авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 |

Минералого-геохимические особенности уролитов томского района и их связь с факторами природной среды и техногенного воздействия

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Севостьянова Ольга Александровна

МИНЕРАЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

УРОЛИТОВ ТОМСКОГО РАЙОНА И ИХ СВЯЗЬ С ФАКТОРАМИ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ И ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Специальность 25.00.36 – Геоэкология (науки о Земле)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата геолого-минералогических наук

Томск – 2012

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук,

профессор

Леонид Петрович Рихванов

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук,

профессор

Анатолий Васильевич Мананков,

профессор кафедры «Охрана труда и

окружающей среды»,

Томский государственный

архитектурно-строительный университет

кандидат гелого-минералогических наук,

Валентина Ивановна Каткова

Институт геологии Коми НЦ Уральского отделения РАН, г. Сыктывкар

старший научный сотрудник

Ведущая организация Институт горного дела, геологии и

геотехнологий СФУ (г. Красноярск)

Защита диссертации состоится 8 июня 2012 года в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.269.07 при ФГБОУ ВПО НИ ТПУ по адресу: 634050, Россия, г. Томск, пр. Ленина, 2а, строение 5, аудитория 504 учебного корпуса № 20.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ФГБОУ ВПО НИ ТПУ.

Автореферат разослан 7 мая 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Д 212.269.07 С.И.Арбузов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Носителями минералов является не только косная система (литосфера) Земли, но и все живое на ней, включая человека. Минералы, имеющиеся в живом организме и называемые биоминералами (зубы, кости), физиологически ему необходимы. Биоминералы, как физиогенные, так и патогенные, неразрывно связаны с органическим веществом, образуя вместе с ним единые органо-минеральные агрегаты (ОМА).

Значительную роль в развитии учения о биоминералогии и в исследовании конкретных ОМА в организме человека сыграли работы российских и зарубежных ученых: Н.П. Юшкина, А.А. Кораго, А.К. Полиенко, В.И. Катковой, Ф.В. Зузук и других. Существуют различные теории формирования уролитов, но пока не выработан единый подход для объяснения механизма зарождения и роста уролитов.

В последнее время интерес к этой проблеме возрос из-за резкого ухудшения экологической обстановки в мире, что является одним из важнейших факторов роста заболеваний вследствие возникновения минеральных патогенных образований. Особую актуальность приобрело проведение подобных исследований для Российской Федерации, на территории которой сосредоточены крупные предприятия химической промышленности и ядерно-топливного цикла. К одной из таких территорий относится Томский район (в составе Томской области), в котором расположено 778 сельскохозяйственных предприятий, 400 промышленных предприятий, в том числе крупный нефтехимический комбинат (ТНХК) и Сибирский химический комбинат (СХК) по обогащению урана, в скором будущем на территории Томского района планируется строительство целлюлозно-бумажного комбината и двух блоков атомной электростанции. В связи с ухудшением экологической обстановки наблюдается резкое повышение заболеваемости мочекаменной болезнью (МКБ). Так, в период с 1988 по 1995 гг. в г. Томске произошло увеличение количества больных МКБ с 40 до 430 на 100000 населения, за три года (с 2001 г. по 2003 г.) число больных МКБ в Томском районе составило 1156 человек. По данным Регионального информационного фонда социально-гигиенического мониторинга Томской области за 7 лет (с 2004 г. по 2010 г.) число случаев с впервые установленным диагнозом МКБ в г. Томске составило 3078 человек, что соответствует в среднем 440 случаям в год, общее число обращений за медицинской помощью по поводу МКБ составило за тот же период 14936, что соответствует в среднем 2134 случаям в год.

В связи с этим представляет интерес проведение анализа эколого-геохимической обстановки в медицинских округах Томского района, сопоставление данных с уровнем заболеваемости мочекаменной болезнью, изучение состава, морфологии, структуры и зональности уролитов, сопоставление элементного состава окружающей среды и уролитов.

Целью работы является комплексное исследование влияния факторов окружающей среды и техногенных воздействий на состав, морфологию, строение, зональность, минералого-геохимические и текстурно-структурные особенности уролитов группы оксалатов, фосфатов и уратов.

Задачи исследований вытекают из цели работы и заключаются в следующем:

1. Анализ геоэкологической обстановки окружающей среды Томского района, уровня заболеваемости населения уролитиазом. Определение основных факторов загрязнения окружающей среды и состава загрязнений.

2. Исследование минерального состава и структуры уролитов Томского района. Анализ минералого-геохимических особенностей уролитов и выявление возможных причин их образования.

3. Изучение текстурно-структурных особенностей, механизма зарождения и формирования уролитов.

4. Выявление зависимости состава и структуры уролитов от факторов окружающей среды и техногенного воздействия.

Объектом исследований являются уролиты, формирующиеся в мочевой системе пациентов, проживающих на территории Томского района, и удаленные из организма человека с помощью полостных и эндоскопических операций или вышедшие естественным путем.

Начало исследованиям уролитов было положено на кафедре геоэкологии и геохимии Томского политехнического университета, а затем продолжено на кафедре общей геологии и землеустройства Института природных ресурсов ТПУ.

Исследовано 100 проб уролитов, удалённых из организма людей, проживающих на территории Томского района. Для исследования состава, строения, зональности уролитов и установления связи минералого-геохимических особенностей уролитов с факторами состояния окружающей среды использовались следующие методы анализа: спектральный (50 проб по 48 элементам определения, т.е. 2400 элементов определения), рентгеноструктурный (14 проб), инструментальный нейтронно-активационный (22 пробы по 23 элементам определения, т.е. 506 элементов определения), электронно-микроскопический (7 проб), кристалломорфологический (100 проб). Проведена подготовка проб, расшифровка результатов анализов и их интерпретация. Все аналитические исследования проведены в аттестованных и аккредитованных лабораториях Томского политехнического университета. Основной спектр определяемых химических элементов проводился методом инструментального нейтронно-активационного анализа. Ошибка анализа не превышала 10-15%. В качестве контроля использовались отечественные (ЗУК -1, БИЛ-1) и зарубежные (SD – M2/TM (МАГАТЭ) стандартные образцы сравнения, приведенные в работе.

Научная новизна работы заключается в том, что:

1. Проведен анализ геоэкологической обстановки Томского района, уровня заболеваемости населения уролитиазом. Определены основные факторы загрязнения окружающей среды: жёсткость и минерализация природных вод, использующихся для водоснабжения Томского района; наличие природных и техногенных загрязнений в растительной и животной пище; выбросы промышленных и сельскохозяйственных предприятий, автомобильного транспорта в атмосферу, водоёмы, почву и снежный покров; высокое или низкое содержание в них элементов, влияющих на зарождение и формирование уролитов, а также состав загрязнений. Проведено зонирование территории Томского района по медицинским округам в зависимости от оказываемого на них природного и техногенного воздействия.

2. Изучены минеральный состав, структура и минералого-геохимические особенности уролитов в медицинских округах Томского района. Проведен анализ наличия элементов в составе уролитов, а также в воде, атмосфере, пылеаэрозольных выпадениях, снеговом покрове, почвах, пищевых продуктах растительного и животного происхождения, произведенных на территории Томского района. Составлены геохимические ряды элементов в уролитах для медицинских округов Томского района и проведено зонирование этих округов по суммарному показателю загрязнения (Zспз). рассчитанному по кларку концентрации.

3. На основе изучения структуры, морфологии, состава, текстурно-структурных особенностей, включая зональность уролитов преимущественно оксалатного состава, сделано заключение о возможных механизмах их зарождения.

Практическое значение:

Результаты исследований дополняют теоретические представления о зарождении и формировании уролитов, а также имеют практическое значение для эффективной профилактики, диагностики и лечения уролитиаза.

Базы данных по составу и строению уролитов, полученные в ходе выполнения диссертации, переданы в лечебные учреждения для практического использования.

Апробация работы. Основные результаты исследований, представленные в работе, докладывались и обсуждались на X Юбилейной международной научно-практической конференции «Современная техника и технологии», 2004 (г. Томск); на Всероссийской геологической конференции с международным участием «Проблемы геологии и разведки месторождений полезных ископаемых, 2005 (г. Томск); на Всероссийской научно-практической конференции студентов и молодых учёных имени академика М.А.Усова, 2004 (г. Томск); на Всероссийской научно-практической конференции студентов и молодых учёных имени академика М.А.Усова, 2005 (г. Томск); на Международном минералогическом семинаре, 2005 (г. Сыктывкар); на Международной конференции, посвященной 75-летию специальности «Геологическая съемка, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых», 2005 (г. Томск); на Международном минералогическом семинаре, 2011 (г. Сыктывкар); на IV Международном симпозиуме «Биокосные взаимодействия в природных и антропогенных системах», 2011 (г. Санкт-Петербург).

Личный вклад автора. Автором лично проведен анализ литературных данных по распространению мочекаменной болезни на территории России, анализ геоэкологической обстановки Томского района, уровня заболеваемости населения уролитиазом, основных факторов загрязнения окружающей среды и состава загрязнений. Выполнены микроскопические, рентгеноструктурные и нейтронно-активационные исследования минерального состава и строения уролилитов. Проведена подготовка 100 проб для выполнения исследований, а также расшифровка результатов анализов и их интерпретация, публикация результатов.

Достоверность полученных результатов обусловлена использованием надёжных методов диагностики и современного высокоточного оборудования в сертифицированных лабораториях для анализа состава и строения уролитов, значительным объёмом полученных статистических данных и большим количеством измерений различными методами, а также не противоречием полученных данных результатам других авторов.

Внедрение результатов исследования

Результаты исследований внедрены в процесс обучения студентов кафедры геоэкологии и геохимии Института природных ресурсов ТПУ и используются при подготовке и выполнении студентами лабораторных и дипломных работ.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 17 научных работ, из которых 7 статей в рецензируемых научных журналах, включенных в перечень ВАК, 3 статьи в научных и научно-технических журналах и сборниках, 7 докладов на конференциях различного уровня.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, заключения, списка литературы и приложений. Материалы диссертации изложены на 138 страницах, включают 25 рисунков, 17 таблиц, 21 приложение. Список литературы содержит 109 наименований.

Благодарности. Автор выражает признательность научному руководителю доктору геолого-минералогических наук, профессору кафедры геоэкологии и геохимии Института природных ресурсов ТПУ Л.П. Рихванову за помощь при постановке задачи, проведении исследований, обсуждении результатов; кандидату геолого-минералогических наук, доценту кафедры общей геологии и землеустройства Института природных ресурсов ТПУ А.К. Полиенко за помощь в организации проведения исследований, полезные консультации и рекомендации по написанию диссертации; моим родным и близким за всестороннюю поддержку, а также благодарность старшему научному сотруднику кафедры геоэкологии и геохимии Института природных ресурсов ТПУ А.Ф. Судыко за помощь при проведении анализов. Кроме того, выражаю особую благодарность урологам: д.м.н., профессору, заведующему кафедрой урологии СибГМУ А.В. Гудкову, к.м.н., заведующему отделением урологии Томской областной клинической больницы В.А. Мосееву за оказание консультаций и предоставление необходимых данных и образцов уролитов для исследований.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследований, отражена научная новизна и практическая значимость полученных результатов, изложены положения, выносимые на защиту.

В первой главе представлен обзор и анализ литературных источников по эпидемиологии мочекаменной болезни на территории России.

Во второй главе описана методика комплексного исследования минерального состава и структуры уролитов.

В третьей главе приведен анализ геоэкологической обстановки Томского района.

В четвертой главе рассмотрены минералого-геохимические особенности уролитов Томского района.

В пятой главе приведены результаты исследований морфологии, состава, структуры, зональности уролитов.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Положение 1. Установлен спектр основных загрязняющих факторов природного, антропогенного и техногенного воздействия, влияющих на развитие мочекаменной болезни в Томском районе. Процесс патогенного минералообразования определяется следующими основными факторами: жёсткостью и минерализацией природных вод, использующихся для водоснабжения; наличием природных и техногенных загрязнений в растительной и животной пище; выбросами промышленных и сельскохозяйственных предприятий, автомобильного транспорта в атмосферу, водоёмы, почву и снежный покров; высоким или низким содержанием элементов в окружающей среде, влияющих на зарождение и формирование уролитов.

По данным Регионального информационного фонда социально-гигиенического мониторинга за 7 лет (с 2004 г. по 2010 г.) число случаев с впервые установленным диагнозом МКБ в г. Томске составило 3078 человек, что соответствует в среднем 440 случаям в год, общее число обращений за медицинской помощью по поводу МКБ составило за тот же период 14936, что соответствует в среднем 2134 случаям в год.

Геоэкологические условия в медицинских округах района имеют свои особенности. Подземные воды Томского водозабора по химическому составу являются гидрокарбонатными кальциево-магниевыми с минерализацией от 176,8 до 1064 мг/л, нейтральными или слабощелочными (рН составляет от 6,9-7,8). В воде присутствуют в значительном количестве железо, марганец, азотистые соединения и сульфаты. Урологи связывают причины возникновения мочекаменной болезни у населения г. Томска с употреблением питьевой воды, содержащей большие количество кальция, магния и кремния одновременно.

Проблема уролитиаза приобрела особую актуальность для жителей Томска, т.к. вода из р. Томь, длительное время используемая для водоснабжения города, вследствие интенсивного загрязнения производственными и бытовыми стоками Кузбасса перестала соответствовать гигиеническим требованиям даже после её обработки на очистных сооружениях. Это послужило основанием в 80-е годы для организации хозяйственно-питьевого водоснабжения города из подземных источников.

Таблица 1

Жёсткость воды р. Томь и в водопроводе (мг-экв/л) за 1987-1994 гг.

(Г.Г. Адамович, 1996 г., Л.П. Волкотруб, 2003)

Вода Годы
1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994
р. Томь 2,2 2,0 2,7 2,2 2,0 2,5 2,0 1,9
Водопровод 2,8 5,0 5,4 4,6 5,2 5,8 5,8 5,6

В табл. 2 представлены значения среднегодовой жесткости водопроводной воды (мг-экв/л) за 1988-1998 гг. и заболеваемости населения МКБ на 1000 человек населения.

Таблица 2

Среднегодовая жёсткость водопроводной воды и заболеваемость уролитиазом населения г. Томска в 1988–1998 гг.

(Г.Г. Адамович, 1996 г., Л.П. Волкотруб, 2003)

Годы Жёсткость воды, мг-экв/л Заболеваемость (в случаях на 1000 человек населения)
1988 5,0 0,4
1989 5,4 0,6
1990 4,6 0,6
1991 5,2 0,6
1992 5,8 1,0
1993 5,8 1,2
1994 5,6 1,1
1995 5,9 1,6
1996 5,7 1,9
1997 5,6 1,0
1998 5,7 1,2


Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.