Нечистое небо. Как избавить атмосферу от вредных микрочастиц? - Поиск - новости науки и техники
Поиск - новости науки и техники

Нечистое небо. Как избавить атмосферу от вредных микрочастиц?

Чуть только выдается выходной, многие из нас выезжают подальше от мегаполисов, на природу, на дачу, чтобы отвлечься от городской суеты и подышать свежим воздухом. Но действительно ли в тех местах, иногда почти за пределами цивилизации, та атмосфера, которую мы надеемся найти? Не стоит строить иллюзий. Побочные последствия благословенного научно-технического прогресса проникают в самые заветные уголки. Страдают и заповедники, призванные сохранить исчезающие виды растений и животных. Заместитель директора Школы естественных наук, профессор кафедры безопасности жизнедеятельности в техносфере, директор Наноцентра Инженерной школы Дальневосточного федерального университета доктор биологических наук Кирилл ГОЛОХВАСТ прилагает все усилия, чтобы не только исследовать степень загрязнения разных территорий, но и донести тревожную информацию до власть предержащих. Его проект поддержан грантом Президента РФ. О своей непростой, но благородной работе он рассказал нашему корреспонденту.

– Обозначая увеличение концентрации нано- и микрочастиц в атмосфере выше нормы (вплоть до токсических показателей), я использую определения “нанозагрязнение” и “микрозагрязнение” атмосферы, – объясняет Кирилл Сергеевич. – В природном фоне содержатся и те, и другие частицы. В космосе преобладают наночастицы, и это не открытие. К природным частицам относятся частицы минералов, сажи, пепла вулканов и гари лесных пожаров, микрометеоритная пыль, импактные частицы, возникшие в результате ударов метеоритов. Но их концентрация крайне мала (в долевом значении до 5-10% от общего веса частиц атмосферной взвеси), и мы к ней адаптированы. 
К сожалению, в городах существует большое количество источников нано- и микрочастиц. Это автомобили (самый мощный источник), промышленность (гальваника, сварка), строительные площадки, ТЭЦ. Проблема еще в том, что все эти частицы не природного происхождения: сажа, металлы, синтетика и т.п. Они имеют неизвестный состав и малопрогнозируемые биологические эффекты. Природа не знает пока, как их “переварить”. Со временем, конечно, найдет способ, но нам это аукнется. 
– Чем грозит нанозагрязнение? 
– Тяжелыми последствиями. Проникая при дыхании во внутренние органы человека, попадая на слизистые оболочки глаз, рта, вредные микрочастицы вызывают серьезные заболевания. Сварщики подвержены этой опасности давно, а сейчас и большинство из нас от нее не застрахованы. Если учесть, что все мы дышим твердыми частицами выхлопных газов, то человечество под угрозой как вид.
Мы обнаружили, что новые автомобили столь же вредны, как и подержанные, с пробегом после 20 лет. Есть несколько разных экологических стандартов топлива: в Европе – Евро, в Америке – EPA10, в Японии – Post NLT. Есть нормативы отдельно для спецтехники – Стэйдж. Все они направлены на контроль содержания токсичных газов и лишь вскользь касаются твердых частиц. По нормативам Евро-5 и Евро-6, автомобиль должен выбрасывать максимум 0,005 грамма на километр пути. Газовая компонента выхлопов вызывает кислотные дожди, размывание почвы и другие проблемы. Но нельзя недооценивать тяжелые металлы, которые находятся в масле и топливе и вылетают в атмосферу. В выхлопных газах содержатся нано- и микрочастицы сажи и металлов, например хрома и никеля. Еще одна недооцененная опасность – гальваническое производство. Меднение, осталивание, никелирование, оцинковка – все эти процессы применяют достаточно широко. А мы обнаружили, что из гальванических ванн поднимаются пересыщенные пары, содержащие катионные формы металлов, которые восстанавливаются в воздухе и “выпадают” в виде наночастиц. “Страшные” и при этом крайне малые (10-70 нанометров) частицы хрома и железа мы находим за границами предприятий с гальваническими ваннами. Рядом находятся детские сады. А потом удивляемся, почему дети болеют все чаще и дольше.
– Как вы проводите свой мониторинг? 
– Мы берем пробы, находим в воздушной среде города нано- и микрочастицы, составляем карты распространения загрязнений по районам. Состав воздуха исследуем сразу несколькими методами – с помощью лазерной гранулометрии, световой, инфракрасной, электронной и раман-микроскопии, масс-спектрометрии, иногда проводим рентген-фазовый анализ. Это позволяет получить наиболее объективные данные. Мы должны точно знать, что летает в воздухе.
Токсикология тоже в арсенале наших исследований. Это наука, изучающая ядовитые (токсичные) вещества, потенциальную опасность их воздействия на организмы и экосистемы. Мы смотрим, как большие дозы частиц взвесей, собранных в естественной среде, влияют на здоровье лабораторных животных.
– Кого и как вы предупреждаете об опасности?
– У нас налажены хорошие связи с учеными-гигиенистами. В частности, совместно с Центром эпидемиологии и гигиены в Приморском крае мониторим воздух Владивостока. О результатах регулярно информируем научную общественность. Надеюсь, высшие контролирующие органы задумаются и перепишут нормативы, которые давно устарели. И введут новые показатели. У нас до сих пор PM10 (particulatematter – взвешенные частицы размером менее 10 микрон) не отслеживаются на постоянной основе в городах, кроме Москвы, Санкт-Петербурга, Владивостока – в этих мегаполисах работают соответствующие станции. Но пока здесь просто фиксируют цифры, не делая никаких выводов, не наказывая виновных, не останавливая вредные производства. А весь мир уже переходит на мониторинг PM1 и PM0,1 – взвешенные частицы с размером менее 1 микрометра и 100 нанометров соответственно.
– В чем вы видите смысл своей работы?
– Остановить нарастающее наступление человека на самого себя. Если мы сделаем больными наших детей в погоне за наживой, то к чему это приведет? Что дальше? Чем больше машин и предприятий с опасными выбросами, тем ближе гибель цивилизации.
Мы сейчас расширяем географию городов, которые изучаем. Исследуем атмосферную взвесь Владивостока, Уссурийска, Находки, Хабаровска, Благовещенска, Биробиджана, Екатеринбурга, Ангарска, малых и средних городов Амурской области и Приморского края, а также заповедников – Сихотэ-Алинского, Ботчинского, Зейского, Норского, Хинганского, “Бастака”, памятника природы федерального значения “Липовый остров” и других.
Я позволю себе доложить, что чистых мест мы не нашли. Есть загрязненные и менее загрязненные территории. И даже заповедники, которые призваны защищать дикую природу от человека, находятся под техногенным прессом.
У нас огромный круг партнеров – порядка 10 НИИ, университетов России и столько же иностранных учреждений. Исследования курируются Европейским обществом токсикологии. Президент этого крупнейшего в мире сообщества токсикологов – профессор Аристидис Тсатсакис – работает в возглавляемом мной Наноцентре. Мы с ним выиграли крупный грант РНФ, который помогает проводить нужные исследования. Благодаря этому получили доступ к мировой научной сети. Ведем несколько пионерских тем. Например, исследуем влияние на организмы не только синтетических, но и природных наноматериалов. Это нужно, в частности, для того, чтобы прояснить вопрос о первых проявлениях земной жизни. Мы дробим в планетарной мельнице природные минералы до 100 нанометров и исследуем токсические эффекты. Вдумайтесь, на Земле более 4400 видов минералов, а об их токсичных свойствах мы не знаем почти ничего. Мало-мальски изучены эти свойства у пары десятков минералов.
В нашем Наноцентре работают 10 человек: главный научный сотрудник – президент EUROTOX профессор А.Тсатсакис, три кандидата наук (они же докторанты), пять аспирантов. Набираются опыта на постоянной основе пять студентов разных уровней – это наши будущие аспиранты, есть и еще пара десятков приходящих студентов. Мы постоянно ведем просветительскую работу, в частности, среди школьников, экскурсии которых идут одна за другой. Вижу, у ребят глаза горят. Надеюсь, они придут нам на смену.
Материалы с результатами исследований публикуем в зарубежных (Foodand Chemical Toxicology, Environmental Research, Plos One, Biomed Research International, Experimental and Therapeutic Medicine, Oxidative Medicine and Cellular Longevity, Immunology Research) и отечественных журналах (“Экология человека”, “Бюллетень физиологии и патологии дыхания”, “Проблемы региональной экологии”). Несмотря на весь престиж западных журналов, считаю своим долгом публиковать статьи и в русской научной периодике.
– Ваши планы?
– Хотим покрыть сеть городов мониторинговыми площадками по нано- и микрочастицам. Затем сделать все от нас зависящее, чтобы убрать из городов источники опасных веществ. И не только из городов. Надо вместо вредных производств открывать высокоэкологичные. 
Мы изучили состояние воздуха десятка заповедников Дальнего Востока и Сибири. К сожалению, даже те из них, что расположены в 100-200 километрах от города, засыпаны техногенной грязью. Надо еще много сделать, чтобы исправить ситуацию.
Беседу вела Фирюза ЯНЧИЛИНА
Иллюстрации предоставлены К.Голохвастом

 

Нет комментариев

Загрузка...
Новости СМИ2