Способ идентификации источника и времени загрязнения окружающей среды и биологических субстратов человека пестицидом ддт в регионах крайнего севера

Изобретение относится к экологии и может быть использовано для идентификации источника и времени загрязнения окружающей среды дихлордифенилтрихлорэтаном (ДДТ) в регионах Крайнего Севера. Для этого отбирают репрезентативные пробы почвы, воды, крови или грудного молока человека. Пробы анализируют и оценивают количественное содержание ДДТ и его метаболитов - дихлордифенилдихлорэтилена (ДДЭ) и дихлордифенилдихлорэтана (ДДД). Полученные данные обрабатывают статистическими методами для сравнения их содержания с санитарно-гигиеническими и экологическими нормативами, а также оценки их относительного содержания в пробах. В случае содержания ДДТ в почве и/или воде выше предельно допустимой концентрации источник загрязнения является точечным; при содержании ДДТ в почве и/или воде ниже предельно допустимой концентрации, источник загрязнения является диффузным. При содержании ДДТ и его метаболитов ДДЭ и ДДД в пробах почвы, воды, крови и/или грудного молока в соотношении , или только ДДТ, интервал времени с момента загрязнения менее 1 года. В случае содержания ДДТ и его метаболитов ДДЭ и ДДД в соотношении или , интервал времени с момента загрязнения превышает 1 год. Изобретение позволяет идентифицировать источник и время загрязнения пестицидом ДДТ для принятия профилактических и/или восстановительных мер по снижению загрязнения окружающей среды и негативного воздействия ДДТ на организм человека. 1 пр.

 

Изобретение относится к области геоэкологии и может быть использовано для идентификации по данным мониторинга источника и времени загрязнения основных компонентов окружающей среды - почвы и/или воды и биологических субстратов человека - крови и/или грудного молока стойким хлорорганическим пестицидом дихлордифенилтрихлорэтаном - ДДТ и его метаболитами в регионах Крайнего Севера.

Известен способ опознания источника загрязнения окружающей среды [см. Патент №2102743 RU], включающий определение относительной концентрации загрязняющих компонентов и сравнение их содержания с санитарно-гигиеническими и экологическими нормативами.

Существенными недостатками этого способа являются:

1) сложность опознания источника загрязнения путем отбора и анализа проб воды и почвы для определения относительной концентрации загрязняющих компонентов и сравнения их содержания с санитарно-гигиеническими и экологическими нормативами без указания самих загрязняющих веществ, так как вещества органического и неорганического происхождения существенно различаются по характеру аккумуляции и миграции в окружающей среде;

2) сложность процедуры опознания источника загрязнения окружающей среды, когда на картосхеме изучаемое пространство разграничивают на множество однородных областей по совокупности показателей, и если значение последних превышает хотя бы один из используемых нормативов, определяют комбинацию наиболее неинформативных признаков для каждой экологической зоны, а также вероятность перекрытия анализируемых проб доверительной областью n-мерного вектора выбранной экологической зоны, как бы адекватно отражающей близость анализируемых проб и источника загрязнения;

3) не корректность идентификации ни источника, ни времени поступления не только пестицида ДДТ, но и любого другого загрязняющего вещества в окружающую среду и биологические субстраты человека.

Известен другой способ мониторинга загрязнения фоновых участков местности хлорорганическими пестицидами [Патент №2422817 RU], включающий использование в качестве индикаторов загрязнения пестицидами ткани и органы населяющих контролируемые участки животных и сравнение их содержания с санитарно-гигиеническими и экологическими нормативами.

Существенными недостатками известного способа являются:

1) сложность выявления загрязнения местности хлорорганическими пестицидами, в том числе и ДДТ, т.к. в качестве индикатора используются органы и ткани взрослых и молодых особей животных, в которых аккумулируется пестицид, передаваемый по экологической цепи - от диких и домашних травоядных животных к волку, при том, что для получения проб для анализа волк должен отстреливаться в течение круглого года;

2) сложность реализации способа, т.к. для исследования содержания ДДТ в органах и тканях волка используются особи, обитающие как в лесной, так и животноводческой зонах; при этом не исключается повторение подобного рода исследований с целью уточнения первоначальных данных;

3) сложность реализации и низкая точность способа т.к. степень аккумуляция ДДТ в органах и тканях волка может различаться в зависимости от возраста и пола особи, что будет не адекватно отражать уровень загрязнения местности данным пестицидом;

4) необходимость проведения большого объема дополнительных исследований на наиболее загрязненных зонах местности для дальнейшего мониторинга и уточнения источников загрязнения, индуцируемых по содержанию ДДТ в органах и тканях волка;

5) получаемые результаты не позволяют корректно идентифицировать ни источник, ни время поступления ДДТ в окружающую среду и биологические субстраты человека.

Наиболее близкий по технической сути к заявляемому способ оценки загрязнения территорий пестицидами - Патент №2267781 RU, включающий использование биоиндикации, для которой производят в заданные периоды времени отбор проб внутренних органов животных и определение содержания в них пестицидов и сравнение их содержания с санитарно-гигиеническими и экологическими нормативами. Существенными недостатками известного способа являются:

1) использование в качестве индикатора внутренних органов различных травоядных животных - лося, косули и кабана, в которых аккумулируются пестицид, передаваемый по соответствующей экологической цепи, т.е. кормовые растения лесных ценозов и агроценозов к животному; при этом животных надо отстреливать в ходе ежегодных облавных охот для получения проб для анализа;

2) разная приуроченность отбора внутренних органов отстреливаемых животных: лося в течение всего года, кабана - с августа по октябрь, косули -с марта по апрель, в результате чего время исследования существенно удлиняется и снижается точность окончательных результатов анализа;

3) существенно различающаяся степень аккумуляции ДДТ во внутренних органах исследуемых животных в зависимости от возраста и пола особи, и, как следствие, не адекватное отражение уровня загрязнения местности данным веществом;

4) низкая точность оценки загрязненности территорий ДДТ, т.к. используют различные органы и ткани животных: загрязненность крупного региона определяют по концентрации пестицида в околопочечном жире лося, сельскохозяйственной территории - по концентрации пестицидов в печени и почках кабана, а загрязненность локального лесного массива - по концентрации пестицида в печени косули;

5) получаемые результаты не позволяют корректно идентифицировать ни источник, ни время поступления ДДТ в окружающую среду и биологические субстраты человека.

Целью предлагаемого изобретения является решение технической задачи идентификации по данным мониторинга источника загрязнения и времени загрязнения основных компонентов окружающей среды - почвы и/или воды и биологических субстратов человека - крови и/или грудного молока стойким хлорорганическим пестицидом ДДТ (дихлордифенилтрихлорэтан) и его метаболитами ДДЭ (дихлордифенилдихлорэтилен) и ДДД (дихлордифенилдихлорэтан) в регионах Крайнего Севера.

Данная техническая задача решается и поставленная цель достигается благодаря тому, что отбирают репрезентативные пробы почвы и/или воды, крови и/или грудного молока. Отобранные пробы анализируют на количественное содержание ДДТ и его метаболитов ДДЭ и ДДД с последующей статистической обработкой полученных в результате проведенных анализов данных. Полученные после статистической обработки данные подвергают процедуре сопоставительного анализа с санитарно-гигиеническими и экологическими нормативами, а так же производят оценку соотношений наблюдаемых по факту концентраций. На основании этой оценки делают аргументированное заключение для принятия профилактических и/или ремедиационных мер по максимально возможному снижению загрязнения окружающей среды и негативного воздействия ДДТ и его метаболитов на организм человека.

Способ осуществляют следующим образом: производят отбор репрезентативных проб почвы и/или воды, крови и/или грудного молока и анализируют их на количественное содержание ДДТ и его метаболитов ДДЭ и ДДД с использованием инструментальных методов анализа. [См. например, «Методы определения микроколичеств пестицидов в продуктах питания, кормах и внешней среде. М.: Колос, 1983. 304 с.»; «Лебедев А.Т., Петросян B.C. Хромато-масс-спектрометрический анализ органических веществ, загрязняющих окружающую среду // Проблемы фонового мониторинга состояния окружающей среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. Вып. 5. С. 184-199.»; «Чащин М.В., Чащин В.П., Федоров В.Н., Захарова Н.В., Кузьмин А.В., Ковшов А.А., Янталец Е.В., Кусраева З.С., Абрамян С.М., Зибарев Е.В., Мишкич И.А. Основные тенденции изменения концентраций стойких токсичных веществ в крови коренного населения Арктики // Экология человека. 2012. №6. С. 3-7.»; «Мамонтова Е.А., Тарасова Е.Н., Кузьмин М.И., Маклахлан М.С., Папке О., Мамонтов А.А. Содержание стойких органических загрязнителей в грудном молоке жительниц Иркутской области // Гигиена и санитария. 2010. №1. С. 35-38.»].

Полученные в результате анализов данные подвергают статистической обработке с целью определения среднего значения выборки, расчета средней арифметической ошибки, оценки однородности выборки, оценки случайных ошибок и других статистических характеристик. [См. например, «Б.А. Доспехов. Методика полевого опыта с основами статистической обработки результатов исследований. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с. »].

Полученные в результате статистической обработки данные подвергают сопоставительному анализу с санитарно-гигиеническими и экологическими нормативами, а также определяют следующие их соотношения: и . На основании полученных данных делают следующие выводы:

- если содержание ДДТ в почве и/или воде выше предельно допустимой концентрации, то имеет место точечный источник загрязнения;

- если содержание ДДТ в почве и/или воде ниже предельно допустимой концентрации, то имеет место диффузный источник загрязнения;

- если в почве и/или воде, крови и/или грудном молоке отмечается наличие ДДТ и его метаболитов ДДЭ и ДДД, и при этом их количественное содержание удовлетворяет соотношениям , или только ДДТ, то интервал времени с момента загрязнения менее 1 года;

- если в почве и/или воде, крови и/или грудном молоке отмечается наличие ДДТ и его метаболитов ДДЭ и ДДД, и при этом их количественное содержание удовлетворяет соотношениям или , то интервал времени с момента загрязнения превышает 1 год.

Заявляемое техническое решение позволяет:

- корректно идентифицировать по данным мониторинга источник и время загрязнения почвы и/или воды, крови и/или грудного молока стойким хлорорганическим пестицидом ДДТ и его метаболитами;

- существенно повысить скорость проведения исследований без уничтожения диких и домашних животных;

- обеспечить точность и оперативность принятия профилактических и ремедиационных мер для максимально возможного снижения загрязнения окружающей среды и негативного воздействия ДДТ на организм человека и животных на данной территории.

Способ идентификации по данным мониторинга источника и времени загрязнения окружающей среды и биологических субстратов человека стойким хлорорганическим пестицидом дихлордифенилтрихлорэтаном - ДДТ и его метаболитами: дихлордифенилдихлорэтиленом - ДДЭ и дихлордифенилдихлорэтаном - ДДД в регионах Крайнего Севера, включающий оценку загрязнения окружающей среды и биологических субстратов человека ДДТ и его метаболитами ДДЭ и ДДД и сравнение их содержания с санитарно-гигиеническими и экологическими нормативами, отличающийся тем, что отбирают репрезентативные пробы основных компонентов окружающей среды - почвы и/или воды и биологических субстратов человека - крови и/или грудного молока и анализируют их на количественное содержание ДДТ и его метаболитов ДДЭ и ДДД, затем полученные данные, после статистической обработки, подвергают сопоставительному анализу с нормативами и определяют соотношения между ДДТ и его метаболитами, по которым делают следующие выводы: если содержание ДДТ в почве и/или воде выше предельно допустимой концентрации, то это свидетельствует о точечном источнике загрязнения; а если содержание ДДТ в почве и/или воде ниже предельно допустимой концентрации, то это свидетельствует о диффузном источнике загрязнения; а если в почве, воде, крови и/или грудном молоке соотношение концентраций ДДТ и его метаболитов ДДЭ и ДДД отвечает неравенствам или только ДДТ, то это свидетельствует о том, что с момента загрязнения прошло менее 1 года; а если в почве, воде, крови и/или грудном молоке соотношение концентраций ДДТ и его метаболитов ДДЭ и ДДД отвечает неравенствам или то это свидетельствует о том, что временной интервал с момента загрязнения превышает 1 год.