№11 ноябрь 2022

Портал функционирует при финансовой поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций.

Опасная пыль со дна

Пыль — это не только неприятная субстанция, обитающая на книжных полках, но и опасный загрязнитель — если речь о микроскопических частицах, путешествующих вместе с воздушными массами. Пыль может попадать в воздух, а затем накапливаться в донных отложениях или в почве как вследствие естественных процессов, например выветривания почвы или при лесных пожарах, так и за счёт антропогенных выбросов промышленности и транспорта.

Карта расположения станций отбора образцов дорожной пыли, почвы и донных отложений в направлениях Ростов-на-Дону — Шахты и Ростов-на-Дону — Цимлянское и Веселовское водохранилища. Рисунок из статьи: Fedorov Yu. A. et al. Features of granulometric and material composition of road dust, bottom sediments and soils in the Rostov region. 2022 IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 1061 012036.

В числе таких «пыльных» регионов — бассейн Азовского моря, поскольку там расположен один из старейших угледобывающих бассейнов — Донецкий. Сажа, зола, угольная и породная пыль образуются при добыче, переработке, транспортировке, складировании углей и породных отвалов, а также при использовании угля в качестве топлива в быту и на ТЭЦ. Всё это способствует образованию пылевых облаков, состоящих из мелких частиц с токсичными веществами и тяжёлыми металлами на поверхности. Кроме того, в донецком угле повышенная концентрация ртути, что делает угольную пыль ещё более вредной.

Взвешенная в воздухе пыль наносит вред здоровью человека: она может вызывать интоксикацию, раздражать слизистые оболочки органов дыхания, быть причиной аллергии и даже оказывать канцерогенное действие. Вредность пыли зависит от размера частиц. Опасными считают частицы размером менее 0,01 мм (всю совокупность таких частиц принято обозначать PM10), а наиболее опасными — ещё более мелкие частицы диаметром 0,0025 мм (они называются PM2.5).

Сотрудники Института наук о Земле Южного федерального университета (ЮФУ) под руководством профессора Юрия Александровича Фёдорова изучали пыль в угольных и урбанизированных районах Ростовской области. В ходе работ они отбирали пробы почвы, дорожной пыли и донных отложений, чтобы впоследствии определить содержание в них тяжёлых металлов и других вредных элементов, а также оценить распределение пылевых частиц по размерам. Образцы донных отложений собирали в малых водоёмах с шахтными водами и малых реках, пробы пыли были взяты на обочинах дорог, а пробы почвы — на пахотных полях и рисовых чеках.

Исследования собранных образцов показали, что наибольшие значения концентраций PM10 и PM2.5 наблюдаются в донных отложениях. Далее по концентрации пылевых частиц (в порядке убывания) следуют отложения у уреза воды, затем почва. Меньше всего опасных пылевых частиц оказалось, как ни странно, в образцах дорожной пыли. Специалисты считают, что такое распределение связано с перемещением более мелких частиц вместе с водными и воздушными потоками в направлении водоёмов, которые выступают в роли пылевых ловушек.

Откуда на дне ростовских рек и озёр берётся пыль? Часть частиц образуется в результате выветривания горных пород, ветровой эрозии почв, крупномасштабных выносов морской соли. В состав природных образований, как выяснили исследователи из ЮФУ, входят почвенные частицы, агрегаты глинистых частиц (преимущественно хлорит-иллитового состава), тонко-песчано-алевритовые зёрна кварца, кальцит, полевые шпаты, гипс, единичные зёрна магнетита и титаномагнетита. Техногенные примеси в пыли были представлены алюмосиликатными микросферами, углеродными частицами (сажистыми и углистыми), частицами подвергшихся коррозии металлов — стали, латуни, алюминиевых сплавов, микрошариками магнетита, продуктами разрушения оцинкованных металлических покрытий и пр.

От размера пылевых частиц зависит не только их способность накапливать тяжёлые металлы, но и характер их распространения по территории. Например, высокие концентрации некоторых тяжёлых металлов, прежде всего ртути, в реке Дон связаны как с техногенным загрязнением речной экосистемы, так и с усилением поступления загрязнителей из-за масштабной распашки почв водосборов рек бассейна Нижнего Дона и пыльных бурь во второй половине XX века.

Результаты исследования опубликованы в журнале «Earth Environmental Science».

По информации пресс-службы Южного федерального университета.

Другие статьи из рубрики «Вести из экспедиций»

Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie на вашем устройстве. Подробнее