Распределение иода и селена в почвах и подземных водах сельской местности Орловской области как фактор риска заболеваемости раком щитовидной железы

   Для территории России, в том числе Орловской области, характерен дефицит иода и селена в окружающей среде, что обусловливает повышенный риск развития рака щитовидной железы (РЩЖ) среди местного населения.

   Цель исследования – выявление особенностей пространственной неоднородности содержания иода и селена в компонентах окружающей среды (почвы, природные воды) Орловской области в их связи с заболеваемостью местного населения РЩЖ.

   В 52 сельских населенных пунктах были отобраны пробы пастбищных почв (20 см керн (n = 54)) и подземных вод питьевого назначения (n = 104). Показана высокая гетерогенность содержания элементов как в почвах, так и в природных водах. Концентрация I и Se оказалась ниже в серых почвах (Greyic Phaeozems Albic; медианная концентрация I – 1,68 мг/кг; Se – 0,155 мг/кг), чем в черноземах выщелоченных (Voronic Chernozems Pachic; I – 2,53 мг/кг; Se – 0,158 мг/кг). Во всех образцах почв концентрация иода была ниже порога оптимального уровня (5 мг/кг), а в 55 % образцов и содержание селена было ниже оптимума (0,2–0,7 мг/кг). Распределение элементов в подземных водах в основном находится во взаимосвязи с водоносными горизонтами. Более высокие концентрации иода характерны для франского карбонатно-терригенного комплекса (I – 9,89 мкг/л; Se – 0,09 мкг/л), в то время как более низкие концентрации связаны с фаменским карбонатным комплексом (I – 3,83 мкг/л; Se – 0,2 мкг/л). Концентрация иода оказалась ниже оптимальной (10 мкг/л) в 67 % проб подземных вод, а селена (2,5 мкг/л) – в 99 %. В районах с низким и высоким риском заболеваемости РЩЖ наблюдались значимые различия концентраций иода и селена. Полученные данные позволяют оценить влияние элементного статуса компонентов окружающей среды на распределение заболеваемости РЩЖ среди местного населения.

1. Боев В.А. Селен в почвах и сельскохозяйственных культурах юга Тюменской области // Вестник Тюменского гос. ун-та. Серия: Экология. 2013. № 12. С. 112–120.

2. ГОСТ 26213-2021 Почвы. Методы определения органического вещества. Официальное издание. М.: РСТ, 2021. 11 c.

3. ГОСТ Р 59024-2020 Вода. Общие требования к отбору проб (издание с Изменением № 1). Официальное издание. М.: РСТ, 2023. 40 с.

4. Данные по радиоактивному загрязнению территории населенных пунктов Российской Федерации цезием – 137, стронцием – 90 и плутонием – 239+240 / под ред. С.М. Вакуловского, подг. В.Н. Яхрюшин. Обнинск: НПО «Тайфун», 2022. 233 с.

5. Заболеваемость всего населения России в 2017 году. Статистические материалы. М.: Центральный научно-исследовательский ин-т организации и информатизации здравоохранения Минздрава России, 2018. 140 с.

6. Злокачественные новообразования в России в 2021 году (заболеваемость и смертность) / под ред. А.Д. Каприна, В.В. Старинского, А.О. Шахзадовой. М.: МНИОИ им. П.А. Герцена, 2022. 252 с.

7. Иванов А.В., Шоба С.А. Единый государственный реестр почвенных ресурсов России. Версия 1.0. Тула: Гриф и К, 2014. 768 с.

8. Иванов В.К., Цыб А.Ф., Максютов М.А. и др. Основные результаты радиационно-эпидемиологического анализа данных РГМДР (к 20-летию Чернобыля) // Радиация и риск (Бюллетень Национального радиационно-эпидемиологического регистра). 2005. Спецвыпуск. С. 6–111.

9. Шишов Л.Л., Герасимова М.И., Тонконогов В.Д. и др. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 341 с.

10. Ковальский В.В., Андрианова Г.А. Микроэлементы в почвах СССР. М.: Наука, 1970. 180 с.

11. Ковальский В.В. Биологическая роль иода // Научн. тр. ВАСХНИЛ. 1972. С. 3–32.

12. Ковальский В.В. Геохимическая экология. М., 1974. 282 с.

13. Колмыкова Л.И. Особенности водной миграции иода и селена в геохимически контрастных ландшафтах Брянской области : дис. … канд. геол.-минерал. наук. М., 2017. 179 с.

14. МУК 4.1.033-95 Методы контроля. Химические факторы. Определение селена в продуктах питания. Официальное издание. М.: Информационно-издат. центр Госкомсанэпиднадзора России, 1995. 5 с.

15. Никитина Л.П., Иванов В.Н., Аникина Л.В. Селен в горных породах и почвах // Селен в жизни человека и животных. М.: ВИНИТИ РАН, 1995. С. 17–19.

16. Отчет о научно-исследовательской работе по теме «Разработка и практическая реализация биологизированных систем земледелия, обеспечивающих существенное снижение энерго- и ресурсозатрат и экологостабилизирующий эффект в агроэкосистемах (заключительный)» / отв. исп. Н.В. Парахин. Орёл: Орловский государственный аграрный университет, 2013. 225 с.

17. Отчет о результатах работ по объекту «Составление карт районирования территории ЦФО масштаба 1 : 500 000 (с врезками масштаба 1 : 200 000) для оптимизации производства региональных гидрогеологических, инженерно-геологических и геоэкологических работ в период 2005–2010 годов» : в 2 т. / отв. исп. Г.В. Лященко, В.В. Куренной. М.: Геоцентр-Москва, 2007. Т. 1. 106 с.

18. Отчет по теме «Составление комплекта гидрогеологических карт масштаба 1 : 500 000 территории деятельности Центрального РГЦ» : в 5 т. Т. 1. Кн. 9. Пояснительная записка к гидрогеологическим картам: «Водоносные горизонты кайнозойских отложений» и «Воды мезозойских, палеозойских и докембрийских отложений». Масштаб 1 : 500 000. Орловская область / сост. Н.С. Викторова. М.: Межрегиональный центр по геологической картографии «Геокарт», 2001. 28 с.

19. Проскурякова Г.Ф., Никитина О.Н. Ускоренный вариант кинетического роданидно-нитритного метода определения микроколичеств иода в биологических объектах // Агрохимия. 1976. Т. 7. С. 140–143.

20. Синдирева А.В., Котченко С.Г., Гурьев Н.Е. Геохимическая оценка содержания селена в основных типах почв Тюменской области // Проблемы региональной экологии. 2021. № 3. С. 32–38.

21. Турецкая Э.С., Данилейченко В.А. Иод, бром, кобальт и медь в питьевых водах горного района и эндемическая болезнь // Микроэлементы в животноводстве и медицине. Киев: Здоровье, 1965. С. 62–67.

22. Atlas of Caesium 137 deposition on Europe after the Chernobyl accident, M. de Cort (еd.), Luxembourg, Office for Official Publications of the European Communities, 1998. 63 p.

23. Arthur J.R., Beckett G.J. Symposium 2 Newer aspects of micronutrients in at risk groups: New metabolic roles for selenium, Proc. Nutr. Soc., 1994, vol. 53, no. 3, p. 615–624, DOI: 10.1079/PNS19940070.

24. Bogović Crnčić T., Ilić Tomaš M., Girotto N. Risk Factors for Thyroid Cancer: What Do We Know So Far? Acta clinica Croatica, 2020, no. 59, p. 66–72, DOI: 10.20471/acc.2020.59.s1.08.

25. Bonnefond S., Davies T.F. Thyroid Cancer – Risks and Causes, Oncology & Hematology Review (US), 2014, vol. 10, no. 02, p. 144, DOI: 10.17925/OHR.2014.10.2.144.

26. Cardis E., Kesminiene A., Ivanov V. et al. Risk of Thyroid Cancer After Exposure to 131 I in Childhood, JNCI: Journal of the National Cancer Institute, 2005, vol. 97, no. 10, p. 724–732, DOI: 10.1093/jnci/dji129.

27. Choi W.J., Kim J. Dietary Factors and the Risk of Thyroid Cancer : A Review, Clin Nutr Res., 2014, vol. 3, no. 2, p. 75, DOI: 10.7762/cnr.2014.3.2.75.

28. Gerasimov G., Judenitch O., Dedov I. Iodine Deficiency Disorders and Endemic Goiter in the Commonwealth of Independent States (CIS), Iodine Deficiency in Europe: A Continuing Concern NATO ASI Series, F. Delange, J.T. Dunn, D. Glinoer (eds.), Boston, MA, Springer US, 1993, p. 347–351, DOI: 10.1007/978-1-4899-1245-9_43.

29. Drozd V.M., Saenko V.A., Brenner A.V. et al. Major Factors Affecting Incidence of Childhood Thyroid Cancer in Belarus after the Chernobyl Accident: Do Nitrates in Drinking Water Play a Role? PLoS One, 2015, vol. 10, no. 9, e0137226, DOI: 10.1371/journal.pone.0137226.

30. Jang J., Yoo D.-S., Chun B.C. Spatial distribution and determinants of thyroid cancer incidence from 1999 to 2013 in Korea, Sci. Rep., 2021, vol. 11, no. 1, p. 22474, DOI: 10.1038/s41598-021-00429-w.

31. Hanley J.P., Jackson E., Morrissey L.A. et al. Geospatial and Temporal Analysis of Thyroid Cancer Incidence in a Rural Population, Thyroid, 2015, vol. 25, no. 7, p. 812–822.

32. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps, 4^th edition, Vienna, International Union of Soil Sciences (IUSS), 2022, 236 p.

33. Kolmykova L.I., Korobova E.M. Iodine and selenium in natural waters as a risk factor in manifestation of endemic thyroid diseases (review), Theoretical and Applied Ecology, 2019, no. 2, p. 5–13, DOI: 10.25750/1995-4301-2019-2-005-013.

34. Korobova E.M., Baranchukov V.S., Kurnosova I.V. et al. Spatial geochemical differentiation of the iodine-induced health risk and distribution of thyroid cancer among urban and rural population of the Central Russian plain affected by the Chernobyl NPP accident, Environ. Geochem. Health, 2022, vol. 44, no. 6, p. 1875–1891, DOI: 10.1007/s10653-021-01133-4.

35. Korobova E.M., Baranchukov V.S., Kolmykova L.I. Theoretical and Methodological Approaches to the Analysis of the Spatial Distribution of Endemic Diseases of Geochemical Nature, Geochem. Int., 2023, vol. 61, no. 10, p. 1074–1086, DOI: 10.1134/S0016702923100063.

36. Korobova E.M., Baranchukov V.S., Bech J. Cartographic evaluation of the risk of natural elements’ deficiency in the soil cover provoking spatial variation of the endemic morbidity level (on example of thyroid morbidity among population of the Central Federal District, Russia), Environ. Geochem. Health, 2024, vol. 46, no. 3, art. 109, DOI: 10.1007/s10653-024-01912-9.

37. Lossow K., Renko K., Schwarz M. et al. The Nutritional Supply of Iodine and Selenium Affects Thyroid Hormone Axis Related Endpoints in Mice, Nutrients, 2021, vol. 13, no. 11, p. 3773, DOI: 10.3390/nu13113773.

38. Mann H.B., Whitney D.R. On a Test of Whether one of Two Random Variables is Stochastically Larger than the Other, The Annals of Mathematical Statistics, 1947, vol. 18, no. 1, p. 50–60, DOI: 10.1214/aoms/1177730491.

39. Shapiro S.S., Wilk M.B. An analysis of variance test for normality (complete samples), Biometrika, 1965, vol. 52, no. 3–4, p. 591–611, DOI: 10.1093/biomet/52.3-4.591.

40. Shakhtarin V.V., Tsyb A.F., Stepanenko V.F. et al. Iodine deficiency, radiation dose, and the risk of thyroid cancer among children and adolescents in the Bryansk region of Russia following the Chernobyl power station accident. International journal of epidemiology, 2003, vol. 32, no. 4., p. 584–591, DOI: 10.1093/ije/dyg205

41. Stepanenko V., Kondrashov A., Yaskova E. et al. The reconstruction of thyroid dose following Chernobyl, The radiological consequences of the Chernobyl accident, 1996, p. 7–12.

42. Sung H., Ferlay J., Siegel R.L. et al. Global Cancer Statistics 2020: GLOBOCAN Estimates of Incidence and Mortality Worldwide for 36 Cancers in 185 Countries, CA A Cancer J Clinicians, 2021, vol. 71, no. 3, p. 209–249, DOI: 10.3322/caac.21660.

43. Global Scorecard of Iodine. Nutrition in 2020 in the General Population Based on School-Age Children (SAC), IGN, Ottava, 2021, 14 p.

44. Zvonova I., Krajewski P., Berkovsky V. et al. Validation of 131I ecological transfer models and thyroid dose assessments using Chernobyl fallout data from the Plavsk district, Russia, Journal of Environmental Radioactivity, 2010, vol. 101, no. 1, p. 8–15, DOI: 10.1016/j.jenvrad.2009.08.005.

45. Выборочное наблюдение рациона питания населения. 2013. URL: https://rosstat.gov.ru/free_doc/new_site/food1/survey0/index.html (дата обращения 17. 07. 2024).

46. СанПиН 1.2.3685-21. Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания // Официальный интернет-портал правовой информации www.pravo.gov.ru. URL: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001202102030022 (дата обращения 06. 12. 2024).

47. Global Cancer Observatory: Cancer Today, URL: https://gco.iarc.who.int/today (access date 17. 07. 2022).