ИЗМЕНЧИВОСТЬ КОНЦЕНТРАЦИИ АЭРОЗОЛЬНЫХ ЧАСТИЦ, ПАУ, ПХБ В АТМОСФЕРЕ НАД ПОВЕРХНОСТЬЮ БАЙКАЛА
Authors: И.И. МАРИНАЙТЕ , Т.В. ХОДЖЕР , М.Ю. ШИХОВЦЕВ , О.В. КУСТОВА , В.Л. ПОТЕМКИН 
Published: November 2024

Представлены результаты временного и пространственного распределения аэрозольных частиц и включенных в них микропримесей (полициклические ароматические углеводороды, полихлорированные бифенилы) в приводном слое атмосферы над оз. Байкал, полученные в ходе корабельной экспедиции с 18 по 24 июля 2022 г. За исследуемый период в приводной атмосфере озера наблюдались в основном низкие значения массовой и счетной концентраций аэрозольных частиц, стойких органических загрязнителей (ПАУ, ПХБ) в сравнении с пожароопасными периодами 2016-2020 гг. За время экспедиции содержание ПАУ в атмосфере изменялось от 0,071 до 2,6 нг/м3, что ниже концентраций, зафиксированных при пожарах (0,22-133 нг/м3). Повышенное содержание исследуемых компонентов обнаружено только в отдельных районах Южного Байкала, где формирование структуры аэрозоля происходило за счет локальных источников загрязнений, расположенных в населенных прибрежных районах (пос. Листвянка, пос. Култук, г. Слюдянка, г. Байкальск), и в момент переноса загрязненных воздушных масс северо-западного направления на озеро от Иркутска и Ангарска. В пробах аэрозолей из фоновых районов преобладала группа ПАУ с двумя-тремя бензольными кольцами, в составе которых доминировали нафталин и фенантрен. Вблизи локальных источников в южной части Байкала увеличивалась доля ПАУ с четырьмя, пятью и шестью бензольными кольцами (флуорантен > пирен > бенз(б)флуорантен), которые имеют пирогенное происхождение и образуются при высокотемпературных процессах сгорания органического топлива (при сжигании угля, древесины, жидкого топлива). Выявлена положительная корреляция содержания аэрозольных частиц и ПАУ. Обнаруженные концентрации аэрозольных частиц (1,0-13,7 мкг/м3) и бенз(а)пирена (0,01-0,22 нг/м3), нормируемые в России, не превышали ПДК. Несмотря на запрет производства и ограниченное использование ПХБ, их следы обнаружены в различных промышленных и фоновых регионах во всем мире. Показано, что содержание полихлорированных бифенилов в приводной атмосфере Байкала (0,48-5,63 пг/м3) сравнимо с концентрациями, наблюдаемыми в фоновых регионах мира (0,04-25 пг/м3).

The article presents the results of temporal and spatial distribution of aerosol particles and micro-admixtures included into them (polycyclic aromatic hydrocarbons, polychlorinated biphenyls) in the near-water layer of the atmosphere above Lake Baikal obtained during a ship expedition from July 18 to July 24, 2022. During the study period, in the lake near-water atmosphere, mainly low values of mass and number concentration of aerosol particles, and resistant organic pollutants (PAHs, PCBs) were observed compared to the fire hazard periods of 2016-2020. During the expedition, the PAHs content in the atmosphere varied from 0,071 to 2,6 ng/m3, which is lower than the concentrations established during the fires (0,22-133 ng/m3). Increased concentrations of the studied components were found only in some areas of Southern Baikal, where the formation of aerosol structure occurred due to local pollution sources situated in the populated near-shore areas (namely, Listvyanka, Kultuk, Slyudyanka, Baikalsk), and at the moment of transfer of polluted air masses northwestward to the lake from Irkutsk and Angarsk. In the aerosols samples from background areas, a PAHs group with two or three benzene rings dominated mainly by naphthalene and phenanthrene. Near local sources in the southern part of Lake Baikal, the proportion of PAHs with four, five and six benzene rings (fluoranthene > pyrene > benz(b)fluoranthene) increased; they are of pyrogenic origin and are formed at high temperature processes of organic fuel combustion (while combusting coal, wood, liquid fuel). We revealed a positive correlation between the content of aerosol particles and PAHs. The revealed concentrations of aerosol particles (1,0-13,7 mg/m3) and benz(а)pyrene (0,01-0,22 ng/m3) rated in Russia did not exceed the MAC. Despite the prohibition of production and limited use of PCBs, their traces were found in various industrial and background regions worldwide. It is shown that polychlorinated biphenyls content in Lake Baikal near-water atmosphere (0,48-5,63 pg/m3) is comparable to the concentrations observed in background regions worldwide (0,04-25 pg/m3).