Дефицит фтора, кальция и магния в питьевой воде и его отражение на заболеваемости населения ЕАО тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.16, кандидат биологических наук Суриц, Ольга Владленовна

• Суриц, Ольга Владленовна
• кандидат биологических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Суриц, Ольга Владленовна

Введение

Глава 1. Биогеохимические провинции с дефицитом и избытком элементов (обзор литературы).

1.1. Биогеохимические провинции, их природная обусловленность, развитие учения о биогеохимических провинциях.

1.2. Содержание элементов в окружающей среде.

1.2.1. Фтор.

1.2.2. Биоэлементы кальций и магний.

Глава 2. Район работ. Материалы и методы.

2.1. Физико-географическая характеристика территории Еврейской автономной области.'.

2.2. Использованные материалы и методы.

2.2.1. Отбор проб воды.

2.2.2. Методы определения фтора.

2.2.3. Методы определения жесткости, кальция и магния.

2.2.4. Статистические данные и методы обработки результатов.

Глава 3. Содержание фтора в природной и питьевой воде £АО. Влияние концентраций фтора на заболеваемость населения кариесом (результаты и обсуждение).

Глава 4. Содержание кальция и магния и жёсткость в природной и питьевой воде ЕАО. Заболеваемость населения болезнями костно-мышечной системы и системы кровообращения (результаты и обсуждение).

Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Дефицит фтора, кальция и магния в питьевой воде и его отражение на заболеваемости населения ЕАО»

Актуальность темы. Еврейская автономная область является биогеохимической провинцией, дефицитной по ряду элементов. Важнейшие среди них йод, фтор, кальций и магний. При этом, если о дефиците йода знает практически всё население области, а органы здравоохранения и пищевая промышленность принимают меры по снижению его дефицита, то информация о фторе остается прерогативой санитарно-эпидемиологических служб ЕАО и РФ. Информация о дефиците кальция и магния также не доведена до широких слоев населения. Внимание населения концентрируется на избытке железа в природных и питьевых водах, недостаток же кальция и магния не вызывает беспокойства, и мягкость воды даже приветствуется как населением, так и службами, использующими воду для технических нужд. Вместе с тем, давно известно, что фтор, кальций и магний являются химическими элементами, прямо влияющими на здоровье населения. Определенные количества фтора необходимы для оптимальной структуры зубов и костей (Габович ., 1969; Габович ., 1979; WHO, 1970; Авцын ., 1991; Messer, 1973; Meffert, 1975), лучшей и своевременной минерализации зубов и костей в ранние годы жизни, для сохранения минерализации костей в старшем возрасте (Fluoride, 1962; Gedalia, 1966; Смоляр, 1970; Deshmukh ., 1970; Szot ., 1967). Кальций обладает высокой физиологической активностью, выполняет в организме многообразные функции, такие как формирование костной ткани, минерализация зубов, регуляция внутриклеточных процессов, регуляция процессов нервной проводимости и мышечных сокращений, поддержание стабильной сердечной деятельности. Нормальный уровень магния в организме необходим для обеспечения многих жизненно важных процессов. Магний укрепляет иммунную систему, обладает антиаритмическим действием (Скальный, 2004; Ермаков, Тютиков, 2008; Trachtenbarg, 2005; Tucker ., 1999; Nieves .,2005). Дефицит этих элементов лишь в небольшой степени восполняется за счет пищевых продуктов. Даже в развитых странах продукты питания не могут компенсировать дефицит кальция и особенно магния, если питьевая вода бедна этими элементами (ВОЗ, 2004).

В связи с этим целью работы было определить обеспеченность биогенными элементами: фтором, кальцием и магнием природных и питьевых вод ЕАО, выявить обусловленные дефицитом этих элементов заболевания населения и предложить меры компенсации недостатка элементов в питьевой воде. Для достижения поставленной цели предстояло решить следующие задачи:

1. Определить уровни содержания фтора в природных и питьевых водах автономии.

2. Выявить уровень заболеваемости населения кариесом и предложить меры, компенсирующие дефицит фтора в питьевой воде.

3. Определить уровни содержания кальция, магния и жесткости в природных и питьевых водах

4. Выявить уровень заболеваемости населения болезнями костно-мышечной системы и системы кровообращения и предложить меры, ослабляющие влияние недостатка кальция и магния в питьевой воде.

Научная новизна работы. Впервые в ЕАО проведен анализ экологической ситуации, обусловленной дефицитом важнейших биогенных элементов - фтора, кальция и магния в природных и питьевых водах. Выявлена динамика заболеваемости населения, связанная с недостатком этих элементов. Установлено, что среднее содержание фтора, кальция и магния в питьевой воде не достигает нижнего предела физиологических норм и

3 3 3 составляет для фтора - 0,22 мг/дм , кальция - 18 мг/дм , магния - 4,5 мг/дм . Выявлено, что в течение 6 последних лет самый высокий уровень первичной обращаемости к стоматологам наблюдается среди детского населения и достигает 50-70 % (примерно в 2 раза выше, чем у подростков и взрослых). Обращаемость к зубным врачам в столице области Биробиджане в 1,5 раза выше, чем в районах области, что, очевидно, связано с различиями в характере питания городского и сельского населения.

Показано различие в реакции взрослого и детского населения на дефицит элементов и выявлена более острая реакция детей. Установлено, что в ЕАО в целом, а также в Биробиджане и трех районах области заболеваемость детского населения болезнями костно-мышечной системы преобладает над заболеваемостью болезнями системы кровообращения. Как оказалось, выявленная закономерность по преобладанию заболеваемости населения автономии в целом болезнями KMC над болезнями СКО не соблюдается в Октябрьском и Биробиджанском районах, как для взрослых, так и для детей. Начиная с 2005 г., заметно возросла заболеваемость детей в Октябрьском районе - примерно в 3 раза, и, особенно в Ленинском районе -в 10 раз, что, возможно, вызвано вводом в эксплуатацию станций обезжелезивания.

Практическая значимость работы. Впервые для ЕАО показана опасность использования населением мягкой воды для питьевых целей. Привлечено внимание Правительства области, органов здравоохранения и населения к повышению заболеваемости кариесом, болезнями костно-мышечной системы и системы кровообращения, обусловленной дефицитом элементов в среде. Показана возможность снижения негативного влияния недостаточного поступления в организм фтора, кальция и магния.

Полученные данные используются в лекционных курсах на факультете географии и природопользования ДВСГА, пропагандируются среди санитарных и медицинских работников, включены в Государственный доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Еврейской автономной области в 2008 году».

Защищаемые положения:

Уровни содержания фтора, кальция и магния в питьевой воде Еврейской автономной области существенно ниже физиологических норм, что предопределено природными условиями автономии. В результате население области испытывает дефицит элементов, поступающих в организм с питьевой водой. Недостаток элементов в среде и организмах людей сопровождается кариесом, болезнями костно-мышечной системы и системы кровообращения, особенно заметными среди детского населения.

Для- снижения дефицита поступления в организм людей биогенных элементов необходимо- кондиционирование питьевой воды, использование для питья, высокоминерализованных скважинных вод, широкое информирование правительства1 области, санитарных, медицинских служб и населения об обязательном обогащении питьевой воды необходимыми элементами и расширении набора употребляемых пищевых продуктов, богатых фтором, кальцием и магнием, применением5 фторированной соли.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на 6-й международной * биогеохимической школе «Биогеохимия в народном хозяйстве: фундаментальные* основы, ноосферных технологий», Астрахань, 2008; II международной научной конференции «Современные проблемы регионального развития», Биробиджан, 2008; 18 международном, симпозиуме «Экология и безопасность», Болгария, Солнечный берег, 2009. Результаты исследования были представлены на второй Всероссийской научно-практической' конференции с международным участием «Здоровье — основа человеческого потенциала: проблемы и пути их решения», Санкт-Петербург, 2007; Втором Санкт-Петербургском международном экологическом форуме, Санкт-Петербург, 2008; межрегиональной конференции «Комплексные исследования природной- среды в бассейне р. Амур», Хабаровск, 2009. Результаты работы также докладывались и обсуждались на научных семинарах Федерального государственного учреждения здравоохранения

Центр гигиены и эпидемиологии в Еврейской автономной области», кафедры экологии и природопользования ДВГСГА, кафедры общей экологии ДВГУ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения; обзора литературы, посвященного биогеохимическим провинциям, дефицитным по ряду элементов; главы, содержащей характеристику района работ, использованных материалов и методов; двух экспериментальных глав, раскрывающих уровни содержания фтора в природной и питьевой воде и обусловленную им заболеваемость населения ЕАО кариесом, а также уровни содержания кальция и магния, жёсткости воды и вызываемыми ими болезнями; выводов; списка литературы, который включает 178 источников, в том числе 38 иностранных, и 5 приложений. Диссертация изложена на 138 стр., иллюстрирована 10 рисунками и 12 таблицами.

Заключение диссертации по теме «Экология», Суриц, Ольга Владленовна

ВЫВОДЫ

1. Определены уровни содержания фтора в природных и питьевых водах автономии. Показано, что содержание фтора в поверхностных водоемах ЕАО находится в диапазоне 0 - 0,59 мг/дм3. Разброс средних концентраций фтора в питьевых водах по районам автономии находится в

3 3 пределах 0,16-0,41 мг/дм (среднее по ЕАО 0,22 мг/дм ), что существенно ниже оптимального уровня концентрации фтора в воде для жителей о холодных районов (ВОЗ рекомендовано 1,1 мг/дм ). ;

2. Выявлен высокий уровень заболеваемости населения ЕАО кариесом. Наибольшая заболеваемость наблюдается среди детей: первичная обращаемость за стоматологической-помощью находится в пределах 50 — 70 % (абсолютное значение посещений, отнесенное к численности данной возрастной категории).

3. Предложены индивидуальные меры, компенсирующие дефицит фтора в питьевой воде: увеличение потребления продуктов питания с повышенным содержанием фтора (важно включение данных продуктов в рацион детей дошкольных, школьных и лечебных учреждений); употребление бутылированной воды с высоким содержанием фтора; употребление фторированных зубных паст. Рассмотрено в качестве массовой меры, наиболее подходящей для ЕАО, использование фторированной соли.

4. Определены уровни содержания кальция, магния и жесткости в природных и питьевых водах ЕАО. Среднегодовое содержание кальция

3 3 составляет 18 мг/дм , магния - 4,5 мг/дм , жесткость находится в пределах о от 0,7 до 1,3 мг-экв/дм , минерализация воды централизованных источников водоснабжения колеблется около 100 мг/дм . Эти показатели не достигают нижней границы диапазона величин физиологической полноценности питьевой воды.

5. Установлено, что в условиях постоянного потребления «мягкой» воды в ЕАО наблюдается увеличение впервые выявленной заболеваемости болезнями костно-мышечной системы (KMC) и системы кровообращения (СКО) по всем возрастным группам. Заболеваемость населения болезнями KMC в целом по области почти в три раза преобладает над заболеваемостью СКО.

6. Показано, что при относительной стабильности заболеваемости взрослого населения ЕАО болезнями KMC заболеваемость детского населения более изменчива и быстро откликается на перемены в условиях среды.

7. Корреляционный анализ позволил выявить сильную отрицательную связь между болезнями костно-мышечной системы детей и содержанием магния в питьевой воде (-0,885). Связь между содержанием кальцием и болезнями KMC - средняя (-0,545), связь между содержанием фтора в питьевой воде и заболеваемостью болезнями KMC - слабая (-0,286).

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Суриц, Ольга Владленовна, 2009 год

1. Авцын А.П. Патология флюороза / Авцын А.П., Жаворонков А.А. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-е, 1981. 330 с.

2. Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А., Строчкова Л.С. Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопаталогия. АМН СССР. М.: Медицина, 1991.496 с.

3. Антонова М.С. Экология йод-дефицитных состояний в ЕАО // Здоровье. Медицинская экология. М.: Наука. 2004; вып. 4. С. 32-39.

4. Башкин В.Н., Касимов Н.С. Биогеохимия. — М.: Научный мир, 2004. — 648 с.

5. Беличенко В.И. Биоценотический анализ фторидного статуса почв и вод в экосистемах Карелии // Дисс. . канд. биол. наук. — Петрозаводск, 2006. 242 с.

6. Белоусов А.В., Ермольев С.Н. Использование соединений фтора в профилактике и лечении заболеваний пародонта у подростков в условиях климата Забайкалья // Новое в стоматологии, 1995. Т.35. №5. С.9-12.

7. Болотова Т.Н. Государственный мониторинг состояния недр. Информационный бюллетень о состоянии недр на территории Еврейской автономной области за 2002 г. Вып. 7. Биробиджан-Хабаровск, 2003. 98 с.

8. Быстрых В.В., Боев В.М., Перепелкин СВ. Вопросы оценки риска формирования фторзависимых микроэлементозов // Гигиена и санитария, 2002. №6. С.64-65.

9. Виноградов А. П. Среднее содержание химических элементов в главных типах изверженных пород земной коры // Геохимия, 1962. № 7. с. 152-160.

10. Виноградов А.П. Биогеохимические провинции и их роль в органической эволюции. Геохимия. 1963; 3: 199-212.

11. Виноградов А.П. Биогеохимические провинции и эндемии. Докл. АН СССР 1938; 18, 4/5: 283-286.

12. Виноградов А.П. О генезисе биогеохимических провинций. // Труды биогеохимической лаборатории. М.: Изд-во АН СССР, 1960; T.XI, с. 3-7.

13. ВОЗ. Хроника, 1970. № 6. С. 286-295. Фтористые соединения и здоровье человека.

14. Войнар А.И. Биологическая роль микроэлементов в- организме животных и человека. М.: Высшая школа, 1960. 544 с.

15. Габович Р.Д., Минх А.А., Степаненко Г.А. К проблеме физиолого-гигиенического значения фтора питьевой воды // Вестник Акад. Мед. Наук СССР, 1977. № 2. С. 3-15.

16. Габович Р.Д., Минх А.А. Гигиенические проблемы фторирования питьевой воды. М: Медицина, 1979. — 200 с.

17. Габович Р.Д., Овруцкий Г.Д. Фтор в профилактике кариеса зубов. Казань: КГМИ, 1969. 158 с.

18. Гигиенические критерии состояния окружающей среды, для фтора и фторидов: Совмест. изд-е программы ООН по окружающей среде, Междунар. Орг. Труда и ВОЗ. М.: Медицина, 1989. 113 с.

19. Гидрогеология СССР. Т. XXIII (Хабаровский край и Амурская область). М.: Недра, 1971. 405 с.

20. Головаш Э.А., Кононенко Г.Н., Невструев В.П. К вопросу о фторировании питьевой воды // Гигиена населенных мест, 1986. № 25. С. 69-73.

21. ГОСТ 23268.18-78 Воды минеральные питьевые лечебные, лечебно-столовые и природные столовые. Методы определения фторид-иона. М., Изд-во стандартов, 1978. 6 с.

22. ГОСТ 27384-2002 Вода. Нормы погрешности измерений показателей состава и свойств. М., Изд-во стандартов, 2002. 5 с.

23. ГОСТ 2761-84 Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора. М., Изд-во стандартов, 1989. 12 с.

24. ГОСТ 4151-72'Вода питьевая. Метод определения общей жесткости / Сборник: М., Изд-во стандартов, 1981. 5 с.

25. ГОСТ 4386-89 Вода питьевая. Методы определения содержания фторидов. М., Изд-во стандартов, 1990. 13 с.

26. ГОСТ Р 51592-2000 Вода. Общие требования к отбору проб: М., Изд-во стандартов, 2000. 6 с.

27. ГОСТ Р 51593-2000 Вода питьевая. Отбор проб. М., Изд-во стандартов, 2000. 31 с.

28. ГОСТ Р 52407-2005 Вода питьевая. Методы определения жесткости. М., Изд-во стандартов, 2006. 14 с.

29. ГОСТ Р ИСО 5725 2002 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений» (часть 1 — 6). М., Изд-во стандартов, 2006. 14 с.

30. ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025-2006 «Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий. М., Изд-во стандартов, 2006. 14 с.

31. Государственный доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в ЕАО в 2005 году». Биробиджан: Управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по ЕАО, 2006. 110 с.

32. Государственный доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в ЕАО в 2006 году». Биробиджан: Управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по ЕАО, 2007. 110с.

33. Государственный доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в ЕАО в 2007 году». Биробиджан: Управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по ЕАО, 2008. 109 с.

34. Государственный доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в ЕАО в 2008 году». Биробиджан: Управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав-потребителей и благополучия человека по ЕАО, 2009. 110 с.

35. Государственный . доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации в 2006 году». М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2007. 360 с.

36. Государственный доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации в 2008 году». М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009. 468 с.к

37. Григорьева Е.А. Эколого-климатические условия Еврейской автономной области и их влияние на здоровье населения. Дисс. . канд. биол. наук. Владивосток: ДВГУ, 2003. 175 с.

38. Гунн Цзитун, Ляо Губао. Почвенно-геохимическое районирование Китая и здоровье человека // Проблемы биогеохимии и геохимической экологии (Тр. Биогеохим. лаб., т. 23): М.: Наука, 1999. С. 100-106.

39. Дивакова В.П. Медико-гигиеническое обоснование и оценка эффективности применения фторированной соли для профилактики кариеса зубов у детей. Автореф. дис. канд. мед. наук. М., 2005.

40. Докучаев В.В. (1949) К учению о зонах природы: горизонтальные и вертикальные почвенные зоны. Избр. сочинения в трех томах. Гос.изд-во сельхоз. лит-ры, М., с.317-322.

41. Дэвис А. Нутрицевтика. Питание для жизни, здоровья и долголетия. М.: Саттва, Институт трансперсональной психологии, 2004. 544 с.

42. Еврейская автономная область / Под ред. Ф.Н. Рянского. Биробиджан: Изд-во ИКАРП ДВО РАН, 1992. 160 с.

43. Еврейская автономная область в цифрах: Краткий статистический справочник / Еврстат. — Биробиджан, 2006. — 126 с.

44. Еврейская автономная область в цифрах: Краткий статистический справочник / Еврстат. Биробиджан, 2007. - 127 с.47! Еврейская, автономная область в, цифрах: Краткий статистический справочник / Еврстат. Биробиджан, 2008. - 126 с.

45. Еврейская автономная область: энциклопедический, словарь / ИКАРП ДВО РАН / под ред. В: С. Гуревич, Ф. Н. Рянский. Биробиджан; Хабаровск: Риотип, 1999. 366 с.

46. Евстафьев В.П., Навансодов Г., и др. Влияние жесткости питьевой воды на здоровье человека. В Трудах НИИ курортологии и физиотерапии. Теоретические и практические вопросы бальнеотехники минеральных вод и лечебных грязей. М. 1997; XXXVI, 100-4

47. Ермаков В.В., Тютюков С.Ф. Геохимическая экология животных. Отв. ред. Самохин В.Т. М.: Наука, 2008. 315 с.

48. Ермолов Ю.В. Фтор1 в ночвах лесостенной и степной зон Обь-Иртышского междуречья// Почвоведение.- 2003.- №6.- С.692-696.52.