Mineralogical and Geochemical Characteristics of the Human Body Ash Residue

The article is devoted to the element composition of the human body ash residue of some Russian cities. It presents the element composition of the human body ash residue, the distribution of elements in the ash residue depending on age and sex. The specific elements of different cities, showing the possible influence of the environmental conditions on the element composition of the human body ash residue. The main objective of this paper is to study the element composition of the human body ash residue and determine the regional characteristics. The methods of instrumental neutron activation analysis and inductively coupled plasma mass spectrometry were applied, an electronic microscope being used as a tool. The result of the research is 63 elements identified within in the human body ash residue. The issue is topical as it expands the knowledge of rare and radioactive elements within the human body and contributes to medicine, for example, by identifying the chemical elements to be included in a person's diet

Mineralogical and geochemical features of human body ash residue of spatially-localized technogenic system (Norilsk city)

The paper presents the information on the element and mineral composition of the human body ash residue of Norilsk residents. The data are obtained by such methods as X-ray analysis, inductively coupled plasma mass spectrometry, and electron microscopy. This research has identified the content of 47 elements, 17 of which have their own mineral phases. Besides, the estimation of average content of chemical elements in terms of sex and correlation analysis of the data was conducted in this research. The final results indicate the influence of Norilsk industry on the element and mineral composition of ash residue. For example, the accumulation of such elements as Zr, Al, Ca, Y, some rare earth, and radioactive elements has been observed in the human body ash residue of Norilsk residents. The presence of Ag, Au, Pt microphases and numerous compounds of Cu, Ni etc. was detected among all mineral phases

Mineral and geochemical composition of human body ash residue of Norilsk residents as a possible indicator of elemental composition of the environment

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

Mineral and geochemical composition of human body ash residue of Norilsk residents as a possible indicator of elemental composition of the environment

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

Comprehensive geochemical research of the environmental components in endemic areas of Transbaikalia

Актуальность исследования. Болезнь Кашина-Бека (уровская болезнь) является классическим примером класса эндемических болезней. Однако, в отличие от других болезней, для данного заболевания до сих пор не установлена причина возникновения. В настоящее время в научной литературе обсуждается более 20 теорий и гипотез, объясняющих этиологию и факторы болезни. Приоритетной теорией является биогеохимическая, согласно которой возникновение и течение болезни зависит от фактора окружающей среды (недостаток/избыток химических элементов или соединений). В связи с этим изучение химического состава компонентов окружающей среды в районе распространения болезни Кашина-Бека является актуальным. Цель: оценка геохимических особенностей компонентов природной среды на территории юго-восточного Забайкалья - района распространения болезни Кашина-Бека. Объекты: компоненты природной среды - почва, донные отложения, природные воды (поверхностные, подземные), солевые отложения питьевых вод, керн годовых колец деревьев, листья тополя, лишайники, мхи, полынь, картофель, волосы детей, кости свиньи домашней. Методы: элементный состав изученных компонентов природной среды определен методами инструментального нейтронно-активационного анализа и масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Обработка полученных данных включала нормирование содержания химических элементов относительно фоновых показателей (кларк ноосферы, вода оз. Байкал) и расчет индикаторных отношений. Результаты. Изучено содержание 26 (по данным инструментального нейтронно-активационного анализа) и 62 (по данным массспектрометрии с индуктивно связанной плазмой) химических элементов в 13 компонентах природной среды. В элементном составе всех изученных компонентов выявлена региональная геохимическая ассоциация (Zn-Pb-Ba-Sb-As-Bi-Au), связанная с особенностями металлогении района. Для проведения будущих исследований наиболее информативными компонентами являются природные воды, костная ткань, волосы детей. Наиболее контрастная геохимическая специализация окружающей среды формируется в населенных пунктах, где по литературным данным наблюдались максимальные уровни заболеваемости болезни Кашина-Бека. Этиология болезни носит многофакторный характер: в развитии заболевания большую роль играют природные условия, что приводит к дисбалансу элементного состава компонентов окружающей среды и, соответственно, организма человека.The relevance of the research. Kashin-Beck disease, or Urov disease, is a classic example of endemic diseases. However, unlike other diseases, the cause of this one has not yet been determined. Currently, the scientists discuss more than 20 theories and hypotheses that explain its etiology and factors. The priority theory is the biogeochemical one, according to which the occurrence and history of the disease depends on the environmental factor (lack/excess of chemical elements or compounds). In this regard, the study of the environmental geochemistry in the area of Kashin-Beck disease is relevant. The main aim of the research is to assess the environmental components geochemical features in the territory of south-eastern Transbaikalia, area of Kashin-Beck disease distribution. Objects: environmental components - soil, bottom sediments, natural waters (surface, underground), drinking water salt sediments, core of tree rings, poplar leaves, lichen, moss, wormwood, potato, children's hair, bones of domestic pig. Methods: instrumental neutron activation analysis and inductively coupled plasma mass spectrometry for detection of chemical composition of environmental components; processing of the obtained data included normalization of chemical elements content relative to background values (the noosphere clarke, water of Lake Baikal) and calculation of indicative ratios. Results. The content of 26 (instrumental neutron activation analysis) and 62 (inductively coupled plasma mass spectrometry) chemical elements in 13 environmental components was studied. In the element composition of all the studied components, a regional geochemical association (Zn-Pb-Ba-Sb-As-Bi-Au) was identified, associated with the features of the regional metallogeny. For future research, the most informative components are natural waters, bone tissue, and children's hair. The most contrasting geochemical specialization of the environment is formed in settlements where, according to literature data, the maximum incidence of Kashin-Beck disease is observed. The disease etiology is multifactorial: natural conditions play an important role in the development of the disease, which leads to an imbalance in the element composition of the environmental components and, respectively, the human body