Microelement composition of dust in the snow cover of Chita city in 2023–2024

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The microelement composition of the dust fraction of the snow cover of the Chita city (Zabaykalsky Krai, Russia) in winters of 2023–2024 was examined. For several years, Chita is known as one of the Russian cities with the most polluted air, and therefore it has been included into the Federal project “Clean Air” to reduce the level of emissions into the atmosphere by 2026 from 67.1 thousand tons (2017) to 23 thousand tons. In this aspect, this study of the content of trace elements in the snow cover was performed. The X-ray fluorescence analysis method was used to examine 75 samples of dust from snow, taken in various functional zones. The results revealed the distribution of chemical elements in the snow cover, depending on the level of technogenic load. The industrial zone and sites along transport routes are the most polluted, while the lowest levels of trace element accumulation are typical in the parking and recreational zones. Increased concentrations of Fe, Br, Sr, Sn, Sb, W and Th were recorded in the industrial zone, while Ti, V and Cu prevailed near the transport routes. Analysis of samples by the enrichment factor did show a significant anthropogenic contribution for Sn, Se and Sb (EF > 10), with maximum values of the concentration factor for W (Kc up to 62.26 in industrial zones) and As (Kc up to 19.54 in residential districts). The total pollution index (Zc) ranged from 2.18 (recreational zone) to 8.52 (industrial zone), indicating a moderate level of common pollution. Comparison with background values for Eurasia revealed that increased concentrations of Sr, Cs and Ti in the Chita samples, while the content of heavy metals (Pb, Cu, Ni) was smaller than the median values in other regions. The study emphasizes the integrated influence of local industrial emissions, transport and regional geochemical background on the composition of snow dust in a sharp continental climate.

About the authors

E. A. Bondarevich

Chita State Medical Academy

Email: bondarevich84@mail.ru
Chita, Russia

References

  1. Алексеенко В.А., Алексеенко А.В. Химические элементы в геохимических системах. Кларки почв селитебных ландшафтов. Ростов-на-Дону: Изд-во Южного федерального ун-та, 2013. 312 с.
  2. Бондаревич Е.А. Оценка техногенного загрязнения городской среды Читы по состоянию снежного покрова // Лёд и Снег. 2019. Т. 3. № 59. С. 389–400. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2019-3-393
  3. Гилязов А.Ф. Кластерный анализ как инструмент районирования территории по крупности речных наносов (на примере бассейна Волги) // Вест. Удмуртского ун-та. Биология. Науки о Земле. 2015. Т. 25. № 2. С. 149–158.
  4. Захариенко А.В., Тигеев А.А. Микроэлементы в пыли снежного покрова на примере городов Тюмень и Тобольск // Лёд и Снег. 2023. Т. 63. № 3. С. 397–409. https://doi.org/10.31857/S2076673423030146
  5. Касимов Н.С., Власов Д.В. Кларки химических элементов как эталоны сравнения в экогеохимии // Вест. МГУ. Сер. 5. География. 2015. № 2. С. 7–17.
  6. Кошелева Н.Е., Касимов Н.С., Сорокина О.И., Гунин П.Д., Бажа С.Н., Эих-Амгалан С. Геохимия ландшафтов Улан-Батора // Изв. РАН. Сер. География. 2013. № 5. С. 111–126.
  7. Куимова Н.Г., Сергеева А.Г., Шумилова Л.П., Павлова Л.М., Борисова И.Г. Эколого-геохимическая оценка аэротехногенного загрязнения урбанизированной территории по состоянию снежного покрова // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2012. № 5. С. 422–435.
  8. Макаров В.Н., Торговкин Н.В. Геохимия взвешенных веществ в зимней атмосфере Якутска (по снежному покрову) // Оптика атмосферы и океана. 2021. Т. 34. № 10 (393). С. 765–768. https://doi.org/10.15372/AO020211003
  9. Методические рекомендации по оценке степени загрязнения атмосферного воздуха населённых пунктов металлами по их содержанию в снежном покрове и почве. № 5174–90 / Сост. Б.А. Ревич, Ю.Е. Сает, Р.С. Смирнова. М.: Изд-во ИМГРЭ, 1990. 9 с.
  10. Московченко Д.В., Пожитков Р.Ю., Курчатова А.Н., Тимшанов Р.И. Геохимическая характеристика снежного покрова Тюмени // Вест. МГУ. Сер. 5. География. 2021. № 3. С. 13–26.
  11. Московченко Д.В., Пожитков Р.Ю., Соромотин А.В. Геохимическая характеристика снежного покрова г. Тобольск // Изв. Томск. политех. ун-та. Инжиниринг георесурсов. 2021. Т. 332. № 5. С. 156–169. https://doi.org/10.18799/24131830/2021/05/3195
  12. Московченко Д.В., Пожитков Р.Ю., Тигеев А.А. Оценка содержания металлов и металлологов в снежном покрове на участках нефтедобычи Среднего Приобья // Лёд и Снег. 2022. Т. 62. № 4. С. 551–563. https://doi.org/10.31857/S2076673422040151
  13. Павлов В.Е., Суторихин И.А., Хвостов И.В., Зинченко Г.С. Снежный покров как индикатор загрязнения урбанизированной территории Алтайского края // Оптика атмосферы и океана. 2009. Т. 22. № 1. С. 96–100.
  14. Павлова Л.М., Радомская В.И., Юсупов Д.В. Высокотоксичные элементы в снежном покрове на территории г. Благовещенска // Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология. 2015. № 1. С. 27–35.
  15. Пожитков Р.Ю., Московченко Д.В., Соромотин А.В., Кудрявцев А.А., Томилова Е.В. Оценка загрязнения снегового покрова Заполярного месторождения // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2019. № 5 (290). С. 15–21. https://doi.org/10.33285/2411-7013-2019-5(290)-15-21
  16. Радомская В.И., Юсупов Д.В., Павлова Л.М. Редко-земельные элементы в атмосферных осадках на территории г. Благовещенска // Геохимия. 2018. № 2. С. 197–206. https://doi.org/10.7868/S0016752518010053
  17. Радомская В.Н., Юсупов Д.В., Павлова Л.М., Сергеева А.Г., Бородина Н.А. Многомерный статистический анализ содержаний элементов в снеговом покрове г. Благовещенска // Региональная экология. 2018. № 2 (52). С. 15–28. https://doi.org/10.30694/1026-5600-2018-2-15-28
  18. Ревич Б.А., Сает Ю.Е., Смирнова Р.С., Сорокина Е.П. Методические рекомендации по геохимической оценке загрязнения территории городов химическими элементами. М.: ИМГРЭ, 1982. 112 с.
  19. Робертус Ю.В., Удачин В.Н., Рихванов Л.П., Кивацкая А.В., Любимов Р.В., Юсупов Д.В. Индикация компонентами природной среды трансграничного переноса загрязняющих веществ на территорию горного Алтая // Известия Томск. политех. ун-та. Инжиниринг георесурсов. 2016. Т. 327. № 9. С. 39–48.
  20. Санина Н.Б., Чернов А.Ю., Пройдакова О.А., Арсентьева А.Г. Распределение и баланс токсичных металлов в природно-техногенных системах топливно-энергетических комплексов Прибайкалы // Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология. 2002. № 2. С. 145–55.
  21. Смирнова С.М., Долин В.В. Тяжелые металлы в снежном покрове г. Николаева // Збірник наукових праць Інституту геохімії навколишнього середовища. 2011. Вып. 19. С. 115–124.
  22. Сорокина О.И., Кошелева Н.Е., Касимов Н.С., Голованов Д.Л., Бажа С.Н., Доржготов Д., ЭнхАмгалан С. Тяжелые металлы в воздухе и снежном покрове Улан-Багора // География и природные ресурсы. 2013. № 3. С. 159–170.
  23. Степанец В.Н., Серых Т.Г., Папина Т.С. Оценка содержания микроэлементов в снежном покрове юга Западной Сибири // Гидрометеорология и экология. 2021. № 64. С. 480–492. https://doi.org/10.33933/2713-3001-2021-64-480-492
  24. Таловская А.В., Филимоненко Е.А., Язиков Е.Г. Динамика элементного состава снегового покрова на территории северо-восточной зоны влияния Томск-Северской промышленной агломерации // Оптика атмосферы и океана. 2014. Т. 27. № 6. С. 491–495.
  25. Тас-оол Л.Х., Янчат Н.Н., Жданок А.И., Чупикова С.А. Загрязнение снежного покрова территории г. Кызыл // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2014. № 6. С. 507–517.
  26. Эпова Е.С., Солодухина М.А., Еремин О.В., Михайлова Л.А., Алексеева О.Г., Бурлака Н.М., Лапа С.Э. Мониторинг содержания мышьяка, свинца, кадмия, цинка и меди в компонентах окружающей среды населённого пункта Шерловая Гора (Восточное Забайкалье) // Гигиена и санитария. 2020. Т. 99. № 2. С. 210–216. http://dx.doi.org/10.33029/0016-9900-2020-99-2-210-216
  27. Юсупов Д.В., Радомская В.И., Павлова Л.М., Трутнева Н.В., Ильенок С.С. Тяжелые металлы в пылевом аэрозоле северо-западной промышленной зоны г. Благовещенска (Амурская область) // Оптика атмосферы и океана. 2014. Т. 27. № 10. С. 906–910.
  28. Юсупов Д.В., Степанов В.А., Трутнева Н.В., Могилев А.А. Минеральный и геохимический состав твердого осадка в снеговом покрове г. Благовещенск (Амурская область) // Известия Томск. политех. ун-та. 2014. Т. 324. № 1. С. 184–189.
  29. Karthe D., Hafer T., Battulga B., Sereeter L., Stehr G. Pollution Reduction Potential By Implementing Electrostatic Dust Precipitators On Mongolian Small-Scale Stoves (A Pilot Study In Ulaanbaatar) // Geography, environment, sustainability. 2020. V. 13. № 3. P. 117–128. https://doi.org/10.24057/2071-9388-2020-50
  30. mnr.gov.ru // Электронный ресурс. https://www.mnr.gov.ru/activity/clean-air/chita_Дата обращения: 18.04.2025.
  31. Роднійко R., Moskovchenko D., Soromotin A., Kudryavtsev A., Tomilova E. Trace elements composition of surface snow in the polar zone of northwestern Siberia: the impact of urban and industrial emissions // Environmental Monitoring and Assessment. 2020. V. 192. № 4. P. 215. https://doi.org/10.1007/s10661-020-8179-4
  32. Vlasov D., Kasimov N., Eremina I., Shinkareva G., Chubarova N. Partitioning and solubilities of metals and metalloids in spring rains in Moscow megacity // Atmospheric Pollution Research. 2020. V. 12. № 1. P. 255–271. https://doi.org/10.1016/j.apr.2020.09.012
  33. Xue H., Chen W., Li M., Liu B., Li G., Han X. Assessment of major ions and trace elements in snow: A case study across northeastern China, 2017–2018 // Chemosphere. 2020. V. 251. P. 126328. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.126328
  34. ZENODO // Электронный ресурс. https://zenodo.org/Дата обращения: 18.04.2025. https://doi.org/10.5281/zenodo.15860573

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).