Дорожная пыль повышает риск развития рака у жителей мегаполисов

Ученые географического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова доказали, что дорожная пыль увеличивает риск онкологических заболеваний у людей, проживающих в городах-миллионниках. К этому выводу авторы пришли, проанализировав содержание в пыли бенз(а)пирена — канцерогена, который попадает в атмосферу при сгорании автомобильного топлива. Полученные данные подчеркивают необходимость более эффективной очистки городских дорог, а также будут полезны для разработки новых проектов по повышению безопасности городской среды. Об исследовании рассказала пресс-служба Российского научного фонда.

Рисунок 1. Места отбора образцов дорожной пыли в Москве. Источник: Дмитрий Власов

В состав дорожной пыли входит большое количество различных компонентов — таких, как кусочки резины от автомобильных шин, дорожного покрытия, частицы почвы, мелкий мусор и остатки антигололедных реагентов. На них, в свою очередь, легко оседают и закрепляются более опасные загрязняющие вещества — тяжелые металлы и полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Среди ПАУ наиболее опасным считается бенз(а)пирен, поскольку его попадание в организм человека увеличивает риск развития рака. Бенз(а)пирен выделяется в атмосферу при сгорании топлива в автомобильных двигателях, с выбросами промышленных предприятий, а также систем отопления, после чего оседает на различные твердые поверхности, в том числе на частицы дорожной пыли. Пыль легко поднимается с поверхности автомобильных дорог и тротуаров в воздух, с которым при дыхании, проглатывании и через контакт с кожей попадает в организм человека и животных. В связи с этим ее частицы рассматриваются специалистами как один из наиболее опасных путей распространения бенз(а)пирена в окружающей среде.

Ученые проанализировали содержание бенз(а)пирена в дорожной пыли Москвы, а также выявили наиболее загрязненные участки города. Москва — крупнейший мегаполис России с развитой дорожной сетью, поэтому проблема выбросов от автотранспорта и высокого уровня запыленности здесь крайне актуальна. Исследователи собрали 160 образцов пыли во всех районах города с поверхности дорог, имеющих разную транспортную нагрузку. Кроме того, дополнительно взяли 33 пробы во дворах, оборудованных местами для парковки автомобилей. Затем из пыли химически выделили бенз(а)пирен и определили его количество.

Доля проб дорожной пыли с различной степенью экологической опасности загрязнения бенз(а)пиреном (в единицах ПДК) по административным округам и типам дорог Москвы (Ш — радиальные шоссе, К — крупные, С — средние, М — малые дороги, Д — дворы с автопарковками). Источник: Дмитрий Власов

Оказалось, что среднее содержание бенз(а)пирена на территории Москвы составило 0,23 миллиграмма на килограмм, что почти в 53 раза превысило его уровень в естественных почвах за пределами города. При этом наиболее загрязненными были дворовые территории, используемые жителями для парковки автомобилей. Здесь килограмм пыли содержал один миллиграмм бенз(а)пирена, что почти в 20 раз выше предельно допустимой концентрации. Столь сильное загрязнение может быть связано с тем, что в условиях плотной застройки на придомовых территориях воздух циркулирует недостаточно активно, и поэтому вещества из выхлопов машин и пыль скапливаются здесь в больших количествах.

Кроме того, высокое содержание бенз(а)пирена (0,3 миллиграмма на килограмм пыли) оказалось характерным для крупных широких дорог с интенсивным движением, таких как МКАД и Третье транспортное кольцо. На подобных участках накопление загрязняющего вещества происходит в полтора раза быстрее, чем в пыли узких улиц, что, в первую очередь, связано с большими потоками автомобилей.

Распределение бенз(а)пирена в дорожной пыли на территории Москвы. Источник: Дмитрий Власов

Авторы впервые определили, как влияют параметры уличных каньонов — ширина и длина улиц, а также средняя высота ограничивающих их зданий — на содержание бенз(а)пирена в дорожной пыли. Здания высотой более двадцати метров, характерные примерно для трети московских улиц, вызывают ухудшение их продуваемости, что усиливает аккумуляцию бенз(а)пирена в 1,6 раза. Ориентация улиц с севера на юг, то есть перпендикулярно направлению преобладающих в Москве ветров, также препятствует циркуляции воздуха и создает условия для максимального накопления бенз(а)пирена в пыли. Кроме того, авторы установили, что различные районы Москвы загрязнены неравномерно. Наибольшее количество бенз(а)пирена обнаружили в пробах из Северного, Юго-Восточного, Восточного и Центрального административных округов. Именно в этих зонах располагаются крупные промышленные объекты — мусоросжигательные заводы и ТЭЦ, а также чаще всего возникают пробки.

Чтобы оценить, насколько бенз(а)пирен в городской пыли представляет угрозу здоровью москвичей, ученые рассчитали, какое его количество ежедневно поступает в организм жителей при вдыхании, заглатывании пыли, а также при попадании на кожу. В центре, на севере и северо-востоке города концентрации бенз(а)пирена превысили норму в пятьдесят раз, что увеличивает риск развития у людей онкологических заболеваний в 2–3 раза по сравнению с остальными частями города.

Суммарный индекс неканцерогенного риска БаП для детей (а) и взрослых (б), а также канцерогенный риск для всех возрастных групп (в). Источник: Дмитрий Власов

«В этой работе мы доказали, что повышенное содержание бенз(а)пирена в дорожной пыли создает угрозу здоровью жителей Москвы. В дальнейшем мы планируем более подробно изучить сезонные изменения количества бенз(а)пирена в городской пыли, поскольку данное исследование было ограничено лишь летним сезоном. Большой научный и практический интерес представляет выявление особенностей химического состава дорожной пыли в районах Москвы не только с высокой транспортной нагрузкой, но и с сильным промышленным и строительным воздействием», — рассказывает руководитель проекта, доктор географических наук Наталья Кошелева, профессор кафедры геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова.

Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Environmental Geochemistry and Health.