Исследователи РУДН выяснили, как промышленность влияет на уровень цинка и меди в организме человека
Результаты работы, опубликованной в журнале Environmental Research, помогут сделать промышленные зоны менее вредными для природы и живущих вблизи людей.
Цинк и медь — жизненно необходимые элементы, но их избыток может нанести серьезный вред здоровью человека. Высокое содержание меди ученые связывают с нарушениями работы печени, центральной нервной системы, окислительным стрессом. Избыток цинка может приводить к интоксикации с тяжелыми последствиями вплоть до смерти.
Исследователи РУДН, ЯрГУ и Оренбургского государственного университета под руководством профессора Анатолия Скального провели работу в Оренбургской области (Южный Урал, на границе России с Казахстаном), где находится более 80 месторождений металлов, а четверть экономически активного населения занята в промышленности. В восточной части области расположены основные предприятия цветной металлургии, на которую приходится примерно 30% всей промышленной продукции области. Центральная и западная части региона отданы нефтегазовой сфере: на этой территории найдено около 200 месторождений нефти и газа.
Чтобы оценить уровень загрязнения и определить его источники, ученые взяли по 15 проб питьевой воды, почвы, пшеницы и волос 420 взрослых людей в каждом из 35 районов области. Образцы исследовали методами атомно-абсорбционной спектрометрии (вода, почва, пшеница) и масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (волосы). Наибольшее содержание цинка и меди в воде, почве и зерне обнаружили в восточной части области. Уровень цинка в волосах жителей запада и востока региона превышает аналогичный показатель в центре на 32% и 61% соответственно, а меди — на 10 и 20%. Ученые РУДН выяснили, что только для цинка обнаруживается статистически значимое соответствие между уровнем металла в окружающей среде и в организме человека.
«Высокое содержание цинка и меди на исследуемой территории связано с промышленностью, прежде всего с добычей и обработкой металлов. Предприятия нефтегазовой сферы в центре и на западе области не дают серьезных выбросов меди и цинка. В рамках такого мониторинга необходимо учитывать и взаимодействие металлов. Например, при избытке цинка растения и животные хуже усваивают медь, что объясняется антагонизмом между этими металлами», — отметил соавтор статьи Алексей Тиньков, кандидат медицинских наук, старший преподаватель кафедры медицинской элементологии РУДН.
Полученные результаты, по мнению ученых, подчеркивают важность наблюдения за уровнем металлов в объектах окружающей среды, а также помогут оценить риски для здоровья жителей других регионов с развитой цветной металлургией (например, провинций Юньнань и Шаньси в Китае). Однако для более комплексного анализа, отмечают исследователи, необходимо также изучить данные по содержанию меди и цинка в атмосфере, в частности в пробах пыли, и других продуктах питания.
Кандидат биологических наук, доцент института экологии РУДН Всеволод Павшинцев разрабатывает инновационную методику, которая позволяет оценивать состояние пресных водоёмов с помощью рыбок данио-рерио и искусственного интеллекта. Проект, поддержанный грантом университета, призван перейти от простого химического анализа воды к пониманию того, как загрязнители воздействуют на живые организмы.
Доцент кафедры наноэлектроники и микросистемной техники РУДН Екатерина Гостева возглавляет междисциплинарный проект по разработке технологии наноструктурирования поверхности имплантатов. Её цель — сделать приживление имплантатов быстрым, надёжным и доступным для самых разных групп пациентов.
В институте экологии РУДН реализуется масштабный междисциплинарный проект в области экологической химии и материаловедения. Учёные работают над созданием высокоэффективных сорбентов на основе природных материалов для обезвреживания опасных загрязнителей окружающей среды.
Проект объединяет фундаментальные исследования на стыке химии, материаловедения и экологии и соответствует стратегическим целям развития науки и технологий Российской Федерации.