Век образцов человеческих волос показывает, насколько резко снизилось воздействие свинца после запрета свинцового бензина.

До создания Агентства по охране окружающей среды США (EPA) в 1970 году загрязнение свинцом было обычной частью повседневной жизни по всей стране. Оно поступало с заводов, свинцовой краской, водопроводными трубами и, прежде всего, с выхлопными газами автомобилей. Свинец — токсичный металл, который накапливается в организме с течением времени и связывается с проблемами обучения и развития у детей. По мере ужесточения экологических правил в последующие десятилетия количество свинца в окружающей среде резко сократилось, и человеческое воздействие уменьшилось вместе с этим. Доказательства этих изменений до сих пор можно найти сегодня.

Образцы волос прослеживают воздействие свинца до 1916 года

Ученые из Университета Юты проанализировали образцы волос и обнаружили резкое снижение уровня свинца, охватывающее более чем столетие. Их результаты показывают явную нисходящую тенденцию, начавшуюся после введения экологических регуляций.

«Нам удалось показать через наши образцы волос, какими были концентрации свинца до и после установления регуляций EPA», — сказал демограф Кен Смит, заслуженный профессор эмерит семейных и потребительских исследований. «У нас есть образцы волос, охватывающие примерно 100 лет. И тогда, когда регуляций не было, уровни свинца были примерно в 100 раз выше, чем после введения регуляций».

Металл, который был полезен и опасен

Исследование, опубликованное в PNAS, подчеркивает, как экологическая защита повлияла на состояние общественного здоровья. Оно также указывает на то, что некоторые правила по свинцу теперь ослабляются администрацией Трампа в рамках более широкой попытки смягчить экологические ограничения.

«Мы не должны забывать уроки истории. И урок в том, что эти регуляции были очень важны», — сказал соавтор Тюре Серлинг, заслуженный профессор геологии и биологии. «Иногда они кажутся обременительными и означают, что промышленность не может делать ровно то, что она хотела бы делать, когда она хочет это сделать и так быстро, как хочет. Но это дало действительно очень положительные эффекты».

Свинец — самый тяжелый из тяжелых металлов и, как ртуть и мышьяк, накапливается в живых тканях и вреден даже при низких концентрациях. Несмотря на эти риски, десятилетиями его широко использовали из-за практических преимуществ. Свинец обычно применяли в трубах и добавляли в краску для повышения прочности, ускорения сушки и создания более ярких цветов. Его также смешивали с бензином, чтобы улучшить работу двигателя, предотвращая детонацию поршней.

К 1970-м годам опасность для здоровья была хорошо известна, что подтолкнуло EPA к началу удаления свинца из красок, сантехнических материалов, бензина и других потребительских товаров.

Как семейные реликвии стали научными доказательствами

Чтобы выяснить, действительно ли эти политические изменения сократили воздействие свинца на людей, Смит работал с геологом Диего Фернандесом и Серлингом. Фернандес и Серлинг разработали методы определения, где жили животные и чем они питались, анализируя химию волос и зубов.

Исследование свинца выросло из более ранней работы, финансируемой Центром по проблемам старения университета и Национальными институтами здравоохранения. Эта ранняя работа включала жителей Юты, которые согласились предоставить образцы крови вместе с подробной информацией о семейном состоянии здоровья.

Для нового исследования участников попросили предоставить образцы волос из взрослого возраста и из более ранних периодов жизни. Некоторые пошли дальше и нашли волосы, сохраненные в семейных альбомах, датируемые вплоть до века назад. В общей сложности команда собрала волосы 48 человек, создав ценную хронологию воздействия свинца вдоль Восач-Фронт Юты — района, который когда-то сталкивался с сильным промышленным загрязнением.

«Ютийская часть этого настолько интересна из-за того, как люди ведут учет своей семейной истории. Не знаю, удалось бы это сделать в Нью-Йорке или во Флориде», — сказал Смит, который руководил Программой родословных и популяции Университета в Онкологическом центре Хантсмэн во время проведения исследований.

Большая часть этого региона поддерживала крупную плавильную промышленность на протяжении двадцатого века, особенно в Мидвэле и Мюррей. Большинство плавилен Юты закрылись к 1970-м годам, примерно в то же время, когда EPA начала вводить более строгие ограничения на использование свинца.

Исследователи анализировали образцы с помощью масс-спектрометрического оборудования в лаборатории, руководимой Фернандесом.

«Поверхность волоса особенная. Мы можем увидеть, что некоторые элементы концентрируются и накапливаются на поверхности. Свинец — один из таких элементов. Это упрощает дело, потому что свинец не теряется со временем», — сказал Фернандес, научный сотрудник департамента геологии и геофизики. «Поскольку масс-спектрометрия очень чувствительна, мы можем провести анализ по одной прядке, хотя мы не можем точно сказать, где именно свинец находится в волосе. Скорее всего, в основном на поверхности, но он также может поступать из крови, если тот волос синтезировался в период, когда в крови было много свинца».

В то время как анализ крови дает более точный снимок воздействия в конкретный момент, волосы гораздо легче собирать и хранить. Что важнее, они дают представление о прошлом воздействии для людей, которые сейчас старше или уже не живы.

«Они не в полной мере записывают ту внутреннюю концентрацию в крови, которую видит ваш мозг, но говорят вам о том общем воздействии окружающей среды», — сказал Серлинг. «Одно из того, что мы обнаружили, заключается в том, что волосы фиксируют эту исходную величину, но чем дольше волосы подвергаются воздействию окружающей среды, тем выше концентрации свинца».

Свинцовый бензин оставил четкий химический след

Снижение уровня свинца в волосах тесно соответствует сокращению свинца в бензине после создания EPA при президенте Ричарде Никсоне.

До 1970 года в бензине обычно содержалось около 2 граммов свинца на галлон. Хотя это количество может казаться небольшим, масштаб потребления топлива делал его значительным. Сжигая миллиарды галлонов каждый год, это приводило к попаданию почти 2 фунтов свинца в окружающую среду на человека в год.

«Это огромное количество свинца, которое попадает в окружающую среду и довольно локально», — сказал Серлинг. «Он просто выходит из выхлопной трубы, поднимается в воздух, а затем оседает. Он находится в воздухе несколько дней, особенно во время инверсий, которые у нас бывают, и он впитывается в ваши волосы, вы вдыхаете его, и он попадает в ваши легкие».

После 1970-х годов, даже когда использование бензина в США продолжало расти, уровни свинца, измеренные в волосах, резко упали. Концентрации снизились с максимумов около 100 частей на миллион (ppm) до примерно 10 ppm к 1990 году. К 2024 году средние уровни упали до менее чем 1 ppm.

Исследование под названием «Свинец в архивных волосах документирует снижение воздействия свинца (Pb) на человека со времени создания Агентства по охране окружающей среды США» было опубликовано в PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences). Финансовую поддержку предоставили Фонд онкологии Хантсмэн и Национальный институт рака через грант в базу данных населения Юты и Университет Юты.

Материалы предоставлены Университетом Юты. Примечание: содержание может быть отредактировано в стилистических целях и по длине.

Thure E. Cerling, Diego P. Fernandez, Ken R. Smith. Lead in archived hair documents a decline in lead exposure to humans since the establishment of the US Environmental Protection Agency. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2026; 123 (6) DOI: 10.1073/pnas.2525498123