Elemental Composition of Children's Hair as an Indicator of Technogenically Altered Territories in Eastern Transbaikalia

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: The Transbaikal Territory is characterized by an excess, deficiency, and/or unfavorable ratios of numerous macro- and microelements in environmental objects, determined by the region’s geochemical features. These factors directly affect the elemental status of the human body and contribute to the development of pathological conditions.

AIM: The work aimed to investigate the characteristics of the elemental status of children and adolescents living in areas with varying levels of anthropogenic load.

METHODS: It was a cross-sectional study. Inclusion criteria: children and adolescents aged 6–14 years, permanently residing in the study area since birth; no intake of vitamin–mineral complexes or medications; natural hair condition. Two groups were identified depending on the presence of sites of accumulated environmental damage near settlements: group 1 included children and adolescents residing in settlements without such sites; group 2 included children and adolescents living near tailing ponds and mine waste dumps. To assess the characteristics of elemental status, the chemical composition of hair was analyzed using total reflection X-ray fluorescence on an S2 Picofox spectrometer.

RESULTS: The study included 148 children and adolescents residing in the Transbaikal Territory. Statistically significantly higher concentrations of most essential, conditionally essential, and toxic chemical elements were found in the biosubstrate of group 1 (n=97), living in settlements characterized by a significant number of thermal power facilities, railway infrastructure, industrial enterprises, and motor vehicles, compared with group 2 (n=51), residing in settlements located in close proximity to tailing ponds (p <0.001). Statistically significantly elevated levels of zinc and lead and decreased levels of essential elements (selenium, iodine, cobalt) were observed in the hair of group 2 compared with group 1. Correlation analysis of the quantitative content of different chemical elements in the biosubstrate revealed extensive interrelationships, reflecting the influence of both geological formations and anthropogenic pressure in the residential areas of study participants.

CONCLUSION: The assessment of macro- and microelement content and ratios in hair provides an opportunity to evaluate the geochemical characteristics of territories with different natural and technogenic conditions and to develop preventive measures to avoid disturbances in the elemental status of the population.

About the authors

Larisa A. Mikhailova

Chita State Medical Academy

Author for correspondence.
Email: mihailova-la@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7470-990X
SPIN-code: 3125-3516

MD, Cand. Sci. (Medicine), Associate Professor

Russian Federation, Chita

Evgeniy A. Bondarevich

Chita State Medical Academy

Email: bondarevich84@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0032-3155
SPIN-code: 2664-0626

Cand. Sci. (Biology), Associate Professor

Russian Federation, Chita

Natalia N. Kotsurzhinskaya

Chita State Medical Academy

Email: nata_nik_k@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0061-8014
SPIN-code: 9009-1380

Cand. Sci. (Biology), Associate Professor

Russian Federation, Chita

Natalia V. Solovjeva

Chita State Medical Academy

Email: solovjevaNV@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0005-2245-1931
SPIN-code: 1238-9206

MD, Cand. Sci. (Medicine), Associate Professor

Russian Federation, Chita

Galina Yu. Samoilenko

Chita State Medical Academy

Email: g.s.311278@mail.ru
ORCID iD: 0009-0006-0671-3388
SPIN-code: 2967-1729

Cand. Sci. (Biology)

Russian Federation, Chita

Olga A. Leskova

Chita State Medical Academy

Email: leskova-olga@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0001-9565-3546
SPIN-code: 5811-9793

Cand. Sci. (Biology), Associate Professor

Russian Federation, Chita

Baljit V. Nimaeva

Chita State Medical Academy

Email: s407060@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8029-6213
SPIN-code: 5574-5763
Russian Federation, Chita

References

  1. Avtsyn AV, Zhavoronkov AA, Rish MA, Strochkova LS. Human Microelementosis. Moscow: Publishing house “Meditsina”; 1991. (In Russ.)
  2. Ermakov VV, Tyutikov SF, Safonov VA. Biogeochemical Indication of Trace Elements. Moscow: Russian Academy of Sciences; 2018. EDN: YNHZUT
  3. Abramov BN, Eremin OV, Filenko RA, et al. Assessment of Potential Environmental Hazards of Natural and Man-Made Complexes of Ore Deposits (Eastern Transbaikalia, Russia). Geosphere Research. 2020;(2):64–75. doi: 10.17223/25421379/15/5 EDN: QVXPAG
  4. Yurgenson GA, Smirnova OK, Solodukhina MA, Filenko RA. The Geochemical Features of Ores and Technosoils of Tailing Gold-Molybdenum Mine Davenda in Eastern Transbaikalia. Litosphere. 2016;(2):91–106. EDN: VXDXAJ
  5. Mikhailova LA, Solodukhina MA, Alekseeva OG, et al. Hygienic Assessment of the Content of Chemicals in the Soil of Mining Areas of the Trans-Baikal Region. Hygiene and Sanitation. 2019;98(4):400–410. doi: 10.18821/0016-9900-2019-98-4-400-410 EDN: XZCAKW
  6. Chechel LP, Zamana LV. Geochemical Types of Waters of Lead-Zinc Deposits Tailings in the Eastern Transbaikalia. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering. 2019;330(4):17–25. doi: 10.18799/24131830/2019/4/189 EDN: YWUANL
  7. Bondarevich EA, Kotsyurzhinskaya NN, Voychenko AA, et al. The State of the Soil Cover in the Areas of Technogenic Biogeochemical Anomalies in Transbaikal Region. Advances in Current Natural Sciences. 2020;(3): 57–64. doi: 10.17513/use.37346 EDN: QDIHNF
  8. Batyrova GA, Tlegenova ZS, Umarova GA, et al. Microelement Status of the Adult Population in Western Kazakhstan. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2021;28(11):42–49. doi: 10.33396/1728-0869-2021-11-42-49 EDN: ERBOWW
  9. Lisetskaya LG. Concentrations of Trace Elements in Children’s Hair in Rural Areas of the Irkutsk Region. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2021;28(2):13–19. doi: 10.33396/1728-0869-2021-2-13-19 EDN: ZVLXMN
  10. Evstafeva EV, Bogdanova AM, Tymchenko SL, et al. Element Content in Human Hair of Residents from Simferopol city. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2022;29(6):391–402. doi: 10.17816/humeco90984 EDN: OQBJAL
  11. Larionova TK, Daukaev RA, Shaikhlislamova ER, et al. Elemental Imbalance in Children With Cerebral Palsy (Spastic Diplegia). Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2024;31(11):829–837. doi: 10.17816/humeco643109 EDN: ECFAPG
  12. Rafikova YS, Semenova IN, Suyundukov YT, et al. Results of Biomonitoring for Trace Elements in Children of the Mining Region of Bashkortostan. Hygiene and Sanitation. 2018;97(3):245–250. doi: 10.18821/0016-9900-2018-97-3-245-250 EDN: URPVBU
  13. Semenova IN, Rafikova YS, Drovosekova IV, et al. Elemental Status of Population in a Mining Region (on the Example of Transural Region of the Republic of Bashkortostan. Trace Elements in Medicine (Moscow). 2015;16(2):47–51. doi: 10.19112/2413-6174-2015-16-2-47-51 EDN: TWCAZL
  14. Kleyn SV, Popova EV. Hygienic Assessment of Ambient Air Quality in Chita, a Priority Area of the Federal Clean Air Project. Public Health and Life Environment - PH&LE. 2020;333(12):16–22. doi: 10.35627/2219-5238/2020-333-12-16-22 EDN: TGYYAR
  15. Nimaeva BV. Hygienic Assessment of Soil Quality in Chita. Smolensk Medical Almanac. 2021;(3):58–61. EDN: NFAZPT
  16. Bondarevich EA, Kotsurzhinskaya NN, Leskova OA, et al. Monitoring the Level of the Air Contamination by Chemical Elements Impoundment in the Snow Melt of the Snow Blanket. Ecology and Industry of Russia. 2021;25(8):47–53. doi: 10.18412/1816-0395-2021-8-47-53 EDN: TKWKXF
  17. Solodukhina MA, Yurgenson GA. Arsenic in Landscapes of the Sherlovogorsk Ore District (Eastern Transbaikalia). Chita: ZabGU; 2018. (In Russ.) ISBN: 978-5-9293-2137-5 Available from: https://inrec-sbras.ru/wp-content/uploads/2021/05/
  18. Zamana LV, Rikhvanov LP, Soktoev BR, et al. New Data on Chemical Composition of Natural Waters in the Area of Distribution of Urov (Kaschin–Beck) Disease (Transbaikal Region). Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Аssets Engineering. 2019;330(1):121–133. doi: 10.18799/24131830/2019/1/56 EDN: VUSIWK
  19. Mikhno VA, Baranova TI. Kashin–Beck Disease. Transbaikalian Medical Bulletin. 2020;(4):57–58. EDN: XDRQRA
  20. Rikhvanov LP, Soktoev BR, Baranovskaya NV, et al. Comprehensive Geochemical Research of the Environmental Components in Endemic Areas of Transbaikalia. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Аssets Engineering. 2021;332(2):7–25. doi: 10.18799/24131830/2021/2/3039 EDN: GWCIYB
  21. Solodukhina NA, Mikhailova LA, Lapa SE, Burlaka NM. Geochemical Features of the Environment and Endemic Disease Trans-Baikal territory. Transbaikalian Medical Bulletin. 2015;(4):169–174. EDN: UZBHAV

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Correlations of chemical element content in the hair of children and adolescents: a, group 1; b, group 2. The colors indicate the type of correlation: shades of blue represent negative correlation; shades of brown represent positive correlation. The intensity of color reflects the strength of the correlation between parameters.

Download (531KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».