Между характеристиками загрязнения атмосферного воздуха и показателями здоровья населения проведен корреляционный анализ. Cтатистически значимые корреляционные зависимости установлены между частотой болезней органов дыхания и практически всеми показателями загрязнения атмосферного воздуха; болезнями системы кровообращения, крови и кроветворных органов, новообразованиями и комплексными показателями степени загрязнения атмосферы, а также содержанием пыли. Частота врожденных пороков развития коррелирует с комплексными показателями загрязнения атмосферного воздуха, количеством выбросов автотранспорта, а также содержанием диоксида азота, диоксида серы, углеводородов, пыли.
Проведенная оценка неканцерогенного риска здоровью населения нефтедобывающих районов, связанного с воздействием основных загрязняющих атмосферный воздух веществ, позволила разделить районы по величине суммарного риска на 3 группы: в 1 группе (HI от 1 до 5) со средним риском находятся Агрызский, Аксубаевский, Актанышский, Новошешминский, Нурлатский, Сармановский, Черемшанский и Ютазинский районы; во 2-ой группе с высоким риском (HI от 5 до 10) - Лениногорский и Бавлинский районы; в 3-ей группе с чрезвычайно высоким риском (HI более 10) - Альметьевский, Бугульминский и Заинский районы. Наибольший вклад в суммарную величину HI вносят взвешенные вещества и диоксид азота. Эти же вещества вносят наибольший вклад в риск воздействия на органы дыхания. Риск воздействия на сердечно-сосудистую систему оценивается как минимальный на территории всех изученных районов. Риски воздействия на центральную нервную систему на территории изученных районов характеризуются как минимальные и низкие. Уровни риска воздействия на кровь во всех изученных районах также оцениваются как низкие. На территории Альметьевского, Бугульминского и Заинского районов отмечается высокий риск смертности населения, связанный с загрязнением атмосферного воздуха (HI от 6,2 до 9,1). Максимальный вклад в риск смертности вносят при этом взвешенные вещества. Следует отметить, что на территории Республики Татарстан в целом и в нефтедобывающих районах в частности контролируется только содержание всех взвешенных частиц и отсутствует контроль за наиболее опасными респирабельными фракциями РМ 10 и РМ 2,5, которые обусловливают увеличение уровня общей смертности, смертности от заболеваний сердечно-сосудистой и дыхательной систем, рака легкого. Обращает на себя внимание существенная разница для некоторых веществ между уровнями референтных концентраций, используемых при оценке риска, и отечественными гигиеническими нормативами. Так, по гексану эта разница составляет 300 раз, бензину - более 21 раза. Таким образом, в условиях очень ограниченного набора контролируемых веществ, при отсутствии учета трансформации загрязняющих веществ в атмосфере оценка риска здоровью населения, обусловленного загрязнением атмосферного воздуха, является заниженной. Расчеты по оценке канцерогенного риска, связанного с воздействием формальдегида, бензола и бензина, показали, что уровни риска оцениваются как сигнальные (от 3,2Е-04), свидетельствующие о существовании потенциальной опасности для здоровья человека, и неприемлемые (от 1,3Е-04), требующие проведения экстренных оздоровительных мероприятий по снижению канцерогенного риска.
Проводимый на территории нефтедобывающих районов РТ большой комплекс природоохранных и санитарно-гигиенических мероприятий, позволил улучшить состояние водных ресурсов, уменьшить степень загрязнения водных объектов, обусловленную деятельностью нефтедобывающей промышленности. В настоящее время общая минерализация воды рек Кама, Степной Зай, Шешма, Ик и др. практически не отличается от аналогичного параметра до начала промышленного освоения нефтяных месторождений, отмечается снижение токсичности и мутагенного эффекта природных вод. Основной вклад в загрязнение водных объектов в настоящее время вносят неочищенные и недостаточно очищенные сточные воды предприятий жилищно-коммунального хозяйства, теплоэнергетики, сельскохозяйственные объекты, предприятия нефтепереработки. Следует отметить, что 40 % очистных канализационных сооружений эксплуатируются более 20 лет, многие из них работают с перегрузкой и имеют низкую эффективность очистки и обеззараживания. Практически не решены вопросы обезвоживания и утилизации осадка сточных вод. Перегрузка иловых карт, расположенных на водосборах рек, является одним из источников загрязнения водных объектов. Кроме того, для обеззараживания сточных вод применяются хлорсодержащие реагенты, а дехлорирование сточных вод перед сбросом в водоемы не проводится. В результате хлорирования возможно образование высокотоксичных веществ, включая канцерогенные и мутагенные вещества. Поступление же в водоемы хлорсодержащих сточных вод приводит к нарушению водных биоценозов, процессов самоочищения.
В настоящее время для водоснабжения населения нефтедобывающих районов РТ используются как поверхностные (р. Кама, р. Черемшан), так и подземные водоисточники. Исходные гигиенические показатели качества воды р. Кама (Камский и Белоусовский водозаборы) - низкая минерализация, недостаточное содержание F, Mg, и Ca. Из подземных источников для хозяйственно-питьевого водоснабжения широко используются воды четвертичных, верхне- и нижнеказанского подъяруса пермских отложений. По химическому составу воды четвертичных отложений преимущественно карбонатные магниево-кальциево-натриевые с минерализацией до 1 г/л, на отдельных участках сульфатно-гидрокарбонатные магниево-кальциевые с минерализацией до 2,0-2,2 г/л. Воды верхнеказанского подъяруса - гидрокарбонатные кальциевые или сульфатно-гидрокарбонатные кальциевые с минерализацией до 0,6 г/л, отмечены также сульфатные натриевые воды с минерализацией 1,2-4,2 г/л. Воды нижнеказанского подъяруса по составу гидрокарбонатные магниево-кальциевые, реже - кальциевые, залегающие выше местного базиса эрозии, пресные, ниже минерализация вод повышается до 1,5-2,0 г/л и увеличивается содержание сульфатов. Высокие концентрации сульфатов чаще наблюдаются в гипсоносных породах. Это характерно для подземных вод в бассейне р. Ик. Общая минерализация эксплуатируемых подземных вод на территории нефтедобывающих районов характеризуется стабильностью, и в период 1997-2007 гг. статистически достоверных изменений в динамике не происходит. В настоящее время, за счет промышленного внедрения экологически безопасных технологий добычи нефти, использования труб для транспортировки воды, рассолов с антикоррозионным покрытием снаружи и внутренней их поверхности частота аварий значительно сократилась.
Большинство подземных вод, используемых для централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, соответствует 1 классу ГОСТ 2761-84. Но в ряде населенных пунктов (Агрыз, Азнакаево, Актаныш, Бавлы, Лениногорск и др.) качество подземных вод, используемых для централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, по ряду причин природного и антропотехногенного характера соответствует лишь 2 классу. Одной из причин несоответствия питьевой воды гигиеническим требованиям является то, что зоны санитарной охраны не обустроены в надлежащем порядке и на их территории не соблюдаются режимные мероприятия. Удельный вес водопроводов, не имеющих зон санитарной охраны, в Агрызском, Аксубаевском, Бугульминском, Новошешминском, Сармановском и Ютазинском районах составляет 20 % и более.
Следует констатировать, что в целом на территории нефтедобывающих районов успешно реализуются мероприятия по оптимизации условий водоснабжения населения городов и поселков согласно научно обоснованных требований "Концепции совершенствования систем водоснабжения городов и поселков Юго-Востока Республики Татарстан". Многие предложения санитарно-гигиенического характера по улучшению условий водоснабжения внедрены в практику. В ряде городов и населенных пунктах имеются установки доочистки воды, где подобраны фильтры, обеспечивающие подачу населению питьевой воды в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.4.1074-01 и с учетом ее физиологической полноценности. Отмечается улучшение качества питьевой воды водопровода города Азнакаево, особенно после ввода в эксплуатацию озонаторной установки для обеззараживания воды от Камского водопровода. С 2007г. г. Бугульма полностью перешел на обеспечение питьевой водой из подземных источников водоснабжения, что позволило улучшить санитарно-химические и микробиологические показатели. Большое внимание уделяется защите источников питьевых вод от загрязнения и их восстановлению. Так, за последние годы обустроено с соблюдением всех санитарно-гигиенических требований более 400 родников и ключей.
Проведенный анализ показал, что наиболее распространенными показателями неудовлетворительного качества питьевой воды централизованных систем водоснабжения является повышенное содержание железа и марганца, особенно при эксплуатации подземных водоносных горизонтов, которые, как правило, имеют высокую жесткость и минерализацию. Население Агрызского, Азнакаевского, Бавлинского, Заинского, Ютазинского, Лениногорского, Нурлатского районов вынуждено использовать высокоминерализованную воду повышенной жесткости, население Агрызского, Актанышского, Заинского, Нурлатского районов - с повышенным содержанием железа, Бугульминского, Ютазинского районов - с повышенным содержанием нитратов. Заметим, что ни один из водоисточников в РТ не содержит оптимального количества фтора (концентрация F в поверхностных водах 0,14-0,2 мг/л, подземных - 0,17-0,49 мг/л). Для территории нефтедобывающих районов РТ характерным также является повышенное содержание в подземных водах брома (0,74±0,5 мг/л) и нитратов (32,0±16,4 мг/л). Нами были проведены расчеты потенциального риска здоровью, связанного с качественным составом питьевой воды. При этом учитывались такие показатели, как жесткость воды, сухой остаток, содержание сульфатов, Fe (показатели, нормированные по органолептическому признаку вредности). При концентрации Fe 0,5 мг/м 3 величина риска составляет 0,097. В этом случае величина риска немедленного действия характеризуется как удовлетворительная, риск хронического воздействия, оцениваемый по эффектам неспецифического действия, может рассматриваться как приемлемый. Максимальные величины потенциального риска, связанного с высоким содержанием сульфатов, повышенными показателями жесткости и сухого остатка на территории нефтедобывающих районов составили 0,157; 0,242 и 0,184 соответственно. Уровень риска немедленного действия по содержанию сульфатов оценивается как удовлетворительный, а хронического - как вызывающий опасения, т.к. при этом возникает тенденция роста неспецифической патологии. Величина риска немедленного действия по показателям жесткости и сухого остатка следует рассматривать как неудовлетворительную, риск хронического воздействия при этом может рассматриваться как опасный, возникает достоверная тенденция к росту неспецифической патологии при появлении единичных случаев специфической патологии (заболевания мочевыделительной системы, желудочно-кишечного тракта). Величина индекса опасности хронического воздействия химических веществ, поступающих в организм человека с питьевой водой, наиболее высокая при использовании подземных источников водоснабжения (HI=35,31). Наибольший вклад в величину суммарного риска при этом вносят нитраты (HQ=20,0), стронций (HQ=6,2) и мышьяк (HQ=3,3). Следует заметить, что подземные воды на территории нефтедобывающих районов характеризуются также низким содержанием фтора, йода, цинка, что является отражением их низкого содержания в почве, где выращиваются сельскохозяйственные культуры.
Одним из факторов окружающей среды, оказывающих существенное влияние на формирование санитарно-эпидемиологической обстановки и показателей здоровья населения, является почва. Характеризуя качественный состав почвы на территории нефтедобывающих районов республики, следует отметить, что здесь преобладают черноземы, которые составляют 65 % всей площади. На долю дерново-подзолистых и болотных почв приходится немногим более 3 % эксплуатируемых земель. Одной из природных особенностей почв нефтедобывающих районов РТ является относительное высокое содержание гумуса (в среднем 6,7 %). Для почв РТ характерно интенсивное развитие процессов ветровой и водной эрозии. Этому способствует высокая степень распаханности сельскохозяйственных угодий (в среднем 74,9 %) при низком показателе лесистости (в среднем 2,7 %). Хорошо известно, что почвы в районах нефтедобычи испытывают интенсивную техногенную нагрузку и загрязнение ее тяжелыми металлами, нефтью, нефтепродуктами является актуальной гигиенической проблемой. Начиная с 2002г. порча земель при добыче нефти значительно сократилась (по сравнению с 1997г. в 10 раз), а испорченные земли рекультивированы и сданы на пользование в сельском хозяйстве. Это объясняется улучшением технологии нефтедобычи, а именно: внедрением новых металлопластмассовых труб, уменьшением площадей изъятия земельных участков под скважины, в результате чего удалось существенно уменьшить количество порывов нефтепроводов и водоводов сточной жидкости и уменьшить негативное воздействие на почвенный покров.
Существенное влияние на формирование состава и свойств почвы оказывают используемые в сельском хозяйстве пестициды. По величине среднемноголетней пестицидной нагрузки выделяются Заинский (0,92 кг/га), Нурлатский (0,69 кг/га), Черемшанский (0,71 кг/га) и Сармановский (0,69 кг/га) районы. Наименьшая пестицидная нагрузка отмечается на территории Агрызского района (0,19 кг/га). В Заинском, Черемшанском и Нурлатском районах отмечается наибольшее использование минеральных удобрений. Следует отметить устойчивую тенденцию роста применения минеральных удобрений на территории Заинского района (y=26,255x+35,079, R2=0,52), где среднемноголетние показатели превышают республиканские значения в 2,5 раза (t=3,4, p<0,05). Между показателями пестицидной нагрузки и применения минеральных удобрений и заболеваемостью населения нефтедобывающих районов проведен корреляционный анализ. Статистически значимые корреляционные зависимости установлены между пестицидной нагрузкой и частотой новообразований (r=0,33, p=0,03), болезней крови и кроветворных органов (r=0,43, p=0,005), органов пищеварения (r=0,34, p=0,016), а также между величиной использования минеральных удобрений и частотой новообразований (r=0,46, p=0,002), врожденных пороков развития (r=0,39, p=0,008), осложнений беременности и родов (r=0,46, p=0,002).
В соответствии с требованиями МУ 2.1.7.730-99 "Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест" и СанПиН 2.1.7.1287-03 "Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы" степень химического загрязнения почвы на территории нефтедобывающих районов Республики Татарстан по величине суммарного показателя загрязнения (ZC), как по валовому содержанию, так и подвижным формам, относится к допустимой степени загрязнения (ZC<16). В ходе выполнения работы были проведены исследования по изучению содержания тяжелых металлов и нефти в почве на территории нефтедобывающих районов РТ. Изученные пробы по своему окислительно-восстановительному потенциалу относились к слабо кислым, нейтральным и щелочным (рН в диапазоне 6,4-8,2). Проведенные исследования показали, что среднее содержание большинства изученных элементов в почве не превышает гигиенических нормативов (табл.3). В единичных пробах наблюдались превышения гигиенических нормативов по содержанию никеля и мышьяка, в некоторых образцах изученных проб почвы отмечается превышение содержания подвижных соединений марганца, удельный вес таких нестандартных проб составил 4,17 %, максимальное содержание - 889 мг/кг. Содержание таких микроэлементов, как цинк и медь также не превышает установленных нормативов и даже может рассматриваться как низкое. Изучение содержания нефти в почвах на территории нефтедобывающих районов РТ показало, что максимальные ее уровни были обнаружены в пробах, отобранных около нефтедобывающих скважин (среднее значение - 343 мг/кг, максимальное - 527 мг/кг), на рекультивированных участках (среднее значение - 314,7 мг/кг, максимальное - 818 мг/кг) и на участках с порывами нефтепроводов (среднее значение - 243,4 мг/кг, максимальное - 933 мг/кг). Среднее содержание нефти на чистой пашне составило 157 мг/кг, максимальное - 272 мг/кг. Таким образом, ни в одной из изученных проб содержание нефти не превысило установленного гигиенического норматива (1,5г/кг).
Состав и характер почвы, климатические особенности оказывают существенное влияние на качество растительной продукции. Среднее содержание свинца в продуктах растительного происхождения, выращенных на территории нефтедобывающих районов Республики Татарстан, не превышает допустимых уровней, хотя в единичных пробах зерновых отмечалось превышение содержания свинца, максимальное содержание свинца составило при этом 2,8 мг/кг.
Таблица 3. Среднее содержание тяжелых металлов в валовой форме в почве на территории нефтедобывающих районов РТ (мг/кг сухой почвы, M ± s)