CC BY
57
Семенова И.Н., Рафикова Ю.С.*
Сибайский филиал Академии наук Республики Башкортостан *Сибайский институт (филиал) Башкирского государственного университета, гСибай
ИЗУЧЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ВОЛОСАХ РАБОТНИКОВ ГОРНО-ОБОГАТИТЕЛЬНОГО КОМБИНАТА Г.СИБАЙ
В статье приведены данные о содержании меди, цинка, кадмия и свинца в волосах работников Сибайского филиала Учалинского горно-обогатительного комбината. Анализируется влияние возрастного фактора на накопление тяжелых металлов в биосубстратах.
Ключевые слова: тяжелые металлы, анализ волос, работники горно-обогатительных предприятий
Проблема загрязнения окружающей среды токсичными элементами усиливается в связи с ростом числа источников их поступления. Накопление тяжелых металлов (ТМ) в организме животных и человека приносит значительный вред здоровью. Одним из потенциальных источников загрязнения окружающей среды химическими элементами являются рудные месторождения, промышленное освоение которых активирует геохимическую миграцию ТМ и способствует накоплению их в токсичных концентрациях в различных биологических средах.
Воздействию тяжелых металлов подвержены работники горно-рудных предприятий и обогатительных фабрик, а также население, проживающее в районах расположения такого производства. Это приводит к развитию патологических изменений в организме, поэтому разработка мероприятий по выявлению лиц с отклонениями в элементном составе является актуальной.
Целью данной работы являлось исследование содержания ТМ в волосах работников Сибайского филиала Учалинского горно-обогатительного комбината (СФ УГОК) города Сибай Республики Башкортостан.
Материалы и методы исследования
В ходе выполнения работы было проведено исследование содержания ТМ в волосах работников горно-обогатительного комбината г. Сибай в возрасте от 24 до 60 лет (основная группа, 12 мужчин и 18 женщин), с производственным стажем от 5 до 30 лет и контактирующих с вредными факторами производства. При этом в волосах проводилось определение содержания ^, Zn, Cd и Pb.
Волосы состригали с затылочной части головы на всю длину в количестве 0,5-1,0 г. Для снятия поверхностного загрязнения волосы об-
рабатывали ацетоном в течение 10-15 минут, промывали три раза дистиллированной водой и высушивали при комнатной температуре.
Определение концентрации тяжелых металлов в волосах определяли методом атомноабсорбционной спектроскопии на приборе Contr-AA фирмы Analytik.jena 2006 года выпуска в вытяжке 1М HNO3.
Контрольную группу составляли жители г.Сибай, непосредственно не связанные с горно-рудным производством, главным образом, медицинские работники, в возрасте от 26 до 60 лет в количестве 30 человек, постоянно проживающие в данной местности не менее 5 лет.
Для обработки полученных данных использовали пакет прикладных программ STATISTICA 6.0 в соответствии с рекомендациями, изложенными в работе Фомина И.Н. и др. (2006) [2, с. 278-279]. По полученным данным проводили анализ их вида распределения (метод Лилиефорса и Шапиро-Уилка). Проверка гипотезы о статистической однородности двух выборок производилась с помощью непараметрических критериев, что было обусловлено тем, что часть массива данных не прошла проверку на нормальность распределения. Для этой цели использовали непараметрический критерий Вилкоксо-на. Критический уровень достоверности соответствовал р<0,05. Показатели, не имеющие нормального распределения, представлены в виде медианы и интервала от 25 до 75 центиля.
Результаты и их обсуждение
Для описания содержания ТМ в волосах обследованных лиц были использованы стандартные статистики, описывающие центральные тенденции и дисперсии количественных признаков.
Сравнение рассчитанных значений выборочного коэффициента вариативности с пороговым (25%) показало, что содержание некото-
Семенова И.Н., Рафикова Ю.С. Изучение содержания тяжелых металлов в волосах работников...
Таблица 1. Значения центильных интервалов концентрации ТМ в волосах (мкг/г)
ТМ медь цинк кадмий свинец
медиана Интервал (25-75) медиана Интервал (25-75) медиана Интервал (25-75) медиана Интервал (25-75)
Контрольная группа 18,97 14,64-20,94 214,66 129,40-251,00 0,33 0,31-0,43 2,59 0,65-4,54
Основная группа 21,79 19,87-25,69 221,55 166,00-260,45 0,49* 0,48-0,52 3,28 1,55-5,88
Норма, мкг/г ** 9,00-14,00 155,00-206,00 0,02,-0,12 0,38-1,4
* - статистически достоверная разница с контролем (р<0,05)
**- физиологические нормы (25-75 центильные интервалы)[1, с. 55-56]
Таблица 2. Микроэлементный состав волос (мкг/г) в различных возрастных группах
Металл Возраст Контрольная группа Основная группа
медь 21-40 лет 14,83 14,64-15,01 23,86 22,50-27,2
41-50 лет 20,94 15,20-24,80 23,54 20,83-26,78
51-60 лет 19,16 15,71-20,40 20,57 19,55-21,25
цинк 21-40 лет 126,3 123,2-129,40 230,100 214,50-232,8
41-50 лет 214,7 158,25-235,58 199,9 157,40-285,8
51-60 лет 244,50 219-254,05 218,2 177,40-254,60
кадмий 21-40 лет 0,37 0,26-0,49 0,80* 0,50-1,25
41-50 лет 0,36 0,21-0,50 0,44 0,41-0,47
51-60 лет 0,33 0,31-0,35 0,43* 0,41-0,49
свинец 21-40 лет 2,68 2,59-2,77 2,85 0,29-4,58
41-50 лет 2,78 1,15-5,23 2,79 2,28-3,42
51-60 лет 1,38 0,35-3,33 4,85 1,56-13,27
Примечание: в числителе - медиана, в знаменателе -25-75-центильные значения, *-достоверное отличие от контроля
рых ТМ в волосах, независимо от возраста, имела среднюю и высокую вариативность, что указывает на наличие в данных сильно отклоняющихся от центральной тенденции значений. Ключевым моментом анализа количественных данных является также анализ вида их распределения. Для принятия решения о его виде были использованы универсальные критерии Лилли-ефорса и Шапиро-Уилка. По результатам анализа принималась одна из следующих гипотез: нулевая гипотеза (о том, что распределение исследуемого признака в генеральной совокупности соответствует закону нормального распределения) или альтернативная (о том, что распределение исследуемого признака в генеральной
совокупности не соответствует закону нормального распределения). Из полученных данных следует, что только распределение свинца в волосах лиц из контрольной и цинка из основной группы может описываться с помощью нормального закона, в остальных же случаях распределение не соответствует нормальному.
Таким образом, основываясь на полученных результатах, исследование содержания ТМ в волосах обследуемых проводили с использованием преимущественно непараметрических методов статистики, а центральные тенденции и дисперсии элементов описывали медианой и интервалом от 25 до 75 центиля.
Анализ данных, представленных в таблице 1, показал, что содержание всех изученных ТМ в волосах лиц как основной, так и контрольной группы, превышало границы физиологической нормы. Особенно это было выражено в случае кадмия и свинца. Содержание меди, цинка и свинца в волосах лиц основной группы достоверно не отличалось от контроля. Содержание кадмия в основной группе было достоверно выше этого показателя в контроле в 1,5 раза.
Отмечена достоверная положительная корреляция между содержанием меди и кадмия в волосах лиц из основной группы (г=0,57).
Результаты оценки влияния возрастного фактора на величину концентрации химических элементов в волосах приведены в таблице 2.
С увеличением возраста в волосах лиц контрольной группы наблюдали достоверное увеличение содержания цинка, в то время как в основной группе отмечено достоверное снижение содержания кадмия (р<0,05).
В основной группе было проанализировано содержание ТМ в волосах по половому признаку. Содержание кадмия в волосах мужчин было достоверно выше по сравнению с этим показателем для женщин.
Таким образом, результаты проведенного исследования указывают на достоверное превышение содержания кадмия в волосах мужчин в возрасте 21-40 лет, работающих в СФ УГОК, по сравнению, как с физиологически-
ми нормами, так и с контрольной группой. Кроме того, можно констатировать, что для всех исследованных групп имеется риск формирования в организме избытка меди, цинка, кадмия и свинца.
Список использованной литературы:
1. Скальный А.В. Референтные значения концентрации химических элементов в волосах, полученные методом ИСП-АЭС// Микроэлементы в медицине.-2003, т. 4, вып.1, с.55-56
2. Фомин И.Н., Соколов С.П., Грабеклис А.Р., Назаров С.А. Оценка элементного статуса работников металлургического производства: методологический аспект// Вестник ОГУ.-2006, №12 с. 278-282
