Assessment of regional exposure factors associated with soil impact in cities of the Arctic region

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background: Unfavorable climatic conditions determine the interaction between people and soil in northern territories, differing from those in southern regions of Russia. When assessing risks, standard exposure factors (EFs) must be adjusted to reflect regional characteristics.

Aim: TO study regional EFs used to assess health risk from exposure to chemical soil pollutants in urban areas of the Arctic zone.

Material and methods: A cross-sectional study was carried out by questioning 752 children aged 1–6 years, 1027 children aged 7–17 years, and 323 adults aged 18 years and older, all living in the cities of the Arctic zone of the Russian Federation. Physiological and behavioral EFs related to soil exposure were studied. The median (Me), relative frequencies, and 95% confidence intervals were used to describe the data. To test the null hypotheses, the nonparametric Kruskal–Wallis test, Wilcoxon two-sample test, and χ-square test were used.

Results: Chi ldren aged 1–6 years spent an average of 10 more days in the city compared to children aged 7–17 years and adults ( p <0.001). Children aged 1–6 years also spent 3.2 times more days playing on soil/sand (Me=48 days) and 1.3 times more time playing daily (Me=50 min/day) than children aged 7–17 years ( p <0.001). Adults spent 1.7 times more days on land from May to October (Me=50 days) and worked with soil 2.2 times more time daily (130 min/day) than children aged 7–17 years ( p <0.001). Average daily doses for oral exposure to soil chemicals, calculated using regional EFs, are 2–10 times higher in children from the Arkhangelsk agglomeration and 5 and 1.2 times lower in adults compared to doses calculated using WHO and US EPA recommended EFs values.

Conclusion: Differenc es were revealed in quantitative and categorical values of most regional EFs associated with the soil ingress in the body across different age groups. Using the characteristic regional exposure factors of specific population allows for improving the accuracy and reliability of the assessed risk to public health.

About the authors

Aleksey N. Deryabin

Federal Service for Surveillance over Consumer Rights Protection and Human Wellbeing, Arkhangelsk Region office

Author for correspondence.
Email: deryabin-an@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1853-8947
SPIN-code: 3611-0967
Russian Federation, 24 Gaidar Str., 163000 Arkhangelsk

Tatiana N. Unguryanu

Northern State Medical University

Email: unguryanu_tn@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8936-7324
SPIN-code: 7358-1674

MD, Dr. Sci. (Medicine), PhD

Russian Federation, Arkhangelsk

References

  1. Rakhmanin YuA, Novikov SM, Avaliani SL, et al. Actual problems of environmental factors risk assessment on human health and ways to improve it. Health Risk Analysis. 2015;(2):4–11. EDN: RZDODK doi: 10.21668/health.risk/2015.2.01
  2. Stepanova NV, Fomina SF. Assessment of the total exposure to heavy metals of the child population city of Kazan. Scientific Almanac . 2016;(9–2):109–114. EDN: WZWCZN d oi: 10.17117/na.2016.09.02.109
  3. Stepanova NV, Fomina SF. Approaches to the assessment of health risk with the consideration of regional factors exposure and age characteristics. In: An innovative approach to solving modern problems: theory, methodology, practice . Penza: Nauka i prosveshchenie; 2016. P. 7–17. EDN: WZIQMB
  4. U.S. EPA. Child-Specific Exposure Scenarios Examples (Final Report). U.S. Environmental Protection Agency, Washington, DC, EPA/600/R-14-217F, 2014 [cited 2023 Sep 17]. Available from: http://cfpub.epa.gov/ncea/risk/recordisplay.cfm?deid=262211
  5. U.S. EPA (Environmental Protection Agency). Risk Assessment Guidance for Superfund Volume I Human Health Evaluation Manual (Part A). Interim Final. U.S. EPA, Washington, DC, EPA/500/1-89/002; 1989 [cited 2023 Sep 17]. Available from: https://www.epa.gov/sites/default/files/2015-09/documents/rags_a.pdf
  6. U.S. EPA (Environmental Protection Agency). Child-specific exposure factors handbook. National Center for Environmental Assessment. Washington, DC; EPA/600/R-06/096F; 2008 [cited 2023 Sep 17]. Available from: h ttp://cfpub.epa.gov/ncea/risk/recordisplay.cfm?deid=199243
  7. U.S. EPA (Environmental Protection Agency). Exposure Factors Handbook, 2011 Edition (Final Report). U.S. EPA, Washington, DC, EPA/600/R-09/052F; 2011 [cited 2023 Sep 17]. Available from: http://cfpub.epa.gov/ncea/risk/recordisplay.cfm?deid=236252
  8. Exposure Factors Sourcebook for European Populations (with focus on UK data), Brussels, 2001 [cited 2023 Sep 17]. Available from: https://www.ecetoc.org/publication/tr-079-exposure-factors-sourcebook-for-european-populations-with-focus-on-uk-data
  9. Australian Department of Health. Australian Exposure Factor Guidance. Guidelines for Assessing Human Health Risks from Environmental Hazards. Australia, 2012 [cited 2023 Sep 17]. Available from: http://www.eh.org.au/documents/item/915
  10. Rakhmanin YuA, Shashina TA, Unguryanu TN, et al. Characteristics of quantitative values of exposure of regional factors in the studied areas. Hygiene and sanitation. 2012;91(6):30–33. EDN: PWKTIP
  11. Vodyanova MA, Kriatov IA, Donerian LG, et al. Ecological hygienic assessment of soils quality in urban areas. Hygiene and Sanitation. 2016;95(10):913–916. EDN: XDMUSN d oi: 10.18821/0016-9900-2016-95-10-913-916
  12. Kolnet IV, Studenikina EM. Organization of monitoring of soil pollution level for risk assessment to child health. Medical Scientific Bulletin of Central Chernozemye . 2017;(70):100–105. EDN: ZVLMNH
  13. Hubbard H, Özkaynak H, Glen G, et al. Model-based predictions of soil and dust ingestion rates for U.S. adults using the stochastic human exposure and dose simulation soil and dust model. Sci Total Environ. 2022;846:157501. d oi: 10.1016/j.scitotenv.2022.157501
  14. Boev VM, Zelenina LV, Kudusova LH, et al. Hygienic assessment of carcinogenic health risks associated with contamination of depositing media with heavy metals. Health Risk Analysis . 2022;(1):17–26. EDN: PSSYQM d oi: 10.21668/health.risk/2022.1.02
  15. Zharikova EA. Assessment of heavy metals content and environmental risk in urban soils. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering . 2021;332(1):164–173. EDN: IZRGUI doi: 10.18799/24131830/2021/1/3009
  16. S hur PZ, Kiryanov DA, Kamaltdinov MR, Khasanova AA. Assessing health risks caused by exposure to climatic factors for people living in the Far North . Health Risk Analysis. 2022;(3):53–62. EDN: USJNAG doi: 10.21668/health.risk/2022.3.04
  17. Guidelines for assessing the risk to public health from exposure to chemicals polluting the environment / P 2.1.10.3968-23. Moscow: Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Welfare, 2023. (In Russ.)
  18. Richardson GM. Canadian exposure factors handbook: Life expectancy, body dimensions, inhalation, time-activity, and soil ingestion, SK: University of Saskatchewan, Toxicology Centre; 2013 [cited 2023 Sep 17]. Available from: h ttp://studylib.net/doc/12086849
  19. Japanese Exposure Factors Handbook; 2007 [cited 2023 Sep 17]. Available from: http://unit.aist.go.jp/riss/crm/exposurefactors/english_summary.html

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Comparison of average daily doses of lead for children and adults through oral intake from soil, mg/(kg×day): EFs — exposure factors.

Download (139KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».