Риски здоровью населения при использовании органических удобрений

Горовиц Эдуард Семенович – доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой микробиологии и вирусологии (e-mail: ; тел.: 8 (342) 236-44-85; ORCID: .

ществ к растениям1 [2]. Использование органических удобрений может способствовать частичной замене минеральных за счет увеличения биоразнообразия почвы и, следовательно, повышения эффективности использования питательных веществ сельскохозяйственными культурами [3, 4].

Согласно Регламенту Европейского союза2, органические удобрения определяются как побочные продукты животного происхождения, которые подлежат обязательному контролю в отношении микробного и химического загрязнения в рамках природоохранного законодательства. В Российской Федерации с 2022 г. органические удобрения также рассматриваются как отходы, на которые распространяются требования санитарного законодательства в сфере обращения с отходами3. Интенсификация сельскохозяйственного производства привела к увеличению объемов образующихся органических отходов, которые содержат факторы биологического, химического и механического загрязнения биосферы [5, 6].

Контаминация почвы продуктами агропромышленных комплексов (АПК) является одним из наиболее распространенных нарушений ее биоценоза, так как они могут содержать токсичные вещества, биоциды, в том числе антибиотики, а также патогенные и условно-патогенные микроорганизмы. Наличие этих негативных факторов определяет качество удобрений, степень их влияния на окружающую среду и риски здоровью населения. Еще одним важным практическим аспектом этой проблемы является и безопасность пищевых продуктов. Общая схема влияния органических удобрений АПК на окружающую среду и здоровье человека представлена на рис. 1. От сохранения и поддержания природных свойств различных компонентов среды обитания во многом зависит состояние здоровья населения. Оценка антропогенного воздействия органических удобрений может служить основой для усовершенствования системы контроля загрязнения окружающей среды.

Объемы производства, классификация и характеристика органических удобрений на основе отходов животноводства. Рост сельскохозяйственного производства способствует выполнению Всемирной продовольственной программы. При этом АПК являются основным источником загрязнения почвы и других компонентов окружающей среды, и с 1980 г. ООН включил эти предприятия в число четырех самых важных угроз здоровью населения. Отходы и сточные воды технологий АПК, использующих антибиотики, вакцины и агрохимикаты, а также проблемы утилизации / захоронения отходов, невозможность осуществления полного контроля на сельскохозяйственных объектах, разбросанных на обширных территориях, и многие другие факторы приводят к ухудшению состояния окружающей среды и, безусловно, влияют на здоровье населения [7].

Рис. 1. Влияние органических удобрений агропромышленных комплексов на окружающую среду и здоровье человека [6]

Животноводство ежегодно дает большое количество органических отходов. По оценкам специалистов, только в США производится более 1 млрд т органических удобрений в год [8]. Потребление сельскохозяйственных удобрений в Канаде за последнее десятилетие выросло практически на 60 % и в 2021 г. составило около 4,6 млн т. В 27 странах Европейского Союза (ЕС) и Великобритании в период 2016–2019 гг. ежегодно производилось 1,4 млрд т отходов животного происхождения. В России на животноводческих комплексах и птицефабриках ежегодно образуется не менее 580 млн т отходов (160 млн/м3), из которых используется менее 50 % [7]. В ряде случаев предприятия АПК, нарушая требования природоохранного законодательства, размещают отходы на поверхности почвы, превышая нормы объема удобрений [9]. Установлено, что риск нанесения вреда окружающей среде вследствие нарушения технологий переработки и использования органических удобрений превышает 85 % по отношению ко всем другим возможным рискам. В результате не менее 2,2 млн т азота и 0,36 млн т фосфора ежегодно бесконтрольно поступают в окружающую среду [10].

В настоящее время используется более 200 видов органических удобрений. Они чрезвычайно разнообразны по происхождению, свойствам, воздействию на окружающую среду. Классификация органических удобрений осуществляется, прежде всего, по источнику получения – виду животных / птицы. Детализация в рамках каждого класса проводится по возрасту получения органического удобрения. При компостировании класс опасности отходов снижается: с III (умеренно опасные) до V (практически неопасные). Выделяют также гранулированные, порошкообразные и жидкие формы органических удобрений. Органические удобрения содержат необходимые питательные вещества для растений, такие как углерод, азот, фосфор, калий, кальций и сера, концентра- ция которых варьируется в зависимости от источника получения [11, 12] (табл. 1). При этом органические удобрения в избыточных количествах, превышающих потребности растений, являются загрязняющим фактором, влияющим на качество сельскохозяйственных и промышленных сточных вод, что, в свою очередь, вызывает эвтрофикацию водоемов4, загрязнение грунтовых вод [13] и атмосферы5.

Внесение в почву органических удобрений является альтернативой неорганическим, поскольку высокое содержание питательных веществ в первых, их выделение в течение длительного периода времени обусловливает увеличение концентрации общего азота почвы, численности, биомассы и разнообразия почвенных бактерий, по сравнению с минеральными удобрениями [14]. Тем не менее применение необработанного или неправильно компостированного удобрения может нанести вред почвенной микробиоте за счет внедрения патогенных микроорганизмов, генов патогенности и устойчивости, а также широкого спектра антибиотиков и противопаразитарных средств, тяжелых металлов и гормонов, что оказывает отрицательное воздействие на почвенные микроорганизмы и, самое важное, обусловливает санитарно-эпидемиологические риски здоровью населения.

Риски, связанные с использованием органических удобрений животного происхождения. Количественный и качественный состав почвенных микроорганизмов является одним из основных показателей, используемых для оценки стабильности и плодородия почвы [15]. Внесение органических удобрений чаще всего оказывает благоприятное влияние на биомассу и разнообразие почвенных микроорганизмов, однако избыточное внесение органического субстрата может привести к ухудшению качества почвы, связанному с интенсивным размножением определенных групп микроорганизмов, в том числе патогенных бактерий.

Таблица 1

Химический состав органических удобрений, %*

Вид удобрения, источник	Влажность	общий	P 2 O 5	K 2 O	CaO	MgO
Куриный	73,0	1,50 ± 0,2	1,40 ± 0,2	0,50 ± 0,1	1,10 ± 0,4	0,70 ± 0,1
Утиный	80,0	0,60 ± 0,1	0,80 ± 0,3	0,30 ± 0,1	1,00 ± 0,2	0,20 ± 0,1
Гусиный	82,0	0,50 ± 0,1	0,50 ± 0,1	0,80 ± 0,1	0,60 ± 0,1	0,20 ± 0,1
Индюшиный	64,0	0,70 ± 0,2	0,60 ± 0,1	0,50 ± 0,1	0,50 ± 0,1	0,20 ± 0,1
Крупного рогатого скота	77,3	0,50 ± 0,1	0,25 ± 0,1	0,40 ± 0,1	0,40 ± 0,2	0,11 ± 0,1
Мелкого рогатого скота	64,6	0,83 ± 0,1	0,23 ± 0,1	0,67 ± 0,1	0,33 ± 0,1	0,18 ± 0,1
Конский	71,3	0,58 ± 0,1	0,28 ± 0,1	0,63 ± 0,1	0,21 ± 0,1	0,14 ± 0,1
Свиной	72,4	0,45 ± 0,1	0,19 ± 0,1	0,60 ± 0,1	0,18 ± 0,1	0,09 ± 0,1

Примечание: * – приводятся обобщенные данные Всероссийского научно-исследовательского института удобрений и агропочвоведения имени Д.Н. Прянишникова и Всероссийского научно-исследовательского института органических удобрений и торфа.

Таблица 2

Количество патогенных и условно-патогенных бактерий в некоторых видах отходов животных, КОЕ/г свежего удобрения [18]

Вид удобрения	Колиформные бактерии	Enterococcus spp.	Escherichia coli O157: H7	Salmonella spp.	Campylobacter spp.
Птичий	1,3·106 –1,4·108	6,2·105 – 1,9·108	Не определено	4·103	8,5·108 – 109
Свиной	2,4·103 – 5,9·106	5,0·104 – 7,2·104	1,3·103	До 1,5·103	6,1·102
Коровий	До 1,0·109	-	До 2,4·103	< 1 до 105	6,9·101 – 3,2·105
Овечий	6,0·106	6,6·105	2,5·102	5,8·103 – 2,0·104	101 – 105
Конский	9,4·104	6,3·106	-	-	9,4·104

Интродукция в почву возбудителей инфекционных заболеваний . Число патогенов, интродуцируемых в окружающую среду, является важным показателем для оценки риска использования органических удобрений. Фекалии животных являются источником бактерий, вирусов, простейших и гельминтов. Так, наряду с полезной микробиотой в органических удобрениях обнаруживаются патогенные и условно-патогенные микроорганизмы: Escherichia coli, Shigella spp., Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Salmonella enterica subsp. enterica серотип Enteritidis , Salmonella Virchow , Campylobacter spp., Listeria monocytogenes , Yersinia enterocolitica и простейших, в частности, Cryptosporidium parvum и Giardia lamblia [16–18] (табл. 2). Грибы Ascomycota и Basidiomycota , среди которых имеются и патогенные для человека виды, также могут встречаться в органическом удобрении [19]. Этиопатогены без надлежащей переработки отходов могут представлять риски здоровью людей. Известно, что животные являются основным резервуаром диареегенных E. coli (DEC), например, шига-токсин-продуцирующих E. coli O157: Н7, и патогенных экс-траинтестинальных E. coli (ExPEC).

Согласно исследованиям Л.В. Пилип и Н.В. Сырчиной (2022), микробиоценоз фекальных стоков был представлен в основном представителями видов Peptostreptococcus anaerobius (58,2 %) и Peptoniphilus asaccharolyticus (41,6 %). Однако выделены и условно-патогенные бактерии Enterococcus spp., E. coli, Klebsiella spр., Clostridium spp., Staphylococcus epidermidis, Proteus spр., Prevotella bivia, Alistipes putredinis, Staphylococcus aureus, Candida spp. Количество санитарно-показательных микроорганизмов E. coli и Clostridium spp. составило 5,0·106 КОЕ/гр и 7,0·105 КОЕ/гр соответственно [20]. В органических удобрениях свиноводческих ферм Восточной Канады обнаружены высокие концентрации патогенов – Campylobacter spp., Clostridium perfringens, Enterococcus spp., E. coli, Salmonella enterica, Yersinia enterocolitica, а также представители Giardia и Cryptosporidium [21]. Результаты наших исследований проб органических удобрений, различающихся по срокам и условиям хранения, также свидетельствуют о присутствии колиформных бактерий в некомпостированных отходах выше допустимых пределов. Кроме того, независимо от сроков хранения, в удобрениях птиц обнаруживали высокий титр E. coli, несущих детерминанты патогенности диареегенных и экстраинтестинальных патотипов эшерихий. Некоторые микроорганизмы, попадая с органическими удобрениями в почву, могут длительно там персистировать. Показано, что органические удобрения не только являются источником патогенных бактерий, но и могут способствовать их выживаемости в почвенном биоценозе [22].

Риски здоровью населения в большей степени связаны с некомпостированными органическими удобрениями, использование которых способствует интродукции в окружающую среду патогенных бактерий [23]. Показано, что под подстилкой на территории птицефабрик и на прилегающих пастбищах количество возбудителей инфекционных заболеваний увеличивалось [12]. В результате исследований, проведенных в штате Мэриленд (США) в период 2007–2016 гг., обнаружена тесная положительная связь между заболеваемостью населения кампило-бактериозом и распространенностью в регионе птицеводческих хозяйств с высокой численностью поголовья [24]. Риски развития пневмонии выявлены у населения регионов с развитым промышленным животноводством. Так, в Германии у лиц, проживающих в районах с высокой плотностью хозяйств и в непосредственной близости от них, констатировали увеличение частоты заболеваемости верхних дыхательных путей и снижение качества жизни [25]. Высокую заболеваемость пневмонией также чаще регистрировали среди взрослых, живущих в радиусе 1 км от птицеводческих хозяйств [26, 27]. Кроме того, у большинства обследованных пациентов в микробиоте ротоглотки обнаруживали культуры Streptococcus pneumoniae , что увеличивает риск развития пневмонии [26]. Наблюдение за группой из 140 000 пациентов подтвердило связь между возникновением внебольничной пневмонии и близостью к птицеводческим и молочным фермам [28].

Помимо бактериальных патогенов, в органических удобрениях могут быть обнаружены простейшие (Cryptosporidium spp. и Giardia spp.), а также вирусы, например, коронавирусы, ретровирусы, вирусы птичьего гриппа, которые могут передаваться через питьевую воду. Использование некомпостиро-ванных органических удобрений птиц увеличивает риски передачи этих вирусов интраназально или интраконъюнктивально. По данным Европейского центра профилактики и контроля заболеваний, лица, имеющие прямой и длительный контакт с инфицированными домашними птицами, чаще всего работники ферм, боенских предприятий, и те, кто занимается уничтожением инфицированных особей, относятся к группам риска развития профессиональных заболеваний, в частности птичьего гриппа [29].

Интродукция в почву антибиотикоустойчивых микроорганизмов, распространение генов резистентности. Активное использование в животноводстве антибиотиков способствует развитию устойчивости к ним у представителей микробиоты животных. Отходы АПК являются источником антибиотикорезистентных бактерий, которые увеличивают «резервуар сопротивления» микробиома почвы, а также способствуют распространению генов резистентности в окружающей среде [30]. Серьезную проблему представляет то, что большинство антимикробных средств являются общими для ветеринарии и медицины. В последние годы получены многочисленные данные, свидетельствующие, что почвенные микроорганизмы несут разнообразные гены устойчивости к антибиотикам, не только к давно применяемым в медицине, но и введенным в практику совсем недавно [31–33].

Согласно нашим исследованиям, большая часть выделенных из органических удобрений крупного рогатого скота и птицы культур E. coli и Pseudomonas spp. имели фенотип множественной лекарственной устойчивости, несли гены бета-лактамаз, белков QnrB и QnrS, ответственных за резистентность к фторхинолонам, а также детерминанты эффлюкс-ных насосов. В исследовании Н.В. Даниловой с со-авт. гены устойчивости к ветеринарным (кормовым) антибиотикам группы тетрациклинов, сульфаниламидов и макролидов обнаружены в 94,7 % исследованных образцов органических удобрений, при этом ген tet(X), ассоциированный с резистентностью к тетрациклинам, был наиболее распространенным [34]. С помощью метагеномного секвенирования в почве на глубине 0–70 см и в сточной воде свиноводческого комплекса были обнаружены 79 различных генов антибиотикорезистентности. Почвы, орошаемые сточными водами свиноводческого хозяйства, содержали большее разнообразие генов антибиотико-резистентности и интегронов, по сравнению с полями без внесения удобрений [35]. Аналогичные данные были получены Y.-G. Zhu et al. (2012), которые выявили 149 генов устойчивости к антибиотикам и наличие гена аминогликозидфосфотрансферазы aphA3 во всех исследованных образцах органических удобрений [36]. Гены бета-лактамаз расширенного спектра CTX-M типа были наиболее распространены в изолятах E. coli, полученных из образцов компоста и почвы свиноферм [37]. Применение в течение года в одном из регионов Китая некомпо-стированных куриных удобрений значительно увеличивало содержание генов устойчивости к тетра- циклину, tetX, tetG, tetA и tetC, напротив, в почве, удобренной компостом, количество генов устойчивости было практически на 50 % ниже [32]. Кроме того, количество генов устойчивости и уровень содержания антибиотиков в почве уменьшаются по мере отдаления от удобренных полей [38].

Важно отметить, что внесение органических удобрений в почву не только способствует локальной концентрации мобильных генетических элементов, но и увеличивает частоту горизонтального переноса генов в экосистеме [30]. Выявлено, что добавление компоста свиней приводило к распространению в сельскохозяйственных почвах плазмид широкого круга хозяев (IncN, IncW, IncP-1 и pHHV216), несущих гены устойчивости к антибиотикам [39]. Помимо детерминант антибиотикоустойчивости, за счет горизонтального переноса природные штаммы микроорганизмов могут получать гены, ассоциированные с вирулентностью, которые обычно находятся в определенных участках хромосомы, называемых «островами» патогенности (PAI). PAI могут включать гены белков системы секреции III типа, токсинов, факторов инвазии и систем захвата железа [40]. По данным A.K. Meneghine et al. (2017), в почвах рядом с животноводческими предприятиями часто обнаруживаются гены потенциальной вирулентности [41]. Учитывая, что большинство детектированных генов были связаны с транспозонами или интегронами, горизонтальная передача этих элементов природным штаммам бактерий может поддерживать распространение генов антибиотикорезистент-ности и патогенности в окружающей среде независимо от исходного хозяина [42].

Таким образом, проблема распространения в окружающую среду антибиотикоустойчивых штаммов условно-патогенных и патогенных бактерий, которая связана с широким использованием в АПК антибактериальных препаратов, становится актуальной в контексте увеличения рисков здоровью населения из-за возможности возникновения тяжелых инфекционных заболеваний, трудно поддающихся лечению.

Накопление в почве антибиотиков. Фармацевтические препараты, в первую очередь антибиотики, широко применяются в животноводстве. Пенициллины, тетрациклины и сульфаниламиды являются наиболее часто используемыми группами препаратов: их потребление составляет 31, 27 и 10 % соответственно от всех используемых антибиотиков [43]. Многие противомикробные средства лишь частично метаболизируются в организме сельскохозяйственных животных. По экспертным оценкам, до 90 % активного вещества может поступать из организма животного с экскретами во внешнюю среду [44, 45]. Следует отметить, что препараты тетрациклинового ряда и сульфаниламиды обладают высокой мобильностью и могут длительно сохраняться в почве, в силу чего становятся дополнительным селективным фактором формирования анти-биотикорезистентности почвенных бактерий.

Так, антибиотики обнаруживали в 55 % образцов удобрений свиней и в 75 % удобрений крупного рогатого скота [46]. Тетрациклины, антибиотики группы хинолонов, макролидов и линкомицин встречались чаще других. При этом в некоторых образцах обнаруживали от трех до восьми различных препаратов. Выявленные концентрации антибиотиков варьировались в диапазоне от следовых количеств до сотен мкг/г. О высокой концентрации антибиотиков тетрациклинового ряда (тетрациклин, окситетрациклин и доксициклин) сообщали и другие исследователи (от 53 до 541 мкг/г) [47]. Данные многочисленных исследований, проведенных в 20 странах (в основном в США, Китае, Канаде, Испании и Германии), опубликованные в период с 1980 по 2019 г. (104 статьи), свидетельствуют, что сульфаметазин, сульфадиазин, хлортетрациклин, окситетрациклин и тетрациклин наиболее часто обнаруживаются в различных органических удобрениях [48].

Органические отходы в результате нарушения санитарно-гигиенических требований могут попадать в водные и почвенные экосистемы. Уровень контаминации почвы антибиотиками может быть достаточно высоким и зависит от ряда причин. По мнению одних авторов, наибольшая концентрация антибиотиков отмечается в верхних слоях почвы, другие – полагают, что они в большей степени накапливаются в глубинных слоях [49–51]. Сохраняясь в почве, антибиотики могут повлиять на структуру и функцию бактериальных почвенных сообществ, а также способствовать генерации и распространению противомикробной устойчивости к этим соединениям [5, 32]. Кроме того, известно, что низкие концентрации антибиотиков вызывают спонтанный мутагенез, и устойчивые штаммы бактерий активно распространяются в естественной среде [52]. Важно отметить, что, длительно сохраняясь в почве, антибиотики могут попасть в организм человека с продуктами питания [44].

Таким образом, наиболее загрязненными антибиотиками являются почвы, обогащенные органическими удобрениями птицеводческих и свиноводческих хозяйств. Длительное сохранение в почве этих препаратов в высоких концентрациях не только представляет высокий риск здоровью, но и способствует распространению антибиотикоустой-чивости бактерий.

Накопление тяжелых металлов . Тяжелые металлы составляют большую долю загрязнителей окружающей среды, а по степени опасности для здоровья человека занимают второе место после канцерогенных углеводородов. В органических удобрениях могут присутствовать соли меди (Cu), цинка (Zn), кадмия (Cd), никеля (Ni), хрома (Cr), мышьяка (As), свинца (Pb) и ртути (Hg) [53, 54] (табл. 3). Накапливаясь в почвах до токсического уровня, они отрицательно влияют на качество среды обитания населения, а попадая в организм с водой или пищей, могут представлять серьезную угрозу для здоровья человека [55, 56].

Основным источником тяжелых металлов в отходах являются коммерческие корма [53, 54]. Добавление органических соединений мышьяка, стимулирующих рост, в корм для животных практиковалось в течение многих лет в ряде стран6. Zn, Cu, As и Cd вносят в коммерческие корма для стимуляции роста животных, а также для повышения устойчивости к инфекциям [57–59]. В ЕС 150 млн свиней потребляют более 6,2 млн т Cu через кормовые добавки [60]. Животные выделяют тяжелые металлы в экскретах [58]. Поскольку металлы являются неразлагаемыми элементами, они накапливаются в почве [60, 61].

Таблица 3

Максимальная (max) и минимальная (min) концентрации (мг/кг сух. веса) тяжелых металлов в различных видах навоза домашнего скота и птицы [54]

Источник	Уровень	Металл
		Zn	Cu	Pb	Cd	Cr	Hg	As	Ni
Свиньи	max	4638,72	1288,00	22,88	59,66	85,23	0,31	89,30	18,97
	min	100,26	72,66	0,27	0,04	3,53	0,00	0,01	4,67
Курицы	max	578,00	314,00	32,58	4,09	250,61	0,54	23,26	39,31
	min	165,68	18,24	2,99	0,03	4,00	0,02	0,05	5,21
Утки	max	682,10	198,76	40,79	2,53	63,61	0,07	6,83	16,12
	min	97,82	34,68	4,51	0,29	6,60	0,03	0,01	8,37
Птицы*	max	682,10	314,00	40,79	4,09	250,61	0,54	23,26	39,31
	min	77,42	14,71	2,04	0,03	2,50	0,02	0,01	5,21
Крупный рогатый скот	max	816,24	173,60	32,31	3,40	79,38	0,60	6,33	18,86
	min	48,72	12,28	1,64	0,04	0,76	0,02	0,01	4,19
Овцы	max	431,70	214,70	19,80	1,40	22,19	2,39	2,60	12,40
	min	42,38	8,37	1,74	0,28	8,00	0,19	0,59	1,22

Примечание: * – за исключением куриного и утиного помета (гусиный, голубиный и др.).

Риски здоровью человека, связанные с тяжелыми металлами, зависят от концентрации этих веществ в средах и продолжительности воздействия. Следует отметить, что даже в низких количествах долгосрочное и хроническое воздействие некоторых металлов может вызвать патологические процессы. Было установлено, что многие тяжелые металлы обладают нейро-, нефро-, кардио- и гепатотоксиче-ским действием, кроме того, тяжелые металлы модулируют иммунологическую толерантность, влияют на репродуктивную функцию, а также обладают канцерогенной активностью и генотоксичностью [55] (рис. 2). Так, тяжелые металлы вызывают повреждение ДНК, генерируя активные формы кислорода (АФК), которые могут способствовать проту-морогенной сигнализации и стимуляции роста раковых клеток [62]. Кроме того, инактивация тяжелыми металлами регуляторных белков p53 и p21, вовлеченных в процессы репарации повреждений в ДНК, а также в регуляцию клеточного цикла, стимулирует дедифференцировку клеток и злокачественную трансформацию [63].

С позиции безопасности повышенный уровень тяжелых металлов в органических отходах может представлять риск для организмов, обитающих в почве, и, следовательно, для качества почвы в долгосрочной перспективе, и, кроме того, способствовать появлению резистентных бактерий. Помимо дестабилизации микробного состава, загрязнение почвы тяжелыми металлами способствует поступлению по пищевым цепочкам токсичных веществ в организм человека, что приводит к росту заболеваемости и сокращению продолжительности жизни.

Методы оценки влияния отходов животноводства на здоровье человека и состояние окружающей среды. Разработка методов выявления и определения опасностей здоровью человека, связанных с неблагоприятными факторами среды, оценка вероятности неблагоприятных исходов были начаты в США и Европе. В 1970-х гг. коллективом сотрудников доктора L.С. Robbins были представлены первые карты возможных опасностей для здоровья населения, описан инструментарий для проведения обследований, представлены методы оценки степени

ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ

Инактивация регуляторных молекул (р53, факторы транскрипции)

Т NF-кВ

Т Воспаление

Свободные радикалы

Нейромедиатор

Повреждение нейронов

Повреждение ДНК

X Нет доступа

TTNF-a, IL-1, IL-6, IL-8

Увеличение пролиферации Т-клеток

Канцерогенез

Окислительный стресс

ТСосудосуживающие простагландины

Т Воспаление

Тгиперчувствительность

Иммунологическая

Снижение тестостероновой фертильности, сперматогенеза

Сердечно-сосудистая токсичность

X Сосудорасширяющие простагландины

аддукты токсичность

Рис. 2. Механизм токсичности тяжелых металлов для человека [55]

Разрыв нитей ДНК

риска, а также принципы осуществления обратной связи с пациентом7. Впоследствии были разработаны многочисленные программы и основные инструменты оценки рисков здоровья. В настоящее время подходы и практики оценки антропогенных воздействий, в том числе АПК, на состояние окружающей среды и здоровье человека чрезвычайно разнообразны [64, 65]. Их классифицируют на восемь дискретных методов: первый – оценка риска здоровья (health risk assessment – HRA), далее – оценка воздействия на здоровье (health impact assessment – HIA), оценка воздействия на окружающую среду (environmental impact assessment – EIA), оценка бремени болезней (environmental burden of disease – EBD), оценка жизненного цикла (lifecycle assessment – LCA), комплексное оценочное моделирование (integrated assessment modeling – IAM), анализ компромиссов (trade-off analysis – TOA) и экономическая оценка (economic assessment – EA). Кроме того, используют оценку кумулятивного риска (сumulative risk assessment – CRA), разработанную на основе метода HRA, которая представляет собой определение степени опасности для здоровья людей [64].

Интерпретируя данные методы, следует подчеркнуть, что два первых являются основными. HRA-исследования осуществляются в несколько этапов и включают: определение и характеристику опасности; оценку воздействия; оценку или характеристику риска и риск-коммуникацию. Этот подход ограничен тем, что в процессе его выполнения не учитываются социальные или экономические аспекты проблемы. Целью второго метода, HIA, является оптимизация методов изучения воздействия какого-либо фактора на состояние здоровье населения без медицинских вмешательств, а именно сбор и интерпретация данных для принятия решения о стратегиях или программах, способствующих ослаблению отрицательного фактора или усилению положительного эффекта на здоровье человека.

В российском законодательстве существуют акты и методические указания, регламентирующие работу промышленных предприятий, в том числе сельскохозяйственных, и определяющие методы оценки рисков здоровью населения, связанных с воздействием различных факторов в соответствии с требованиями СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарнозащитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов»8. Для животноводческих и птицеводческих предприятий данные требования изложены в редакции изменений и дополнений № 3 (утв. Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 09.09.2010 № 122)9. Риски здоровья населения от потенциального воздействия контаминантов в пищевых продуктах оценивают согласно методическим указаниям (МУ 2.3.7.2519-09)10 и Руководству по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду (P 2.1.10.1920-04)11. Последний – базовый документ, в нем изложены общие принципы расчетов риска химических веществ, загрязняющих окружающую среду, согласно международной методологии оценки рисков здоровью населения при воздействии химических веществ [66]. Федеральный закон № 248-ФЗ от 14.07.202212 регламентирует контроль органических удобрений в отношении микробного и химического загрязнения. Именно эти характеристики обусловливают качество удобрений и степень их влияния на окружающую среду.

В настоящее время в России в рамках общегосударственной политики поставлена задача: внедрение наилучших доступных технологий (НДТ) в промышленность и сельскохозяйственное производство. С 2017 г. разработаны пять справочников по НДТ для сельскохозяйственной отрасли. Институтом агроинженерных и экологических проблем совместно с Институтом озероведения РАН для прогнозирования неблагоприятного воздействия животноводческих комплексов на окружающую среду предложен оригинальный метод общей оценки внешнесредовых рисков. Разработана программа агромониторинга и управления биогенными нагрузками, в которой предложено комплексно оценивать токсичность добавок, объединяя химические и эко-токсикологические данные, а также рекомендовано учитывать чувствительность и пороговые значения загрязняющих веществ для различных организмов, выявлять пути и механизмы их воздействия.

Таким образом, методология анализа (оценка, управление, информирование) риска здоровью населения от загрязнения окружающей среды вредными веществами является сложным системным процессом, предусматривающим максимально возможное расширение характеристики комплексности загрязнения окружающей среды, при этом необходимо углубление представлений о возможном характере и последствиях негативного воздействия выявленных факторов на организм человека [67]. Несмотря на значимые достижения зарубежных и российских исследователей в области агроэкологии, остается много нерешенных вопросов в области медицинских аспектов этой насущной проблемы, в частности, в отношении появления и распространения новых опасных возбудителей зоонозных инфекций.

Выводы. Основная цель обеспечения экологической безопасности и санитарно-эпидемио- логического благополучия населения – охрана здоровья и жизни людей. Сбалансированный, целостный риск-ориентированный подход к ведению сельскохозяйственного производства, основанный на концепции «Одно здоровье для всех», предложенный ВОЗ для достижения оптимального здоровья людей, животных и окружающей среды, позволяет, с одной стороны, учесть риски здоровью, а с другой – создать возможности устойчивого развития продовольственной программы.

Органические удобрения являются потенциальными источниками загрязнения окружающей среды, что сопряжено с нарушением технологий управления данными видами отходов. Опасность представляет как микробное, так и химическое загрязнение почвы и водоемов. Формирование стратегических направлений по обеспечению безопасности сельскохозяйственного производства должно проводиться с обязательным учетом их рисков здоровью населения, а также мониторинга состояния здоровья населения и окружающей среды.

Финансирование. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда и Пермского края № 24-24-20048.