2024 / Том 9, № 2 (2024) [ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ]

Природные пожары в Иркутской области – возможный источник бенз(а)пирена в атмосфере города Братска

 Белых Л.И.

Страницы: 161-175

https://doi.org/10.21285/2500-1582-2024-9-2-161-175

Аннотация

Целью работы было изучение природных пожаров на территории Иркутской области и ее отдельных районов в период 2014–2020 гг. как возможного источника загрязнения бенз(а)пиреном атмосферного воздуха промышленного города Братска. Рассмотрены особенности динамики показателей количества, сгоревшей площади пожаров и зависимости их между собой. Проведена сравнительная оценка пожаров на территориях Братского и окружающих его районов, всей Иркутской области. Установлена динамика уменьшения загрязнения атмосферного воздуха бенз(а)пиреном в городе Братске за исследуемый период и сохранения уровня среднего содержания канцерогена в атмосфере 16 городов области, в которых проводится мониторинг. Найдена положительная динамика и линейные зависимости среднегодовых и максимальных среднемесячных концентраций бенз(а)пирена в атмосферном воздухе города Братска от показателей природных пожаров на территории Братского района, группы ближайших к нему районов и всей области. Показано закономерное увеличение точности корреляционной связи содержания бенз(а)пирена в атмосфере Братска от показателей пожаров в ряду территорий от всей Иркутской области, к группе и отдельному Братскому району. Более высокие коэффициенты корреляции найдены для показателей среднегодовых концентраций бенз(а)пирена и для количества пожаров по сравнению соответственно с максимальными среднемесячными концентрациями и показателями природной сгоревшей площади. Средняя концентрация бенз(а)пирена в атмосфере 16 городов Иркутской области не зависела от показателей пожаров на ее территории. Сделан вывод о возможности последствий природных пожаров в загрязнении атмосферного воздуха города Братска канцерогенным бенз(а)пиреном.

Ключевые слова:

природные пожары, атмосферный воздух, бенз(а)пирен, корреляция, город Братск, Братский район, Иркутская область

Библиографический список:

1. Yokelson R.J., Karl T., Artaxo P., Blake D.R., Christian T.J., Griffith D.W.T., et.al. The tropical forest and fire emissions experiment: overview and airborne fire emission factor measurements // Atmospheric Chemistry and Physics. 2007. Vol. 7. Iss. 19. P. 5175–5196. https://doi.org/10.5194/acp-7-5175-2007.
2. Van der Werf G.R., Randerson J.T., Giglio L., Collatz G.J., Mu M., Kasibhatla P.S., et.al. Global fire emissions and the contribution of deforestation, savanna, forest, agricultural, and peat fires (1997–2009) // Atmospheric Chemistry and Physics. 2010. Vol. 10. P. 11707–11735. https://doi.org/10.5194/acp-10-11707-2010.
3. Wotton B.M., Nock C.A., Flannigan M.D. Forest fire occurrence and climate change in Canada // International Journal of Wildland Fire. 2010. Vol. 19. Iss. 3. P. 253–271. https://doi.org/10.1071/WF09002.
4. Urbanksi S.P.,  Hao W.M.,  Nordgren B. The wildland fire emissions inventory: western United States emission estimates and an evaluation of uncertainty // Atmospheric Chemistry and Physics. 2011. Vol. 11. Iss. 24. P. 12973–13000.  https://doi.org/10.5194/acp-11-12973-2011.
5. De Groot W., Cantin A.S., Flannigan M.D., Soja A.J., Gowman L.M., Newbery A. A comparison of Canadian and Russian boreal forest fire regimes // Forest Ecology and Management. 2013. Vol. 294. Р. 23–34. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2012.07.033.
6. Urbanski Sh. Wildland fire emissions, carbon, and climate: emission factors // Forest Ecology and Management. 2014. Vol. 317. Р. 51–60. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2013.05.045.
7. Martin D., Tomida M., Meacham B. Environmental impact of fire // Fire Science Reviews. 2016. Vol. 5. Iss. 5. https://doi.org/10.1186/s40038-016-0014-1.
8. Chen J., Li Ch., Ristovski Z., Milic A., Gu Yu., Islam M.S., et.al. A review of biomass burning: emissions and impacts on air quality, health and climate in China // Science of The Total Environment. 2017. Vol. 579. P. 1000–1034. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.11.025.
9. Phairuang W., Suwattiga P., Chetiyanukornkul T., Hongtieab S., Limpaseni W., Ikemori F. et.al. The influence of the open burning of agricultural biomass and forest fires in Thailand on the carbonaceous components in size-fractionated particles // Environmental Pollution. 2019. Vol. 247. P. 238–247. https:// https://doi.org/10.1016/j.envpol.2019.01.001.
10. Bali K., Kumar A., Chourasiya S. Emission estimates of trace gases (VOCs and NOx ) and their reactivity during biomass burning period (2003–2017) over Northeast India // Journal of Atmospheric Chemistry. 2021. Vol. 78. Р. 17–34. https://doi.org/10.1007/s10874-020-09413-6.
11. Akagi S.K., Yokelson R.J., Wiedinmyer C., Alvarado M.J., Reid J.S., Karl T., et.al. Emission factors for open and domestic biomass burning for use in atmospheric models // Atmospheric Chemistry and Physics. 2011. Vol. 11. Iss. 9. P. 4039–4072. https://doi.org/10.5194/acp-11-4039-2011.
12. Shen H., Huang Y., Wang R., Zhu D., Li W., Shen G., et.al. Global atmospheric emissions of polycyclic aromatic hydrocarbons from 1960 to 2008 and future predictions // Environmental Science & Technology. 2013. Vol. 47. Iss. 12. P. 6415–6424. https://doi.org/10.1021/es400857z.
13. Berthiaume A., Galarneau E., Marson G. Polycyclic aromatic compounds (PACs) in the Canadian environment: Sources and emissions // Environmental Pollution. 2021. Vol. 269. P. 116008. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2020.116008.
14. Yu Y., Katsoyiannis A., Bohlin-Nizzetto P., Brorström-Lundén E., Ma J., Zhao Yu., et. al. Polycyclic aromatic hydrocarbons not declining in Arctic air despite global emission reduction // Environmental Science & Technology. 2019. Vol. 53. Iss. 5. P. 2375–2382. https://doi.org/10.1021/acs.est.8b05353.
15. Luo J., Han Yu., Zhao Yu., Huang Yu., Liu X., Tao Sh., et al. Effect of northern boreal forest fires on PAH fluctuations across the Arctic // Environmental Pollution. 2020, Vol. 261. P. 114186. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2020.114186.
16. Liao K., Yu J.Zh. Abundance and sources of benzo[a]pyrene and other PAHs in ambient air in Hong Kong: A review of 20-year measurements (1997-2016) // Chemosphere. 2020. Vol. 259. P. 127518. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.127518.
17. Guerreiro C.B.B., Horálek J., de Leeuw F., Couvidat F. Benzo(a)pyrene in Europe: Ambient air concentrations, population exposure and health effects // Environmental Pollution. 2016. Vol. 214. Р. 657–667. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2016.04.081.
18. Wu M., Luo J., Huang T., Lian L., Chen T., Song Sh., et. al. Effects of African BaP emission from wildfire biomass burning on regional and global environment and human health // Environment International. 2022. Vol. 162. P. 107162. https://doi.org/10.1016/j.envint.2022.107162.
19. Song Sh., Chen B., Huang T., Ma Sh., Liu L., Luo J., et al. Assessing the contribution of global wildfire biomass burning to BaP contamination in theArctic // Environmental Science and Ecotechnology. 2023. Vol. 14. P. 100232. https://doi.org/10.1016/j.ese.2022.100232.
20. Vasileva A., Moiseenko K., Skorokhod A., Belikov I., Kopeikin V., Lavrov O. Emission ratios of trace gases and particles for Siberian forest fires on the basis of mobile ground observations // Atmospheric Chemistry and Physics. 2017. Vol. 17. Iss. 20. Р. 12303–12325. https://doi. org/10.5194/acp-17-12303-2017.
21. Новикова С.А., Щербакова И.В. Загрязнение территории Прибайкальского национального парка выбросами от лесных пожаров // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия науки о земле. 2020. Т. 20, № 4. С. 240–249. https://doi.org/10.18500/1819-7663-2020-20-4-240-249. EDN: EIEJTL.
22. Тимофеева С.С., Гармышев В.В., Кузнецов К.Л., Дубровин Д.В. Лесные ресурсы Прибайкалья. Ландшафтные пожары, методология и оценка загрязнения атмосферы: монография. Иркутск: Аспринт, 2022. 164 с.
23. Белых Л.И., Иванов В.Н. Закономерности загрязнения атмосферы городов юга Красноярского края // XXI век. Техносферная безопасность. 2022. Т. 7. № 1. С. 8–20. https://doi.org/10.21285/2500-1582-2022-1-8-20 0. EDN: QRTBAR.
24. Белых Л.И., Будько Т.И. Бенз(а)пирен в атмосфере и его канцерогенные риски для здоровья населения городов Южного Прибайкалья // XXI век. Техносферная безопасность. 2020. Т. 5. № 3. С. 243–252. https://doi.org/10.21285/2500-1582-2020-3-243-252. EDN: LGTSSM.
25. Belykh L.I., Shaimanova K.A. Sources of carcinogenic risks for atmosphere of Irkutsk Region cities // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 687. P. 066010. Available from: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/687/6/066010/pdf. [Accessed 13th May 2024]. https://doi.org/10.1088/1757-899X/687/6/066010.
26. Belykh L.I., Maksimova M.A. Thermal sources of low power and their caricena hazard to the atmosphere of the cities of the Irkutsk region // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020. Vol. 408. P. 012028. Available from: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/408/1/012028/pdf. [Accessed 13th May 2024].
27. Belykh L.I. Forest fires and their environmental problems on the territory of Irkutsk region. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020.Vol. 408. P. 012014. Available from: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/408/1/012014/pdf [Accessed 13th May 2024].
28. Янченко Н.И., Белых Л.И., Слуцкий С.Л., Ланько А.В. Полициклические ароматические углеводороды в твердом осадке и легколетучие органические соединения в фильтрате снежного покрова Братска // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 2016. Т. 327. № 2. С. 52–58. EDN: VYXGKZ.

Файлы:

• статья (скачать | просмотреть) - скачано 24 раза