Сравнительный анализ накопления тяжёлых металлов в волосах населения, проживающего вблизи золотодобывающего предприятия
DOI:
https://doi.org/10.32523/13kwdv61Ключевые слова:
экологическое и геохимическое состояние, волосы человека, золотодобывающее предприятие, посёлок Конысбай, Акмолинская область, антропогенное воздействие, тяжёлые металлыАннотация
В статье рассматриваются особенности формирования элементного состава населения, проживающего в зоне воздействия золотодобывающего предприятия АО «Алтынтау Кокшетау» (посёлок Конысбай, Акмолинская область). Концентрации химических элементов в волосах человека были определены методом индуктивно связанной плазменной масс-спектрометрии (ICP-MS), что позволило оценить широкий спектр микро-, макро- и потенциально токсичных элементов. Актуальность исследования обусловлена высокой концентрацией горнодобывающих предприятий в Казахстане и экологическими рисками, связанными с их деятельностью, включая накопление потенциально токсичных элементов в компонентах окружающей среды и биологических субстратах населения. Волосы использовались в качестве информативного биомаркера, отражающего длительное воздействие как природных геохимических условий, так и антропогенных источников загрязнения. Была проведена статистическая обработка полученных данных, а результаты сопоставлены с референтными значениями для других регионов Казахстана, а также с кларками ноосферы. В ходе исследования выявлены локальные аномалии накопления ряда тяжёлых металлов и микроэлементов, включая повышенные концентрации Cr, As, Hg и Zn. Полученные результаты свидетельствуют о комбинированном влиянии регионального геохимического фона и техногенной нагрузки, связанной с деятельностью золотодобывающих предприятий, что подчёркивает важность биомониторинга в экологически напряжённых горнодобывающих регионах.
Скачивания
Библиографические ссылки
1. Abdul-Wahab, S. A., & Marikar, F. A. (2012). The environmental impact of gold mines: pollution by heavy metals. Central European Journal of Engineering, 2(2), 304–313. https://doi.org/10.2478/s13531-011-0052-3 DOI: https://doi.org/10.2478/s13531-011-0052-3
2. Adav, S. S., & Ng, K. W. (2025). The multifaceted role of hair as a biospecimen: recent advances in precision medicine and forensic science. Experimental & Molecular Medicine, 57, 2234- 2250. https://doi.org/10.1038/s12276-025-01548-4 DOI: https://doi.org/10.1038/s12276-025-01548-4
3. Baikenova, G. E., Baranovskaya, N. V., Kakabaev, A. A., Bersimbaev, R. I., Korogod, N. P., Narkovich, D. V., & Kurovskaya, V. V. (2021). Indicators of the state of the ecosystems based on the hair compositions of the Northern Kazakhstan residents (Indikatornye pokazateli sostoyaniya ekosistem v elementnom sostave volos zhiteley rayonov Severnogo Kazakhstana. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. Inzhiniring georesursov in Russian). Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering (Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. Inzhiniring georesursov), 332(7), 148–158. https://doi.org/10.18799/24131830/2021/7/3278 DOI: https://doi.org/10.18799/24131830/2021/7/3278
4. Batyrova, G. A., Amanzholkyzy, A., Umarova, G. A., Tlegenova, Zh. Sh., Kononec, V. I., Mamyrbaev, A. A., & Zharmahanova, G. M. (2021). Macroelements content in the hair of residents of Western Kazakhstan (Soderzhanie makroelementov v volosah zhitelej Zapadnogo Kazahstana in Russian). Problems of Biological, Medical and Pharmaceutical Chemistry (Voprosy biologicheskoj, medicinskoj i farmacevticheskoj himii), 24(11):34-41. https://doi.org/10.29296/25877313-2021-11-06 DOI: https://doi.org/10.29296/25877313-2021-11-06
5. Barbosa, Jr. F., Tanus-Santos, J. E., Gerlach, R. F., & Parsons, P. J. (2005). Critical review of biomarkers used for monitoring human exposure to lead: advantages, limitations, and future needs. Environmental health perspectives, 113(12), 1669. https://doi.org/10.1289/ehp.7917 DOI: https://doi.org/10.1289/ehp.7917
6. Chen, A., Lin, C., Lu, W., Wu, Y., Ma, Y., Li, J., & Zhu, L. (2007). Well water contaminated by acidic mine water from the Dabaoshan Mine, South China: chemistry and toxicity, Chemosphere 70, 248–255, https://doi.org/10.1016/j. chemosphere.2007.06.041 DOI: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2007.06.041
7. Danilova, E. A., Osinskaya, N. S., Husniddinova, S. H., & Ahmedov, Y. A. (2020). Elemental composition of hair as an indicator of natural and technogenic environmental conditions of the Tashkent region (Elementnyj sostav volos − indikator prirodno-tekhnogennoj obstanovki Tashkentskoj oblasti in Russian). Microelements in Medicine (Mikroelementy v medicine). https://doi.org/10.19112/2413-6174-2020-21-3-24-32 DOI: https://doi.org/10.19112/2413-6174-2020-21-3-24-32
8. de Souza, E. S., Texeira, R. A., da Costa, H. S. C., Oliveira, F. J., Melo, L. C. A., Faial, K. C. F., & Fernandes, A. R. (2017). Assessment of risk to human health from simultaneous exposure to multiple contaminants in an artisanal gold mine in Serra Pelada, Pará, Brazil, Science of The Total Environment, 576, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.10.133 DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.10.133
9. Druzian, G. T., Nascimento, M. S., Cerqueira, Uillian M. F. M., Novaes, C. G., Bezerra, M. A., Duarte, F. A., & Flores, Erico M. M. (2021). Determination of Cl, Br and I in granola: development of an accurate analytical method using ICP-MS. Food Chemistry, 344, 128677. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.128677 DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.128677
10. Dzhambaev, M. T., Baranovskaya, N. V. & Lipihina, A. V. (2018). Elemental composition of human blood in populations residing in areas with different radiation exposure levels (Osobennosti elementnogo sostava krovi cheloveka v usloviyah prozhivaniya na territoriyah s razlichnoj dozovoj nagruzkoj in Russian). Samara Scientific Bulletin (Samarskij nauchnyj vestnik), 7 (1 (22)), 31-37. https://doi.org/10.18799/24131830/2019/4/236 DOI: https://doi.org/10.17816/snv201871105
11. Feitosa, M. M., Alvarenga, I. F. S., Jara, M. S., de O. Lima, G. J. E., Vilela, F. J., Resende, T., & Guilherme, L. R. G. (2021). Environmental and human-health risks of as in soils with abnormal arsenic levels located in irrigated agricultural areas of Paracatu (MG), Brazil. Ecotoxicology and Environmental Safety, 226. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2021.112869 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2021.112869
12. International Atomic Energy Agency. (1980). Elemental analysis of biological materials. Current problems and techniques with special reference to trace elements. IAEA, No 197. https://inis.iaea.org/records/2gnz1-6f931
13. Kasimov, N. S., & Vlasov, D. V. (2015). Chemical element Clarke values as comparative standards in ecogeochemistry (Klarki himicheskih elementov kak etalony sravneniya v ecogeohimii in Russian). Bulletin of Moscow University. Geography (Vestnik Moskovskogo universiteta. Geographiya), 5(2)
14. Korogod, N. P. (2010). Assessment of urban ecosystem quality in Pavlodar based on the elemental composition of children’s hair (Ocenka kachestva urboekosistemy v usloviyah g. Pavlodara po dannym elementnogo sostava volos detej) (Publication No 04201004706) [Doctoral dissertation, Pavlodar State Pedagogical Institute]. DisserCat.
15. Marrugo-Negrete, J., Marrugo Madrid, S., & Díez, S. (2021). Assessment of trace element pollution and ecological risks in a river basin impacted by mining in Colombia. Environmental Science and Pollution Research, 28(1). https://doi.org/10.1007/s11356-020-10356-4 DOI: https://doi.org/10.1007/s11356-020-10356-4
16. Morton, J., Carolan, V. A., & Gardiner, P. H. E. (2002). Removal of exogenously bound elements from human hair by various washing procedures and determination by inductively coupled plasma mass spectrometry. Analytica Chimica Acta, 455(1), 23-34. https://doi.org/10.1016/S0003-2670(01)01578-1 DOI: https://doi.org/10.1016/S0003-2670(01)01578-1
17. Narkovich, D. V. (2012). Elemental composition of children's hair as an indicator of the natural and technogenic situation of the territory (the case of the Tomsk region) (Elementnyi sostav volos detey kak indikator prirodno-tekhnogennoy obstanovki territorii (na primere Tomskoy oblasti). Cand. Diss. Abstract (Avtoreferat Kand. Nauk). Tomsk
18. Shaimardanova, B. H., Korogod, N. P., Bigaliyev, A. B., & Asylbekova, G. E. (2010). Characteristics of heavy metal accumulation in children’s hair (Osobennosti nakopleniya tyazhelyh metallov v volosah u detej in Russian). Bulletin of Novosibirsk State University. Series: Biology and Clinical Medicine (Vestnik Novosibirskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Biologiya, klinicheskaya medicina), 8(2).
19. Sharipova, B., Kakabayev, A., Baranovskaya, N., Kurmanbayeva, A. & Shakirzhanova, I. (2023). Features of the elemental composition of hair of the population living in the territory of Southern Kazakhstan (Osobennosti elementnogo sostava volos naseleniya, prozhivayushchego na territorii Yuzhnogo Kazahstana in Russian). Eurasian Journal of Ecology (Evrazijskij zhurnal ecologii), 75(2). https://doi.org/10.26577/EJE.2023.v75.i2.05 DOI: https://doi.org/10.26577/EJE.2023.v75.i2.05
20. The World Bank Report (2023). Mining Sector Diagnostic – Kazakhstan. https://documents1.worldbank.org/curated/en/099081823001539573/pdf/P1767450106360b0 8b290a4ae6547845d.pdf
21. Tibane, L. V. & Mamba, D. (2022). Data in Brief 41, 107895. https://doi.org/10.1016/j.dib.2022.107895 DOI: https://doi.org/10.1016/j.dib.2022.107895
22. Yang, M., Xu, Y., Ke, H. & Chen, H. (2021). Cumulative effect and content variation of toxic trace elements in human hair around Xiaoqinling gold mining area, Northwestern China. International Journal of Environmental Research and Public Health, 18(4), 2074. https://doi.org/10.3390/ijerph18042074 DOI: https://doi.org/10.3390/ijerph18042074
23. Yu, H., Zahidi, I., & Liang, D. (2023). Spatiotemporal variation of vegetation cover in mining areas of Dexing City, China, Environmental Research, 225, 115634. https://doi.org/10.1016/j.envres.2023.115634 DOI: https://doi.org/10.1016/j.envres.2023.115634
24. Zhang, S., Yan, X., Tang, B., Luo, W., Chen, S., Luo, X., Zheng J., Mai, B., & Yu, Y. (2023). Human hair as a noninvasive matrix to assess exposure to micro-organic contaminants: state of the art review. Science of The Total Environment, 892, 164341. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.164341 DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.164341
25. Zhansetov, S. F., & Asanov, M. A. (1993). Kazakhstan’s mineral raw materials industry and its potential. In: Dorian, J. P., Minakir, P. A., Borisovich, V. T. (Eds) CIS Energy and Minerals Development (pp. 113-125). The GeoJournal Library, 25. Springer, Dordrecht. https://doi.org/10.1007/978-94-011-2012-8_8 DOI: https://doi.org/10.1007/978-94-011-2012-8_8
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 Лаззат Бермаганбетова, Анурабек Какабаев, Наталья Барановская, Гулим Байкенова, Ботагоз Шарипова, Айгуль Курманбаева (Автор)
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
