Откуда берётся пыль? Как много её на земле! Она способна преодолевать века и тысячи километров.
Факты. В 2014 году в Лондоне учёные зафиксировали увеличение концентрации мелкодисперсной пыли, связанное с мощной пылевой бурей в Пустыне Сахара, а весной 2022 года в Москве повышенные концентрации такой пыли были вызваны пылью пустыни Гоби.
Пыль может прилететь к нам из степей Монголии или из пустынь Туркменистана.
Пыль может быть природного происхождения: например, чёрная вулканическая, как в Индонезии или ржаво-красная от содержащихся в ней оксидов железа, как в Австралии.
Однако для нас важнее, откуда берётся пыль в наших челябинских дворах и квартирах, и насколько она опасна для нашего здоровья.
Экологи-исследователи, как настоящие следователи, могут очень многое рассказать о судьбе …обычной пылинки, например, по соотношениям в ней определённых изотопов.
Нам для первого знакомства с пылинками важны две их характеристики: величина и химический состав.
Экологи для определения размера пылинок используют аббревиатуру РМ (particulate matter). PM10 – все пылинки диаметром (или наибольшим из габаритов) не более 10 микрон. PM2.5 – пылинки размером до 2.5 микрон. И так далее, вплоть до мельчайших, размером в нанометрах.
Крупные пылинки PM10 и крупнее имеют как правило природное, во всяком случае не заводское происхождение. Часто они содержат оксиды алюминия, оксиды кремния (собственно, песок), в них конечно могут присутствовать и частицы асфальта, и болезнетворные бактерии, но к этому человек как будто привык.
Куда удивительнее, когда в квартирах и в тихих дворах Челябинска встречаются пылинки, содержащие металлы – цинк, свинец, медь, марганец, хром. И хорошо ещё если не радиоактивная пыль. Как правило эти пылинки мелкие, точнее «мелкодисперсные», PM2.5 то есть размером 2.5 микрона и ниже.
Конечно пылинки PM2.5 могут встречаться и в природной, например, вулканической пыли. Однако в Челябинске огнедышащими являются не вулканы, а домны. Такая пыль бывает и от электропечей для выплавки ферросплавов ЧЭМК, вельц-цеха цинкового завода, от истирания покрышек и тормозных колодок автомобилей. Однако мелкодисперсная пыль в домах челябинцев чаще имеет промышленное происхождение.
Что хуже, мелкая пыль или крупная? Оказывается, мелкая пыль для живого организма намного опаснее. Обычные пылинки PM10 скорее всего задержатся в верхних дыхательных путях человека, вызывая кашель, осядет на ресницах и волосах. Мелкодисперсные PM2.5 пройдут в альвеолы, начнут заполнять лёгкие. PM1 – способны попадать в кровь и проникать в мембраны клеток. А свинец есть свинец. Полагаете, клеткам вашего организма нужны избыточные дозы металлов?
Кроме того, пылинки PM2.5 практически не оседают, а так и носятся в воздухе, пока мы не вдохнём их.
Последствия для здоровья, понятно, плачевны: аллергии, онкология, респираторные и аутоиммунные заболевания.
Факты. Учёные ЮУрГУ в ходе предварительного эксперимента, проведенного на группе добровольцев из 75 человек, продемонстрировали достоверную связь между содержанием потенциально токсичных элементов в волосах и пыли помещений, а также развитием кардиометаболического синдрома.
Как учёным удаётся восстанавливать «биографию» пыли?
«Мы собирали пробы микропыли с помощью специальных устройств – импакторов, – говорит доцент ИЕТН ЮУрГУ Татьяна Крупнова. – Сначала мы исследовали состав и внешний вид частиц пыли на электронном микроскопе, оснащенном рентгенофлуоресцентной приставкой. Мы посмотрели около полтысячи пылинок, собранных из воздуха Челябинска, и все они содержат металлы – железо, цинк, свинец, медь».
Посмотрим на фото с электронного микроскопа и график, показывающий содержание веществ; медь, магний и цинк дают на графике высокий пик.
Факт: Наибольшее содержание металлов обнаружено в пыли квартир, выходящих на оживленные автострады.
Автострада – и без того небезопасный объект для здоровья человека. Речь вовсе не об авариях. Выхлопы машин содержат оксиды серы и азота, взаимодействуют с озоном.
Однако всё сложнее, мелкие пылинки, содержащие металлы, встречаются с выхлопами, происходит смешивание (ресуспендирование) и растворение (солюбилизация) металлических частиц в кислотных аэрозольных выбросах. Вот тогда получается в буквальном смысле «гремучая смесь».
Что же делать?
Дома:
* протирать ежедневно подоконники и поверхности в квартирах;
* чаще мыть пол;
* уличную обувь снимать в помещении и мыть, особенно в весенне-летний сухой период, когда концентрация мелкодисперсной пыли в воздухе Челябинска увеличивается, ведь зимой пыль улавливает снег.
Во дворе и на улице:
* сажать больше зелени, деревьев и кустарников, газонов и клумб, ведь городская растительность –растения очищают воздух от пыли;
* обязательно вывозить грязный снег, опавшую листву, пылевую пульпу за город на специальные площадки, иначе почва города будет накапливать металлы.
В городе:
* нужны детальные научные исследования, чтобы понять, какие предприятия в большей степени загрязняют воздух опасной микропылью в Челябинске, какие зеленые насаждения лучше очищают воздух, есть ли дополнительные источники потенциально токсичных элементов в городе, какие металлы несут наибольшие риски для здоровья. Такая работа должна обязательно проводиться при финансовой поддержке Правительства области и Городской администрации.
В ЮУрГУ
Коллектив ученых ИЕТН под руководством Татьяны Крупновой выиграл грант РНФ 25-27-00030 “Определение в биосредах (кровь, волосы) потенциально токсичных элементов, оценка источников загрязнения и рисков для здоровья людей, проживающих на антропогенно нарушенных территориях”. Грант рассчитан на 2 года. В 2025 году запланирован отбор проб пыли в помещениях, ее анализ на содержание тяжелых металлов и металлоидов. В 2026 году планируется изучить содержание металлов и металлоидов в волосах и крови добровольцев, состав пыли из их квартир, содержание металлов в продуктах питания и найти источники загрязнения их тяжелыми металлами, определить риски для здоровья людей, в частности развитие кардиометаболического синдрома.
