medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2025-104-7-925-929jmuobzmedlit-5069Research ArticleОЦЕНКА РИСКОВ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯHEALTH RISK ASSESSMENTОценка риска, обусловленного загрязнением почв тяжёлыми металлами и мышьяком, для здоровья населения города со стекольным производствомAssessment of the risk caused by soil contamination with heavy metals and arsenic for the population at the city with glass productionhttps://orcid.org/0000-0002-3572-9163МарцевАнтон АндреевичMartsevAnton A.

Доцент, канд. биол. наук, доцент каф. биологии и общей генетики ПМГМУ им. И.М. Сеченова, 119048, Москва, Россия

e-mail: MartsevAA@yandex.ru

PhD (Biology), associate professor, Department of Biology and General Genetics, I.M. Sechenov First Moscow State Medical University, Moscow, 119048, Russian Federation

e-mail: MartsevAA@yandex.ru

MartsevAA@yandex.ruФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет)»; ФГБОУ ВО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»РоссияI.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University); Vladimir State University named after Alexander G. and Nikolai G. StoletovRussian Federation2025010920251047925929Copyright © Марцев А.А., 20252025Марцев А.А.Martsev A.A.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/5069Введение

Введение. В работе представлены результаты исследования канцерогенного и неканцерогенного риска, обусловленного загрязнением почв тяжёлыми металлами и мышьяком, для здоровья населения Гусь-Хрустального Владимирской области.

Материалы и методы

Материалы и методы. Оценка риска для здоровья населения выполнена в соответствии с Р 2.1.10.3968‒23 на основании фактических концентраций в почве города валовых форм As, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn.

Результаты

Результаты. Установлено, что в нескольких точках города суммарный канцерогенный риск соответствует настораживающему уровню, в остальных точках – допустимому. В формировании канцерогенного риска и суммарного индекса опасности приоритетным путём поступления является пероральный. Наибольшие индексы опасности отмечены для возрастной группы до 7 лет. Наибольшему риску, обусловленному загрязнением городских почв тяжёлыми металлами и мышьяком, у жителей Гусь-Хрустального подвержены нервная система, система крови, органы дыхания, кожа и система кровообращения.

Ограничения исследования связаны со значениями факторов экспозиции, референтных доз и факторов наклона канцерогенного риска.

Заключение

Заключение. Почвы Гусь-Хрустального, неблагополучные в большинстве исследованных точек по содержанию тяжёлых металлов и мышьяка, формируют риск развития общетоксических эффектов у детского населения. Полиэлементное загрязнение почв города может быть одной из причин высокого риска для здоровья детей. Результаты проведённого исследования подтверждают необходимость организации эколого-гигиенического мониторинга и мероприятий по детоксикации загрязнённых почв.

Соблюдение этических стандартов. Исследование не требует заключения комитета по биомедицинской этике.

Конфликт интересов

Конфликт интересов. Автор декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Поступила

Поступила: 06.10.2024 / Поступила после доработки: 06.05.2025 / Принята к печати: 26.06.2025 / Опубликована: 20.08.2025

Introduction

Introduction. The paper presents the results of the assessment of the carcinogenic risk and the risk of developing non-carcinogenic effects on the health in the population caused by soil pollution with heavy metals and arsenic in the city of Gus-Khrustalny and the Vladimir region.

Materials and methods

Materials and methods. The assessment of the risk for population health was carried out in accordance with R 2.1.10.3968-23 based on actual concentrations of gross forms of copper As, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn in the city soil.

Results

Results. In several points of the city the total carcinogenic risk has been established to correspond to the alarming level of risk; in other points – to the permissible level. In the formation of the carcinogenic risk and the total hazard index, the oral route is the priority route of entry. The highest hazard indices are noted for the age group up to 7 years. The nervous system, blood system, respiratory system, skin and cardiovascular system are exposed to the greatest risk in the population of Gus-Khrustalny due to the contamination of urban soils with heavy metals and arsenic.

The limitations of the study are related to the values of exposure factors, reference doses, and tilt factors.

Conclusion

Conclusion. The soils of the city of Gus-Khrustalny, characterized in most points by unfavorable values of hygienic indicators in terms of heavy metals and arsenic, contribute to the risk of general toxic effects in the child population. Multiple elements soil pollution in the city may be one of the reasons for the high values of epidemiological risk indicators for the health of children in the city. The results of the study confirm the need to manage environmental and hygienic monitoring and detoxification of contaminated soils here.

Compliance with ethical standards. The study does not require a biomedical ethics committee opinion.

Conflict of interest

Conflict of interest. The author declares no conflict of interest.

Funding

Funding. The study had no sponsorship.

Received

Received: October 16, 2024 / Revised: May 6, 2025 / Accepted: June 26, 2025 / Published: August 20, 2025

загрязнение почвтяжёлые металлыоценка рисказдоровье населениястекольное производствоsoil pollutionheavy metalsrisk assessmentpublic healthglass productionReferencesPayuta A.A., Flerova E.A., Zaitseva Yu.V. Distribution of essential and toxic elements in Pelecus cultratus tissues and risk assessment for consumer health. Toxics. 2023; 11(8): 715. https://doi.org/10.3390/toxics11080715Payuta A.A., Flerova E.A., Zaitseva Yu.V. Distribution of essential and toxic elements in Pelecus cultratus tissues and risk assessment for consumer health. Toxics. 2023; 11(8): 715. https://doi.org/10.3390/toxics11080715Dai C., Li S., Duan Y., Tu Y., Leong K.H., Zhou L. Human health risk assessment of selected pharmaceuticals in the five major river basins, China. Sci. Total. Environ. 2021; 801: 149730. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.149730Dai C., Li S., Duan Y., Tu Y., Leong K.H., Zhou L. Human health risk assessment of selected pharmaceuticals in the five major river basins, China. Sci. Total. Environ. 2021; 801: 149730. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.149730Дерябин А.Н., Унгуряну Т.Н., Бузинов Р.В. Риск здоровью населения, связанный с экспозицией химических веществ почвы. Анализ риска здоровью. 2019; (3): 18–25. https://doi.org/10.21668/health.risk/2019.3.02 https://elibrary.ru/mohxqvDeryabin A.N., Unguryanu T.N., Buzinov R.V. Population health risk caused by exposure to chemicals in soils. Health Risk Analysis. 2019; (3): 18–25. https://doi.org/10.21668/health.risk/2019.3.02.eng https://elibrary.ru/rywakzChashchin V., Kovshov A.A., Thomassen Y., Sorokina T., Gorbanev S.A., Morgunov B., et al. Health risk modifiers of exposure to persistent pollutants among indigenous peoples of Chukotka. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2019; 17(1): 128. https://doi.org/10.3390/ijerph17010128Chashchin V., Kovshov A.A., Thomassen Y., Sorokina T., Gorbanev S.A., Morgunov B., et al. Health risk modifiers of exposure to persistent pollutants among indigenous peoples of Chukotka. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2019; 17(1): 128. https://doi.org/10.3390/ijerph17010128Rashid S., Shah I.A., Supe Tulcan R.X., Rashid W., Sillanpaa M. Contamination, exposure, and health risk assessment of Hg in Pakistan: A review. Environ. Pollut. 2022; 301: 118995. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2022.118995Rashid S., Shah I.A., Supe Tulcan R.X., Rashid W., Sillanpaa M. Contamination, exposure, and health risk assessment of Hg in Pakistan: A review. Environ. Pollut. 2022; 301: 118995. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2022.118995Rajmohan N., Masoud M.H.Z., Niyazi B.A.M. Appraisal of groundwater quality and health risk in the Yalamlam basin, Saudi Arabia. Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2022; 29(55): 83653–70. https://doi.org/10.1007/s11356-022-21708-7Rajmohan N., Masoud M.H.Z., Niyazi B.A.M. Appraisal of groundwater quality and health risk in the Yalamlam basin, Saudi Arabia. Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2022; 29(55): 83653–70. https://doi.org/10.1007/s11356-022-21708-7Малышева А.Г., Калинина Н.В., Юдин С.М. Химическое загрязнение воздушной среды жилых помещений как фактор риска здоровью населения. Анализ риска здоровью. 2022; (3): 72–82. https://doi.org/10.21668/health.risk/2022.3.06 https://elibrary.ru/pilzfsMalysheva A.G., Kalinina N.V., Yudin S.M. Chemical air pollution in residential premises as a health risk factor. Health Risk Analysis. 2022; (3): 72–82. https://doi.org/10.21668/health.risk/2022.3.06.eng https://elibrary.ru/kefuwaHang Yu., Meng X., Li T., Wang T., Cao Ju., Fu Q., et al. Assessment of long-term particulate nitrate air pollution and its health risk in China. iScience. 2022; 25(9): 104899. https://doi.org/10.1016/j.isci.2022.104899Hang Yu., Meng X., Li T., Wang T., Cao Ju., Fu Q., et al. Assessment of long-term particulate nitrate air pollution and its health risk in China. iScience. 2022; 25(9): 104899. https://doi.org/10.1016/j.isci.2022.104899Deng X., Zou B., Li Sh., Wu J., Yao Ch., Shen M., et al. Disease specific air quality health index (aqhi) for spatiotemporal health risk assessment of multi-air pollutants. Environ. Res. 2023; 231(Pt. 1): 115943. https://doi.org/10.1016/j.envres.2023.115943Deng X., Zou B., Li Sh., Wu J., Yao Ch., Shen M., et al. Disease specific air quality health index (aqhi) for spatiotemporal health risk assessment of multi-air pollutants. Environ. Res. 2023; 231(Pt. 1): 115943. https://doi.org/10.1016/j.envres.2023.115943Calderón-Garcidueñas L., Ayala A. Fine particle air pollution and lung cancer risk: extending the long list of health risks. Cell. 2023; 186(11): 2285–7. https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.04.033Calderón-Garcidueñas L., Ayala A. Fine particle air pollution and lung cancer risk: extending the long list of health risks. Cell. 2023; 186(11): 2285–7. https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.04.033Bretcan P., Tanislav D., Radulescu C., Serban G., Danielescu S., Reid M., et al. Evaluation of shallow groundwater quality at regional scales using adaptive water quality indices. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2022; 19(17): 10637. https://doi.org/10.3390/ijerph191710637Bretcan P., Tanislav D., Radulescu C., Serban G., Danielescu S., Reid M., et al. Evaluation of shallow groundwater quality at regional scales using adaptive water quality indices. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2022; 19(17): 10637. https://doi.org/10.3390/ijerph191710637Mikhaylichenko K.Yu., Kurbatova A.I., Salazar Flores C.A., Pogorelyy D.P., Konovalova E.E., et al. Public health risk from contamination of drinking water with carcinogenic chemicals in centralized water supply systems. Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture. 202; 15(4): 291–306. https://doi.org/10.12731/2658-6649-2023-15-4-291-306 https://elibrary.ru/ttymhuMikhaylichenko K.Yu., Kurbatova A.I., Salazar Flores C.A., Pogorelyy D.P., Konovalova E.E., et al. Public health risk from contamination of drinking water with carcinogenic chemicals in centralized water supply systems. Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture. 202; 15(4): 291–306. https://doi.org/10.12731/2658-6649-2023-15-4-291-306 https://elibrary.ru/ttymhuMahdavi M., Mahvi A.H., Mohebbi M., Teimuri M.H., Mamaghani Nejad M., Hoseinzadeh E., et al. Health risk assessment for reused backwash water from Saveh water treatment plant. J. Adv. Environ. Health Res. 2024; 12(1): 46–51. https://doi.org/10.34172/JAEHR.1329Mahdavi M., Mahvi A.H., Mohebbi M., Teimuri M.H., Mamaghani Nejad M., Hoseinzadeh E., et al. Health risk assessment for reused backwash water from Saveh water treatment plant. J. Adv. Environ. Health Res. 2024; 12(1): 46–51. https://doi.org/10.34172/JAEHR.1329Трифонова Т.А., Марцев А.А., Селиванов О.Г., Курбатов Ю.Н. Эколого-гигиеническая оценка почв промышленного города со стекольным производством по содержанию тяжёлых металлов и мышьяка. Гигиена и санитария. 2023; 102(6): 549–55. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2023-102-6-549-555 https://elibrary.ru/lkmlskTrifonova T.A., Martsev A.A., Selivanov O.G., Kurbatov Yu.N. Ecological and hygienic assessment of soils on the content of heavy metals and arsenic in an industrial city with glass production. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 2023; 102(6): 549–55. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2023-102-6-549-555 https://elibrary.ru/lkmlsk (in Russian)Masri S., LeBrón A.M.W., Logue M.D., Valencia E., Ruiz A., Reyes A., et al. Risk assessment of soil heavy metal contamination at the census tract level in the city of Santa Ana, CA: implications for health and environmental justice. Environ. Sci. Process Impacts. 2021; 23(6): 812–30. https://doi.org/10.1039/d1em00007aMasri S., LeBrón A.M.W., Logue M.D., Valencia E., Ruiz A., Reyes A., et al. Risk assessment of soil heavy metal contamination at the census tract level in the city of Santa Ana, CA: implications for health and environmental justice. Environ. Sci. Process Impacts. 2021; 23(6): 812–30. https://doi.org/10.1039/d1em00007aChioma V.A., Islamiyat A.O., Sosanya P. Ecological and human health risk assessment of heavy metals contamination of soil in E-Waste Dumpsite in Atan, Ogun State, Nigeria. Int. J. Environ. Chem. Ecotoxicol. Res. 2022; 4(1): 1–14.Chioma V.A., Islamiyat A.O., Sosanya P. Ecological and human health risk assessment of heavy metals contamination of soil in E-Waste Dumpsite in Atan, Ogun State, Nigeria. Int. J. Environ. Chem. Ecotoxicol. Res. 2022; 4(1): 1–14.Клейн С.В., Вековшинина С.А., Балашов С.Ю., Хорошавин В.А., Ухабов В.М. Гигиеническая оценка канцерогенного риска здоровью населения, проживающего в зоне влияния мест складирования отходов горно-обогатительного комбината: 2014–2017 гг. Гигиена и санитария. 2017; 97(1): 10–5. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2018-97-1-10-15 https://elibrary.ru/wcviuxKleyn S.V., Vekovshinina S.A., Balashov S.Yu., Khoroshavin V.A., Ukhabov V.M. Hygienic evaluation of carcinogenic risk to health of the population living in the zone of the exposure to places of the burial storage of waste of mining and processing enterprises. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 2018; 97(1): 10–5. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2018-97-1-10-15 https://elibrary.ru/wcviux (in Russian)Боев В.М., Зеленина Л.В., Кудусова Л.Х., Кряжева Е.А., Зеленин Д.О. Гигиеническая оценка канцерогенного риска здоровью населения, ассоциированного с загрязнением депонирующих сред тяжелыми металлами. Анализ риска здоровью. 2022; (1): 17–26. https://doi.org/10.21668/health.risk/2022.1.02 https://elibrary.ru/pssyqmBoev V.M., Zelenina L.V., Kudusova L.H., Kryazheva E.A., Zelenin D.O. Hygienic assessment of carcinogenic health risks associated with contamination of depositing media with heavy metals. Health Risk Analysis. 2022; (1): 17–26. https://doi.org/10.21668/health.risk/2022.1.02.eng https://elibrary.ru/amonixAlsafran M., Usman K., Al Jabri H., Rizwan M. Ecological and health risks assessment of potentially toxic metals and metalloids contaminants: A case study of agricultural soils in Qatar. Toxics. 2021; 9(2): 35. https://doi.org/10.3390/toxics9020035Alsafran M., Usman K., Al Jabri H., Rizwan M. Ecological and health risks assessment of potentially toxic metals and metalloids contaminants: A case study of agricultural soils in Qatar. Toxics. 2021; 9(2): 35. https://doi.org/10.3390/toxics9020035Ahmad W., Alharthy R.D., Zubair M., Ahmed M., Hameed A., Rafique S. Toxic and heavy metals contamination assessment in soil and water to evaluate human health risk. Sci. Rep. 2021; 11(1): 17006. https://doi.org/10.1038/s41598-021-94616-4Ahmad W., Alharthy R.D., Zubair M., Ahmed M., Hameed A., Rafique S. Toxic and heavy metals contamination assessment in soil and water to evaluate human health risk. Sci. Rep. 2021; 11(1): 17006. https://doi.org/10.1038/s41598-021-94616-4Zhaoyong Z., Mamat A., Simayi Z. Pollution assessment and health risks evaluation of (metalloid) heavy metals in urban street dust of 58 cities in China. Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2019; 26(1): 126–40. https://doi.org/10.1007/s11356-018-3555-0Zhaoyong Z., Mamat A., Simayi Z. Pollution assessment and health risks evaluation of (metalloid) heavy metals in urban street dust of 58 cities in China. Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2019; 26(1): 126–40. https://doi.org/10.1007/s11356-018-3555-0Каманина И.З., Каплина С.П., Макаров О.А. Канцерогенный риск, связанный с загрязнением почв, для здоровья населения городов. Гигиена и санитария. 2023; 102(3): 299–304. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2023-102-3-299-304 https://elibrary.ru/huybjwKamanina I.Z., Kaplina S.P., Makarov O.A. Carcinogenic risk associated with soil pollution for urban population health. Gigiena i Sanitariya (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 2023; 102(3): 299–304. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2023-102-3-299-304 https://elibrary.ru/huybjw (in Russian)Ракитский В.Н., Стёпкин Ю.И., Клепиков О.В., Куролап С.А. Оценка канцерогенного риска здоровью городского населения, обусловленного воздействием факторов среды обитания. Гигиена и санитария. 2021; 100(3): 188–95. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2021-100-3-188-195Rakitskii V.N., Stepkin Yu.I., Klepikov O.V., Kurolap S.A. Assessment of carcinogenic risk caused by the impact of the environmental factors on urban population health. Gigiena i Sanitariya (Hygiene and Sanitation, Russian journal) 2021; 100(3): 188–95. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2021-100-3-188-195 (in Russian)Chonokhuu S., Batbold C., Chuluunpurev B., Battsengel E., Dorjsuren B., Byambaa B. Contamination and health risk assessment of heavy metals in the soil of major cities in Mongolia. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2019; 16(14): 2552. https://doi.org/10.3390/ijerph16142552Chonokhuu S., Batbold C., Chuluunpurev B., Battsengel E., Dorjsuren B., Byambaa B. Contamination and health risk assessment of heavy metals in the soil of major cities in Mongolia. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2019; 16(14): 2552. https://doi.org/10.3390/ijerph16142552Grˇzeti´c I., Ahmed Ghariani R.H. Potential health risk assessment for soil heavy metal contamination in the central zone of Belgrade (Serbia). J. Serb. Chem. Soc. 2008; 73: 923–34. https://doi.org/10.2298/JSC0809923GGrˇzeti´c I., Ahmed Ghariani R.H. Potential health risk assessment for soil heavy metal contamination in the central zone of Belgrade (Serbia). J. Serb. Chem. Soc. 2008; 73: 923–34. https://doi.org/10.2298/JSC0809923GМарцев А.А. Сопряженный анализ риска здоровью детского населения и качества атмосферного воздуха во Владимирской области. Ульяновский медико-биологический журнал. 2024; (1): 91–104. https://doi.org/10.34014/2227-1848-2024-1-91-104Martsev A.A. Conjugate analysis of health risks in children and air quality in Vladimir region. Ul’yanovskiy mediko-biologicheskiy zhurnal. 2024; (1): 91–104. https://doi.org/10.34014/2227-1848-2024-1-91-104 (in Russian)Сучков В.В., Семаева Е.А. Взаимосвязь величин предельно допустимых концентраций и уровня риска здоровью для аэрополлютантов. Гигиена и санитария. 2017; 96(5): 442–5. https://elibrary.ru/ysqdfdSuchkov V.V., Semaeva E.A. Relationship between maximum permissible concentrations and level of health risk for air pollutants. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 2017; 96(5): 442–5. https://elibrary.ru/ysqdfd (in Russian)

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