Химико-аналитическое обеспечение санитарно-гигиенических исследований (медико-биологические аспекты)

НОЯБРЬ №11 (212) ЗНиСО

25

ХИМИКО-АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Т.С. Уланова

ANALYTICAL CHEMISTRY SUPPORT OF SANITARY AND HYGIENIC INVESTIGATIONS

T.S. Ulanova

ФГУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Роспотребнадзора

В статье обсуждены алгоритм и критериальная база химико-аналитического обеспечения оценки содержания вредных веществ в биологических средах организма для задач санитарно-гигиенических исследований, экспертиз, анализа ситуации и т.п.

Ключевые слова: загрязняющие вещества, биологические среды, фоновые уровни.

In this article, we discuss an algorithm and criteria for analytical chemistry application to support the determination of pollutant levels in human biological samples that is used for sanitary and hygienic investigations, expert examinations, etc. Keywords: pollutants, biological media, background levels.

В работах отечественных ученых и докладах экспертов ВОЗ по оценке качества окружающей среды в связи с воздействием на организм человека токсичных соединений рекомендуется проводить биомониторинг с определением содержания примесей в биосредах [1]. Прямое определение веществ в биосредах населения, наряду с санитарно -гигиеническими, эпидемиологическими, статистическими и другими методами, позволяет решать вопросы по изучению механизмов взаимодействия организма с химическими факторами окружающей среды и выявлению риска для здоровья при малых уровнях воздействия контаминантов [2; 3].

С учетом многолетних наблюдений, проводимых отделом химико-аналитических методов исследования ФГУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровья населения»

Роспотребнадзора (далее — Центр), разработан и апробирован алгоритм химико-аналитического обеспечения медико-биологических исследований в задачах санитарно-гигиенического анализа. Основные этапы алгоритма представлены на рисунке.

Выбор химических соединений для изучения осуществляется с учетом токсичности, возможных последствий влияния на состояние здоровья, массы выбросов этих соединений, результатов натурных исследований и т. п. Перечень выбранных для биомониторинга контаминантов оценивается на возможность определения утвержденными и рекомендованными для практического использования методами. Центр разрабатывает методы определения химических соединений в биологических средах, некоториые их которых представлены в сборниках МУК 4.1.763— 4.1.779-99 и МУК 4.1.2102—4.1.2116—06 [4; 5].

26

ЗНиСО НОЯБРЬ №11

Разработка концептуальных основ гигиенической оценки источников формирования повышенной опасности нагрузки контаминантов на организм

Выбор приоритетных ингредиентов, принципы обоснования

Научно-методические разработки высокочувствительных и селективных методов определения

Органические соединения

Тяжелые металлы и микроэлементы

Метрологическая аттестация и стандартизация разработанных методов —

Апробация разработанных методов

Выполнение комплексных исследований в условиях региональной модели

— Обоснование критериев фонового содержания исследуемых веществ в биосредах

Гигиеническая оценка и критерии ранжирования территорий по ксенобиальной нагрузке органическими соединениями

Гигиеническая оценка и критерии ранжирования территорий по ксенобиальной нагрузке тяжелыми металлами и микроэлементами

Обоснование принципов построения региональной модели подсистем биологического мониторинга химических соединений

Клинико-диагностические исследования, сопряженные с оценкой содержания загрязняющих веществ в биологических средах

Разработка рекомендаций по результатам исследований биосред. Сопряжение с данными о качестве среды обитания

Рис. 1. Алгоритм химико-аналитического обеспечения медико-биологических исследований в задачах санитарно-гигиенического анализа

Для обнаружения органических соединений используются, как правило, методы газовой и высокоэффективной жидкостной хроматографии, позволяющие раздельно с достаточной степенью чувствительности определять широкий спектр химических соединений. Для определения тяжелых металлов и микроэлементов используются методы атомно-абсорбционной спектрометрии и масс-спектрометрометрии (ISP-MS), позволяющие раздельно выявлять металлы и микроэлементы. Разработанные методы проходят метрологическую аттестацию, апробируются в реальных условиях, проходят рецензирование и вводятся в практику работы органов и организаций Роспотребнадзора Роспотребнадзора после утверждения Главным государственным врачом РФ.

Важным вопросом в практическом использовании методов является обоснование критериев содержания определяемых соединений в биологических средах. Кроме референсных уровней содержания примесей, полученных в масштаб -ных, в т. ч. международных, эпидемиологических исследованиях, в Центре используют региональные фоновые уровни контаминации биосред. Под региональными фоновыми уровнями понимают содержание химических соединений (мг/ дм3) в биосредах населения, проживающего на экологически чистых территориях исследуемого региона вне зон антропогенного воздействия.

При формировании групп для уставновления фоновых уровней учитывали возможно полный спектр параметров среды обитания населения, ряд социально-гигиенических, поло-возрастных и иных критериев.

На территории Пермского края обоснованы фоновые уровни содержания около 40 химических соединений, металлов и микроэлементов в биосредах детского населения (табл. 1).

При расчете фоновых уровней были сформулированы следующие утверждения: показатель, характеризующий фоновый уровень содержания вещества в биосредах, всегда соответствует закону нормального распределения; фоновый уровень задается некоторым интервалом, имеющим нижнюю и верхнюю границы; нижняя граница фонового интервала не может быть меньше нуля.

Определение химических соединений в биосредах детей Пермского края и сравнительная оценка по отношению к фоновым уровням позволили выявить ряд приоритетных территорий с высоким содержанием химических соединений в биосредах детей. Так, по полиметаллическому загрязнению (марганец, медь, свинец, никель, хром, цинк, магний) среди городов Пермского края наиболее высокие кратности превышения фоновых уровней определены для г.г. Пермь, Березники, Чусовой, Соликамск, Лысьва. В г. Чу-совой установлено приоритетное содержание в

НОЯБРЬ №11 (212) ЗНиСО

27

Таблица 1. Региональные фоновые уровни содержания химических соединений в биосредах детей Пермского края

Химическое соединение Концентрация, мг/дм3

в крови в моче

Формальдегид 0,0050 ± 0,0014 0,0040 ± 0,0009

Ацетальдегид 0,077 ± 0,009 0,068 ± 0,009

Масляный альдегид 0 0

Метиловый спирт 0,369 ± 0,117 1,251 ± 0,294

Пропиловый спирт 0 0

Изопропиловый спирт 0,610 ± 0,07 1,080 ± 0,044

Бутиловый спирт 0 0

Бензол 0 0

Толуол 0 0

Фенол 0,057 ± 0,017 0,280 ± 0,146

Стирол 0 —

Анилин 0 0

Марганец 0,0194 ± 0,0015 0,0163 ± 0,003

Медь 1,0590 ± 0,0332 0,0384 ± 0,0027

Магний 33,25 ± 2,866 35,75 ± 15,08

Никель 0,2299 ± 0,0203 0,160 ± 0,013

Свинец 0,1326 ± 0,0071 0,109 ± 0.015

Цинк 4,5208 ± 0,1280 0,441 ± 0,038

Хром 0,0165 ± 0,0014 0,0130 ± 0,0017

Ванадий 0,0046 ± 0,0008 —

выбросах марганца и ванадия и по этим же элементам определены наиболее высокие кратности превышения фоновых уровней (1,8 раза — по марганцу и 4,6 раза — по ванадию) среди городов Пермского края.

На отдельных промышленных территориях Пермского края достоверно выше региональных фоновых уровней определяются метиловый, бутиловый и изобутиловый спирты, формальдегид, ацетальдегид, бензол, толуол.

Определение химических соединений в биологических средах человека может быть использовано при установлении особенностей медико-биологических показателей состояния здоровья населения, постоянно проживающего в сложных условиях природно-техногенного загрязнения, и формирования доказательной базы негативного влияния низкого качества среды обитания на состояние здоровья населения. В целом многолетние комплексные исследования по оценке содержания химических соединений техногенного происхождения (ксенобиотиков, тяжелых металлов и микроэлементов, метаболитов) в биологических средах населения свидетельствуют о высокой диагностической значимости результатов этих исследований для задач оценки санитарно-гигиенической ситуации и позволяют считать их важными и востребованными.

В развитие данного направления исследований представляется целесообразным:

— дополнение системы социально-гигиенического мониторинга подсистемой медико-биологических исследований;

— разработка для России и/или отдельных регионов критериев содержания приоритетных (высокотоксичных) химических соединений в биологически средах;

— расширение практики применения исследований по химико-аналитическому определению содержания контаминантов в биологических средах населения на территории Российской Федерации в системе Роспотребнадзора при проведении санитарно-гигиенических расследований и экспертиз.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Беляев Е.Н., Чибураев В.И. Концептуально-методические и организационные аспекты социально-гигиенического мониторинга //Мониторинг окружающей среды и возмещение экономического ущерба здоровью: Мат. I Междунар. конф. Пермь, 1994. С. 3—5.

2. Нурисламова ТВ. Научные основы медико-биологического мониторинга и гигиенической безопасности хлорорганических соединений и фенолов: Автореф. дис. ... д-ра биол. наук. М., 2006.

3. Обоснование максимально недействующей концентрации формальдегида в крови детей, прожи-

28

ЗНиСО НОЯБРЬ №11

вающих на территориях с различной антропогенной нагрузкой / Н.В. Зайцева, 1С. Уланова, О.В. Долгих, Т.Д. Карнажицкая //Пермский медицинский журнал. 2010. Т 27, № 1. С. 101—104.

4. Определение химических соединений в биологических средах. 4.1. Методы контроля. Химические факторы: МУК 4.1.763—4.1.779. М., 2000.

5. Определение вредных веществ в биологических средах. 4.1. Методы контроля. Химические факторы: МУК 4.1.2102—4.1.2116—06. М., 2008.

6. Ревич Б.А. Биомониоринг токсичных веществ в организме человека //Гигиена и санитария. 2004. № 6. С. 26—31.

Контактная информация.

Уланова Татьяна Сергеевна, тел:: 8(342) 237-25-34.

Contact information.

Ulanova Tat'yana Sergeevna, phone: 8(342) 237-25-34.