Аннотация результатов, полученных в 2024 году
Второй год проекта посвящен обработке результатов, полученных за зимний период экспозиции, и сравнению с результатами, полученными за летний период. Проведены экспедиционные работы в г. Берёзовский, г. Ленинск-Кузнецкий (Кемеровская область) для снятия мхов-трансплантатов после 6 месяцев экспозиции ноябрь-апрель. Собранные образцы мха были промыты, просушены, измельчены, гомогенизированы. Содержание 35 химических элементов определили с помощью нейтронно-активационного анализа и атомно-эмиссионной спектрометрии. Для каждой точки отбора мха посчитаны среднее значение и среднеквадратичное отклонение. С помощью корреляционного и факторного методов проведен анализ полученных результатов. Выявлены группы элементов, имеющих один источник происхождения. Для элементов, у которых наблюдается превышение над фоном более чем в 3 раза, построены пространственные распределения с помощью QGIS. Данное представление результатов позволяет выявить наиболее загрязненные участки исследуемой территории. За летний период экспозиции для г. Ленинск-Кузнецкий по большинству химических элементов получены высокие значения в точках, которые находились в угольном разрезе, либо рядом с ним. Высокое содержание многих исследуемых химических элементов наблюдается в точках, находящихся вблизи самого города. В большинстве точек концентрации Br, La, Mo, Na, Sm и Ta выше фона в несколько раз; в некоторых точках концентрации этих элементов превышают фон на порядок и более, что говорит о массовом загрязнении исследуемой территории данными элементами. По Ce, Hf, Lu и Yb превышение над фоном можно наблюдать около угольного разреза «Моховый». Одним из объектов исследования стала шахта им. Тихого, расположенная вдали от остальных объектов угольной промышленности. По некоторым элементам содержание (Cs, Fe, Lu, Ta, Tb,) превышает фон в 2-3 раза, но по большинству элементов концентрации сопоставимы с фоновыми. Также в точках около шахты «Алексеевская» по некоторым элементам (Cu, Mo) содержание превышает фон в 2-3 раза, но по большинству элементов концентрации сопоставимы с фоновыми. Сравнение результатов за летний период показало, что атмосферный воздух в г. Березовском более загрязнен, чем в г. Ленинск-Кузнецком по большему количеству токсичных металлов. Например, в воздухе г. Березовского наблюдается значительно более высокое содержание U, обладающего сильным токсическим и канцерогенным действием. В г. Березовском наблюдается также более высокий по сравнению с г. Ленинск-Кузнецким уровень загрязнения Cd, Ba, Co, Zn. Высокий уровень загрязнения атмосферного воздуха г. Березовского токсичными металлами скорее всего объясняется тем, что в отличие от г. Ленинск-Кузнецка в этом городе расположены большие по территории угольные разрезы, где уголь добывается отрытым способом. As, Cu и Sr в более значительных концентрациях содержится в атмосферном воздухе г. Ленинск-Кузнецкого, что можно объяснить большим числом шахт, расположенных на территории этого города. Известно, что в выработках шахт воздух очищается методом вентиляции, в результате чего загрязняющие вещества попадают в атмосферный воздух. Практически во всех точках размещения мхов-биоиндикаторов в том и другом городе обнаружен высокий уровень загрязнения Mo. Следовательно, источниками этого токсичного металла являются все предприятия угольной промышленности-угольные разрезы, шахты, обогатительные фабрики, расположенные на территории городов. Анализ концентраций химических элементов в образцах, экспонированных на разных расстояниях от источников, показал, что размеры зон влияния предприятий угольной промышленности, не имеющих высоких труб газоочистки, не превышает 3 км. За зимний период экспозиции для г. Берёзовский выявлены высокие концентрации Cs, Sc в точках вдоль угольного разреза. В районе действия обогатительных фабрик наблюдается высокие значения концентраций As, Cu, Eu, Nd,Na, La, Yb. Превышения фоновых значений для Br, U характерны для точек близи обогатительных фабрик и вдоль угольного разреза. За зимний период экспозиции для г. Лениснк-Кузнеций получены следующие результаты. Для элементов Al, Cr, Lu, Rb, Sm и Tb высокие концентрации фиксируются в точках вдоль угольного разреза. В районе шахт наблюдаются повышенные значения концентраций стронция. Превышение фоновых значений для La, Nd, Yb и Eu отмечается в точках, расположенных близко к угольному разрезу и шахтам. Анализ результатов исследования за зимний период в г. Берёзовский и г. Ленинск-Кузнецкий показывает, что общее количество токсичных металлов с высоким содержанием примерно одинаково для обоих городов, однако, как и для летнего периода экспозиции, качественный состав загрязняющих веществ немного различается. Например, в воздухе города Берёзовского наблюдается значительно более высокое содержание урана. Кроме того, уровень загрязнения Br, Sc и As в Берёзовском также выше, чем в Ленинске-Кузнецком. В свою очередь, в Ленинске-Кузнецком фиксируется более высокое содержание Sm, Lu, Sr, Al и Rb. В обоих городах отмечено высокое содержание Nd,Yb и Eu. Размеры зон влияния угольных предприятий в зимний период также не более 3 км с максимальными значениями концентраций вблизи исследуемых источников загрязнения. Сравнение данных, полученных за летний и зимний период в г. Берёзовский и г. Ленинск-Кузнецкий, показывает тенденцию к уменьшению загрязнения атмосферного воздуха, обусловленную выпадением осадков и образованием снежного покрова, что препятствует сильному разнесению пыли с поверхности угольного разреза. Полученные результаты использованы при написании студенческой научно-исследовательской работы «Изучение загрязнения атмосферного воздуха территорий с развитой угольной отраслью». Защищена дипломная работа «Оценка загрязнения воздуха тяжелыми металлами с помощью метода мхов-биоиндикаторов». Доклады с результатами доложены на различных международных конференциях. По полученным данным написаны две статья, опубликованные в журналах, индексируемых базами данных РИНЦ, Scopus.