Экологические основы профилактики паразитозов в аномальных природных и техногенных условиях (на примере белгородской области)
На правах рукописи
ЕВДОКИМОВ Валерий Валерьевич ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОФИЛАКТИКИ ПАРАЗИТОЗОВ В АНОМАЛЬНЫХ ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ УСЛОВИЯХ (на примере Белгородской области) 03.00.19—паразитология
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук
Москва – 2006 2
Работа выполнена в Белгородской государственной сельскохозяйственной ака демии заслуженный деятель науки Российской Научный консультант Федерации, доктор медицинских наук, профессор Романенко Николай Алексеевич заслуженный деятель науки Российской Официальные Федерации, доктор биологических наук, профессор оппоненты Горохов Владимир Васильевич доктор биологических наук, профессор Беэр Сергей Алексеевич доктор медицинских наук, профессор Тулакин Андрей Васильевич
Ведущая организация: Московский государственный университет прикладной биотехнологии (МГУПБ)
Защита диссертации состоится «14» марта 2007 года в _часов на заседании диссертационного совета Д.006.011.01 при Всероссийском науч но-исследовательском институте гельминтологии им. Скрябина К.И. (ВИГИС).
Адрес: 117218,Москва, Б. Черемушкинская ул., д.28.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВИГИС Автореферат разослан «_»200 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук Бережко В.К.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Широкое распространение парази тарных болезней среди людей и животных во многом зависит от не благоприятного состояния среды обитания, обусловленного наличи ем аномальных природных явлений (геомагнитного поля), загрязне нием ее промышленными отходами, продуктами жизнедеятельности населения (сточные воды, их осадки) и животных (навоз и продукты жизнедеятельности животных и др.).
Исследованиями А. А. Черепанова (1987);
П. В. Захарова (1988);
Ф. А. Волкова (1990), В. Ф. Никитина (1995);
Н. А. Романен ко (1998, 2000, 2004);
В. И. Касьянова (2005);
А. Н. Борзосекова (2006) и др. показано, что сточные воды, их осадки, навоз и стоки животноводческих хозяйств содержат в одном литре от нескольких сотен до десятков тысяч яиц гельминтов и цист паразитических про стейших.
Нерегламентированное использование необеззараженных сточ ных вод, их осадков, навоза и стоков животноводческих ферм в сель ском, городском, индивидуальных и фермерских хозяйствах способ ствует контаминации инвазионным материалом почвы, сельскохозяй ственных, овощных, ягодных культур, создавая тем самым высокий риск новых заражений животных и людей возбудителями гельминто зов и кишечных протозойных болезней (Успенский А. В., 2001;
Го рохов В. В. 2004;
Сергиев В. Н. 2004;
Романенко Н. А., 2005 и др.).
В связи с этим охрана окружающей среды от загрязнения в том числе биологическим инвазионным материалом является одной из актуальных проблем современности. Она находится в центре внима ния государств, различных международных организаций, ученых и практических работников ветеринарии и здравоохранения всего ми ра.
В России имеются регионы с выраженными аномальными маг нитными полями (Курская магнитная аномалия, Кольская и др.) гус то заселенная людьми и животными, развитыми промышленными и сельскохозяйственными производствами. Немногочисленными ис следованиями (Травкин М. П., 1971;
Богатина Н. И., 1987) высказано предположение, что длительное пребывание в аномальной по напря женности геомагнитного поля зоне может вызывать изменение био логических характеристик (иммунологических, биохимических и др.), т.е. оказывать выраженное влияние на здоровье населения, рас пространение острых кишечных инфекций (Калуцкий П. С., 2001).
Недостаточное внимание к установлению биологических прояв лений действия геомагнитных полей привело в настоящее время к тому, что население и животные Белгородской области подвергаются одновременному воздействию техногенных факторов и выраженного геомагнитного поля. Вопросы влияния их на распространение пара зитарных болезней среди людей и животных до сих пор остаются не изученными несмотря на то, что профилактика паразитарных болез ней среди людей и животных является важной экономической, хозяй ственной и социальной задачей, как это определено в документах Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), Постановлении Правительства России №715 от 1 декабря 2004 г., в Решениях Кол легии Минздрава России (2001) и в двух резолюциях парламентских слушаний в Государственной думе в 2002 году.
Актуальностью обозначенной выше проблемы и обусловлена наша работа. Совместно с ИМПИТМ им. Е. И. Марциновского, ММА им. И. М. Сеченова, нами, начиная с 1998 года, проводились специ альные исследования по изучению влияния аномальных природных (геомагнитного поля) и техногенных факторов на заражение людей и животных возбудителями паразитарных болезней, включенных в план НИР по теме: «Разработка мероприятий по снижению риска за ражения населения паразитозами» и техническому заданию к догово ру ОЗ/146/052 «Оптимизация профилактики паразитарных болезней», а также отраслевой Федеральной научно-исследовательской про граммы «Системная разработка мероприятий по гигиенической безо пасности России» (2001-2005 гг).
Цель работы. Изучить и выявить экологические механизмы, влияющие на распространение возбудителей паразитарных болезней, необходимые для оптимизации профилактических мероприятий в аномальных и техногенных условиях.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Интегральная оценка экологического состояния окружающей среды на территории Белгородской области.
2. Разработка алгоритма экологического ранжирования неблаго получных территорий области.
3. Эколого-паразитологическая оценка состояния среды обитания на территории Белгородской области.
4. Изучение дифференцированного влияния природных аномаль ных геомагнитных полей и техногенных факторов, а также их сочетания на выживаемость паразитов.
5. Разработка алгоритма оптимизации паразитологической ситуа ции на экологически неблагополучных территориях.
6. Изыскание экологически безопасных и эффективных методов дезинвазии объектов окружающей среды.
7. Разработка модели управления системой паразитарной безопас ности населения и животных в условиях сочетанного воздейст вия природных аномальных геомагнитных полей и техногенных факторов.
Научная новизна Предложен алгоритм эколого-паразитологического ранжирова ния территории Белгородской области, позволяющий оценить сте пень неблагополучия с последующей дифференциацией в зависимо сти от уровня техногенной нагрузки и мощности природного ано мального геомагнитного воздействия.
В Центрально-Черноземном регионе России показано влияние аномальных магнитных полей и техногенных факторов (загрязнение атмосферного воздуха, нарушение природных ландшафтов, повыше ние радиационного фона и др.) на циркуляцию возбудителей парази тарных болезней в окружающей среде и повышение риска новых за ражений.
Предложен алгоритм оптимизации паразитологической ситуа ции для животных и населения на экологически неблагополучных территориях Курской магнитной аномалии, включающий четыре эта па:
формирование паразитарной безопасности населения и жи вотных;
выявление территорий, неблагополучных по паразитарным болезням, и их ранжирование;
научное обоснование блока профилактических и оздорови тельных мероприятий, их привязка к реальным условиям неблагопо лучных по паразитарным болезням территорий;
практическая реализация мероприятий по оптимизации среды и условий проживания населения и обитания животных.
Разработана и внедрена в практику модель управления системой паразитарной безопасности населения и животных в условиях соче танного воздействия техногенных и природных аномальных геомаг нитных факторов.
Проведен картографический анализ выраженности паразитарно го неблагополучия в зависимости от техногенного воздействия, (на рушение природных ландшафтов, влияние геомагнитных аномалий), позволивший выявить наиболее экологически неблагополучные тер ритории Белгородской области.
Установлено, что сроки выживаемости яиц аскарид в почве вы раженного природного аномального геомагнитного поля, повышен ного загрязнения атмосферного воздуха, нарушения природных ландшафтов, повышенной радиации - в 1,3–1,5;
в зоне повышенного загрязнения пестицидами – в 1,5–1,8, а в зоне сочетанного влияния указанных факторов – в 1,7 – 2,25 раза короче, чем в почве террито рий с фоновым магнитным полем и допустимыми уровнями техно генных факторов. В зоне сочетанного влияния природных аномаль ных геомагнитных полей и техногенных факторов сроки выживаемо сти яиц аскарид в почве колебались от 2,5 до 3,5 лет.
Предложены и апробированы эффективные методы дезинвазии питьевых (окислительно-сорбционные и электродиализные), сточ ных вод и стоков животноводческих хозяйств (биологические пру ды, трехкратная фильтрация, резервуары осветленных стоков - РО Сы);
осадков сточных вод и твердых бытовых отходов компостиро ванием или подсушиванием на иловых площадках после предвари тельной обработки их тиазоном в 0,1 – 0,2% концентрации. Сроки дезинвазии сокращаются в 2 -3 раза.
Указанные методы обеспечивают охрану окружающей среды и значительно снижают риск заражения животных и человека возбуди телями паразитарных болезней.
Практическая значимость Предложен алгоритм оптимизации паразитологической ситуа ции на экологически неблагополучных территориях в области и раз работан комплекс профилактических мероприятий.
Материалы диссертации используются при планировании ле чебно-профилактических мероприятий учреждениями здравоохране ния ветеринарной и медицинской службы Белгородской области.
Результаты исследований использованы при подготовке с на шим участием:
1. СанПин 3.2.969-96 «Профилактика паразитарных болезней на территории Российской Федерации» -М-1997-168 с.
2. СанПиН 2.1.7.573-96 «Гигиенические требования к использова нию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения» М. 1997-55 с.
3. МУ 2.1.7.730-99 «Гигиеническая оценка качества почвы насе ленных мест» -М.-1999-39 с.
4. МУК 4.2.796-99 «Методы санитарно-паразитологических иссле дований» - М.-2000-68 с.
5. МУ 3.2.1022-01 «Мероприятия по снижению риска заражения населения возбудителями паразитозов» - М.-2001-28 с.
6. МУ 3.2.1043-01 «Профилактика токсокароза» -М.-2001-22 с.
7. СанПиН 3.2.1333-03 «Профилактика паразитарных болезней на территории Российской Федерации» -М.-2003-68 с.
8. МУ 3.2.1756-03 «Эпидемиологический надзор за паразитарными болезнями» -М.-2005-83 с.
Кроме того, материалы исследований использованы:
- Администрацией Белгородской области при разработке концепции «Развитие здравоохранения и медицинской науки в Белгородской об ласти на 2002-2007 гг.»;
- Закрытым акционерным обществом «Белнедра» при разработке ме тодик оценки воздействия объектов загрязнения на окружающую природную среду и здоровье населения;
а также при разработке про грамм компьютерного картографирования проблемных территорий Белгородской области (2001-2002 гг.).
Апробация работы Материалы диссертации обсуждены на научных конференциях кафедры паразитологии Белгородской государственной сельскохо зяйственной академии (Белгород, 1999, 2000, 2001, 2004, 2005 гг.), республиканских конференциях по обработке и использованию на орошение и удобрение почвы сточных вод, их осадков, стоков сель скохозяйственных животных (Барнаул, 1997;
Москва, 1999, 2000), утилизации отходов (Пенза, 1999), Всероссийской конференции гельминтологов (Москва, 2000, 2003);
Всероссийском съезде эпиде миологов, микробиологов и паразитологов (Москва, 2000);
Междуна родном конгрессе «АКВАТЕК» (Москва, 2002, 2004);
региональных конференциях по гигиене окружающей среды и здоровье населения (Липецк, 2002, 2005);
II-м Форуме «Питьевые воды России 2005» (Москва, 2005).
Основные положения диссертации, выносимые на защиту Концепция оптимизации системы паразитологической безопас 1.
ности среды обитания, основанная на комплексной реализации профилактических и лечебно-оздоровительных мероприятий, учитывающих общее экологическое неблагополучие территорий и степень риска заражения возбудителями паразитарных болез ней животных и населения при различной суммарной техноген ной нагрузки на фоне выраженных природных геомагнитных аномалий.
Алгоритмы экологического ранжирования неблагополучных си 2.
туаций по паразитарным болезням на территории Курской маг нитной аномалии и их использование для разработки профилак тических мероприятий.
Модель управления системой паразитарной безопасности среды 3.
обитания в условиях комплексного освоения железорудных тер риторий.
Публикации По теме диссертации издана монография «Проблемные террито рии и паразитарные болезни» (М, 2004, г.) и опубликовано 25 науч ных работ.
Объем и структура диссертации Работа изложена на 252 стр. машинописи. Состоит из введения, обзора литературы (1 глава), собственных исследований (5 глав), за ключения, выводов и практических рекомендаций. Список литерату ры включает 235 работ, в т.ч. 183 отечественных и 52 зарубежных авторов. Диссертация иллюстрирована 48 таблицами и 9 рисунками.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Объекты работы, материал, методы и объем исследований Исследования по данной проблеме проводились нами с 1998 г.
по 2006 г. На территории Белгородской области в условиях Курской магнитной аномалии.
Курская магнитная аномалия, простирается с Северо-Запада на Юго-Восток от Балтийского до Азовского моря полосой около км., занимает площадь 160 тыс.кв.км. и охватывает территорию областей России и Украины (Смоленская, Калужская, Брянская, Ор ловская, Курская, Белгородская, Воронежская, Харьковская, Донец кая, Луганская, Ростовская, Сумская), где проживает 20 млн. человек и обитает более 10 млн. голов скота.
Максимальные величины аномальной напряженности геомаг нитного поля зафиксированы на территории Белгородской и Курской областей.
Белгородская область с общей численностью населения около 1,5млн. человек и 1 млн. голов скота характеризуется высокой плот ностью населения и развитым агропромышленным комплексом. Ши рокомасштабная добыча и переработка железорудного сырья, обра зование значительных объемов отходов горнодобывающей промыш ленности, сталеплавильного и прокатного производств привели в на стоящее время к выраженным негативным изменениям природного ландшафта, деградации и истощению природно-ресурсного потен циала, ухудшению условий жизни населения и животных. Это дает основание рассматривать Белгородскую область в качестве эталон ной территории Курской магнитной аномалии при решении эколого паразитологических задач по снижению риска заражения паразито зами.
Методологической основой выполнения настоящей работы по служила теория и практика интегральной оценки факторов среды обитания, формирующих экологическое неблагополучие на различ ных территориях Российской Федерации, а также указания СанПи Нов 3.2.569—96 и СанПиН 3.2.133—03 «Профилактика паразитар ных болезней на территории Российской Федерации» и МУ 3.2.
1882—03 «Эпидемиологический надзор за паразитарными болезня ми».
Объектами исследований являлись природные и антропогенные ландшафты Белгородской области;
вода водоисточников и питьевая вода;
растительная продукция, выращенная на модельных территори ях;
почва, сточные воды, их осадки, стоки животноводческих хо зяйств, животные, нечистоты, твердые бытовые отходы;
фондовые материалы ЦГСЭН Белгородской области и управления ветеринарии области по заболеваемости населения и сельскохозяйственных жи вотных паразитозами, областной метеостанции и Белгородского ста тистического управления.
Для решения поставленных задач применен комплекс современ ных санитарно-паразитологических методов исследования рекомен дуемых:
МУК 4.2.796 – 99 «Методы санитарно-паразитологических ис следований».
МУК 4.2.668 – 97 «Санитарно-паразитологическое исследование воды».
МУК 4.2.1881 – 04 «Санитарно-паразитологические исследова ния плодоовощной, плодово-ягодной и растительной продукции».
Кроме того, использованы картографический, расчетный и ста тистические методы.
Комплексная оценка факторов среды, формирующих эколого паразитологическое неблагополучие, проведена в разрезе админист ративного деления Белгородской области. Агропромышленная терри тория включала гг. Белгород, Старый Оскол и Губкин. Всего обсле довано 30 населенных пунктов с количеством жителей около 1 млн.
человек и 300 тыс. голов скота.
В качестве критериев оценки загрязненности среды служили:
обсеменение яйцами гельминтов и цистами кишечных патогенных простейших воды, почвы, стоков животноводческих хозяйств;
со держание тяжелых металлов, пестицидов, нитратов, аммонийного азота в питьевой воде, почвах, продуктах питания. Использовались формы Госстатотчетности С – 52.2;
систем ТП «Водхоз», «Воздух», «Отходы» и др.
Общее экологическое неблагополучие оценивалось по объему образования и утилизации отходов, выраженности нарушений при родного ландшафта;
радиационному загрязнению и по поверхност ному ретроспективному уровню воздействия. Выраженность природ ных аномальных геомагнитных влияний устанавливалась по резуль татам съемки ВИОГЕМ (карта-схема аномального геомагнитного по ля Белгородской области), по отношению к принятому геомагнитно му фону Земли (0,45 эрстед).
Картографирование территории Белгородской области по сте пени эколого-паразитологического неблагополучия проводилось с использованием программ и материалов НИР ВИОГЕМ, комитета экономики Белгородской области и БГУ «Оценка экологического со стояния населенных пунктов Белгородской области» (1998 – 2004гг.).
Комплексная оценка факторов среды обитания выполнена на основе методических подходов, разработанных ФНЦГ им. Ф.Ф.
Эрисмана Методических рекомендаций «Комплексное определение антропо техногенной нагрузки на водные объекты, почву, атмосферный воз дух в жилой зоне» (Утв. ГК. СЭН. 26.02.96 г. №01 – 19, 17-17);
мето дических рекомендаций «Оценка и прогнозирование роли водного фактора в формировании здоровья населения» (Утв. ГК. СЭН.
17.03.96 г. №01 – 19/34 – 17).
Методика комплексной оценки базовых данных, характеризую щих состояние среды обитания на обследованных территориях, включала определение приоритетных показателей и коэффициентов весомости;
построение бальных оценочных шкал;
расчет уровней на грузки (неблагополучия) с учетом коэффициентов значимости.
Расчет уровня неблагополучия по каждому фактору (Zф) прово дился по методу и формулам предложенным А. В. Тулакиным ( г.):
Zф = x * y, где:
Х – выраженность нагрузки, У – коэффициент весомости факто ра Суммарный комплексный показатель неблагополучия среды (Zср) определяется по формуле:
Zcр = Zф/п., где Zф – суммарное неблагополучие по всем факторам, п. – число учитываемых факторов.
Предлагаемый способ расчета позволил в сравнительном плане оценить качество среды обитания, в т.ч. уровень природной ано мальной напряженности геомагнитного поля на различных террито риях и иметь унифицированный комплексный показатель Z ср, ис пользуемый при анализе данных заболеваемости паразитарными бо лезнями в обследованных населенных пунктах, для оценки степени напряженности экологических ситуаций были использованы элемен ты картографирования.
Сбор информации по изучению состояния здоровья населения и животных осуществлялся в соответствии с методическими рекомен дациями «Унифицированные методы сбора данных, анализа и оценки заболеваемости с учетом комплексного действия факторов окружаю щей среды» (Утв. ГК СЭН 26.02.1996 г. №01 – 19/12 – 17).
Для анализа паразитарной заболеваемости животных и населе ния использована база данных управления ветеринарии Белгородской области и отделов СГМ областного и районных ЦГСЭН за период 1995 – 2005 гг.
Оценка факторов влияния на паразитарную заболеваемость вы полнена с применением алгоритмов регрессивного и корреляционно го анализа (коэффициенты парной и ранговой корреляции). Обработ ка полученных результатов проведена на УВМРС «Pentium» с приме нением пакета прикладных статистических программ «GeoMedia Pro fessional», «Voxel Analyst», «Surfer».
Формирование банка данных и анализ информации по изучае мой проблеме выполнены лично автором в полном объеме.
Основные направления и общий объем выполненных исследова ний представлен в табл. 1.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Характеристика экологического неблагополучия территории 1.
Белгородской области и факторов его формирующих.
Комплексный анализ современного состояния среды обитания Белгородской области (Курская магнитная аномалия) позволил вы явить приоритетные факторы, формирующие суммарное экологиче ское неблагополучие ее территорий. В числе их оказались природно климатические особенности и техногенные факторы.
Аномальное геомагнит ное поле, как экологический факт ор Белгородская область расположена на территории наиболее сильной магнитной аномалии на земном шаре.
Многочисленными исследованиями (В.В. Бельский и со авт., 1997;
П.В.Калуцкий и соавт., 1995 и др.) показано, что на тер ритории Российской Федерации маловыраженные магнитные анома лии (превышение фона на 10 – 15 %) представляют собой обычное явление. Однако, встречаются аномалии, где вертикальная состав ляющая магнитного поля в 4 – 5 раз превышает фоновое значение (0,45 эрстед), достигая величин более 2 эрстед. Такой аномалией яв ляется Курская магнитная аномалия на территории Белгородской об ласти.
Важным является тот факт, что магнитные аномалии носят локаль ный характер. Так, на расстоянии нескольких километров (в преде лах крупного населенного пункта) от зон максимальных уровней на пряженности магнитного поля находятся зоны с нулевыми (или даже отрицательными) значениями. Это более чем в 200 раз превышает колебания магнитных волн в период повышенной солнечной актив ности.
Таблица Общий объем выполненных исследований № Наименование работы Количество и п/п объект исследований 1 2 Обследование населенных пунктов 1. Обследовано на гельминтоз животных 2. Обследовано на гельминтозы, совместно с Бел 3. городским ЦГСЭН, человек 4. Комплексная оценка факторов среды, форми- рующих санитарно паразитологическое небла гополучие агропромышленных территорий 5. Фондовые материалы по геомагнитной ситуа- ции (1998 – 2002 гг., ВИОГЕМ) 6. Фондовые материалы областной и районных ЦГСЭН (1997 – 2003гг.) 7. Фондовые материалы областной метеослужбы (1998 – 2003гг.) 8. Фондовые материалы управления ветеринарии 9. Исследовано проб:
- почвы - сточных вод - осадков сточных вод - стоков животноводческих хозяйств - воды поверхностных водных объектов - питьевой воды - нечистот - твердых бытовых отходов - растительной продукции 10. Экспериментальные исследования:
изучение влияния ГМП на жизнеспособность:
- яиц гельминтов - цист лямблий изучение сроков развития и выживаемости:
- яиц гельминтов в почве - цист лямблий в воде Эколого-эпидемиологическая обстановка в этом регионе в последние годы усугубляется тем, что интенсивное развитие и освоение желе зорудных месторождений происходит на фоне:
- усиления суммарного антропо-техногенного прессинга на среду обитания человека и животных;
- существенного обнажения площадей рудных тел (открытые карье ры Стойленского и Лебединского горно-обогатительных комбинатов;
- увеличения объема производства обогащенных железом руд (на Лебединском и Стойленском горно-обогатительных комбинатах) с применением магнитной сепарации (в этих условиях напряженность магнитного поля на рабочих местах может достигать 0,3 Тл);
- увеличения количества жилых поселений и животноводческих хо зяйств, находящихся в непосредственной близости от объектов до бычи и переработки железной руды.
Техногенные факт оры, влияющие на развит ие возбудит елей паразит арных болезней у живот ных и населения На территории области разведано около 400 месторождений по лезных ископаемых;
из них учитываются на государственном балансе 128 месторождений твердых полезных ископаемых (железные и же лезоаллюминевые руды, бокситы, сырье строительных материалов) и 57 месторождений пресных и минеральных подземных вод.
Широкомасштабная добыча открытым способом и переработка железорудного сырья, образование значительных объемов отходов горнодобывающей и металлургической промышленности привели настоящее время к выраженным изменениям природного ландшафта, деградации и истощению природно-ресурсного потенциала, ухудше нию экологических условий жизни населения и животных.
Интенсивное освоение железорудных месторождений и перера ботка обуславливает существенное обнажение площадей рудных тел, потерю сельхозугодий и пастбищ, образование отходов производства и потребления, применение магнитной сепарации в процессе обога щения железных руд усугубляет и без того сложную геомагнитную обстановку в регионе КМА, а также неблагоприятно влияет на со стояние атмосферного воздуха, водоемов, почвы и т.д.
Основными источниками загрязнения почвы являются отходы производства и потребления, а также средства химизации сельского хозяйства (внесение в нее пестицидов, агрохимикатов), использова ние для удобрения и поливов городских и промышленных сточных вод и их осадков, стоков животноводческих хозяйств.
Роль различных факторов внешней среды в суммарном неблаго получии территорий Белгородской области представлена на рис. 1.
Рис 1. Роль отдельных факторов внешней среды в суммарном экологическом неблагополучии на территории Белгородской области.
Следует отметить, что в современных условиях изолированное влияние отдельных факторов встречается крайне редко. В этой связи возникла необходимость интегральной (суммарной) оценки ветери нарно-санитарного неблагополучия территорий, с выделением доли влияния того или иного фактора на здоровье населения и животных.
Адекватность решения вопроса требует разработки интегриро ванного показателя, который в максимальной степени сохранял бы объективность первичной информации и дифференцировал бы роль отдельных факторов, в том числе геомагнитного воздействия, сум марное экологическое и паразитологическое неблагополучие терри торий.
Выполненное нами ранжирование (табл. 2) изучаемых террито рий позволило выделить 4 наиболее характерные зоны для регионов Курской магнитной аномалии и распределить населенные пункты Белгородской области по ним (табл. 3) с целью дальнейшего анализа показателей заболеваемости населения и животных паразитарными болезнями.
Таблица Алгоритмы ранжирования эколого-неблагополучных территорий Курской магнитной аномалии № Алгоритм Значимость экологических ситуаций п/п экологической а – техногенная на- в – геомагнитный ситуации грузка уровень 1 2 3 + + ав выраженная выраженный 1.
а+ в- выраженная фоновый 2.
а - в+ фоновая выраженный 3.
а - в- фоновая фоновый 4.
К их числу отнесены Старооскольский, Губкинский, Белгород ский, Алексеевский, Яковлевский, Новооскольский, Чернянский и Красногвардейский районы Белгородской области.
Для интегральной оценки степени напряженности эколого паразитарной ситуации на территории Белгородской области нами был применен метод картографирования. Он позволяет на основе предложенных критериев оценки (Zср., Zreo., Za.в. и др.) провести интегральную оценку ветеринарно-санитарной ситуации и отобра зить ее в наглядной картографической форме.
Картографический синтез единичных контуров степени пофак торной выраженности техногенного воздействия, нарушения природ ных ландшафтов и влияния геомагнитных аномалий (рис.2) позволил нам выявить наиболее экологически неблагополучные территории.
Таким образом, результаты проведенных исследований позво лили выявить высокий уровень суммарного эколого-паразитарного неблагополучия ряда территорий Белгородской области. В 77—92% случаев оно связано с воздействием техногенных факторов (загряз нение атмосферного воздуха, нарушение природных ландшафтов, по вышенный радиационный фон и т.д.). Однако в ряде территорий (г.г.
Старый Оскол, Губкин, Яковлеве и др.) весьма существенным (до 23%) оказалось влияние аномальной напряженности (до 2 эрстед) геомагнитного поля.
Таблица Распределение территорий Белгородской области по степени выраженности их эколого-паразитарных состояний № Алго- Характер Выраженность экологических ситуаций п/ ритм воздейст Территория риска Численность п экологи- вия проживающе ческой го населе ситуации ния(%) 1 2 3 4 а+ в+ а=77—81% гг.Старый Оскол, Губкин, 1.
в=19—23% Яковлево 28, Zср а+в- а=84—92% гг.Белгород, Алексеевка, 2.
в=8—165% Чернянка, Белгородский 35, район Zср а-в+ а=79—82% гг.Шебекино, Новый Ос 3.
в=18—21% кол, Красногвардейский, 22, Волоконовский, Вейде Zср левский, Ивнянский рай оны, пос.Короча, Прохоровка а- в- а=80-90% гг.Валуйки,Грайворон, 4.
в=10-20% Борисовкий, Ровенский, 14, Краснояружский районы Zср Рис. 2 Степень экологического неблагополучия территории Бел городской области.
В качестве дополнительного фактора, усиливающего в ряде случаев негативную нагрузку (при несоблюдении регламентов), мо жет выступать выраженное электромагнитное воздействие, обуслов ленное сепарационным методом обогащения железной руды (Стой ленский ГОК, Лебединский ГОК).
Паразитологическая характеристика эколого 2.
неблагополучных территорий Белгородской области.
Для оценки эколого-неблагополучных территорий Белгородской области нами впервые проведены санитарно-паразитологические ис следования почвы, воды поверхностных водных объектов, питьевой воды, сточных вод и их осадков, твердых бытовых отходов, овощей ягод, столовой зелени.
Установлено, что:
- почва неодинаково обсеменена возбудителями гельминтозов (табл.4) Наиболее высокие (29,9%) экстенсивные показатели обсемене ния яйцами гельминтов проб почвы зарегистрированы на территори ях фоновых геомагнитных полей и допустимых техногенных нагру зок (а - в - ), тогда как в зоне сочетанного влияния указанных факторов (а + в + ) они были в 4,7 раз ниже (6,4%).
Таблица Результаты санитарно-гельминтологического исследования почвы с различных территорий Белгородской области.
№ Алгоритм Исследовано Выявлено положительных п./п. экологической проб почвы проб ситуации Всего %± а+в+ 1. 453 29 6,4 ± 0, а+в 2. 481 63 13,1 ± 0, а-в+ 3. 443 56 12,5 ± 0, а-в 4. 468 139 29,9 ± 0, Итого: 1845 287 15,6 ± 0, На территориях с преобладанием одного из выраженных фак торов техногенных (а + в - ) или природных аномальных геомагнитных полей (а - в + ) эти показатели занимают промежуточное положение.
По результатам исследования нами впервые проведено ранжи рование территории Белгородской области по степени контаминации почвы яйцами гельминтов.
Обращает на себя внимание, что в почве на территориях с алго ритмом сочетанного влияния природных аномальных геомагнитных полей и техногенных факторов (а + в + ) (табл.5) выявляли в основном яйца токсокар, и в единичных случаях – онкосферы тениид, яйца ди филлоботриид и описторхид, на других территориях контаминация была такой же.
Четко прослеживается разница и в показателях интенсивности контаминации почвы яйцами гельминтов: на первой – они были наи меньшими (18±2 на кг), на остальных – в 2,5 – 5,5 раза выше, дости гая максимума на территории с наименьшими показателями наруше ния в экологии (а - в - ) – до 92+6 на кг. Выявленные яйца геогельмин тов (аскарид, власоглавов, токсокар) на территориях в 83,7% были на стадии 1-2 бластомеров и 16,3% - инвазионной личинки, что пред ставляет риск для новых заражений животных и людей.
Таблица Обсемененность почвы яйцами гельминтов № Алгоритм Всего выяв- Обнаруже- Обнаружены яйца п./п. экологи- лено поло- но, в сред- гельминтов ческой си- жительных нем, в 1 кг, туации проб яиц гель минтов а+в+ Токсокар, дифилло 1. 29 18± ботриид, онкосферы тениид, описторхид а+в- Аскарид, токсокар, 2. 63 46± описторхид, онко сферы тениид а-в+ Онкосферы тениид, 3. 56 51± власоглавов, аскарид, описторхид а-в- Аскарид, власогла 4. 139 92± вов, токсокар, онко сферы тениид, ди филлоботриид, опи сторхид Питьевая вода, вода поверхностных и подземных источников, содержит возбудителей паразитарных болезней в 12,7 – 16% иссле дованных проб.
В водопроводной питьевой воде и в воде артезианских скважин выявились в основном цисты лямблий и ооцисты криптоспоридий, а в воде поверхностных водоисточников и колодцах, кроме них, обна руживались яйца гельминтов (аскарид, токсокар, онкосферы тениид) (табл. 6).
Таблица Результаты санитарно- паразитологического исследования воды в Белгородской области № Место отбора проб Исследовано Выявлено положитель п./п. воды проб воды ных проб воды (400 л) Всего % Водопровод 1. 118 15 12,7 ± 1, Поверхностные водо 2. 139 21 15,1 ± 0, емы Артскважины 3. 69 9 13,0 ± 0, Колодцы 4. 106 17 16,0 ± 0, Итого 432 62 14,4± 0, Показатели обсеменения возбудителями паразитарных болезней воды подземных и поверхностных водоисточников, а также питьевой воды (табл.7) указывают на ее эпидемическое неблагополучие и вода представляет опасность для здоровья населения и животных, так как не соответствует требованиям СанПиНа 2.1.4.1074 – 01 «Питьевая вода.
Гигиенические требования к качеству воды централизованных сис тем питьевого водоснабжения. Контроль качества» и СанПиНа 2.1.5980 -00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод».
Из других объектов окружающей среды гельминтологическому исследованию были подвергнуты пробы твердых бытовых отходов.
Установлено, что весной обсеменение яйцами гельминтов составляло до 16 яиц (в среднем 2,7±1,2), летом – до 12 яиц(3,9±0,9), осенью— до 14 (2,0±0,8) в 1 кг.
Таблица Результаты изучения обсеменения воды возбудителями паразитарных болезней № Место отбора В воде выявлены: Обнаружено, п./п. проб воды в среднем, на пробу Водопровод Цисты лямблий 1. 5,3±0, ооцисты криптоспоридий 4,1±0, Поверхностные Цисты лямблий 2. 22,8±1, водоемы ооцисты криптоспоридий 9,2±0, яйца гельминтов 3,2±0, Артскважины Цисты лямблий 3. 1,6±0, Ооцисты криптоспоридий 2,1±0, Колодцы Цисты лямблий 4. 3,2±0, Ооцисты криптоспоридий 2,3±0, Яйца гельминтов 1,3±0, В 40,2% положительных пробах были обнаружены жизнеспо собные яйца аскарид, причем подавляющее большинство их находи лось на ранних стадиях развития (2-8 бластомеров).
Результаты санитарно-паразитологических исследований сточ ных вод, их осадков, стоков животноводческих хозяйств, (табл.8 и 9) характеризуют их как высокоэпидемичные объекты. Наиболее высо кие интенсивные показатели обсемененности их яйцами гельминтов и цистами кишечных патогенных простейших отмечаются в экологи чески безопасных (а - в - ), а наименьшие – в экологически опасных зо нах (а + в + ).
Из почвы и воды возбудители паразитарных болезней могут по падать на растительные пищевые продукты. Результаты исследова ния, (табл. 10) показывают, что овощи, столовая зелень, ягоды и фрукты на проблемных в экологическом отношении территориях не безопасны в паразитологическом отношении для человека и живот ных.
Установлено, что салат, лук, огурцы, помидоры, клубника, гру ши, яблоки, поступающие в города области через торговую сеть, рынки, в значительной мере обсеменены яйцами гельминтов, среди которых обнаруживались и инвазионные яйца аскарид, токсокар.
Таблица Интенсивность обсеменения сточных вод и стоков свиноводче ских хозяйств возбудителями паразитарных болезней № Алгоритм Исследуемый Обнаружено возбудителей паразитов (в среднем п. экологи- материал в/л) ческой /п 2001 2002 ситуации.
1* 2** 1 2 1 ++ ав Сточные воды 36,0±2 58,0±3,0 29,0±4 52,0±3 24±2 42± 1.
с/в * * * 156± Стоки 242±8 133±5 233±6 114±3 196± хозяйств а+в- Сточные воды 64±7 106±6 56±3 91±4 48±4 264± 2. *** Стоки с/в 214±5 309±7 202±4 293±11 177± хозяйств а-в+ Сточные воды 55±5 93,04±0 42±3 81±3 40±2 89± 3. *** Стоки с/в 198±3 269±9 167±8 200±5 148±6 174± хозяйств а-в- Сточные воды 128±5 189±7 111±5 148±7 90±5 133± 4.
с/в * * * 302±П Стоки 483±12 274±9 402±8 186±4 395± хозяйств Примечание: * - яйца гельминтов **- цисты (ооцисты) кишечных патогенных простейших *** - свиноводческие Таблица Результаты изучения гельминтологической ситуации различных объектов окружающей среды № Алгоритм Обнаружено яиц гельминтов п/п экологической (в среднем на кг.) ситуации Осадки сточных вод Твердая фракция сто ков свиноводческих хо зяйств ++ ав 1. 142,0±3,0 346,0±3, + ав 2. 212,0±2,0 456,0±3, -+ ав 3. 196,0±3,0 402,0±1, - ав 4. 342,0±4,0 563,7±4, Таблица Результаты изучения обсеменененности возбудителями паразитарных болезней овощей, фруктов, ягод и столовой зелени № Алгоритм Исследовано Выявлено положительных п/п экологической проб расти- проб ситуации тельной про- Всего %± дукции ++ ав 1. 137 10 7,3 ± 0, а+в 2. 120 13 10,8 ± 0, а-в+ 3. 130 12 9,2 ± 0, а-в 4. 148 23 15,5 ± 0, Итого 535 58 10,8 ± 0, Таким образом, результаты исследований показывают, что объ екты окружающей среды небезопасны в паразитологическом отноше нии, что необходимо учитывать при планировании, организации и проведении мероприятий по профилактике паразитарных болезней на экологически неблагополучных территориях Белгородской области.
3. Изучение влияния природных аномальных и техногенных фак торов на биологические свойства возбудителей паразитозов Основными биологическими свойствами, характеризующими яйца гельминтов, цисты (ооциты) кишечных патогенных простейших являются жизнеспособность, развитие и выживаемость во внешней среде. Исследования по изучению влияния природных аномальных и некоторых техногенных факторов на жизнеспособность, развитие и выживаемость указанных паразитарных возбудителей нами проведе ны впервые.
Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и полевых условиях.
Лабораторные исследования проводились на кафедре биофизики Белгородского государственного университета на установках, разра ботанных М.П.Травкиным (1971) и позволяющих создавать постоян нодействующие магнитные поля напряженностью 200 – 300 Э (фоно вое – контроль), 1000 – 1500 Э, 5000 – 7500 Э, 10000 – 15000 Э и 20000 – 30000 Э, т.е. в 5, 10, 25, 50 и 100 раз превышающие фоновые и существующую на территории Курской магнитной аномалии.
Экспозиции воздействия магнитных полей на яйца аскарид на стадии 1-2 бластомеров и инвазионной личинки составляли 1, 3, 6, 24, 48 и 72 часа.
Установлено, что:
аномальные магнитные поля напряженностью 5000 – 30000Э оказывают губительное влияние на жизнеспособность яиц аскарид;
более чувствительны к действию магнитных полей яйца аскарид на стадии подвижной инвазионной личинки, которые уже при напря женности магнитного поля 5000-7500Э и экспозиции 3 час. Погибают в 5,2±0,2% тогда как первые признаки гибели яиц аскарид на стадии 1-2 бластомеров выявляются при действии магнитного поля, напря женностью 10000-15000Э при экспозиции 6 часов (табл. 11).
Таблица Результаты изучения гибели яиц аскарид под воздействием магнитных полей Э Обнаружено погибших (%) яиц аскарид на стадии кс 1 – 2 бластомеров Подвижной личинки по зи Напряженность магнитного поля (в эстредах) ци я 200 1000 5000 10000 20000 200 1000 5000 10000 ча 300 1500 7500 15000 30000 300 1500 7500 15000 с фон фон 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 5,2±0,2 6,0±0, 8,6±0, 6 0 0 0 2,9±0,6 5,4+0, 0 0 6,9+0,4 9,6+0, 13,9+0, 5 7 12 0 0 0 4,4+0,5 8,6+0, 0 0 9,9+0,8 13,1+ 18,3+0, 8 0,8 24 0 0 2,7+0, 9,2+0,7 13,3+ 0 0 14,1+0, 18+0, 25,3+0, 6 0,7 6 5 48 0 0 6,7+0, 12,4+0, 16,7+ 0 4,3+0, 17,9+0, 21,8+ 30+0, 4 8 0,9 7 5 0, 72 0 0 12,1+ 16+0,5 20,3+ 0 6,6+0, 26,7+0, 33,6+ 39,3+0, 0,7 0,4 8 8 0,8 Яйца не развивались в термостате при оптимальных температурных условиях;
на стадии подвижной личинки – разрыхленные, все толстые оболочки, тело крупнозернистое с блестящими вакуолями, не про зрачное, личинка неподвижна даже при подогревании препарата.
Опыты в естественных условиях проводили на территории Грайворонского района (спецхоз «Победа») – в зоне фоновых маг нитных полей напряженностью до 200 Э. и Губкинского района (спецхоз «Губкинский») – зона природных аномальных магнитных полей напряженностью 7500 – 30000 Э. Яйца аскарид вносили в спе циальных тест-объектах в почву (типичные черноземы) на поверх ность (0 -3 см.) и в глубину 20 см в различные сезоны года.
Обобщенные результаты исследований (табл. 12 и 13) показы вают, что сроки выживаемости яиц аскарид (на поверхности почвы и на глубине 20 см) на территории с аномальными (7500 – 30000 Э) магнитными полями короче, чем на таковых с фоновыми (до 200 Э).
Геомагнитное воздействие на яйца аскарид обусловлено, в ос новном, аномальной напряженностью магнитного поля, которое в наибольшей степени выражено в Яковлевском районе.
Таблица Сроки выживаемости яиц аскарид на поверхности почвы Сезон года Сроки выживаемости яиц аскарид (сут.) Зона природных ано- Зона фоновых маг мальных магнитных нитных полей (кон полей троль) Весна 42 ± 3 71 ± Лето 30 ± 2 43 ± Осень 239 ± 3 270 ± Зима 186 ± 3 226 ± Влияние т ехногенных факт оров на выживаемост ь яиц аска рид в почве Экспериментальные исследования по изучению выживаемости яиц аскарид в почве проведены в зонах с повышенным загрязнением атмосферного воздуха, содержанием пестицидов и минеральных удобрений, радиационного фона и нарушением ландшафта (наличие отвалов, шламохранилищ, полигонов и др.), а также на контрольной территории в заповеднике (Контроль).
В пределах Белгородской области зоны с различной степенью загрязнения атмосферного воздуха сконцентрированы в основном вокруг г. Белгорода.
Таблица Влияние природного аномального геомагнитного поля на сроки выживаемости яиц аскарид в почве на глубине 20см. (а - в + ).
Сезон года Сроки выживаемости яиц аскарид в почве Природное аномаль- Фоновое геомагнит ное геомагнитное по- ное поле ле Весна 3,5 5, Лето 3,0 4, Осень 4,5 5, Зима 4,0 5, Обобщенные результаты изучения сроков выживаемости яиц аскарид в почве в зоне выраженного негативного действия атмо сферного воздуха (г. Белгород) и благоприятной атмосферной среды (Контроль) показали (табл.14), что: в первом случае по сравнению со вторым они короче на один год при всех сезонах закладки опытов во внешней среде.
Более короткие сроки гибели яиц аскарид в почве г. Белгорода объясняется тем, что компонентами загрязнения атмосферы являются пыль, превышающая в 3 – 5 раз ПДК, формальдегид – 2,3 – 2,7 ПДК.
Они оседают и, накапливаясь в почве, губительно действуют на яйца аскарид. Кроме того, загрязнение почвы указанных территорий (до левое участие в пределах 8,5 – 22,4%) Белгородской области проис ходит и при попадании в них отходов производства и потребления (отвалы, шламохранилища, полигоны и т.п.), а также средств хими зации сельского хозяйства.
Оценка степени химического загрязнения почвы тяжелыми ме таллами позволила установить кратность повышения гигиенических нормативов по хрому в 1,5 – 2,0 раза;
по цинку 1,8 – 3,0;
по свинцу 2,0 – 3,5;
по меди 1,6 – 8,5, суммарное загрязнение почвы цинком, свинцом, медью, хромом и кобальтом в 40% случаев превышает фо новые значения от 2 до 8,5 раз, что несомненно влияет на жизнеспо собность яиц аскарид и сроки их выживаемости (табл.14). Вышеука занное, как правило, характерно для районов разработки и обогаще ния железной руды, отвалов породы и полигонов утилизации отхо дов, отстойников сточных вод и хвостохранилищ.
Таблица Сроки выживаемости яиц аскарид в почве под воздействием различных техногенных факторов (в годах) Сезон Сроки выживаемости яиц аскарид в почве в зоне:
года Повы- Нарушения Повышен- Повы- Благопри шенного ландшафта ного шен-ного ятной загрязне- содержания радиаци- среды (наличие ния отвалов, пестицидов онного (заповедник атмо- шламохра- и минераль- фона «Лес на Вор сфер- нилищ, ных скле») ного полигонов удобрений воздуха и др.) Весна 3,5 4,0 3,0 4,0 5, Лето 3,0 3,5 2,5 3,0 4, Осень 4,5 4,5 4,0 4,5 6, Зима 4,0 4,0 3,5 3,5 5, Не менее существенным является загрязнение почв, вызванное пла номерным внесением в нее пестицидов и агрохимикатов. Несмотря на снижение норм расхода, в последние годы на 30% территорий Белгородской области нагрузка средствами химизации превышает средний показатель по области в 1,2 – 1,7 раза.
Около 20% территорий по показателю пестицидной нагрузки могут быть отнесены к территориям повышенного риска (Ивнянский, Грайворонский, Борисовский, Вейделевский, Шебекинский районы).
Результаты исследования, представленные в табл.14, показыва ют, что внесение пестицидов и минеральных удобрений также оказы вает существенное влияние на сроки выживаемости яиц аскарид в почве. Сроки выживаемости яиц аскарид в почве на территории, под вергшейся радиоактивному загрязнению, несколько короче, нежели на фоновых территориях.
Влияние комплексного воздейст вия т ехногенных факт оров и природных аномальных геомагнит ных полей на выживаемост ь яиц аскарид в почве В современных условиях изолированное влияние отдельных факторов встречается крайне редко. В этой связи возникла необхо димость суммарной оценки влияния комплекса техногенных факто ров и природного аномального геомагнитного поля на яйца аскарид.
Тем более, что в литературе отсутствуют сведения по этому вопросу.
Модельной территорией, где присутствуют все вышеперечисленные техногенные факторы и аномальное геомагнитное поле в Белгород ской области, является Губкинский район (а + в + ).
Результаты исследований по изучению влияния на выживае мость яиц аскарид в почве на глубине до 20 см. суммарной техноген ной нагрузки на фоне природных аномальных геомагнитных анома лий (а + в + - Губкинский район) и фоновых показателей (а - в - - - Грай воронский район) показали, что сроки выживаемости яиц аскарид в первом случае в 1,6 – 2,25 раза короче, чем на фоновых территориях.
Нами впервые установлено, что суммарное воздействие техно генных факторов на жизнеспособность яиц аскарид на фоне природ ных аномальных магнитных полей было более выражено (табл.15), чем каждого из них в отдельности.
Таблица Сроки выживаемости яиц аскарид в почве на различных территориях Белгородской области Зоны Сроки выживаемости яиц аскарид в почве по сезонам (в годах):
Весна Лето Осень Зима а+в+ 2,5 2,0 3,5 3, а+в- 3,0 2,5 4,0 3, а-в+ 3,5 3,0 4,5 4, а-в- 5,0 4,5 6,0 5, Влияние техногенных факторов на фоне природных ано 4.
мальных магнитных полей на цисты лямблий в воде Регистрируемые факты техногенного воздействия на качество воды в Белгородской области обусловлены формированием в водо носных горизонтах депрессионных воронок и куполов растекания, фильтрацией загрязненных вод с полей орошения, из шламонакопи телей, с территорий промышленных предприятий и других источни ков загрязнения почвы. Интенсивные нарушения естественного ре жима подземных вод на территории области связаны, главным обра зом, с работой дренажных систем горнодобывающих предприятий.
Нами проведены специальные лабораторные исследования по изучению влияния геомагнитного поля (5000 – 7000 Э) (а - в + ), радиа ционного загрязнения (а + в - ), физиологической неполноценности питьевой воды (а + в - ) и суммарной техногенной нагрузки на фоне природных геомагнитных аномалий (а + в + ) на выживаемость цист лямблий и ооцист криптоспоридий в воде.
С учетом имеющихся сведений о совпадении порогов магнито чувствительности бактерий, вирусов и простейших с пульсациями напряженности геомагнитного поля, а также результатов собствен ных исследований можно утверждать, что природное аномальное геомагнитное поле и его суммарное воздействие с техногенными факторами оказывают выраженное влияние на жизнеспособность цист лямблий, выражающееся в сокращении в 1,5—2 раза сроков вы живаемости их в воде (табл. 16).
Таблица Сроки выживаемости цист лямблий в воде на различных территориях Белгородской области Зоны Сроки выживаемости цист лямблии в воде (нед.) Весна Лето Осень Зима а+в+ 2,5 2,0 4,0 3, а+в- 4,0 4,5 5,5 5, а-в+ 3,5 3,0 4,5 4, а-в- 5,0 4,5 6,0 5, Таким образом, аномальное магнитное поле на территории Бел городской области следует рассматривать как важный экологический фактор, в значительной мере влияющий на формирование эпизоото логического и эпидемиологического благополучия.
5. Концепция оптимизации системы паразитологической безопас ности на эколого-неблагополучных территориях Результаты выполненных исследований позволили нам обосно вать и рекомендовать для практического использования алгоритм оп тимизации среды обитания животных и населения на экологически неблагополучных территориях Белгородской области (рис.2) и мо дель управления системой паразитарной безопасности животных и населения в условиях сочетанного воздействия техногенных природ ных аномальных геомагнитных факторов (рис.3).
Алгоритм включает три этапа:
• выявление территорий неблагополучных по паразитарным бо лезням и их ранжирование;
• научное обоснование блока профилактических, оздоровитель ных и реабилитационных мероприятий у животных и человека и их привязка к реальным условиям неблагополучных по парази тарным болезням территорий.
• формирование паразитарной безопасности населения и живот ных, как практическую реализацию мероприятий по оптимиза ции среды обитания и условий проживания населения и живот ных. Взаимосвязь отдельных этапов в алгоритме строится на функциональной основе с обязательной обратной связью эле ментов для оценки эффективности реализованных мероприятий.
Формирование профилактических мероприятий должно базиро ваться на научном обосновании рекомендаций, направленных на снижение и предотвращение неблагоприятного воздействия техно генных и природно-обусловленных факторов на животных и населе ние, определении приоритетности природоохранных мероприятий, сопряжении экологического и социально-паразитологического мони торинга, их научном и организационно-методическом сопровожде нии.
Особое внимание при этом должно уделяться совершенствова нию элементов федерального и регионального санитарного эпиде миологического (паразитологического) и ветеринарного законода тельств, оценки риска и выявления групп риска среди населения и животных эколого-неблагополучных территорий, оздоровлению от паразитарных болезней отдельных категорий населения и животных, повышению эффективности предупредительного и текущего ветери нарно-санитарного надзора.
К числу действенных механизмов практической реализации системы профилактических мероприятий могут быть отнесены: раз работка краткосрочных и перспективных планов развития регионов КМА, комплексных целевых региональных программ по эколого гигиенической и паразитологической оценке состояния окружающей среды и здоровья людей и животных, повышение эффективности природоохранной деятельности на стадии экспертизы проектных ма териалов и предпроектной оценки новых технологий, совершенство вание системы производственного и лабораторного контроля.
Рис.2. Алгоритм оптимизации паразитарной безопасности среды обитания населения экологически неблагополучных территорий (на примере Белгородской области).
Предложенные концептуальные основы научно методического и организационного развития региональной модели управления паразитарной безопасностью экологически неблагопо лучных территорий Белгородской области с сочетанным воздействи ем техногенных и природно-обусловленных факторов (аномальная напряженность магнитного поля) позволили выделить основные при оритеты для систем эколого-паразитологического мониторинга и комплексных целевых программ обеспечения паразитологического благополучия населения.
Рис. 3. Модель управления системой паразитарной безопасности эко логически неблагополучных территорий Белгородской области К числу приоритетных в первую очередь следует отнести общее экологическое неблагополучие территорий, суммарную техногенную нагрузку, степень выраженности природной аномальной напряжен ности геомагнитного поля, надежность принимаемых гигиенических и эпидемиологических решений, эффективность эколого паразитологического надзора.
6. Изыскание методов дезинвазии объектов окружающей среды на экологически неблагополучных территориях Белгород ской области Пит ьевая вода цент рализованного водоснабжения Нами впервые изучены и применены:
Принципиально новая система водоподготовки с использованием мембранной технологии, позволяющая решить проблему удаления цисты (ооцисты) кишечных простейших, яиц гельминтов и получать гарантированно паразитологически безопасную питьевую воду, а также воду высокой чистоты для нужд тех отраслей производства, где к ней предъявляются более высокие требования, чем к питьевой воде (например, в пищевой, фармакологической промышленности и медицине). На базе этой технологии разработаны и серийно выпус каются обратноосмотические установки производительностью до км 3 /ч. Такие установки оборудованы и успешно функционируют на Белгородском витаминном комбинате.
Окислительно-сорбционный метод глубинной очистки воды (окислители – хлор и перманганат калия;
сорбент-активированный уголь марки АГ-3) используется на водозаборе г. Губкина.
Метод электродиализа (г. Старый Оскол) реализован на ком пактной установке ЭД – 500, включает элементы диализа, гетероген ного катализа использования окислителей. Метод предназначен для очистки вод, находящихся под воздействием антропогенной нагрузки и характеризующихся повышенной минерализацией (до 2500 мг/л).
Впервые установлено, что:
окислительно-сорбционная и мембранная технологии водопод готовки обеспечивают полное освобождение ее от цист лямблий, ооцист криптоспоридий и яиц гельминтов;
эффективность электродиализной технологии не превышает 98,2% очистки.
Ст очные воды и ст оки живот новодческих хозяйст в Нами установлено, что работа одноступенчатых (г.г. Губкин, Грайворон, спецхоз «Победа») и двухступенчатых (свинокомплекс «Губкинский») станций аэрации неэффективна, так как не обеспечи вает требуемых параметров очистки сточных вод и стоков свиновод ческих хозяйств по гельминтологическим показателям. Эффектив ность дезинвазии сточных вод на очистных сооружениях г. Грайво рона составила 90,6 – 92,5%, Губкина – 91,4-95,7%;
стоков спецхоза «Победа» - 62,8 – 72,8%, а свинокомплекса «Губкинский» - 65,0 73,4%. Полная доочистка сточных вод и стоков свиноводческих хо зяйств от яиц гельминтов в условиях Центрально-Черноземной зоны достигается на полях орошения при следующих режимах эксплуата ции:
при поливной норме 800 – 1000 м 3 /га, 3 полива и толщине почвенного слоя 30см.;
при норме полива 1500 – 2000 м 3 /га три полива, и толщине слоя почвы 40 см.;
норме полива 2500 – 3000 м 3 /га, 3 полива и толщине слоя 50 – 60 и более см.
Кроме того, для повышения эффективности дезинвации сточных вод и стоков свиноводческих комплексов нами было предложено и осуществлено подключение к имеющимся очистным сооружениям г.
Губкина трех контактных биологических прудов и зимнего депонен та-накопителя-биоокислителя;
г. Грайворона – трех карт полей фильтрации;
свинокомплекса «Губкинский» - двух прудов – накопи телей;
спецхоза «Победа» - четырех резервуаров осветленных стоков (РОС). При строгом соблюдении режимов эксплуатации эффектив ность дезинвазии сточных вод в первом случае увеличилась до 98,0+0,6%, во втором -98,4+0,6%, в третьем до 97,6+0,9%, а в чет вертом (при выдерживании стоков в РОСах – до 45 сут.) – до 98,1+0,45 %.
Это способствует снижению обсеменения сточных вод, стоков и почвы яйцами гельминтов и уменьшению риска заражения ими лю дей и животных.
Осадки ст очных вод и т вердая фракция ст оков свиноводче ских хозяйст в На очистных сооружениях населенных пунктов обработку осад ков сточных вод проводят на иловых площадках в течение 4-х меся цев с последующим использованием ила для удобрения полей.
На свинокомплексах «Губкинский», «Победа» стоки обезвожи ваются на иловых площадках или центрифугах типа «НОГШ- К». «КЭЙК» направляется на площадки для биотермического обез зараживания (компостирование).
Нами впервые в условиях аномальных магнитных полей Цен трально-Черноземной зоны были проведены специальные исследова ния по определению оптимальных сроков и режимов обеззаражива ния от яиц гельминтов твердой фракции стоков свиноводческих хо зяйств и осадков сточных вод населенных мест биотермическим ме тодом и подсушиванием осадков на иловых площадках.
Результаты исследований (табл. 18 и 19) показывают, что сроки де зинвазии компостируемой массы зависят от: состава и соотношения компостируемых компонентов, сезона закладки компостных буртов и напряженности аномальных природных магнитных полей.
Таблица Сроки компостирования обезвоженных осадков сточных вод с твердыми бытовыми отходами, обеспечивающие их дезинвазию Сезон Сроки гибели аскарид в компостах (в мес) в условиях:
закладки компостов Аномальных магнитных Фоновых магнитных полей полей Весна 5 2,5* 9 4, Лето 3 1,5 6 2, Осень 7 3,0 9 4, Зима 6 4,0 10 5, * обработка 0,1-0,2% раствором тиозона.
Таблица Сроки компостирования твердой фракции стоков свиноводческих хозяйств с твердыми бытовыми отходами, обеспечивающие их дезинвазию Сезон Сроки гибели аскарид в компостах (в мес) в условиях:
закладки компостов Аномальных магнитных Фоновых магнитных полей полей Весна 5,0 3,5* 10,0 4,0* Лето 3,0 2,0 4,5 2, Осень 6,0 3,5 9,0 4, Зима 7,0 4,5 10,0 5, * обработка 0,1-0,2% раствором тиозона.
Так, например, сроки дезинвазии компостов, состоящих из обезвоженных осадков сточных вод с твердыми бытовыми отходами, заложенных на территории природных аномальных магнитных полей – при весенней закладке буртов – в 1,8, летней – 2, осенней – 1,3, зимней – 1,7 раза короче нежели на территории фоновых магнитных полей;
а компостов, состоящих из Кэйка и твердых бытовых отходов – в 2;
1,5;
1,5;
1,4 раза соответственно.
Таблица Сроки выдерживания осадков сточных вод на иловых площадках, обеспечивающие их дезинвазию Сезон Сроки гибели яиц аскарид в осадках сточных вод заливки (в мес) в условиях:
площадок Аномальных магнитных Фоновых магнитных полей осадком полей сточных вод Весна 18 12* 24 15* Лето 15 9 21 Осень 21 15 27 Зима 24 12 30 * обработка 0,1-0,2% раствором тиозона.
Таким образом, результаты исследований дают основание нам рекомендовать перед использованием твердой фракции стоков сви новодческих хозяйств и осадков сточных вод в условиях Центрально Черноземной зоны России обеззараживание от яиц гельминтов метод компостирования с твердыми бытовыми отходами и, по возможно сти, с использованием 0,1-0,2% раствора тиозона, в буртах шириной 2,0-3,0 м, высотой 1,0 м. Длина буртов произвольная.
ВЫВОДЫ Эколого-паразитологическая оценка территории Белгородской 1.
области по инвазионным болезням выявила ухудшение ситуации по ним на 60% территории, где проживает около 1,5 млн. человек и на ходится более 1 млн. голов скота. На уровень заболеваемости пара зитозами людей и животных влияют аномальные магнитные поля, такие техногенные факторы, как загрязнение атмосферного воздуха, нарушение природного ландшафта, широкое использование пестици дов, минеральных удобрений, а также уровень радиационного за грязнения. Наиболее неблагоприятная обстановка сложилась в Губ кинском, Старооскольском и Яковлевском районах.
Разработан алгоритм эколого-паразитологического ранжирова 2.
ния территорий, который позволяет определить роль различных тех ногенных факторов, их сумму (а - в + ), а также степень природного аномального воздействия ( а + в - ) на возбудителей паразитарных бо лезней. При этом сохраняется возможность объективной оценки роли воздействия факторов внешней среды на их циркуляцию.
Алгоритмы, учитывающие различные пространственные комби 3.
нации напряженности природного аномального геомагнитного поля и техногенных факторов (а + в + ) (а + в - )(а - в - )(а - в + ), позволяют диффе ренцировать их роль в формировании риска заражения животных и людей возбудителями паразитарных болезней. Возрастание контра стных геомагнитных полей на фоне допустимой техногенной нагруз ки (а - в + )(а - в - ) увеличивает относительный риск заболеваемости на селения и животных паразитарными болезнями.
Установлено выраженное влияние природного аномального 4.
геомагнитного поля (на уровне 1,5-2,0 эрстед) на биологические свойства яиц аскарид и цист лямблий.
Сроки выживаемости яиц аскарид в почве выраженного природ 5.
ного аномального магнитного поля, повышенного загрязнения атмо сферного воздуха, нарушения природных ландшафтов, радиации в 1,3-1,5, в зоне повышенного загрязнения пестицидами в 1,5-1,8, а в зоне сочетанного влияния указанных факторов (а + в + ) в 1,7-2,25 раза короче, чем на территориях с фоновыми магнитными полями и до пустимыми техногенными нагрузками.
Окислительно-сорбционная технология очистки питьевой воды 6.
обеспечивает 100%-ное освобождение ее от цист лямблий, от ооцист криптоспоридий и яиц гельминтов, а электродиализные технологии – на 98,2%.
Эффективность дезинвазии сточных вод на очистных станциях 7.
(в гг. Губкин и Грайворон) составляет 90,6-92,5% и 91,4-95,7% соот ветственно;
стоков свинокомплексов «Победа» и «Губкинский» 62,8-72,8% и 65,0-73,4% соответственно.
Повышение эффективности дезинвазии сточных вод и стоков 8.
животноводства до 97,6-100% достигается при подключении к очи стным сооружениям: трехкратной фильтрации (в г. Грайворон);
трех контактных биологических прудов и зимнего депонента биоокисли теля (в г. Губкин);
двух прудов – накопителей спецхоз «Губкин ский», четырех резервуаров осветленных стоков (РОС) спецхоз «По беда».
Сроки дезинвазии обезвоженных осадков сточных вод и твер 9.
дых бытовых отходов на территории природных аномальных геомаг нитных полей в 1,3-2 раза короче, чем на территориях с фоновыми магнитными полями. Предварительная обработка компостируемых материалов 0,1-0,2% раствором тиозона сокращает сроки дезинвазии в 2-3 раза.
10. Сроки дезинвазии осадков сточных вод при подсушивании их на иловых площадках в зоне фоновых магнитных полей при посезон ной заливке карт составляет: весной – 24, летом – 21, осенью – 27, зимой – 30 мес., в зоне аномальных магнитных полей – 18, 15, 21 и 24 месяца соответственно. Предварительная обработка осадков сточ ных вод 0,1-0,2% раствором тиозона сокращает сроки дезинвазии до 12,9,15 и 12 месяцев соответственно.
11. Концепция паразитарной безопасности населения и животных для экологически неблагополучных территорий Белгородской облас ти предлагается как комплексная система мер борьбы. Функциониро вание ее возможно лишь при наличии всех формирующих элементов:
общего экологического неблагополучия территорий, суммарной тех ногенной нагрузки, степени выраженности природной аномальной напряженности геомагнитного поля.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ В целях обеспечения паразитологической безопасности населе ния и сельскохозяйственных животных на эколого-проблемных тер риториях Белгородской области следует:
Внедрять на территории Белгородской области разработанные 1.
нами:
- систему экологического мониторинга среды обитания насе ления и животных;
- модель управления системой паразитарной безопасности экологически неблагополучных территорий.
Широко применять для дезинвазии сточных вод, стоков из жи 2.
вотноводческих хозяйств станции аэрации в комплексе с биологиче скими прудами, полями фильтрации и резервуарами осветленных стоков, в течение 45 сут.
Дезинвацию нечистот, осадков сточных вод, твердой фракции 3.
стоков из животноводческих хозяйств следует проводить методом компостирования с твердыми бытовыми отходами. Сроки выдержи вания компостов в зоне аномальных геомагнитных полей до 6 меся цев, а в фоновых магнитных полях – до 12 месяцев. При обработке компостируемых компонентов 0,1-0,2% раствором тиозона – до 4 и месяцев соответственно.
Обеззараживание от яиц гельминтов осадков сточных вод сле 4.
дует проводить на иловых площадках при обработке 0,1-0,2% рас твором тиозона при весенней заливке площадок – 12, летней – 9, осенней – 15 и зимней – 18 месяцев.
Список работ, опубликованных по теме диссертации Евдокимов В. В. Основные гельминтозы свиней Белгородской 1.
области/ В. В. Евдокимов// матер. 1-й междунар. научно практич. конф. – Белгород 1997. – С. 136–137.
Евдокимов В. В. Санитарно-паразитологический мониторинг за 2.
использованием сточных вод и их осадков в сельском хозяйст ве/ В. В. Евдокимов// Агроэкологические исследования по ис пользованию сточных вод, их осадков и животноводческих сто ков для орошения и удобрения сельхозугодий: сб. науч. тр. – Барнаул 1997. – С. 98 –109.
Евдокимов В. В. Тенденция распространения некоторых гель 3.
минтозов опасных для человека и животных/ В.В. Евдокимов// матер. 5-й междунар. конф. паразитоцепологов Украины. – Харьков – Луганск 1997. – С. 110 –111.
Евдокимов В.В. Технические требования к осадкам сточных 4.
вод, используемых в сельском хозяйстве/ В.В. Евдокимов // матер. междунар. научно-практич. конф. – Пенза 1997. – С. – 153.
Профилактика паразитарных болезней на территории Россий 5.
ской Федерации.. СанПиН 3.2.969-96- М.:Минздрав Рос сии,1997. – 168 с.
Гигиенические требования к использованию сточных вод и их 6.
осадков для орошения и удобрения. СанПиН 2.1.7.573-96 – М.:
Минздрав России,1997. –55 с.
Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест. МУ 7.
2.1.7.730-99– М.:Минздрав России,1999. – 39 с.
Методы санитарно-паразитологических исследований МУК 8.
4.2.796-99– М.: Минздрав России,2000. – 68 с.
Мероприятия по снижению риска заражения населения возбуди 9.
телями паразитозов. МУ 3.2.1022-01– М.:Минздрав России, 2001. – 28 с.
Профилактика токсокароза. МУ 3.2.1043-01-М.:Минздрав Рос 10.
сии, 2001. – 24 с.
Евдокимов В.В. Дезинвазия окружающей среды – ведущее звено 11.
в комплексе мероприятий по профилактике паразитарных бо лезней/ Н.А. Романенко, Ю.А. Бочков, В.В. Евдокимов, В.И.
Касьянов// Сибирь-Восток. –2003–№ 11 – С. 9–10.
Евдокимов В. В. Комбинированное воздействие магнитных по 12.
лей и химических веществ на яйца яиц аскарид/ В.В. Евдокимов // Научные труды Федерального научного центра гигиены им.
Ф. Ф. Эрисмана Вып. №8.– Липецк 2003. – С. 468–471.
Евдокимов В.В. Гигиенические основы профилактики парази 13.
тарных болезней / Н. А. Романенко, В. В.Евдокимов, Е.
Г.Белова, А. Н. Борзосеков и др. // Здоровье населения и среда обитания. – 2003. – №10 – С. 5–8.
Евдокимов В.В. Некоторые аспекты новых форм сотрудничест 14.
ва/ Н.С. Малышева, Н.А. Романенко, А.Н. Борзосекова, М.В.
Грибинюк, Е.Г. Белова и др. // Актуальные проблемы естест венно-научных исследований: сб. научн. тр.– Курск 2003. – С.
81–84.
Евдокимов В.В. Диагностика паразитозов в области/Г.Н. Яцко 15.
ва, М.М. Хропова, В.В.Евдокимов// Научные труды Федераль ного научного центра гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана Вып. №8.– Липецк 2003. – С.549–552.
Евдокимов В.В. Паразитарное загрязнение почвы и частота ток 16.
соплазмоза среди беременных женщин/ О.А. Землянский, В.В.
Евдокимов//Социально-экологическая безопасность развития Смоленской области: матер. научно-практич. конф.– Смоленск.
2003 – С. 141–143.
Профилактика паразитарных болезней на территории Россий 17.
ской Федерации. – СанПиН 3.2.1333-03 – М.: Минздрав России, 2003. – 68 с.
Евдокимов В.В. Проблемные территории и паразитарные болез 18.
ни/ Н.А. Романенко, В.В. Евдокимов:монография. – Москва 2004 –314 с.
Евдокимов В. В. Мероприятия по охране окружающей среды от 19.
возбудителей паразитарных болезней/ В.В. Евдокимов// Науч ные труды Федерального научного центра гигиены им. Ф.Ф.
Эрисмана. Вып. №15.– Липецк 2005. – С. 434–437.
Евдокимов В. В. Санитарно-паразитологическая характеристика 20.
среды обитания человека на проблемных территориях Белго родской области/ В.В.Евдокимов // Здоровье населения и среда обитания. – 2005 №10. – С. 33–37.
Евдокимов В.В. Сточные воды и их осадки: проблемы санитар 21.
но-паразитологического контроля/ Н.А. Романенко, Т.М. Гузее ва, В.В. Евдокимов, А.Н. Борзосеков, Т.Г. Сыскова и др. // РЭТ-инфо.– 2005. – №4–С. 27–30.
Эпидемиологический надзор за паразитарными болезнями. МУ 22.
3.2.1756-03– М.: Минздрав России, 2005. – 84 с.
Евдокимов В.В. Сточные воды и осадки сточных вод: проблемы 23.
санитарно-паразитологического мониторинга/Н.А. Романенко, В.П. Сергиев, Т.М. Гузеева, В.В. Евдокимов и др. //Актуальные вопросы эпидемиологического надзора за паразитозами: матер.
всерос. совещ.– Ростов-на Дону 2006. – С. 1–13.
Евдокимов В. В. Методические подходы к оптимизации систе 24.
мы паразитологической безопасности среды обитания населения на проблемных территориях/ В.В.Евдокимов // Здоровье насе ления и среда обитания. – 2006 №2. – С. 19–21.
Евдокимов В.В. Влияние отдельных антропогенных факторов 25.
проблемных территорий на яйца аскарид/В.В. Евдокимов// Ак туальные вопросы эпидемиологии и профилактики паразитозов:
сб. научн. тр. НИЛ «Паразитология». – Курск 2006. – С.101– 104.
Евдокимов В.В. Охрана окружающей среды от возбудителей па 26.
разитарных болезней/В.В. Евдокимов// Актуальные вопросы эпидемиологии и профилактики паразитозов: сб. научн. тр. НИЛ «Паразитология». – Курск 2006. – С.153–156.