10 June 2022, 1:00

Дорожная пыль повышает риск развития рака у жителей мегаполисов

Российские ученые доказали, что дорожная пыль увеличивает риск онкологических заболеваний у людей, проживающих в городах-миллионниках. К этому выводу авторы пришли, проанализировав содержание в пыли бенз(а)пирена — канцерогена, который попадает в атмосферу при сгорании автомобильного топлива. Полученные данные подчеркивают необходимость более эффективной очистки городских дорог, а также будут полезны для разработки новых проектов по повышению безопасности городской среды.

Дорожная пыль повышает риск развития рака у жителей мегаполисов
Суммарный индекс неканцерогенного риска БаП для детей (а) и взрослых (б), а также канцерогенный риск для всех возрастных групп (в)
Source: Дмитрий Власов

В состав дорожной пыли входит большое количество различных компонентов, таких как кусочки резины от автомобильных шин, дорожного покрытия, частицы почвы, мелкий мусор и остатки антигололедных реагентов. На них, в свою очередь, легко оседают и закрепляются более опасные загрязняющие вещества — тяжелые металлы и полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Среди ПАУ наиболее опасным считается бенз(а)пирен, поскольку его попадание в организм человека увеличивает риск развития рака. Бенз(а)пирен выделяется в атмосферу при сгорании топлива в автомобильных двигателях, с выбросами промышленных предприятий, а также систем отопления, после чего оседает на различные твердые поверхности, в том числе на частицы дорожной пыли. 

Пыль легко поднимается с поверхности автомобильных дорог и тротуаров в воздух, с которым при дыхании, проглатывании и через контакт с кожей попадает в организм человека и животных. В связи с этим ее частицы рассматриваются специалистами как один из наиболее опасных путей распространения бенз(а)пирена в окружающей среде.

Ученые из Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова (Москва) проанализировали содержание бенз(а)пирена в дорожной пыли Москвы, а также выявили наиболее загрязненные участки города. Москва — крупнейший мегаполис России с развитой дорожной сетью, поэтому проблема выбросов от автотранспорта и высокого уровня запыленности здесь крайне актуальна. Исследователи собрали 160 образцов пыли во всех районах города с поверхности дорог, имеющих разную транспортную нагрузку. Кроме того, дополнительно взяли 33 пробы во дворах, оборудованных местами для парковки автомобилей. Затем из пыли химически выделили бенз(а)пирен и определили его количество. 

Оказалось, что среднее содержание бенз(а)пирена на территории Москвы составило 0,23 миллиграмма на килограмм, что почти в 53 раза превысило его уровень в естественных почвах за пределами города. При этом наиболее загрязненными были дворовые территории, используемые жителями для парковки автомобилей. Здесь килограмм пыли содержал один миллиграмм бенз(а)пирена, что почти в 20 раз выше предельно допустимой концентрации. Столь сильное загрязнение может быть связано с тем, что в условиях плотной застройки на придомовых территориях воздух циркулирует недостаточно активно, и поэтому вещества из выхлопов машин и пыль скапливаются здесь в больших количествах. 

Кроме того, высокое содержание бенз(а)пирена (0,3 миллиграмма на килограмм пыли) оказалось характерным для крупных широких дорог с интенсивным движением, таких как МКАД и Третье транспортное кольцо. На подобных участках накопление загрязняющего вещества происходит в полтора раза быстрее, чем в пыли узких улиц, что, в первую очередь, связано с большими потоками автомобилей.

Авторы впервые определили, как влияют параметры уличных каньонов — ширина и длина улиц, а также средняя высота ограничивающих их зданий — на содержание бенз(а)пирена в дорожной пыли. Здания высотой более двадцати метров, характерные примерно для трети московских улиц, вызывают ухудшение их продуваемости, что усиливает аккумуляцию бенз(а)пирена в 1,6 раза. Ориентация улиц с севера на юг, то есть перпендикулярно направлению преобладающих в Москве ветров, также препятствует циркуляции воздуха и создает условия для максимального накопления бенз(а)пирена в пыли.

Кроме того, авторы установили, что различные районы Москвы загрязнены неравномерно. Наибольшее количество бенз(а)пирена обнаружили в пробах из Северного, Юго-Восточного, Восточного и Центрального административных округов. Именно в этих зонах располагаются крупные промышленные объекты — мусоросжигательные заводы и ТЭЦ, а также чаще всего возникают пробки.

Чтобы оценить, насколько бенз(а)пирен в городской пыли представляет угрозу здоровью москвичей, ученые рассчитали, какое его количество ежедневно поступает в организм жителей при вдыхании, заглатывании пыли, а также при попадании на кожу. В центре, на севере и северо-востоке города концентрации бенз(а)пирена превысили норму в пятьдесят раз, что увеличивает риск развития у людей онкологических заболеваний в 2–3 раза по сравнению с остальными частями города.

«В этой работе мы доказали, что повышенное содержание бенз(а)пирена в дорожной пыли создает угрозу здоровью жителей Москвы. В дальнейшем мы планируем более подробно изучить сезонные изменения количества бенз(а)пирена в городской пыли, поскольку данное исследование было ограничено лишь летним сезоном. Большой научный и практический интерес представляет выявление особенностей химического состава дорожной пыли в районах Москвы не только с высокой транспортной нагрузкой, но и с сильным промышленным и строительным воздействием», — рассказывает руководитель проекта по гранту РНФ Наталья Кошелева, доктор географических наук, профессор кафедры геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова.

Source:  Пресс-служба РНФ

News article publications

Read also

Размер имеет значение - как минимум у пыли с запада и востока Москвы
Фракции меньшего размера накапливают больше потенциально токсичных элементов, однако разных в зависимости от источника загрязнения - авторы подтвердили эти закономерности, изучив дорожную пыль в двух частях столицы
Ecology
Geochemistry
10 February 2023
Летнее потепление приведет к исчезновению дальневосточной ели в долинах
Ученые выявили, что потепление климата повлияет на распространение ели аянской - одного из главных промышленных видов хвойных деревьев Дальнего Востока России. Причем эффект потепления будет зависеть от сезона: если увеличится максимальная температура летних месяцев, то эта хвойная порода исчезнет из долин и останется только в высокогорных районах. Если же потепление проявится в зимний период, то на вершинах горной системы создадутся более благоприятные условия для ее произрастания. Полученные результаты помогут оценить риски потери ели аянской, что повлияет на экономику региона.
Biogeography
Botany
Ecology
22 January 2024
Океанологи выяснили, куда пропадает речная вода из Карского моря
Ученые выяснили, что пресная вода, поступающая в Карское море из рек, в осенне-зимний период течениями переносится в море Лаптевых. В результате к январю ранее опресненная центральная часть Карского моря восстанавливает свою соленость. Поскольку соленость воды сильно влияет на интенсивность образования льда, это открытие будет полезно при прогнозировании толщины ледяного покрова в судоходных районах Арктики.
Ecology
Hydrology
Oceanology
10 November 2023
Использование тепловых насосов поможет сохранить вечную мерзлоту
Отказ от аккумуляторов в пользу тепловых насосов с регулируемой мощностью снизил стоимость охладительных установок на солнечной энергии на 44%. Эти устройства становятся популярны в северных регионах, где их используют для сохранения вечной мерзлоты. При этом несколько маломощных тепловых насосов, использующих энергию от солнечных батарей на охлаждение грунта, оказались на 30–35% эффективнее одного высокомощного.
"Green" technologies
Ecology
Energy industry
18 September 2023
Годичные кольца деревьев помогут предугадать атаку насекомых-вредителей
Предугадать атаку насекомых-вредителей на лесные деревья можно при помощи их годичных колец. К такому выводу пришли исследователи, изучив деревья, пораженные насекомыми, которые поедают хвою и листья. Ученые построили модель, согласно которой динамика изменений ширины годичных колец отражает устойчивость дерева к внешним воздействиям. Оказалось, что деревья с замедленной регуляцией роста в период перед началом вспышки массового размножения вредителей чаще подвергаются нападению насекомых, становясь их первой «жертвой». Исследование поможет разработать инновационные методы по обнаружению первичных очагов повреждений насекомыми-вредителями в лесных массивах.
Agronomy
Botany
Ecology
9 September 2023
Учёный создал датасет количества зоопланктона в дальневосточных морях России
Учёный из тихоокеанского филиала Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии оцифровал данные из пяти справочников, написанных при его непосредственном участии, и объединил их с ГИС картами, создав датасет количественного содержания зоопланктона в различных точках дальневосточных морей с 1984 по 2013 год. Полученный датасет находится в открытом доступе и может быть использован для анализа и прогнозирования как экологического состояния Берингового, Японского и Охотского морей, а также Тихого океана, так и для контроля за рыбными ресурсами Дальнего Востока.
Data analysis
Ecology
Oceanology
18 August 2023