Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Городская пыль представляет собой сложный полидисперсный объект окружающей среды и является постоянным компонентом городских экосистем. Для частиц городской пыли характерен непрерывный процесс образования. Источниками образования частиц городской пыли могут служить как природные (выветривание почв), так и антропогенные процессы (выбросы автотранспорта и промышленности). Следует отметить, что интенсивность и диапазон природных и антропогенных процессов могут существенно меняться в зависимости от времени года, что, в свою очередь, может значительно влиять на состав городской пыли и, следовательно, на соответствующие риски для городских экосистем и здоровья населения. В первый этап настоящего проекта был проведен отбор образцов городской пыли Москвы в разное время года: весной, летом и осенью. Отбор образцов городской пыли проводили в центральном районе Москвы внутри Третьего транспортного кольца (ТТК). В каждый сезон отбирали по 12 образцов городской пыли. Локации отборов в каждый сезон совпадали. Временной интервал между каждой серией отбора образцов городской составил в среднем 3 месяца. Отобранные образцы просеивали через сито (100 мкм) и анализировали методами масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмы (МС-ИСП) и атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (АЭС-ИСП) после их разложения в автоклавах в смеси кислот (HClO4, HF, и HNO3). Результаты элементного анализа показали неравномерное распределение содержаний антропогенных элементов в городской пыли в зависимости от времени года. Наибольшие содержания S, CaO, V, Co и W обнаружены в образцах городской пыли, отобранных весной, наибольшие содержания Cr, Zn, Mo и Hg обнаружены в образцах городской пыли Москвы, отобранных летом, наибольшие содержания Cu, Cd и Pb обнаружены в образцах городской пыли, отобранных осенью. Содержания As, Sn, Sb и Bi были наибольшими и сопоставимы в образцах городской пыли, отобранных летом и осенью. Содержания Mo было сопоставимо для всех образцов, отобранных весной, летом и осенью. Следует отметить, что для элементов, характеризующиеся природными источниками поступлениями, неравномерное аккумулирование в городской пыли Москвы в зависимости от времени отбора образцов не обнаружено. В целом, продемонстрировано, что степень аккумулирования антропогенных элементов в городской пыли Москвы зависит от времени года, что, в свою очередь, существенно влияет на риски для экосистем и здоровья населения и, следовательно, требует особого внимания. Для оценки степени загрязнения городской пыли Москвы рассчитывали коэффициенты обогащения (EF) и индекс геоаккумуляции (Igeo). Проведенная оценка показала, что образцы весенней городской пыли в наибольшей степени загрязнены CaO, Zn, Wи Sb, образцы летней – Cu, Pb, Cd, Zn и Sb, а образцы осенней пыли – Sn, Pb, Sb и Zn. Для оценки потенциальных рисков для городских экосистем Москвы рассчитывали фактор потенциального экологического риска (Er) и индекс экологического риска (RI). В результате наибольшие потенциальные экологические риски были выявлены для Cd и Sb, значения которых варьировались от 82 до 186 и от 85 до 132 в зависимости от времени года соответственно, иллюстрирующие значительный уровень риска. В свою очередь, средние значения индекс экологического риска RI для образцов пыли Москвы, отобранных весной, летом и осенью, составили 271, 521 и 367 соответственно. Таким образом, показано, что наибольшие степень загрязнения и риск потенциальной экологической опасности связаны с образцами летней городской пыли Москвы, за которыми следуют образцы осенней городской пыли, а затем образцы весенней пыли. Для оценки степени опасности для жителей Москвы, связанных с городской пылью, рассчитывали неканцерогенные и канцерогенные риски. Результаты показали схожие закономерности для всех исследуемых времен года. Неканцерогенные риски, связанные с городской пылью Москвы, для взрослых выявлены не были. В свою очередь, полученные результаты показали возможность потенциальных неканцерогенных рисков для детей. Результаты оценки канцерогенных рисков показывают отсутствие канцерогенных рисков, индивидуально связанных с Cr, Co, Ni, As и Cd. Тем не менее, значения суммарного канцерогенного риска образцов для весенней, летней и осенней пыли составили 1.0·10-4, 1.5·10-4 и 1.4·10-4 соответственно, что демонстрирует потенциальную возможность возникновения канцерогенных заболеваний, связанных с негативным воздействием городской пыли на организм человека. Таким образом, в результате исследования городской пыли Москвы определены закономерности изменения элементного состава городской пыли в зависимости от времени года, а также закономерности вариабельности экологических рисков и рисков для здоровья людей. Полученные результаты сезонного исследования городской пыли Москвы позволят проиллюстрировать степень загрязнения и уровень соответствующих рисков, связанных с наночастицами (НЧ) городской пыли Москвы, а также сезонную вариабельность данного загрязнения и рисков. Помимо проведенного исследования образцов городской пыли Москвы в ходе реализации первого этапа проекта из образцов весенней городской пыли при помощи метода фракционирования частиц во вращающейся спиральной колонке были выделены фракции наночастиц (НЧ). Средний размер выделенных НЧ согласно данным, полученным методами лазерной дифракции и динамического светорассеяния, составил 160 нм. Средняя масса НЧ, выделенная из 1 г образца городской пыли Москвы, составила 0.6 ± 1.0 мг. Таким образом, было показано, что среднее содержание НЧ в городской пыли Москвы в весенний период составляет 0.06 %. При помощи методов МС-ИСП и АЭС-ИСП был проведен элементный анализ выделенных НЧ. Следует отметить, что содержание антропогенных образцов было в среднем в 10 раз выше, чем их содержание в исходных образцах весенней пыли. Таким образом, все запланированные на первый этап реализации проекта работы выполнены в полном объеме. Все намеченные результаты достигнуты. Результаты сезонного исследования городской пыли Москвы изложены в научной статье «Сезонные изменения элементного состава московской городской пыли и связанных с ней рисков для экосистем и здоровья населения», подготовленной для отправки в журнал «Геохимия».