Комплексные геохимические исследования компонентов природной среды в эндемичных районах Забайкалья

Abstract

Актуальность исследования. Болезнь Кашина-Бека (уровская болезнь) является классическим примером класса эндемических болезней. Однако, в отличие от других болезней, для данного заболевания до сих пор не установлена причина возникновения. В настоящее время в научной литературе обсуждается более 20 теорий и гипотез, объясняющих этиологию и факторы болезни. Приоритетной теорией является биогеохимическая, согласно которой возникновение и течение болезни зависит от фактора окружающей среды (недостаток/избыток химических элементов или соединений). В связи с этим изучение химического состава компонентов окружающей среды в районе распространения болезни Кашина-Бека является актуальным. Цель: оценка геохимических особенностей компонентов природной среды на территории юго-восточного Забайкалья - района распространения болезни Кашина-Бека. Объекты: компоненты природной среды - почва, донные отложения, природные воды (поверхностные, подземные), солевые отложения питьевых вод, керн годовых колец деревьев, листья тополя, лишайники, мхи, полынь, картофель, волосы детей, кости свиньи домашней. Методы: элементный состав изученных компонентов природной среды определен методами инструментального нейтронно-активационного анализа и масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Обработка полученных данных включала нормирование содержания химических элементов относительно фоновых показателей (кларк ноосферы, вода оз. Байкал) и расчет индикаторных отношений. Результаты. Изучено содержание 26 (по данным инструментального нейтронно-активационного анализа) и 62 (по данным массспектрометрии с индуктивно связанной плазмой) химических элементов в 13 компонентах природной среды. В элементном составе всех изученных компонентов выявлена региональная геохимическая ассоциация (Zn-Pb-Ba-Sb-As-Bi-Au), связанная с особенностями металлогении района. Для проведения будущих исследований наиболее информативными компонентами являются природные воды, костная ткань, волосы детей. Наиболее контрастная геохимическая специализация окружающей среды формируется в населенных пунктах, где по литературным данным наблюдались максимальные уровни заболеваемости болезни Кашина-Бека. Этиология болезни носит многофакторный характер: в развитии заболевания большую роль играют природные условия, что приводит к дисбалансу элементного состава компонентов окружающей среды и, соответственно, организма человека.

The relevance of the research. Kashin-Beck disease, or Urov disease, is a classic example of endemic diseases. However, unlike other diseases, the cause of this one has not yet been determined. Currently, the scientists discuss more than 20 theories and hypotheses that explain its etiology and factors. The priority theory is the biogeochemical one, according to which the occurrence and history of the disease depends on the environmental factor (lack/excess of chemical elements or compounds). In this regard, the study of the environmental geochemistry in the area of Kashin-Beck disease is relevant. The main aim of the research is to assess the environmental components geochemical features in the territory of south-eastern Transbaikalia, area of Kashin-Beck disease distribution. Objects: environmental components - soil, bottom sediments, natural waters (surface, underground), drinking water salt sediments, core of tree rings, poplar leaves, lichen, moss, wormwood, potato, children's hair, bones of domestic pig. Methods: instrumental neutron activation analysis and inductively coupled plasma mass spectrometry for detection of chemical composition of environmental components; processing of the obtained data included normalization of chemical elements content relative to background values (the noosphere clarke, water of Lake Baikal) and calculation of indicative ratios. Results. The content of 26 (instrumental neutron activation analysis) and 62 (inductively coupled plasma mass spectrometry) chemical elements in 13 environmental components was studied. In the element composition of all the studied components, a regional geochemical association (Zn-Pb-Ba-Sb-As-Bi-Au) was identified, associated with the features of the regional metallogeny. For future research, the most informative components are natural waters, bone tissue, and children's hair. The most contrasting geochemical specialization of the environment is formed in settlements where, according to literature data, the maximum incidence of Kashin-Beck disease is observed. The disease etiology is multifactorial: natural conditions play an important role in the development of the disease, which leads to an imbalance in the element composition of the environmental components and, respectively, the human body.