АККУМУЛЯЦИЯ ВЗВЕШЕННЫХ ЧАСТИЦ ГОРОДСКИМИ ЛЕСАМИ ИЗ ЗАГРЯЗНЕННОГО ВОЗДУХА
Аннотация
Цель. Исследовать способность естественных городских лесов очищать атмосферный воздух, загрязненный взвешенными частицами (PMx), на основе выявления корреляционной связи между уровнем PMx в воздухе и концентрацией аккумулированных деревьями загрязняющих веществ.
Материалы и методы. Исследования выполнялись в 8 крупных лесных массивах на территории г. Иркутска. В каждом массиве выбирали тест-участок, на котором измеряли концентрации взвешенных частиц размерного ряда: PM0.3, PM0.5, PM1, PM2.5, PM5, PM10 и рассчитывали индекс AQI, применяемый в мировой практике для оценки загрязнения воздуха. Для определения уровня аккумуляции загрязняющих веществ деревьями отбирали пробы хвои/листьев сосны обыкновенной, лиственницы сибирской, березы повислой для последующего анализа их на содержание тяжелых металлов (ТМ) и полиароматических углеводородов (ПАУ). В работе использовался приборный парк Байкальского аналитического центра коллективного пользования СО РАН и оборудование Республиканского аналитического центра (г. Улан-Уде).
Результаты. На тест-участках в городских лесах уровень загрязнения воздуха был оценен по индексу AQI и по индексу ИЗА, принятому в РФ. Установлено значительное сходство оценок по обоим индексам. Показана большая роль городских лесов в очищении воздуха от взвешенных частиц разного размера, о чем свидетельствует активная аккумуляция хвоей и листьями поллютантов, присутствующих в PMx, (тяжелых металлов и ПАУ). Установлена прямая корреляция между индексом AQI и содержанием загрязняющих веществ (суммы 8 ТМ и суммы 14 ПАУ) в хвое/листьях деревьев. Выявлено, что все обследованные леса Иркутска в той или иной степени загрязнены и большинство из них, за исключением двух массивов, не справляется с очищением воздуха до допустимого уровня.
Применение результатов. Рекомендовано увеличение площади городских лесов путем создания искусственных посадок, структурно близких к природным лесным экосистемам.
Заключение. Показано, что городские леса являются мощным фактором очищения воздушной среды города от взвешенных частиц. Вместе с тем, значительная загрязненность самих лесов требует оптимизации их состояния.
Скачивания
Литература
Список литературы
Атлас «Байкальский регион: общество и природа». М.: Паулсен, 2021. 320 с.
Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Иркутской области в 2020 году». Иркутск: Мегапринт, 2021. 330 с.
РД 52.04.667-2005 Документы о состоянии загрязнения атмосферы в городах для информирования государственных органов, общественности и населения. М.: Росгидромет, 2006. 50 с.
Шергина О.В., Михайлова Т.А. Состояние древесных растений и почвенного покрова парковых и лесопарковых зон г. Иркутска. Иркутск: Изд-во Ин-та географии СО РАН, 2007. 200 с.
Шипунов А. Б., Балдин Е. М., Волкова П. А., Коробейников А. И., Назарова С. А., Петров С. В., Суфиянов В. Г. Наглядная статистика. Используем R! М.: ДМК-Пресс, 2014. 296 с.
Chu J., Dong Y., Han X., Xie J., Xu X., Xie G. Short-term prediction of urban PM2.5 based on a hybrid modified variational mode decomposition and support vector regression model // Environmental Science and Pollution Research. 2021. Vol. 28. P. 56–72. https://doi.org/10.1007/s11356-020-11065-8
Davoudi M., Esmaili-Sari A., Bahramifar N., Moeinaddini M. Spatio-temporal variation and risk assessment of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in surface dust of Qom metropolis, Iran // Environmental Science and Pollution Research. 2021. Vol. 28. P. 9276–9289. https://doi.org/10.1007/s11356-020-08863-5
Gorshkov A.G. Determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in the needles of a Scotch pine (Pinus sylvestris L.), as biomonitor of atmospheric pollution // Journal of Analytical Chemistry. 2008. Vol. 63(8). P. 805-811. http://dx.doi.org/10.1134/S1061934808080169
Jain S., Sharma S.K., Vijayan N., Mandal T.K. Investigating the seasonal variability in source contribution to PM2.5 and PM10 using different receptor models during 2013–2016 in Delhi, India // Environmental Science and Pollution Research. 2021. Vol. 28. P. 4660–4675. https://doi.org/10.1007/s11356-020-10645-y
Jiang Y., Huang G. Urban residential quarter green space and life satisfaction // Urban Forestry & Urban Greening. 2022. Vol. 69. 127510. https://doi.org/10.1016/j.ufug.2022.127510
Jin E.J., Yoon J.H., Bae E.J., Jeong B.R., Yong S.H., Choi M.S. Particulate Matter Removal Ability of Ten Evergreen Trees Planted in Korea Urban Greening // Forests. 2021. Vol. 12, 438. https://doi.org/10.3390/f12040438
Jirau-Colón H., Jannette Toro-Heredia J., Layuno J., Calderon E.D., Gioda A., Jiménez-Vélez B.D. Distribution of toxic metals and relative toxicity of airborne PM2.5 in Puerto Rico // Environmental Science and Pollution Research. 2021. Vol. 28. P. 16504–16516. https://doi.org/10.1007/s11356-020-11673-4
Li Z., Zhao H., Li X., Bekele T.G. Characteristics and sources of environmentally persistent free radicals in PM2.5 in Dalian, Northeast China: correlation with polycyclic aromatic hydrocarbons // Environmental Science and Pollution Research. 2022. Vol. 29. P. 24612–24622. https://doi.org/10.1007/s11356-021-17688-9
Live Animated Air Quality Map. URL: https://www.iqair.com/ru/air-quality-map (accessed May 5, 2022).
Lu X., Li R., Yan X. Airway hyperresponsiveness development and the toxicity of PM2.5 // Environmental Science and Pollution Research. 2021. Vol. 28. P. 6374–6391. https://doi.org/10.1007/s11356-020-12051-w
Manual on methods and criteria for harmonized sampling, assessment, monitoring and analysis of the effects of air pollution on forests // UNECE, ICP Forests Programme Coordinating Centre. Hamburg, 2010. 477 p. http://www.icp-forests.org/Manual.htm/
Sæbø A., Popek R., Nawrot B., Hanslin H.M., Gawronska H., Gawronski S.W. Plant species differences in particulate matter accumulation on leaf surfaces // Science of the Total Environment. 2012. Vol. 427–428. P. 347–354. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2012.03.084
Vigevani I., Corsini D., Mori J., Pasquinelli A., Gibin M., Comin S., Szwałko P., Cagnolati E., Ferrini F., Fini A. Particulate Pollution Capture by Seventeen Woody Species Growing in Parks or along Roads in Two European Cities // Sustainability. 2022. Vol. 14, 1113. https://doi.org/10.3390/su14031113
Wang G., Xu Y., Huang L., Kun Wang K., Shen H., Li Z. Pollution characteristics and toxic effects of PM1.0 and PM2.5 in Harbin, China // Environmental Science and Pollution Research. 2021. Vol. 28. P. 13229–13242. https://doi.org/10.1007/s11356-020-11510-8
Wang W., Huang M.J., Kang Y., Wang H.S., Leung A.O., Cheung K.C., Wong M.H. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in urban surface dust of Guangzhou, China: status, sources and human health risk assessment // Science of the Total Environment. 2011. Vol. 409. P. 4519–4527. http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2011.07.030
Wu W., Liu Y., Gou Z. Green infrastructure and urban wellbeing // Urban Forestry & Urban Greening. 2022. Vol. 68. 127485. https://doi.org/10.1016/j.ufug.2022.127485
Xin L., Wang J., Sun J., Zhang C., Tong X., Wan J., Feng J., Tian H., Zhang Z. Cellular effects of PM2.5 from Suzhou, China: relationship to chemical composition and endotoxin content // Environmental Science and Pollution Research. 2021. Vol. 28. P. 287–299. https://doi.org/10.1007/s11356-020-10403-0
Xu J., Zhang Y., Yao M., Wu G., Duan Z., Zhao X., Zhang J. Long-term effects of ambient PM2.5 on hypertension in multi-ethnic population from Sichuan province, China: a study based on 2013 and 2018 health service surveys // Environmental Science and Pollution Research. 2021. Vol. 28. P. 5991–6004. https://doi.org/10.1007/s11356-020-10893-y
Yang J., Chang Y., Yan P. Ranking the suitability of common urban tree species for controlling PM2.5 pollution // Atmospheric Pollution Research. 2015. Vol. 6. P. 267-277. https://doi.org/10.5094/APR.2015.031
References
Atlas Baykal′skiy region: obshchestvo i priroda [Atlas “Baikal region: society and nature”]. M.: Paulsen, 2021, 320 p.
Gosudarstvennyy doklad «O sostoyanii i ob okhrane okruzhayushchey sredy Irkutskoy oblasti v 2020 godu» [State report “On the state and protection of the environment of the Irkutsk region in 2020”]. Irkutsk: Megaprint, 2021, 330 p.
RD 52.04.667-2005 Dokumenty o sostoyanii zagryazneniya atmosfery v gorodakh dlya informirovaniya gosudarstvennykh organov, obshchestvennosti i naseleniya [RD 52.04.667-2005 Documents on the state of air pollution in cities to inform government agencies, the public and the population]. M.: Rosgidromet, 2006, 50 p.
Shergina O.V., Mikhailova T.A. Sostoyaniye drevesnykh rasteniy i pochvennogo pokrova parkovykh i lesoparkovykh zon g. Irkutska [State of woody plants and soil cover of park and forest park areas in Irkutsk]. Irkutsk: Izd-vo In-ta Geografii SO RAN, 2007, 200 p.
Shipunov A. B., Baldin E. M., Volkova P. A., Korobeynikov A. I., Nazarova S. A., Petrov S. V., Sufiyanov V. G. Naglyadnaya statistika. Ispol′zuyem R! [Visual statistics. Let’s use R!]. M.: DMK-Press, 2014, 296 p.
Chu J., Dong Y., Han X., Xie J., Xu X., Xie G. Environmental Science and Pollution Research, 2021, vol. 28, pp. 56–72. https://doi.org/10.1007/s11356-020-11065-8
Davoudi M., Esmaili-Sari A., Bahramifar N., Moeinaddini M. Environmental Science and Pollution Research, 2021, vol. 28, pp. 9276–9289. https://doi.org/10.1007/s11356-020-08863-5
Gorshkov A.G. Journal of Analytical Chemistry, 2008, vol. 63(8), pp. 805-811. http://dx.doi.org/10.1134/S1061934808080169
Jain S., Sharma S.K., Vijayan N., Mandal T.K. Environmental Science and Pollution Research, 2021, vol. 28, pp. 4660–4675. https://doi.org/10.1007/s11356-020-10645-y
Jiang Y., Huang G. Urban Forestry & Urban Greening, 2022, vol. 69. 127510. https://doi.org/10.1016/j.ufug.2022.127510
Jin E.J., Yoon J.H., Bae E.J., Jeong B.R., Yong S.H., Choi M.S. Forests, 2021, vol. 12, 438. https://doi.org/10.3390/f12040438
Jirau-Colón H., Jannette Toro-Heredia J., Layuno J., Calderon E.D., Gioda A., Jiménez-Vélez B.D. Environmental Science and Pollution Research, 2021, vol. 28, pp. 16504–16516. https://doi.org/10.1007/s11356-020-11673-4
Li Z., Zhao H., Li X., Bekele T.G. Environmental Science and Pollution Research, 2022, vol. 29, pp. 24612–24622. https://doi.org/10.1007/s11356-021-17688-9
Live Animated Air Quality Map. URL: https://www.iqair.com/ru/air-quality-map (accessed May 5, 2022).
Lu X., Li R., Yan X. Environmental Science and Pollution Research, 2021, vol. 28, pp. 6374–6391. https://doi.org/10.1007/s11356-020-12051-w
Manual on methods and criteria for harmonized sampling, assessment, monitoring and analysis of the effects of air pollution on forests. UNECE, ICP Forests Programme Coordinating Centre, Hamburg, 2010, 477 p. http://www.icp-forests.org/Manual.htm/
Sæbø A., Popek R., Nawrot B., Hanslin H.M., Gawronska H., Gawronski S.W. Science of the Total Environment, 2012, vol. 427–428, pp. 347–354. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2012.03.084
Vigevani I., Corsini D., Mori J., Pasquinelli A., Gibin M., Comin S., Szwałko P., Cagnolati E., Ferrini F., Fini A. Sustainability, 2022, vol. 14, 1113. https://doi.org/10.3390/su14031113
Wang G., Xu Y., Huang L., Kun Wang K., Shen H., Li Z. Environmental Science and Pollution Research, 2021, vol. 28, pp. 13229–13242. https://doi.org/10.1007/s11356-020-11510-8
Wang W., Huang M.J., Kang Y., Wang H.S., Leung A.O., Cheung K.C., Wong M.H. Science of the Total Environment, 2011, vol. 409, pp. 4519–4527. http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2011.07.030
Wu W., Liu Y., Gou Z. Urban Forestry & Urban Greening, 2022, vol. 68, 127485. https://doi.org/10.1016/j.ufug.2022.127485
Xin L., Wang J., Sun J., Zhang C., Tong X., Wan J., Feng J., Tian H., Zhang Z. Environmental Science and Pollution Research, 2021, vol. 28, pp. 287–299. https://doi.org/10.1007/s11356-020-10403-0
Xu J., Zhang Y., Yao M., Wu G., Duan Z., Zhao X., Zhang J. Environmental Science and Pollution Research, 2021, vol. 28, pp. 5991–6004. https://doi.org/10.1007/s11356-020-10893-y
Yang J., Chang Y., Yan P. Atmospheric Pollution Research, 2015, vol. 6, pp. 267–277. https://doi.org/10.5094/APR.2015.031
Просмотров аннотации: 173 Загрузок PDF: 185
Copyright (c) 2023 Tatiana A. Mikhailova, Olga V. Shergina, Anastasia S. Mironova, Dmitry A. Chesnakov
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
