Статья
Название статьи Содержание полициклических ароматических углеводородов в уличной пыли угледобывающего региона Южного Кузбасса
Авторы Осипова Н.А. канд. хим. наук, старший научный сотрудник, доцент Инженерной школы природных ресурсов, osipova@tpu.ru
Таловская А.В. д-р геол.-минерал. наук, доцент, профессор Инженерной школы природных ресурсов, talovskaj@yandex.ru
Язиков Е.Г. д-р геол.-минерал. наук, профессор, профессор Инженерной школы природных ресурсов, yazikoveg@tpu.ru
Азарова С.В. канд. геол.-минерал. наук, доцент Инженерной школы природных ресурсов, svetazara@tpu.ru
Кутищев А.С. аспирант, 252aleksei@mail.ru
Новиков С.А. д-р физ.-мат. наук, профессор отделения электроэнергетики и электротехники Инженерной школы электроэнергетики, nsa@tpu.ru
Библиографическое описание статьи Осипова Н. А., Таловская А. В., Язиков Е. Г., Азарова С. В., Кутищев А. С., Новиков С. А. Содержание полициклических ароматических углеводородов в уличной пыли угледобывающего региона Южного Кузбасса // Вестник Забайкальского государственного университета. 2024. Т. 30, № 2. С. 21–35. DOI: 10.2109/2227-9245-2024-30-2-21-35.
Категория Науки и Земле и окружающей среде
УДК 91:547.6:628.511.134(571.17)
DOI 10.2109/2227-9245-2024-30-2-21-35
Тип статьи Научная статья
Аннотация Актуальность вызвана необходимостью определения содержания полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), образующихся при сжигании углей, в природных средах. Объект исследования – уличная пыль как депонирующая среда г. Междуреченска, являющегося одним из угледобывающих центров Кемеровской области. Цель исследования – оценить уровень накопления веществ класса полиаренов. Задача исследования – определить содержание 14 полиаренов различного состава и строения методом хромато-масс-спектрометрии. Методология и методы: пробы отобраны по стандартной методике по площадной сети. Анализ проводили методом хромато-масс-спектрометрии. Согласно результатам исследования, среднее суммарное содержание ПАУ составило 2 148±364 мкг/кг при максимальном значении 4 011 мкг/кг и при минимальном 401 мкг/кг. При этом сумма тяжёлых ПАУ (1 432±163 мкг/кг) в два раза превосходит сумму лёгких (716±202 мкг/кг), а доля бенз(а)пирена составляет 17,0–33,8 %, что характерно для территорий, где происходит сжигание топлива. Рассчитанные индикаторные соотношения отражают пирогенное происхождение ПАУ (образование в процессах горения), обнаруженных в уличной пыли на данной территории, что позволяет рассматривать процессы сжигания угля как основной источник их поступления. Анализ распределения ПАУ по гранулометрическим фракциям показал достаточно равномерное накопление ПАУ в мелкой (50–20 мкм) и средней (100–50 мкм) фракциях, а также их преобладание по сравнению с крупной (1 000–100 мкм) фракцией – 43,5, 37,22, 19,63 % соответственно. Сумма ПАУ, выраженная в эквивалентах наиболее опасного канцерогена – бенз(а)пирена, составила 570±140 мкг/кг, превысив ПДК (20 мкг/кг) в среднем в 28,5 раза. Вклад бенз(а)пирена в суммарную токсичность составил 91 %. Формулируется вывод о том, что наиболее вероятными источниками ПАУ в уличной пыли на рассматриваемой территории являются их эмиссия при сжигании угля, их непосредственное присутствие в углях, добываемых в Кемеровской области, а в меньшей степени – потери нефтепродуктов при работе транспорта.
Ключевые слова полициклические ароматические углеводороды, уличная пыль, фракционный состав пыли, Южный Кузбасс, угледобыча и угольная энергетика, токсичность, индикаторные соотношения, бенз(а)пирен, горение ископаемого топлива, пирогенные источники
Информация о статье
Список литературы Абакумов Е. В., Лодыгин Е. Д., Габов Д. А., Крыленков В. А. Содержание полициклических ароматических углеводородов в почвах Антарктиды на примере Российских полярных станций // Гигиена и санитария. 2014. № 1. С. 31–36. Габов Д. Н., Безносиков В. А., Кондратенок Б. М. Полициклические ароматические углеводороды в залежных и торфяно-подзолисто-глеевых почвах природных ландшафтов // Почвоведение. 2007. № 3. С. 282–291. Дучко М. А., Гулая Е. В., Серебренникова О. В., Стрельникова Е. Б., Прейс Ю. И. Распределение н-алканов, стероидов и тритерпеноидов в торфе и растениях болота Тёмное // Известия Томского политехнического университета. 2013. Т. 323, № 1. С. 40–44. Журавлева Н. В. Методы оценки влияния процессов добычи и переработки углей Кузнецкого угольного бассейна на экологическое состояние природной среды. Текст: электронный // Научно-технический журнал «Вестник». 2016. № 4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/metody-otsenki-vliyaniya-protsessov-dobychi-i-pererabotki-ugley-kuznetskogo-ugolnogo-basseyna-na-ekologicheskoe-sostoyanie-prirodnoy (дата обращения: 13.01.2024). Кошелева Н. Е., Власов Д. В., Шопина О. В. Определение уровней содержания и источников ПАУ в дорожной пыли Юго-Восточного административного округа Москвы // Сборник трудов конференции «Проблемы экоинформатики». М.: МГУ им. М. В. Ломоносова, 2020. С. 69–74. Литвиненко И. В., Петрова В. И., Батова Г. И., Куршева А. В. Особенности распределения полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в донных осадках моря Лаптевых и Восточно-Сибирского. URL: https://pureportal.spbu.ru/files/105209573/_042.pdf?ysclid=lwys6vuq79604067384 (дата обращения: 11.01.2024). Текст: электронный. Осипова Н. А., Осипов К. Ю., Таловская А. В., Язиков Е. Г. Содержание токсичных элементов в уличной пыли и оценка риска для здоровья человека (Междуреченск, Южный Кузбасс) // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг госресурсов. 2023. Т. 334, № 3. С. 229–244. Пиковский Ю. И., Хлынина Н. И., Кучеров В. Г. Полициклические ароматические углеводороды в горных породах и почвах импактного кратера Сильян (Швеция) // Литология и полезные ископаемые. 2021. № 3. С. 243–256. DOI: 10.31857/S0024497X2103006X. Халиков И. С. Идентификация источников загрязнения объектов природной среды полициклическими ароматическими углеводородами с использованием молекулярных соотношений // Экологическая химия. 2018. Т. 27, № 2. С. 76–85. Хаустов А. П., Редина М. М. Полициклические ароматические углеводороды как геохимические маркеры нефтяного загрязнения окружающей среды. Текст: электронный // Экспозиция. Нефть. Газ. 2014. № 4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/politsiklicheskie-aromaticheskie-uglevodorody-kak-geohimicheskie-markery-neftyanogo-zagryazneniya-okruzhayuschey-sredy (дата обращения: 13.01.2024). Хисамов Р. С., Гатиятуллин Н. С., Баранов В. В. Полициклические ароматические углеводороды в битуминозном веществе докембрия. Текст: электронный // Недра. 2011. № 2. С. 40–45. URL: https://nedra21.ru/archive/140/2387/?ysclid=lwytb3ajea380431700 (дата обращения: 11.01.2024). Цымбалюк К. К., Деньга Ю. М., Антонович В. П. Методы и объекты химического анализа. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Moca_2013_8_2_3 (дата обращения: 11.01.2024). Текст: электронный. Шумилова Л. В., Хатькова А. Н., Размахнин К. К., Номоконова Т. Г. Применение наилучших доступных технологий для повышения экологической безопасности при утилизации золошлаковых отходов // Вестник Забайкальского государственного университета. 2022. Т. 28, № 8. С. 23–34. DOI: 10.21209/2227-9245-2022-28-8-23-34. Afshin Qishlaqi, Fahimeh Beiramali. Potential sources and health risk assessment of polycyclic aromatic hydrocarbons in street dusts of Karaj urban area, northern Iran. Текст: электронный // Journal of Environmental Health Science and Engineering. 2019. Vol. 17. DOI: 10.1007/s40201-019-00417-3. Hye-OkKwon, Sung-DeukChoi. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in soilsfrom a multi-industrial city, South Korea. URL: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2013.08.031 (дата обращения: 10.09.2023). Текст: электронный Ian С. T. Nisbet, Peter K. Lagoy. Toxic equivalency factors (TEFs) for polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). URL: https://doi:10.1016/0273-2300(92)90009-x (дата обращения: 13.01.2024). Текст: электронный. Nikiforova E., Kosheleva N., Kasimov N. Accumulation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Sealed Soils and Their Environmental Hazard for Eastern Moscow. URL: https://doi.org/10.1080/10406638.2019.1696380 (дата обращения: 16.01.2024). Текст: электронный. Ruqayah Ali Grmasha, Osamah J. Al-sareji, Jasim M. Salman, Khalid S. Hashimcd. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in urban street dust within three land-uses of Babylon governorate, Iraq: Distribution, sources, and health risk assessment. URL: https://doi.org/10.1016/j.jksues.2020.11.002 (дата обращения: 10.09.2023). Текст: электронный. Shabbaj I. I., Alghamdi M. A., Khoder M. I. Street Dust – Bound Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Saudi Coastal City: Status, Profile, Sources, and Human Health Risk Assessment. URL: https://doi.org/10.3390/ijerph15112397 (дата обращения: 16.01.2024). Текст: электронный. Touraj Nasrabadi, Hermann Ruegner, Marc Schwientek, Ali Ghadiri, Seyed Hossein, Hashemi, Peter Grathwohl Dilution of PAHs loadings of particulate matter in air, dust and rivers in urban areas: A comparative study (Tehran megacity, Iran and Tübingen, SW-Germany). URL: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.151268 (дата обращения: 21.10.2023). Текст: электронный. Wei Wang, Min-juan Huang, Yuan Kang, Hong-sheng Wang, Anna O. W. Leung, Kwai Chung Cheung, Ming HungWonga. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in urban surface dust of Guangzhou. China: Status, sources and human health risk assessment. URL: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2011.07.030 (дата обращения: 10.09.2023). Текст: электронный. Yongzhen Long, Tagen Dai, Qianhong Wu. Sources and distribution of polycyclic aromatic hydrocarbons in street dust from the Chang-Zhu-Tan Region, Hunan, China.URL: https://doi.org/10.1007/s10661-012-2639-4 (дата обращения: 21.10.2023). Текст: электронный. Yungen Liu, Peng Gao, Jing Suc, Evandro B. da Silva, Letúzia M. de Oliveira, Timothy Townsend , Ping Xiang, Lena Q. Ma.PAHs in urban soils of two Florida cities: Background concentrations, distribution, and sources. URL: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2018.09.119 (дата обращения: 21.10.2023). Текст: электронный. Zavgorodnyaya Y. A., Chikidova A. L., Biryukov M. V., Demin V. V. Polycyclic aromatic hydrocarbons in atmospheric particulate depositions and urban soils of Moscow, Russia. URL: https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-67-3-261-279 (дата обращения: 21.10.2023). Текст: электронный. Zhineng Wu, Chang He, Honghong Lyu, Xiaodong Ma, Xinyu Dou, Quanli Man, Gengbo Ren, Yuanyuan Liu, YadiZhang. Polycyclic aromatic hydrocarbons and polybrominated diphenyl ethers in urban road dust from Tianjin, China: pollution characteristics, sources and health risk assessment. URL: https://doi.org/10.1016/j.scs.2022.103847 (дата обращения: 10.09.2023). Текст: электронный. Zhineng Wu, Honghong Lyu, Ying Guo, Quanli Man, Hanyu Niu, Junyi Li, Xiaohua Jing, Gengbo Ren, Xiaodong Ma. Polycyclic aromatic hydrocarbons and polybrominated diphenyl ethers inside university campus: Indoor dust-bound pollution characteristics and health risks to university student. URL: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2022.109312 (дата обращения: 10.09.2023). Текст: электронный.
Полный текст статьиСодержание полициклических ароматических углеводородов в уличной пыли угледобывающего региона Южного Кузбасса