Исследователи из Института промышленной экологии УрО РАН (Екатеринбург) разработали метод расчета уровня загрязнения в городах по химическому составу снегогрязевой пульпы. Она представляет собой смеси снега, дорожной пыли и грязи. Результаты работы опубликованы в журнале «Трансформация экосистем».
Фоновое содержание поллютантов в снеге обусловлено локальным влиянием городской инфраструктуры — в частности, выбросами заводов и автомобильного транспорта в воздух, а не загрязнением почв или дорог. Предлагаемый подход обеспечивает быстрое и экономичное получение данных о содержании тяжелых металлов и других опасных веществ в городской среде. Таким образом, он будет особенно актуален для малых и средних городов с развитой промышленностью, где экологический мониторинг проводится редко.
Почти треть населения России проживает в малых и средних городах, которые часто являются основными промышленными центрами страны. Здесь сосредоточены крупные производства, например, металлургические и машиностроительные заводы, а также предприятия по добыче и переработке сырья, как это видно на примере Свердловской области. Загрязнение в таких городах обычно связано с деятельностью этих ключевых предприятий, которые несут полную ответственность за экологическое состояние населённых пунктов.
Однако независимый общественный экологический контроль мог бы значительно улучшить ситуацию. Он предоставил бы дополнительную информацию о качестве среды, помог бы выявить потенциальные риски и точечные загрязнения от промышленных объектов. Такие проверки можно проводить, используя современные инновационные методы мониторинга.
Исследователи нашли новый способ определять, насколько чистой является экология в городских жилых районах. Они предлагают изучать состав снегогрязевой пульпы. Для того чтобы снегогрязевая пульпа могла служить надежным показателем экологического состояния городских территорий, ученым нужно также определить так называемые фоновые объекты. Эти объекты будут показывать обычный, средний уровень загрязнения, характерный для данной местности, и при этом не зависящий от таких сильно меняющихся факторов, как, например, количество транспорта.
Чтобы получить эти фоновые данные, исследователи предлагают брать образцы снега с тех же участков, где изучается снегогрязевая пульпа. Снег накапливает загрязнители из воздуха, и на его состав меньше влияют местные загрязнения от почвы или дорожного покрытия. Таким образом, сравнивая содержание вредных веществ в снеге и в снегогрязевой пульпе, ученые смогут точно определить, какая часть этих соединений попадает в среду из атмосферы, а какая — из других источников, например, от износа асфальта или работы промышленных предприятий.
В марте 2024 года, когда в Свердловской области был пик снегопадов, ученые собрали образцы снега и снегогрязи в трех городах — Алапаевске, Качканаре и Серове. Эти города с населением от 35 до 92 тысяч человек известны своими металлургическими и горно-обогатительными предприятиями. В каждом из них исследователи специально выбирали разные по типу районы для отбора проб — как жилые зоны с многоквартирными домами, так и частный сектор.
Ученые изучили собранные образцы, чтобы определить концентрацию основных вредных элементов, загрязняющих городскую среду — свинца, марганца, никеля, меди, цинка, хрома и железа. Эти металлы опасны для здоровья. Так, накапливаясь в организме, они могут вызывать отравления, повреждения нервной системы и органов, а также повышать риск развития рака и других серьезных заболеваний. Результаты показали, что количество этих металлов в снегогрязевой пульпе было в несколько раз выше, чем в снеге. Это объясняется тем, что пульпа собирает загрязняющие вещества не только из воздуха, но и с дорожных покрытий.
Предложенный подход позволяет точнее оценить уровень фонового загрязнения в городах и выявить его локальные источники. Его применение упростит и удешевит экологический мониторинг, что критически важно для малых городов. Полученные нами данные о содержании вредных веществ в снеге и снегогрязевой пульпе можно использовать для планирования мероприятий по снижению выбросов и оценки рисков для здоровья жителей. В дальнейшем мы хотим интегрировать полученные нами данные в Единую систему экологического мониторинга, которая внедряется в Свердловской области. Научные результаты проекта будут масштабированы для других городов России. Сейчас мы ищем индустриального партнёра для внедрения разработанных подходов
Ранее Наука Mail рассказывала о том, как проблемы сердца связаны с ночным освещением городов.
