Предприятия Российской Федерации ежегодно выбрасывают в окружающую среду более 20 тысяч тонн различных загрязняющих веществ. В крупных промышленных городах по токсикологическим оценкам и воздействию на здоровье человека наиболее опасными загрязняющими веществами атмосферного воздуха становятся тяжелые металлы и хлорорганические соединения.

Поступление тяжелых металлов в окружающую среду связано с активной деятельностью человека. Их основные источники — промышленность, автотранспорт, котельные, мусоросжигающие установки и сельскохозяйственное производство. Котельные, работающие на твердом и жидком топливе, загрязняют окружающую среду не только тяжелыми металлами, но и различными оксидами (азота, серы, углерода). Сжигание мусора сопровождается поступлением в биосферу целого ряда тяжелых металлов: кадмия, ртути, свинца, хрома и др.

Актуальность проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами объясняется, прежде всего, широким спектром их действия на организм человека. Тяжелые металлы влияют практически на все системы организма, оказывая токсическое, аллергическое, канцерогенное, гонадотропное действие. Многие тяжелые металлы избирательно накапливаются в определенных органах и тканях, структурно и функционально нарушая их.

Во всём мире остро стоит проблема снижения уровня запыленности. В 2014 г. 92% мирового населения проживало в районах, где уровень загрязнения превышал значения, установленные в Рекомендациях ВОЗ по качеству воздуха. На уровне правительств принимается множество нормативов, регулирующих степень запыленности. Высокая запыленность резко повышает вероятность таких заболеваний, как рак лёгких, инфаркт, инсульт и других сердечно-сосудистых заболеваний и заболеваний органов дыхания. Несмотря на это в настоящий момент точные причины образования мелкодисперсной пыли (фракций до 2.5 мкм) остаются неизвестными.

Но именно с пылью тяжелые металлы попадают в организм. Наиболее опасна для здоровья пыль фракций менее 2.5 мкг/м3 , которая проникает через легкие прямо в кровь. А источники пыли окружают нас повсеместно: это и соли морской воды, попадающие в воздух, и пыль из сухой почвы, и дорожная пыль, и, конечно, выбросы предприятий. Но даже если в городе ведется строгий контроль уровня запыленности, в результате пожаров пыль может быть принесена издалека.

Оперативный контроль содержания тяжелых металлов в атмосферном воздухе позволят:

  • предупреждать чрезвычайные ситуации и информировать население в случае опасности,
  • выявлять источники загрязнений, так как, в большинстве случаев, каждый тип промышленности имеет свой “металлический” след, который позволяет однозначно его идентифицировать,
  • выяснять причины образования опасной мелкодисперсной пыли фракций менее 2.5 мкм/м3 , и, следовательно, иметь возможность их устранить.

Соответственно, для проведения таких измерений требуется анализатор, позволяющий в автоматическом режиме выполнять следующие шаги: измерять массовую концентрацию пыли; осуществлять пробоотбор пыли; проводить химический анализ пыли.

Для реализации всех вышеприведенных пунктов логичным решением становится сочетание радиоизотопного анализатора пыли с рентгенофлуоресцентным детектором металлов.

Использование пробоотборной ленты в радиоизотопном анализаторе пыли позволяет произвести одновременное измерение с помощью рентгенофлуоресцентного анализатора.

Именно такая новейшая система используется министерством окружающей среды Японии 環境省 для непрерывного 24-часового мониторинга воздуха в городах Токио, Ниигата, Фукуока и Нагасаки с апреля 2017 года.