RUDN Journal of Ecology and Life SafetyRUDN Journal of Ecology and Life SafetyВестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности2313-23102408-8919Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)1861910.22363/2313-2310-2017-25-4-529-539ArticlesСтатьиResearch ArticleMetals and metalloids in PM10 Frection of the road dust of Eastern MoscowМеталлы и металлоиды в частицах PM10 дорожной пыли Восточной МосквыVlasovDmitrij ValentinovichВласовДмитрий Валентинович

candidate of geographical science, research assistant, Department of Landscape Geochemistry and Soil Geography, Faculty of Geography, Lomonosov Moscow State University

кандидат географических наук, научный сотрудник кафедры геохимии ландшафтов и географии почв Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

vlasgeo@yandex.ruLomonosov Moscow State UniversityМосковский государственный университет им. М.В. Ломоносова15122017254VOL 25, NO4 (2017)ТОМ 25, №4 (2017)52953901062018Copyright ©; 2017, Vlasov D.V.Copyright ©; 2017, Власов Д.В.2017Vlasov D.V.Власов Д.В.https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0https://journals.rudn.ru/ecology/article/view/18619

The aim of the study is to reveal the features of the accumulation of metals and metalloids (MM) in the PM10 fraction of road dust at different traffic levels in the eastern part of Moscow. Highlighted by elutriation PM10 particles were studied in the municipal areas of Sokolinaya Gora, Perovo, Ivanovo, Novogireevo, Veshnyaki, Novokosino and Kosino-Ukhtomsky of Eastern Administrative District of Moscow. The concentrations of MM in PM10 were determined by mass-spectral and atomic-emission methods. The geochemical specialization of PM10 fraction relative to the upper continental crust has the form Cd22Ag21Sb21Sn11Se10Cu9Bi9Pb8Zn8Mo7W4Te3S2P2, which indicates the technogenic sources of these MM. For the rest MM natural-technogenic and natural sources predominate. The enrichment of the PM10 with Zn increases with the growth of the transport load, the maximum contents of Cu, Mo, Cr, Fe, V, Mn, Ba, Al, Ti and K are typical for large roads, and Sr, Nb, Ga, S, W, Pb and Te for medium roads. The total enrichment of PM10 with MM is maximized on medium and large roads, where a very dangerous ecological situation is formed, on the Moscow Ring Road and small roads it decreases to a dangerous.

Цель исследования - впервые выявить особенности накопления металлов и металлоидов (ММ) во фракции РМ10 дорожной пыли на разных по интенсивности движения дорогах восточной части Москвы (ВМ). Выделенные методом отмучивания РМ10 изучались в муниципальных районах Соколиная гора, Перово, Ивановское, Новогиреево, Вешняки, Новокосино и Косино-Ухтомский Восточного административного округа (ВАО) Москвы. Концентрации ММ в РМ10 определялись масс-спектральным и атомно-эмиссионным методами. Геохимическая специализация РМ10 относительно верхней части континентальной коры имеет вид Cd22Ag21Sb21Sn11Se10Cu9Bi9Pb8Zn8Mo7W4Te3S2P2, что указывает на поступление этих ММ преимущественно от техногенных источников. Для остальных ММ преобладают природно-техногенные и природные источники. Обогащенность РМ10 Zn увеличивается с ростом транспортной нагрузки, максимумы содержания Cu, Mo, Cr, Fe, V, Mn, Ba, Al, Ti и K характерны для крупных, а Sr, Nb, Ga, S, W, Pb и Te - средних дорог. Суммарное обогащение РМ10 ММ максимально на средних и крупных дорогах, где формируется очень опасная экологическая ситуация, на МКАД и малых дорогах она снижается до опасной.

road dustpollutionsources of chemical elementschemical composition of PM10дорожная пыльзагрязнениеисточники элементовхимический состав PM10Tager I.B. Health effects of aerosols: Mechanisms and epidemiology. In: Ruzer L.S., Harley N.H., editors. Aerosols Handbook: Measurement, dosimetry, and health effects. Boca Raton: CRC Press; 2005. P. 619—696.Tager I.B. Health effects of aerosols: Mechanisms and epidemiology // Ruzer L.S., Harley N.H., editors. Aerosols Handbook: Measurement, dosimetry, and health effects. Boca Raton: CRC Press, 2005. P. 619-696.epa.gov [Internet]. United States Environmental Protection Agency. National Emissions Inventory [cited 2017 October 21]. Available from: https://www.epa.gov/air-emissions-inventories/2014national-emissions-inventory-nei-dataepa.gov [Internet]. United States Environmental Protection Agency. National Emissions Inventory [дата обращения: 21.10.2017]. URL: https://www.epa.gov/air-emissions-inventories/2014national-emissions-inventory-nei-dataKul’bachevskii A.O., editor. Report on the state of the environment in the city of Moscow in 2016. Moscow: DPiOOS; NIiPI IGSP, 2017 (In Russ).Доклад о состоянии окружающей среды в городе Москве в 2016 году / под ред. А.О. Кульбачевского. М.: ДПиООС; НИиПИ ИГСП, 2017.Donchenko V., Kunin J., Ruzsky A., Vizhensky V. Methods for estimating emissions from vehicles and their application. Zhurnal avtomobil’nykh inzhenerov. 2014; (3): 44—51 (In Russ).Донченко В., Кунин Ю., Рузский А., Виженский В. Методы расчета выбросов от автотранспорта и результаты их применения // Журнал автомобильных инженеров. 2014. № 3. С. 44-51.dieselnet.com [Internet]. DieselNet. Emission standards. EU: cars and light trucks [cited 2017 October 21]. Available from: https://www.dieselnet.com/standards/eu/ld.phpdieselnet.com [Internet]. DieselNet. Emission standards. EU: cars and light trucks [дата обращения: 21.10.2017]. URL: https://www.dieselnet.com/standards/eu/ld.phpKaygorodov R.V., Tiunova M.I., Druzshinina A.A. Polluting substances in a dust of travellers of parts and in wood vegetation of roadside strips of a city zone. Vestnik Permskogo Universiteta, Seriya: Biologiya. 2009; 10(36): 141—146 (In Russ).Кайгородов Р.В., Тиунова М.И., Дружинина А.В. Загрязняющие вещества в пыли проезжих частей дорог и в древесной растительности придорожных полос городской зоны // Вестник Перм. ун-та. Сер. биол. 2009. Вып. 10 (36). С. 141-146.Ladonin D.V., Plyaskina O.V. Isotopic composition of lead in soils and street dust in the Southeastern administrative district of Moscow. Eurasian Soil Science. 2009; 42(1): 93—104. doi: 10.1134/S1064229309010128.Ладонин Д.В., Пляскина О.В. Изотопный состав свинца в почвах и уличной пыли ЮгоВосточного административного округа г. Москвы // Почвоведение. 2009. № 1. С. 106-118.Prokof’eva T.V., Shishkov V.A., Kiryushin A.V., Kalushin I.Yu. Properties of atmospheric solid fallouts in roadside areas of Moscow. Izvestiaya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya. 2015; (3): 107—120 (In Russ).Прокофьева Т.В., Шишков В.А., Кирюшин А.В., Калушин И.Ю. Свойства твердых (пылеаэрозольных) атмосферных выпадений придорожных территорий г. Москвы // Известия РАН. Сер. геогр. 2015. № 3. С. 107-120.Vlasov D.V., Kasimov N.S., Kosheleva N.E. Geochemistry of the road dust in the Eastern district of Moscow. Vestnik Moskovskogo Universiteta, seria Geografiya. 2015; (1): 23—33 (In Russ).Власов Д.В., Касимов Н.С., Кошелева Н.Е. Геохимия дорожной пыли (Восточный округ г. Москвы) // Вестник Моск. ун-та. Сер. 5, геогр. 2015. № 1. С. 23-33.Kasimov N.S., Vlasov D.V., Kosheleva N.E., Nikiforova E.M. Landscape geochemistry of Eastern Moscow. Moscow: APR, 2016 (In Russ).Касимов Н.С., Власов Д.В., Кошелева Н.Е., Никифорова Е.М. Геохимия ландшафтов Восточной Москвы. М.: АПР, 2016. 276 с.Amato F., Pandolfi M., Moreno T., Furger M., Pey J., Alastuey A., Bukowiecki N., Prevot A.S.H., Baltensperger U., Querol X. Sources and variability of inhalable road dust particles in three European cities. Atmospheric Environment. 2011; 45: 6777—6787. doi: 10.1016/j. atmosenv.2011.06.003.Amato F., Pandolfi M., Moreno T., Furger M., Pey J., Alastuey A., Bukowiecki N., Prevot A.S.H., Baltensperger U., Querol X. Sources and variability of inhalable road dust particles in three European cities // Atmospheric Environment. 2011. Vol. 45. P. 6777-6787.Wedepohl K.H. The composition of the continental crust. Geochimica et Cosmochimica Acta. 1995; 59(7): 1217—1232. doi: 10.1016/0016-7037(95)00038-2.Wedepohl K.H. The composition of the continental crust // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1995. Vol. 59. No. 7. P. 1217-1232.Rudnick R.L., Gao S. Composition of the continental crust. In: Rudnick RL, editor. Treatise on geochemistry. Vol. 3: The Crust. Elsevier Science; 2003. P. 1—64. doi: 10.1016/B0-08-0437516/03016-4Rudnick R.L., Gao S. Composition of the continental crust // Rudnick R.L., editor. Treatise on geochemistry. Vol. 3: The Crust. Elsevier Science, 2003. P. 1-64.Hu Z., Gao S. Upper crustal abundances of trace elements: A revision and update. Chemical Geology. 2008; 253(3–4): 205—221. doi: 10.1016/j.chemgeo.2008.05.010.Hu Z., Gao S. Upper crustal abundances of trace elements: A revision and update // Chemical Geology. 2008. Vol. 253. Iss. 3-4. P. 205-221.Grigor’ev N.A. Distribution of chemical elements in the upper continental crust. Yekaterinburg: UrO RAN, 2009 (In Russ).Григорьев Н.А. Распределение химических элементов в верхней части континентальной коры. Екатеринбург: УрО РАН, 2009. 382 с.Adachi K., Tainosho Y. Characterization of heavy metal particles embedded in tire dust. Environment International. 2004; 30: 1009—1017. doi: 10.1016/j.envint.2004.04.004.Adachi K., Tainosho Y. Characterization of heavy metal particles embedded in tire dust // Environment International. 2004. Vol. 30. P. 1009-1017.Charlesworth S.M., De Miguel E., Ordoñez A. A review of the distribution of particulate trace elements in urban terrestrial environments and its application to considerations of risk. Environmental Geochemistry and Health. 2011; 33(2): 103—123. doi: 10.1007/s10653-010-9325-7Charlesworth S.M., De Miguel E., Ordoñez A. A review of the distribution of particulate trace elements in urban terrestrial environments and its application to considerations of risk // Environmental Geochemistry and Health. 2011. Vol. 33. Iss. 2. P. 103-123.Limbeck A., Puls C. Particulate emissions from on-road vehicles. In: Zereini F., Wiseman C.L.S., editors. Urban airborne particulate matter: origin, chemistry, fate and health impacts. Heidelberg: Springer-Verlag Berlin; 2011. P. 63—79. doi: 10.1007/978-3-642-12278-1_4Limbeck A., Puls C. Particulate emissions from on-road vehicles // Zereini F., Wiseman C.L.S., editors. Urban airborne particulate matter: origin, chemistry, fate and health impacts. Heidelberg: Springer-Verlag Berlin, 2011. P. 63-79.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. Journal of Soils and Sediments. 2009; 9: 328—341. doi: 10.1007/s11368-009-0098-5Irvine 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 // Journal of Soils and Sediments. 2009. Vol. 9. P. 328-341.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. Environmental Monitoring and Assessment. 2013; 185: 1847—1858. doi: 10.1007/s10661-012-2672-3Nazzal 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 // Environmental Monitoring and Assessment. 2013. Vol. 185. P. 1847-1858.Duong T.T.T., Lee B.K. Determining contamination level of heavy metals in road dust from busy traffic areas with different characteristics. Journal of Environmental Management. 2011; 92: 554— 562. doi: 10.1016/j.jenvman.2010.09.010Duong T.T.T., Lee B.K. Determining contamination level of heavy metals in road dust from busy traffic areas with different characteristics // Journal of Environmental Management. 2011. Vol. 92. P. 554-562.Kasimov N.S., Bityukova V.R., Malkhazova S.M., Kosheleva N.E., Nikiforova E.M., Shartova N.V., Vlasov D.V., Timonin S.A., Krainov V.N. Regions and cities of Russia: the integrated assessment of the environment. Moscow: IP Filimonov M.V., 2014 (In Russ).Касимов Н.С., Битюкова В.Р., Малхазова С.М., Кошелева Н.Е., Никифорова Е.М., Шартова Н.В., Власов Д.В., Тимонин С.А., Крайнов В.Н. Регионы и города России: интегральная оценка экологического состояния. М.: ИП Филимонов М.В., 2014. 560 с.