Pełny tekst - Wydawnictwa NIZP-PZH

Nr 2
Cynk i miedŸ we w³osach jako próba oceny zanieczyszczenia
ROCZN. PZH œrodowiska
2005, 56 NR 2, 189–198
189
KRYSTYNA SROGI
OKREŒLENIE ZAWARTOŒCI CYNKU I MIEDZI WE W£OSACH
JAKO PRÓBA OCENY ZANIECZYSZCZENIA ŒRODOWISKA
PRZYRODNICZEGO MIASTA GLIWIC
ASSESSMENT OF ZINC AND COPPER CONTENTS IN THE HAIR
AS THE TEST OF ENVIRONMENTAL POLLUTION OF GLIWICE
Zak³ad Chemii Analitycznej
Instytut Chemii Nieorganicznej
44-101 Gliwice, ul. Sowiñskiego 11
Kierownik: mgr in¿: M. Pi¹tkowska
Celem pracy by³o oznaczanie cynku i miedzi w próbkach w³osów metod¹ absorpcyjnej spektrometrii atomowej w technice p³omieniowej (FAAS). Próbki poddano mineralizacji mikrofalowej w œrodowisku: HNO3+H2O2 (2:1 v/v), po uprzednim usuniêciu zanieczyszczeñ egzogennych z powierzchni w³osów. Próbki w³osów pochodzi³y od osób nie nara¿onych zawodowo na analizowane pierwiastki.
Przebadano wp³yw zawartoœci cynku i miedzi we w³osach w zale¿noœci od miejsca zamieszkania, p³ci i wieku. Stwierdzono, i¿ œrednia zawartoœæ miedzi w próbkach badanych w³osów wynosi³a 11,51±1,27 mg/g s.m. w³osów, a cynku
146,32±14,93 mg/g s.m. w³osów. Wykazano, i¿ zawartoœæ oznaczanych pierwiastków zale¿y od miejsca zamieszkania, p³ci, wieku, a tak¿e koloru w³osów. W³osy
mê¿czyzn zawiera³y wiêcej miedzi i cynku ni¿ w³osy kobiet. Zastosowana metoda
FAAS charakteryzowa³a siê dobr¹ precyzj¹ (0,4% RSD) i powtarzalnoœci¹.
Slowa kluczowe: cynk, miedŸ, w³osy, absorpcyjna spektrometria atomowa (FASA),
zawartoœæ cynku i miedzi we w³osach
Key words: zinc, copper, hair, atomic absorption spectrometry (AAS), zinc and copper
content in hair
WSTÊP
W³osy s¹ materia³em biologicznym czêsto wykorzystywanym do oceny nara¿enia œrodowiskowego, zawodowego [22, 25], a tak¿e do okreœlenia stanu mineralnego cz³owieka [17].
Zalet¹ w³osów, jako próbek do analizy jest ich nieinwazyjny sposób pobierania, bez groŸby
zaka¿enia, czy wreszcie mo¿liwoœæ przechowywania bez zmiany sk³adu [12, 18]. Zainteresowanie w³osami jako ³atwym do pozyskania i stabilnym materia³em wi¹¿e siê g³ownie
z analiz¹ w³osów na zawartoœæ metali, zarówno tych z grupy tzw. pierwiastków istotnych
(np. Ca, Mg ), jak i metali ciê¿kich (Pb i Cd) o w³asnoœciach toksycznych [16, 29]. Choæ do
oceny poziomu biopierwiastków i toksycznych w organizmie wykorzystywano dotychczas
190
K. Srogi
Nr 2
najczêœciej krew i mocz [16, 25]. Stosunkowo niedawno zwrócono uwagê na w³osy i paznokcie jako istotny materia³ biologiczny w analizie klinicznej i toksykologicznej.
Jak wiadomo obecne we w³osach metale ciê¿kie mog¹ byæ pochodzenia endogennego
(pobieranie przez rosn¹cy w³os w mieszku w³osowym z kr¹¿¹cej krwi), semiendogennego
(zawarte w wydzielinach gruczo³ów ³ojowych i potowych – sorbowane przez w³os) oraz
egzogennego (w³osy zanieczyszczone przez otaczaj¹ce œrodowisko). Ta ró¿norodnoœæ pochodzenia metali ciê¿kich, sprawia, ¿e trudno jest precyzyjnie okreœliæ Ÿród³o oznaczanych
metali we w³osach [20, 32].
Analiza w³osów na zawartoœæ metali ciê¿kich ma zastosowanie do ró¿nych celów, m.in.
w toksykologii s¹dowej, patologii klinicznej, w okreœleniu stopnia od¿ywienia organizmu
[13], jak równie¿ do biologicznego monitorowania ekspozycji zawodowej i œrodowiskowej
na metale ciê¿kie [3, 14]. Oznaczenie pierwiastków we w³osach okreœlonych populacji, szczególnie dzieci [26] mo¿e s³u¿yæ jako sposób wykrywania terenów nadmiernie zanieczyszczonych przez poszczególne metale oraz do porównañ wielkoœci ska¿eñ ró¿nych œrodowisk [2, 33].
Poziom pierwiastków we w³osach zale¿y od wielu czynników [13]. Do najwa¿niejszych
nale¿y zaliczyæ: wiek, p³eæ, dieta, zamieszkanie, œrodowisko pracy, kolor w³osów, palenie
tytoniu, przebyte choroby, a tak¿e, co jest bardzo czêste u ma³ych dzieci tzw. „lizanie brudnych r¹k” [2, 6, 16, 21, 30].
Nale¿y podkreœliæ, i¿ w piœmiennictwie spotyka siê rozbie¿ne dane dotycz¹ce zale¿noœci
zawartoœci metali od ww. czynników. Gibson i wsp. [9] nie stwierdzili korelacji miêdzy
zawartoœci¹ cynku i miedzi w spo¿ywanej ¿ywnoœci a stê¿eniem tych mikroelementów we
w³osach badanych populacji (m³odzie¿ i kobiety starsze). Natomiast Tsukada i wsp. [28]
wykazali wp³yw stosowanej diety na sk³ad pierwiastkowy w³osów. Poziom ¿elaza, miedzi
i cynku by³ statystycznie wy¿szy we w³osach ch³opców, którzy ¿ywili siê racjonalnie przez
okres pobytu w domu resocjalizacji w stosunku do grupy kontrolnej. Podobnie wykaza³a
Ka³u¿a i wsp. [13], i¿ nieobojêtny jest stan od¿ywienia badanych osób na zawartoœæ ¿elaza
we w³osach. Autorzy twierdzili, i¿ u osób które nie stosowa³y ¿adnych ograniczeñ dietetycznych ze wzglêdów zdrowotnych stê¿enie tego mikroelementu by³o statystycznie wy¿sze w porównaniu z osobami, które wyklucza³y niektóre produkty z diety, np. mleko i jego przetwory.
Autorzy prac zwracaj¹ równie¿ uwagê na zwi¹zek zawartoœci makro- i mikroelementów
we w³osach z p³ci¹ badanych osób [14, 23]. Nie zaobserwowano statystycznie istotnych
ró¿nic w zawartoœci pierwiastków we w³osach w zale¿noœci od p³ci. Stefañska i wsp. [23]
stwierdzi³a, kobiety mia³y wy¿szy poziom miedzi we w³osach ni¿ mê¿czyŸni.
Celem niniejszej pracy by³o okreœlenie zawartoœci cynku i miedzi, jako wa¿nych biologicznie mikroelementów we w³osach osób (kobiety i mê¿czyŸni) zamieszkuj¹cych dzielnice miasta Gliwic. Do oznaczania cynku i miedzi we w³osach najpowszechniej jest stosowana metoda absorpcyjnej spektrometrii atomowej technikami bezp³omieniowej (ETAAS)
[23] i p³omieniowej (FAAS) [1, 10, 13, 15, 19, 32]. W niniejszej pracy wykorzystano
absorpcyjn¹ spektrometriê atomow¹ w technice p³omieniowej (FAAS).
MATERIA£ I METODY
Do badañ wytypowano próbki w³osów pochodz¹ce od kobiet i mê¿czyzn w wieku od 25-40 lat
z miasta Gliwic. Przeprowadzono wywiad ustaj¹c: wiek, miejsce zamieszkania, przebyte choroby
oraz œrodowisko pracy. Badan¹ populacjê mê¿czyzn i kobiet podzielono równie¿ ze wzglêdu na
kolor w³osów, otrzymuj¹c dwa przedzia³y próbek w³osów: koloru jasnego i ciemnego.
Nr 2
Cynk i miedŸ we w³osach jako próba oceny zanieczyszczenia œrodowiska
191
Próbki w³osów mineralizowano w systemie zamkniêtym, w piecu mikrofalowym firmy Milestone
1200 ML MEGA (W³ochy). Pobrane do analizy próbki w³osów poddano odt³uszczaniu myj¹c wod¹
demineralizowan¹, a nastêpnie acetonem i ponownie wod¹ demineralizowan¹ (czynnoœæ powtarzano 3-krotnie, w czasie oko³o 60 minut). Z wysuszonych w temperaturze 105 °C próbek w³osów
przygotowywano trzy równoleg³e próbki (2-3 mm [27]) i mineralizowano na drodze mokrej:
HNO3+H2O2 (2:1 v/v) przy u¿yciu promieniowania mikrofalowego. Warunki mineralizacji przedstawiono w tabeli I.
Ta b e l a I .
Warunki mineralizacji próbek w³osów
Operating programs of the microwave digestion system for the samples of hair
.URN &]DV>PLQ@
,
,,
,,,
,9
9
0RF
SURPLHQLRZDQLD
PLNURIDORZHJR>:@
Pomiary prowadzono przy u¿yciu spektrometru absorpcji atomowej AAS-3 firmy Carl Zeiss
Jena (Niemcy) z nebulizacj¹ pneumatyczn¹ i z deuterow¹ korekcja t³a. Stosowano jednopierwiastkowe lampy z katod¹ wnêkow¹ firmy Photron i Narva. Warunki spektralne oznaczania wybranych
pierwiastków w próbkach rzeczywistych metod¹ p³omieniow¹ ASA przedstawiono w tabeli II.
Ta b e l a I I .
Warunki oznaczenia pierwiastków technik¹ FAAS
Instrumental parameters for FAAS determination
:LHONR üQDVWDZLDQD
'áXJR üIDOL ZLDWáD>QP@
3U G]DVLODQLDODPS±+&/>P$@
6]HURNR üZL ]NLVSHNWUDOQHM>QP@
3U GNR üSU]HSá\ZXSDOLZD>OPLQ@
&L QLHQLHXWOHQLDF]D>EDU@
:\VRNR üSDOQLND>PP@
&]DVVWDELOL]DFML>V@SáRPLH SDOQLN
&]DVX UHGQLDQLDV\JQDáXDQDOLW\F]QHJR>V@
7\SSDOQLND±GáXJR ü>PP@
&X
=Q
Etap mineralizacji oraz ca³y tok postêpowania analitycznego w oznaczaniu Zn i Cu poddano
weryfikacji (walidacji), analizuj¹c uk³ady modelowe. W ramach walidacji procedur analitycznych
oznaczania wybranych pierwiastków w materiale rzeczywistym dokonano:
K. Srogi
192
Nr 2
1. okreœlenia roboczego zakresu analitycznego i rodzaju kalibracji,
2. optymalizacji warunków oznaczania, z uwzglêdnieniem minimalnego zu¿ycia odczynników
i skrócenia czasu procedur analitycznych,
3. porównania ró¿nych sposobów postêpowania analitycznego,
4. oszacowania parametrów statystycznych procedur analitycznych.
Wyniki opracowano obliczaj¹c wartoœci œrednie, odchylenia standardowe, wzglêdne odchylenia
standardowe, wspó³czynniki zmiennoœci, minima i maksima oraz rozrzut wyników. Po sprawdzeniu
normalnoœci rozk³adu do obliczeñ statystycznych u¿yto testu t-Studenta przyjmuj¹c za ró¿nice istotne statystyczne te, gdzie p<0,05.
WYNIKI
W badaniach klinicznych i bioindykacyjnych za u¿yteczne informacje uznaje siê oznaczanie zawartoœci metali ciê¿kich we w³osach ludzkich. S³u¿¹ one dla kontroli i poznania
poziomu mikroelementów, s¹ pomocne w diagnozowaniu niektórych schorzeñ, pe³ni¹ równie¿ rolê indykatora ska¿enia œrodowiska przyrodniczego w okreœlonym przedziale czasowym [10, 11].
W pracy badaniami objêto grupê 48 osób w wieku od 25-40 lat zamieszka³ych na terenie
miasta Gliwic, w tym 29 kobiet i 19 mê¿czyzn (aktywni zawodowo). By³y to osoby, które
wed³ug przeprowadzonego wywiadu charakteryzowa³y siê dobrym stanem zdrowia i nie
by³y nara¿one w szczególny sposób na dzia³anie badanych metali. Wed³ug uzyskanych danych zdecydowana wiêkszoœæ respondentów (70%) zamieszkiwa³a tereny Gliwic zlokalizowane blisko trakcji kolejowej, a tak¿e o du¿ym nasileniu ruchu komunikacyjnego. Dlatego te¿ badan¹ populacjê podzielono na dwie grupy: grupê A – zamieszkuj¹c¹ tereny miasta
Gliwic o znacznym zanieczyszczeniu (dzielnica Zatorze, Oœ. Millenium) i grupê B z terenów o mniejszym ska¿eniu œrodowiska (dzielnica ¯erniki). Dokonano te¿ podzia³u na p³eæ
i wyodrêbniono trzy grupy wiekowe: 25-30 lat, 30-35 lat i 35-40 lat oraz ze wzglêdu na
kolor badanych próbek w³osów (kolor jasny i ciemny).
Ta b e l a I I I .
Stê¿enie cynku we w³osach badanej populacji
Zinc content in the hair of the populations of men and women
%DGDQDSRSXODFMD>PJJVP@
.RELHW\
2JyáHP
0 F]\ QL
Q Q Q :DUWR üPDNV\PDOQD
:DUWR üPLQLPDOQD
UHGQLD
5R]U]XWZ\QLNyZ
2GFK\OHQLHVWDQGDUGRZH
:]JO GQHRGFK\OHQLHVWDQGDUGRZH
:VSyáF]\QQLN]PLHQQR FL>@
%á GVWDQGDUGRZ\
SU]HG]LDáXIQR FLGODZDUWR FL UHGQLHM r r r
3DUDPHWUVWDW\VW\F]Q\
Nr 2
Ta b e l a I V.
Cynk i miedŸ we w³osach jako próba oceny zanieczyszczenia œrodowiska
193
Stê¿enie miedzi we w³osach badanej populacji
Copper content in the hair of the examined populations
3DUDPHWUVWDW\VW\F]Q\
:DUWR üPDNV\PDOQD
:DUWR üPLQLPDOQD
UHGQLD
5R]U]XWZ\QLNyZ
2GFK\OHQLHVWDQGDUGRZH
:]JO GQHRGFK\OHQLHVWDQGDUGRZH
:VSyáF]\QQLN]PLHQQR FL>@
%á GVWDQGDUGRZ\
SU]HG]LDáXIQR FLGODZDUWR FL UHGQLHM
%DGDQDSRSXODFMD>PJJVP@
.RELHW\
2JyáHP
0 F]\ QL
Q Q Q r
r r
Wyniki przeprowadzonych badañ analizy miedzi i cynku we w³osach przedstawiono
w tabelach III i IV. W tabelach V i VI zamieszczono odpowiednio wyniki analizy cynku
i miedzi we w³osach badanych osób w zale¿noœci od miejsca zamieszkania na terenie miasta Gliwic oraz w zale¿noœci od wieku wolontariuszy.
DYSKUSJA
Podawane przez ró¿nych autorów zawartoœci cynku i miedzi we w³osach wahaj¹ siê
w szerokich granicach co spowodowane jest g³ownie charakterem nara¿enia jak równie¿
szeregiem czynników, tj.: sposobu pobierania materia³u do badañ, przygotowania do oznaczenia, czy wreszcie od metody analitycznej [1, 7, 10, 19, 23].
Bior¹c pod uwagê fakt, i¿ cynk i miedŸ we w³osach pochodz¹ z dwóch Ÿróde³: wewnêtrznego, tj. z kr¹¿¹cej krwi i kontaktu ze œrodowiskiem zewnêtrznym, jak równie¿ uwzglêdniaj¹c mo¿liwoœci w³¹czenia siê analitów zewn¹trzpochodnych w strukturê bia³kow¹ w³osa
[12, 31] nale¿y podkreœliæ du¿e znaczenie sposobu pobierania i mycia w³osów przed poddaniem ich analizie [7, 10]. Pobierane do analizy w³osy wymagaj¹ umiejêtnego mycia, zazwyczaj z zastosowanie detergentów niejonowych, rozpuszczalników organicznych i wody
dejonizowanej [7]. Dalsze postêpowanie z umytymi próbkami w³osów uzale¿nione jest od
wyboru metody analitycznej i mo¿e byæ tak¿e przyczyn¹ b³êdów, ró¿nic w wynikach.
W pracy zastosowano uk³ad woda-aceton-woda [12, 13, 16, 24] jako najefektywniejsz¹
mieszaninê, do usuniêcia zanieczyszczeñ egzogennych z powierzchni w³osów, zalecan¹ przez
Miêdzynarodow¹ Agencjê Energii Atomowej we Wiedniu [1, 33]. Do oznaczania zawartoœci cynku i miedzi we w³osach wykorzystano najczêœciej stosowan¹ metodê absorpcyjnej
spektrometrii atomowej w technice p³omieniowej [27].
Na podstawie przeprowadzonych badañ wykazano, i¿ otrzymane wyniki charakteryzowa³y siê znacznym rozrzutem zarówno dla cynku jak i miedzi, przy czym wspó³czynniki
zmiennoœci by³y zawsze wy¿sze dla kobiet ni¿ dla mê¿czyzn (tabele III i IV).
K. Srogi
194
Ta b e l a V.
Nr 2
Zawartoœæ cynku i miedzi we w³osach badanych osób w zale¿noœci od miejsca
zamieszkania
Contents of zinc and copper in the examined person’s according to location
0LHMVFH]DPLHV]NDQLD
*OLZLFH
*UXSD$Q *UXSD%Q *UXSD$Q *UXSD%Q *UXSD$Q *UXSD%Q 0 F]\ QL
3LHUZLDVWHN>PJJVP@
=Q
r
r
.RELHW\
r
r
2JyáHP
r
r
&X
r
r
r
r
r
r
Grupa A – tereny o znacznym nasileniu ruchu komunikacyjnego i blisko trakcji kolejowych
Grupa B – tereny o ma³ym ruchu komunikacyjnym
Z uzyskanych danych (tabela V) wyraŸnie wynika, i¿ œrednie zawartoœci cynku i miedzi
we w³osach populacji z grupy A s¹ wy¿sze ni¿ œrednie stê¿enia tych pierwiastków w grupie
B i ró¿ni¹ siê istotnie statystycznie. Wiêkszoœæ metali (Cu, Zn i inne) ulega kumulacji
w organizmie, czego ilustracj¹ by³ wzrost ich zawartoœci we w³osach wraz z wiekiem
u mieszkañców miasta Gliwic. Najwy¿sze stê¿enia cynku i miedzi obserwowano we w³osach osób w grupie wiekowej od 35-40 lat i by³y one, w przybli¿eniu dwukrotnie wy¿sze ni¿
we w³osach osób z grupy wiekowej 25-30 lat (tabela VI). Zjawisko to wydaje siê byæ konsekwencj¹ zarówno ogólnoustrojowej kumulacji metali w organizmie, jak i wzrostu aktywnoœci zawodowej osób bior¹cych udzia³ w badaniach. Dla osób z przedzia³u wiekowego
30-35 lat stê¿enie we w³osach cynku (œrednia wartoœæ: 126,18 mg/g s.m. w³osów) i miedzi (œrednia wartoœæ: 10,29 mg/g s.m. w³osów) by³y nieznacznie wiêksze ani¿eli we w³osach osób
w grupie wiekowej 25-30 lat, gdzie wynosi³y odpowiednio 106,78 i 10,08 mg/g s.m. w³osów.
Na podstawie przytoczonych danych dotycz¹cych zawartoœci cynku i miedzi we w³osach
mieszkañców Gliwic i wywiadu œrodowiskowego dotycz¹cego aktywnoœci zawodowej mieszkañców tego powiatu wykazano wiêkszy wp³yw wieku na kumulacjê metali w organizmach
mê¿czyzn, w porównaniu z zawartoœci¹ metali we w³osach badanych kobiet. W³osy mê¿czyzn (n=19) zawiera³y o oko³o 8% wiêksz¹ iloœæ cynku, a o oko³o 16% miedzi w stosunku
do kobiet (n=29).
Badan¹ populacjê kobiet i mê¿czyzn podzielono dodatkowo ze wzglêdu na kolor w³osów. Nie zaobserwowano istotnych ró¿nic wystêpowania cynku i miedzi we w³osach jasnych pomiêdzy p³ci¹ mêsk¹, a ¿eñsk¹. Przyk³adowo kobiety o w³osach jasnych (n=6) kumulowa³y cynk i miedŸ odpowiednio w stê¿eniach: 76,60 mg/g s.m. w³osów i 11,08 mg/g
s.m. w³osów, podczas gdy we w³osach mê¿czyzn (n=5) otrzymano nastêpuj¹ce zawartoœci:
79,60 mg/g s.m. w³osów i 11,12 mg/g s.m. w³osów. WyraŸne ró¿nice pomiêdzy zawartoœci¹
Nr 2
Cynk i miedŸ we w³osach jako próba oceny zanieczyszczenia œrodowiska
Ta b e l a V I .
195
Zawartoœæ cynku i miedzi we w³osach badanych osób w zale¿noœci od wieku
Contents of zinc and copper in the examined person’s depending on the age
*UXSDZLHNRZD
3LHUZLDVWHN>PJJVP@
0 F]\ QL
=Q
&X
r
r
r
r
r
r
.RELHW\
r
r
r
r
r
r
2JyáHP
r
r
r
r
r
r
ODWQ ODWQ ODWQ ODWQ ODWQ ODWQ ODWQ ODWQ ODWQ cynku i miedzi we w³osach kobiet i mê¿czyzn zaobserwowano dla w³osów koloru ciemnego. W³osy ciemne mê¿czyzn (n=14) zawiera³y o oko³o 30% wiêcej miedzi od stê¿eñ tego
pierwiastka u kobiet o podobnym kolorze w³osów. Równoczeœnie zawartoœæ cynku w ciemnych w³osach kobiet (n=23) by³a o 15% wiêksza ni¿ u w³osów mê¿czyzn.
Bior¹c pod uwagê p³eæ badanych respondentów wykazano istotne ró¿nice w œrednich
zawartoœciach cynku i miedzi we w³osach kobiet i mê¿czyzn (tabele III-VI).
Konfrontuj¹c uzyskane wyniki œrednich zawartoœci cynku i miedzi we w³osach badanych
respondentów z miasta Gliwic, z otrzymanymi przez innych autorów, mo¿na zauwa¿yæ, ¿e
stê¿enia cynku i miedzi s¹ porównywalne z danymi uzyskanych dla badanych osób z Dolnego Œl¹ska [8, 11], Helsinek w Finlandii [20], Seibersdolf w Austrii [1] czy Debrecen
z Wêgier [7] i ni¿sze od wartoœci uzyskanych dla osób zamieszkuj¹cych tereny Porto
w Portugalii [26].
Ta b e l a V I I . Zawartoœæ cynku i miedzi we w³osach populacji polskiej (µg/g s.m. w³osów) [24]
Zinc and copper contents in the hair of the Polish population, (µg/g dry w.)
:LHNODWD
0
.
0
.
&\QN
UHGQLD
]DNUHV
PLQPD[
0LHG UHGQLD
]DNUHV
PLQPD[
K. Srogi
196
Nr 2
Natomiast œrednie stê¿enia cynku i miedzi we w³osach badanych respondentów (kobiet
i mê¿czyzn podzielonych na grupy wiekowe) by³y ni¿sze do otrzymanych przez Radomsk¹
i wsp. [19] dla polskiej populacji (tabela VII), w szczególnoœci jest to widoczne dla grup
wiekowych: 25-30 i 30-35 lat (cynk, kobiety i mê¿czyŸni) oraz 25-40 lat (miedŸ, tylko dla
kobiet).
WNIOSKI
1. Uzyskane dane wskazuj¹ o przydatnoœci i koniecznoœci przeprowadzania badañ opartych o wykorzystanie czu³ych biomarkerów, jakim s¹ w³osy. Pozwalaj¹ na ocenê ska¿enia
œrodowiska przyrodniczego, szczególnie istotne jest to w przypadku prowadzenia badañ
nad populacjami zamieszkuj¹cymi tereny o ró¿nym stopniu zanieczyszczenia powietrza
atmosferycznego, blisko nasilonego ruchu komunikacyjnego.
2. Porównuj¹c otrzymane wyniki œrednich stê¿eñ badanych analitów we w³osach respondentów zamieszka³ych na terenach mniej lub bardziej zanieczyszczonych miasta Gliwic,
mo¿na wnioskowaæ o stosunkowo wysokim zanieczyszczeniu miedzi¹ i cynkiem dzielnicy
Zatorze, Oœ. Millenium, obszarów blisko zlokalizowanych trakcji kolejowych i tras samochodowych.
3. Wykazano, i¿ zawartoœæ cynku i miedzi zale¿y od wieku i p³ci.
4. Œrednie zawartoœci cynku i miedzi we w³osach badanych mieszkañców miasta Gliwic
by³y podobne do stê¿eñ metali spotykanych w piœmiennictwie dla osób nie nara¿onych
zawodowo na metale ciê¿kie.
K. Srogi
ASSESSMENT OF ZINC AND COPPER CONTENTS IN HAIR AS A TEST
OF ENVIRONMENTAL POLLUTION OF GLIWICE
Summary
This work presents the zinc and copper content in the hair measured by the flame atomic absorption spectrometric (FAAS). Prior to the FAAS analysis mineralized samples in HNO3+H2O2 (2:1 v/v)
solution using microwave technique. Early, all samples washed with water-acetone-water, because
grease and dust on the surface of hair may contribute of the element concentrations of hair. Hair
samples were collected from people who were not exposed to the contact with copper or zinc. The
influence of the variable place of residence, age, sex, was also examined. The mean content of
copper was 11,51±1,27 mg/g dry weight and zinc 146,32±14,93 mg/g dry weight. The places of
residence sex and age were variables that significantly affected copper and zinc concentrations.
Men’s had more copper and zinc in their hair than women’s, whereas hair zinc and copper levels
were significantly correlated with the place of the residence and age. The methods were free from
interferences, reliable and reproducible. For all metals present in real samples, precision was better
than 0,4 % (RSD).
Nr 2
Cynk i miedŸ we w³osach jako próba oceny zanieczyszczenia œrodowiska
197
PIŒMIENNICTWO
1. Bagliano G., Benischek F., Huber I.: A rapid and simple method for the determination of trace
metals in hair samples by atomic absorption spectrometry. Anal. Chim. Acta 1981, 123, 45-56.
2. Barckhavs R.H., Schmidt P.F., Hõhling HJ.: Lead toxic and/or essential. Metal Ions Biol. Med.
1992, 2, 281-286.
3. Batista J., Schuhmacher M., Domingo J.L., Corbella J.: Mercury in hair for a child population
from Tarragona Province, Spain. Sci. Total Environ. 1996, 193, 143-148.
4. Bencze K.: What contribution can be made to biological monitoring by hair analysis. Part 2.
Fresenius J. Anal. Chem. 1990, 338, 58-61.
5. Brzozowska A., Sulkowska J.: Mineral and trace element intake and status of Seneca participants
in Poland. Annual Meeting, The role of Trace Elements for Health Promotion and Disease Prevention, 1996, Copenhagen, Denmark In: Ka³u¿a J., Jeruszka M., Brzozowska A. [10].
6. Ch³opicka J., Zagrodzki P., Zachwieja Z.: Use of pattern recognition methods in the interpretation of heavy metal content (lead and cadmium) in children’s scalp hair. Analyst 1995, 5, 120127 (1995).
7. Dombovári J., Papp L.: Comparison of sample preparation methods for elemental analysis of
human hair. Microchem. J. 1998, 59, 187-193.
8. Galas W., Trzcionka J.: ICP-AES method in the determination of the metals in human hair.
Chem. Anal. (Warsaw) 1997, 42, 697-702.
9. Gibson R.S., Martine O.B., MacDonald A.C.: The zinc, copper and selenium status of selected
sample of Canadian elderly women. J. Geront. 1985, 40, 269-302.
10. Godlewska-¯y³kiewicz B., Leœniewska B., Bulska E.: Some problems in the production of hair
intercomparison material. Chem. Anal (Warsaw) 2002, 47, 737-746.
11. Górecka H.: Bioindykatory ska¿enia œrodowiska zwi¹zkami metali. Przem. Chem. 2003, 82,
1081-1083.
12. Haæ E., Pacer-Strach M., Krechniak J.: Problemy zwi¹zane z oznaczaniem rtêci we w³osach.
Bromat. Chem. Tokykol. 2002, 35, 161-166
13. Ka³u¿a J., Jeruszka M., Brzozowska A.: Ocena stanu od¿ywienia ¿elazem, cynkiem i miedzi¹
osób starszych zamieszka³ych w rejonie warszawskim na podstawie analizy w³osów. Roczn. PZH
2001, 52, 111-118.
14. Kozio³ T.: Analiza zawartoœci metali ciê¿kich we w³osach jako biomarkera dla terenów rekreacyjnych. Praca doktorska, ŒLAM, Zabrze 1997.
15. Krejpcio Z., Olejnik D., Wójcik R.W., Gawêcki J.: Comparison of trace elements in the hair of
children inhabiting areas of different environmental pollution types. P.J. Environ. Stud. 1999, 8,
227-229.
16. Lech T., Garlicka A., Zych-Litwin C.: Zawartoœæ we w³osach wapnia, magnezu, cynku, miedzi
i o³owiu w wybranych stanach chorobowych u dzieci. Diagn. Lab. 1996, 32, 477-484.
17. Lekouch N., Sedki A., Bouhouch S., Nejmeddine A., Pineau A., Pihan J.C.: Trace elements in
children’s, as related exposure in wastewater spreading field of Marrakesh (Morocco). Sci. Total
Environ. 1999, 243/244, 323-328.
18. Markiewicz R., Huka³owicz K., Witkowska A., Borawska M.: Determination of chromium in
women’s hair by atomic spectrometry with electrothermal atomization. Chem. Anal. (Warsaw)
2002, 47, 159-162
19. Radomska K., Graczyk A., Konarski J., Adamowicz B.: Ocena zawartoœci makro- i mikroelementów w organizmie ludzkim na podstawie analizy w³osów. Pol. Tyg. Lek. 1991, 46, 461-463.
20. Salmela S., Vuori E., Kilpiõ J.O.: The effect of washing procedures on trace element content of
human hair. Anal. Chim. Acta 1981, 125, 131-137.
21. Skorkowska-Zieleniewska J., Symonowicz H., Marsza³ P.: Biochemiczna ocena poziomu o³owiu
we w³osach populacji mieszanej. Cz. I. Badania w³asne. Roczn. PZH 1983, 36, 175-179.
198
K. Srogi
Nr 2
22. Srogi K.: Absorpcyjna spektrometria atomowa i pulsowa polarografia ró¿nicowa w analizie produktów i odpadów z przeróbki paliw sta³ych i w analizie mchów. Praca doktorska, Pol. Œl. Gliwice 2002.
23. Stefañska E., Karczewski J., Ostrowska L., Czapska D., Huka³owicz K., Borawska M., Markiewicz R.: Zawartoœæ wanadu we w³osach kobiet z nadwag¹ i oty³oœci¹ a wybrane parametry lipidowe w surowicy krwi. Bromat. Chem. Toksykol. 2003, 36, 151-154.
24. Stone S.F., Backhaus F.W., Byrne A.R., S. Gangadharan S., Horvat M., Kratzer K., Parr R.M.,
Schladot J.D., Zeisler R.: Production of hair intercomparison materials for use in population
monitoring programmes for mercury and methylmercury exposure. Fresenius J. Anal. Chem.
1995, 352, 184-187.
25. Tahãn J.E., Granadillo V.A., Romero R.A.: Electrothermal atomic absorption spectrometric determination of Al, Cu, Fe, Pb, V and Zn in clinical samples and in certified environmental reference materials. Anal. Chim. Acta 1994, 295, 187-197.
26. Teresa A., Vasconcelos S.D., Tavares M.F.T.: Trace element concentrations in blood and hair of
young apprentices of a technical-professional school. Sci. Total Environ. 1997, 205, 189-199.
27. Trzcionka J., Ciba J.: Oznaczanie pierwiastków mikroœladowych we w³osach ludzkich. Arch.
Ochr. Œrod. 1994, 3-4, 151-161
28. Tsukada N., Sughara A.: Study on trace element values in hair analysis of boys living in national
home for resocialization of minors. Jpn. J. Nutr. 1996, 54, 33-40.
29. Wasiak K., Ciszewska W.: Trace determination of lead and cadmium in human hair by anodic
stripping voltammetry. Pol. J. Environ. Stud. 1995, 4, 61-64.
30. Wasiak W., Ciszewska W.: Differential pulse adsorptive stripping voltammetric determination of
nickel and cobalt in human hair samples. Chem. Anal. (Warsaw) 1999, 44, 75-81.
31. Zaborowska W., Wierciñski J., Maciejewska-Kozak H.: Zawartoœæ o³owiu we w³osach u osób
nara¿onych zawodowo z wybranych zak³adów pracy. Medycyna Pracy 1989, 40, 38-43.
32. Zaborowska W., Wierciñski J.: Oznaczanie zawartoœci o³owiu, kadmu, miedzi i cynku we w³osach dzieci Lublina jako próba oceny zanieczyszczenia œrodowiska. Roczn. PZH 1996, 47, 217222.
33. Zachwieja Z., Schlegel-Zawadzka M., Ziêba K.: Poziom kadmu i o³owiu we w³osach dzieci
wskaŸnikiem zanieczyszczenia œrodowiska. Zagro¿enia i stan œrodowiska przyrodniczego rejonu
œl¹sko-krakowskiego. Wyd. SGGW-AR, Warszawa 1990.
Otrzymano: 2004.07.09