Новосибирские ученые опубликовали результаты изучения чердачной пыли

Ученые Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН провели исследование элементного состава чердачной пыли сельских домов на юге Западной Сибири.

Они выяснили, что чердачная пыль является надежным индикатором техногенных и антропогенных загрязнений. Статья о результатах исследования была опубликована в журнале “Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири”.

Атмосфера Земли наполнена аэрозолями дальнего и сверхдальнего распространения, которые состоят из частиц размером 1- 4 мкм. Ветер поднимает частички самых верхних слоев почвы с другими частичками и переносит их на дальние расстояния. В ходе этих перемещений частички измельчаются, фракционируются и перемешиваются. С удалением от источника доля микрочастиц в аэрозолях возрастает, а соотношение химических элементов становится универсальным. В какой-то момент частички оседают с дождем или снегом. Долгое время частички могут оставаться в донных отложениях озер, торфяниках или на чердаках сельских домов, куда десятилетиями не ступала нога человека.

“Мелкодисперсная пыль, которую видно в луче света, постепенно осаждается на чердаках за счет различных гравитационных процессов. Если нет вентиляции, она может равномерно накапливаться в течение десятков, а иногда и сотен лет. В конечном итоге это дает информацию о составе тех пылевых выносов, которые и поступали за определенный промежуток времени”, - рассказал издания "Наука в Сибири" заведующий лабораторией геохимии радиоактивных элементов и экогеохимии ИГМ СО РАН кандидат геолого-минералогических наук Михаил Сергеевич Мельгунов.

На просторах Западной Сибири представлены почти все ландшафтные зоны.
Концентрация населенных пунктов и промышленных производств на единицу площади в этом регионе значительно меньше, чем в европейской части России. Конечно, воздух загрязнен и здесь, особенно вблизи крупных городов, горнодобывающих и перерабатывающих производств.
Однако обширные территории Западной Сибири позволяют получить геохимические характеристики современного аэрозоля, практически свободного от антропогенного загрязнения.

Изучение чердачной пыли является признанным методом для определения долговременного загрязнения воздуха. Так, в свое время он позволил определить накопление цезия-137 и плутония-239 вблизи полигона ядерных испытаний в Неваде и выявить стабильные компоненты загрязнения воздуха твердыми частицами в США.

Сотрудники лаборатории геохимии радиоактивных элементов и экогеохимии ИГМ СО РАН решили изучить, какой вклад в формирование геохимического состава чердачной пыли юга Западной Сибири вносят различные факторы: почвенный покров, пожары, техногенная деятельность.
Кроме того, ученых интересовало, как на атмосферных выпадениях этой территории отразились 468 взрывов, произведенных во время испытания ядерных устройств на Семипалатинском полигоне в 1951—1963 годах.
Исследователи провели полевые исследования в 1996—1997 годах, изучая пыль с чердаков сельских домов Новосибирской области и Алтайского края.

“На каждую деревню уходило минимум пять часов. Мы приезжали, находили старожилов, разговаривали с ними, выясняли, какие улицы когда построены. Нам важно было отобрать чердаки, соответствующие следующим критериям: во-первых, это должны были быть минимально посещаемые чердаки (в некоторых из них мы обнаруживали пятисантиметровые слои пыли). Во-вторых, чердак должен был претерпевать минимум разрушений или вторжений извне. Мы спрашивали у хозяев, когда перекрывали крышу, не текла ли она. В-третьих, нас интересовали слабопроветриваемые чердаки. Чтобы убрать биогенную составляющую, в качестве поверхностей выбирались деревянные покрытия - ровные, без мха, паутины, грибов. С помощью совка, протертого спиртом, и чистых метелочек мы собирали лежащую на них пыль”, - рассказала ведущий научный сотрудник ИГМ СО РАН доктор геолого-минералогических наук Вера Страховенко.

Исследователи изучили 48 проб чердачной пыли из 44 точек отбора на юге Западной Сибири. Они выявили группу элементов, распространенную повсеместно, некоторые из которых связаны с антропогенным воздействием.
В Новосибирской области в районе Куйбышева были зафиксированы повышенные содержания кадмия, свинца, меди, цинка, марганца, хрома, никеля, кобальта, стронция, сурьмы и кальция. В Алтайском крае самыми загрязненными оказались районы Рубцовска и Колывани.

Изучение радиоактивных элементов позволило ученым выделить временной интервал, связанный с ядерными испытаниями. Они показали, что цезий-137 выпадал не только непосредственно в период ядерных испытаний, но и в течение 20—30 лет после их окончания. Это связано с тем, что в воздух поднимались верхние горизонты почв, которые в свое время были загрязнены цезием-137, и происходило его вторичное перераспределение.
Кроме того, исследование позволило понять, как повлияли на состав атмосферных выпадений пылевые бури, вызванные освоением целинных земель в 1954—1965 годах.