Features of chemical elements migration in natural waters and their deposition in the form of neocrystallisations in living organisms (physico-chemical modeling with animal testing) Natalia V. Baranovskaya, Svetlana I. Mazukhina, Alexander M. Panichev, Еlena А. Vakh, Irina A. Tarasenko, et al. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University Geo Assets Engineering, 2024 Relevance. An original modeling method is presented, which allows obtaining qualitatively new results in practice of ecological-geochemical and biomedical research. Aim. To obtain new data on the forms of element migration in the conditions of animal and human organism parameters by means of physicochemical modeling (PC "Selector") with verification of calculated data with the results obtained for real natural objects and animal organisms. Objects. Samples of natural waters and tissues of wild animals. Methods. Computer modeling (PC "Selector"); inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS, Agilent 7700x spectrometer) – 55 elements; atomic emission spectrometry (AES, spectrometer iCAP 7600 Duo) –- 5 macrocations; ion chromatography (IC, ion-liquid chromatograph LC-20) – 6 anions; inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS, mass spectrometer NexION 300D; scanning electron microscopes Hitachi S-3400N with Bruker X@Flash 5010 energy dispersive spectrometer. Results. By means of modeling, the authors have determined the qualitative and quantitative composition of the system "solution – crystalline substance". They took into account environmental conditions and physiological parameters of animal and human organism. Natural drinking water, gastric juice, mixture of drinking water and gastric juice were used as a solution, and crystalline substance was used as newly formed mineral phases in equilibrium with the solution. The work allowed establishing that the complexes assumed in the model experiment can be the cause of appearance of nanomineral phases of chemical elements in separate tissues of a living organism.
Determination of the elemental homeostasis in children population in Zabaikalsky Krai by multi-element instrumental neutron activation analysis Larisa A. Mikhailova, Natalia V. Baranovskaya, Evgeny A. Bondarevich, Yuri A. Vitkovsky, Lina V. Zhornyak, et al. Gigiena I Sanitariya, 2023 Introduction. The biogeochemical environment of the territory of the Eastern Zabaikalye is characterized by excess, deficiency or unfavourable ratio of many macro- and microelements in soil, water and vegetation. This is due to the metallogenic characteristics of the region and industrial mining activities, carried out for more than three hundred years. 
 The aim of the study was to investigate the accumulation of chemical elements in the hair in children and to identify specifics in their distribution depending on the naturally occurring and technogenic factors.
 Materials and method. Hair samples were taken from seventy nine 5-12 years children living in the areas of geochemical anomalies and in the administrative centre of the region, Chita. The elemental composition of the samples for 28 chemical elements was determined by multi-element instrumental neutron activation analysis (INAA). Statistical processing of the results was carried out using nonparametric methods, concentration coefficients were calculated relative to the regional background. 
 Results. In settlements (V-Shakhtaminsky, Sherlovaya Gora, Kalga, Urulyungui) located in the zone of geochemical anomalies, which formation is associated with the presence of various and numerous deposits of lead-zinc, gold-polymetallic, tin, molybdenum ore and mining operations, the maximum amount of substances with content exceeding the regional background is observed in the biosubstrate. The values of concentration ratios above the background were established for antimony, gold, arsenic, europium, ytterbium, silver, rare-earth elements, cobalt, chromium, zinc and iron.
 Limitations. In studying the elemental homeostasis of children and adolescents living in natural and anthropogenic geochemical anomalies of Zabaikalsky Krai, the content of 28 chemical elements in hair was analyzed.
 Conclusion. The revealed characteristics of distribution and accumulation of certain spectrum of chemical substances in biosubstrate in children and adolescents reflect both metallogenic features of each territory and technogenic impact, which allows forming an idea of a unique regional component of the elemental homeostasis in the population.
COMPREHENSIVE GEOCHEMICAL RESEARCH of the ENVIRONMENTAL COMPONENTS in ENDEMIC AREAS of TRANSBAIKALIA Леонид Петрович Рихванов, Булат Ринчинович Соктоев, Наталья Владимировна Барановская, Елена Владимировна Агеева, Александра Игоревна Беляновская, et al. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University Geo Assets Engineering, 2021 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 масс-спектрометрии 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.
Rare earth and radioactive (Th, u) elements in the components of the environment on the territory of Tomsk region Наталья Владимировна Барановская, Елена Владимировна Агеева, Булат Ринчинович Соктоев, Дина Владимировна Наркович, Ольга Александровна Денисова, et al. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University Geo Assets Engineering, 2020 Актуальность исследования обусловлена необходимостью рассмотрения взаимосвязей радиоактивных и редкоземельных элементов с точки зрения их высокой индикаторной роли в комплексе компонентов природной среды на локальных территориях, характеризующихся различными природно-техногенными условиями и условиями районирования территории с учетом биогеохимических показателей. Цель: рассмотрение взаимосвязей радиоактивных и редкоземельных элементов в комплексе компонентов природной среды на территории Томской области, характеризующейся различными природно-техногенными обстановками. Методы: основной метод исследования – инструментальный нейтронно-активационный анализ, который осуществлялся на базе исследовательского ядерного реактора Национального исследовательского Томского политехнического университета. Определено содержание двух радиоактивных – тория и урана, а также семи редкоземельных (La, Ce, Sm, Eu, Tb, Yb, Lu) элементов. Результаты. Оценено содержание редкоземельных и радиоактивных элементов в четырех параллельно отобранных и изученных компонентах природной среды на территории Томской области: почва, солевые отложения природных пресных вод (накипь), волосы и кровь человека. Содержание изученных элементов максимально для почв и накипи и значительно ниже в биосубстратах человека. Волосы и кровь человека как живые ткани характеризуются резким цериевым минимумом. В крови выявлен иттербиевый максимум, вероятно, связанный с нахождением этого элемента в виде металлорганических комплексов. Исследованы соотношения химических элементов, которые можно использовать в качестве индикаторов природно-техногенных обстановок. Проведено районирование Томской области по междуречьям бассейна реки Обь по частоте встречаемости аномальных содержаний редкоземельных и радиоактивных элементов во всех изученных компонентах.
