24 August 2022, 22:00 Захар Слуковский

Пыль Екатеринбурга не приведет к раку у жителей города

Геохимики изучили пылегрязевые отложения в Екатеринбурге и оценили риски возникновения онкологических заболеваний у людей из-за тяжелых металлов, содержащихся в изученных пробах. Проанализировав образцы из разных районов, ученые выяснили, что концентрации загрязнителей в пыли дорог в 1,2–4,5 раза выше, чем в городских почвах. При этом математические расчеты показали, что риск возникновения рака у детей и взрослых, живущих в Екатеринбурге, минимальный или отсутствует вовсе. 

Пыль Екатеринбурга не приведет к раку у жителей города
Авторы исследования кандидат биологических наук Макар Модоров и кандидат физико-математических наук Илья Ярмошенко во время отбора проб в зеленой зоне города Екатеринбурга
Source: Андриан Селезнев

Одна из особенностей городской среды — образование поверхностных пылегрязевых отложений, состоящих из частиц почвы, горных пород, мусора и дорожных покрытий. Известно, что в состав таких отложений входят и потенциально опасные химические соединения. Среди них особо выделяют тяжелые металлы, попадание которых в больших количествах в организм людей ведет к развитию заболеваний: например, свинец, кадмий и ртуть могут привести к развитию рака, а ванадий вызывает сильное раздражение и воспаление глаз, кожи и дыхательных путей. Существуют даже названия болезней (отравлений), вызванных тем или иным тяжелым металлом: сатурнизм для свинца, итай-итай — для кадмия и болезнь Минамата — для ртути.

Ученые из Уральского федерального университета (Екатеринбург), Института промышленной экологии УрО РАН (Екатеринбург), Южного федерального университета (Ростов-на-Дону) совместно с коллегами из Египта и Саудовской Аравии исследовали химический состав поверхностных пылегрязевых отложений в Екатеринбурге — четвертом по численности городе России с населением более полутора миллиона человек. Подобные эколого-геохимические исследования крайне важны для города, поскольку Екатеринбург является крупным промышленным центром не только уральского региона, но и всей России. На его территории находится большое количество потенциальных источников вредных веществ, в том числе тяжелых металлов. К их числу относятся машиностроительные, металлообрабатывающие, металлургические и другие предприятия, а также железнодорожный и автомобильный транспорт. 

В ходе работы исследователи отобрали пробы отложений из разных микрорайонов Екатеринбурга (Центральный, Уралмаш, Пионерский, Ботанический и Краснолесье) вблизи дорог, во дворах и в зеленых зонах. При исследовании химического состава отложений ученые делали акцент на пылевой фракции — части осадков с размером частиц менее 0,1 мм. Исследования показывают, что именно на них накапливаются основные вредные вещества, поступающие из окружающей среды. В городской пыли авторы определяли концентрации ванадия, марганца, железа, кобальта, никеля, меди, цинка, олова, сурьмы и свинца — эти элементы наиболее опасны для животных, растений и человека. 

Концентрации тяжелых металлов в поверхностных отложениях ученые сравнивали со средним содержанием этих загрязнителей в почвах Екатеринбурга, которое принималось за фоновое. Геохимики установили, что содержание кобальта, никеля, меди, цинка, олова, сурьмы и железа в пыли дорог, проезжих частей и тротуаров в 1,2–4,5 раза выше фона почв. Статистический анализ показал, что высокие уровни железа и ванадия в городской пыли обусловлены природным (в основном из-за геологических особенностей района) фактором, повышенный уровень никеля, кобальта и марганца отражает влияние промышленности, а загрязнение цинком, медью и свинцом возникло из-за железнодорожного и автомобильного транспорта. 

«С помощью математической статистики и различных индексов мы оценили, насколько загрязнены тяжелыми металлами жилые районы города, а также степень риска для здоровья населения. При этом основой стали математические модели Агентства по охране окружающей среды США. Наибольшие концентрации свинца были обнаружены в поверхностных грунтах зеленых зон города; железа, ванадия, марганца, кобальта, никеля, олова и сурьмы — в пылегрязевых накоплениях на дорогах; меди и цинка — в наносах на проезжей части и тротуарах», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Андриан Селезнев, кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник Института промышленной экологии Уральского отделения РАН.

Учитывая, что городская пыль легко попадает в организм человека через дыхательные пути, органы пищеварения и (реже) через кожу, ученые оценили риск возникновения онкологических заболеваний у жителей Екатеринбурга. Результаты показали, что индексы опасности тяжелых металлов не превышают пороговое значение для почти всех элементов, а значит, в целом риск развития рака из-за тяжелых металлов в городской пыли у екатеринбуржцев низок. В случае кобальта и никеля концентрации оказались выше допустимых для детей, однако в совокупности с другими экологическими факторами это не критично.

«Полученные результаты позволят предложить технологии для улучшения экологической ситуации в городах России и, вероятно, всего мира. В дальнейшем мы планируем более подробно исследовать ситуацию с отложением кобальта и никеля в городской пыли на территории Екатеринбурга», — добавляет Андриан Селезнев.

Source:  Пресс-служба РНФ

News article publications

Read also

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
Микросенсор превратил рачка в светлячка
Сделано это не из хулиганских побуждений: так биологи могут быстро и безболезненно оценить кислотность внутренней среды животного и отследить опасное влияние глобального потепления на природные экосистемы
Ecology
Hydrobiology
New techniques
Sensors
13 July 2023