Проблема микроэлементозов (состояний, обусловленных дисбалансом химических элементов в организме) сохраняет высокую медицинскую и социальную значимость для многих регионов Российской Федерации [1]. Пермский край занимает особое место среди территорий с неблагоприятной эколого-геохимической ситуацией, что связано как с природными особенностями региона, так и с техногенной нагрузкой [2]. Согласно данным Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, в Пермском крае сформировалась эндемическая биогеохимическая провинция, характеризующаяся дефицитом ряда химических элементов, включая стронций, ванадий, хром, цинк и никель, а также локальным техногенным загрязнением фтором [3].
Актуальность изучения микроэлементозов в Пермском крае определяется несколькими ключевыми факторами [4]. Во-первых, регион характеризуется значительной территориальной гетерогенностью почвенного покрова, что создает условия для неравномерного распределения микроэлементов в объектах окружающей среды [5]. Во-вторых, высокая концентрация промышленных предприятий (металлургического, химического и нефтехимического профилей) формирует дополнительную техногенную нагрузку [6]. В-третьих, заболеваемость населения, ассоциированная с микроэлементным дисбалансом, демонстрирует устойчивую тенденцию к росту, что подтверждается данными официальной медицинской статистики [7].
Среднерегиональное содержание стронция (Sr) в почвах составляет 238±9,6 мг/кг. Наименьшие величины зафиксированы на территории Северного Урала (85,1±14,4 мг/кг), наибольшие — в подзоне южной тайги (290±22 мг/кг) [8]. Повышенные концентрации стронция способны индуцировать развитие стронциевого рахита при поступлении в организм с водой и пищей [9, 10]. На фоне избытка стронция регистрируются нарушения фосфорно-кальциевого гомеостаза: у детей, употребляющих воду с высокими концентрациями этого элемента, в 57% случаев выявляется снижение уровня ионизированного кальция в крови. Данная категория детей в 2,3 раза чаще демонстрирует пониженную минеральную плотность костной ткани (Z-индекс), что рассматривается как ранний предиктор остеопороза [11].
Среднее содержание хрома (Cr) в почвенном покрове достигает 127±3,0 мг/кг. Минимальные концентрации характерны для средне-таежной зоны (105±8,15 мг/кг), максимальные — для области хвойно-широколиственных лесов (148±10,2 мг/кг) [8]. Дефицит хрома может негативно отражаться на здоровье, повышая предрасположенность к аллергическим и онкологическим заболеваниям [12]. Недостаточное поступление хрома ассоциировано с нарушением толерантности к глюкозе, увеличением риска сахарного диабета 2-го типа, а также с гиперлипидемией и возрастанием сердечно-сосудистых рисков [13, 14, 15, 16].
Средняя концентрация ванадия (V) в почвах региона составляет 64,5±2,57 мг/кг. Максимальные значения зарегистрированы на Западном Урале (99,6±13,4 мг/кг) и Северном Урале (86,7±14,1 мг/кг) [8]. Высокое валовое содержание ванадия коррелирует с повышенным риском респираторных и дерматологических заболеваний у населения [12].
Среднее содержание цинка (Zn) в почвах края — 59,0±2,00 мг/кг. Наибольшие концентрации отмечены на Западном Урале (67,1±8,73 мг/кг), наименьшие — в средней тайге (47,1±4,87 мг/кг). В почвах легкого гранулометрического состава (Чердынский район) содержание цинка чрезвычайно низкое (медиана около 1,5 мг/кг) [8]. Клинические проявления цинковой недостаточности (ксероз кожи, алопеция, задержка роста) у жителей края усугубляются вследствие природных особенностей региона, формирующих эндемичную биогеохимическую провинцию [8, 12].
Среднее содержание никеля (Ni) в почвах равно 40,9±1,66 мг/кг. Максимальные уровни выявлены на юге края в зоне хвойно-широколиственных лесов (52,3±4,58 мг/кг) и в Кунгурской лесостепи (46,3±2,08 мг/кг) [8]. По результатам мониторинга 2017–2020 гг. в городах Березники, Краснокамск, Лысьва, Пермь, Губаха и Соликамск у 50–70% обследованных детей зафиксировано превышение референсных значений никеля в крови [16]. Избыточное накопление никеля опасно ввиду его токсичности, способности вызывать дерматиты и респираторную патологию [12].
Фоновое содержание фтора в крае детально не охарактеризовано. В зоне техногенного воздействия (ОАО «ГалоПолимер Пермь») отмечается повышенное содержание подвижных и водорастворимых фторидов в почве [17]. В окрестностях предприятия наблюдается локальная фторидная аномалия [17, 18]. У жителей Перми и края диагностируются случаи флюороза, однако количественные данные о его распространенности отсутствуют [17].
Дополнительной проблемой служит йодный дефицит: около 40% населения страдает заболеваниями щитовидной железы [19]. У детей этот показатель варьирует от 1,4 до 19,4 промилле [20]. По данным многоцентровых исследований, в регионах с неудовлетворительным качеством питьевой воды установлена вероятностная статистически достоверная связь доли нестандартных проб по санитарно-химическим показателям с развитием эндокринной патологии и заболеваний щитовидной железы (R²=0,11-0,14, p=0,001).
Профилактические мероприятия ориентированы на обогащение продуктов массового спроса йодсодержащими добавками (йодат или йодид калия): поваренная соль, хлебобулочные изделия, бутилированная вода, сокосодержащие напитки [21].
Выводы
1. Пространственная гетерогенность микроэлементного состава почв. В Пермском крае выявлена значительная территориальная изменчивость концентраций стронция, хрома, ванадия, цинка и никеля, обусловленная природными и антропогенными факторами.
2. Медицинские риски при дисбалансе микроэлементов. Избыток стронция в воде и пище нарушает кальциево-фосфорный обмен, снижает ионизированный кальций в крови и минеральную плотность костной ткани у детей, повышая риск остеопороза. Дефицит хрома ассоциирован с нарушениями углеводного обмена, увеличением риска сахарного диабета 2-го типа и сердечно-сосудистой патологии. Высокие концентрации ванадия коррелируют с ростом респираторных и дерматологических заболеваний.
3. Цинкодефицитные состояния. Низкий уровень цинка в почвах легкого гранулометрического состава (Чердынский район) обусловливает сухость кожи, алопецию, задержку роста, усугубляемые региональной биогеохимической эндемией.
4. Избыточная аккумуляция никеля. У 50–70% детей промышленных центров края зафиксировано превышение допустимых уровней никеля в крови, что создает риск дерматитов и респираторных заболеваний.
5. Фторидная и йодная проблематика.Локальная фторидная аномалия (в зоне влияния ОАО «ГалоПолимер Пермь») сопровождается флюорозом, а йодный дефицит охватывает около 40% населения, требуя усиления профилактических программ.
6. Оценка профилактических мероприятий. Стратегия йодирования продуктов массового потребления обоснована, но отсутствие данных о распространенности флюороза и недостаточный контроль за содержанием токсичных металлов в биосредах детей диктуют необходимость расширения эколого-гигиенического мониторинга.
