medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2021-100-4-307-312medlit-1376Research ArticleГИГИЕНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫENVIRONMENTAL HYGIENEРеферентные значения концентрации кадмия в волосах жителей Горного АлтаяReference values of cadmium concentration in the hair of residents of the Gornyi AltaiЧанчаеваЕлена АнатольевнаChanchaevaElena A.

Доктор биол. наук, доцент, проф. кафедры физического воспитания и спорта, физиологии и безопасностижизнедеятельности Горно-Алтайского государственного университета, 649000, Горно-Алтайск.

e-mail: chan.73@mail.ru

MD, Ph.D., DSci., professor of the department of physical education and sport, physiology and life safety of the Gorno-Altay State University, Gorno-Altaisk, 649000, Russian Federation.

e-mail: chan.73@mail.ru

chan.73@mail.ruЛапинВ. С.LapinVitaliy S.noemail@neicon.ruСуховаМ. Г.SukhovaMaria G.noemail@neicon.ruКуриленкоТ. К.KurylenkoTatyana K.noemail@neicon.ruАйзманР. И.AizmanRoman I.noemail@neicon.ruФГБОУ ВО ГАГУ (Горно-Алтайский государственный университет)Gorno-Altaisk State UniversityФГБОУ ВО «Новосибирский государственный педагогический университет»Novosibirsk State Pedagogical University2021130520211004307312Copyright © Чанчаева Е.А., Лапин В.С., Сухова М.Г., Куриленко Т.К., Айзман Р.И., 20212021Чанчаева Е.А., Лапин В.С., Сухова М.Г., Куриленко Т.К., Айзман Р.И.Chanchaeva E.A., Lapin V.S., Sukhova M.G., Kurylenko T.K., Aizman R.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjhas.ru/jour/article/view/1376Введение

Введение. Отмечается общемировая тенденция увеличения присутствия Cd в окружающей среде из-за возросшего использования его соединений в промышленности, сельском хозяйстве (кадмий-фосфатных удобрений), сжигания твёрдого, жидкого топлива, твёрдых бытовых отходов. Данные о количественном накоплении Cd в волосах человека в различных регионах России необходимы для определения референтных значений данного элемента и оценки степени его превышения среди населения.

Материалы и методы

Материалы и методы. Методом атомно-абсорбционной спектрометрии определяли содержание Cd в волосах населения Горно-Алтайска для оценки региональных значений по сравнению с общероссийскими референтными данными.

Результаты

Результаты. Среднее значение концентрации Cd в волосах населения Горно-Алтайска составило 0,16 мг/кг; относительно данного показателя превышение выявлено у 34,9% жителей, относительно общероссийского показателя – у 54,5%. Отклонения от верхних границ биологически допустимого уровня составили 6,5 и 1,6% соответственно.

Заключение

Заключение. Референтные значения содержания Cd в волосах жителей административного центра Республики Алтай соответствуют средним показателям в вариационном диапазоне различных регионов, и процент лиц, имеющих превышение допустимого уровня среди населения Горно-Алтайска, также не отличается от других индустриальных регионов.

Introduction

Introduction. There is a global trend of increasing the Cd level of the environment because of enlarged compounds content in the industry, agriculture (cadmium-phosphate fertilizers), burning solid and liquid fuels, and solid household waste. Data on the quantitative accumulation of Cd in human hair in various regions of Russia is necessary to determine Cd content reference value to evaluate the degree of its excess among the population. 

Material and methods

Material and methods. The Cd content in the hair of the population of Gorno-Altaisk was determined by atomic absorption spectrometry to evaluate regional values to compare them with the all-Russian reference data. 

Results

Results. The average value of Cd concentration in the hair of the population of Gorno-Altaisk was 0.16 mg/kg; according to this index value, the excess was found in 34.9% of residents, relative to the all – Russian index - in 54.5%. Deviations from the upper limits of the biologically acceptable level were 6.5% and 1.6%, respectively.

Discussion

Discussion. The study results coincide with the literature data on reference values and excess of the local populaton’s biologically acceptable level compared with other regions. There is a low probability of Cd ingestion with food and drinking water in concentrations exceeding acceptable values. Universal sources of Cd human body intake (solid-fuel heating systems, internal combustion engines) determine a homogeneous picture of Cd accumulation in the hair in the Gornyi Altai population in Altai and other regions.

Conclusion

Conclusion. The reference values of Cd content in the hair of residents of the administrative center of the Altai Republic correspond to the average values in the variation range of different regions, and the percentage of people who exceed the permissible level among the population of Gorno-Altaisk also does not differ from other industrial regions. 

кадмийреферентные значениябиологически допустимый уровеньГорный Алтайcadmiumreference valuesbiological acceptable levelthe Gornyi AltaiReferencesСкальный А.В., Грабеклис А.Р., Скальная М.Г., Тармаева И.Ю., Киричук А.А. Химические элементы в гигиене и медицине окружающей среды. М.; 2019Skal’nyy A.V., Grabeklis A.R., Skal’naya M.G., Tarmaeva I.Yu., Kirichuk A.A. Chemical Elements in Environmental Hygiene and Medicine [Khimicheskie elementy v gigiene i meditsine okruzhayushchey sredy]. Мoscow; 2019. (in Russian)Rafati Rahimzadeh M., Rafati Rahimzadeh M., Kazemi S., Moghadamnia A.A. Cadmium toxicity and treatment: An update. Caspian J. Intern. Med. 2017; 8(3): 135-45. https://doi.org/10.22088/cjim.8.3.135Rafati Rahimzadeh M., Rafati Rahimzadeh M., Kazemi S., Moghadamnia A.A. Cadmium toxicity and treatment: An update. Caspian J. Intern. Med. 2017; 8(3): 135–45. https://doi.org/10.22088/cjim.8.3.135Островская С.С. Токсические эффекты кадмия. Вестник проблем биологии и медицины. 2014; 3(2): 33-8.Ostrovskaya S.S. Toxic effects of cadmium (literature review). Vestnik problem biologii i meditsiny. 2014; 3(2): 33–8. (in Russian)Казимов М.А., Алиева Н.В. Изучение и гигиеническая оценка риска для здоровья от присутствия тяжёлых металлов в продуктах питания. Казанский медицинский журнал. 2014; 95(5): 706-9.Kazimov M.A., Alieva N.V. Examination and hygienic assessment of health risk depending on heavy metals content in foods. Kazanskiy meditsinskiy zhurnal. 2014; 95(5): 706–9. (in Russian)Brewer E., Li Y., Finken B., Quartucy G., Muzio L., Baez Al., et al. PM2.5 and ultrafine particulate matter emissions from natural gas fired turbine for power generation. Atmospheric Environ. 2016; 131: 141-9. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2015.11.048Brewer E., Li Y., Finken B., Quartucy G., Muzio L., Baez Al., et al. PM2.5 and ultrafine particulate matter emissions from natural gas fired turbine for power generation. Atmospheric Environ. 2016; 131: 141–9. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2015.11.048Olumayede E.G., Ediagbonya T.F. Sequential extractions and toxicity potential of trace metals absorbed into airborne particles in an urban atmosphere of Southwestern Nigeria. Sci. World J. 2018; 2018: 6852165. https://doi.org/10.1155/2018/6852165Olumayede E.G., Ediagbonya T.F. Sequential extractions and toxicity potential of trace metals absorbed into airborne particles in an urban atmosphere of Southwestern Nigeria. Sci. World J. 2018; 2018: 6852165. https://doi.org/10.1155/2018/6852165Phi T.H., Chinh P.M., Cuong D.D., Ly L.T.M., Van Thinh N., Thai P.K. Elemental concentrations in roadside dust along two national highways in Northern Vietnam and the health-risk implication. Arch. Environ. Contam. Toxicol. 2017; 74(1): 46-55. https://doi.org/10.1007/s00244-017-0477-7Phi T.H., Chinh P.M., Cuong D.D., Ly L.T.M., Van Thinh N., Thai P.K. Elemental concentrations in roadside dust along two national highways in Northern Vietnam and the health-risk implication. Arch. Environ. Contam. Toxicol. 2017; 74(1): 46–55. https://doi.org/10.1007/s00244-017-0477-7Агаджанян Н.А., Скальный А.В., Березкина Е.С., Демидов В.А., Грабеклис А.Р., Скальная М.Г. Референтные значения содержания химических элементов в волосах взрослых жителей Республики Татарстан. Экология человека. 2016; (4): 38-44.Agadzhanyan N.A., Skal’nyy A.V., Berezkina E.S., Demidov V.A., Grabeklis A.R., Skal’naya M.G. Reference values for chemical elements concentration in hair of adults in the Republic of Tatarstan. Ekologiya cheloveka. 2016; (4): 38–44. (in Russian)Рафикова Ю.С., Семенова И.Н., Хасанова Р.Ф., Суюндуков Я.Т. Уровни содержания кадмия и свинца в волосах населения Зауральской зоны Республики Башкортостан. Экология человека. 2020; (1): 17-24. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2020-1-17-24Rafikova Yu.S., Semenova I.N., Khasanova R.F., Suyundukov Ya.T. Cadmium and lead concentration in human hair in the trans-Urals region of Bashkortostan Republic. Ekologiya cheloveka. 2020; (1): 17–24. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2020-1-17-24 (in Russian)Senofonte O., Violante N., Caroli S. Assessment of reference values for elements in human hair of urban schoolboys. J. Trace Elem. Med. Biol. 2000; 14(1): 6-13. https://doi.org/10.1016/S0946-672X(00)80017-6Senofonte O., Violante N., Caroli S. Assessment of reference values for elements in human hair of urban schoolboys. J. Trace Elem. Med. Biol. 2000; 14(1): 6–13. https://doi.org/10.1016/S0946-672X(00)80017-6Chojnacka K., Górecka H., Chojnacki A., Górecki H. Inter-element interactions in human hair. Environ. Toxicol. Pharmacol. 2005; 20(2): 368-74. https://doi.org/10.1016/j.etap.2005.03.004Chojnacka K., Górecka H., Chojnacki A., Górecki H. Inter-element interactions in human hair. Environ. Toxicol. Pharmacol. 2005; 20(2): 368–74. https://doi.org/10.1016/j.etap.2005.03.004Goullé J.P., Mahieu L., Castermant J., Neveu N., Bonneau L., Lainé G., et al. Metal and metalloid multi-elementary ICP-MS validation in whole blood, plasma, urine and hair. Reference values. Forensic Sci. Int. 2005; 153(1): 39-44. https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2005.04.020Goullé J.P., Mahieu L., Castermant J., Neveu N., Bonneau L., Lainé G., et al. Metal and metalloid multi-elementary ICP-MS validation in whole blood, plasma, urine and hair. Reference values. Forensic Sci. Int. 2005; 153(1): 39–44. https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2005.04.020Rodushkin I., Axelsson M.D. Application of double focusing sector field ICP-MS for multielemental characterization of human hair and nails. Part II. A study of the inhabitants of northern Sweden. Sci. Total Environ. 2000; 262(1-2): 21-36. https://doi.org/10.1016/S0048-9697(00)00369-7Rodushkin I., Axelsson M.D. Application of double focusing sector field ICP-MS for multielemental characterization of human hair and nails. Part II. A study of the inhabitants of northern Sweden. Sci. Total Environ. 2000; 262(1–2): 21–36. https://doi.org/10.1016/S0048-9697(00)00369-7Carvalho A.S.C., Santos A.S., Pereira S.F.P., Alves C.N. Levels of As, Cd, Pb and Hg found in the hair from people living in Altamira, Pará, Brazil: environmental implications in the Belo Monte area. J. Braz. Chem. Soc. 2009; 20(6): 1153-63. https://doi.org/10.1590/S0103-5053200900060002Carvalho A.S.C., Santos A.S., Pereira S.F.P., Alves C.N. Levels of As, Cd, Pb and Hg found in the hair from people living in Altamira, Pará, Brazil: environmental implications in the Belo Monte area. J. Braz. Chem. Soc. 2009; 20(6): 1153–63. https://doi.org/10.1590/S0103-5053200900060002González-Muñoz M.J., Peña A., Meseguer I. Monitoring heavy metal contents in food and hair in a sample of young Spanish subjects. Food Chem. Toxicol. 2008; 46(9): 3048-52. https://doi.org/10.1016/j.fct.2008.06.004González-Muñoz M.J., Peña A., Meseguer I. Monitoring heavy metal contents in food and hair in a sample of young Spanish subjects. Food Chem. Toxicol. 2008; 46(9): 3048–52. https://doi.org/10.1016/j.fct.2008.06.004Samanta G., Sharma R., Roychowdhury T., Chakraborti D. Arsenic and other elements in hair, nails, and skin-scales of arsenic victims in West Bengal, India. Sci. Total Environ. 2004; 326(1-3): 33-47. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2003.12.006Samanta G., Sharma R., Roychowdhury T., Chakraborti D. Arsenic and other elements in hair, nails, and skin-scales of arsenic victims in West Bengal, India. Sci. Total Environ. 2004; 326(1–3): 33–47. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2003.12.006Du B., Zhou J., Lu B., Zhang C., Li D., Zhou J., et al. Environmental and human health risks from cadmium exposure near an active lead-zinc mine and a copper smelter, China. Sci. Total Environ. 2020; 720: 137585. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.137585Du B., Zhou J., Lu B., Zhang C., Li D., Zhou J., et al. Environmental and human health risks from cadmium exposure near an active lead-zinc mine and a copper smelter, China. Sci. Total Environ. 2020; 720: 137585. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.137585Снежко С.И., Шевченко О.Г. Источники поступления тяжелых металлов в атмосферу. Ученые записки Российского государственного гидрометеорологического университета. 2011; (18): 35-7.Snezhko S.I., Shevchenko O.G. Emission sources of heavy metals to the atmosphere. Uchenye zapiski Rossiyskogo gosudarstvennogo gidrometeorologicheskogo universiteta. 2011; (18): 35–7. (in Russian)Рождественская Т.А., Ельчининова О.А., Пузанов А.В. Тяжелые металлы в продукции животноводства Горного Алтая. Мир науки, культуры, образования. 2009; (5): 14-6.Rozhdestvenskaya T.A., El’chininova O.A., Puzanov A.V. Presence of heavy metals in animal products of Gorny Altai. Mir nauki, kul’tury, obrazovaniya. 2009; (5): 14–6. (in Russian)Берсенева Л.М. Содержание некоторых тяжелых металлов в зерне пшеницы. Вестник КрасГАУ. 2018; (2): 266-72.Berseneva L.M. The content of some heavy metals in wheat grain. Vestnik KrasGAU. 2018; (2): 266–72. (in Russian)Фещенко В.П. Содержание тяжелых металлов в кормовых культурах Новосибирской области. Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2014; (10): 33-6.Feshchenko V.P. The content of heavy metals in forage crops in the Novosibirsk region. Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2014; (10): 33–6. (in Russian)Купина Н.М., Баштовой А.Н., Павель К.Г. Исследование химического состава, биологической ценности минтая Theragra chalcogramma залива Петра Великого. Известия ТИНРО (Тихоокеанского научно-исследовательского рыбохозяйственного центра). 2015; 180: 310-9.Kupina N.M., Bashtovoy A.N., Pavel’ K.G. Investigation of chemical composition, biological value and safety of walleye Pollock Theragra chalcogramma from Peter the Great bay. Izvestiya TINRO (Tikhookeanskogo nauchno-issledovatel’skogo rybokhozyaystvennogo tsentra). 2015; 180: 310–9. (in Russian)Попов П.А., Андросова Н.В. Содержание тяжелых металлов в мышечной ткани рыб из водоемов бассейна реки Оби. Вестник Томского государственного университета. Биология. 2014; (4): 108-22. https://doi.org/10.17223/19988591/28/7Popov P.A., Androsova N.V. Metal content in the muscular tissue of fish from the river. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Biologiya. 2014; (4): 108–22. https://doi.org/10.17223/19988591/28/7 (in Russian)Ефимова И.О., Григорьева В.В., Тихонова Г.П. Определение доброкачественности морской рыбы и содержания в ней тяжелых металлов. Вестник Чувашской государственной сельскохозяйственной академии. 2018; (4): 47-52. https://doi.org/10.17022/fhss-js35Efimova I.O., Grigor’eva V.V., Tikhonova G.P. Determination of the purity of Varine fish content of heavy metals in it. Vestnik Chuvashskoy gosudarstvennoy sel’skokhozyaystvennoy akademii. 2018; (4): 47–52. https://doi.org/10.17022/fhss-js35 (in Russian)Мелентьев Г.Б., Малинина Е.Н. Угольное сырье и отходы его переработки как источник промышленно ценных и токсичных элементов-примесей: состояние изученности и перспективы комплексного использования в интенсификации и экологизации углепотребления. Экология промышленного производства. 2008; (3): 41-53.Melent’ev G.B., Malinina E.N. Coal raw materials and waste of its processing as a source of industrially valuable and toxic elements-impurities: state of knowledge and prospects for integrated use in the intensification and greening of coal consumption. Ekologiya promyshlennogo proizvodstva. 2008; (3): 41–53. (in Russian)Морозова Т.С., Колесниченко Е.Ю. Агроэкологическая оценка систематического применения удобрений на накопление кадмия и свинца в черноземе типичном. Инновации в АПК: проблемы и перспективы. 2019; (4): 226-35.Morozova T.S., Kolesnichenko E.Yu. Agri-environmental impact assessment of systematic application of fertilizers on the accumulation of cadmium and lead in the typical chernozem. Innovatsii v APK: problemy i perspektivy. 2019; (4): 226–35. (in Russian)Chanchaeva E.A., Sukhova M.G., Sidorov S.S. Problems of the health status of children and atmospheric air of Gorno-Altaisk under the conditions of increasing transport load. IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci. 2019: 395: 1-5. https://doi.org/10.1088/1755-1315/395/1/012004Chanchaeva E.A., Sukhova M.G., Sidorov S.S. Problems of the health status of children and atmospheric air of Gorno-Altaisk under the conditions of increasing transport load. IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci. 2019: 395: 1–5. https://doi.org/10.1088/1755-1315/395/1/012004Корчина Т.Я., Корчин В.И., Сухарева А.С., Сафарова О.А., Черепанова К.А., Богданович А.Б. и соавт. Элементный статус взрослых некоренных жителей Ханты-Мансийского автономного округа. Экология человека. 2019; (10): 33-40. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2019-10-33-40Korchina T.Ya., Korchin V.I., Sukhareva A.S., Safarova O.A., Cherepanova K.A., Bogdanovich A.B., et al. Elemental status of adult non-indilgenous population of Khanty-Mansi Autonomous region. Ekologiya cheloveka. 2019; (10): 33–40. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2019-10-33-40 (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.