Исследование проводилось при поддержке гранта РНФ (№ 23–27-00186). Результаты опубликованы в журнале Water, Air, & Soil Pollution.
Выбросы угольных предприятий содержат опасные газы, органические соединения и мелкодисперсные частицы, негативно влияющие на качество воздуха и другие компоненты экосистемы. Существует множество методов мониторинга уровня загрязнения атмосферного воздуха предприятиями угольной промышленности. С развитием методов биоиндикации, позволяющих определить концентрации микроэлементов в различных растениях, появилась возможность изучить динамику загрязнения атмосферного воздуха металлами на больших территориях. Наиболее признанный метод биоиндикации – использование мха. Мхи не имеют корневой системы, получают питательные вещества из атмосферы, широко распространены в природе и обладают высокой способностью к накоплению различных элементов.
В последние годы сравнение уровней концентрации металлов на территориях, прилегающих к крупным предприятиям, с фоновыми показателями широко используется для оценки загрязнения воздуха. Для этого мхи пересаживают в промышленные зоны и населенные пункты. Наиболее распространенный метод – «мох в мешке». Мхи, отобранные на чистых территориях, помещают в сетчатые мешки, которые подвешивают на исследуемых участках.
В работе ученые использовали эпифитный мох Pylaisia polyantha – широко распространенный в природе. Он отличается высокими аккумулятивными свойствами и хорошо переносит трансплантацию. Образцы были собраны на территориях Томской области, удаленных от населенных пунктов. На их основе были изготовлены планшеты для пересадки мха на исследуемые и фоновые участки.
Все планшеты были собраны через четыре месяца, на их основе подготовили 102 образца. Их проанализировали, используя нейтронно-активационный метод и атомно-эмиссионную спектрометрию. В результате было определено содержание порядка 40 элементов, среди которых свинец, кадмий, селен, мышьяк, цинк, кобальт, никель, молибден, уран и другие.
Установлено, что по большинству элементов и пунктов наблюдения загрязнение атмосферного воздуха металлами соответствует допустимому или незначительному уровню. Общий уровень экологического риска на территории города определяется как умеренный. При этом на территориях, прилегающих к предприятиям угольной отрасли, атмосферный воздух сильно загрязнен токсичными металлами, что говорит о необходимости проведения санитарно-профилактических мероприятий по снижению выбросов.
В исследовании принимали участие сотрудники Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов и Инженерной школы ядерных технологий ТПУ.