ГЕОХИМИЯ ДОРОЖНОЙ ПЫЛИ (ВОСТОЧНЫЙ ОКРУГ МОСКВЫ)

Определены основные физико-химические свойства и геохимическая специализация дорожной пыли Восточного округа г. Москва. С ростом интенсивности движения в пыли увеличивается процент песка и доля в нем тяжелых металлов и металлоидов; доля элементов в мелкой, средней и крупной пыли уменьшается, в илистой фракции — не изменяется. На малых дорогах с экологически наиболее опасными частицами РМ₁ и РМ_1–10 связано 93% Ag; 51–60% Cd, Bi, As, Sb, Sn; 31–50% Cr, Mo, Pb, Ni, Zn, Co, Cu; до 30% W, V, Fe, Mn, Be, Ti, Sr. По сравнению с верхней частью континентальной коры дорожная пыль округа обогащена Cd₁₂Sb₁₀Sn₇Zn₆Cu₆Mo₆Pb₅Ag₅W₅Bi₅. Обогащение дорожной пыли тяжелыми металлами и металлоидами предложено оценивать с помощью суммарного показателя Ze .

С увеличением интенсивности движения транспорта обогащенность частиц РМ_1–10, РМ_10–50, РМ_>50 ТМ возрастает, а РМ₁, напротив, уменьшается, что связано с различием химического состава выбросов и структуры автопарка на разных типах дорог. В зависимости от характера связи с интенсивностью транспортной нагрузки все элементы образуют 5 групп. При эколого-геохимических оценках воздействия транспорта на окружающую среду важно уделять внимание не только крупным шоссе, но и небольшим внутриквартальным улицам. В первую очередь необходимо контролировать уровень содержания Cd, Sb, Zn, Ag и Sn, формирующих наиболее контрастные геохимические аномалии в гранулометрических фракциях дорожной пыли. 

1. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. М.: Агропромиздат, 1986. 416 с. Vadyunina A.F., Korchagina Z.A. Metody issledovanija fizicheskih svojstv pochv [Methods of study of the physical properties of soils], Agropromizdat, Moscow, 1986, 416 p. (in Russian).

2. Геохимия окружающей среды. М.: Недра, 1990. 335 с. Geohimija okruzhajushhej sredy [Environmental geochemistry], Moscow, Nedra, 1990, 335 p. (in Russian).

3. ГОСТ 1320-74 (ИСО 4383-91). Баббиты оловянные и свинцовые. Технические условия. М.: ИПК Изд-во стандартов, 2001. 9 с. GOST 1320–74. Babbity olovjannye i svincovye. Tehnicheskie uslovija [Tin and lead babbitts. Specifications], Moscow, IPK Izdatel’stvo standartov, 2001, 9 p. (in Russian).

4. Государственный доклад о состоянии окружающей среды в городе Москве в 2013 году. М.: “ЛАРК ЛТД”, 2014. 222 с. Gosudarstvennyj doklad o sostojanii okruzhajushhej sredy v gorode Moskve v 2013 godu. [State report on the state of environment in Moscow in 2013], Moscow, “LARK LTD”, 2014, 222 p. (in Russian).

5. Григорьев Н.А. Распределение химических элементов в верхней части континентальной коры. Екатеринбург: УрО РАН, 2009. 382 с. Grigoriev N.A. Raspredelenie himicheskih jelementov v verhnej chasti kontinental’noj kory [Chemical element distribution in the upper continental crust], Ekaterinburg, UrO RAN, 2009, 382 p. (in Russian).

6. Кайгородов Р.В., Тиунова М.И., Дружинина А.В. Загрязняющие вещества в пыли проезжих частей дорог и в древесной растительности придорожных полос городской зоны // Вестн. Пермского ун-та. Сер. Биология. 2009. Вып. 10 (36). С. 141–146. Kaygorodov R.V., Tiunova M.I., Druzshinina A.V. Zagrjaznjajushhie veshhestva v pyli proezzhih chastej dorog i v drevesnoj rastitel’nosti pridorozhnyh polos gorodskoj zony [Polluting substances in a roadside dust and in wood vegetation of roadside strips of a city zone], Vestnik Permskogo Universiteta, seria Biologija, 2009, V. 10 (36), pp. 141–146 (in Russian).

7. Касимов Н.С., Кошелева Н.Е., Власов Д.В., Терская Е.В. Геохимия снежного покрова в Восточном округе Москвы // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2012а. № 4. С. 14–24. Kasimov N.S., Kosheleva N.E., Vlasov D.V., Terskaya E.V. Geohimija snezhnogo pokrova v Vostochnom okruge Moskvy [Geochemistry of snow cover within the Eastern district of Moscow], Vestnik Moskovskogo Universiteta, seria Geografiya, 2012a, no 4, pp. 14–24 (in Russian).

8. Касимов Н.С., Никифорова Е.М., Кошелева Н.Е., Хайбрахманов Т.С. Геоинформационное ландшафтно-геохимическое картографирование городских территорий (на примере ВАО Москвы). 1. Картографическое обеспечение // Геоинформатика. 2012б. № 4. С. 37–45. Kasimov N.S., Nikiforova E.M., Kosheleva N.E., Khaibrakhmanov T.S. Geoinformacionnoe landshaftno-geohimicheskoe kartografirovanie gorodskih territorij (na primere VAO Moskvy). 1. Kartograficheskoe obespechenie [Geoinformation landscape and geochemical mapping of city territories (the case of Eastern District of Moscow) 1. Cartographic support], Geoinformatika, 2012b, no 4, pp. 37–45 (in Russian).

9. Ладонин Д.В., Пляскина О.В. Изотопный состав свинца в почвах и уличной пыли Юго-Восточного административного округа г. Москвы // Почвоведение. 2009. № 1. С. 106–118. Ladonin D.V., Plyaskina O.V. Isotopic composition of lead in soils and street dust in the Southeastern administrative district of Moscow, Eurasian Soil Sci., 2009, V. 42, no 1, pp. 93–104.

10. Никифорова Е.М., Касимов Н.С., Кошелева Н.Е., Новикова О.В. Пространственно-временные тренды загрязнения городских почв и растений соединениями свинца (на примере Восточного округа Москвы) // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2010. № 1. С. 11–20. Nikiforova E.M., Kasimov N.S., Kosheleva N.E., Novikova O.V. Prostranstvenno-vremennye trendy zagrjaznenija gorodskih pochv i rastenij soedinenijami svinca (na primere Vostochnogo okruga Moskvy) [Spatial-temporal trends in pollution of urban soils and vegetation with lead compounds (case study of the Eastern district of Moscow)], Vestnik Moskovskogo Universiteta, seria Geografiya, 2010, no 1, pp. 11–20 (in Russian).

11. Никифорова Е.М., Кошелева Н.Е., Касимов Н.С. Оценка загрязнения тяжелыми металлами почв Восточного округа г. Москвы (по данным 1989–2010 гг.) // Инженерная геология. 2011. № 3. С. 34–45. Nikiforova E.M., Kosheleva N.E., Kasimov N.S. Ocenka zagrjaznenija tjazhelymi metallami pochv Vostochnogo okruga g. Moskvy (po dannym 1989–2010 gg.) [Analysis of pollution with heavy metals in soils of the Eastern district of Moscow (based on data collected during 1989–2010)], Inzhenernaya Geologia, 2011, no 3, pp. 34–45 (in Russian).

12. Экогеохимия городских ландшафтов / Под ред. Н.С. Касимова. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1995. 336 с. Jekogeohimija gorodskih landshaftov [Ecogeochemistry of urban landscapes], ed. by N.S. Kasimov, Moscow, Izdatel’stvo Moskovskogo Universiteta, 1995, 336 p. (in Russian).

13. Acosta J.A., Faz A., Kalbitz K. et al. Heavy metal concentrations in particle size fractions from street dust of Murcia (Spain) as the basis for risk assessment, J. Environ. Monit., 2011, V. 13, pp. 3087–3096.

14. Adachi K., Tainosho Y. Characterization of heavy metal particles embedded in tire dust, Environ. Int. 2004, V. 30, pp. 1009–1017.

15. Amato F., Pandolfi M., Escrig A. et al. Quantifying road dust re-suspension in urban environment by multilinear engine: a comparison with PMF2, Atmos. Environ. 2009, V. 43, pp. 2770–2780.

16. Bhattacharya T., Chakraborty S., Fadadu B., Bhattacharya P. Heavy metal concentrations in street and leaf deposited dust in Anand City, India, Res. J. Chem. Sci., 2011, V. 1, pp. 61–66.

17. Chen J., Wang W., Liu H., Ren L. Determination of road dust loadings and chemical characteristics using resuspension, Environ. Monit. Assess., 2012, V. 184, pp. 1693–1709.

18. DUST 2014: Book of abstracts. International conference on atmospheric dust. Catellaneta-Marina (Taranto), Italy. 1–6 June, 2014. URL: http://www.dust2014.org/download/ BoA.pdf (Accessed: 10.11.2014).

19. Farago M.E., Kavanagh P., Blanks R. et al. Platinum metal concentrations in urban road dust and soil in the United Kingdom, Fresenius J. Anal. Chem., 1996, V. 354, pp. 660–663.

20. Fedotov P.S., Ermolin M.S., Karandashev V.K., Ladonin D.V. Characterization of size, morphology and elemental composition of nano-, submicron and micron particles of street dust separated using field-flow fractionation in a rotating coiled column, Talanta, 2014, V. 130, pp. 1–7.

21. Gao B., Yu Y., Zhou H., Lu J. Accumulation and distribution characteristics of platinum group elements in roadside dusts in Beijing, China, Environ. Toxicol. Chem., 2012, V. 31, no 6, pp. 1231–1238.

22. Gietl J.K., Lawrence R., Thorpe A.J., Harrison R.M. Identification of break wear particles and derivation of a quantitative tracer for brake dust at a major road, Atmos. Environ, 2010, V. 44, pp. 141–146.

23. Hu Z., Gao S. Upper crustal abundances of trace elements: A revision and update, Chem. Geology, 2008, V. 253, iss. 3–4, pp. 205–221.

24. Iijima A., Sato K., Yano K. et al. Particle size and composition distribution analysis of automotive brake abrasion dusts for the evaluation of antimony sources of airborne particulate matter, Atmos. Environ, 2007, V. 41, pp. 4908–4919.

25. Irvine K.N., Perrelli M.F., Ngoen-klan R., Droppo I.G. Metal levels in street sediment from an industrial city: spatial trends, chemical fractionation, and management implications, J. Soils Sedim., 2009, V. 9, pp. 328–341.

26. Limbeck A., Puls C. Particulate emissions from on-road vehicles // Urban airborne particulate matter: origin, chemistry, fate and health impacts, ed. by F. Zereini, C.L.S. Wiseman. Heidelberg: Springer-Verlag Berlin, 2011, pp. 63–79.

27. Nazzal Y., Rosen M.A., Al-Rawabden A.M. Assessment of metal pollution in urban road dusts from selected highways of the Greater Toronto Area in Canada, Environ. Monit. Assess., 2013, V. 185, pp. 1847–1858.

28. Olmez I., Gulovali M.C., Gordon G.E. Trace element concentrations in lichens near a coal-fired power plant, Atmos. Environ, 1985, V. 19, pp. 1663–1669.

29. Pagano P., De Zaiacomo T., Scarcella E. et al. Mutagenic activity of total and particle-sized fractions of urban particulate matter, Environ. Sci. Technol., 1996, V. 30, pp. 3512–3516.

30. Pal S.K., Wallis S.G., Arthur S. Assessment of heavy metals emission from traffic on road surfaces, Cent. Eur. J. Chem., 2011, V. 9, iss. 2, pp. 314–319.

31. Reimann C., de Caritat P. Distinguishing between natural and anthropogenic sources for elements in the environment: regional geochemical surveys versus enrichment factors, Sci. Tot. Environ, 2005, V. 337, pp. 91–107.

32. Rudnick R.L., Gao S. Composition of the continental crust. In Treatise on Geochemistry, V. 3, The Crust. Elsevier Science, 2003, pp. 1–64.

33. Quiroz W., Cortes M., Astudillo F. et al. Antimony speciation in road dust and urban particulate matter in Valparaiso, Chile: analytical and environmental considerations, Microchem. J., 2013, V. 110, pp. 266–272.

34. Varrica D., Dongarra G., Sabatino G., Monna F. Inorganic geochemistry of roadway dust from the metropolitan area of Palermo, Italy, Environ. Geol., 2003, V. 44, pp. 222–230.

35. Wedepohl K.H. The composition of the continental crust // Geochim. et Cosmochim. Acta, 1995, V. 59, no 7, pp. 1217–1232.

36. Zafra C.A., Temprano J., Tejero I. Particle size distribution of accumulated sediments on an urban road in rainy weather, Environ. Technol., 2008, V. 29, pp. 571–582.

37. Zhao H., Yin C., Chen M., Wang W. Risk assessment of heavy metals in street dust particles to a stream network, Soil Sedim. Contam., 2009, V. 18, pp. 173–183.