В МГУ разработали новую систему экологического мониторинга городов
Развитие дорожно-транспортной сети и многопрофильной промышленности, высокие темпы застройки в московском мегаполисе приводят к масштабному экологическому воздействию на природные компонентыm24.ru
Развитие дорожно-транспортной сети и многопрофильной промышленности, высокие темпы застройки в московском мегаполисе приводят к масштабному экологическому воздействию на природные компоненты. В столичном воздухе доминируют эмиссии от автотранспорта, в твердой фазе которых присутствуют черный углерод (black carbon, BC), опасные органические соединения, тяжелые металлы и металлоиды.
Многокомпонентный состав аэрозолей и его влияние на процессы седиментации и накопления в системе «атмосфера — снег — дорожная пыль — почвы — поверхностные воды» при множественности источников эмиссии создают одну из наиболее сложных экологических проблем в городах. Накопление токсичных компонентов особенно велико в тонких фракциях, среди которых наиболее часто определяется массовая концентрация микрочастиц размером 10 мкм и менее (РМ10), негативно воздействующих на организм человека.
Концентрация загрязняющих веществ в аэрозолях и их накопление в депонирующих средах Москвы остаются неизученными, поэтому чрезвычайно важно проследить динамику и оценить накопление приоритетных загрязняющих веществ в компонентах городских ландшафтов
Оценка качества воздуха Москвы по газообразным соединениям и частицам РМ10
аэрозоля показывает уровень загрязнения, сопоставимый с крупными городами Европы. Однако концентрация загрязняющих веществ в аэрозолях и их накопление в депонирующих средах Москвы остаются неизученными, поэтому чрезвычайно важно проследить динамику и оценить накопление приоритетных загрязняющих веществ в компонентах городских ландшафтов. Содержащие загрязняющие вещества микрочастицы в транзитных и депонирующих средах увеличивают риск хронических и респираторных заболеваний.
Исследователи географического факультета МГУ создали методическую базу для организации системы экологического мониторинга мегаполиса на основе сопряженного анализа химического состава микрочастиц в транзитных (атмосферные аэрозоли и осадки, речные воды и взвесь) и депонирующих (дорожная пыль, снежный покров, почвы, донные отложения) средах. Новая технология включает четыре этапа: полевой, химико-аналитический, покомпонентной оценки состояния окружающей среды и сопряженного анализа микрочастиц в системе «атмосфера — снег — дорожная пыль — почвы — поверхностные воды».
«Мониторинг микрочастиц РМ10 в московском мегаполисе обеспечил покомпонентную оценку загрязнения и распределения загрязняющих веществ в системе “атмосфера — снег — дорожная пыль — почвы — поверхностные воды”. Исследование на базе аэрозольного комплекса МГУ химического состава и свойств микрочастиц в атмосфере показало уровни аэрозольной нагрузки. Были также выявлены эпизоды сильного загрязнения и его потенциальные источники при варьировании метеорологических условий в разные сезоны года. Полная массовая концентрация аэрозолей и компоненты их состава отражают также изменение активности населения в периоды праздников», — рассказала руководитель проекта, профессор кафедры геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета МГУ Наталья Кошелева.
Ученые установили, что вымывающая способность осадков в подсистеме «аэрозоли — атмосферные осадки» по отношению к свинцу, сурьме, мышьяку, никелю, магнию, калию, алюминию и кремнию в Москве в несколько раз больше, чем в других регионах мира. Это объясняется значительной поставкой этих металлов и металлоидов из антропогенных источников, включая дальние, а также выдуванием частиц загрязненных почв и дорожной пыли. В дни после выпадения осадков концентрации практически всех металлов и металлоидов снижались в аэрозолях до 60%.
Анализ распределения металлов и металлоидов в микрочастицах РМ10 подсистемы «снег — дорожная пыль — почвы» позволил уточнить их источники в теплый и холодный сезоны. Степень обогащения большинством металлов и металлоидов фракции РМ10 уменьшается в следующем ряду: пылевая составляющая снега > дорожная пыль > почвы. В микрочастицах РМ10 снега, дорожной пыли и почв одновременно накапливаются сурьма, вольфрам, висмут, олово, кадмий, медь, свинец, молибден и цинк. В снеге и дорожной пыли аккумулируются никель, ванадий и железо, а в подсистемах «снег — почвы» и «дорожная пыль — почвы» — хром и кальций.
«Апробация системы эколого-геохимического мониторинга показала, что она удовлетворяет современным мировым стандартам, позволяет достоверно оценить экологическую ситуацию и обосновать мероприятия по уменьшению загрязнения городских ландшафтов и создаваемого им риска здоровью населения»
Изучение микрочастиц РМ10 в подсистеме «вода — взвешенные наносы — донные отложения» показало, что под влиянием городской среды в зарегулированной речной системе содержание фракции РМ10 и концентрации в ней металлов и металлоидов существенно возрастают в периоды повышенной водности, что нехарактерно для водотоков с низкой антропогенной нагрузкой. Воздействие московского мегаполиса способствует значительному обогащению взвеси техногенными металлами и металлоидами, которые затем накапливаются в донных отложениях ниже по течению и могут ухудшать экологическое состояние водных экосистем. Частицы РМ10 взвеси и донных отложений р. Москва играют ключевую роль в переносе и аккумуляции свинца, меди, никеля и ванадия.
«Апробация разработанной нами системы эколого-геохимического мониторинга в московском мегаполисе показала, что она удовлетворяет современным мировым стандартам, позволяет достоверно оценить экологическую ситуацию и обосновать мероприятия по уменьшению загрязнения городских ландшафтов и создаваемого им риска здоровью населения», — сообщил профессор географического факультета, академик РАН Николай Касимов.
Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда.
Результаты исследования опубликованы в журнале «Метеорология и гидрология».По материалам пресс-службы МГУ
Источник: https://stimul.online/articles/science-and-technology/v-mgu-razrabotali-novuyu-sistemu-ekologichesko...