СОДЕРЖАНИЕ ЖЕЛЕЗА И МАРГАНЦА В ПОДЗЕМНЫХ ВОДАХ РБ, СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ И ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

Актуальность. Актуальность работы заключается в исследовании динамики содержания железа в грунтовых и артезианских водах РБ, сравнении ее с санитарно-гигиеническими нормативами, его отражении на коммунальном хозяйстве и здоровье населения.

Цель: оценка практической значимости концентрации микроэлементов в подземных водах на территории РБ.

Задачи:

1. Изучить динамику содержания железа и марганца в подземных водах РБ.

2. Раскрыть последствия поступления в организм воды с высоким содержанием железа и марганца.

3. Оценить эффективность мероприятий, направленных на снижение содержания железа и марганца в воде, перед подачей в распределительную сеть.

Материал и методы. Методы: эпидемиологический, статистический. Материалы: данные о содержании железа и марганца в артезианских и грунтовых водах РБ [6], данные о превышениях ПДК по железу и марганцу в водопроводной воде по РБ, приказы о проведении государственной программы «Чистая вода» [7], отчет о состоянии здоровья населения РБ за 2003-2012 гг.

Результаты и их обсуждение

1. Влияние железа и марганца на организм человека

По результатам молекулярных исследований клеточные повреждения опосредованные железом обусловлены развитием окислительных процессов и токсическим эффектом на митохондрии и лизосомы. Длительное повышение концентрации железа приводит к повреждению митохондриального генома и дисфункции органеллы. Альтернативным механизмом является повреждение, индуцированными железом окислительными процессами мембран лизосом и аутолиз клетки[1]. Некоторые лекарства, способны увеличивать внутриклеточную концентрацию железа и тем самым усиливать образование активных форм кислорода[2]. Высокие концентрации железа обладают аллергенным действием, вызывают дерматиты[3]. 

Повышенное хроническое поступление марганца в организм приводит к его накоплению в базальных ганглиях, в особенности в полосатом теле, бледном шаре, черном веществе и нейротоксичному действию. Эти процессы проявляются комплексом клинических нарушений, называемым манганизмом, характеризующимся экстарпирамидальными симптомами, схожими с симптомами болезни Паркинсона. Кроме того нейротоксичное действие марганца связывают с такими нейродегенеративными заболеваниями как болезнь Альцгеймера, боковой амиотрофический склероз, прионная болезнь. Особенно опасно действие высоких концентраций марганца на организм в период внутриутробного и перинатального развития.  Повышенная чувствительность в этот период обусловлена незрелостью гемато-энцефалического барьера и системы желчной экскреции. Экспозиция высоким концентрациям марганца в период эмбриогенеза влечет за собой предрасположенность к неврологическим патологиям[4]. 

Существуют данные о кумулятивном эффекте токсического действия железа и марганца. У беременных женщин потребляющих воду с повышенными концентрациями железа и марганца увеличивается риск рождения детей с низким весом, причем растет не только количество таких детей но и степень снижения их веса по сравнению с контрольной группой[5]. 

2. Результаты экологического мониторинга.

Анализ динамики изменения концентраций железа в грунтовых и артезианских водах выявил сходные изменения (рисунок 1 - 4). Так, и в артезианских, и в грунтовых водах наблюдается выраженная тенденция к повышению концентраций железа и марганца за несколько лет.

Рисунок 1. Концентрация железа (мг/л) в артезианских водах 

Рисунок 2. Концентрация железа (мг/л) в грунтовых водах

Рисунок 3. Концентрация марганца (мг/л) в подземных водах 

Рисунок 4. Концентрация марганца (мг/л) в артезианских водах 

3. Проблема повышенного содержания железа и марганца в РБ решается строительством станций обезжелезивания и деманганации (рисунок 5).

Рисунок 5. Количество станций обезжелезивания и деманганации построенных  в областях РБ

Строительство станций привело к уменьшению процента превышений ПДК по железу, однако почти не повлияло на превышение ПДК по марганцу (рисунок 6, 7).

Рисунок 6. Процент превышений ПДК по железу в распределительных сетях РБ

Рисунок 7. Процент превышений ПДК по марганцу в распределительных сетях РБ

Выводы:

1. Содержание железа и марганца в подземных водах РБ имеет четкую тенденцию к увеличению.
2. В 2006-2012 годах процент превышений ПДК по железу снизился, однако затем вновь наблюдалось его повышение.
3. Процент превышений ПДК по марганцу характеризуется отсутствием направленной динамики.
4. Употребление воды с повышенным содержанием железа и марганца может серьёзно отражаться на здоровье.
5. Выявлена необходимость дальнейшего строительства станций обезжелезивания (процент превышений ПДК по железу в 2014г.- 9,71)

Список литературы:

1. Eaton J.W., Qian M. Molecular bases of cellular irontoxicity. Free Radic. Biol. Med. 32, (9), 833, 2002
2. Paponikolaou G., Pantopoulos K. Iron metabo-lism and toxicity. Toxicol. Appl. Pharmacol. 202, (2), 199, 2005
3. Красовский Г.Н., Федосеева В.Н., Ремитова Т.С. К обоснованию предельно допустимой концентрации железа в воде // Гигиена и санитария, 1992.-N» 11-12.-С.31.
4. Fabiano M. Cordova, Aderbal S. Aguiar Jr., Tanara V. Peres. Manganese-exposed developing rats display motor deficits and striatal oxidative stress that are reversed by Trolox. Arch Toxicol DOI 10.1007/s00204-013-1017-5
5. R. Grazuleviciene, R. Nadisauskiene, J. Buinauskiene, T. Grazulevicius. Effects of elevated levels of manganese and iron in drinking water on birth outcomes. Polish J. of Environ. Stud. Vol. 18, No. 5 (2009), 819-825
6. Данные национальной системы мониторинга окружающей среды РБ [Электронный ресурс].- Режим доступа: http://www.nsmos.by/content/402.html - (дата доступа: 21.05.2015)
7. Приказы о проведении государственной программы «Частая вода» в областях РБ. [Электронный ресурс].- Режим доступа http://www.levonevski.net- (дата доступа: 20.05.2015)