Половозрастные закономерности и особенности контаминации биологических сред организма детей и взрослых в условиях длительной аэрогенной химической экспозиции (на примере промышленных агломераций)

Введение. В регионах с высокой концентрацией промышленных предприятий формируется многокомпонентная аэрогенная нагрузка на здоровье населения. Реальную экспозицию верифицирует биомониторинг, учитывающий половозрастные характеристики и особенности метаболизма поллютантов, как основа для установления связей «экспозиция – ответ».

Цель исследования: выявление половозрастных закономерностей и особенностей контаминации биосред у населения в условиях аэрогенной экспозиции химических веществ, формируемой компонентами выбросов от разнопрофильных производств.

Материалы и методы. Исследование проведено на территориях 5 городских агломераций, характеризующих- ся поступлением в атмосферный воздух компонентов выбросов от объектов предприятий цветной металлургии, топливной энергетики и деревообработки, и в 4 населенных пунктах без такой нагрузки. Объекты: биологические среды детей 4–7 лет (1939 чел.), 8–14 лет (408 чел.), взрослых 18–54 лет (901 чел.). Оценка экспозиции выполнена по данным инструментального мониторинга и расчетам рассеивания выбросов за 2016–2024 гг. Химико-аналитическими методами в крови и моче определено 14 контаминантов. Использованы критерии Стьюдента, Фишера, Краскела–Уоллиса, регрессионный анализ.

Результаты. В атмосферном воздухе промышленных территорий по данным мониторинга установлены превышения ПДКс.г. по бенз(а)пирену (до 5,8 раза), газообразным фторидам (до 2,8 раза), по данным расчетов рассеивания выбросов – по оксидам хрома (VI) (до 2,9 раза) и меди (до 15,5 раза). Результаты биомониторинга подтвердили экспозицию населения и позволили выявить половозрастные закономерности распределения поллютантов: у детей аккумуляция марганца, меди, никеля, хрома в крови выше, чем у взрослых (до 2,6 раза); у взрослых экскреция алюминия и фторид-иона с мочой выше (до 2,0 раза), чем у детей; у женщин и девочек уровни бенз(а)пирена в крови выше до 4,5 раза, чем у мужчин и мальчиков.

Заключение. Биомониторинг уточняет реальную экспозиционную нагрузку. Половозрастные закономерности контаминации биосред учитывают индивидуальные особенности накопления и выведения поллютантов, что существенно для объективной оценки причинно-следственных связей в системе «экспозиция – ответ». Профили контаминации биосред специфичны для компонентов аэрогенной химической экспозиции.

1. Тагаева Т.О., Казанцева Л.К., Савина А.И., Масютина А.Е. Влияние загрязнения атмосферного воздуха на общественное здоровье в Сибирском федеральном округе // Мир экономики и управления. 2025. Т. 25. № 1. С. 38–56. doi: 10.25205/2542-0429-2025-25-1-38-56

2. Бачина А.В., Коськина Е.В., Глебова Л.А. Гигиеническая оценка реализации Федерального проекта «Чистый воздух» в промышленных центрах Кузбасса // Российский вестник гигиены. 2025. № 4. С. 35–43. doi: 10.24075/rbh.2025.147

3. Сковронская С.А., Мешков Н.А., Вальцева Е.А., Иванова С.В. Приоритетные факторы риска для здоровья населения крупных промышленных городов // Гигиена и санитария. 2022. Т. 101. № 4. С. 459-467. doi: 10.47470/0016-9900-2022-101-4-459-467

4. Маркова О.Л., Шилов В.В., Кузнецов А.В., Метелица Н.Д. Сравнительная оценка подходов к проблеме биомониторинга здоровья человека отечественных и зарубежных исследователей (обзор литературы) // Гигиена и санитария. 2020. Т. 99. № 6. С. 545–550. doi: 10.33029/0016-9900-2020-99-6-545-550

5. Lange R, Apel P, Rousselle C, et al. The European Human Biomonitoring Initiative (HBM4EU): Human biomonitoring guidance values for selected phthalates and a substitute plasticizer. Int J Hyg Environ Health. 2021;234:113722. doi: 10.1016/j.ijheh.2021.113722

6. Bushnik T, Wong SL, Holloway AC, Thomson EM. Association of urinary polycyclic aromatic hydrocarbons and obesity in children aged 3–18: Canadian Health Measures Survey 2009–2015. J Dev Orig Health Dis. 2020;11(6):623-631. doi: 10.1017/S2040174419000825

7. Shin HH, Maquiling A, Thomson EM, Park IW, Stieb DM, Dehghani P. Sex-difference in air pollution-related acute circulatory and respiratory mortality and hospitalization. Sci Total Environ. 2022;806 (Pt 3):150515. doi: 10.1016/j.scitotenv.2021.150515

8. D’Archivio M, Coppola L, Masella R, Tammaro A, La Rocca C. Sex and gender differences on the impact of metabolism-disrupting chemicals on obesity: A systematic review. Nutrients. 2024;16(2):181. doi: 10.3390/nu16020181

9. Li Z, Xiong J. A dynamic inventory database for assessing age-, gender-, and route-specific chronic internal exposure to chemicals in support of human exposome research. J Environ Manage. 2023;339:117867. doi: 10.1016/j.jenvman.2023.117867

10. Zhang X, Li Z. Profiling population-wide exposure to environmental chemicals: A case study of naphthalene. Chemosphere. 2024;358:142217. doi: 10.1016/j.chemosphere.2024.142217

11. Poddalgoda D, Macey K, Chander N, et al. A review of Health Canada’s progress on human biomonitoring-based risk assessments and the path forward. Toxicol Lett. 2024;399:19-24. doi: 10.1016/j.toxlet.2024.07.001

12. Wilhelm M. Human biomonitoring. Its importance in toxicological regulation. In: Reichl FX, Schwenk M, eds. Regulatory Toxicology. Springer, Berlin Heidelberg; 2014:685-702. doi: 10.1007/978-3-642-35374-1_84

13. Santonen T, Mahiout S, Alvito P, et al. How to use human biomonitoring in chemical risk assessment: Methodological aspects, recommendations, and lessons learned from HBM4EU. Int J Hyg Environ Health. 2023;249:114139. doi: 10.1016/j.ijheh.2023.114139

14. Socianu S, Bopp SK, Govarts E, et al. Chemical mixtures in the EU population: Composition and potential risks. Int J Environ Res Public Health. 2022;19(10):6121. doi: 10.3390/ijerph19106121

15. Yasuda H, Tsutsui T, Suzuki K. Metallomics analysis for assessment of toxic metal burdens in infants/children and their mothers: Early assessment and intervention are essential. Biomolecules. 2020;11(1):6. doi: 10.3390/biom11010006

16. Wager JL, Thompson JA. Development and child health in a world of synthetic chemicals. Pediatr Res. 2025;97(6):1833-1839. doi: 10.1038/s41390-024-03547-z

17. Жумаканова К.С., Айткулова С.А. Атмосфера и влияние ее на детей // Universum: медицина и фармакология: электрон. научн. журн. 2024. https://7universum.com/ru/med/archive/item/17210 (дата обращения 10.04.2026)

18. Dewey D, Soomro MH. Prenatal and childhood exposures to heavy metals and their associations with child cognition, motor skills, behaviour and mental health. Essays Biochem. 2025;69(3):199-240. doi: 10.1042/EBC20253010

19. Weisser K, Stübler S, Matheis W, Huisinga W. Towards toxicokinetic modelling of aluminium exposure from adjuvants in medicinal products. Regul Toxicol Pharmacol. 2017;88:310-321. doi: 10.1016/j.yrtph.2017.02.018

20. Hethey C, Hartung N, Wangorsch G, Weisser K, Huisinga W. Physiology-based toxicokinetic modelling of aluminium in rat and man. Arch Toxicol. 2021;95(9):2977-3000. doi: 10.1007/s00204-021-03107-y

21. Zheng Y, Zhu C, Zhu M, Lei L. Difference in the alveolar bone remodeling between the adolescents and adults during upper incisor retraction: A retrospective study. Sci Rep. 2022;12(1):9161. doi: 10.1038/s41598-022-12967-y

22. Guo R, Li L, Lin Y, et al. Long-term bone remodeling of maxillary anterior teeth with post-treatment alveolar bone defect in adult patients with maxillary protrusion: A prospective follow-up study. Prog Orthod. 2023;24(1):36. doi: 10.1186/s40510-023-00489-w

23. Сычев Д.А., Остроумова О.Д., Переверзев А.П. и др. Женский пол как фактор риска развития лекарственно- индуцированных заболеваний // Безопасность и риск фармакотерапии. 2021. Т. 9. № 2. С. 85–94. doi: 10.30895/2312-7821-2021-9-2-85-94

24. Чагай Н.Б., Мкртумян А.М. Метаболизм эстрогенов, прижизненные нарушения процессов метилирования и рак молочной железы // Проблемы Эндокринологии. 2019. Т. 65. № 3. С. 161–173. doi: 10.14341/probl10070

25. Bukato K, Kostrzewa T, Gammazza AM, Gorska-Ponikowska M, Sawicki S. Endogenous estrogen metabolites as oxidative stress mediators and endometrial cancer biomarkers. Cell Commun Signal. 2024;22(1):205. doi: 10.1186/s12964-024-01583-0

26. Могиленкова Л.А., Рембовский В.Р. Роль генетического полиморфизма и различия в детоксикации химических веществ в организме человека // Гигиена и санитария. 2016. Т. 95. № 3. С. 255-262.

27. Ларионова Т.К., Даукаев Р.А., Землянова М.А. и др. Использование биологического мониторинга для оценки вреда здоровью в условиях загрязнения окружающей среды металлами // Здоровье населения и среда обитания. 2023. Т. 31. № 6. С. 44–53. doi: 10.35627/2219-5238/2023-31-6-44-53

28. de Paula Nunes E, Abou Dehn Pestana B, Pereira BB. Human biomonitoring and environmental health: A critical review of global exposure patterns, methodological challenges and research gaps. J Toxicol Environ Health B Crit Rev. 2026;29(2):109-127. doi: 10.1080/10937404.2025.2529845