Минералого-геохимический состав зольного остатка организма человека г. Норильска как возможный индикатор элементного состава среды обитания

Abstract

Актуальность работы обусловлена необходимостью получения информации о воздействии природных и антропогенных факторов на организм человека (его элементный и минеральный состав) в условиях городов с развитой промышленностью. Цель работы: выявление региональных геохимических и минералогических особенностей зольного остатка организма человека г. Норильска в сравнении с ранее изученными городами, установление зависимости между составом окружающей среды города и составом организма человека - его жителя. Методы исследования. Отбор проб зольного остатка организма человека проводился в крематории г. Норильска из невостребованного материала по официальному согласованию с администрацией; определение элементного состава материала выполнялось методами инструментального нейтронно-активационного анализа и масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой; изучение минерального состава проводилось методами рентгеновской дифрактометрии и сканирующей электронной микроскопии; статистическая обработка данных осуществлялась методами корреляционного и кластерного анализа; построение диаграмм и сравнительный анализ данных выполнялись с помощью программ Statistica и Excel. Результаты. Выявлены региональные геохимические и минералогические особенности изучаемого материала. Установлено, что зольный остаток организма человека г. Норильска концентрирует в большем количестве по сравнению с ранее изученными городами такие элементы, как: Mg, Al, P, Ca, Sc, Ni, Rb, Sr, Y, Zr, Cd, Cs, U и редкоземельные элементы. В составе зольного остатка организма человека обнаружены уникальные минеральные фазы меди, платины, никеля, цинка, золота, циркония, редкоземельных и радиоактивных элементов и другие, свидетельствующие о том, что медно-никелевый профиль производств находит свое отражение в минеральном составе зольного остатка организма человека г. Норильска. На основании данных элементного анализа, обнаруженных микрофаз, результатов кластерного, корреляционного и сравнительного анализов выдвинута гипотеза о возможном источнике поступления радиоактивных, редкоземельных элементов, гафния и циркония в зольный остаток организма человека г. Норильска.

The relevance of the current paper is caused by the need to obtain knowledge about the influence of natural and man-made factors on the human organism (elemental and mineral composition) in the process of urbanization. The main aim of the study is to reveal regional geochemical and mineralogical features of human body ash residue of Norilsk residents in comparison with cities which have been studied earlier, as well as to establish relations between the composition of the habitat and the human organism. The methods used in the study. Unclaimed material was sampling in the Norilsk crematorium with the official permission of administration; elemental composition was detected by instrumental neutron activation analysis and mass-spectrometry with inductively coupled plasma; mineral composition was studied by x-ray analysis and scanning electron microscopy; statistical data processing was implemented by methods of correlation and cluster analysis; diagramming and comparative analysis were realized via programs such as Statistica and Excel. The results. Geochemical and mineralogical features of the studied material were revealed. It was found, that human body ash residue of Norilsk residents concentrates such elements as Mg, Al, P, Ca, Sc, Ni, Rb, Sr, Y, Zr, Cd, Cs, Ce, U and rare earth elements in greater quantities in comparison with previously studied cities. Specific mineral phases of Cu, Pt, Ni, Zn, Au, Zr, rare-earth and radioactive elements were discovered and it shows the copper-nickel specific of Norilsk in the mineral composition of human organism. Based on the results of the elemental and mineral composition, cluster and correlation analysis, the hypothesis about possible source of radioactive, rare-earth elements, Hf and Zr in the human body ash residue of Norilsk residents was offer.