CC BY
23
МИКРОЭЛЕМЕНТЫ ВО ВНЕШНЕЙ СРЕДЕ ГОРНО-АЛТАЙСКОЙ АВТОНОМНОЙ ОБЛАСТИ В СВЯЗИ С ЭНДЕМИЧЕСКИМ ЗОБОМ 1
Доцент М. Г. Коломийцева
Из кафедры общей гигиены Алтайского медицинского института
В настоящем сообщении изложены данные о содержании йода, меди, кобальта и фтора во внешней среде Горно-Алтайской автономной области в связи с зобной эндемией.
Всего проведено 117 исследований почв, 165 исследований воды, 286 анализов пищевых продуктов, 98 исследований различных образцов пастбищных растений.
Иод определяли по методике, описанной Е. Н. Беляевой (1957), кобальт и медь — по методу Д. П. Малюга (1950), фтор — при помощи ализарин-циркониевого индикатора.
Результаты исследований почв свидетельствуют о том, что в почве данной области изучаемые микроэлементы содержатся в малых количествах (табл. 1).
Из табл. 1 видно, что содержание йода, кобальта и меди в почвах горно-луговых, тундровых, степных почвах выше, чем в горно-лесных оподзоленных.
Вместе с тем среднее содержание микроэлементов характеризует почвы Горно-Алтайской автономной области как относительно бедные по уровню йода, фтора, кобальта и меди. Кларки концентраций (концентрация по отношению к почвенному кларку) кобальта, меди, йода, фтора ниже единицы или равны единице во всех почвах, йода — только в отдельных почвах. Содержание перечисленных микроэлементов в почвах Горного Алтая ниже средних величин, установленных А. П. Виноградовым (1946, 1950) для почв других местностей.
Изученные микроэлементы по встречающимся концентрациям в почвах можно расположить в следующий убывающий ряд: Р > Си > Со>*1, из чего видно, что в почвах Горного Алтая больше всего содержится фтора и меньше всего — йода.
Одновременно с исследованием объектов внешней среды на содержание микроэлементов было проведено обследование около 18 000 человек во всех районах автономной области. При этом установлено, что распространенность зоба III—V степени по отдельным районам различна. В связи с этим все 10 районов разделены нами на 3 зоны — с высоким, средним и низким уровнем зобной эндемии: зона А, где процент жителей с зобом III—V степени составлял от 18 до 21,8 (сильная зобная эндемия), зона Б — от 11 до 17,2 (эндемия средней степени) и зона В — от 6,6 до 9,1 (слабая эндемия).
При сопоставлении содержания микроэлементов в почве по различным зонам установлено, что в районах с высоким уровнем зобной эндемии (зона А) средняя концентрация йода (1,9 мг/кг), кобальта (5,1 мг/кг) и меди (6,4 мг/кг) была меньше, чем в районах с относительно низким уровнем зобной эндемии (зона В), в которых йода было 3,9 мг/кг, кобальта — 5,6 мг/кг, меди—7 мг/кг. Что касается фтора, то наименьшее его количество содержалось в зоне В, т. е. в зоне самой слабой эндемии зоба.
В этиологии и патогенезе эндемического зоба имеют значение не только абсолютное содержание микроэлементов в природе, но и определенные соотношения их между собой как в объектах внешней среды, так и в организме. Для лучшей ориентировки в вопросе о соотношении йода с другими микроэлементами удобно пользоваться частным от де-
1 Доложено на I Всероссийском съезде гигиенистов и санитарных врачей.
Таблица 1
Содержание и соотношение иода, фтора, кобальта и меди в почвах эндемичной по зобу местности Горно-Алтайской автономной области
Содержание в суховоздушной почве (в мг/кг) Коэффициент Кларк концентраций1
• Почвы Число проб 3 р. ¥ Со Си Р Со Си • • ♦ Зон
Горно-лесные, темно-лесные опод-золенные 10 1,0—2,4* 35,0-120,0 2,7-8,4 4,3-11,0 32,1 • 2,7 3,4 0,5 0,32 ф 0,5 0,3 А
1,9 61,0 5,1 6,4
Луговые заболоченные, подзолистые горно-луговые 9 1,5-3,6- 20,0-130,0 1,0-8,5 2,0-5,3 • 35,6 • 1,8 1,6 0,4 0,18 • 1,0 * 0,4 Б
2,3 82,0 4,1 3,7 •
Горно-луговые, мохово-лишай нико-вые, тундра разнотравных лугов, степь • 11 2,4-6,3 5,0—130,0 0,18-12,0 2,6-21,0 13,3 1,4 . 1,8 . • 0,6 • 0,35 • 0,3 • 0,6 ф В
3,9 52,0 5,6 7,0
1 Кларки концентраций показывают степень накопления данного элемента по сравнению со средним содержанием его в почвах (почвзнный кларк).
2 В числителе—пределы, в знаменателе—средняя концентрация.
ления количества микроэлемента, содержащегося в исследуемом объекте, на величину содержания йода, т. е. коэффициентом М : Л, где М — микроэлемент, Л — йод.
Коэффициенты И: Л, Со: Л и Си: Л в 2 и даже в 2 с лишним раза больше в зоне А, чем в зоне В, где напряженность зобной эндемии значительно меньше.
Высокий коэффициент М:Л в зоне А может быть объяснен низким содержанием йода при относительно постоянном уровне других микроэлементов, либо повышенным содержанием микроэлементов при относительно постоянном уровне
Таблица 2
Соотношение между содержанием микроэлементов
в почвах и зобной эндемией
•V 0> о к а £ Соотношение ^ CD
Названые населенного »M W С С У S* jr
пункта * сэ С: • ж " ' Л)
Си : J Co : J ч/ VO 5
• о £ СО о
• Кош-Агач...... 2,4 1,2 1,0 4,7
Черега . .... 2,4 2,3 3,5 16,4
Кызыл-Озек..... 2,1 1,7 1,7 12,0
Шебалино...... 2,1 2,0 3,3 19,2
Чемал....... 1,8 1,4 15,4
Манжерок...... 1,8 - 2,4 19,0
йода. Следовательно, коэффициент может выражать уменьшение йода или увеличение других микроэлементов. Чтобы выяснить этот вопрос, мы сделали выборку тех анализов почв, где йод определялся в одинаковых количествах (табл. 2). Оказалось, что при одинаковом содержании йода в почве в тех районах, где изменяется величина коэффициента, изменяется и уровень зобной эндемии.
Если коэффициент М:Л изменяется в сторону увеличения, то повышается и интенсивность зобной эндемии среди населения.
Для более полной характеристики уровня микроэлементов в обследуемой области мы изучили питьевые водоисточники. Анализируя полученные данные, можно отметить незначительную концентрацию всех 4 микроэлементов: фтора 100—850 у/л, средняя — 411 у/л\ меди 0,5—8,3 у/л, средняя — 2,7 у/л; кобальта 0,06—6,6 у/л, средняя — 2 у/л; йода 0,52 — 5,57 у/л, средняя — 2,96 у/л.
При раздельном изучении водоисточников по зонам установлено, что в зоне А (с наибольшим уровнем зобной эндемии) среднее количество йода, меди и кобальта было меньше (2,6; 2,2; 1,8 у/л), чем в зоне В (3,5; 3,4; 2,9 у/л), где уровень зобной эндемии был значительно ниже.
Что касается концентрации фтора, то наименьшей (383 у/л) она была также в зоне А, а наибольшей (450 у/л) — в зоне В. Последнее не подтверждает высказанного некоторыми авторами (Штрауб, X. Страус) предположения, что между степенью зобной эндемии и концентрацией фтора в воде имеется прямая зависимость.
Отношения микроэлементов к йоду в питьевых водах автономной области приведены в табл. 3.
Как видно из табл. 3, величина коэффициента Си: Л снижается по мере падения интенсивности зобной эндемии. Выявляется прямая зависимость между интенсивностью зобной эндемии и коэффициентом Си:Л в воде. Если коэффициент < 1, то процент жителей с зобом III—V степени < 10; если коэффициент > 1, то процент зоба > 10.
Величины, характеризующие распространенность эндемического зоба среди населения, а также коэффициент Си:Л (см. табл. 3) отличаются большой вариабильностыо. Однако статистическая обработка показала, что существует положительная прямая умеренной тесноты связь между величиной коэффициента Си : Л и интенсивностью зобной эндемии. Коэффициент корреляции г равен 0,38±0,03.
Отсутствие в некоторых населенных пунктах строгой обратной зависимости между содержанием йода в воде и распространенностью зоба
Таблица 3
• « Л
Содержание и соотношееие микроэлементов (меди, и ода) в питьевых водах
• Содержание микро- Величина
элементвв (в ^/л) Зоб III—
Название населен- Водоисточник коэффи- степени
ного пункта Cu J циента Си : J (в %)
Йодро Родник ........... 1.6 4,8 0,3 9.7
Кош-Агач » ........... 1,2 4,2 0,3 7,7
Ташанта Река Ташанта........ 1.6 5,4 0,3 8,1
Кокоря т> Чуя.......... 1.6 2,9 0,5 . 2,7
Тень га Родник ........... 3,3 5,6 0,5 8,4
Курай » .......... 0,8 1.2 0,6 • 7,3
Абай Река Абай.........• 3,3 2,5 1,3 15,2
Чемал » Катунь........ 3,5 2,4 . 1,5 .15,4
Паспаул Родник ........... 2.3 1,4 1.6 21,6
Терехта Река Терехта......... L 1,6 1,0 1.6 33,1
Хабаровка Колодец ........... 5,5 3,3 1.7 i 12,7
Усть-Кокса Река Катунь......... 3,3 0,8 4,1 17,2
Горно-Алтайск Река............. 6,6 0,9 • 7,2 17,3
III—V степени среди населения, возможно, объясняется нарушением взаимосвязи с другими микроэлементами, имеющими значение в этиологии этого заболевания.
Так, например, в селах Паспаул и Курай в воде водоисточников содержалось почти равное количество йода (1,4—1,2 \/л)у а процент жителей с зобом III—V степени значительно разнился и составлял соответственно 21,6 и 7,3. При этом следует отметить, что коэффициент Cu:J также оказался более чем втрое меньше (Cu:J = 0,16) в селе Курай, чем в селе Паспаул (Си : J = 0,6). Такое же явление можно было наблюдать и в других населенных пунктах, например в селах Хаба-
ровка и Курай и др.
Мы также изучили в питьевых водоисточниках отношение кобальта к йоду. Полученные данные представлены в табл. 4.
Таблица 4
Содержание и соотношение микроэлементов (кобальта и йода) в питьевых водах
Содержание микро- !
Название населен- элемента (в -f/л) Коэффи- Зоб III—\
Водоисточник ______ циент степени
ного пункта Co : J (в %)
- Со J
Ябоган • Колодец ........... 1,4 3,8 0,3 10,2
Кош-Агач Родник ........... 2,5 4,2 0,5 7,7
Иня Река Инюшка....... . 2,0 2,3 0,8 8,7
Йодро 5,0 4,8 1,0 9,7
Горно-Алтайск Река............ 1,1 0,9 1.2 17,3
Чемал » Катунь ......... 3,3 2,4 1.4 15,4
Чоя » ............ 3,6 2,3 1.5 15,6
Артыбаш Озеро............ 0.8 0,5 1.6 26,8
Терехта Река Терехта ......... • 2,0 0,98 2,0 33,1
Процент жителей с зобом III—V степени оказался выше в тех населенных пунктах, где значение коэффициента Со : J также было выше. Коэффициент корреляции и средняя ошибка его (г = 0,7±0,20) для изучаемых величин подтверждают достоверность заметной тесноты связи между величиной коэффициента Co:J и распространенностью зоба III—V степени среди населения. Это можно видеть на примере населенных пунктов Чоя и Иня. При равном количестве йода (2,3 у/л) в воде водоисточников населенных пунктов Чоя и Иня коэффициент Со : J
составлял соответственно 1,5 и 0,8, т. е. в водоисточниках села Иня он был почти вдвое меньше, чем в селе Чоя; распространенность среди населения зоба III—V степени здесь также была меньше почти вдвое. Подобная зависимость отмечена и в других населенных пунктах.
Таким образом, изучение содержания и соотношения микроэлементов в воде различных водоисточников показало, что чем выше коэффициент M :J для почвы и воды, тем интенсивнее зобная эндемия.
Проверку наших выводов о соотношении микроэлементов и значении этого соотношения для возникновения и развития зобной эндемии мы продолжили путем изучения содержания микроэлементов в местных пищевых продуктах и растениях. Пищевые продукты и отдельные виды растений той или иной биогеохимической провинции представляют интерес как промежуточное звено в миграции химических элементов между почвами и животными организмами и как основной источник минеральных веществ для организма человека.
В пищевых продуктах количество отдельных микроэлементов в гамма-процентах на сырой вес колебалось в значительных пределах. Так, содержание йода в различных продуктах составляло 0,17—30 у%. Наибольшее количество (1—30 y%) было обнаружено в мясе и рыбе, меньше (0,17—12,4 у %) — в картофеле и других овощах, в молоке — 0,2—4,7 y% и, наконец, в зерновых продуктах — 2,6—2,7 y%. Во всех случаях отмечено, что по мере снижения уровня зобной эндемии концентрации йода в молоке, мясе, рыбе, овощах всегда увеличивались.
При этом (по средним данным) концентрация йода в местных пищевых продуктах по автономной области везде была довольно низкой.
Медь была обнаружена в количестве 0,5—930 причем больше всего, по средним данным, среди растительных продуктов — в зерновых (1Л)—460 y%). а среди животных — в мясе и мясных субпродуктах. Количество йода в продуктах как растительного, так и животного происхождения, взятых из различных зон области, увеличивалось по мере ослабления зобной эндемии. Содержание кобальта в различных пищевых продуктах составляло 0,6—44,5 у%9 при этом относительно значительные количества были обнаружены в зерновых продуктах (17,5—28,9 y%)- При сравнении содержания кобальта с уровнем зобной эндемии можно отметить следующую особенность: между концентрацией кобальта в животных продуктах и зобной эндемией отмечается прямая зависимость, в то время как количество кобальта в растительных продуктах находится в обратной зависимости с интенсивностью эндемии.
Концентрация фтора в гамма-процентах в пищевых продуктах колебалась в пределах — 3,5—147. Меньше (12,4) его было в рыбе, больше всего (100) — в зерновых продуктах. Какой-либо зависимости между содержанием в продуктах фтора и уровнем зобной эндемии не отмечалось.
Таблица 5
Соотношение микроэлементов в основных пищевых продуктах по зонам
Исследуемый материал Коэффициент М : J по зонам А, Б, В
F : J Co : J Си : J
А Б в А % Б в А Б в
Молоко и молочные про- •
дукты ... 21,6 15,5 11,8 1,06 0,59 0,43 5,0 4,8 6,8
Мясо, рыба и субпродукты 4,6 1,3 3,8 1,3 0,8 0,2 5,0 12,5 5,8-
Картофель и другие овощи 14,1 3,0 - 0,5 0,3 - 10,0 15,0 17,6« •
Зерно и зерновые продукты 37,0 10,0 6,5 11,1 63,0 • 1 1
Интерес представляют и результаты вычислений коэффициента М : Л (табл. 5) для пищевых продуктов из различных зон.
Из табл. 5 можно вывести, что значения коэффициентов И: Л и Со : Л в основном уменьшаются в 2—3 раза по мере снижения интенсивности зобной эндемии. Исключение составляли зерно и зерновые продукты, где коэффициент Со: Л увеличивается в 2 раза в зоне В по сравнению с зоной А. Как мы упоминали ранее, количество кобальта, содержащегося в растительных пищевых продуктах, находится в обратной зависимости к уровню зобной эндемии, и это, возможно, является объяснением отмеченного увеличения коэффициента Со : Л в зерне для зоны В с относительно слабой зобной эндемией.
Обобщение материала о соотношении йода, меди, кобальта и фтора в различных объектах внешней среды и их взаимосвязи с заболеваемостью эндемическим зобом по отдельным районам и зонам области (табл. 6) дает возможность утверждать, что распространенность эндемического зоба среди населения находится в определенной зависимости от величины коэффициентов М : Л.
Таблица 6
Сводные данные о соотношении микроэлементов в объектах внешней среды
Горно-Алтайской автономной области по зонам
Коэффициент М : Л по зонам А, Б, В
Исследуемый материал Р Со : Л Си : Л
А , Б в А Б В * А Б в •
Почва......... Вода......... Животные пищевые продукты ........ Растительные пищевые продукты ...... 32,1 114,6 13,1 14,1— 37,0 35,6 132,7 8,4 3,0 • 13,3 116,3 7,8 10,0 2.7 1.8 5,9 3,5 1,8 1,3 3,3 0,3 1,4 0,6 2,2 11.1 3.3 4.4 5,3 63,0 1,6 1.5 8.6 1,8 0,4 6,3 176,9
Выводы
1. Выявлена связь между распространенностью эндемического зоба и концентрацией микроэлементов во внешней среде: а) имеется выраженная обратная зависимость между уровнем зобной эндемии и содержанием йода в почве, воде, а также в местных пищевых продуктах и растениях; б) отмечается заметное снижение концентрации меди в пищевых продуктах и воде в зоне интенсивной зобной эндемии по сравнению с зоной со слабой эндемией; в) количество кобальта в воде и растительных пищевых продуктах было ниже, а в животных продуктах — выше в зоне интенсивной зобной эндемии по сравнению с зоной слабой зобной эндемии; г) содержание фтора в объектах внешней среды увеличивается, но связи его с поражаемостью населения эндемическим зобом установить не удалось.
2. Нарушение соотношений между микроэлементами и йодом в объектах внешней среды в районах с высокой распространенностью эндемического зоба позволяет высказать предположение, что для возникновения и развития эндемического зоба имеет значение не только абсолютное содержание йода в природе, но в некоторой степени и его взаимоотношение с другими микроэлементами.
ЛИТЕРАТУРА
Беляева Е. Н. Гиг. и сан., 1957, № б, стр. 72.— Виноградов А. П. Изв. АН СССР. Серия географическая, 1946, т. 10, № 4, стр. 342. — Он же. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах. М., 1950. — Г а б о в и ч Р. Д. Фтор
и его гигиеническое значение. М., 1957.— Мал юга Д. П. В кн.: Методы определения« микроэлементов. М.—Л., 1950, стр. 39. — С т р а у с X. В кн.: Вопросы общей и коммунальной гигиены. М.—Л., 1956, стр. 146.
Поступила 4/1II 1961 г.
"¿Г ^
К ВОПРОСУ О РАДИОАКТИВНОСТИ ВОДЫ ОТКРЫТЫХ
ВОДОЕМОВ
Младший научный сотрудник В. М. Куприянова, младший научный сотрудник £. С. Романова
Радиоактивность воды открытых водоемов обусловлена естественно радиоактивными элементами К40, И226, и238 и продуктами распада.
За последние годы в связи с развитием ядерной энергетики интерес к изучению радиоактивности воды значительно возрос. Появились работы, посвященные изучению общей радиоактивности воды, степени загрязненности водоемов и накоплению радиоактивных элементов в биологических организмах (А. Н. Марей, Г. А. Малов, В. Ф. Орешко, М. А. Пинигин, Г. Д. Лебедева и др.). Однако эти работы касаются лишь ограниченного числа водоемов.
Преследуя цель восполнить существующий пробел в области изучения уровня радиоактивности воды открытых водоемов, мы в 1958 г. провели исследования отдельных проб воды, донных отложений и тканей гидробионтов, отобранных из различных водоемов на территории Архангельской, Калининградской, Куйбышевской, Камчатской, Мурманской, Новгородской, Новосибирской, Ленинградской и других фбластей Советского Союза. Были исследованы пробы воды из* 120 водоемов (74 реки, 46 озер). Всего было отобрано и обработано 368 проб воды и 177 проб биосубстратов.
Полученные материалы являются предварительными,'' так к&к дают лишь ориентировочное представление об уровнях суммарной удельной активности без учета особенностей различных водоемов, ^еэвдных изменений состава воды и т. д. Последующие более тщательн^Ь исследования позволят установить изотопный состав радиоактивных элементов.
Методика анализа: суммарную радиоактивность воды по |3-излуче-нию определяли в сухом плотном остатке, радиоактивность биологических организмов и придонных отложений —в зольном остатке1. Определения проводили торцовым счетчиком БФЛ-25 на установке Б-2. Все данные для воды пересчитывали в кюри на 1 л, остальное — в кюр?1 на 1 кг сырого веса по К40 2.
Результаты определения радиоактивности воды различных открытых водоемов представлены в табл. 1 и 2.
Из данных табл. 1 видно, что уровень радиоактивности воды рек в 1958 г. колебался от 2,4 • 10~12 до 8,8-Ю-12 кюри/л воды, озер — от 0,5 • 10~12 до 12,6 • 10~12 кюри/л.
Данные табл. 2 показывают, что радиоактивность воды рек колебалась от 1 • Ю-12 до 11,4 • 10~12 кюри/л.
Величины активности между отдельными анализами одного и того же водоема были неодинаковы. Так, по р. Ингода колебания радиоактивности составляли от 1,3 до 11,2-Ю-12 кюри/л, в других реках эта разница была меньше, например, в р. Шилка колебания были
1 Все данные, приведенные ниже, относятся к суммарной радиоактивности по Р-излучению.
2 Подробное описание методики см. «Временное положение о радиологический группах лабораторий санитарно-эпидемиологических станций». Л., 1958.
