Антропогенная «пыльная мгла» в мегаполисе: изменениесостава и концентрации приземного аэрозоля при локальном воздействии

Пылевой аэрозоль играет активную роль в процессах, определяющих состав и свойства атмосферы и влияющих на климат Земли, биогеохимию суши и океана [1, 2]. В основном атмосферная пыль имеет природное происхождение и образуется во время пыльных и песчаных бурь в аридных и семиаридных районах Земного шара. Вклад минеральной пыли в глобальную аэрозольную нагрузку ~ 26 млн тонн [1]. В тропосфере пыль негативно влияет на экосистемы, здоровье и жизнедеятельность населения [3].

Атмосферный перенос частиц пыли из районов пыльных бурь в близлежащие районы зачастую обуславливает возникновение пыльной мглы. Однако в крупных городах, удаленных от регионов-источников эмиссии минеральной пыли, эффект «пыльной мглы» могут вызвать локальные антропогенные источники (объекты строительства и реконструкции). Этому способствуют специфические особенности большого города (особый ветровой режим, глубокие городские каньоны, урболандшафты).

В работе изучается изменчивость концентрации, распределения по размерам и элементного состава аэрозолей в приземном слое атмосферы Московского мегаполиса во время работы близких интенсивных строительных источников, вызывающих эффект «пыльной мглы». Анализируются данные непрерывных наблюдений за составом приземных аэрозолей, осуществляемых в Институте физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН (ИФА РАН) в летний период 2021 и 2024 гг. Обсуждаются два эпизода сильного запыления приземного воздуха вблизи пункта наблюдений ИФА РАН в центре Москвы, отличающихся длительностью и мощностью источников [4].

Массовая концентрация аэрозольных частиц РМ₁₀ во время действия этих пылевых источников неоднократно превышала предельно допустимую концентрацию ПДК: максимально разовую (300 мкг/м³) – до 14-38 ПДКм.р и среднесуточную (60 мкг/м³) – до 5-9 ПДКс.с.

Исследованы дисперсный и элементный состав приземного аэрозоля в центре мегаполиса во время действия локальных строительных источников. Обнаружено сходство функций распределения по размерам частиц аридного аэрозоля в Калмыкии и городского аэрозоля в момент наибольшей интенсивности локальных строительных источников. Выявлено подобие элементного состава городского аэрозоля во время работы строительных источников и аридного аэрозоля Калмыкии в части высокого содержания литофильных элементов: алюминия (Al), бария (Ba), лития (Li), магния (Mg), натрия (Na), калия (K), кальция (Ca), железа (Fe), фосфора (P), стронция (Sr), тория (Th), урана (U), лантана (La) и др. Однако в городском пылевом аэрозоле зарегистрированы повышенные концентрации, не превышающие значений ПДК, антропогенных потенциально токсичных элементов –металлоидов и тяжелых металлов: вольфрама (W), ванадия (V), молибдена (Mo), никеля (Ni), меди (Cu), цинак (Zn), кадмия (Cd), асвинца (Pb), олова (Sn), сурьмы (Sb), висмута (Bi). Они свойственны дорожной пыли и пылевому аэрозолю Московского мегаполиса.

Обсуждаются оценки мощности подобных локальных строительных источников аэрозолей и негативные факторы их воздействия при проявлении «пыльной мглы» в большом городе. 

1. Kok J.F. et al.  Nat. Rev. Earth Environ. 2023. 4, 71–86. https://doi.org/10.1038/s43017-022-00379-5.
2. Mahowald N.M. et al. Atmos. Chem. Phys. 2010. 10, 10875–10893. https://doi.org/10.5194/acp-10-10875-2010, 2010.
3. Zhang X. et al. Atmosphere. 2016. 7, 158. https://doi.org/10.3390/atmos7120158.
4. Gubanova D.P. et al.  Dokl. Earth Sc. 2025. 522, 14. https://doi.org/10.1134/S1028334X25605681