У населения крайнего севера

Вид материалаДокументы
Элементный состав сыворотки крови рыбы, оленей, людей на территории ЯНАО
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6
Комплексный анализ качественного состава основных

трофологических цепей на территории ЯНАО


Характеристика элементного состава абиотических звеньев трофологических цепей на территории ЯНАО. Одним из факторов формирования МС в условиях Крайнего Севера является смена типа питания с полярного на европейский, сопровождающаяся неадекватным потреблением как макронутриентов и витаминов, так и эссенциальных микроэлементов. Среди них – большинство минорных веществ и элементов. Основная их часть поступает в организм посредством трофологических цепей, которые в условиях северных широт представлены 2-мя видами (водная и пастбищная) с крайне малым количеством звеньев (вода-водная растительность-рыба-человек; почва-растительность-олень-человек).

Накапливаясь в ягеле, дикоросах, являющихся основным видом питания оленей, а также в рыбе, токсичные элементы через продукты попадают и накапливаются в тканях и органах жителей, особенно коренного населения.

В результате исследования элементного состава всех звеньев трофологической цепи было установлено, что наибольшая нагрузка с увеличением концентраций ряда элементов характерна для поселковых территорий. При этом важное значение отводится наличию синергизма и антагонизма между определенными элементами, а также способности определенного вида растений, рыб и т.д. к избирательному накоплению тех или иных веществ.

При изучении воды на содержание макро- и микроэлементов установлено, что на территории ЯНАО, как в тундре, так и в поселках, ПДК химических элементов абсолютно различна: от нормальных величин (допустимых) до превышающих в несколько раз (табл. 16).

Таблица 16

Показатели фонового содержания макро- и микроэлементов в воде ЯНАО, мг/л

Наименование элемента

ПДК*

Тундра

n=105

Поселки ЯНАО

n=122

Кобальт

0,01

0,029±0,0013

0,035±0,0023

Никель

0,01

0,012±0,001

0,016±0,0014

Кадмий

0,005

0,009±0,0009

0,009±0,0008

Медь

0,001

0,007±0,00016

0,048±0,0022 ##

Хром

0,02

0,003±0,0004

0,008±0,00017 #

Алюминий

0,04

0,086±0,0013

0,128±0,003 #

Свинец

0,006

0,032±0,001

0,052±0,002 #

Марганец

0,01

0,122±0,0012

0,126±0,016

Железо

0,1

0,502±0,05

0,499±0,04

Молибден

0,25

0,7±0,013

1,2±0,09 #

Ванадий

0,1

0,00015±0,00006

0,0002±0,00009

Йод

0,125

0,0025±0,0007

0,0027±0,0006

Селен

0,01

0,0003±0,00008

0,00045±0,00007 #

Натрий

120,0

64,008±0,64

106,004±1,5

Калий

50,0

38,240±3,5

41,55±4,1

Магний

40,0

11,023±1,3

18,40±1,2

Кальций

180,0

39,874±5,6

54,074±6,3

Примечание: * cогласно «Перечню рыбохозяйственных нормативов: предельно допустимых концентраций и ориентировочно безопасных уровней воздействия вредных веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение» # р <0,05; ##- р <0,01

В результате исследования установлено, что тундровые почвы ЯНАО содержат количество марганца, хрома, никеля, свинца, железа, молибдена, превышающее ПДК в несколько раз (табл. 17).

Таблица 17

Показатели фонового содержания элементов в почве тундры и поселках ЯНАО

Наименование элементов, мг/кг

Кларк почв мира *

Тундра,

n=118

Поселки ЯНАО, n=139

Кобальт

10,0

9,0±0,57

19,8±3,2 ##

Цинк

50,0

39,1±3,9

46,1±5,3

Марганец

850,0

936±129,6

1748±156,0 ##

Медь

20,0

16,4±3,3

15,7±1,6

Хром

200,0

205±14,9

267±23,7 #

Никель

40,0

75,84±12,6

123,6±22,9 #

Алюминий

-

71304±108,2

69507±1006,0

Свинец

10,0

31,7±2,5

52,8±6,4 #

Железо

38000,0

48800±1001,0

45759±1987,0

Кадмий

1,0

0,7±0,03

1,66±0,12 ##

Молибден

2,0

2,5±0,93

6,8±1,3 ##

Ванадий

100,0

23,5±2,9

68,74±7,1 #

Примечание: * по Малюга, 1963 #- р <0,05; ##- р <0,01

Установлено, что во всех пробах ягеля концентрации тяжелых металлов (свинец, хром, медь, молибден, кобальт, никель ванадий) в несколько раз превышали ПДК. Обращает на себя внимание то, что содержание данных металлов значительно превалировало в ягеле, произрастающем вблизи поселков относительно ягеля из тундры. При этом концентрации марганца оказались крайне низкими во всех исследуемых пробах ягеля (табл. 18).


Таблица 18

Фоновое содержание микро- и макроэлементов в ягеле, произрастающем на территории ЯНАО, мг/кг

Элемент

ПДК*

Тундра, n=65

Поселки ЯНАО, n=44

Свинец

7,0

30,7±9,63

48,6±10,4 #

Хром

0,5

3,79±0,5

5,9±1,2 #

Марганец

280

0

2,3±0,05 ###

Титан

350

38,2±5,7

78,5±14,9 ##

Медь

7,5

12,14± 1,2

23,8±4,1 ##

Молибден

5,0

9,2±1,9

11,6±2,3

Цинк

37

7,24±1,1

15,3±6,2###

Кобальт

10

38,4±7,6

58,9±5,8 ##

Алюминий

6,0

5,9±0,4

6,25±0,9

Селен

1,5

0,13± 0,02

0,09±0,008

Никель

168

214,2±20,1

265,4±17,6

Железо

370

305,0±11,2

324±22,3

Ванадий

100

115,3±5,4

167,5±13,8 #

Примечание: * по данным института химической кинетики и горения СО РАН, Новосибирск, 2005 достоверность различий между группами #- р <0,05, ##- р <0,01, ###- р <0,001

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что техногенное загрязнение вызывает значительные изменения в основных средообразующих элементах биогеоценозов: деградирует растительный покров, и, что особенно важно для педобионтов, происходит деформация почвенных структур, водного состава в загрязненных грунтах.

Элементный состав сыворотки крови рыбы, оленей, людей на территории ЯНАО. В ходе исследования установлено, что рыбы в акватории Обской губы содержит наибольшие концентрации тяжелых металлов: кобальта, кадмия, алюминия. Кроме того, непосредственно в районах каждой из исследуемых экосистем содержание в рыбе токсичных металлов из районов вблизи поселков значимо превышало аналогичные показатели при исследовании рыб из районов тундры. В частности, установлено, что в районах интенсивной хозяйственной деятельности человека акватории Обской губы значимо повышено содержание кобальта, хрома и алюминия в сыворотке крови рыб относительно рыбы той же экосистемы, вне интенсивного антропогенного влияния – тундровой территории (табл. 19).


Таблица 19

Сравнительное содержание макро- и микроэлементов в сыворотке крови рыб в акваториях Обской и Тазовской губ, мг/л

Наименование элемента

ПДК*

Обская

Тазовская

Тундра, n=45

Поселки, n=42

Тундра, n=49

Поселки, n=54

Цинк

4,0

23,15±2,6

24,91±3,8

27,12±3,4

12,544±1,5 #

Кадмий

0,002

0,205±0,05

0,127±0,02 #

0,102±0,04

0,166±0,04 #

Никель




0

0

0

0

Кобальт




0,024±0,007

0,718±0,05 ###

0,009±0,0008

0 ##

Хром




0,054±0,052

0,09±0,004 #

0,05±0,004

0,08±0,004

Марганец

0,01

0,788±0,05

0,912±0,05

0,087±0,008

1,002±0,08

Медь

0,01

0,988±0,07

0,904±0,08

0,965±0,06

1,112±0,07

Алюминий




4,002±0,04

2,986±0,03 #

2,925±0,04

1,331±0,23 ###

Свинец

0,001

0,008±0,0007

0,009±0,0004

1,008±0,04

2,386±0,2 ##

Железо

0,03

0,396±0,056

0,312±0,048

0,399±0,068

1,1632±0,15 ###

Магний

17,0

12,1±0,09

14,4 ±0,07#

11,9±0,1

12,5 ±0,09#

Примечание: * по данным института геохимии СО РАН, Новосибирск, 1997

достоверность различий между группами #- р <0,05, ## р <0,01, ###- р <0,001

В результате исследований сыворотки крови оленей ЯНАО установлены высокие концентрации свинца, цинка, кадмия, кобальта и алюминия во всех пробах на изучаемых территориях. Причем, на территории тундры концентрация свинца и кадмия в сыворотке крови оленей достоверно меньше, чем у поселковых оленей (3,83±0,42 мг/л против 4,56±0,3 мг/л, р <0,05 и 0,055±0,002 мг/л против 0,089±0,04 мг/л, р <0,05 соответственно). Концентрация таких эссенциальных микроэлементов и антиоксидантов, как селен и йод были значимо снижены в обеих группах оленей, причем селенодефицит преобладал у поселковых оленей (0,022±0,008 мг/л против 0,039±0,001 мг/л, р<0,01), тогда как по содержанию йода достоверных различий не выявлено (таблица 20).

Таблица 20

Фоновое содержание элементов в сыворотке крови оленей ЯНАО, мг/л

Наименование элемента

ПДК *

Поселковые олени, n=61

Тундровые олени,

n=74

Цинк

1,2

1,125±0,7

0,581±0,9 #

Кадмий

0,003

0,089±0,04

0,055±0,002 #

Никель

0,005

1,966±0,9

2,09±0,9

Кобальт

0,002

0,021±0,004

0,02±0,007

Хром

0,0005

0,00012±0,00001

0,00008±0,00001

Марганец

0,025

1,452±0,19

1,535±0,17

Медь

1,2

1,625±0,12

1,033±0,14 #

Алюминий

0,33

4,005±0,5

5,147±0,7

Свинец

0,2

4,56±0,3

3,83±0,42 #

Железо

1,4

4,098±0,38

7,00±1,2 ##

Селен

0,05

0,022±0,008

0,039±0,001 ##

Ванадий

0,004

0,0029±0,0003

0,0034±0,00079

Молибден

0,011

0,078±0,0094

0,058±0,003 #

Йод

0,07

0,045±0,009

0,059±0,0065

Примечание: * по данным Российского общества медицинской элементологии под руководством Скального А.В., 2004 #- р <0,05, ## р <0,01, ###- р <0,001

При оценке микро- и макроэлементного состава сыворотки крови людей, проживающих в ЯНАО, выявлены значительные нарушения в содержании макро- и микроэлементов в сыворотке крови людей (таблица 21).

Обнаружено равноценное уменьшение концентрации цинка во всех пунктах, где производилось обследование, однако, с незначительным преобладанием у жителей, ведущих кочевой образ жизни в тундре (1,31±0,18 мг/л) против 0,46±0,14 мг/л (р<0,01) у жителей поселков ЯНАО. Недостаток цинка сопровождался нормальной концентрацией меди так же у обследованных всех пунктов (0,09 мг/л в район поселков против 0,08 мг/л в район тундры, норма 0,8-1,2 мг/л), что оказывает влияние на метаболизм липидов в сторону увеличения уровня холестерина в сыворотке крови, а также провоцирует жировое перерождение печени.

Данные нарушения поддерживаются и избытком марганца в крови за счет усиления относительного дефицита меди в организме. Необходимо отметить, что наименьшие концентрации марганца среди обследованных обнаружены у жителей тундры, ведущих кочевой образ жизни - 0,815 мг/л против 1,1 мг/л, проживающих в поселках. Так же у людей обследуемых территорий выявлен значимый рост концентрации свинца в сыворотке крови. Причем, у лиц, ведущих оседлый образ жизни, выявлено 3-кратное превышение нормативных показателей (1,37±0,03 мг/л). Наряду с этим выявлен избыток у всех обследованных такого тяжелого металла, как хром. В обеих группах обследованных выявлено 8,5-кратное увеличение содержания кобальта (таблица 21).

Таблица 21

Элементный состав сыворотки крови людей, проживающих на территории ЯНАО (мг/л)

Наименование элемента

ПДК *

Поселковое население, n=116

Тундровое население, n=72

Цинк

1,2

1,31±0,18

0,46±0,14 ##

Кадмий

0,003

0,09±0,007

0,08±0,008

Никель

0,005

2,98±0,12

5,55±0,4 ##

Кобальт

0,002

0,017±0,0015

0,016±0,0008

Хром

0,0005

0,0001±0,00001

0,00016±0,00005

Марганец

0,01

1,10±0,05

1,08±0,06

Медь

1,2

1,05±0,015

1,3±0,017

Алюминий

0,33

1,24±0,018

4,56±0,5 ###

Свинец

0,2

1,37±0,03

1,16±0,02

Железо

1,4

3,05±0,2

4,47±0,4 #

Селен

0,05

0,022±0,008

0,039±0,001 #

Ванадий

0,004

0,0029±0,0003

0,0034±0,00079

Молибден

0,011

0,078±0,0094

0,058±0,003 #

Йод

0,07

0,045±0,009

0,059±0,0065

Магний

25,0

18,9±1,24

14,6±1,18

Примечание: * по данным Российского общества медицинской элементологии под руководством Скального А.В., 2004 #- р <0,05, ## р <0,01, ###- р <0,001


Таким образом, выявленные изменения в метаболическом статусе населения ЯНАО так или иначе связаны с избыточным или недостаточным поступлением и содержанием в организме определенных макро- и микроэлементов. Природно-климатические условия Крайнего Севера, хотя и не являются ведущими этиологическими факторами заболеваемости, но играют роль предрасполагающих факторов в патогенезе различных заболеваний, в том числе «болезней цивилизации», определяя их местное своеобразие.