Поступление сурьмы в атмосферный воздух на территории Беларуси: источники, уровни и многолетняя динамика

Обсуждаются результаты первой оценки поступления сурьмы в атмосферный воздух на территории Беларуси. Определены основные антропогенные источники выбросов сурьмы, разработаны удельные показатели выбросов и рассчитаны объемы ее поступления за период с 1990 по 2020 г. Показано, что валовые выбросы сурьмы изменялись в диапазоне от 1,6 до 5,6 т в год с максимальными значениями в начале 1990-х годов и минимальными – в 2000 г. Выбросы сурьмы в 2020 г. на территории страны оценены в 2,4 т, вклад Беларуси в глобальные выбросы – в 0,1 %. Установлен нисходящий тренд выбросов сурьмы за 30-летний период и изменение вклада основных источников в валовые выбросы. Существенное снижение вклада стационарного сжигания топлива (с 66 до 14 %) обусловлено изменением топливного баланса; оно сопровождалось увеличением вклада истирания тормозов (от 34 до 61 %). Полученные данные могут быть использованы для моделирования переноса и рассеивания сурьмы, оценки риска для здоровья и экосистем, при разработке мероприятий по сокращению поступления сурьмы в окружающую среду.

1. Toxicological Profile for Antimony and Compounds [Electronic resource] / The Agency for Toxic Substances and Disease Registry. The Environmental Protection Agency. – U.S. Public Health Service, 2019. – Mode of access: https://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp23.pdf. – Data of access: 15.02.2022.

2. Antimony speciation in the environment: Recent advances in understanding the biogeochemical processes and ecological effects / M. He [et al.] //j. Environ Sci. (China). – 2019. – Vol. 75. – P. 14–39. https://doi.org/10.1016/j.jes.2018.05.023

3. Antimony contamination and its risk management in complex environmental settings: A review / N. Bolan [et al.] // Environment International. – 2022. – Vol. 158. – P. 106908. https://doi.org/10.1016/j.envint.2021.106908

4. Characteristics, Accumulation, and Potential Health Risks of Antimony in Atmospheric Particulate Matter /j. Jiang [et al.] // ACS Omega. – 2021. – Vol. 6, N 14. – P. 9460–9470. https://doi.org/10.1021/acsomega.0c06091

5. National air pollutant emission trends, 1900–1998 [Electronic resource] / U.S. Environmental Protection Agency. 2000. – Mode of access: https://nepis.epa.gov/Exe/ZyPDF.cgi/2000ETJA.PDF?Dockey=2000ETJA.PDF. – Data of access: 10.02.2022.

6. Anthropogenic Atmospheric Emissions of Antimony and Its Spatial Distribution Characteristics in China / H. Tian [et al.] // Environ. Sci. Technol. – 2012. – Vol. 46. – P. 3973–3980. https://doi.org/10.1021/es2041465

7. A review of the environmental chemical behavior, detection and treatment of antimony / Y. Zhang [et al.] // Environmental Technology & Innovation. – 2021. – Vol. 24. – P. 102026. https://doi.org/10.1016/j.eti.2021.102026

8. A Comprehensive Global Inventory of Atmospheric Antimony Emissions from Anthropogenic Activities, 1995-2010 / H. Tian [et al.] // Environmental science & technology. – 2014. – Vol. 48. – P. 10235–10241. https://doi.org/10.1021/es405817u

9. Quantitative assessment of atmospheric emissions of toxic heavy metals from anthropogenic sources in China: historical trend, spatial distribution, uncertainties, and control policies / H. Z. Tian [et al.] // Atmos. Chem. Phys. – 2015. – Vol. 15. – P. 10127–10147. https://doi.org/10.5194/acp-15-10127-2015

10. Antimony contamination, consequences and removal techniques: A review /j. Li [et al.] // Ecotoxicol Environ Saf. – 2018. – Vol. 156. – P. 125–134. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2018.03.024

11. Nriagu, J. O. Quantitative assessment of worldwide contamination of air, water and soils by trace metals /j. O. Nriagu, J. M. Pacyna // Nature. – 1988. – Vol. 1988333. – P. 134–139. https://doi.org/10.1038/333134a0

12. Mineral commodity summaries 2021 / U. S. Geological Survey. – U.S. Geological Survey, 2021. – 200 p. https://doi.org/10.3133/mcs2021

13. Pacyna, J. M. An assessment of global and regional emissions of trace metals to the atmosphere from anthropogenic sources worldwide /j. M. Pacyna, E. G.Pacyna // Environ Rev. – 2001. Vol. 9, N 4. – P. 269–298. http://doi.org/10.1139/a01-012

14. Зырянов, В. В. Зола уноса – техногенное сырье / В. В. Зырянов, Д. В. Зырянов. – M: Маска, 2009. – 320 c.

15. Юдович, Я. Э. Ценные элементы в углях / Я. Э. Юдович, М. П. Кетрис. – Екатеринбург: УрО РАН, 2006. – 538 с.

16. Filby, R. H. A comparion of INAA and ICP-MS for trace element determination in petroleum geochemistry / R. H. Filby, S. D. Olsen //j. Radioanal. Nucl. Chem. – 1994. – Vol. 180. – P. 285–294.

17. Clarification of the predominant emission sources of antimony in airborne particulate matter and estimation of their effects on the atmosphere in Japan / A. Iijima [et al.] // Environ. Chem. – 2009. – Vol. 6, N 2. – P. 122–132. https://doi.org/10.1071/EN08107

18. Antimony: a traffic-related element in the atmosphere of Buenos Aires, Argentina / D. R. Gómez [et al.] //j. Environ. Monit. – 2005. – Vol. 7. – P. 1162−1168. https://doi.org/10.1039/b508609d

19. Real-world emission factors for antimony and other brake wear related trace elements: size-segregated values for light and heavy duty vehicles / N. Bukowiecki [et al.] // Environ Sci Technol. – 2009. – Vol. 43, N 21. – P. 8072-8. https://doi.org/10.1021/es9006096. PMID: 19924925

20. National Emissions Inventory (NEI). 2022. [Electronic resource]. – Mode of access: https://www.epa.gov/air-emissions-inventories/national-emissions-inventory-nei. – Data of access: 1.03.2022

21. Kitto, M. E. Trace-element patters in gasolines for use in source apportionment // Air & Waste. – 1993. – Vol. 43, N 10. https://doi.org/10.1080/1073161X.193.10467213

22. Emission factor for antimony in brake abrasion dusts as one of the major atmospheric antimony sources / A. Iijima [et al.] // Environmental science & technology. – 2008. – Vol. 42, N 8. – P. 2937–2942. https://doi.org/10.1021/es702137g

23. 2019/2020 Data within Australia – Antimony & compounds from all sources [Electronic resource]. – Mode of access: http://www.npi.gov.au/npidata/action/load/summary-result/criteria/destination/ALL/substance/10/source-type/ALL/substance-name/Antimony%2B%2526%2Bcompounds/subthreshold-data/Yes/year/2020. – Data of access: 10.04.2022.

24. Fan, J.Atmospheric Emissions of As, Sb, and Se from Coal Combustion in Shandong Province, 2005–2014 /j. Fan, Y. Wang // Pol. J. Environ. Stud. – 2016. – Vol. 25, N 6. – P. 2339–2347. https://doi.org/10.15244/pjoes/63656

25. Future trends of global atmospheric antimony emissions from anthropogenic activities until 2050 /j. Zhou [et al.] // Atmospheric Environment. – 2015. – Vol. 120. – P. 385–392. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2015.09.018

26. Bioavailability of Arsenic and Antimony in Terrestrial Ecosystems: A Review / S. Bagherifam [et al.] // Pedosphere. – 2019. – Vol. 29, is. 6. – P. 681–720. https://doi.org/10.1016/S1002-0160(19)60843-X