BLOOD MINERAL COMPOSITION IN RESIDENTS OF THE ARCTIC REGION WITH LOW WATER MINERALIZATION RATES IN CENTRALIZED TAP WATER SUPPLY SYSTEMS

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Introduction: Mineral content of tap water vary significantly between settings and may affect blood mineral composition in humans. The evidence from Arctic Russian settings is scarce. Aim: To assess blood mineral composition among residents of areas with low mineralization of water from underground sources distributed by centralized water supply systems in Arctic Russia. Methods: The study was performed in the town of Kirovsk, Murmansk region. Only permanent residents of the town aged 18-23 years participated. Concentrations of Ag, Al, As, B, Ba, Be, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, Pb, Sb, Se, Si, Sn, Sr, Ti, Tl, V, Zn, Y in tap water and whole blood were determined by atomic emission spectrometry. Results: Tap water in Kirovsk has an increased pH value, with a total mineralization of 65.0 mg/l with the legal limit of 1000 mg/l). Magnesium and calcium concentrations were 1 000-1 500 and 150-300 times below maximum permissible (MPC) concentrations, re spectively. The concentration of aluminum exceeded MPC by 30-50 % while concentrations of other elements were tens to hundreds times below MPC. In blood, calcium concentration was slightly below the average value for healthy individuals while and the magnesium content corresponded to normal values. An increased concentration of boron (2.45 ± 0.11 mg/l) was revealed. Conclusions: Contrary to expectations, residents of the area with low mineral content of tap water did not have a significant decrease in concentrations of calcium and magnesium in whole blood. No signs of increased concentration of heavy metals in blood of the residents were observed. Despite the high concentration of aluminum in water, its concentration in whole blood is within the physiological limits. At the same time, an increased blood concentration of boron was revealed warranting further research.

About the authors

A. N. Nikanov

Northwest Scientific Center of Hygiene and Public Health, Rospotrebnadzor

Saint-Petersburg

A. B. Gudkov

Northern State Medical University

Email: gudkovab@nsmu.ru
доктор медицинских наук, профессор, зав кафедрой гигиены и медицинской экологии Arkhangelsk

O. N. Popova

Northern State Medical University

Arkhangelsk

V. S. Smolina

Northern State Medical University

Arkhangelsk

V. P. Chaschin

Northwest Scientific Center of Hygiene and Public Health, Rospotrebnadzor; High School of Economics

Saint-Petersburg

References

  1. Авцын А. П., Жаворонков А. А., Марачев А. Г., Милованов А. П. Патология человека на Севере. М.: Медицина, 1985. 416 с
  2. Агаджанян Н. А., Петрова Г. П. Человек в условиях Севера. М.: КРУК, 1996. 208 с
  3. Бобун И. И., Иванов С. И., Унгуряну Т. Н., Гудков А. Б., Лазарева Н. К. К вопросу о региональном нормирование химических веществ в воде на примере Архангельской области // Гигиена и санитария. 2011. № 3. С. 91-95
  4. Бузинов Р. В., Кику П. Ф., Унгуряну Т. Н., Ярыгина М. В., Гудков А. Б. От Поморья до Приморья: социально-гигиенические и экологические проблемы здоровья населения: монография. Архангельск: Изд-во Северного государственного медицинского университета, 2016. 397 с
  5. Горбачёв А. Л. Элементный статус населения в связи с химическим составом питьевой воды // Микроэлементы в медицине. 2006. Т. 7, № 2. С. 11-24
  6. Горбачев А. Л. Некоторые проблемы биогеохимии северных территорий России // Микроэлементы в медицине. 2018. Т. 19, № 4. С. 3-9. doi: 10.19112/24136174-2018-19-4-3-9
  7. Ковшов А. А., Новикова Ю. А., Федоров В. Н., Тихонова Н. А. Оценка рисков нарушений здоровья, связанных с качеством питьевой воды, в городских округах Арктической зоны Российской федерации // Вестник Уральской медицинской академической науки. 2019. Т. 16, № 2. С. 215-222. doi: 10.22138/2500-0918-2019-16-2-215-222
  8. Корчин В. И., Миняйло Л. А., Корчина Т. Я. Содержание химических элементов в водопроводной питьевой воде с различным уровнем очистки (на примере городов Ханты-Мансийского автономного округа) // Журнал медико-биологических исследований. 2018. Т. 6, № 2. С. 188-197
  9. Корчина Т. Я., Корчин В. И. Витамины и микроэлементы: особенности северного региона. Ханты-Мансийск: Изд. дом «Новости Югры», 2014. 516
  10. Луговая Е. А., Степанова Е. М. Особенности питьевой воды Магадана и здоровье населения // Гигиена и санитария. 2016. № 3. С. 241-246
  11. Миняйло Л. А., Корчина Т. Я., Корчин В. И. Корреляционные связи между содержанием химических элементов в волосах у жителей Нягани и Нефтеюганска и их концентрацией в питьевой воде // Медицинская наука и образование Урала. 2019. № 3. С. 19-24
  12. Никанов А. Н., Кривошеев Ю. К., Серпов В. Ю., Ревзин Л. С. Влияние среды проживания на накопление тяжёлых металлов в организме детей Кольского Заполярья. Проблемы гигиенической безопасности и управления факторами риска для здоровья населения // Научные труды Федерального научного центра гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана. 2004. № 14. С. 371
  13. СанПин 2.1.4.1074 - 01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества: Постановление Министерства здравоохранения РФ № 24 от 26.09.01. Дата введ. 1 янв. 2002 г. URL.: http://docs.cntd. ru/document/901798042 (дата обращения: 01.12.2020)
  14. Скальный А. В. Химические элементы в физиологии и экологии человека. М.: ОНИКС 21 век; МИР, 2004. 215 с
  15. Старостин И. В. Место магния в терапии сердечно-сосудистых заболеваний // Кардиология. 2012. Т. 52, № 8. С. 83-88
  16. Adams J. S., Hewiston M. Update in vitamin D. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. 2010, 26 (1), pр. 21-28.
  17. Aluminium in Drinking-water. World Health Organization, Geneva, 2003.
  18. Bouchard M. F., Sauve S., Barbeau B. Intellectual impairment in school-age children exposed to manganese from drinking water. Environ Health Perspect, 2011, 119 (1), pp. 138-143.
  19. Carneiro M. F. H., Moresco M. B., Chagas G. R. Assessment of trace elements in scalp hair of a young urban population in Brazil. Biological trace elements research. 201 1, 143 (2), pp. 815-824.
  20. Chashchin V, Kovshov A. A., Thomassen Y., Sorokina T., Gorbanev S. A., Morgunov B., Gudkov A. B., Chashchin M., Sturlis N. V., Trofimova A., Ödland J., Nieboer E. Health Risk Modifiers of Exposure to Persistent Pollutants among Indigenous Peoples of Chukotka. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2020, 17 (128). doi: 10.3390/ijerph17010128
  21. Holick M. F. The vitamin D deficiency pandemic: approaches for diagnosis, treatment and prevention. Reviews in Endocrine and Metabolic Disorders. 2017, 18, pp. 153-165.
  22. Kvech S., Edwards M. Solubility controls on aluminum in drinking water at relatively low and high pH. Water Research. 2002, 36 (17), pp. 4356-68. doi: 10.1016/s0043-1354(02)00137-9
  23. Rapant S., Cveckova V., Fajcikovä K. Chemical composition of groundwater/drinking water and oncological disease mortality in Slovak Republic. Environmental Geochemistry and Health. 2017, 39 (1), pp. 191-208. DOI. org/10.3390/ijerph14030278
  24. Skalny A. V., Skalnaya M. G., Serebryansky E., Tinkov A. A. Hair concentration of essential trace elements in adult non-exposed Russian population. Environmental monitoring and assessment. 2015, 187 (11), pp. 1-8.
  25. Zhang W., Iso H., Ohira T. et al. Associations of dietary magnesium intake with mortality from cardiovascular disease: the JACC study. Atherosclerosis. 2012, 221, pp. 587-595.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2021 Nikanov A.N., Gudkov A.B., Popova O.N., Smolina V.S., Chaschin V.P.

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


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).