ASSESSMENT OF AERIAL POLLUTION IN IMPACT ZONES BY POTENTIALLY TOXIC ELEMENTS USING THE MOSS BAGS METHOD

Main Article Content

Aliaksandr Kolbas
Natallia Kolbas
Mikalai Mikhalchuk
Valentin Nesteruk

Abstract

The article presents the results of a study of aerial pollution with potentially toxic elements in the impact zones of industrial enterprises and urban ecosystems of the Brest region using the moss trap method. The technique included the preparation of moss traps from Sphagnum sp. material, their exposure for three months at different distances from the emission sources, and subsequent chemical analysis using the ICP-AES method. The results showed a significant excess of background concentrations for Pb, Cd, Sb, Sn, V, Ni and Mo near the industrial enterprise, with an exponential decrease in pollution with distance from the source. Principal component analysis (PCA) revealed three associations of elements reflecting their origin: industrial emissions (Pb, Cd, Sb, Sn), regional and transboundary transport (Fe, Cu, Cr, Co, Zn) and mixed sources (Mo, Ni, V). The role of forest belts in reducing the pollution level is noted. Increased content of Pb, Ni and Sn was recorded in the central part of the city. The obtained results allow us to recommend this approach not only for local monitoring, but also for studying temporal and spatial trends, including transboundary transport of pollutants.

Article Details

How to Cite
[1]
Kolbas, A. et al. 2025. ASSESSMENT OF AERIAL POLLUTION IN IMPACT ZONES BY POTENTIALLY TOXIC ELEMENTS USING THE MOSS BAGS METHOD. Vesnik of Brest University. Series 5. Biology. Sciences about Earth. 2 (Dec. 2025), 125–135. DOI:https://doi.org/10.63874/2218-0311-2025-2-125-135.
Section
НАВУКІ АБ ЗЯМЛІ

References

1. Air pollution monitoring using emission inventories combined with the moss bag approach / P. Iodice [et al.] // The Science of the total environment. – 2015. – Nr 541. – Р. 1410–1419.

2. Atmospheric trace metal pollution in the Naples urban area based on results from moss and lichen bags / S. Giordano [et al.] // Environmental Pollution. – 2005. – Vol. 136, Is. 3. – P. 431–442.

3. Moss bag biomonitoring: A methodological review / A. Ares [et al.] // The Science of the to-tal environment. – 2012. – Nr 432. – Р. 143–158.

4. Анищенко, Л. Н. Опыт химической бриоиндикации состояния воздуха крупной урбоэкосистемы (на примере города Брянска) / Л. Н. Анищенко // Бюллетень Брянского отделения РБО. –2015. – № 1 (5). – С. 64 –70.

5. Инелова, З. А. Использование и особенности культивирования мха сфагнума в биотехнологической системе для естественной фильтрации, очистки воздуха в городских условиях / З. А. Инелова, А. Е. Ермеков, Д. Едилхан // Вестник Карагандинского университета. Серия: Биология. Медицина. География. – 2022. – № 3 (107). – С. 67–77.

6. Алексеенок, Ю. В. Бриоиндикация атмосферных выпадений металлов и металлоидов в Республике Беларусь : автореф. дис. … канд. геогр. наук : 1.6.21 / Алексеенок Юлия Владимировна ; Калинингр. гос. ун-т. – Калининград, 2021. – 22 с.

7. Best options for the exposure of traditional and innovative moss bags: A systematic evaluation in three European countries / F. Capozzi [et al.] // Environmental Pollution. – 2016. – Vol. 214. – Р. 362–373.

8. Медведев, И. Ф. Тяжелые металлы в экосистемах / И. Ф. Медведев, С. С. Деревягин. – Саратов : Ракурс, 2017. – 178 с.

9. Williams, R. J. P. Evolution was chemically constrained / R. J. P. Williams, J. Da Silva // Journal of Theoretical Biology. – 2003. – Nr 220. – Р. 323–343.

10. Оценки уровней загрязнения свинцом территории Беларуси с высоким пространственным разрешением ЕМЕП, 2016. – URL: https://www.msceast.org/reports/4_2016_russ.pdf (дата обращения: 12.05.2025).

11. Городская среда: геоэкологические аспекты : моногр. / В. С. Хомич [и др.]. – Мн. : Бел. навука, 2013. – 301 с.

12. Геохимическая оценка загрязнения тяжелыми металлами почв и огородных культур в урболандшафтах г. Бреста и разработка рекомендаций по снижению соответствующих рисков / ГНУ «Полесский аграрно-экологический институт НАН Беларуси» ; рук. Михальчук Н. В. – Брест, 2017. – отчет ГРНТИ: 87.15.09 (№ ГР 20180040).

13. Содержание микроэлементов и структурные изменения хвои Picea аbies (L.) Karst. в условиях городской среды / А. П. Колбас [и др.] // Веснiк Брэсцкага ўнiверсiтэта. Серыя. 5, Хімія. Біялогія. Навукі аб Зямлі. – 2010. – № 2. – C. 33–42.

14. Ecological compensation mechanism for urban green land and its application in Shanghai, China / Y. Wang [et al.] // Front. Environ. Sci. Eng. China. – 2007. – Vol. 1. – P. 320–324.

15. The spatial structures and the dust retention effects of green-land types in the workshop district of Wuhan Iron and Steel Company / Z. Zhou [et al.] // Acta Ecol. Sin. – 2001. – Vol. 22. – Р. 2036–2040.

16. Ровин, С. Л. Исследование отходов, образующихся при производстве свинца / С. Л. Ровин, С. В. Григорьев // Литье и металлургия. – 2018. – № 2 (91). – С. 43–49.

17. Изменение подвижности тяжелых металлов в дерново-подзолистых почвах в зависимости от степени их гумусированности и применения высоких доз органических удобрений / В. А. Седых [и др.] // Известия ТСХА. – 2011. – Вып. 3. – С. 17–24.

18. Ладонин, Д. В. Формы соединений тяжелых металлов в техногенно-загрязненных почвах / Д. В. Ладонин. – М. : Изд-во Моск. ун-та, 2019. – 312 с.

19. Оценка полиэлементного загрязнения некоторых субстратов и территорий в Брестском регионе / А. П. Колбас [и др.] // Веснік Мозырскага дзяржаўнага педагагічнага ўніверсітэта імя І. П. Шамякіна. – 2021. – № 2 (58). – С. 21–31.