська, Миколаївська області, АР Крим) або високого (Харківська, Чернівецька, Львівська області) забруднення. Надмірне техногенне навантаження на водні об?єкти призвело до глобальних та регіональних забруднень поверхневих і підземних вод, погіршення гідрологічного стану, втрати значної частини водних та мінеральних ресурсів.

Проведена картографічна оцінка забрудненості поверхневих вод України показала, що майже дві третини контрольованих водних обєктів екосистеми знаходяться у стані антропогенної екологічної напруги, на решті - спостерігалася екологічна напруга з елементами регресу. У задовільному стані знаходяться лише річки гірського Криму.

Порушення правил внесення і зберігання мінеральних та органічних добрив, пестицидів; утворення промислових і побутових відходів: наявність на поверхні грунтів різних ксенобіотиків з викидів в атмосферне повітря промислових підприємств і автотранспортних засобів, а також радіонуклідів у наслідок катастрофи на Чорнобильській АЕС; зберігання або постійне захоронення побутових і промислових відходів призвели до значного забруднення грунтів в усіх регіонах України.

Отримані результати свідчать, що нинішню екологічну ситуацію в Україні можна охарактеризувати як кризову. Забруднення довкілля досягло такого рівня, коли воно може негативно впливати на здоров’я населення.

Дослідження четвертого розділу присвячені комплексній гігієнічній оцінці стану здоров’я населення України в залежності від екологічної ситуації.

Проведений аналіз показав, що рівень загальної захворюваності за даними звернень в лікувально-профілактичні заклади мав тенденцію до зростання і в 1999 році склав серед всього населення 141186,3 випадки на 100 тисяч населення. Це на 27,8 % перевищило аналогічні показники у 1990 році (110475,9 на 100 тис. населення).

В структурі поширеності за класами хвороб основну частину складали хвороби органів дихання - 24,4 %; на другому місці (22,4 %) - хвороби системи кровообігу; на третьому (9 %) - хвороби органів травлення; на четвертому місці (5,6 %) - хвороби кістково-м'язової системи; п'яте місце (5 %) посідають хвороби ендокринної системи та порушення обміну речовин.

Аналогічна тенденція відмічена нами і по відношенню до рівня первинної захворюваності населення України.

Отримані на попередніх етапах дані про стан навколишнього середовища та здоров?я населення дозволили вперше створити карти потенційного екологічного ризику виникнення хвороб системи кровообігу та травлення.

Проведена медико-географічна оцінка стану здоров'я населення різних регіонів України та поширеності найдійовіших факторів екологічного ризику показала, що дуже високий потенційний екологічний ризик виникнення хвороб системи кровообігу характерний для північних, західних і південних регіонів України, а мінімальний і середній - для східних. (рис. 1)

Територіальний аналіз поширеності екологічних факторів ризику виникнення хвороб системи травлення показав, що до регіонів з високими рівнями фактичної захворюваності та високим значенням потенційного екологічного ризику відносяться Волинська, Закарпатська, Чернівецька, Одеська, Донецька області. На території Харківської, Полтавської, Миколаївської, Дніпропетровської, Кіровоградської, Херсонської, Запорізької областей та АР Крим потенційний екологічний ризик перевищує рівень фактичної захворюваності, що потребує термінового проведення у цих регіонах комплексу профілактичних заходів. (рис. 2)

Результати медико-картографічної оцінки потенційного екологічного ризику розвитку основних захворювань неінфекційної етіології стали основою для обгрунтування методичних підходів до нормативного захисту населення в умовах поєднаної дії на організм екзогенних факторів різного походження.

П’ятий розділ “Токсикологічна оцінка та наукове обгрунтування гігієнічних нормативів і регламентів безпечного застосування пестицидів в умовах сучасного сільськогосподарського виробництва” відображає результати 12290 хроматографічних досліджень вмісту залишкових кількостей пестицидів в пробах харчових продуктів, грунті, воді, повітрі, отриманих в ході проведення 136 серій натурних експериментів з гігієнічної оцінки умов праці при застосуванні нових препаративних форм.

Отримані дані дали змогу обгрунтувати, виходячи з принципу комплексного гігієнічного нормування та з врахуванням потенційного ризику для працюючих і населення, 467 гігієнічних нормативи та регламенти їх безпечного застосування, в тому числі ГДК – 17; ОБРВ – 22; ОДК – 12; МДР – 185; строки очікування до збору врожаю – 95; строки виходу на оброблені ділянки – 136.

Результати власних досліджень та аналіз літературних даних дали змогу провести порівняльну оцінку потенційного ризику для здоров’я людини та стану навколишнього середовища при застосуванні різних препаративних форм фосфорорганічних пестицидів, виготовлених на основі диметоату, хлорпіріфосу та метил-паратіону.

Проведені моніторингові дослідження вмісту залишкових кількостей пестицидів в грунтах України дозволили нам створити карту “Забрудненість грунтів пестицидами”, яку можна використовувати при плануванні територіальних навантажень комплексу пестицидів.

Крім того, результати роботи були використані при створенні “Державних санітарних правил авіаційного застосування пестицидів і агрохімікатів у народному господарстві України”, Київ: МОЗ України. – 1999. – 27 с. та “Переліку пестицидів і агрохімікатів, дозволених до використання в Україні”, 2001 р.

Шостий розділ.

На першому етапі дослідження нами була проведена оцінка кількісної залежності між дозами застосованих факторів і величиною ефектів, що виникають під їх дією, а також визначена спрямованість пошкоджуючої дії.

Для вирішення цих завдань нами була розроблена та проведена серія принципово нових натурно відтворених експериментів з моделюванням поєднаної дії радіаційного та хімічного факторів на різні органи і системи експериментальних тварин.

Дослідження були проведені нами на статевозрілих щурах-самцях популяції Wistar. Піддослідні тварини утримувались у віварії м.Чорнобиль і знаходились протягом 2 місяців в умовах постійного зовнішнього (25-30 мкР/год) та внутрішнього опромінення, яке моделювали шляхом використання питної води з басейну-барботеру 4 блоку ЧАЕС та забруднених радіонуклідами продуктів, одержаних в 30-кілометровій зоні відчуження (зерно, риба з водойми-охолоджувача ЧАЕС). Воду давали без обмеження, відтворюючи спонтанне надходження радіонуклідів з раціоном, яке має місце у мешканців забруднених після аварії регіонів.

Весь комплекс представлених факторів дозволив дати досить повну характеристику змін в організмі та провести їх порівняльну оцінку в умовах ізольованої та комбінованої дії досліджуваних чинників. Адекватність даного аналізу визначається тривалістю проведеного нами спостереження та стандартизацією методики дослідження.

Отримані нами в ході трьохрічного натурно відтвореного в умовах зони відчуження ЧАЕС експерименту дані свідчать про те, що при поєднаній дії на організм лабораторних тварин малих доз іонізуючого випромінювання та фосфорорганічних пестицидів спостерігається адитивний ефект по відношенню до переважної більшості досліджуваних показників. Для порівняння величини реального ефекту з величиною розрахункового ми використали коефіцієнт посилення ефекту, який розраховували за формулою:

k = .

На рисунку 3 наведені вперше встановлені нами коефіцієнти посилення ефекту для показників, зміни яких були достовірними у порівнянні з групою 2 (неопромінені+вода). Треба відзначити, що за різними показниками цей коефіцієнт може мати як позитивне так і негативне значення, тому треба обережно ставитись до висновків про ефект поєднаної дії, який грунтується на вивченні тільки загальної гострої або хронічної токсичності.

Положення ліній логарифмічних трендів (апроксимацій) показує, що при застосуванні менших доз пестициду та радіонуклідів сумарний ефект посилюється у порівнянні з дією окремих чинників значно більше, ніж при застосуванні забруднення більшої потужності.

Таким чином, проведений аналіз власних даних дозволив вперше встановити наявність залежності сили сумісного впливу іонізуючого випромінювання та фосфорорганічних пестицидів від їх інтенсивності.

З огляду на багатоплановість комплексу факторів, що визначають результати проведеного експерименту, нами проведений багатофакторний кореляційно-регресійний аналіз з метою виділення найбільш пріоритетних параметрів, що пов’язані з формуванням сумарного пошкоджуючого ефекту.

Підсумкові результати багатофакторного кореляційно-регресійного аналізу вираженості патологічних змін в організмі експериментальних щурів при ізольованій та поєднаній дії малих доз іонізуючого випромінювання та фосфорорганічних пестицидів на основі диметоату приведені в таблиці 2.

Як показали результати аналізу, ізольована дія малих доз іонізуючого випромінювання на 37,2формує вираженість загальнопошкоджуючого ефекту (табл. 2). Найбільш чутливими до пошкоджуючої дії іонізуючого випромінювання є складові відтворювальної системи самців щурів, про що свідчать розраховані нами коефіцієнти детермінації для репродуктивної токсичності (Д = 16 %) та ембріотоксичності (Д = 11,6 %). Нами вперше встановлено, що надходження до організму

Фосфорорганічні пестициди на рівні мінімальних недіючих доз, потенціюють пошкоджуючу дію іонізуючого випромінювання. Вираженість загальнопатологічного ефекту організму дослідних тварин зростає до 79,2Слід зазначити, що адитивний ефект пошкоджуючої дії

Рис. 3. - Величини коефіцієнтів посилення ефектів при сумісній дії

радіонуклідів та фосфорорганічних пестицидів на основі диметоату

Білі стовпчики - менша потужність опромінення та менша доза фосфорорганічних пестицидів (група 7);

темні стовпчики - більша потужність опромінення та більша доза фосфорорганічних пестицидів (група 8);

1) маса тіла; | 6) відсоток патологічних форм; | 11) латентність інтромісій;

2) маса гіпофізу; | 7) частка самців з еякуляцією; | 12) латентність еякуляцій;

3) маса сім’яників; | 8) частка самців з другою | 13) частота еякуляцій;

4) концентрація сперміїв; | серією парувань; | 14) рефрактерний період;

5) відсоток нерухомих | 9) частота садок; | 15) коефіцієнт

клітин; | 10) латентність садок; | садки/інтромісії.

Таблиця 2.

Величини потенціюючого ефекту пошкоджуючої дії фосфорорганічного пестициду при сумісному

надходженні до організму з радіонуклідами в %

Критерії оцінки пошкоджуючої дії | Умови експерименту | Величина потенціюючого ефекту пошкоджуючої дії фосфорорганічного пестициду при сумісному надходженні до організму з радіонуклідами (%)

Радіаційне навантаження | Радіаційне навантаження + фосфорорганічний пестицид

Парціальний коефіцієнт кореляції Rпкк | Коефіцієнт

детермінації

(%) Д | Парціальний коефіцієнт кореляції Rпкк | Коефіцієнт

детермінації (%) Д

Загальнотоксична дія: | 0,33 | 10,9 | 0,43 | 18,4 | 40,8

- динаміка маси тіла | 0,32 | 10,2 | 0,41 | 16,8 | 39,2

- порушення білкового і ліпідного обмінів | 0,25 | 6,3 | 0,39 | 15,2 | 58,6

- зміни ферментативної активності | 0,28 | 7,8 | 0,35 | 12,3 | 39,6

- вираженість морфологічних змін в організмі | 0,27 | 7,3 | 0,34 | 11,6 | 37,0

Репродуктивна токсичність | 0,34 | 11,6 | 0,65 | 42,3 | 72,5

Ембріотоксичність | 0,40 | 16,0 | 0,51 | 26,0 | 38,5

Тератогенна активність | 0,22 | 4,8 | 0,30 | 9,0 | 46,6

Динаміка виведення з організму 137Cs з сечею та фекаліями | -0,09 | 0,8 | -0,11 | 1,2 | 33,3

Динаміка виведення з організму 90Sr з сечею та фекаліями | -0,15 | 2,25 | -0,63 | 39,7 | 94,3

Загальнопошкоджуючий ефект (множинні коефіцієнти) | 0,61 | 37,2 | 0,89 | 79,2 | 53,0

досліджуваних факторів є нерівномірним за окремими ефектами. Найбільш виражений потенціюючий ефект пошкоджуючої дії фосфорорганічних пестицидів визначено за впливом на репродуктивну токсичність (72,5 %), показники білкового і ліпідного обмінів (58,6 %) та тератогенну активність (46,6 %). Загальнопошкоджуючий ефект за рахунок додаткового надходження фосфорорганічних пестицидів збільшився на 53,0 %.

Таким чином, нами вперше встановлено, що сумісне застосування радіаційного та хімічного чинників на рівні встановлених недіючих доз складає виражений адитивний ефект на більшість показників, які характеризують стан здоров'я організму. В нашому випадку сумарний пошкоджуючий ефект при надходженні до організму фосфорорганічних пестицидів в дозах, що встановлені як недіючі при ізольованому надходженні до організму, більший за очікуваний. Це дало нам можливість вперше зробити висновок про те, що поглинута доза іонізуючого випромінювання виступає, у даному випадку, як детермінант синергічного посилення комбінованого ефекту та визначити диференційовані коефіцієнти корекції лімітуючого показника шкідливості, який покладений в основу розрахунку допустимої добової дози (ДДД) для кожного пестициду.

Таким чином, фактична допустима добова доза пестициду за умови його використання на радіоактивно забруднених територіях повинна визначатися за формулами, приведеними в таблиці 3.

Таблиця 3.

Формули для розрахунку допустимої добової дози пестициду для людини за умови його використання на радіоактивно забруднених територіях

в мг/кг м.т.

Ефект, за яким встановлена лімітуюча NOEL для пестициду | Фактична ДДД в умовах застосування препарату на радіаційно забруднених територіях

Загальнотоксична дія | ДДДфакт. = ДДДрекомендована – 0,40 ДДДрек.

Тератогенна активність | ДДДфакт. = ДДДрекомендована – 0,47 ДДДрек.

Ембріотоксичність | ДДДфакт. = ДДДрекомендована – 0,38 ДДДрек.

Репродуктивна токсичність | ДДДфакт. = ДДДрекомендована – 0,72 ДДДрек.

Для решти ефектів | ДДДфакт. = ДДДрекомендована – 0,53 ДДДрек.

Отримані нами дані дозволили вперше обгрунтувати методичні підходи до нормативного захисту населення від негативного впливу пестицидів при їх використанні на радіаційно забруднених територіях.

У сьомому розділі викладено результати експериментального дослідження впливу препарату “Пектопал-2” на розподіл та елімінацію радіонуклідів 137Cs та 90Sr при їх тривалому надходження до організму сумісно з фосфорорганічним пестицидом.

Використаний у нашому дослідженні варіант препарату - це комбінований препарат ентеросорбент, до складу якого входять палигорскіт-М (модифікований природний глинистий мінерал) та харчовий цитрусовий пектин у співвідношенні 1:1. Основним компонентом, що відповідає за сорбцію 137Cs, був модифікований фероціанідом міді палигорскіт.

Як показали отримані результати, застосування ентеросорбенту в умовах поєднаного навантаження радіонуклідами та фосфорорганічним пестицидом приводить до зниження сумарної поглиненої дози приблизно на 37 % (p < ,05) і позитивно впливає на показники білкового обміну, що дозволило нам рекомендували даний препарат до застосування на територіях, що зазнали радіоактивного забруднення для підвищення адаптаційних реакцій організму в умовах поєднаної дії радіонуклідів та пестицидів.

У восьмому розділі “Обговорення результатів дослідження” проведено узагальнення основних результатів проведених досліджень та приводяться основні висновки і положення, які висуваються на захист.

Обгрунтовано концепцію та розраховано коефіцієнти корекції допустимих добових доз надходження пестицидів до організму людини при їх застосуванні на радіоактивно забруднених територіях, що дало змогу забезпечити нормативний захист певних категорій фахівців і населення на час роботи або вимушеного перебування у зонах техногенних аварій.

ВИСНОВКИ

1.

2.

3.

4.

5.

6.