Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,570

СОДЕРЖАНИЕ МЕТАЛЛОВ В ВОЛОСАХ ДЕТЕЙ ЯМАЛО-НЕНЕЦКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА

Журба О.М. 1 Рукавишников В.С. 1 Меринов А.В. 1 Алексеенко А.Н. 1
1 ФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований»
В работе представлены результаты исследований биологических образцов (волосы) на содержание тяжелых металлов (железо, медь, свинец, мышьяк, марганец, хром, кадмий и ртуть) методом атомно-абсорбционной спектрометрии (ААС) у детей – представителей коренных малочисленных народов Севера, проживающих в северо-западной части Ямало-Ненецкого автономного округа. Выявлены превышения рекомендуемых значений по цинку, меди, хрому и железу в 10 %, 16,7 %, 83,3 % и 100 % проб соответственно. Высокое содержания железа в образцах волос, скорее всего, связано с качеством употребляемой воды, для которой характерны низкая минерализация и высокое содержание железа. Причинами же повышенного содержания хрома в волосах более 80 % обследуемых детей может являться, как и в случаи с железом, качество употребляемой воды и высокая доля продуктов питания местного производства в рационе жителей, богатой хромом. Проведенные исследования показывают, что оценка определения тяжелых металлов в пробах волос может быть использована в качестве одного из методов диагностики внутренней среды организма. К числу приоритетных, но мало изученных факторов следует отнести природно-климатические условия проживания населения, в связи, с чем необходимы дополнительные исследования объектов среды обитания (вода, почва, воздух), продуктов питания и продовольственного сырья на содержания в них различных элементов, в частности металлов.
арктическая зона
дети
тяжелые металлы
волосы
атомно-абсорбционная спектрометрия
1. Государственный доклад о санитарно-эпидемиологической обстановке в Ямало-Ненецком автономном округе за период 2007–2011. – Салехард, 2012. – 273 с.
2. Корчина Т.Я. Содержание тяжелых металлов в волосах детей севера Тюменской области // Гигиена и санитария. – 2007. – № 4. – С. 27–29.
3. Павленко В. И. Арктическая зона Российской Федерации в системе обеспечения национальных интересов страны // Арктика: экология и экономика. – 2013. – № 4. – С. 16–25.
4. Скальный А.В. Химические элементы в физиологии и экологии человека. – М.: ОНИКС 21 век; Мир, 2004. – 216 с.
5. Токсикологическая химия. Метаболизм и анализ токсикантов: учебное пособие / Под ред. Н.И. Калетиной. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. – 1016 с.
6. Элементный статус населения России. Часть 1. Общие вопросы и современные методические подходы к оценке элементного статуса индивидуума и популяции / под ред. А.В. Скального, М.Ф. Киселева. – СПб.: Медкнига «ЭЛБИ-СПб», 2010. – 416 с.
7. Элементный статус населения России. Часть 4. Элементный статус населения Приволжского и Уральского федеральных округов / под ред. А.В. Скального, М.Ф. Киселева. – СПб.: Медкнига «ЭЛБИ-СПб», 2013. – 576 с.

Обеспечение в долгосрочной перспективе потребностей российской экономики в минерально-сырьевых ресурсах и сохранение ведущих позиций России на мировом рынке углеводородов является одной из актуальнейших задач государственной экономической политики. Одним из базовых принципов промышленного освоения Ямала является гармоничное сочетание развития индустрии на полуострове и бережного отношения к традиционному укладу жизни коренных малочисленных народов [3]. Социально-экономическое развитие территорий Арктической зоны приводит к изменению качества окружающей природной и социальной среды, что требует своевременного внедрения превентивных мер, направленных на сохранение здоровья населения.

Одним из следствий этого является перераспределение тяжелых металлов в живые объекты, что вызывает серьезную озабоченность негативными последствиями для здоровья различных групп населения и нации в целом. Неблагоприятные условия среды обитания в первую очередь представляю опасность для детей, которые отличаются повышенной чувствительностью к недостаточному или избыточному поступлению извне химических элементов, различным внешним физическим и биологическим воздействиям [2].

Волосы представляют идеальный объект исследования, так как отражают процессы, годами протекающие в организме человека [4]. В сравнении с анализом крови или мочи элементный анализ волос имеет много преимуществ, среди которых одними из основных является высокая концентрация элементов в волосах, неинвазивность отбора проб, удобство при хранении и транспортировке. Отмечено, что в отличие от внутренних (жидких) биосред организма концентрация элементов в волосах менее подвержена жёсткому гомеостатическому контролю, что предопределяет преимущества использования элементного анализа волос в гигиенической диагностике и раннем выявлении паталогических изменений в организме и латентных процессов [6].

Цель исследований

Цель настоящего исследования – определение содержания цинка (Zn), железа (Fe), меди (Cu), свинца (Pb), мышьяка (As), марганца (Mn), хрома (Cr), кадмия (Cd) и ртути (Hg) в образцах проб волос детей Ямало-Ненецкого автономного округа (ЯНАО).

Материалы и методы исследований

Материалом для исследования послужили пробы волос детей, родившихся и постоянно проживающих на территории пос. Яр-Сале, Ямальского района. Было обследовано 30 детей в возрасте от 7 до 17 лет. Пробы волос отбирались в ходе комплексной экспедиции по унифицированной методике. Волосы срезали с затылочной части головы длиной не более 3-х см, где их рост наиболее интенсивен. Отобранные образцы помещали в отдельные конверты с соответствующей маркировкой. В работе использовали двойную атомно-абсорбционную систему с пламенной и электротермической атомизациями Agilent AA DUO 240FS/240Z/UltrAA system и анализатор ртути «Юлия – 5К». Перед измерением выполняли предварительную автоклавную минерализацию проб смесью концентрированной азотной кислоты с пероксидом водорода. Количественное определение проводили методом абсолютной градуировки по стандартным смесям ионов металлов в 1 М азотной кислоте, приготовленных из ГСО ионов металлов.

Fe определяли методом атомно-абсорбционной спектрометрии (ААС) с пламенной атомизацией, Cu, Pb, Mn, Cr, Cd методом ААС с электротермическим способом атомизации с зеемановской коррекцией фона, As – пламенной ААС с предварительной генерацией гидридов, Hg определяли методом холодного пара.

Результаты исследования и их обсуждение

Результаты исследований представлены в виде медианы (Ме), верхнего и нижнего квартилей (Q25–Q75), минимального и максимального значений, полученных с использованием программы Microsoft Excel. Результаты проведенных исследований представлены в таблице.

Содержание тяжелых металлов в волосах детей, постоянно проживающих на территории ЯНАО, мкг/г

Элемент

Число наблюдений, n

Ме (Q25–Q75)

MIN – MAX

Рекомендуемые уровни [7]

Cu

30

15,2 (11,0–19,4)

9,2–43,9

10–20

Pb

30

0,5 (0,26–0,87)

0,05–3,22

< 5

Zn

30

130,7 (83,0–166,7)

72,1–386,4

140–230

Mn

30

0,25 (0,18–0,38)

0,1–0,47

0,25–1,0

Fe

30

77,9 (53,7–119,1)

30,4–241,2

10–20

Hg

30

0,25 (0–0,45)

0,0–1,15

< 2,0

Cd

30

0,21 (0,13–0,3)

0,08–0,46

< 0,5

Cr

30

1,07 (0,8–2,175)

0,2–2,4

0,25–0,6

As

21

0,014 (0,013–0,036)

0,01–0,19

< 1,0

gurb1.wmf

Доля детей, в волосах которых содержание металлов выше и не превышающих допустимого уровня, %

 

Проведенные исследования накопления металлов (токсичных и условно-эссенциальных) в волосах детей пос. Яр-Сале, Ямальского района, показали что, содержание свинца, марганца, ртути, кадмия и мышьяка волосах не превышали рекомендуемых уровней. По меди и цинку отмечено превышение у 16,7 % и 10 % образцов проб волос соответственно. Наибольшее количество проб, с концентрациями выше рекомендуемых уровней отмечено по железу и хрому 100 %, и 83,3 % соответственно (рисунок).

Fe относится к группе жизненно необходимых элементов. Железо участвует в переносе кислорода, а так же играет важную роль в процессах выделения энергии, в ферментативных реакциях, в обеспечении иммунных функций, в метаболизме холестерина [6].

Как дефицит, так и избыток железа отрицательно влияют на состояние здоровья человека. Одними из основных проявлений железа являются снижение уровня сывороточного железа (в 1,5–3 раза) повышение риска развития атеросклероза, болезней печени и сердца, артритов, диабета и т.д. [5]. Среда характеризуется значительными изменениями химического состава в зависимости от геохимической обстановки: одни территории обогащены определенными химическими элементами, другие наоборот бедны. В данном исследовании показано высокое содержание железа в волосах обследуемых детей, что может быть связано с качеством воды в водоисточнике и разводящей сети, для которой характерны низкая минерализация и высокое содержание железа. Так по результатам исследований проб воды в водоисточниках и разводящих сетях на территории ЯМНО отмечались высокие содержания железа [1].

Повышенное содержание хрома в волосах более 80 % проб помимо использования воды, богатой хромом, связано с употребление пищи местного производства, например рыбы, одного из главных продуктов питания коренного населения Севера. По литературным данным одними из основных источников поступления хрома в организм человека являются продукты питания (овощи, рыба) и вода [6].

Cr также как и железо относятся к группе жизненно необходимых элементов, биомолекулы содержащие хром участвуют в регуляции синтеза жиров и обмене углеводов, вместе с инсулином действуют как регулятор уровня сахара в крови, обеспечивают нормальную активность инсулина и т.д. [6]. Избыточное содержание хрома в организме может вызывать, например астматический бронхит, бронхиальную астму, повышать риск онкологических заболеваний [5].

Заключение

Решение задач экономического развития Арктики должно быть тесно увязано, а в ряде случаев подчинено целям сохранения окружающей природной среды и обеспечения экологической безопасности, жизнедеятельности коренных малочисленных народов Севера. Промышленное развитие и строительство инфраструктурных объектов должно осуществляться при отказе от реализации проектов, которые способны нанести вред окружающей среде или экологические последствия которых недостаточно изучены.

Несмотря на относительную (по сравнению с другими регионами) чистоту природной среды российской части Арктики, ее высокая чувствительность к антропогенному и техногенному загрязнению предопределяет необходимость принятия адекватных комплексных мер по снижению влияния различных видов хозяйственной деятельности на физическую, химическую и биологическую природу арктических экосистем.

Результаты исследования содержания металлов в волосах детей являются достаточно информативными, как дополнительный метод оценки сложившейся экологической ситуации.

Показано превышение рекомендуемых уровней по цинку, меди, хрому и железу в 10 %, 16,7 %, 83,3 % и 100 % проб соответственно, что служит для объективного прогноза ожидаемого роста или снижения группы риска развития заболеваний детского населения. Необходимо проводить дополнительные исследования объектов среды обитания (воды, почва, воздух), продуктов питания и продовольственного сырья на содержания в них различных элементов, в частности металлов.

Работа выполнена в рамках фундаментальных научных исследований Президиума РАН АЗ РФ-44П «Оценка, моделирование и прогноз состояния здоровья и связанные с ним качества жизни населения Азиатского Севера на территориях освоения углеводородного сырья».


Библиографическая ссылка

Журба О.М., Рукавишников В.С., Меринов А.В., Алексеенко А.Н. СОДЕРЖАНИЕ МЕТАЛЛОВ В ВОЛОСАХ ДЕТЕЙ ЯМАЛО-НЕНЕЦКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2015. – № 4-1. – С. 175-177;
URL: http://applied-research.ru/ru/article/view?id=6611 (дата обращения: 06.04.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074