Vplyv geologickej zložky životného prostredia na zdravotný stav
obyvateľstva Slovenskej republiky
STANISlAV RAPANT1, VERONIKA CVEČKOVÁ1, ZUZANA DIETZOVÁ2,
KATARÍNA FAJČÍKOVÁ1, MÁRIA LETKOVIČOVÁ3, DARINA SEDlÁKOVÁ4
1Štátny geologický ústav D. Štúra, Mlynská dolina 1, 814 04 Bratislava
2Regionálny úrad verejného zdravotníctva so sídlom v Košiciach, ipeľská 1, 040 11 Košice
3Environment, a. s., Nitra, Dlhá 108, 949 07 Nitra
4Kancelária WHO na Slovensku, limbová 2, 837 52 Bratislava
The impact of geological environment on health status of residents
of the Slovak Republic
Extensive environmental-geochemical mapping of the Slovak Republic performed from the 1990s has created scientific premise for the initiation of medical-geochemical researches. These researches were progressively realized in three contaminated areas of the Slovak Republic. In these three regions, entire pathway – geological environment (mainly soils and groundwater),
food chain (mainly locally grown vegetables) and biomonitoring (risk elements in hair and nails), was analysed. Further, the health status of residents (health indicators) in relation to the contamination of geological environment was assessed.
These regional researches encouraged the realization of national project “Environmental and health indicators of the Slovak Republic” (2007–2010). Within this project, the datasets of environmental (average values of chemical elements/compounds in groundwater and soil) and health indicators (indicators of demographic evolution and health status of population) were compiled for all Slovak municipalities (about 2900) in the table as well as map forms. Further,
linking of these two datasets was realized, mainly through the use of artificial network (neural network). the results indicate that naturally conditioned levels of chemical elements, mainly macro-elements (Ca, Mg, Na, Al, K, SiO2, carbonate in soils, …) have greater influence on health status of residents of the Slovak Republic than potentially toxic elements (As, Sb, Hg, Cu, Se, …). This fact, which is in contradiction with present knowledge, is set up as the main aim to be solved by the new project: The impact of geological environment on health status of residents of the Slovak Republic (Geohealth) – LIFE 10 ENV/SK/086, which ŠGÚDŠ as project implementer started to solve from September 2011. Within this project, the impact of anthropogenic contamination (mainly by potentially toxic elements) on health status of Slovak residents will be
analysed and assessed. the emphasis will be put mainly on the impact of various character of geological environment (crystalline complexes, Paleozoic and Mesozoic rocks, Neogene volcanics, Neogene and Quaternary sediments) and various geochemical background on health status of residents of the Slovak Republic. Key words: medical geology, environmental indicators, health indicators, geology and health status of inhabitants
Úvod
Geologické prostredie, najmä horniny a minerály, je hlavnou zložkou životného prostredia povrchu našej planéty. Horniny a minerály sú prírodným zdrojom väčšiny chemických prvkov, ktoré sa vplyvom prírodných, resp. antropogénnych faktorov uvoľňujú často vo zvýšených koncentráciách do ostatných zložiek životného prostredia, s ktorými je človek v bezprostrednom kontakte (vody, pôdy, sedimenty, biota). Obsah chemických prvkov môže byť vo vzťahu k ľudskému zdraviu buď v deficite, alebo v nadbytku.
Na úrovni súčasného poznania je možné obidva prípady pri určitej skupine prvkov považovať z hľadiska ľudského zdravia za nepriaznivé. Chemické prvky z hľadiska ich vplyvu na ľudské zdravie môžeme rámcovo rozdeliť na: 1. stavebné, 2. esenciálne, 3. pravdepodobne esenciálne, 4. toxické, 5. zatiaľ bez známeho vplyvu (Kabata-Pendias a Pendias, 1992; Bencko et al., 1995; Adriano, 2001; Selinus et al., 2005).
Pôsobenie jednotlivých chemických prvkov na ľudský organizmus však veľmi výrazne závisí od ich koncentrácie v životnom (geologickom) prostredí. Napríklad zinok, meď, selén a ďalšie prvky považujeme za esenciálne, t. j. prvky, ktoré sú nevyhnutné na udržiavanie životných funkcií. Pri zvýšenej koncentrácii v geologickom prostredí sa však tieto esenciálne prvky stávajú toxickými a vyvolávajú celý rad chronických a karcinogénnych ochorení.
Veľmi dôležitou úlohou geologických vied je nájsť a odvodiť priaznivé hodnoty koncentrácie chemických prvkov v geologickom prostredí, ktoré pozitívne pôsobia na ľudské zdravie, a určiť limitné hodnoty koncentrácie zdraviu škodlivých, resp. pre zdravie potrebných
chemických prvkov (minimálne potrebné a maximálne prípustné hodnoty z hľadiska ľudského zdravia).
Geologická stavba územia Slovenskej republiky je veľmi rôznorodá. jej odrazom je rozdielne geochemické pozadie, ktoré sa vyznačuje skladbou chemických prvkov buď priaznivých, alebo nepriaznivých z hľadiska ľudského zdravia. Problémom je aj relatívne výrazne rozšírená antropogénna kontaminácia, dokumentovaná na približne 10 % územia Slovenskej republiky. tieto skutočnosti sa pomerne výrazne prejavujú na zdravotnom stave obyvateľstva.
Na území Slovenskej republiky sa vyskytujú viaceré oblasti, resp. obce alebo skupiny obcí, kde je priemerná dĺžka života obyvateľstva o 3 – 5 rokov (často aj viac) kratšia a kde pozorujeme zvýšenú incidenciu rôznych ochorení (2 – 5-krát v porovnaní s ostatným územím Slovenskej republiky). týka sa to najmä najzávažnejších ochorení, ako sú karcinogénne a kardiovaskulárne ochorenia. ide predovšetkým o oblasti, ktoré môžeme spájať s antropogénne kontaminovanými územiami Slovenskej republiky, resp. o oblasti, kde pozorujeme nepriaznivé prírodné geologické prostredie z hľadiska obsahu chemických prvkov potrebných alebo toxických pre ľudské zdravie. Doterajšie výskumy (Rapant et al., 2010a) naznačujú, že existuje rozdielna vhodnosť geologického prostredia pre ľudský život. Najmä sedimentárne horniny a karbonáty sú zdrojom takej skladby chemických prvkov, ktorá je pre ľudské zdravie priaznivá. Na druhej strane, silikátové horniny – vulkanity, žuly a kryštalické bridlice – sa väčšinou vyznačujú deficitným obsahom chemických prvkov potrebných pre ľudské zdravie.
Toto sú dôvody, prečo sa problematika potenciálneho vplyvu geologického prostredia na zdravotný stav obyvateľstva sleduje a rieši v ostatných rokoch regionálne aj celoslovensky v rámci výskumných úloh, ktoré zadáva sekcia geológie a prírodných zdrojov MŽP SR Štátnemu geologickému ústavu D. Štúra. v rámci tejto medicínsko-geochemickej problematiky Štátny geologický ústav
D. Štúra riešil v poslednom období tri regionálne projekty a jeden celoslovenský projekt.
Čo sa týka regionálnych projektov, komplexne medicínsko-geochemicky sa študovali tri významné kontaminované oblasti Slovenskej republiky, a to Spišsko-gemerské rudohorie (Rapant et al., 2003; Rapant et al., 2009), oblasť Hornej Nitry (Bodiš et al., 2005; Krčmová a Rapant, 2007) a územie Štiavnických vrchov (Rapant et al., 2010b). Zamerali sme sa hlavne na sledovanie reťazca – geologické prostredie (najmä voda a pôda), potravový reťazec (najmä miestne pestovaná zelenina) a biomonitoring (najmä sledovanie obsahu rizikových prvkov vo vlasoch a nechtoch obyvateľstva). Dávali sme do vzťahu ukazovatele demografického vývoja a zdravotného stavu obyvateľstva s kontamináciou geologického prostredia. v rámci celoslovenského projektu Environmentálne a zdravotné indikátory Slovenskej republiky (2007 – 2010) z celého územia Slovenskej republiky (zo všetkých asi 2 900 obcí, 79 okresov a 8 krajov) boli zostavené v tabuľkovej a mapovej forme hodnoty environmentálnych indikátorov (priemerný obsah cca 35 chemických prvkov/zložiek) v podzemnej vode a pôde (Rapant et al., 2010a). takou istou formou z celého územia Slovenskej republiky bolo zostavených 100 ukazovateľov demografického vývoja zdravotného stavu obyvateľstva – zdravotných štatistických indikátorov. tieto dve, na prvý pohľad veľmi rozdielne, databázy sme za použitia najmodernejších štatistických metód (neurónové siete) spájali a hľadali vzťahy medzi geologickým prostredím a zdravotným stavom obyvateľstva. všetky údaje sú k dispozícii na internetovom portáli Štátneho geologického ústavu D. Štúra www.geology.sk.
V nadväznosti na uvedený pilotný projekt celoslovenských medicínsko-geochemických prác bol vypracovaný a EÚ schválený projekt (v programe liFE+): Vplyv geologickej zložky životného prostredia na zdravotný stav obyvateľstva Slovenskej republiky (LIFE 10 ENV/SK/086). tento projekt (začiatok riešenia 1. 9. 2011) si dáva za cieľ riešiť obidva základné druhy vplyvu geologického prostredia na zdravotný stav obyvateľstva Slovenskej
republiky, a to:
• vplyv antropogénnej kontaminácie geologického prostredia,
• vplyv prírodne podmieneného geologického prostredia.
V rámci projektu sa bude riešiť najmä problematika rozličnej vhodnosti rôznorodého geologického prostredia (kryštalinikum, paleozoikum, neovulkanity, neogénne a kvartérne sedimenty) pre zdravotný stav obyvateľstva Slovenskej republiky.
Environmentálno-geochemické mapovanie Slovenskej republiky .
Podkladom na začatie medicínsko-geochemického výskumu bolo rozsiahle environmentálno-geochemické mapovanie Slovenskej republiky. to jednoznačne začalo projektom „výskum geologických faktorov životného prostredia Slovenskej republiky“ (vrana, 1992), v rámci ktorého bol zostavený Geochemický atlas Slovenskej republiky (6 dielov) a prvé geochemické mapy regiónov geofaktorov životného prostredia (v mierke 1 : 50 000), postupne zostavené takmer z 2/3 územia Slovenskej republiky. v rámci environmentálno-geochemického mapovania boli zostavené národné geochemické databázy pre všetky hlavné zložky geologického prostredia, a to: horniny, podzemné a povrchové vody, pôdy, riečne sedimenty, taktiež pre lesnú biomasu a pre rôzne parametre prírodnej rádioaktivity v pôdach a v prírodných vodách (Rapant et al., 1999).
Na základe výsledkov národných geochemických databáz bola spracovaná environmentálno-geochemická regionalizácia Slovenska (obr. 1). v rámci nej, najmä na základe obsahu potenciálne toxických prvkov v pôde, podzemnej vode a riečnych sedimentoch bolo definovaných päť základných úrovní životného prostredia Slovenskej republiky. Okrem toho sa vyčlenili a charakterizovali najviac kontaminované regióny Slovenska (Rapant et al., 2005).
Úroveň znečistenia obcí Slovenskej republiky je uvedená na internetovom portáli www.geology.sk. Rôznu úroveň kontaminácie geologického prostredia
územia Slovenskej republiky presvedčivo dokumentuje hodnota environmentálneho rizika z najmenej a najviac kontaminovaných obcí Slovenska. Obec Ruská Bystrá (okres Sobrance) má index environmentálneho rizika 0,06 a obec Závadka (okres Gelnica) má tento index 439,2.
Prehľad úrovne kontaminácie geologického prostredia Slovenskej republiky podľa jednotlivých okresov je v tabuľke
1. jednotlivé okresy sú zoradené podľa stupňa znečistenia (indexu environmentálneho rizika) z kontaminácie pôdy, podzemnej vody a riečnych sedimentov a geologického prostredia v celku. Najnižšou úrovňou kontaminácie sa vyznačujú najmä okresy severného a severovýchodného Slovenska (Púchov, Námestovo, Nové Mesto nad váhom) a najviac narušené životné prostredie majú najmä okresy s historickou ťažbou nerastných surovín (Spišská Nová ves, Gelnica). Obdobne je spracovaná aj úroveň stavu životného prostredia v jednotlivých obciach Slovenska
(www.geology.sk).
Charakteristika zdravotného stavu obyvateľstva –
zdravotné indikátory
Zdravotný stav obyvateľstva Slovenskej republiky je v našom výskume vyjadrený na základe zdravotných indikátorov – ukazovateľov demografického vývoja a zdravotného stavu obyvateľstva Slovenskej republiky. Zdravotný indikátor je premenná, ktorá umožňuje prostredníctvom priameho alebo nepriameho pozorovania vyjadrovať zdravotný stav osôb v spoločnosti. Zdravotný indikátor popisuje ucelenú časť obyvateľstva, určitú populáciu, napr. jednu obec. je vždy zovšeobecňovaním
Tab. 1
Úroveň kontaminácie geologickej zložky životného prostredia v okresoch Slovenskej republiky (vyjadrené pomocou indexu environmentálneho rizika z kontaminácie geologického prostredia, Rapant et al., 2010a)
The contamination level of the geological component of the environment in the districts of the Slovak Republic (expressed through the index of environmental risk from contamination of geological environment, Rapant et al., 2010a)
a ako taký sa nikdy nezaoberá konkrétnym jedincom. Obvykle je zostavovaný ako určitá miera alebo pomer, aby sa dali porovnávať rôzne populácie, resp. rôzne obce/oblasti navzájom.
Všetky údaje použité pri našom výskume sú prevzaté z oficiálnych databáz Štatistického úradu Slovenskej republiky (prípadne z bývalého československého štatistického ústavu). Použité boli priemerné údaje z rokov 1994 – 2003. Pri hodnotení zdravotného stavu obyvateľstva sme vychádzali len z týchto štátom garantovaných údajov. v prvom kroku sme spracovali 100 zdravotných indikátorov, ktoré mohli súvisieť so životným prostredím (geologické prostredie). Z týchto 100 indikátorov sme potom matematicko-štatistickými operáciami vybrali 30 najdôležitejších zdravotných indikátorov (tab. 2), ktoré preukázateľne najviac súviseli so životným prostredím. Distribúcia zdravotných indikátorov v jednotlivých obciach, resp. okresoch Slovenskej republiky je v mapovej aj databázovej forme zverejnená na internetovej stránke ŠGÚDŠ www.geology.sk (mapový server).
Úroveň zdravotného stavu obyvateľstva Slovenskej republiky (30 hlavných zdravotných indikátorov) môžeme sumárne najnázornejšie vyjadriť prostredníctvom fuzzy c-zhlukovej analýzy (obr. 2). v analýze sme modelovali slovný pojem „daj okresy s podobným stavom v 30 zdravotných indikátoroch do jedného zhluku“.
Slovensko je jasne rozdelené na horší juh a lepší sever. to odráža vyššiu úroveň kontaminácie geologického prostredia, resp. nepriaznivejšiu skladbu chemických prvkov v geologickom prostredí v južnej časti územia Slovenskej republiky. Najpriaznivejší zdravotný stav obyvateľstva je charakteristický pre okresy s najpriaznivejším geologickým prostredím a najmenšou mierou kontaminácie (tvrdošín, Bardejov, trenčín). Naproti tomu najhorší zdravotný stav obyvateľstva je zaznamenaný v okresoch s najnepriaznivejším geologickým prostredím, resp. v okresoch s najväčšou mierou kontaminácie (Krupina, Detva, Banská Štiavnica).
Odhad zdravotného rizika z kontaminácie
geologického prostredia Slovenskej republiky
Na základe environmentálnej expozície ľudí žijúcich v kontaminovaných oblastiach so zvýšeným obsahom prvkov/zložiek prostredníctvom ich kontaktu (ingescia, orálna expozícia) s kontaminovanými podzemnými vodami/ pôdami sa vyjadruje potenciálny vznik rakovinových a chronických ochorení (zdravotné riziko). Metodika výpočtu odhadu zdravotného rizika z obsahov prvkov/ zložiek v geologickom prostredí bola prevzatá z US EPA (United States Environmental Protection Agency 1989, 1997, 2004, 2005, 2008, 2009).
Tab. 2
Zoznam 30 najdôležitejších zdravotných indikátorov
The list of 30 the most significant health indicators
Metodika transformácie výpočtu odhadu zdravotného rizika do mapovej formy je podľa Rapanta et al., 2009, 2010a. Upozorňujeme však, že do výpočtov odhadu zdravotného rizika z obsahov prvkov v geologickom prostredí (podzemné vody, pôdy) boli brané do úvahy prakticky len potenciálne toxické prvky (As, B, Ba, Cd, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb, Se a Zn).
Z makroprvkov/makrozložiek boli zahrnuté do výpočtov len NO3 (podzemná voda) a Mn (pôdy aj podzemná voda). len pre ne existujú referenčné dávky. Do výpočtov a mapového vyjadrenia odhadu zdravotného rizika neboli zahrnuté
makroprvky (napr. Ca, Mg, Al, Na, K a ďalšie), pre ktoré nie sú stanovené referenčné dávky. tieto makroprvky však môžu taktiež výrazne vplývať na zdravotný stav obyvateľstva Slovenskej republiky. Preto uvedené výpočty a mapy odhadu zdravotného rizika predstavujú len odhady zdravotného rizika z kontaminácie geologického prostredia z hľadiska obsahov potenciálne toxických prvkov v pôdach a v podzemných vodách Slovenskej republiky. Na obrázku 3 je vyjadrený odhad zdravotného rizika vzniku chronických ochorení a na obrázku 4 je vyjadrený odhad zdravotného rizika
vzniku karcinogénnych ochorení obyvateľstva Slovenskej republiky z podzemných vôd. Na obrázku 5 je vyjadrený odhad rizika vzniku chronických ochorení a na obrázku 6 je vyjadrený odhad rizika vzniku karcinogénnych ochorení z kontaminácie pôd. Detailne si je možné uvedené (v tabuľkovej a v mapovej forme v obciach a okresoch SR) pozrieť na internetovom portáli Štátneho geologického ústavu D. Štúra www.geology.sk. Poznamenávame, že na území Slovenskej republiky sú oblasti (približne do 10 % územia) s obsahmi chemických prvkov v geologickom podloží, ktoré môžu nepriaznivo vplývať na zdravotný stav obyvateľstva. Ide najmä o obce (resp. skupiny obcí) v okresoch Spišská Nová ves, Gelnica, Rožňava, liptovský Mikuláš, Partizánske, Prievidza, Malacky a levice. Administratívne orgány v týchto okresoch (obciach) by mali byť o zvýšenom zdravotnom riziku z geologického prostredia upovedomené.
Vplyv kontaminácie, resp. vhodnosti geologického prostredia na zdravotný stav obyvateľstva Slovenskej republiky
v zmysle všeobecnej deklarácie WHO je zdravotný stav obyvateľstva podmienený najmä životným štýlom (spôsob života a práce), ktorému sa pripisuje podiel približne 50 %. Ďalším trom hlavným faktorom – životnému prostrediu, úrovni medicínskej starostlivosti a genetickým faktorom – sa prisudzuje väčšinou približne rovnaký podiel (10 – 20 %). Podiel vplyvu životného prostredia v prípade kontaminovaných oblastí, resp. prírodne nepriaznivého geologického prostredia však môže výrazne narastať. všetky tieto hlavné faktory sa vzájomne prelínajú a vzájomne ovplyvňujú. v mnohých oblastiach sa negujú alebo interferujú. vplyv týchto hlavných faktorov je určite v rôznych oblastiach Slovenskej republiky rozdielny. Cieľom našej práce je však vyjadriť sa k vplyvu životného (geologického) prostredia na ľudské zdravie. Úroveň životného prostredia Slovenskej republiky, ktorú môžeme sprostredkovane hodnotiť podľa obsahu chemických prvkov/zložiek v geologickom prostredí (najmä podzemná voda a pôda), je z regionálneho hľadiska veľmi rozdielna. Geochemické pozadie územia Slovenskej republiky je na jednej strane najmä odrazom rôznorodosti geologickej stavby, na druhej strane je výrazne modifikované prínosom prvkov a látok sekundárneho pôvodu z antropogénnej kontaminácie. tieto dve základné skutočnosti sa zrejme odrážajú aj na zdravotnom stave
obyvateľstva. Z toho vyplývajú dve závažné úlohy pre geológiu, a to zhodnotenie:
1. antropogénnej kontaminácie geologického prostredia na zdravotný stav obyvateľstva Slovenskej republiky,
2. vhodnosti/nevhodnosti geologického prostredia na zdravotný stav obyvateľstva Slovenskej republiky.
Zhodnotenie vplyvu antropogénnej kontaminácie geologického prostredia na zdravotný stav obyvateľstva Slovenskej republiky
Na základe medicínsko-geochemických prác realizovaných v troch kontaminovaných oblastiach Slovenskej republiky (Spišsko-gemerské rudohorie, Horná Nitra, banskoštiavnická oblasť) môžeme jednoznačne skonštatovať, že v uvedených oblastiach pozorujeme v geologickom prostredí zvýšené obsahy potenciálne toxických prvkov, najmä As, Sb, Pb, Cu, Hg, Cd a ďalších. tieto rizikové prvky prestupujú do pôdy, podzemnej vody a potravového reťazca. Následne sa dostávajú do ľudských tkanív a tekutín a podmieňujú tak zvýšený výskyt chronických aj karcinogénnych ochorení.
Pre kontaminované oblasti Slovenskej republiky sú z hľadiska ľudského zdravia dôležité najmä nasledujúce skutočnosti:
• Kontaminovaná pôda. vo viac ako 50 % prípadov pôd zo záhrad rodinných domov sa vyskytuje zvýšený (nadlimitný) obsah potenciálne toxických prvkov (najmä As, Pb, Zn, Hg) v porovnaní s príslušnými slovenskými legislatívnymi predpismi. Napríklad pre oblasť Hornej Nitry boli limitné hodnoty pre pôdy prekročené vo viac ako 65 %, pre oblasť Spišsko-gemerského rudohoria vo viac ako 70 % prípadov a v oblasti Štiavnických vrchov vo viac ako 75 % prípadov.
• Kontaminovaná podzemná voda. vo viac ako 60 % vzoriek vody z individuálnych domových studní používanej na pitie sa vyskytuje nadlimitný obsah zdraviu škodlivých prvkov/zložiek. vo veľkej väčšine prípadov však nejde o znečistenie potenciálne toxickými prvkami. takáto situácia je charakteristická pre celé územie Slovenskej republiky. ide najmä o miestne komunálne a poľnohospodárske znečistenie a to je charakteristické pre celé územie Slovenskej republiky, nielen pre kontaminované oblasti.
• Nadlimitný obsah potenciálne toxických prvkov v biologických materiáloch ľudí. vo vzorkách biologických materiálov (vlasy, nechty, krv a moč) ľudí žijúcich v kontaminovaných oblastiach bol dokumentovaný výrazne vyšší (nadlimitný) obsah predovšetkým potenciálne toxických prvkov (As, Sb a Pb) ako v nekontaminovaných oblastiach. Najnázornejšie túto skutočnosť dokumentuje obrázok 7 – obsahy As, Sb v biologických materiáloch ľudí z obce Zlatá idka (Spišsko-gemerské rudohorie).
• Nadlimitný obsah potenciálne toxických prvkov v miestne pestovanej zelenine. vo vzorkách miestne pestovanej zeleniny (mrkva, petržlen, zemiaky) v kontaminovaných oblastiach bol vo viac ako 50 % prípadoch dokumentovaný obsah potenciálne toxických prvkov (As, Sb, Pb a Hg) prevyšujúci limitné hodnoty potravinového kódexu Slovenskej republiky. v nekontaminovaných oblastiach boli prekročené limity len približne v 10 % prípadoch.
• Zhoršené hodnoty zdravotných indikátorov. Obyvateľstvo žijúce v kontaminovaných oblastiach sa vyznačuje výrazne horšou úrovňou zdravotných indikátorov v porovnaní s ostatnými oblasťami Slovenskej republiky.
Zhodnotenie vplyvu (vhodnosti/nevhodnosti) geologického prostredia na zdravotný stav obyvateľstva Slovenskej republiky
Vzhľadom na skutočnosť, že približne len 10 % územia Slovenskej republiky zaberajú kontaminované oblasti, z čoho asi polovica sú horské oblasti bez osídlenia, pre drvivú väčšinu obyvateľstva Slovenskej republiky má oveľa väčší vplyv na zdravotný stav primárne geologické prostredie a z neho odvodený obsah chemických prvkov. Poradie vplyvu chemických prvkov (na základe výpočtov neurónových sietí) na zdravotný stav obyvateľstva (Rapant et al., 2010a) je v prípade pôdy a vody takéto:
Pôda:
Be > Na > pHH2O > pHKCl > Mg > v > Se > karbonáty > Mn > K > Ca > Se > F > Co > Mo > Fe > Al > W > P > Cr > Ba > Sr > Bi > Sn > B > Ni > Zn > Cd > Cu > Pb > As > Sb > Hg.
Podzemná voda:
SiO2 > pH > Mg > Cl > tvrdosť (Ca+Mg) > Sr > Na > F > Ca > NO3 > Se > MiN > ChSKMn > SO4 > Ba > Zn > HCO3 > NO3 > Al > Cu > K > PO4 > Sb > Fe > Cr > Pb > NH4 > Mn > li > Hg > Cd > As.
Z uvedeného prehľadu je zrejmé, že potenciálne toxické prvky, ako As, Sb, Cd, Hg a Pb, a bežné antropogénne kontaminanty podzemnej vody, ako napr. NO3, SO4 a Cl, majú oveľa menší vplyv, ako sme sa dosiaľ domnievali. Významnú úlohu majú len v silne kontaminovaných oblastiach. v nekontaminovaných oblastiach Slovenskej republiky je ich vplyv výrazne potlačený a hlavnú úlohu
tu zohrávajú makroprvky a bežné súčasti chemického zloženia vody a pôdy. Obsah týchto makroprvkov z hľadiska ľudského zdravia však nie je prakticky doteraz vôbec hodnotený ani na Slovensku, ani v rámci EÚ a ani vo svete, pričom tieto makroprvky nie sú limitované v normách pre pitnú vodu a pôdu. ich obsah závisí najmä od geologickej stavby a nie od antropogénnej kontaminácie.
Z uvedeného je zrejmé, že existuje určitý značný nesúlad s doterajšími svetovými poznatkami. Vplyv makroprvkov na zdravotný stav obyvateľstva môže byť výrazne vyšší, ako sa doposiaľ predpokladalo. Prečo je zdravotný stav obyvateľstva v rámci Slovenskej republiky najhorší v okresoch Krupina a Detva? tieto dva okresy sa vyznačujú naozaj len minimálnou úrovňou kontaminácie potenciálne toxickými prvkami, najmä výrazne nižšími obsahmi viacerých makroprvkov, a to Ca a Mg (aj v pôdach, aj v podzemných vodách) v porovnaní s priemernými hodnotami pre Slovenskú republiku (Rapant et al., 2010a). je táto skutočnosť z hľadiska zdravotného stavu obyvateľstva spomínaných dvoch okresov naozaj relevantná? Môže sa podieľať na zhoršenom zdravotnom
stave (najmä kardiovaskulárne ochorenia a ochorenia žliaz s vnútorným vylučovaním) obyvateľstva týchto okresov deficit makroprvkov? Aký je vplyv rôznorodosti geologickej stavby a následne rôznorodosti geochemického pozadia na zdravie ľudí Slovenskej republiky si dáva za cieľ vyriešiť nový projekt liFE 10 ENv/SK/086 – vplyv geologickej zložky životného prostredia na zdravotný stav obyvateľstva Slovenskej republiky, ktorý začal riešiť ŠGÚDŠ od septembra 2011.
PROJEKT: LIFE 10 ENv/SK/086 – VPLYV GEOlOGICKEJ ZLOŽKY ŽIVOTNÉHO PROSTREDIA NA ZDRAVOTNÝ StAV OBYVATEĽSTVA SLOVENSKEJ REPUBLIKY
Cieľom projektu je zníženie dosahu nepriaznivého vplyvu geologického prostredia na zdravotný stav obyvateľstva Slovenskej republiky. Na dosiahnutie vytýčeného cieľa sa budú riešiť nasledujúce odborné aktivity: Aktivita A1: Zostavenie súboru environmentálnych indikátorov
Environmentálne indikátory (chemické prvky/zložky/ parametre v podzemných vodách a pôdach) budú zostavené z existujúcich báz dát chemických analýz podzemných vôd (cca 20 000) a pôd (cca 10 000) z celého územia Slovenskej republiky. Bude využitá široká škála chemických prvkov/zložiek z doposiaľ vykonaného environmentálno-geochemického mapovania Slovenskej republiky, vrátane
parametrov prírodnej rádioaktivity. Environmentálne indikátory budú zostavené pre najmenšie územnosprávne celky Slovenskej republiky – obce (cca 2 880), ďalej pre okresy (79) a vyššie územné celky (8). Pre každý územnosprávny celok bude hodnota environmentálneho indikátora predstavovať priemernú hodnotu chemického prvku/zložky/parametra zo všetkých vzoriek spadajúcich do územnosprávneho celku.
Aktivita A2: Zostavenie súboru zdravotných
indikátorov
Zdravotné indikátory budú zostavené z existujúcich báz dát ukazovateľov demografického vývoja a zdravotného stavu obyvateľstva. Pôjde o zdravotné indikátory popisujúce demografiu, reprodukčné zdravie, úmrtnosť a incidenciu rôznych ochorení, najmä onkologických a kardiovaskulárnych. Hodnotené budú tie indikátory, ktoré úzko súvisia s geologickou zložkou životného prostredia. Budú zostavené obdobnou formou ako environmentálne indikátory, a to pre obce, okresy a vyššie územné celky.
Aktivita A3: Spracovanie environmentálnych a zdravotných indikátorov
Environmentálne a zdravotné indikátory budú zostavené pre jednotlivé územnosprávne celky Slovenskej republiky. Takto bude k dispozícii jednotná a vzájomne porovnateľná báza dát geochemických a medicínsko-epidemiologických údajov, ktoré je možné vzájomne hodnotiť, spájať a štatisticky spracovať. Zostavené databázy environmentálnych a zdravotných indikátorov sa rozčlenia podľa základného geologického prostredia, a to pre: karbonáty, granitoidné horniny, metamorfity, vulkanické horniny, flyšové sedimenty a kvartérne a neogénne sedimenty. taktiež sa samostatne
vyčlenia a spracujú kontaminované oblasti Slovenskej republiky. Takýmto rozčlenením získame objektívny podklad pre hodnotenie rôznorodosti geologického prostredia z hľadiska jeho rozdielneho vplyvu na ľudské zdravie. Taktiež dostaneme podklad pre hodnotenie vplyvu kontaminovaných oblastí na zdravotný stav ľudí, žijúcich v kontaminovaných oblastiach.
Aktivita A4: Prepojenie environmentálnych a zdravotných indikátorov
Metódami vyššej štatistiky – neurónové siete a fuzzy c-zhluková analýza – sa spoja a zjednotia environmentálne a zdravotné indikátory. takto bude možné určiť, ktoré environmentálne indikátory najviac vplývajú na ľudské zdravie a, naopak, ktoré zdravotné indikátory sú najviac ovplyvňované geologickou zložkou životného prostredia. Spájanie obidvoch súborov bude vykonané z celoslovenských súborov dát, ďalej pre súbory rozčlenené podľa rozdielnosti geologického prostredia a taktiež pre kontaminované oblasti Slovenskej republiky.
Aktivita A5: Environmentálna analýza
V rámci environmentálnej analýzy bude podané zhodnotenie vplyvu geologického prostredia na zdravotný stav obyvateľov Slovenskej republiky. Ďalej sa spracuje environmentálno-zdravotná regionalizácia Slovenskej republiky a vyčlenia sa oblasti, kde je markantne zhoršený zdravotný stav obyvateľstva v dôsledku prírodne nepriaznivého, resp. kontaminovaného geologického prostredia.
taktiež budú určené limitné obsahy (optimálne, maximálne prípustné, no aj minimálne potrebné) chemických prvkov/ zložiek z hľadiska ich dosahu na ľudské zdravie.
Aktivita A6: Vypracovanie návrhu opatrení
Bude vypracovaný návrh opatrení na zníženie negatívneho vplyvu geologického prostredia na ľudské zdravie. Tento návrh bude spracovaný metódou logickej analýzy – príčina – účinok – opatrenie – pre všetky oblasti/obce Slovenskej republiky so zhoršeným zdravotným stavom obyvateľstva v dôsledku nepriaznivého (kontaminovaného) geologického prostredia.
Aktivita A7: Realizácia opatrení
V rámci realizácie opatrení na zmiernenie negatívneho vplyvu geologického prostredia na zdravotný stav obyvateľstva bude realizovaná osveta a environmentálno-zdravotná výchova obyvateľstva. Obyvateľstvu bude vysvetľované, akým spôsobom sa ho dotýka nepriaznivé geologické prostredie a ako je možné tomuto nepriaznivému vplyvu predchádzať alebo ho eliminovať v každodennom živote. Ďalej sa v rámci tejto aktivity spracuje „Návrh legislatívnych opatrení“ na zmiernenie negatívneho vplyvu geologického prostredia na zdravotný stav obyvateľov Slovenskej republiky.
Výsledkom projektu bude postupné a dlhodobé zlepšenie zdravotného stavu obyvateľstva Slovenskej republiky, dosiahnuté najmä:
1. spracovaním súboru environmentálnych a zdravotných indikátorov (mapové a databázové), ktoré je potrebné monitorovať a hodnotiť;
2. vymedzením a charakterizovaním oblastí Slovenskej republiky so zhoršeným zdravotným stavom obyvateľstva v dôsledku nepriaznivého (kontaminovaného) geologického prostredia;
3. definovaním limitných hodnôt všetkých environmentálnych indikátorov z hľadiska ich vplyvu na ľudské zdravie, čo bude podkladom pre ich legislatívne zapracovanie do príslušných noriem;
4. spracovaním návrhu opatrení na redukciu nepriaznivého vplyvu geologického prostredia na zdravotný stav obyvateľstva Slovenskej republiky;
5. implementáciou vyššie navrhnutých opatrení a environmentálno- zdravotnou osvetou.
Záver
Hodnota ľudského zdravia je nevyčísliteľná. Nikde vo svete, v Európskej únii ani na Slovensku neexistujú nijaké predpisy, metódy alebo legislatívne normatívy, ktoré by umožňovali finančne oceňovať ľudské zdravie. treba však upozorniť na to, že finančné prostriedky vynaložené na životné prostredie, environmentálno-zdravotnú výchovu a osvetu sa väčšinou mnohonásobne vrátia vo forme
znížených nákladov na zdravotnú starostlivosť a vo forme zvýšenej kvality života. Do výskumu zaoberajúceho sa zdravotným stavom obyvateľstva Slovenskej republiky je určite potrebné zapojiť aj geologické vedy.
Poďakovanie. Projekt je podporovaný z finančného nástroja liFE+
a z príspevku MŽP SR.
References
ADRIANO, D. C., 2001: trace Elements in terrestrial Environments and Risk of Biogeochemistry. Biovailability Metals. Berlin, Springer-Verlag, 867 p.
BENCKO, v., CiKRt, M. & lENER, j., 1995: toxické kovy v životním a pracovním prostředí člověka. Praha, Grada Publishing, 282 s.
BODIŠ, D., KlUKANOVÁ, A., ŠVASTA, j., RAPANT, S., GAJDOŠ, v. & HÓK, j., 2005: vplyv geologických faktorov na kvalitu života. Manuskript. Bratislava, archív ŠGÚDŠ.
KABATA-PENDIAS, A. & PENDIAS, H., 1992: trace Elements in Soils and Plants. 2nd edition. London, CRC Press, 365 p.
KRČMOVÁ, K. & RAPANT, S., 2007: Environmental exposure to arsenic and associated health risk for residents in Horná Nitra region: A geochemical and medical research. Bratislava, Miner.
Slov., 39, 75 – 80.
RAPANT, S., RAPOŠOVÁ, M., Bodiš, D., MARSINA, K. & SLANINKA, i., 1999: Environmental-geochemical mapping program in the Slovak Republic. J. Geochem. Exploration, 66, 151 – 158.
RAPANT, S., CICMANOVÁ, S., MACKOVÝCH, D., LUČIVJANSKÁ, v. & Bodiš, D., 2003: Zhodnotenie potenciálneho vplyvu geochemického prostredia na zdravotný stav obyvateľstva v oblasti Spišsko-gemerského rudohoria. Regionálny geologický výskum, MŽP SR. Manuskript. Bratislava, archív ŠGÚDŠ, 39 s.
RAPANT, S., 2005: Návrh environmentálno-geochemickej regionalizácie Slovenskej republiky. Bratislava, Miner. Slov., 37, 1, 1 – 8.
RAPANT, S., CVEČKOVÁ, V., DIETZOVÁ, Z., Letkovičová, M. & KHUN, M., 2009: Medical geochemistry research in SGR MTS.
Environmental Geochemistry and Health., 31, 1, 11 – 25. RAPANT, S., Letkovičová, M., Cvečková, v., FAJČÍKOVÁ, K., GALBAVÝ, J. & Letkovič, M., 2010a: Environmentálne a zdravotné indikátory Slovenskej republiky. Bratislava, ŠGÚDŠ, 245 s.
RAPANT, S., FAJČÍKOVÁ, K., Cvečková, v., Letkovičová, M. & Nikodémová, D., 2010b: Zhodnotenie potenciálneho vplyvu geochemického prostredia na zdravotný stav obyvateľstva banskoštiavnickej oblasti. Manuskript. Bratislava, archív
ŠGÚDŠ, 193 S. SELINUS, O., ALLOWAY, B. j., Centeno, J. A., FINKELMAN, R. B.,
FUGE, R., LINDH, U. & SMEDLEY, P., 2005: Essentials of Medical Geology, impacts of the Natural Environment on Public Health. Elsevier Academic Press, 793 p.
VRANA, K., 1992: výskum geologických faktorov životného prostredia – perspektívny program slovenskej geológie. Bratislava, Miner. Slov., 24, 441 – 451. US EPA, 1989: Risk Assessment Guidance for Superfund (RAGS), volume i: Human Health Evaluation Manual (HHEM), Part A – Baseline risk assessment, interim Final. United States Environmental Protection Agency, Office of Emergency and
Remedial Response, Washington, DC, (EPA/540/1-89/002). US EPA, 1997: Exposure factors handbook i., ii., iii. United States Environmental Protection Agency, Office of Research and Development, National Center for Environmental Assessment, Washington, DC, (EPA /600/P-95/002Fa).
US EPA, 2004: Risk Assessment Guidance for Superfund (RAGS), volume i: Human Health Evaluation Manual (HHEM), Part E – Supplemental Guidance for Dermal Risk Assessment, Final. United States Environmental Protection Agency, Office of Superfund Remediation and technology innovation, Washington, DC. US EPA, 2005: Guidelines for carcinogen risk assessment. United States Environmental Protection Agency, Risk Assessment Forum, Washington, DC, (EPA/630/P-03/001F). US EPA, 2008: Child-specific Exposure Factors Handbook. United
States Environmental Protection Agency, National Center for Environmental Assessment, Office of Research and Development, Washington, DC (EPA/600/R-06/096F). US EPA, 2009: Risk Assessment Guidance for Superfund (RAGS), volume i: Human Health Evaluation Manual (HHEM), Part F – Supplemental Guidance for inhalation Risk Assessment, Final. United States Environmental Protection Agency, Office of Superfund Remediation and technology innovation, Washington, DC (EPA-540-R-070-002).
Rukopis doručený 5. 9. 2011
Revidovaná verzia doručená 1. 12. 2011
Rukopis akceptovaný red. radou 13. 9. 2011
