CC BY-ND
15
ОКТЯБРЬ №10 (259) ЗНиСО
19
g
Миннибаев Т.Ш. Изучение функционального состояния организма студентов при разных методах обучения. Гигиена и санитария. 1985. № 4. С. 44—47. Аристова И.С. и др. Особенности физического развития девушек-славянок с различными вариантами форм тазового пояса и свободных нижних конечностей / И.С. Аристова, В.Н. Николенко //Морфологические ведомости. 2006. № 1—2. С. 13 —16.
Контактная информация:
Миннибаев Талгат Шайдуллинович, тел.: 8 (499) 242-03-00, e-mail: [email protected]
Contact information:
Minnibaev Talgat, phone: 8 (499) 242-03-00, e-mail: [email protected]
g
УДК 504.75:504.064.2
ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ МИКРОЭЛЕМЕНТНОГО СТАТУСА ДЕТЕЙ 1-6 ЛЕТ ГОРОДА ЯРОСЛАВЛЯ
Е.А. Бакаева, А.В. Еремейшвили, А.В. Мильто Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова, г. Ярославль
Представлены результаты мониторинга содержания цинка, меди, свинца и кадмия в волосах 240 детей 1—6 лет в условиях антропогенной нагрузки. Исследование показало, что 54 % детей имеет избыток меди, 51 % — свинца. Для всей выборки детей г. Ярославля характерна средняя концентрация меди и свинца, превышающая допустимое содержание. Ключевые слова: биосубстраты, дети, микроэлементы, окружающая среда.
E.A. Bakaeva, A.V. Eremeyshvili, A.V. Milto □ ECOLOGICAL AND BIOLOGICAL MONITORING OF THE TRACE ELEMENT STATUS OF CHILDREN AGED 1-6 YEARS IN YAROSLAV □ P.G. Demidov Yaroslavl State University, Yaroslavl.
The paper presents the results of monitoring of the content of zinc, copper, lead and cadmium in hair of 240 children aged 1-6years under the influence of anthropogenic load. The research showed that 54% of children have excess of copper, 51% - of lead. For all sampled population of children in Yaroslavl average concentration of copper and lead is more than the permissible content. Key words: biosubstrate, children, trace elements, environment.
Одной из особенностей промышленно развитых регионов является поступление вредных веществ в окружающую среду, в том числе микроэлементов из группы тяжелых металлов. Поступая в окружающую среду, тяжелые металлы мигрируют по трофической цепи и поступают в организм человека, избыток или дефицит микроэлементов в окружающей среде может привести к возникновению различных заболеваний [1, 3, 7]. Химические элементы, поступающие в организм, накапливаются в биологических средах человека, что делает возможным их использование в качестве маркеров экологического неблагополучия территории и связанных с этим заболеваний [1, 7]. В связи с этим важное значение имеет контроль за состоянием микроэлементного статуса населения, особенно детей, что обусловлено их большей чувствительностью к влиянию загрязнений окружающей среды [4, 7—9].
Цель работы: изучение особенностей микроэлементного статуса (на примере цинка, меди, свинца, кадмия) детей, проживающих в районах г. Ярославля с различной антропогенной нагрузкой.
Материалы и методы. Для исследования были выбраны следующие административные районы г. Ярославля (см. рисунок): № 1 — Ленинский, № 2 — Красноперекопский, № 3 — Заволжский, а также микрорайон Резинотехника Заволжского района (№ 4), расположенный обособленно на севере города в непосредственной близости от завода ЗАО «Ярославль-Резинотехника», чем обусловлено выделение данного места отбора проб в отдельную категорию.
Для г. Ярославля характерна планировка, когда центральная часть города окружена промышленными предприятиями и характеризуется большой транспортной загруженностью, а жилые районы
города располагаются по отношению к промышленным зонам без учета рельефа и преобладающих ветров. На территории Ленинского района располагаются машиностроительные предприятия и крупные автомагистрали. Заволжский район является относительно благополучным районом г. Ярославля по состоянию окружающей среды [5]. Район № 2 находится в окружении крупных транспортных магистралей, а с юго-западной стороны от района расположено крупнейшее в области нефтеперерабатывающее предприятие ОАО «Славнефть-ЯНОС».
Обследованы дети в возрасте от 1 до 6 лет, посещающие дошкольные образовательные учреждения г. Ярославля. Методом инверсионной вольтамперометрии в биосубстратах (волосах) обследуемых 240 детей (из них 124 мальчика и 116 девочек) определено содержание цинка, меди, свинца и кадмия. Исследования проводились с 2009 по 2014 г. Полученные в результате исследования данные сравнивали с уровнем нормального содержания микроэлементов в волосах [10].
Статистическая обработка полученных данных проводилась с использованием пакета программ Microsoft Office Excel 2003, Statistica 6.0. Значимость различий между средними значениями оценивали с использованием t-критерия Стьюдента либо U-критерия Манна — Уитни (в зависимости от вида распределения в выборке). Различия считались достоверными при p < 0,05.
Результаты и обсуждение. В результате исследования выявлены различия в содержании микроэлементов в биосубстратах обследованных детей, проживающих на территории различных районов г. Ярославля (см. таблицу).
Наибольший уровень цинка в биосубстратах детей обнаружен в районах № 1 и 3 (р < 0,05). Средняя концентрация цинка у детей обеих воз-
20
ЗНиСО ОКТЯБРЬ №10 (259)
ь
5
Рис. Карта—схема г. Ярославля: а - ЗАО «Ярославль-Резинотехника», б - ОАО «Ярославский шинный завод», в - ОАО «Ярославский электромашиностроительный завод», г - ОАО «Автодизель» ЯМЗ (Ярославский моторный завод), д - ОАО «Ярославский завод силикатного кирпича», е - ОАО «Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез», ж - ОАО «Ярославский технический углерод», з - ТЭЦ—3 ОАО «ТГК-2», и - ОАО «Ярославский судостроительный завод», к —Ляпинская котельная ТЭЦ—2 ОАО «ТГК-2», л — ОАО «Ярославский завод дизельной аппаратуры»; № 1, 2, 3, 4 — районы исследования
растных групп в районе № 3 и у детей 1—3 лет в районе № 1 превышает границы нормального содержания данного микроэлемента в волосах. Несмотря на установленный высокий процент детей с повышенным содержанием цинка в биосубстратах (32 %), у трети обследованных детей был отмечен и недостаток данного элемента (35 %). Минимальное среднее содержание цинка и меди выявлено в районах № 2 и 4 для детей в возрасте 1—3 лет (р < 0,05). В районе № 4 для детей 4—6 лет отмечена минимальная средняя концентрация цинка (р < 0,05), что ниже нормального уровня данного элемента в волосах [10]. Наименьшее содержание меди в волосах детей 4—6 лет обнаружено в районе № 2 (р < 0,05). Максимальный уровень меди выявлен в районе № 3 для детей обеих возрастных групп (р < 0,05) и превысил границы физиологического уровня данного элемента в волосах. Избыток меди в данном районе отмечается у 70 % детей. В целом у 54 % детей всех исследуемых районов выявлено избыточное содержание меди в биосубстратах. Нормальный уровень меди показан лишь для 18 % детей. В литературе име-
ются указания о физиологическом соотношении содержания цинка к меди в волосах детей на уровне 10 : 1 [11]. В настоящей работе было обнаружено соотношение 8 : 1, что ниже литературных данных. Выявленное повышенное содержание меди обследованных детей подтверждается данными о балансе цинк/медь в волосах.
Наибольшие средние концентрации свинца в волосах детей обеих возрастных групп были зарегистрированы в районах № 1 и 3 (р < 0,05), где избыток этого элемента был зарегистрирован у 61 и 71 % обследованных соответственно. Обнаруженные концентрации свинца в данных районах превышали нормативное содержание. В районе № 4 для детей 4—6 лет выявленный уровень свинца также превышает физиологи -чески нормальное содержание данного элемента. В целом в исследуемой выборке избыточное содержание свинца отмечается в 51 % случаев. Содержание свинца в биологических субстратах детей 4—6 лет в исследуемой выборке достоверно выше, чем у детей 1—3 лет (р < 0,05), что может быть обусловлено способностью данного элемента
ОКТЯБРЬ №10 (259) ЗНиСО
21
Таблица. Содержание микроэлементов (мкг/г) в волосах обследованных детей, M ± m
Район исследования Возраст детей, лет Цинк Медь Свинец Кадмий
1 1—3 (n=32) 147,77 ± 7,712,4 15,96 ± 0,772,3,4 5,48 ± 0,332,4 0,31 ± 0,024
4—6 (n=18) 149,79 ± 7,622,4 15,96 ± 0,762,3,4 5,46 ± 0,332,4 0,30 ± 0,022,3
2 1—3 (n=31) 105,19 ± 8,091,3 10,89 ± 0,701,3 2,16 ± 0,131,3 0,25 ± 0,05
4—6 (n=29) 110,22 ± 7,041,3,4 9,83 ± 0,581,3,4 2,05 ± 0,101,3,4 0,23 ± 0,041,3,4
3 1—3 (n=17) 158,45 ± 8,022,4 21,05 ± 0,961,2,4 5,89 ± 0,282,4 0,33 ± 0,044
4—6 (n=52) 156,69 ± 7,272,4 20,51 ± 0,891,2,4 5,82 ± 0,262,4 0,39 ± 0,051,2
4 1—3 (n=41) 110,35 ± 5,871,3 11,25 ± 1,481,3 2,60 ± 1,271,3 0,18 ± 0,061,3
4—6 (n=20) 60,88 ± 3,401,2,3 13,57 ± 0,891,2,3 3,28 ± 0,351,2,3 0,39 ± 0,062
В среднем по выборке 1—3 (n=121) 129,80 ± 5,86 15,01 ± 0,72 3,98 ± 0,23а 0,29 ± 0,03
4—6 (n=119) 132,34 ± 5,35 15,74 ± 0,55 4,57 ± 0,19а 0,34 ± 0,03
Границы нормального содержания [7] 1—3 51,00—143,00 7,80—11,40 0,68—3,05 0,07—0,38
4—6 71,00—153,00 7,68—11,30 0,56—2,80 0,05—0,31
Примечание: индексами 1, 2, 3, 4 отмечены статистически значимые (р < 0,05) различия между исследуемыми районами для данной возрастной группы (1—3 года и 4—6 лет); индексом а отмечены статистически значимые (р < 0,05) различия между возрастными группами в целом по выборке
аккумулироваться в организме и его длительным периодом выведения [1]. С накоплением свинца в окружающей среде и возможным повышенным поступлением его в организм большинство авторов связывают влияние на процессы роста организма, развитие анемии [1], нарушение нервно-психического развития детей [6] и функционирования щитовидной железы, гипоталамуса и гипофиза [2]. Полученные в настоящем исследовании результаты о распространенности избыточного содержания свинца в волосах детей соотносятся с литературными данными для крупных промышленных городов России [3, 7].
Содержание кадмия у детей 1—3 лет из районов № 1 и 3 было выше, чем в остальных исследуемых районах (р < 0,05), но не превышало нормативное значение данного элемента в волосах. Средняя концентрация кадмия у детей 4—6 лет выше в районах № 3 и 4 (р < 0,05) и превышает физиологически допустимый уровень.
В волосах детей обеих возрастных групп района № 2 уровни всех изучаемых микроэлементов были наиболее близки к физиологически нормальному уровню. Высокие концентрации цинка, меди и свинца в районах 1 и 3, а также кадмия в районах № 1, 3 (для детей 1—3 лет) и районов № 3, 4 (для детей 4—6 лет), обнаруженные в волосах детей, могут быть обусловлены влиянием значительной антропогенной нагрузки. На территории района № 1 располагается ряд предприятий, использующих в производственном цикле данные металлы [5]. Районы № 3 и 4 располагаются на пути преобладающих в городе южных, западных и юго-западных ветров [5], которые могут способствовать переносу загрязняющих веществ.
Заключение. Результаты проведенного исследования с использованием методов биологического мониторинга позволили дать гигиеническую оценку состояния окружающей среды промыш-ленно развитого г. Ярославля. Микроэлементный статус детей 1—6 лет характеризуется содержанием меди и свинца, превышающим нормативные данные. Для обследованных детей в возрасте 4—6 лет среднее содержание кадмия в волосах также превышает физиологический уровень. Полученные
нами данные позволяют сделать предположение о возможном воздушном переносе примесей, содержащих в своем составе тяжелые металлы, на отдаленные от промышленных предприятий районы города.
ЛИТЕРАТУРА
1. Авцын А.П. и др. Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопатология / А.П. Авцын, А.А. Жаворонков, М.А. Риш, М.С. Строчкова. М.: Медицина, 1991. 496 с.
2. Барьшева Е.С. Роль микроэлементов в функциональном и структурном гомеостазе щитовидной железы (клинико-экспериментальное исследование) //Автореф. дис. ... док. мед. н. М., 2008. 40 с.
3. Боев В.М. и др. Дисбаланс микроэлементов как фактор экологически обусловленных заболеваний / В.М. Боев, В.В. Утенина, В.В. Быстрых, В.В. Утенин, С.В. Перепел-кин, А.Г. Сетко, В.Ф. Куксанов //Гигиена и санитария. 2001. № 5. С. 68.
4. Иванченко М.Н. и др. Влияние факторов городской среды на заболеваемость детей дошкольного возраста / М.Н. Иванченко, И.Н. Луцевич, А.А. Губко, А.Н. Юдин //Здоровье населения и среда обитания. 2013. № 3 (240). С. 23—26.
5. Об экологической ситуации в Ярославской области в 2012 году. Ярославль: Департамент охраны окружающей среды и природопользования Ярославской области, 2013.
6. Ребров В.Г. и др. Витамины, макро- и микроэлементы / В.Г. Ребров, О .А. Громова М.: ГЕОТАР-Медиа, 2008. 968 с.
7. Сетко А.Г. и др. Медицина окружающей среды и социально-гигиенический мониторинг на урбанизированных и сельских территориях / А.Г. Сетко, В.М. Боев //Гигиена и санитария. 2006. № 1. C. 20—22.
8. Скоблина Н.А. и др. Современные тенденции физического развития детей и подростков / Н.А. Скоблина, В.Р. Кучма, О.Ю. Милушкина, Н.А. Бокарева //Здоровье населения и среда обитания. 2013. № 8 (245). С. 9—12.
9. Сухинин М.В. Состояние здоровья детского населения мегаполиса в современных условиях //Здоровье населения и среда обитания. 2013. № 5 (242). С. 23—25.
10. Скальный А.В. Установление границ допустимого содержания химических элементов в волосах детей с применением центильных шкал //Вестник С.-Петербургской ГМА им. И.И.Мечникова. 2002. № 1—2 (3). С. 62—65.
11. Скальный А.В. и др. Биоэлементы в медицине / А.В. Скальный, И.А. Рудаков. М.: Издательский дом «Оникс 21 век»: Мир, 2004.
Контактная информация: Contact information:
Бакаева Евгения Александровна, Bakaeva Evgeniia, тел.: 8 (980) 661-35-93, phone: 8 (980) 661-35-93,
e-mail: [email protected] e-mail: [email protected]
