Скачать электронную версию статьи (в свободном доступе).

English Abstract

Цель: Оценка уровня загрязнения окружающей среды радионуклидами и тяжелыми металлами на примере изучения атмосферных выпадений вблизи полигона твердых бытовых отходов г. Якутска.
Материал и методы: В качестве образцов исследования были использованы мхи-биомониторы (Hylocomium splendens, Pleurozium Schreberi и Brachythecium salebrosum), лишайники, почва, пробоотбор которых был осуществлен на территории, окружающей полигон бытовых (коммунальных) отходов на 9-м км Вилюйского тракта в г. Якутске в радиусе 51 км. В качестве методов исследования наличия и концентрации тяжелых металлов были применены метод оптической эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-ОЭС) PlasmaQuant PQ 9000 Elite (Analytik Jena, Германия) и прямой анализатор ртути DMA-80 evo Milestone. Радионуклидный состав образцов был исследован с помощью метода гамма-спектрометрии на полупроводниковом гамма-спектрометре ORTEC с детектором из особо чистого германия типа GEM-40 и программного обеспечения Maestro32.
Результаты: По результатам исследования на территории в пределах 51 км вдоль Вилюйского тракта от свалки в образцах мховбиомониторов обнаружены следующие микроэлементы: P, S, Al, Fe, Mn, Ba, Sr, Zn, Cu, Pb, Cr, V, Ni, Co, Cd, Hg, причем медианы значений содержания Ba, Cr, Fe и Pb превышают аналогичные значения для условно "чистой" территории Норвегии.
Были обнаружены и определены концентрации следующих радиоизотопов: ¹³⁷Cs, космогенный радионуклид ⁷Be, радиоизотопы свинца ²¹²Pb, таллия ²⁰⁸Tl, висмута ¹²Bi и актиния ²⁸Ac – дочерние продукты радионуклида тория ²²³Th и изотопы свинца ²¹⁴Pb и висмута ²¹⁴Bi – дочерние продукты урана ³⁸U.
Заключение: Высокие значения концентрации таких тяжелых металлов в образцах мха на близлежащих от города территориях (вблизи свалки) сопоставимы со значениями концентрации тяжелых металлов в образцах растительности с мест, находящихся вблизи, например, промышленных площадок горнообогатительных комбинатов.
Обнаружение одинаковых тяжелых металлов и радионуклидов в атмосферной среде, почве города и в растительности, почве вблизи полигона может указывать, что одним из источников загрязнения среды и влияния на здоровье людей могут выступать продукты горения содержимого свалки.

Ключевые слова: полигон бытовых отходов, мхи-биомониторы, тяжелые металлы, радионуклиды, оптическая эмиссионная спектрометрия, гамма-спектрометрия

Реферат

Purpose: To assess the level of environmental pollution by radionuclides and heavy metals using the example of studying atmospheric precipitation near the municipal solid waste landfill in Yakutsk.
Material and methods: Biomonitor mosses (Hylocomium splendens, Pleurozium Schreberi, and Brachythecium salebrosum), lichens, and soil were used as research samples, which were sampled in the territory surrounding the municipal waste landfill on the 9th km of the Vilyuysky tract in Yakutsk within a radius of 51 km. The PlasmaQuant PQ 9000 Elite optical emission spectrometry (Analytik Jena, Germany) and the direct mercury analyzer DMA-80 evo Milestone were used as methods for studying the presence and concentration of heavy metals. The radionuclide composition of the samples was studied using gammaray spectrometry on an ORTEC semiconductor gamma-ray spectrometer with a GEM40 high-purity germanium detector and Maestro32 software.
Results: According to the results of the study, in the territory within 51 km along the Vilyuysky tract from the landfill, the following microelementes were found in samples of biomonitor mosses: P, S, Al, Fe, Mn, Ba, Sr, Zn, Cu, Pb, Cr, V, Ni, Co, Cd, Hg, with the median values of the content Ba, Cr, Fe, and Pb exceed similar values for the relatively "clean" territory of Norway.
During the study of radionuclide concentrations, concentrations of the following radioisotopes were detected and determined: ¹³⁷Cs, cosmogenic radionuclide ⁷Be, radioisotopes of lead ²¹²Pb, thallium ²⁰⁸Tl, bismuth ²¹²Bi and actinium ²²⁸Ac – daughter products of thorium radionuclide ²²³Th and isotopes of lead ²¹⁴Pb and bismuth ²¹⁴Bi – daughter products of uranium ²³⁸U.
Conclusion: The high concentrations of such heavy metals in moss samples in the territories nearby the city (near landfills) are comparable to the concentrations of heavy metals in vegetation samples from places located near, for example, industrial sites of mining and processing plants.
The detection of the same heavy metals and radionuclides in the atmospheric environment, the soil of the city and in vegetation, the soil near the landfill may indicate that one of the sources of environmental pollution and effects on human health may be the combustion products of the contents of the landfill on the 9th km along the Vilyuysky tract.

Key words: domestic waste landfill, moss-biomonitors, soils, heavy metals, radionuclides, optical emission spectrometry, gamma spectrometry

DOI: 10.52775/1810-200X-2025-105-1-53-59