Гигиеническая оценка загрязнения тяжёлыми металлами и органическими соединениями снежного покрова многопрофильного индустриального города

Введение. Одним из ведущих факторов риска для здоровья является загрязнение атмосферного воздуха, которое можно косвенно оценить по содержанию загрязняющих веществ в снеговом и почвенном покрове.

Материалы и методы. Изучены данные об отложениях полициклических ароматических соединений (ПАУ), тяжёлых металлов (ТМ) и нефтяных углеводородов (НУ) в снеге разных функциональных зон агломерации. Применяли физико-химические методы исследований.

Результаты. ΣПАУ обнаружены в пределах от 412,8 до 2843,7 нг/л. Наибольшие концентрации ∑ПАУ отмечены в селитебной зоне в сквере (точка 10, 2843,7 нг/л) и на границе санитарно-защитной и селитебной зон в районе станции Южная (точка 3, 1758,2 нг/л). Доля бенз(а)пирена в ∑ПАУ составила от 2,9 до 9,7%. Уровни НУ составили 51–117 мкг/л. Различие диапазона величин в наибольшей степени проявлялось по содержанию индивидуальных ПАУ [бенз(а)пирена (в 16,13 раза), антрацена (в 12,05 раза) и бенз(g,h,i)пирена (в 11,56 раза)], ртути (в 17,53 раза), цинка (в 9 раз) и марганца (в 8,58 раза), кадмия (в 1,89 раза), меди (в 1,75 раза) и свинца (в 1,47 раза).

Ограничения исследования. Отбор проб и особенности загрязнения снежного покрова атмосферными выпадениями в динамике зимнего сезона.

Заключение. Концентрации ПАУ и ТМ имели различный диапазон и имели неоднородный характер пространственного распределения на территории. Обнаружены прямые связи между содержанием бенз(а)пирена и другими полиаренами в снежном покрове.

Соблюдение этических стандартов. Исследование не требует представления комитета по биомедицинской этике или иных документов.

Участие авторов:
Журба О.М. — концепция и дизайн исследования, поиск источников литературы, обработка данных, написание текста;
Меринов А.В. — сбор данных литературы, лабораторные исследования, статистическая обработка, написание текста;
Шаяхметов С.Ф. — концепция и дизайн исследования, организация исследования, редактирование, обсуждение результатов;
Алексеенко А.Н. — сбор и обработка материала, полевые работы, лабораторные исследования.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование. Работа выполнена в рамках средств, выделяемых для выполнения государственного задания ФГБНУ ВСИМЭИ.

Поступила: 31.07.2024 / Поступила после доработки: 10.09.2024 / Принята к печати: 23.09.2024 / Опубликована: 16.10.2024

1. Тикунов В.С., Белоусов С.К. Интегральная характеристика качества атмосферного воздуха городов Европы. Теоретическая и прикладная экология. 2023; (1): 47–55. https://doi.org/10.25750/1995-4301-2023-1-047-055 https://elibrary.ru/xjckrb

2. Ефимова Н.В., Рукавишников В.С. Оценка загрязнения атмосферного воздуха г. Братска на основе анализа многолетних наблюдений. Гигиена и санитария. 2022; 101(9): 998–1003. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2022-101-9-998-1003 https://elibrary.ru/aaoibc

3. Валеев Т.К., Рахманин Ю.А., Сулейманов Р.А., Малышева А.Г., Гимранова Г.Г., Рахматуллин Н.Р. и др. Характеристика риска для здоровья населения нефтедобывающего региона в связи с факторами среды обитания. Гигиена и санитария. 2021; 100(11): 1310–16. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2021-100-11-1310-1316 https://elibrary.ru/nsedml

4. Бондаревич Е.А., Коцюржинская Н.Н., Лескова О.А., Михай-лова Л.А., Самойленко Г.Ю. Мониторинг уровня загрязнения атмосферы по накоплению химических элементов в талой воде снегового покрова. Экология и промышленность России. 2021; 25(8): 47–53. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2021-8-47-53 https://elibrary.ru/tkwkxf

5. Еременко К.В., Зубкова В.М., Пугачева Т.Г., Арсланбекова Ф.Ф. Распределение тяжелых металлов (ТМ) в депонирующих средах в зоне влияния автомагистралей СВАО и ЮЗАО города Москвы. Естественные и технические науки. 2024; (1): 120–9. https://doi.org/10.25633/ETN.2024.01.12 https://elibrary.ru/auupjw

6. Han Q., Wang M., Xu X., Li M., Liu Y., Zhang C., et al. Health risk assessment of heavy metals in road dust from the fourth-tier industrial city in central China based on Monte Carlo simulation and bioaccessibility. Ecotoxicol. Environ. Saf. 2023; 252: 114627. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2023.114627

7. Akter R., Akbor M.A., Bakar Sidddique M.A., Shammi M., Rahman M.M. Occurrence and health risks assessment of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in road dust and soil samples at Dhaka city, Bangladesh. Case Stud. Chem. Environ. Eng. 2023; 7: 100304. https://doi.org/10.1016/j.cscee.2023.100304

8. Трифонова Т.А., Марцев А.А., Селиванов О.Г., Курбатов Ю.Н., Ростунов А.О. Оценка эпидемиологического риска для здоровья и загрязнения литейным производством почв малого города. Гигиена и санитария. 2024; 103(2): 172–81. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2024-103-2-172-181 https://elibrary.ru/kjgjop

9. Шаяхметов С.Ф., Алексеенко А.Н., Меринов А.В., Журба О.М. Исследование индикатора воздействия ПАУ 1-гидроксипирена в моче у работников алюминиевого завода в Восточной Сибири. Якутский медицинский журнал. 2022; (3): 50–2. https://doi.org/10.25789/YMJ.2022.79.13 https://elibrary.ru/zlhgag

10. Вартанов А.Н., Богатырев Л.Г., Кузнецов В.А., Земсков Ф.И., Жилин Н.И., Телеснина В.М. и др. Особенности распределения и состава снежного покрова в пределах ландшафтов на территории УОПЭЦ МГУ «Чашниково». Вестник Московского университета. Серия 17: Почвоведение. 2024; 79(2): 46–62. https://doi.org/10.55959/MSU0137-0944-17-2024-79-2-46-62 https://elibrary.ru/qvdktt

11. Arciszewski T.J. A re-analysis and review of elemental and polycyclic aromatic compound deposition in snow and lake sediments from Canada’s Oil Sands Region integrating industrial performance and climatic variables. Sci. Total. Environ. 2022; 820: 153254. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.153254

12. Kozhevnikov A.Yu., Shutskiy N.A., Shestakov S.L., Malkov A.V., Lahmanov D.E. Dynamics of pollutants accumulation in the snow of an urban agglomeration. Polar Sci. 2024: 101072. https://doi.org/10.1016/j.polar.2024.101072

13. Пономарева Е.М., Осинкина Т.В., Кольчугина Г.Ф. Снег как индикатор загрязнения окружающей среды города Магнитогорска: оценка количественного содержания токсикантов. Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: Естественные и технические науки. 2023; (6): 29–33. https://doi.org/10.37882/2223-2966.2023.06.29 https://elibrary.ru/qpydjo

14. Шацкая С.С., Красовская А.Ю., Сторожко И.В., Удальцов Е.А. Анализ содержания подвижных форм тяжелых металлов в почвах зоны влияния Новосибирского оловянного комбината. Химия в интересах устойчивого развития. 2020; 28(5): 501–7. https://doi.org/10.15372/KhUR20202560 https://elibrary.ru/qtdzis

15. Напрасникова Е.В. Экологическое состояние почв индустриального города Усолье-Сибирское. Экология и промышленность России. 2021; 25(6): 68–71. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2021-6-68-71 https://elibrary.ru/xecvpw

16. Zhang Y., Chen H., Liu C., Chen R., Wang Y., Teng Y. Developing an integrated framework for source apportionment and source-specific health risk assessment of PAHs in soils: Application to a typical cold region in China. J. Hazard Mater. 2021; 415: 125730. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.125730

17. Лисецкая Л.Г., Шаяхметов С.Ф. Оценка уровня загрязнения снежного покрова химическими соединениями и элементами на территории Шелеховского района в Восточной Сибири. Гигиена и санитария. 2022; 101(12): 1443–9. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2022-101-12-1443-1449 https://elibrary.ru/bpwylc

18. Курбаков Д.Н., Кузнецов В.К., Сидорова Е.В., Саруханов А.В., Дементьева Н.В., Новикова Н.В. Сравнительная оценка загрязнения тяжелыми металлами снежного покрова предприятиями черной металлургии. Экология и промышленность России. 2022; 26(8): 59–65. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2022-8-59-65 https://elibrary.ru/hbnoea

19. Касимов Н.С., Кошелева Н.Е., Власов Д.В., Терская Е.В. Геохимия снежного покрова в восточном округе Москвы. Вестник Московского университета. Серия 5: География. 2012; (4): 14–24. https://elibrary.ru/pjqder

20. Riboni N., Amorini M., Bianchi F., Pedrini A., Pinalli R., Dalcanale E., et al. Ultra-sensitive solid-phase microextraction–gas chromatography–mass spectrometry determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in snow samples using a deep cavity BenzoQxCavitand. Chemosphere. 2022 303(Pt. 2): 135144. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.135144

21. Журба О.М., Меринов А.В., Шаяхметов С.Ф., Алексеенко А.Н. Полициклические ароматические углеводороды и нефтепродукты в пробах почв территории городской застройки Восточной Сибири. Гигиена и санитария. 2023; 102(12): 1281–5. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2023-102-12-1281-1285 https://elibrary.ru/jdkfwr

22. Темерев С.В. Микроэлементы в поверхностных водах бассейна Оби. Барнаул; 2006. https://elibrary.ru/qkfytf

23. IARC. Monographs on the identification of carcinogenic hazards to humans. Available at: https://monographs.iarc.who.int/list-of-classifications

24. Крылов А., Лопушинская Е., Александрова А., Конопелько Л. Определение полиароматических углеводородов методом газовой хроматографии-масс-спектрометрии с изотопным разбавлением (ГХ/МС/ИР). Аналитика. 2012; (3): 6–17.

25. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Иркутской области в 2022 году». Иркутск; 2023.

26. Свистов П.Ф., Полищук А.И. Атмосферные осадки над городами и регионами России. Природа. 2014; (3): 28–36. https://elibrary.ru/qjjecn

27. Нечаева Е.Г., Белозерцева И.А., Напрасникова Е.В., Воробьева И.Б., Давыдова Н.Д., Дубынина С.С. и др. Мониторинг и прогнозирование вещественно-динамического состояния геосистем Сибирских регионов. Новосибирск: Наука; 2010. https://elibrary.ru/sgmwxd