пїњ

–≈√»ќЌјЋ№Ќџ≈ ќ—ќЅ≈ЌЌќ—“» ѕќ ј«ј“≈Ћ≈… Ѕ»ќЋќ√»„≈— ќ√ќ ћќЌ»“ќ–»Ќ√ј ƒ≈“— ќ√ќ Ќј—≈Ћ≈Ќ»я

”ƒ  613.95
–≈√»ќЌјЋ№Ќџ≈ ќ—ќЅ≈ЌЌќ—“» ѕќ ј«ј“≈Ћ≈… Ѕ»ќЋќ√»„≈— ќ√ќ ћќЌ»“ќ–»Ќ√ј ƒ≈“— ќ√ќ Ќј—≈Ћ≈Ќ»я
—тепанова Ќ.¬., ‘омина —.‘.
»нститут ‘ундаментальной медицины и биологии при √Ѕќ” ¬ѕќ Ђ азанский (ѕриволжский) федеральный университетї,  азань, e-mail: public.mail@kpfu.ru
ѕроведено исследовани€ содержани€ т€желых металлов в биологических средах (волосы) детей, проживающих в различных экологических зонах г.  азань. Ќа основании суммарных коэффициентов загр€знени€ снегового покрова и почв т€желыми металлами на территории г.  азани были выделены три зоны: I - ƒербышки; II - “еплоконтроль; III - √орки. —одержание свинца в волосах у детей, проживающих в I зоне, достоверно ниже (p<0,01), по сравнению с детьми из II зоны. —амое высокое среднее содержание кадми€ (0,51 мкг/г) в волосах наблюдалось у детей II зоны. «она “еплоконтроль определ€етс€ как территори€ риска ожидаемого роста развити€ заболеваний детского населени€, св€занных с дисбалансом эссенциальных микроэлементов и повышенного содержани€ т€желых металлов. –езультаты биологического мониторинга волос детей €вл€ютс€ информативным дополнительным методом оценки сложившейс€ экологической ситуации по т€желым металлам на отдельных территори€х города
 лючевые слова: т€желые металлы, биологический мониторинг, детское население
REGIONAL PECULIARITIES OF BIOLOGICAL MONITORING INDICES OF CHILD POPULATION
Stepanova N.V., Fomina S.F.
Institute of Fundamental Medicine and Biology Kazan federal (Volga region) university, Kazan, e-mail: public.mail@kpfu.ru
Analysis of the content of heavy metals in biological media (hair) of children living in different ecological areas of Kazan city was carried out. Three areas were identified in the territory of Kazan on the basis of cumulative rates of the snow cover and soil contamination with heavy metals. They are as follows: I- Derbyshki; II - Teplo-control; III - Gorki. Hair lead content in children living in area I is definitely lower (p<0.01), in comparison with that of children from area II. The highest average cadmium content (0,51mkg/g) in hair was observed in children of area II. The area of Teplocontrol is identified as risky territory for anticipated growth of disease progression in child population associated with imbalance of essential microelements and increased content of heavy metals. Findings of hair biological monitoring in children are an informative additional method of the present ecological situation assessment as far as heavy metals in certain city territories.
Keywords: heavy metals, biological monitoring, child population
Ќа сегодн€шний день, одним из подходов дл€ установлени€ реальной химической нагрузки и оценки степени неблагопри€тного воздействи€ на здоровье и безопасность жизнеде€тельности населени€ €вл€етс€ определение химических соединений в биологических средах человека. ѕри этом важным аспектом остаетс€ установление региональных максимально недействующих уровней, с учетом комплекса эколого-гиги-енических факторов на данной территории, таких как уровень жизни, заболеваемость населени€, состо€ние окружающей среды, оценка риска здоровью от воздействи€ вредных факторов окружающей среды. [3].
 азань - крупный индустриальный центр, по уровню развити€ промышленности занимающий ведущее место в –‘. Ќа его территории размещены дес€тки промышленных предпри€тий машиностроительного, химического профил€, предпри€ти€ энергетики, развита напр€женна€ внутригородска€ автотранспортна€ сеть. ¬ городе к числу загр€знителей стабильно относ€тс€ т€желые металлы (“ћ).
÷ель исследовани€: изучить содержание т€желых металлов в биологических средах (волосах) детей, проживающих в различных экологических зонах г.  азань.
Ќа 1 этапе работы нами были определены зоны исследовани€ на территории г.  азань. ¬ыделение зон города  азани проводилось на основании загр€знени€ снегового покрова и почв т€желыми металлами. ”читыва€, что снег и почвы €вл€ютс€ естественным накопителем химических веществ, содержащихс€ в атмосферном воздухе, то в услови€х крупного промышленного города они могут характеризовать многолетнее загр€знение. [1, 3]. ќценку загр€зненности почвы проводили в соответствии с —анѕиЌ Ђ—анитарно-эпидемиологические требовани€ к качеству почвыї (2003), √Ќ 2.1.7.2041-06 Ђѕредельно допустимые концентрации (ѕƒ ) химических веществ в почвеї и ћ” Ђ√игиеническа€ оценка качества почвы населенных местї (1999) по коэффициентам концентрации отдельных металлов ( с) и суммарным коэффициентам загр€знени€ (2 ).
270
¬ MEDICAL SCIENCES ¬
ќтбор проб волос проводили по унифицированной методике у 110 детей 8-10 лет, отнесенных к 1 и 2 группам здоровь€ и проживающих в выделенных зонах города. ќпределение химических элементов в волосах детей проводилось методами »—ѕ-јЁ— и »—ѕ-ћ— в јЌќ Ђ÷ентр биотической медициныї. Ќа территории г.  азани были выделены три зоны: I - ƒербышки; II - “е-плоконтроль; III - √орки, различающиес€ по суммарным коэффициентам загр€знени€ “ћ, расположению промышленных предпри€тий, производств, интенсивности движени€ грузового и легкового автотранспорта. “ак, район “еплоконтроль в ѕриволжском районе города (2-€ зона) €вл€етс€ старым промышленным центром, где располагаютс€ крупные предпри€ти€, производ€щие синтетический каучук, резину и р€д
автотранспортных хоз€йств, в ƒербышках (1-€ зона) наиболее крупными по выбросам вредных веществ в атмосферу €вл€ютс€  азанский оптико-механический завод ( ќћ«) и предпри€тие по производству бытовой химии ќјќ Ђ’итонї и 3-€ зона √орки относ€тс€ к наиболее экологически благополучному району города. ќценка химического загр€знени€ подвижной формы металлов в отдельных зонах города, показала, что допустимый уровень загр€знени€ (Џс < 16) при всех методических подходах, отмечаетс€ в III зоне [2]. ”ровень загр€знени€ II зоны “еплоконтроль относ€тс€ по оценочной шкале к опасной (Џс находитс€ в пределах от 30,7 до 54,8). ѕолучив средний суммарный коэффициент загр€знени€ мы оценили уровень загр€знени€ отдельных зон по Џ средней (рис. 1).
Z ср. сум.
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0




√-

1
1

_
2
«оны
–ис. 1. —редний суммарный коэффициент загр€знени€ почв в зонах г.  азани (I - ƒербышки, II - “еплоконтроль, III - √орки)
150 200 250 классы значений
–ис. 2. –аспределение значений содержани€ Zn в волосах детей города d = 0,10879)
»сход€ из этого, на 2 этапе нами был проведен анализ на содержание “ћ в волосах у детей, проживающих в различных зонах (в I зоне (поселок ƒербышки) - сильна€ загр€зненность определ€лась в почве только по меди; во II зоне (“еплоконтроль) -сильна€ и очень сильна€ загр€зненность -никелем, свинцом, кобальтом, медью и цинком и в III зоне (√орки) - никелем и кобальтом - условно чиста€ зона. –езультаты анализа волос детей, проживающих в указанных зонах города  азани, показали, что концентрации свинца, кадми€, никел€, цинка, марганца и меди характеризовались большим размахом абсолютных величин.
“ак, у детей, проживающих в I зоне (ƒербышки), достоверно ниже, по сравнению с детьми из II зоны (“еплокон-троль) в волосах было содержание свинца (р < 0,01). —амое высокое среднее содержание кадми€ (0,51 мкг/г) в волосах наблюдалось у детей II зоны. —одержание ће в волосах детей III зоны не имело достоверных различий от аналогичных из других зон, хот€ √орки традиционно считаютс€ экологически благополучным районом города. ќднако мы обратили внимание на р€д факторов: во-первых, некоторые из детей проживают на границе двух диаметрально противоположных по экологической ситуации зонах (“еплоконтроль и √орки); во-вторых, среди детей, проживающих во II зоне, более высокий процент детей с повышенным содержанием токсичных
ѕроверка характера распределени€ абсолютных значений концентраций “ћ показала, что статистическое распределение концентраций только одного биогенного металла (ће) - цинка (по критерию  олмогорова-—мирнова) подчин€етс€ закону нормального распределени€ (рис. 2).
¬ отношении остальных металлов (токсичных и условно-эссенциальных) график выборки имел ассиметричный вид, со сдвигом в правую сторону, р < 0,20). ќтдельно изучалось среднее содержание металлов в волосах детей, проживающих в ранее выделенных трех зонах города, отличающихс€ по эколого-гигиенической ситуации (рис. 3).
- -- -1 зона
--II зона
ЧаЧ1|| зона
ће в волосах, чем на √орках и в-третьих, противоположна€ картина вы€вилась в отношении эссенциальных ће - процент детей, имеющих высокие значени€ —и и 2п, оказалс€ в техногенной зоне меньшим, чем в III зоне (рис. 4). “аким образом, наиболее значительные различи€ в содержании отдельных металлов в волосах, особенно свинца и кадми€ вы€вл€ютс€ у детей, проживающих в техногенно-загр€зненной зоне (“еплоконтроль), выражающеес€ в их более высоком их уровне.
Ќаличие выраженной правосторонней асимметрии в распределении концентраций токсичных и условно-эссенциальных металлов определила необходимость использовани€ центильного метода анализа дл€ разработки эталонных шкал по результатам оценки содержани€ т€желых металлов
—а
–ис. 3. —реднее содержание металлов в волосах детей, проживающих в различных зонах города, мкг/мг
272
MEDICAL SCIENCES
в волосах детей. ¬ результате проведенных исследований были установлены границы стандартных центильных интервалов дл€ детского населени€ города. ¬ качестве нормы, типичного содержани€ нами рассматри-
валс€ интервал от 25-го до 75-го центил€, как соответствующий средним значени€м концентрации данного химического элемента в волосах детской попул€ции города  азани (таблица).
–ис. 4. ƒол€ детей, в волосах которых содержание металлов выше допустимого уровн€, %
÷ентильные шкалы дл€ оценки содержани€ т€желых металлов (мкг/мг) в волосах детей по зонам города
«оны ÷ентили ћеталлы
Zn Cd Cu Mn Ni Pb Cr
I зона 5 81,4 0,04 6,4 0,12 0,16 0,07 0,07
ƒербышки 10 86,7 0,12 7 0,3 0,2 0,1 0,09
25 111,4 0,23 8,5 0,48 0,27 0,9 0,091
50 131,4 0,45 11,19 1,12 1,11 2,38 0,27
75 158,9 0,94 16,4 2,91 2,25 5,1 0,6
90 180,4 1,5 18,6 4,79 10,79 7,45 1,34
95 206,3 2,39 19,4 17,18 23,25 9,26 4,3
II зона 5 108,5 0,07 5,56 1,24 0,61 4,12 0,44
“еплокон- 10 143,5 0,3 9,99 2,45 3,2 7,6 1,39
троль 25 117,4 0,19 9,33 4,29 9,42 9,6 2,98
50 143 0,3 9,97 2,14 2,07 5,27 0,7
75 166,9 1,05 11,9 4,79 2,8 15,1 1,41
90 206,8 1,17 14,5 0,72 4,12 10,53 1,53
95 224,7 1,21 18,12 0,72 7,12 12,53 2,43
III зона 5 101 0,001 5,6 0,35 0,13 0,24 0,07
√орки 10 103,7 0,007 6,63 0,51 0,15 0,49 0,09
25 122,8 0,032 8,67 0,65 0,22 0,87 0,43
50 155,5 0,32 9,0 0,89 0,68 2,02 0,91
75 173,6 0,64 10,4 1,38 1,13 3,71 1,13
90 198,7 1,11 13,52 3,79 3,95 6,29 1,88
95 212,4 1,19 16,33 4,31 6,71 9,85 2,0
«начени€, лежащие в интервале от 10-го до 25-го центил€ и от 75-го до 90-го центил€, предлагаетс€ рассматривать как отклонени€, соответствующие состо€нию Ђпредболезниї, к биологически допустимым границам -80 % (от 10-го до 90-го центил€). ћедиана центильного распределени€ (50-й центиль) концентраций свинца в волосах во всех изученных зонах города не превышает прин€того допустимого уровн€ свинца в волосах, колебл€сь от 2,02 до 5,27 мкг/мг. ¬ерхние границы кадми€ выше допустимых величин в двух зонах, но в II - ой зоне содержание кадми€ превышает рекомендуемый уровень уже на уровне 75-го центил€. ¬о всех зонах города, кроме √орок, более 50 % детей имели выше допустимых уровней содержание в волосах никел€ и цинка. ¬ волосах детей города верхн€€ граница повышенных концентраций превышает допустимый уровень по свинцу, достига€ 11,03 мкг/мг; никелю (до 23,25 мкг/мг); цинку (до 232,4 мкг/мг); кадмию (до 2,39 мкг/мг); меди (до 75,7 мкг/ мг); марганцу (до 17,2 мкг/мг) и хрому (до 6,62 мкг/мг).
¬ыводы
ѕроведенное исследование показало, что дл€ детей I зоны характерно повышенное содержание в волосах цинка, меди и никел€; III - цинка и меди. «она “епло-контроль определ€етс€ как зона риска (дис-
баланса эссенциальных микроэлементов и повышенного содержани€ “ћ). –езультаты исследовани€ содержани€ “ћ в волосах детей €вл€ютс€, с одной стороны, достаточно информативными как дополнительный метод оценки сложившейс€ экологической ситуации по “ћ на отдельных территори€х города, а с другой - служат дл€ объективного прогноза ожидаемого роста или снижени€ группы риска развити€ заболеваний детского населени€, св€занных с дефицитом или избытком микроэлементов. ѕредложенна€ шкала дифференцированного вли€ни€ “ћ на органы-мишени позвол€ет
–абота выполнена за счет средств субсидии, выделенной в рамках государственной поддержки  азанского (ѕриволжского) федерального университета в цел€х повышени€ его конкурентоспособности среди ведущих мировых научно-образовательных центров.
—писок литературы
1. —тепанова Ќ.¬., ¬алетдинов ј.¬., ’амитова –.я. ƒинамика различных фракций т€желых металлов в снежном покрове города // ¬естник татарстанского отделени€ –оссийской экологической академии. - 2004. - є2. - —. 31-34.
2. —тепанова Ќ.¬., ’амитова –.я. √игиеническа€ оценка почв г.  азани //  азанский медицинский журнал. -2004. - є 6. - —. 443-447.
3. —тепанова Ќ.¬., ’амитова –.я., ѕетрова –.—. ќценка загр€знени€ городской территории по содержанию т€желых металлов в снежном покрове // √игиена и санитари€. -2003. - є 2. - —. 18-21.

пїњ