Опасна ли городская пыль, установили исследователи университета

14:51, 11 мая 2021

Ученые измерили радиоактивность пыли на улицах Екатеринбурга, Ростова-на-Дону и Нижнего Новгорода

Уровни альфа- и бета-излучения в разных фракциях городской грязи в городах России. Hanfi et al. /Atmosphere, 2021; перевод и оформление: Андриан Селезнев.

Городская грязь имеет преимущественно природное, а не техногенное происхождение, а уровень радиации не превышает норму и не несет опасности для местных жителей. К такому выводу пришли ученые Уральского федерального университета, передает портал Indicator.ru.

Чтобы оценить уровень природной радиоактивности городской грязи, исследователи УрФУ вместе с коллегами из Института промышленной экологии УрО РАН измерили ее суммарную альфа- и бета-радиоактивность.

Исследование проводилось в трех российских городах, находящихся в разных природных климатических, геологических и экономических зонах: Екатеринбурге, Ростове-на-Дону и Нижнем Новгороде.

Естественные радионуклиды — атомы, способные к радиоактивному распаду, — возникли одновременно с образованием Земли и находятся в воздухе, воде, земной коре. Из природных источников они могут переноситься в города вместе с ветром, дождевой водой, частицами почвы. При этом уран и торий — наиболее распространенные, именно они обуславливают почти всю природную радиоактивность. Контроль содержания как природных, так и техногенных радиоактивных изотопов необходим для обеспечения экологически безопасной среды обитания человека.

В городах радионуклиды могут находиться в поверхностных наносах — иными словами, городской грязи, — которые состоят из пыли, частиц почвы, строительных материалов и мелкого бытового мусора.

Образцы поверхностных наносов ученые собирали на обочинах дорог, на внутридворовых проездах, на парковках и из луж на территориях жилых кварталов. Перед анализом пробы просеивали и разделяли на фракции по размеру частиц. Самые мелкие фракции (от двух до десяти микрометров, то есть сравнимые с каплями аэрозоля) легко поднимаются в самые нижние слои атмосферы и поступают в организм человека при дыхании. Во всех фракциях экологи определяли содержание урана и тория.

Мелкопесчаная фракция наносов в городах имела более высокие уровни суммарной альфа-активности, чем пылевая фракция. Кроме того, химический анализ показал, что такие фракции содержат максимальное количество урана и тория. Можно сделать вывод, что альфа-активность современных наносов обусловлена распадом этих природных радионуклидов.

Размер частиц фракций, имеющих максимальную бета-активность, в городах отличался: для Екатеринбурга это также был песок, а для Нижнего Новгорода и Ростова-на-Дону — пыль. По-видимому, эти различия связаны с геологическими особенностями территорий, на которых расположены города. Источниками бета-излучения в пробах оказались природные радий и изотоп калий-40. Следует отметить, что обнаруженные содержания радионуклидов в исследованных компонентах окружающей среды не превышают нормы и не вносят вклада в радиоактивное облучение населения городов.

«Обнаруженные суммарная альфа-, и бета-активности радионуклидов в современных поверхностных наносах говорят скорее о том, что материал отложений в городской среде имеет природное происхождение, представлен частицами горных пород, строительных материалов, почв. Миграция и накопление радионуклидов происходит вместе с осадочным материалом в городах, независимо от климата, географического положения и промышленного развития», — рассказывает руководитель гранта РНФ Андриан Селезнев, кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник Института промышленной экологии УрО РАН.

По его словам, в настоящее время уровни содержания радионуклидов техногенного происхождения в городах России остаются низкими и не вносят вклада в облучение населения.

«Однако в 2007 году, когда мы начинали исследования городской грязи, уровни удельной активности техногенного радиоактивного изотопа цезий-137 в отложениях в лужах в некоторых жилых районах Екатеринбурга соответствовали низкоактивным радиоактивным отходам, но даже такие концентрации не влияли на дозовые нагрузки населения. Со временем в жилых дворах произошла замена грунтовых покрытий, новая застройка, перепланировка, уборка стала лучше, что привело к снижению содержания цезия-137 в городе. Он помог нам определить возраст современных наносов на урбанизированной территории», — поясняет Андриан Селезнев.

В городах России существует проблема пылевого загрязнения, которое служит носителем тяжелых металлов, патогенов, вирусов, а в случае аварии на радиационном объекте — и радиоактивного загрязнения. Все это заставляет задуматься о возможных вариантах решения проблемы. Чтобы бороться с большим количеством пылящих поверхностей, эрозией почв и грунтов, необходим комплекс мер по совершенствованию благоустройства городов. Например, одним из значимых мероприятий был бы запрет парковки автотранспорта на газонах в городах, а также пересмотр регламентов проведения земляных работ с обязательным складированием грунта в короба и его укрытием от атмосферных осадков.

Исследование, выполненное при поддержке гранта Президентской программы Российского научного фонда, опубликовано в журнале Atmosphere.