Юта: как городская среда загрязняет природную пыль

Загрязнение воздуха пылью становится все более серьезной проблемой для жителей Юты и других западных штатов США. Особую тревогу вызывает обнажающееся дно пересыхающего Большого Соленого озера, которое может стать источником еще более опасной пыли. Природная пыль из региона Большого Бассейна переносится ветром и оседает вдоль западного края горного хребта Уосатч Фронт, где проживает основная часть населения Юты, а также в прилегающих горах.

Новое исследование Университета Юты показывает, что во время переноса природная пыль смешивается с местными антропогенными частицами, что потенциально загрязняет близлежащие водные ресурсы и приводит к другим негативным последствиям. Исследователи изучали влияние городской среды на переносимую ветром пыль.

Научная группа под руководством атмосферного ученого Кевина Перри из Университета Юты и Джеффа Манро, профессора геологии из Middlebury College, сосредоточилась на так называемой «Критической зоне» Земли. Это приповерхностный слой, где живые организмы взаимодействуют с горными породами, воздухом, почвой и водой. Процессы, связанные с пылью, такие как ее осаждение, эрозия и перенос, оказывают значительное влияние на эту Критическую зону.

Частицы пыли обычно имеют разнообразный состав, зависящий от природных условий местности. Однако сельское хозяйство, выпас скота, использование внедорожников, строительство, добыча полезных ископаемых и другая деятельность человека изменяют состав пыли. Это имеет важные последствия для таких густонаселенных районов, как долина Солт-Лейк-Вэлли в Юте.

Кевин Перри объясняет, что проблема заключается в наличии множества источников пыли в городской черте. Когда дует ветер, он поднимает пыль с Большого Соленого озера и других природных источников, и эта пыль смешивается с местной, содержащей гораздо больше «мусора». Если учитывать потенциально опасные загрязнители в пыли с Большого Соленого озера, то добавление к ним загрязнителей из местной городской пыли делает ее еще более вредной.

Регион Уосатч Фронт, где проживает 2,5 миллиона человек, или три четверти населения Юты, особенно уязвим для пылевого загрязнения. Согласно исследованию, финансируемому National Science Foundation, это делает его идеальной лабораторией для изучения взаимодействия природной и городской пыли.

Соавтор исследования Дерек Маллиа, научный сотрудник в области атмосферных наук, уточняет, что пыль поступает из различных источников. Существуют природные источники, такие как пустыня Вест-Дезерт, солончаки Бонневилль, озеро Севир, а также много пыли поднимается с Большого Соленого озера. К этому добавляются антропогенные источники, например, карьеры у Пойнт-оф-те-Маунтин и карьер Стейкер в Норт-Солт-Лейк. Пыль может быть местного происхождения, но также может приноситься из источников, расположенных на другой стороне Большого Бассейна. Расположение на восточной стороне этого региона означает нахождение под ветром от множества источников пыли.

Исследовательская группа проанализировала 29 образцов пыли, собранных Джеффом Манро в течение четырех сезонов с 2020 по 2022 год. Образцы были получены из пяти пассивных пылеуловителей, установленных на территории площадью около 1300 квадратных километров к западу от Уосатч Фронт, двух уловителей в городах Солт-Лейк-Сити и Прово, и еще одного в верховьях каньона Литтл-Коттонвуд, известного горнолыжного курорта недалеко от города.

Сбор образцов проводился в рамках долгосрочного проекта Манро под названием DUST ^2 (Dust Squared). Команда использовала простую систему из лотков с желобами, заполненных большими стеклянными шариками. Манро установил такое оборудование преимущественно на вершинах гор по всему Юго-Западу США, включая восемь точек, задействованных в данном исследовании.

Лотки улавливают любые частицы, попадающие в них. Исследователи периодически извлекали шарики, смывали с них пыль и анализировали ее для определения геохимического состава, массы, цвета и размера частиц.

Кевин Перри констатирует, что городская пыль оказалась значительно сильнее загрязнена различными металлами и другими веществами по сравнению с природной пылью.

Результаты анализа выявили повышенные концентрации цинка, кальция, молибдена, кадмия, меди, свинца, кобальта и мышьяка в городской пыли. Многие из этих элементов связаны с горнодобывающей промышленностью, металлургией, выбросами автотранспорта и тяжелой промышленностью. Примечательно, что концентрации мышьяка и кобальта превышают региональные контрольные уровни, установленные U.S. Environmental Protection Agency. Кроме того, цинк, кальций и медь особенно вредны для поверхностных вод в регионе Уосатч Фронт.

Перри добавляет, что значительная часть пыли оседает в снежном покрове. Когда снег тает, талая вода стекает в водоемы. Член исследовательской группы Грег Карлинг, профессор геологии из Brigham Young University, анализирует весенний сток с гор Уосатч, чтобы измерить приток металлов, которые он несет в ручьи и, в конечном итоге, в Большое Соленое озеро.

Городская пыль Юты несет повышенную угрозу

Исследование: пыль Солт-Лейк-Сити токсичнее природной

Загрязнение в Юте: городская пыль смешивается с озерной

Опасные металлы найдены в городской пыли Юты

Пересыхание озера и города усиливают пылевую угрозу в Юте

Юта: как городская среда загрязняет природную пыль