Содержание ртути в волосах жителей г. Череповца, Вологодской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Череповецкий государственный университет Череповец, Россия

Содержание ртути в волосах жителей г. Череповца, Вологодской области

Максимова О.Ю., Иванова Е.С.

Ртуть (химическое обозначение Hg) - это встречающийся в природе элемент, содержащийся в воздухе, воде и почве. Он распространяется в окружающей среде как естественным образом, так и вследствие антропогенных (обусловленных воздействием человека) процессов. Ртуть встречается в различных неорганических и органических формах и отличается стойкостью в окружающей среде. Наиболее распространены три формы: a) элементарная ртуть (химическое обозначение Hg0); b) ионная ртуть (также известна как неорганическая ртуть, химическое обозначение Hg (II) или Hg2+), которая в природе существует в соединениях ртути Hg (II) или растворенных комплексах ртути; и c) органические соединения ртути, из которых метилртуть (химическое обозначение MeHg) является наиболее значимым [4]. Конкретную опасность для здоровья человека представляет не сам жидкий металл под названием ртуть, а те соединения, в частности соли, которые он образует в нашем организме, попадая в него через дыхательные пути. Интоксикация испарениями ртути может проявляться в двух формах: острой, хронической. Острое отравление ртутью происходит при непосредственном контакте с большим количеством данного вещества. Оно может выражаться рвотой, расстройством кишечника, болезненностью десен, слабостью сердечной деятельности и так далее. Хроническое отравление ртутью или меркуриализм проявляется такими симптомами, как привкус металла во рту, рыхлость десен, легкая возбудимость, быстрая утомляемость, бессонница, проблемы с памятью и так далее. То есть ртуть воздействует на центральную нервную систему человека, существенно нарушая ее работу. Ртуть является крайне токсичным веществом, разрушающим здоровье человека. Причем попасть в наш организм она может не только по причине неосторожного обращения с градусником, но и из других источников, например, морепродуктов, амальгамных пломб и некоторых вакцин [9], поэтому данная работа является актуальной.

Целью нашей работы является определить содержание ртути в волосах жителей г. Череповца Вологодской области.

Научная новизна: Впервые измеряется ртуть в волосах жителей г. Череповца в прикорневой области (2см от корней).

Практическое значение: Результаты исследования могут быть в дальнейшем использованы на курсах экологии и биоиндикации. Так же для других исследований, связанных с экологией человека и экологией живой системы. ртуть волосы житель дисперсионный

Характеристика района исследования

Череповемц -- город в России, административный центр Череповецкого района, первый по численности населения город Вологодской области. Население -- 318 107чел. (2015) [2]. Город расположен при впадении реки Ягорбы в реку Шексну (левый приток Волги), недалеко от Рыбинского водохранилища. Расстояние от Череповца до областного центра составляет 126 км. [5]. Череповец является крупным промышленным городом, расположенным в Вологодской области. В городе развита металлургическая и химическая отрасли промышленности, которые обеспечивают работой 40% населения [1]. Климат Череповца определяется его географическим положением, малым количеством солнечной радиации, условиями атмосферной циркуляции. Череповец находится в атлантикоконтинентальной области умеренного климатического пояса. Характерной чертой климата Череповца является частая смена воздушных масс, обусловленных быстрым прохождением барических образований в течение года. Характерной особенностью ветрового режима в районе Череповца является отчетливо выраженная сезонная смена ветров преобладающих направлений. Большую часть года преобладают южные ветры, повторяемость которых за год составляет 23 %. Реже всего отмечаются восточные (7 %) и северо-западные ветры (7 %) [7].

К наиболее крупным предприятиям города относятся ОАО «Северсталь» - комбинат с полным металлургическим циклом производства, ОАО «ФосАгро» по производству минеральных удобрений, ОАО «Череповецкий сталепрокатный завод», производящий метизы. Кроме того, в городе представлены предприятия машиностроения и металлообработки ? АО «Череповецкий завод металлоконструкций», АО «Красная звезда», АО «Череповецкий механический завод», АО «Судостроительно-судоремонтный завод» и др.; предприятия стройматериалов - АО «Завод силикатного кирпича», АО «Завод железобетонных изделий и конструкций» (ЖБиК), АО «Череповецкий экспериментальный завод ЖБИ», и др.; предприятия деревообрабатывающей промышленности ? АО «Череповецкий фанерно-мебельный комбинат» (ЧФМК), АО «Череповецкая спичечная фабрика «ФЭСКО», АО «Деревообрабатывающий комбинат», АО «Мебельная фабрика», а также предприятия текстильной и пищевой промышленности [6]. Доля Череповецкого металлургического комбината в выпуске российского проката составляет примерно 14 %, он входит в четвёрку крупнейших производителей данной продукции в стране. Сталепрокатный завод, реконструированный в 1996 году, -- одно из самых больших в России предприятий метизной отрасли, ежегодно производит 1, 15 миллиона тонн готовых изделий. Важную роль в экономике города играют два крупных химических объединения -- поставщики минеральных удобрений, серной кислоты, аммиака, мочевины и карбамида «Аммофос» и «Азот». Их доля в общем объёме городской промышленной продукции составляет 11 % [8].

Материалы и методы исследования

Волосы накапливают метилртуть в процессе формирования и позволяют выявить относительно прямое соотношение с уровнями ртути в крови, что позволяет применить точный и надежный метод измерения уровней поступления метилртути. Волосы, в целом, считаются более предпочтительным материалом, поскольку они представляют собой комплексный образец, взятие которого не требует сложной инвазивной процедуры. После отложения в волосах ртуть не возвращается в кровь, благодаря чему обеспечивается долговременный маркер воздействия метилртути. Большая часть ртути в волосах находится в форме метилртути, особенно в группах населения, потребляющих рыбу. Волосы накапливают метилртуть в процессе формирования [3]. Подходы к расчету воздействия ртути включают измерение уровней содержания ртути в волосах, что считается формой "биомониторинга". В 2015 году у 217 жителей г. Череповца (с их согласия) были отобраны пробы волос и проведено измерение содержания ртути. В выборке присутствовало 155 женщин и 62 мужчина. Для анализа отбирали прядь волос (толщиной несколько мм). Их срезали ножницами около корня, с за тыльной части головы. Далее эту прядь разрезали на части по 2см, начиная от корней. Обрабатывались прикорневые участки волос, длиной 2см. (рис.1).

Рис.1.Участки волос длиной 2 см.

Исследование проводилось в лаборатории физиологии и токсикологии водных животных, в учреждении Российской академии наук Институте внутренних вод им.

И.Д.Папанина. Содержание ртути определяли с помощью ртутного анализатора РА-915+ с приставкой ПИРО (Люмэкс) атомно-абсорбционным методом холодного пара без предварительной подготовки. Для определения общего содержания ртути, навеску переносят в ячейку термолиза. Сжигание проб проводится при температуре 300°С в течение 50-70 секунд. Для контроля процесса проб и измерения использовали сертифицированный биологический материал (DORM 2), Институт окружающей среды, Канада.

У жителей, принявших участие в эксперименте, в ходе предварительного опроса устанавливали: возраст; пол; сферу деятельности, в которой работают.

Данные представляли в виде средних значений и их ошибок (x+SE). Результаты обрабатывали статистически, используя метод однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA) и процедуру LSD-теста при уровне значимости р<0.05. Для определения корреляционных связей между переменными, значения которых не имели нормального распределения (Shapiro-Wilk test), использовали непараметрический коэффициент Spearman Спирмена (rS< p<0.05).

Результаты исследования и их обсуждение

Исследование проводилось в Институте биологии и внутренних вод им.И.Д. Папанина Российской академии наук с 20 июля по 17 августа 2015 года. В исследовании участвовало 217 людей. Из них 155 женщин и 62 мужчина.

Для всей выборки средний уровень накопления металла в волосах был равен 0,194 ±0,024 мг/кг. Различий содержания ртути по половому признаку не обнаружено (рис.2,табл.1).

Рис.2. Содержание ртути, мг/кг в волосах мужчин и женщин жителей г. Череповца Вологодской области.

Таблица 1.Содержание ртути, мг/кг в волосах мужчин и женщин жителей г.Череповца Вологодской области.

Примечание: над чертой приведены средние значения и их ошибки ( x ± mx), под чертой - минимальные и максимальные значения показателя ; (n); a - значения с одинаковыми буквенными надстрочными индексами достоверно не различаются между мужчинами и женщинами (в столбцах), при уровне значимости p? 0,05 (ANOVA- тест).

3)По возрастной категории жители г. Череповца были разделены условно на 2 группы: первая - до 35лет, а вторая старше 35 лет. Значения их достоверно различаются. На основании проведённых исследований была выведена следующая закономерность: содержание ртути у людей старше 35 лет, больше, чем у людей моложе 35 лет (рис.3,табл.2).

Рис.3. Содержание ртути, мг/кг в волосах жителей г.Череповца Вологодской области по возрастным категориям.

Таблица 2. Содержание ртути, мг/кг в волосах жителей г.Череповца Вологодской области по возрастным категориям.

Примечание: над чертой приведены средние значения и их ошибки ( x ± mx), под чертой - минимальные и максимальные значения показателя ; (n); a,b - значения с разными буквенными надстрочными индексами достоверно различаются между возрастными группами (в столбцах), при уровне значимости p? 0,05 (ANOVA- тест).

Далее можно видеть, что эта закономерность сохраняется и при половом разделении. Можно сделать вывод, независимо от половой принадлежности ртути в организме накапливается больше, в старшем возрасте (рис.4,табл.3).

Рис.4. Содержание ртути, мг/кг в волосах мужчин и женщин жителей г.Череповца Вологодской области по возрастным категориям

Таблица 3. Содержание ртути, мг/кг в волосах мужчин и женщин жителей г.Череповца Вологодской области.

Примечание: над чертой приведены средние значения и их ошибки ( x ± mx), под чертой - минимальные и максимальные значения показателя ; (n); a, b - значения с разными буквенными надстрочными индексами достоверно различаются между возрастными группами (в столбцах), при уровне значимости p?0,05 (ANOVA- тест).

Жители г. Череповца были условно разделены на 5 групп по сфере деятельности:

1)люди безработные;

2)люди, работающие в промышленности;

3)Люди, работающие в сфере услуг, сфера обслуживания

4)Люди, работающие в образовательной сфере или обучающиеся(студенты ученики школ)

5)Работники медицинской сферы деятельности

6)Пенсионеры

В первую группу были включены люди безработные, во вторую люди, работающие в промышленности, в третью группу были включены люди, работающие в сфере услуг и пищевой промышленности. В четвертой группе люди, работающие в образовательной сфере, также студенты и ученики. Этих людей объединили в 1 группу, т.к. обучаются, либо обучают в учреждениях образования. Далее, группа с медицинскими работниками. И, самая последняя группа-это пенсионеры.

Достоверно от всех различима группа пенсионеры, в них содержится больше ртути (рис.5,табл.4). Меньше всех показатели ртути 0,136 ± 0,015 мг/кг обнаружено в образовательной группе. Также можно выделить ещё две группы: промышленная сфера и медицинская сфера. Эти группы между собой схожи, но у людей, работающих в медицинской сфере содержание ртути больше, чем в остальных группах.

Рис.5. Содержание ртути, мг/кг в волосах жителей г. Череповца Вологодской области по сфере деятельности.

Таблица 4. Содержание ртути, мг/кг в волосах жителей г. Череповца Вологодской области по сфере деятельности.

Примечание: над чертой приведены средние значения и их ошибки ( x ± mx), под чертой - минимальные и максимальные значения показателя ; (n); a,b,c - значения с разными буквенными надстрочными индексами достоверно различаются между сферами деятельности (в столбцах), при уровне значимости p? 0,05 (ANOVA- тест).

Несмотря на то, что г. Череповец является промышленным значения содержания ртути в волосах жителей города не превышает биологически допустимых значений содержания ртути в волосах (5,0 мг/кг), принятых в РФ. У 7% исследуемых людей значения содержания ртути в волосах находится в пределах фоновых содержаний ртути (0,5-1 мг/кг). Выявлены превышения фоновых значений содержания ртути в волосах (0,5-1 мг/кг) у 2% людей.

Список использованной литературы

1. Поляков М.М., Парахонский М.Э. О состоянии и проблемах развития промышленности Вологодской области

2. Численность населения Российской Федерации по муниципальным образованиям на 1 января 2015 года. Проверено 6 августа 2015. Архивировано 6 августа 2015.

3. UNEP Chemicals. Global Mercury assessment: Report no. 54790-01. Geneva, Switzerland, 2002. P. 1-258.

4. Ртуть. Химический элемент [Электронный ресурс] http://webelements.narod.ru/elements/Hg.htm 27.09.2015

5. Череповец [Электронный ресурс] https://ru.wikipedia.org/wiki/Череповец.htm 27.09.2015

6. Заводы Череповца [Электронный ресурс] http://www.wiki-prom.ru/city/99city.htm 27.09.2015

7. Климат [Электронный ресурс] http://www.wiki-prom.ru/city/99city.html 27.09.2015

8. Ю. А. Кузин Череповец: встречая новое тысячелетие [Электронный ресурс] http://www.urbaneconomics.ru/texts.php?folder_id=93&mat_id=40&page_id=786 27.09.2015

9. Ртуть (метилртуть) в морепродуктах - что безопасно, а чего следует избегать . [Электронный ресурс] http://www.magicworld.su/o-vrednom/317-rtut-metilrtut-vmoreproduktakh-chto-bezopasno-a-chego-sleduet-izbegat.html 27.09.2015

Размещено на Allbest.ru