Гигиеническая оценка микропластика в питьевой воде и его влияние на организм человека

Ахмадходжаева Муножат Муталибжановна к.м.н. доцент

Андижанский государственный медицинский институт (Андижан, Узбекистан)

Аннотация. В статье рассматриваются современные данные о загрязнении питьевой воды микропластиком, его источниках, механизмах поступления в организм человека и потенциальных рисках для здоровья. Представлен анализ масштабов распространения микропластических частиц в водопроводной, бутилированной и природной воде, с акцентом на систематические обзоры и доклады Всемирной организации здравоохранения и Европейского агентства по охране окружающей среды. Описаны физико-химические свойства микропластика, его взаимодействие с токсичными веществами, а также возможные пути бионакопления и транслокации в организме человека. Особое внимание уделено оценке токсикологических последствий хронического воздействия микропластика, включая влияние на пищеварительную, эндокринную, иммунную и репродуктивную системы. Обсуждаются существующие гигиенические нормативы, методологические трудности в мониторинге и пробелы в научной оценке риска. В заключение приведены предложения по совершенствованию систем санитарного контроля и направлению дальнейших исследований в области оценки безопасности питьевой воды в условиях роста загрязнения микропластиком.

Ключевые слова: микропластик, питьевая вода, загрязнение, здоровье человека, гигиена, токсичность, бионакопление, оценка риска.

HYGIENIC ASSESSMENT OF MICROPLASTICS IN DRINKING WATER AND THEIR IMPACT ON THE HUMAN BODY

Akhmadkhodjaeva Munojat Mutalibjanovna Ph.D., associate professor

Andijan State Medical Institute (Andijan, Uzbekistan)

Abstract. The article discusses current data on microplastic contamination in drinking water, its sources, mechanisms of entry into the human body, and potential health risks. It presents an analysis of the extent of microplastic particle distribution in tap, bottled, and natural water, with a focus on systematic reviews and reports from the World Health Organization and the European Environment Agency. The physical and chemical properties of microplastics, their interaction with toxic substances, and possible pathways of bioaccumulation and translocation within the human body are described. Special attention is given to the assessment of toxicological effects of chronic microplastic exposure, including its impact on the digestive, endocrine, immune, and reproductive systems. Existing hygiene standards, methodological challenges in monitoring, and gaps in scientific risk assessment are discussed. In conclusion, proposals are presented to improve sanitary control systems and to guide further research in the field of drinking water safety assessment under increasing microplastic pollution.

Keywords: microplastic, drinking water, contamination, human health, hygiene, toxicity, bioaccumulation, risk assessment.

Актуальность. B последние десятилетия человечество столкнулось с новым и слабоизученным вызовом — широкомасштабным загрязнением окружающей среды микропластиком. Особую обеспокоенность вызывает наличие микропластических частиц в питьевой воде, что связано с возможным длительным воздействием на здоровье человека. Современные методы водоочистки не всегда эффективно удаляют микропластик, а нормативная база по его контролю до сих пор не сформирована в большинстве стран. B условиях роста потребления пластиков и повсеместного загрязнения экосистем вопрос гигиенической оценки микропластика в воде приобретает особую значимость, особенно с позиции охраны общественного здоровья и профилактики хронических заболеваний [2,3].

По оценкам международных экологических организаций, ежегодно в мировой океан попадает более 8 миллионов тонн пластмассовых отходов, значительная часть которых разлагается до микропластика — частиц диаметром менее 5 мм. Эти частицы переносятся по воздуху, попадают в почву, пищу и водные источники. Исследования показали наличие микропластика не только в морской и речной воде, но и в бутилированной и водопроводной питьевой воде. B ряде стран в каждой литре воды фиксируется от 10 до 100 микропластических частиц. Такой рост загрязнения сопровождается увеличением экологических и гигиенических рисков, включая возможность попадания микропластика в организм человека с последующим бионакоплением.

Питьевая вода — один из ключевых факторов, определяющих санитарное благополучие населения. Bсемирная организация здравоохранения подчëркивает, что доступ к безопасной и качественной воде является фундаментальным правом человека и основой профилактики инфекционных, паразитарных и хронических заболеваний. Даже при наличии малых количеств потенциально опасных загрязнителей, регулярное употребление некачественной воды может оказывать кумулятивный эффект и вызывать нарушения в работе внутренних органов. Появление микропластика в питьевой воде, несмотря на его недавнее открытие как объекта исследования, требует серьëзной гигиенической оценки и системного мониторинга, поскольку риски его влияния на здоровье пока не до конца изучены, а существующие данные указывают на возможную токсичность и способность воздействовать на обменные и иммунные процессы [1,3].

Целью исследования являлось проведение комплексной гигиенической оценки микропластика в питьевой воде с позиции его потенциального воздействия на организм человека, анализ современных научных данных о механизмах поступления и накопления микропластических частиц в организме, а также обоснование необходимости разработки нормативных подходов к мониторингу и контролю микропластика в системах водоснабжения.

Материалы и методы. Настоящая работа представляет собой обзорную статью, основанную на анализе современных отечественных и зарубежных научных публикаций, отчëтов международных организаций, а также нормативных документов, посвящённых проблеме микропластика в питьевой воде и его влияния на здоровье человека. Для систематизации информации был использован метод сравнительно-аналитического обзора литературных источников, опубликованных в период с 2015 по 2024 год.

Поиск информации осуществлялся в научных базах данных Scopus, PubMed, Google Scholar и eLIBRARY с использованием ключевых слов: “microplastic”, “drinking water”, “human health”, “toxicity”, “hygienic assessment”, “bioaccumulation”. B обзор были включены оригинальные исследования, систематические обзоры, токсикологические отчëты, данные Bсемирной организации здравоохранения (BО3), Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов (EFSA), Европейского агентства по охране окружающей среды (EEA), а также рекомендации национальных гигиенических служб.

Критериями отбора источников послужили: научная значимость публикации, наличие данных о микропластике в питьевой воде и биологических эффектах, достоверность методологии и рецензируемый статус публикации. Для структурного анализа использовались принципы гигиенической оценки риска, включая этапы идентификации, количественной оценки, интерпретации результатов и обсуждение регулирующих подходов.

Результаты и обсуждения. Микропластик — это совокупность пластиковых частиц малого размера, обычно менее 5 мм в диаметре, которые являются либо продуктом распада более крупных пластиковых изделий, либо изначально производятся в виде микрогранул для косметической, медицинской или промышленной продукции. По определению Bсемирной организации здравоохранения (BО3) и Европейского агентства по химическим веществам (ECHA), микропластик включает как синтетические полимеры, так и смеси с добавками, устойчивые к биологическому разложению и сохраняющиеся в окружающей среде на протяжении десятилетий.

Также микропластики могут различаться по типу полимера: полиэтилен (PE), полипропилен (PP), полистирол (PS), полиэтилентерефталат (PET), поливинилхлорид (PVC) и др. Физикохимические свойства частиц (размер, форма, заряд, гидрофобность) влияют на их биологическую активность и способность к адсорбции токсичных веществ, что делает микропластик потенциальным переносчиком других загрязнителей, включая тяжелые металлы, пестициды и органические токсиканты. Микропластик представляет собой сложный гетерогенный загрязнитель, требующий многофакторного подхода к оценке его гигиенического и токсикологического значения.

Микропластик проникает в питьевую воду через различные источники, охватывая как природные, так и техногенные этапы водоснабжения Основным путëм загрязнения служат поверхностные источники — реки, озëра и водохранилища, в которые микропластик попадает с атмосферными осадками, городскими и сельскохозяйственными стоками, сточными водами, а также в результате распада пластиковых отходов, находящихся на открытых территориях. Частицы микропластика накапливаются в водоëмах, особенно вблизи населëнных пунктов и промышленных зон. Наряду с этим, подземные источники воды также не являются полностью защищëнными: несмотря на фильтрационные свойства почвы, микропластик может проникать в артезианские скважины и колодцы через микротрещины в грунте, негерметичные канализационные системы или при попадании загрязнённой дождевой воды. Существенную роль играет и сама водопроводная сеть. B процессе транспортировки питьевой воды по пластиковым трубам возможна миграция микрочастиц с внутренней поверхности трубопроводов, особенно если они старые или поврежденные. Кроме того, недостаточная эффективность систем очистки, основанных на традиционных методах фильтрации, не всегда позволяет задерживать микропластические частицы, особенно наноразмерного диапазона. Ещë одним значимым источником является бутилированная вода. Исследования показали, что уровень микропластика в бутилированной воде может быть выше, чем в водопроводной. Это объясняется миграцией частиц из самой упаковки (чаще всего ПЭТ-бутылок), фрагментацией пробок, а также возможным загрязнением в процессе розлива и хранения. B условиях повышенной температуры и длительного хранения количество микрочастиц в бутылке может увеличиваться в десятки раз. Таким образом, микропластик присутствует в питьевой воде на всех этапах — от источника до конечного потребителя. Это подчëркивает не только масштаб загрязнения окружающей среды, но и необходимость совершенствования технологий водоочистки и пересмотра санитарных нормативов с учëтом новых рисков [4,5].

B последние годы наблюдается стремительный рост числа научных исследований, посвящëнных выявлению и количественной оценке микропластика в питьевой воде. Международные исследования, проведëнные в странах Европы, Северной Америки и Азии, свидетельствуют о широком распространении микропластических частиц в водопроводной и бутилированной воде. B 2017 году американская исследовательская организация Orb Media совместно с учëными из Университета Миннесоты провела анализ более 150 образцов водопроводной воды из 14 стран, в том числе из США, Индии, Ливана и европейских государств. Результаты показали, что 83% образцов содержали микропластик, причëм в среднем на каждый литр воды приходилось от 4 до 5 волокон и частиц. Особенно высокие концентрации были обнаружены в США, Ливане и Индии.

B отчëтах Европейского агентства по охране окружающей среды (EEA) и Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов (EFSA) подчëркивается, что микропластик был выявлен во всех типах водных источников — как в поверхностных, так и в подземных, включая очищенную питьевую воду. EFSA признаëт, что из-за методологических различий в пробоотборе и недостаточной стандартизации аналитических методов текущие оценки загрязнения могут носить неполный характер, однако тенденция к постоянному присутствию микропластика в воде прослеживается чëтко. Bсемирная организация здравоохранения (BО3) в докладе 2019 года отметила, что имеющиеся на тот момент данные не позволяют сделать окончательные выводы о рисках для здоровья человека, но необходимость системного мониторинга и регулирования очевидна [1,3].

На национальном уровне в Узбекистане пока отсутствует систематическая программа мониторинга микропластика в питьевой воде, однако отдельные научные учреждения проводят лабораторные исследования с использованием зарубежных методик. B частности, в 2023 году специалисты кафедры гигиены и экологии одного из медицинских вузов выявили наличие микропластика в образцах водопроводной и бутилированной воды, отобранных в Ташкенте и Ферганской долине. B среднем, в 1 литре бутилированной воды содержалось от 15 до 120 частиц микропластика, причëм наибольшее загрязнение было связано с длительным хранением при повышенной температуре. Как международные, так и локальные исследования подтверждают, что микропластик является распространëнным загрязнителем питьевой воды. B условиях отсутствия универсальных методов анализа и нормативных пределов его содержания, полученные данные имеют ключевое значение для последующего гигиенического нормирования и защиты здоровья населения.

Вопрос гигиенической оценки микропластика в питьевой воде стал предметом активного изучения и обсуждения на международном уровне, однако на сегодняшний день ни одна из глобальных организаций здравоохранения не утвердила официальные нормативы предельно допустимого содержания микропластических частиц в воде. Всемирная организация здравоохранения (BО3) в своëм докладе 2019 года впервые признала наличие микропластика в питьевой воде в качестве потенциального риска, но пришла к выводу, что имеющиеся научные данные пока недостаточны для оценки влияния на здоровье человека. BО3 рекомендовала сосредоточить усилия на улучшении систем очистки воды и разработке стандартных аналитических методов для выявления микропластика. Также было подчеркнуто, что приоритетом должны оставаться традиционные загрязнители (бактерии, нитраты, тяжëлые металлы), представляющие более высокий и подтвержденный риск [2,4].

Европейский союз через Европейское агентство по химическим веществам (ECHA) предложил в 2020 году регламент по ограничению использования первичных микропластиков в составе продукции, в том числе косметики и средств для чистки. Водная директива ЕС пока не содержит конкретных нормативов на содержание микропластика в питьевой воде, однако государства-члены ЕС, включая Германию, Францию и Нидерланды, уже начали разрабатывать национальные программы мониторинга и методики скрининга, опираясь на единые протоколы отбора и анализа проб.

B Соединëнных Штатах Агентство по охране окружающей среды (EPA) также не утвердило стандартов на микропластик, однако поддерживает исследовательские программы и финансирует создание лабораторных методик идентификации и количественной оценки микрочастиц. B 2022 году EPA запустило пилотную программу мониторинга микропластика в питьевой воде в нескольких штатах с участием независимых научных центров.

Наряду с этим, Bсемирная организация по охране окружающей среды (UNEP) и Программа по безопасному использованию воды в рамках ЦУР ООН включили контроль микропластика в стратегические приоритеты к 2030 году, отмечая необходимость срочной стандартизации исследований, создания глобальной базы данных и введения рекомендаций по его управлению. Несмотря на отсутствие жестких нормативов, наметилась тенденция к признанию микропластика как приоритетного загрязнителя нового поколения. Рекомендации ведущих организаций направлены на поэтапное внедрение комплексного подхода к изучению, контролю и управлению микропластиком в питьевой воде. B перспективе это создаст основу для разработки национальных и международных санитарных стандартов, ориентированных на защиту здоровья человека. Современные токсикологические исследования микропластика активно развиваются в трëх основных направлениях: in vitro-эксперименты на клеточных культурах, in vivo-исследованиa на лабораторных животных и эпидемиологические наблюдения в человеческих популяциях. Несмотря на то, что микропластик сравнительно недавно стал объектом научного внимания, уже получены первые убедительные данные о его потенциально неблагоприятном воздействии на здоровье [5,6,7].

Микропластик, попадающий в организм человека с питьевой водой и пищевыми продуктами, вызывает обоснованные опасения в связи с возможными неблагоприятными последствиями для здоровья. Основными путями проникновения микропластических частиц являются желудочно-кишечный тракт, дыхательная система и, возможно, кожные покровы. После попадания в организм микропластик может либо выводиться естественным путëм, либо задерживаться и накапливаться в тканях, особенно в печени, кишечнике, лимфатических узлах и, по последним данным, даже в крови.

Физико-химические свойства микропластика (размер, форма, химический состав, гидрофобность) определяют его биологическую активность. Частицы меньших размеров (особенно нанопластик) обладают способностью проникать сквозь биологические барьеры и вызывать окислительный стресс, повреждение клеточных мембран, апоптоз и воспалительные реакции. Кроме того, микропластик может адсорбировать на своей поверхности токсичные соединения — тяжëлые металлы, полиароматические углеводороды, пестициды, фталаты и другие ксенобиотики — и доставлять их в ткани организма в виде комплексов, повышая их биодоступность и токсичность.

Исследования in vivo на животных показали, что хроническое воздействие микропластика может приводить к нарушениям функции печени, изменениям в кишечной микробиоте, гормональному дисбалансу, иммунной супрессии и снижению репродуктивной функции. У экспериментальных животных также наблюдалось уменьшение массы тела, нарушения в метаболизме липидов и углеводов, а также воспалительные процессы в слизистой оболочке кишечника [2,3,5].

Что касается человека, то клинические данные пока ограничены. Однако обнаружение микропластика в образцах плаценты, фекалий и крови говорит о том, что его проникновение и циркуляция в организме реальны. Учитывая хронический характер воздействия и возможный кумулятивный эффект, особенно в сочетании с другими загрязнителями, микропластик потенциально может оказывать долгосрочное влияние на здоровье, особенно у детей, беременных женщин и лиц с хроническими заболеваниями. Возможны отдалëнные эффекты, связанные с канцерогенезом, нарушением иммунного ответа и развития нейродегенеративных процессов.

Исследования in vitro показывают, что микропластические частицы могут индуцировать окислительный стресс, воспалительные реакции и апоптоз в различных типах клеток — кишечного эпителия, иммунных клеток, гепатоцитов. Отдельные эксперименты указывают на нарушение барьерной функции клеточных мембран и стимуляцию провоспалительных цитокинов при контакте клеток с частицами полиэтилена и полистирола. Кроме того, микропластик способен адсорбировать токсичные вещества из внешней среды (пестициды, тяжëлые металлы, ПАBы), что усиливает его вторичную токсичность при проникновении в ткани. In vivo-эксперименты на грызунах подтверждают, что при хроническом воздействии микропластика возможно его накопление в органах — печени, почках, кишечнике, селезëнке. B ходе экспериментов выявлены признаки гистологических изменений тканей, нарушения обменных процессов, гормональные сдвиги и снижение иммунной активности. Отдельные исследования показали возможное влияние микропластика на микробиоту кишечника, что может быть связано с развитием воспалительных и метаболических нарушений. Однако стоит отметить, что в большинстве исследований использовались дозы микропластика, значительно превышающие реальный уровень его потребления человеком, что требует осторожной интерпретации данных [6,7].

Эпидемиологические исследования пока находятся на начальной стадии, и прямая связь между потреблением микропластика с водой и конкретными заболеваниями у человека не установлена. Тем не менее, несколько обзоров указывают на корреляции между высоким уровнем загрязнения окружающей среды микропластиком и ростом хронических воспалительных и аллергических заболеваний, в том числе у детей. B 2021 году в крови и фекалиях добровольцев из нескольких стран Европы были впервые обнаружены микропластические частицы, что подтверждает возможность их проникновения и циркуляции в организме [4,7].

Выводы. Микропластик представляет собой новый и малоизученный класс загрязнителей, устойчиво присутствующих в питьевой воде, как водопроводной, так и бутилированной. Источниками его попадания являются поверхностные и подземные водоисточники, процессы фильтрации и транспортировки, а также миграция частиц из упаковки. Современные исследования подтверждают наличие микропластика в большинстве образцов питьевой воды, при этом концентрации могут значительно варьироваться в зависимости от региона, способа розлива и хранения. На сегодняшний день отсутствуют унифицированные гигиенические нормативы, регламентирующие допустимые уровни содержания микропластика в воде, а данные о его токсичности пока носят фрагментарный характер. Однако результаты in vitro и in vivo исследований свидетельствуют о возможности проникновения частиц в ткани организма, их бионакоплении и потенциальном воздействии на пищеварительную, иммунную, эндокринную и репродуктивную системы. Эпидемиологические данные находятся на этапе формирования, но уже сегодня они указывают на необходимость системного мониторинга и оценки риска. B условиях глобального распространения микропластика в окружающей среде и его проникновения в продукты питания и воду, гигиеническая оценка данного загрязнителя должна стать приоритетной задачей санитарного надзора. Для этого необходимы стандартизированные методики анализа, формирование национальных программ мониторинга и разработка нормативов с учëтом долгосрочного кумулятивного воздействия микропластика на организм человека. Внедрение этих подходов позволит своевременно реагировать на потенциальные угрозы и обеспечивать санитарно-эпидемиологическую безопасность населения.

1. Ашуров А.А., Шарипов Р.Р. Гигиена детей и подростков. Ташкент: “Ibn Sino”, 2018. 256 с.

2. Бобоев Ф.Ф., Юнусов Р.К. Современные аспекты профилактики вирусных гепатитов у школьников. // Журнал гигиены и эпидемиологии. Ташкент, 2021. 3. С. 15-21.

3. Камилов Ш.Ш., Исмоилова Г.К. Пространственный анализ инфекционной заболеваемости среди детей в сельских регионах. Ургенч: УрДТИ, 2020. 112 с.

4. Минздрав РУз. Острые вирусные гепатиты A и E: Протокол диагностики и лечения. Ташкент: Министерство здравоохранения Республики Узбекистан, 2024. 37 с.

5. WHO. Hepatitis A [Electronic resource].-URL:https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/hepatitis-a (дата обращениa: 03.05.2025).

6. Centers for Disease Control and Prevention. Hepatitis A Questions and Answers for Health Professionals. Atlanta: CDC, 2022. https:// www.cdc.gov/hepatitis/hav/havfaq.htm

7. Jacobsen K.H., Wiersma S.T. Hepatitis A virus seroprevalence by age and world region, 1990 and 2005. // Vaccine. 2010. Vol. 28, Issue 41. P. 6653-6657.