Оценка содержания тяжёлых металлов и мышьяка в снеговом покрове и волосах детей

Введение. Загрязнение окружающей среды приводит к необходимости регулярного контроля и анализа содержания токсичных элементов в компонентах среды и в биосубстратах населения для определения степени загрязнения территории, накопления их в организме и оценки риска нарушения здоровья.

Материалы и методы. Проведён отбор проб снежного покрова на 11 различных участках функциональных зон, а также исследованы 52 образца волос в двух группах детей в разных школах города. Определение содержания водорастворимых тяжёлых металлов и мышьяка (ТММ) проводили атомно-абсорбционным методом на приборе ААС-240 DUO «Agilent Technolgies».

Результаты. В снеговом покрове отдельных функциональных зон г. Свирска обнаружено значительное превышение содержания Cu, Zn, Mn, Cd, Pb и As по сравнению с фоновыми значениями в пределах 2–11 раз. Выявлены индикаторные элементы (Mn, Cr, Zn, Cd, As), отражающие специфику повышенного накопления ТММ в волосах у детей в разных зонах города. Установлены сильные корреляционные связи (r = 0,78–0,83) между содержанием ТММ в снежном покрове возле школ и в волосах обследованных групп детей.

Ограничения исследования. Оценка содержания ТММ в снежном покрове и в волосах детского населения проведена без определения накопления элементов в почве и миграции в растительные культуры.

Заключение. Выявленные высокие уровни накопления ТММ в снежном покрове и в волосах детей г. Свирска, обусловленные значительным техногенным воздействием выбросов промышленных предприятий, автотранспорта и жилищных домохозяйств, свидетельствуют о напряжённости экологической ситуации в городе и необходимости осуществления комплекса мер по её улучшению.

Соблюдение этических стандартов. Исследование выполнено в соответствии с этическими принципами проведения исследований, изложенных в Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации (ред. 2013 г.). Все участники исследования подписали форму информированного согласия.

Участие авторов:
Шаяхметов С.Ф. — концепция и дизайн исследования, интерпретация результатов, написание текста, редактирование;
Меринов А.В. — анализ проб и обработка данных, анализ результатов исследований, редактирование, оформление таблиц, списка литературы;
Журба О.М. — концепция и дизайн исследования, поиск информации;
Алексеенко А.Н. — концепция и дизайн исследования, сбор материала.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

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

Финансирование. Работа выполнена в рамках средств, выделяемых для выполнения государственного задания ФГБНУ ВСИМЭИ.

Поступила: 09.06.2023 / Принята к печати: 15.11.2023 / Опубликована: 28.12.2023

1. Ефимова Н.В., Мыльникова И.В., Парамонов В.В., Кузьмина М.В., Гребенщикова В.И. Оценка химического загрязнения и риска для здоровья населения Иркутской области. География и природные ресурсы. 2016; (S6): 99–103. https://doi.org/10.21782/GIPR0206-1619-2016-6(99-103) https://elibrary.ru/xqryxv

2. Евдокимова Г.А., Мозгова Н.П. Оценка загрязнения почв и растений в зоне воздействия газовоздушных выбросов алюминиевого завода. Теоретическая и прикладная экология. 2015; (4): 64–8. https://elibrary.ru/vlezux

3. Wang A., Fallah-Shorshani M., Xu J., Hatzopoulou M. Characterizing near-road air pollution using local-scale emission and dispersion models and validation against in-situ measurements. Atmos. Environ. 2016; 142: 452–64. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2016.08.020

4. Ariya P.A., Dastoor A., Nazarenko Y., Amyot M. Do snow ice alter urban air quality? Atmos. Environ. 2018; 186: 266–8. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2018.05.028

5. Скальный А.В. Химические элементы в физиологии и экологии человека. М.: Мир; 2004. https://elibrary.ru/xqphzb

6. Сазонова Т.В., Рязанова Т.К., Сергеев А.К., Судакова Т.В., Торопова Н.М., Вистяк Л.Н. Эколого-гигиенические особенности антропогенного загрязнения снегового покрова в промышленном городе. Здоровье населения и среда обитания – ЗНиСО. 2018; (2): 34–8. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2018-299-2-34-38 https://elibrary.ru/ytztfg

7. Чанчаева Е.А., Гржибовский А.М., Куриленко Т.К., Малков П.Ю. Концентрация кадмия в волосах населения субъектов Российской Федерации: систематический надзор. Гигиена и санитария. 2023; 102(1): 40–9. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2023-102-1-40-49 https://elibrary.ru/ikzflc

8. Кузьминова О.В., Пройдакова О.А., Янчук Т.М. Оценка степени загрязнения тяжелыми металлами компонентов природной среды г. Свирска (Иркутская область). Известия Иркутского государственного университета. Серия: Биология. Экология. 2015; (11): 81–92. https://elibrary.ru/tsxkoz

9. Богданов А.В., Шатрова А.С., Тюкалова О.В. Оценка воздействия промплощадки бывшего аккумуляторного завода «Востсибэлемент» Иркутской области на объекты окружающей среды. Экология и промышленность России. 2022; 26(3): 52–7. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2022-3-52-57 https://elibrary.ru/hsddyc

10. Ефимова Н.В., Лисецкая Л.Г., Журба О.М., Тараненко Н.А., Боева А.В., Дьякович О.А. и др. Региональные референсные уровни содержания химических веществ в биосубстратах населения Иркутской области. Методические рекомендации. Ангарск; 2013.

11. Скальный А.В., Киселёв М.Ф., ред. Элементный статус России. Часть 5. Элементный статус населения Сибирского и Дальневосточного федерального округов. СПб.: Медкнига «ЭЛБИ»; 2014. https://elibrary.ru/vinxkj

12. Малышева А.Г., Рахманин Ю.А. Физико-химические исследования и методы контроля веществ в гигиене окружающей среды. СПб.: Профессионал; 2014.

13. Журба О.М., Алексеенко А.Н., Шаяхметов С.Ф., Меринов А.В. Оценка содержания загрязнений в аккумулирующих природных средах в условиях техногенной нагрузки. Гигиена и санитария. 2020; 99(10): 1049–54. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2020-99-10-1049-1054 https://elibrary.ru/atojrh

14. Onwudiegwu C.A., Ezeh G.C., Obioh I.B. Trace metals in total atmospheric depositions (TAD) of a Nigerian island. J. Atmos. Pollut. 2016; 4(1): 15–22. https://doi.org/10.12691/jap-4-1-2

15. Белозерцева И.А., Воробьева И.Б., Власова Н.В., Лопатина Д.Н., Янчук М.С. Загрязнение снега на акватории оз. Байкал и прилегающей территории. Водные ресурсы. 2017; 44(3): 340–53. https://doi.org/10.7868/S032105961703004X https://elibrary.ru/yrwhqn

16. Журба О.М., Ефимова Н.В., Ханхареев С.С., Алексеенко А.Н., Меринов А.В., Мадеева Е.В. и др. Оценка контаминации снегового покрова для выявления зон ингаляционного риска. Гигиена и санитария. 2020; 99(4): 363–7. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2020-99-4-363-367 https://elibrary.ru/jqlnch

17. Бондаревич Е.А., Коцюржинская Н.Н., Лескова О.А., Михайлова Л.А., Самойленко Г.Ю. Мониторинг уровня загрязнения атмосферы по накоплению химических элементов в талой воде снегового покрова. Экология и промышленность России. 2021; 25(8): 47–53. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2021-8-47-53 https://elibrary.ru/tkwkxf

18. Курбаков Д.Н., Кузнецов В.К., Сидорова Е.В., Саруханов А.В., Дементьева Н.В., Новикова Н.В. Сравнительная оценка загрязнения тяжелыми металлами снежного покрова предприятиями черной металлургии. Экология и промышленность России. 2022; 26(8): 59–65. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2022-8-59-65 https://elibrary.ru/hbnoea

19. Лисецкая Л.Г., Шаяхметов С.Ф. Оценка уровня загрязнения снежного покрова химическими соединениями и элементами на территории Шелеховского района в Восточной Сибири. Гигиена и санитария. 2022; 101(12): 1443–49. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2022-101-12-1443-1449 https://elibrary.ru/bpwylc

20. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Иркутской области в 2021 году». Ижевск: Принт; 2022.

21. Савченко О.В. Влияние загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами на здоровье детей дошкольного возраста. Экология человека. 2018; (3): 16–20. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2018-3-16-20 https://elibrary.ru/yrfluc

22. Jalili C., Kazemi M., Taheri E., Mohammad H., Boozari B., Hadi A., et al. Exposure to heavy metals and the risk of osteopenia or osteoporosis: a systematic review and meta-analysis. Osteoporos. Int. 2020; 31(9): 1671–82. https://doi.org/10.1007/s00198-020-05429-6

23. Li Y., Zhang B., Li H., Yang L., Ye B., Wang W., et al. Biomarkers of lead exposure among a population under environmental stress. Biol. Trace Elem. Res. 2013; 153(1-3): 50–7. https://doi.org/10.1007/s12011-013-9648-1

24. Павлова А.З., Богомолов Д.В., Ларёв З.В., Аманмурадов А.Х. Волосы как объект исследования при отравлении солями тяжелых металлов. Судебно-медицинская экспертиза. 2012; 55(6): 25–9. https://elibrary.ru/pumuwp