CC BY
30
Голубкина Н.А.1, БурцеваТ.И.2, КулешовД.Ю.3, Корчина Т.Я.4
1НИИ питания РАМН, Москва 2Оренбургский государственный университет 3Московский колледж управления и новых технологий 4Ханты-Мансийская государственная медицинская академия
E-mail: segolubkina@rambler.ru; burtat@yandex.ru; segolubkina@rambler.ru; t.korchina@mail.ru
ОЦЕНКА ЭМИССИИ СЕЛЕНА ПРЕДПРИЯТИЯМИ ПО ДОБЫЧЕ И ПЕРЕРАБОТКЕ МЕДНОЙ РУДЫ В ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ
Оценка величины эмиссии селена Гайским, Орским и Медногорским комбинатами по добыче и переработке медной руды в Оренбургской области выявила значительное загрязнение почвенного покрова селеном на расстоянии до 2 км от комбинатов. В условиях используемых технологий явление селеновых токсикозов у рабочих обнаружено не было, а содержание микроэлемента в волосах указывало на снижение селенового статуса, что, вероятно, связано с антагонистическим воздействием меди и тяжелых металлов.
Ключевые слова: селен, антагонизм меди и тяжелых металлов.
Выплавка металлов из руд, не содержащих железо, включает интенсивный нагрев, обеспечивающий мобилизацию и выделение интересующего металла. При этом сопутствующий селен и сульфиды переходят в летучие соединения и выбрасываются в атмосферу. Известно, что около 80% атмосферного селена возвращается на землю в виде влажных осадков преимущественно вблизи источника эмиссии [5]. В России интенсивная добыча и переработка медной руды осуществляется в Оренбургской области. На территории области располагается 9 месторождений медных и медно-цинковых руд с запасами 485 млн. т. Важнейшими горнодобывающими и перерабатывающими предприятиями этого региона являются Гайский, Орский и Медногорский комбинаты, расположенные всего в 20-30 км друг от друга.
Целью настоящей работы была оценка величины эмиссии селена Медногорским, Гайским и Орским комбинатами.
Материалы и методы
С этой целью были отобраны образцы почвы на разном расстоянии от комбинатов, листья пшеницы с полей, расположенных между комбинатами, а также вода из пруда в центре треугольника: Гайский и Орский горнообогатительные комбинаты и Медногорский медносерный комбинат. Для оценки влиния производства на селеновый статус человека исследовали содержание селена в волосах рабочих указанных комбинатов. Содержание селена в образцах почвы, растениях пшеницы, воды и волосах определяли флуорометрическим методом
[4]. В качестве референс-стандарта использовали образец волос с регламетированным содержанием селена 590 мкг/кг (Китай).
Результаты и их обсуждение
Результаты исследования почвы вблизи Медногорского медно-серного комбината указывают на интенсивное загрязнение окружающей среды селеном в пределах двух километров от комбината (где концентрация селена варьирует от 3000 до 600-700 мкг/кг почвы), причем уровень загрязнения почв селеном мало отличался в направлениях севера и запада (основные направления розы ветров). Распределение селена в почве подчинялось степенной зависимости и описывалось уравнениями регрессии:
У=871Х'0,55 для северного направления и У=1027 X-0,46 - для западного.
Сравнение величины эмиссии селена медносерным комбинатом Медногорска и горно-обогатительными комбинатами Гая и Орска показывает сходный характер загрязнения окружающей среды селеном, однако, интенсивность загрязнения оказалась наибольшей в первом случае.
Оценка содержания селена в бутылирован-ной питьевой воде (г.Гай) и воде из пруда, распо-ложженного между тремя комбинатами, свидетельствует о сравнительно низком содержании микроэлемента и отсутствии загрязнения селеном этих источников. Так, уровень селена в воде пруда составил 33 нг/л, а для южно-уральской питьевой воды этот показатель достигал 54 нг/ л. Для сравнения, содержание селена в водопроводной воде и воде источников г. Москвы выше -80-136 нг/л. Низкое содержание селена было ха-
Таблица 1. Содержание селена в волосах рабочих Гайского, Орского Медногорского комбинатов
Показатель Кувандыкский район Новоорский район Гайский район Красно-гвардейский район*
3-д Медногорск 3-д Орск 3-д
N 16 13 29 12 39 15
M±SD 366±81** 386±49 272±70*** 357±85 365±64 351±44
CV% 22,1 12,7 25,7 23,8 17,5 12,5
Инт. конц. 223-504 232-462 110-463 233-487 217-509 315-434
Среднее 369±93 289±78 365±64 351±44
Примечание: * сельскохозяйственный район в центре области
Достоверность различий с данными для общего городского населения: ** Р<0,5, *** Р<0,002.
рактерно и для листьев пшеницы полей, расположенных на расстоянии 10-20 км от комбинатов: 21-49 мкг/кг. Столь невысокие значения уровней накопления селена могут быть связаны с антагонистическими взаимосвязями между селеном и тяжелыми металлами: медью, цинком и свинцом, являющихся компонентами медно-колчеданных месторождений Оренбуржья.
Таким образом, как следует из полученных данных, максимальную нагрузку селеном следует ожидать непосредственно на самих предприятиях. В связи с этим мы исследовали селеновый статус рабочих Гайского, Орского горно-обогатительных комбинатов и Медногорского медно-серного комбината по накоплению микроэлемента в волосах.
Как видно из данных, представленных в таблице, средние показатели содержания селена в волосах для всех трех предприятий были сходны, находились в интервале концентраций 335-389 мкг/кг. и практически не отличались от показателей обеспеченности селеном жителей сельскохозяйственного Красногвардейского района области, не имеющего крупных промышленных предприятий.
Таким образом, несмотря на значительную эмиссию селена, обеспеченность микро-
элементом рабочих исследованных предприятий невысокая. Единственным объяснением установленного факта является одновременное влияние на организм человека свинца, цинка и меди, являющихся антагонистами селена. Известно, например, что в районе Си-байского месторождения меди с высоким уровнем селена в почве часты случаи селенодефицитных состояний у сельскохозяйственных животных, в то время как в районе Челябинска с умеренным недостатком селена в окружающей среде и отсутствием высоких концентраций меди проявление селенодефицита у животных практически не наблюдается [3].
Представляется очевидным, что процесс получения серной кислоты снижает селеновый статус человека, скорее всего, в связи с высоким оксидантным стрессом, вызванным тяжелыми металлами. Эмиссия селена горнообогатительными предприятиями Оренбургской области и заводом по выплавке меди в условиях современной технологии не вызывает повышение уровня селена в волосах рабочих. Напротив, условия производства способствуют снижению обеспеченности селеном рабочих указанных предриятий.
27.10.2011
Список литературы:
1. Голубкина Н.А., Белова Е.Н. Селен в городской среде // Экологические системы и приборы-2005-№7-С.12-15.
2 Голубкина Н.А., Папазян Т.Т. Селен в питании. Растения, животные, человек-М. Печатный город-2006,
3. Ермаков В.В. Геохимическая экология как следствие системного изучения биосферы//в сб. Проблемыбиогеохимиииге-охимическойэкологии-М.Наука-1999-С.152-183
4. Alfthan G. A micromethod for the determination of selenium in tissues and biological fluids by singe-test-tube fluorimetry // Anal. Chim. Acta. - 1984. - Vol. 165. - Р. 187 - 194.
5. Wen H, Carignan J Reviews on atmospheric selenium: emissions, speciation and fate // Atmosphere Environ, 2007 - Vol. 410P. 7151 - 7165.
Работа выполнена при финансовой поддержке РГНФ и правительства Оренбургской области №10-06-81602 а/У
Сведения об авторе:
Голубкина Надежда Александровна, НИИ питания РАМН,
109240, г. Москва, Устьинский пр. 2\14, тел.: 8-903-118-50-306, e-mail: segolubkina@rambler.ru Бурцева Татьяна Ивановна, доцент кафедры нутрициологии и биоэлементологии, кандидат биологических наук Оренбургского государственного университета 460000, г. Оренбург, пр. Победы-13, ауд.16410, е-mail: burtat@yandex.ru Кулешов Д.Ю., Московский колледж управления и новых технологий, е-mail: segolubkina@rambler.ru
UDC 504
Golubkina N.A., Burtseva T.A., Kuleshov D.J.
ESTIMATION OF SELENIUM EMISSION BY MINING AND Cu-PROCESSING PLANTS OF ORENBURG REGION
Evaluation of selenium emission by Gay, Orsk and Mednogorsk plants of mining and Cu-processing plants in Orenburg region revealed significant soil pollution by selenium at 2 km from the plants. In conditions of modern technologies no selenium toxicosis was registered among workers. On the contrary hair selenium content demonstrated the decreased selenium status that might be connected with antagonistic effect of Cu and other heavy metals.
Keywords: selenium, antagonism of copper and heavy metals.
Bibliography:
1. Golubkina N.A., Belova E.N. Selenium in city // Environment Ecological systems and devices-2005, - №7 - P12 - 15.
2. Golubkina N.A., Papazyan T.T. Selenium in a food. Plants, animal, the person. - M.: A printing city - 2006.
3. Ermakov V.V. Geohimicheskaja ecology as consequence of system studying of biosphere // in the collection. Problems of biogeochemistry and geohimicheskojekologii. M.: The Science - 1999. -S.152 - 183.
4. Alfthan G. A micromethod for the determination of selenium in tissues and biological fluids by singe-test-tube fluorimetry // Anal. Chim. Acta. - 1984. - Vol. 165. - Р 187 - 194.
5. Wen H, Carignan J Reviews on atmospheric selenium: emissions, speciation and fate // Atmosphere Environ, 2007. -Vol. 410. - P. 7151 - 7165.
