Новости

3 мая, 2024 14:03

В почвах Челябинска обнаружили все редкоземельные элементы

Первое в мире комплексное исследование содержания редкоземельных элементов в почвах и пыли большого промышленного города провели экологи Института естественных и точных наук Южно-Уральского государственного университета. Одной из целей ученых было вычленение основного источника вредных для здоровья горожан веществ. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ) опубликованы в журнале Chemosphere.
Исследования в лаборатории. Фото: пресс-служба ЮУрГУ
Исследования редкоземельных элементов (РЗЭ) в городских почвах промышленных городов России крайне ограничены. Когда дело доходит до выявления источников, найти их часто не представляется возможным: промышленники кивают на городской транспорт, транспортные предприятия – на промышленников и ТЭЦ и вообще на матушку-природу. Ученые ЮУрГУ решили помочь горожанам разобраться в этом непростом вопросе. 

В качестве объекта исследования был выбран Челябинск, где сконцентрировано множество самых разных металлургических предприятий, выпускающих большое количество марок стали и ферросплавов.

Есть тут и потенциальные природные источники редкоземельных элементов, поскольку город расположен на границе гранитов и осадочных пород Урала и Западной Сибири. 

Как при таком положении вещей, включая потенциальный вклад транспортных магистралей мегаполиса и многочисленных теплоэлектростанций, найти того, кто грешит с вредными выбросами больше всех? В качестве особых «меток» решили использовать сами редкоземельные элементы, которые концентрируются в верхнем почвенном слое, не глубже 20 сантиметров, и пыли.

Сначала ученые вместе со студентами вуза собрали большой объем проб почвы в разных районах города: во дворах, парках, вдоль дорог и у промышленных объектов. Там оказался практически весь список редкоземельных элементов из таблицы Менделеева, но, к счастью, в пределах допустимых норм. По убыванию концентраций обнаружены: цезий, лантан, неодим, празеодим, самарий, гадолиний, диспрозий, эрбий, иттербий, европий, тербий, гольмий, тулий и лютеций.


Источник: Krupnova T.et al./Chemosphere, 2024

Любопытно, что средние концентрации в почвах, собранных во дворах, оказались наибольшими, что может объясняться плохой уборкой дворов, в которых, к примеру, под слоем листвы как бы запечатываются проникшие в землю вредные вещества.

А вот когда провели исследование пыли – вдоль обочин дорог, на тротуарах, в тех же дворах, и сравнили ее по содержанию РЗЭ в заводской пыли, собранной студентами прямо возле проходных, выяснилось, откуда ветер дует... В пробах выделяли фракции тяжелых и легких редкоземельных металлов и сравнивали с эталонным содержанием их в сланцевых горах Европы.

«Мы показали, что в Челябинске наибольшее количество редкоземельных элементов выбрасывается на электрометаллургическом заводе и заводе по производству цинка», – комментирует «МК» результат Ольга Ракова.

Посмотрели ученые в данном исследовании и риски вредного влияния РЗЭ на здоровье горожан. 

«Как таковых ПДК нет ни для пыли, ни для почвы, – комментирует одна из авторов работы, доцент Татьяна Крупнова. – Но мы посмотрели на концентрации редкоземельных элементов в совокупности и рассчитали риск для здоровья человека. К счастью, предполагаемое ежедневное поступление таких веществ в почвы оказалось ниже пороговых значений безопасности для детей и взрослых. Однако проблема существует, и ее надо решать». 

В целях профилактики и предотвращения социальной напряженности, связанной с возможным экологическим вредом от увеличения выбросов РЗЭ, ученые посоветовали использовать технологии фиторемедиации (комплекса методов очистки сточных вод, грунтов и атмосферного воздуха с использованием зеленых растений), умное озеленение промышленных и жилых территорий, более тщательную уборку опавшей листвы и дорожной пыли. 

Экологи также порекомендовали перенести наиболее опасные производственные процессы за пределы городской территории.

17 июня, 2024
На юге Дагестана обнаружили уникальные горные породы ледникового периода
Участники научной экспедиции обнаружили в Дагестане лессовые отложения, ранее не исследованные нау...
31 мая, 2024
Ученые предложили превращать природный газ в водород непосредственно в месторождениях
Российские ученые придумали, как эффективно получать водород из природного газа прямо в газовых ме...