Пыль из крупных городов России прошла проверку на вредность

Уральские ученые проанализировали химический состав и количество городской пыли по всей России, от Тюмени до Мурманска, и выяснили, что чаще всего грязевые отложения образуются в жилых кварталах. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Метеорология и гидрология.

В современных многонаселенных городах велико влияние человека на окружающую среду. Горожане пользуются автотранспортом, который служит источником выхлопных газов и нарушает целостность дорожного полотна колесами. Кроме того, сами шины также со временем стираются, что приводит к поступлению мелких частиц резины в окружающую среду. Также к загрязнению приводит выветривание мельчайших частиц из различных бетонных конструкций, в том числе жилых зданий. Если сложить вместе все загрязняющие элементы, то образуются отложения, которые осаждаются на самых разных поверхностях в городе, но в конечном итоге все оказываются в ливневой канализации и водоемах, где образуют илистый слой. Таким образом, грязевой осадок, который можно легко найти в городе, становится хорошим материалом для оценки экологического состояния города. Однако в настоящее время этот подход изучен недостаточно.

Группа ученых из Института промышленной экологии Уральского отделения РАН (Екатеринбург), Уральского федерального университета имени Б. Ельцина (Екатеринбург) провела комплексный анализ пылегрязевого осадка в нескольких крупных городах России: Нижнем Новгороде, Челябинске, Мурманске, Тюмени и Ростове-на-Дону, где наблюдается наиболее активное влияние человека на экологическое состояние территории. В населенных пунктах накапливается большое количество грязевого осадка, в котором есть мелкодисперсные частицы, способные проникать в легкие при дыхании и осаждаться там. Исследованные города располагаются в разных природных климатических и геологических зонах, районах с разной промышленной и экономической специализацией. Авторы отобрали образцы пылегрязевых отложений преимущественно в жилой части городов, ведь частицы, которые осаждаются на дома, через окна попадают на подоконники и внутрь помещений, могут нести потенциальный вред для здоровья людей — привести к заболеваниям органов дыхания, например, астме.

Как известно, грязевой осадок негативно влияет не только на здоровье людей, но и портит внешний вид построек, обувь и одежду, а также снижает плодородность почв в черте города. В состав пыли входят вредные тяжелые металлы — медь, цинк и свинец. По данным ученых, все эти элементы присутствуют в пробах осадка, взятых во дворах жилых кварталов. Оказалось, что больше всего опасных металлических частиц в Челябинске, Мурманск находится на втором месте. Вероятно, это связано с активной работой промышленных предприятий на территории городов. Если говорить о каждом металле в отдельности, то медь и свинец активнее всего накапливаются в Нижнем Новгороде, а пыль в Ростове-на-Дону вобрала в себя наибольшее количество цинка.

«Российские города имеют очень большой объем накопленных современных отложений на жилых территориях: это и дорожная пыль, и осадки на внутридворовых территориях жилых кварталов, представленные в основном продуктами эрозии грунта. Регулярный мониторинг осадкообразования не проводится. Технологии благоустройства не направлены на устранение осадка в том объеме, который бы привел к существенному уменьшению общих запасов отложений в городе. В городах много строек и мелких ремонтных строительных работ, которые являются поставщиком рыхлого материала урбоседиментов. Пылящие поверхности, неорганизованные парковки также являются поставщиком эрозионного материала на территории общего пользования.

Мелкодисперсная фракция поднимается в атмосферу и в виде взвеси может находиться достаточно долгое время в зоне дыхания человека. Наибольшую экологическую опасность при этом представляют частицы двуокиси кремния (кварц). Мы оценили, что при подъеме в атмосферу материала пылегрязевых осадков в городе содержание двуокиси кремния составляет не менее одной средней суточной предельно допустимой концентрации в атмосферном воздухе», — рассказывает Андриан Селезнев, руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник Института промышленной экологии УрО РАН.

Материал подготовлен при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий».