Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

Введение

Почва является одним из элементов биосферы, которые обеспечивают циркуляцию химических веществ в системе окружающая среда – человек. Причем это относится не только к эндогенным химическим веществам (например, микроэлементам), но и к химическим веществам, поступающим в почву с выбросами промышленных предприятий, сточными водами, выбросами авто- и авиатранспорта, при обработке сельскохозяйственных земель (сельскохозяйственными ядохимикатами, макро и микроудобрениями, стимуляторами роста растений).

К уязвимым в экологическом отношении странам относится Казахстан и, в частности, Кызылординская область. Это обусловлено ее географическими, пространственно-временными и социально-экономическими особенностями. В их числе – резко континентальный и сухой климат, дефицит водных ресурсов; бессточность водных бассейнов, что способствует концентрации стойких токсических веществ (СТВ) и стойких органических загрязнителей (СОЗ) внутри территории с высоким кумулятивным эффектом. Положение усугубляет длительное (более 50 лет) использование запрещенных в настоящее время СОЗов в виде хлорорганических пестицидов, применяемых в сельском хозяйстве и полихлорированных бифенилов в промышленном производстве; долгое (более 40 лет) сокрытие истинных фактов о проведении испытаний ядерного оружия на различных территориях республики; замалчивание информации о воздействии агрессивных факторов загрязнения окружающей среды на здоровье населения, экологическая безграмотность населения [1]. Донные отложения представляют собой сложную многокомпонентную систему, которая в зависимости от внутриводоемных процессов, сорбционных свойств самих отложений, ландшафтных особенностей водосборов, а также свойств веществ, поступающих в реки, могут быть накопителями химических веществ и источником вторичного загрязнения водного объекта. Донные отложения определяют существенные геохимические особенности рек, так как в условиях загрязнения донных отложений, они становятся источниками вторичного загрязнения вод рек, и влияют на процессы самоочищения рек[2].

В рамках научно-технической программы «Комплексные подходы в управлении здоровьем населения Приаралья» нами были проведены исследования на определения остаточных количеств хлорорганических пестицидов, полихлорированных бифенилов, диоксинов, называемых СОЗами в почвенном слое земли и донных отложениях пяти районов Кызылординской области: п. Айтеке-Би, п. Жосалы, г. Аральска, п. Жалагаша, п. Шиели.

Цель работы: оценить воздействие СОЗов на почвенный слой землии донных отложений некоторых населенных мест Кызылординской области.

Задачи исследования

• С учетом воздействия токсических эффектов окружающей среды провести отбор проб почвы и донных отложениях в следующих населенных местах п. Айтеке-Би, п. Жосалы, г. Аральска, п. Жалагаша и п. Шиели;

• Провести лабораторные исследования почвенного слоя земли и донных отложений на содержание остаточных количеств стойких органических загрязнителей – хлорорганических пестицидов, полихлорированных бифенилов и диоксинов;

• Дать общую оценку загрязнения почвы и донных отложений стойкими органическими загрязнителями на территории изучаемых населенных мест Кызылординской области

Материалы и методы исследования

В рамках реализации программы «Комплексные подходы в управлении здоровьем населения Приаралья» специалистами РГКП «НПЦСЭЭиМ» КЗПП МНЭ РК в текущем году были проведены исследования 176 проб почвы, отобранной на территориях изучаемых населенных мест следующих регионов Кызылординской области – г. Аральска, п. Айтеке би, п. Жалагаш, п. Жосалы, п. Шиели. в летний и зимний период времени и 22 пробы донных отложений, отобранных в летний период времени.

В качестве методов определения остаточных количеств хлорорганических пестицидов – ДДТ и ГХЦГ использовался газовый хроматограф с капилярной колонкой, при этом пробоподготовка, экстракция и условия хроматографирования были использованы согласно СТ РК 2011-2010 «Вода, продукты питания. Корма и табачные изделия «Определение хлорорганических пестицидов хроматографическими методами» [4]. Три вида полихлорированных бифенилов – пента, гекса, гепта определялись с помощью газовой хроматографии на капилярной колонке. Определение диоксинов и диоксиноподобных полихлорированных бифенилов проводились на газовом хроматомасспектрометре с квадрапольным детектором фирмы Agilent , предназначенный для высокочувствительного анализа диоксинов и полихлорированных дифенилов. Методы определения, которые были заимствованы с методики «DeterminationofPolychlorinatedDibenzo-p-dioxinc (PCDD) andPolychlorinatedDibenzofurans (PCDF) inFoodstuffsandAnimalFeedusingtheAgilent 7000 TripleQuadrupoleGC/MSSystem»

Результаты исследования и их обсуждение

Общая площадь Кызылординской области составляет 227 тыс. кв. км, территория делится на 7 районов. Природа области разнообразна. Большая территория занята низменностью и равниной. Резко выражены засушливость и высокая степень континентальности. При предварительной инвентаризации СОЗ, в частности хлорорганические пестициды – ГХЦГ и ДДТ обнаружены в Кызылординской области, благодаря их длительному применению в 60-х годах прошлого столетия.

Однако занимаясь изучением токсичных отходов на территории Республики Казахстан, нами предварительно были установлены точки, возможные в загрязнении других стойких органических загрязнителей, которыми являются полихлорированные бифенилы и диоксины. Среди этих соединений важное место занимают промышленные продукты, в том числе такие, как полихлорированные бифенилы (ПХБ). Загрязнение окружающей среды ПХБ входит в перечень глобальных общепланетарных экологических проблем, требующих незамедлительного решения [3].

ПХБ весьма широко применялись в различных отраслях промышленности в качестве пластификаторов, смазочных средств, компонентов высокотемпературных носителей, диэлектриков, антипиренов, наполнителей лаков, красок, которые аналогично могут использоваться и сегодня странами, не подписавшими Стокгольмскую конвенцию. Значительную их часть использовали для заполнения трансформаторов и конденсаторов, в частности в г. Усть-Каменогорске Восточно-Казахстанской области.

Диоксины относятся к разряду особо опасных стойких органических загрязнителей, так как обладают высокой устойчивостью к фотолитическому, химическому и биологическому разложению. В результате они долгое время могут сохраняться в окружающей среде. При этом для диоксинов не существует „порога действия“, то есть даже одна молекула способна инициировать ненормальную клеточную деятельность и вызвать цепь реакций, нарушающих функции организма. Главными источниками появления диоксинов в окружающей среде являются окисление и сжигание органических веществ, химическая, металлургическая, а также целлюлозно-бумажная промышленность. На территории исследуемых нами регионов Кызылординской области были найдены все изучаемые нами стойкие органические загрязнители. Хлорорганические пестициды нами были обнаружены в летний период времени, полихлорированные бифенилы и диоксины обнаруживались и в зимний и летний период времени. Хлорорганические пестициды были обнаружены нами в четырех населенных пунктах из 5 Кызылординской области – п. Жосалы, п. Жалагаш, п. Айтеке Би, п. Шиили. Наибольшее загрязнение хлорорганическими пестицидами 12 из 22 проб – 54,5% было зарегистрировано в п. Жосалы, где были обнаружены 10 проб гамма-ГХЦГ и 2 пробы ДДТ, хлорорганические пестициды были обнаружены в селитебной зоне, где расположены частные домовладения (рис. 1).

Загрязнение хлорорганическими пестицидами в п. Жалагаш составила – 38,46% (10 из 26), пестицид ДДТ был обнаружен на глубине почвенного слоя земли по ул. Х. Нурпеисова. Во всех остальных положительных находках был зарегистрирован гамма-ГХЦГ, причем не только в частных домовладениях, но и на поверхности и в глубине арыков (рис. 2).

Однако, как показывают результаты проведенных исследований наибольшее загрязнение группы СОЗов в Кызылординской области было зарегистрировано полихлорированными бифенилами, причем 100% загрязнение нами было установлено в г. Аральске – 46 из 46 проб (100% загрязнение), в 6 шести точках были зарегистрированы пробы с обнаружением диоксинов – наибольшее на территории старого военного завода – 0,01 мг/кг, на кладбище Жумаш – 0,001 мг/кг и возле энергосети – 0,002 мг/кг в летний и зимний период, что объясняется отсутствием снежного покрова при проведении исследований в зимний период времени (рис. 3).

Высокое загрязнение полихлорированнымибифенилами было зарегистрировано нами и п. Жалагаш Кызылординской области, которое составило 76,9%(20 из 26 проб), диоксины на уровне 0,02 мг/кг были зарегистрированы на глубине железнодорожного моста (оз. Караозек) (рис. 2).

Рис. 1. Результаты исследований почвы в п. Жосалы

Рис. 2. Загрязнение СОЗаими п. Жалагаш

Рис. 3. Загрязнение СОЗами в г. Аральске Кызылординской области

Загрязненность полихлорированными бифенилами на уровне 63,15% отмечается и в п. Айтекеби (24 из 38 проб). Высокое обнаружение диоксинов было зарегистрировано на территории кирпичного завода – 0,05 мг/кг, Асфальтного завода – 0,002 мг/кг, на разветвлении железной дороги – 0,001 мг/кг и в почве на территории угольного склада – 0,0003 мг/кг (рис. 4).

Из пяти населенных пунктов условно чистым можно назвать п. Шиили, где однако высокое загрязнение полихлорированными бифенилами было обнаружено на территории топливных складов на уровне 0,03 мг/кг и 0,08 мг/кг, также на уровне данных точек были зарегистрированы положительные находки и по диоксинам на уровне 0,0001 мг/кг и 0,0002 мг/кг. Всего общее загрязнение по ПХБ в п. Шиили составило – 40% (18 из 40 проб), по хлорорганическим пестицидам – гамма ГХЦГ – 30,0% (12 из 40 проб).

Рис. 4. Загрязнение стойкими органическими загрязнителями в п. Айтеке Би на территории Кызылординской области

Изучение донных отложений свидетельствуют о их загрязнении такими СОЗами, как ПХБ и хлорорганические пестициды. В таблице представлены результаты проведенных исследований донных отложений р. Сырдарьи, Аральского моря, оз. Сасык Кол, к. Елтай. Наибольшее загрязнение донных отложений характерно для полихлорированных бифенилов, которые особенно имеют высокую концентрацию в стоячей воде р. Сырдарьи п. Жосалы, озере СасыкКол в котором накапливается вода из загрязненного канала Елтай. Наличие хлорорганических пестицидов свидетельствует об общей тенденции загрязнения почвенного слоя земли Аральского региона.

Результаты исследования донных отложений р. Сырдарьи, Аральского моря, оз. Сасык Кол, к. Елтай

Заключение

Одним из сильнейших контаминантов окружающей среды является почва, что и подтверждают результаты проведенных нами исследований, которые свидетельствуют о высоком загрязнении почвенного слоя земли, где нами были обнаружены хлорорганические пестициды – ГХЦГ, ДДТ, полихлорированные бифенилы и диоксины, называемыми стойкими органическими загрязнителями, являющимися глобальными планетарными загрязнителями планеты. Другим сильным загрязнителем , как показывают литературные источники и наши исследования являются донные отложения, которые были загрязнены СОЗами в 4 из пяти изучаемых нами населенных мест и тем самым составили уровень загрязнения 90,9%. Высокое содержание ПХБ в наших исследованиях были зарегистрированы на территории бывшего военного завода, кирпичного завода, топливного склада, железной дороги, стоячих и сточных вод. Полное 100% загрязнение почвенного слоя земли в г.Аральске, в п.Жосалы – 76,9%, в п. Айтеке би – 63,15% свидетельствуют не только о их несоотвествии санитарно-гигиеническим нормативным уровням, но и в целом состоянию неблагоприятной экологической ситуации, а это может привести и приводит ко многим экологическим заболеваниям, проживающих людей в данных регионах, что подтверждается литературными данными в частности раком молочной железы [6], заболеваниями кожи, бронхиальной астмы, легочными патологиями и другие [7].