Поиск - новости науки и техники

О чем расскажет прошлогодний снег? Окружающая среда может сообщить о себе много неожиданного.

Результат исследования произвел на экологов сильное впечатление. В керне, содержащем снег (на снимке), накопившийся за несколько зимних месяцев и аккумулировавший самые разные загрязнения, они обнаружили ни много ни мало 700 соединений. И как выяснилось позже, токсикологические характеристики большинства из них никогда и никем не изучались, поскольку ученые даже не представляли об их присутствии в атмосфере. Бурная реакция исследователей понятна: ведь согласно действующим правилам они обязаны контролировать наличие в пробах воздуха всего восьми органических веществ, по которым определяют уровень загрязнения атмосферы. А тут “сюрприз” в виде 700 новых! И главное, неизвестно, сколько из них представляют действительную опасность для человека. Но полезных там нет вовсе. 

Помогли сотворить эту сенсацию хорошо известные химикам, а в последние лет сорок и экологам масс-спектрометры (МС). Мощные приборы позволяют проводить качественный и количественный анализ проб, содержащих сотни и даже тысячи индивидуальных соединений, присутствующих в разном состоянии – жидком, твердом, газообразном.
“Идейным вдохновителем” экспериментов с использованием чудо-приборов стал заведующий лабораторией химического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова профессор Альберт ­Лебедев. В конце 1970-х годов молодой специалист, только защитивший диплом на химфаке МГУ, был в числе первых, начавших изучать окружающую среду с помощью МС. Одним махом они подняли уровень экологических исследований на несколько ступеней, что сразу вызвало небывалый интерес ученых – так вокруг экологии начался настоящий бум. В наши дни без МС не обходятся защитники природы ни одной развитой страны мира. Продолжает продвигать метод масс-спектрометрии и А.Лебедев. Сегодня в его активе пять книг, три авторских свидетельства и более 200 статей. Причем порядка 70 из них, заметим, опубликованы в 25 ведущих мировых высокорейтинговых изданиях. А, как считается на Западе, чтобы провести подобный эксперимент и подготовить статью для крупного продвинутого журнала, необходимо иметь финансирование в размере примерно 100 тысяч долларов. А у Альберта Тарасовича, по его признанию, и 100 000 рублей никогда не набиралось. 
– Шесть лет прошло, как вы провели свой, не побоимся громких слов, уникальный эксперимент. Ваш метод применяется сегодня?
– Пока нет. Все заинтересованные инстанции знают о необыкновенной эффективности масс-спектрометрии, ее огромных преимуществах по сравнению с действующими способами контроля качества окружающей среды, однако в этой области МС не применяется.
– Возможно, метод трудно освоить или он слишком дорог – должны же быть причины для отказа?
– Явных причин нет, во всяком случае мне о них ничего не известно. При том, что в РФ несколько тысяч масс-спектрометров, которые могли бы вести подобные исследования, в экологии они используются в основном лишь для обнаружения нескольких целевых соединений. У меня есть одно простое объяснение: все дело в обыкновенной человеческой косности. “Как мы привыкли рассматривать восемь соединений, – рассуждают чиновники, – так будем делать это и впредь”. 
– Так, может быть, достаточно проанализировать те самые восемь соединений и этим ограничиться?
– Я предлагаю оптимальное взвешенное решение: безусловно, нет смысла анализировать все обнаруженные приборами 700 веществ. Но давайте их изу­чим, определим, какие необходимо контролировать, причем для каждого отдельного региона, а какие нет. Сегодня единые нормы выявления загрязнений, основанные, повторю, на контроле всего восьми соединений, обязательны для всей страны. Но ведь экологическая обстановка в РФ везде разная: в центральных районах, на Урале или Дальнем Востоке – и прямо зависит от уровня промышленного развития. Например, для Москвы предлагаем проверять дополнительно восемь соединений (то есть всего 16) – тогда мы будем располагать более полной картиной состояния окружающей среды. С нами соглашаются: да, мол, звучит убедительно – и никакого движения и, естественно, помощи. Все исследования и эксперименты лаборатория производит самостоятельно: нас никто не поддерживал, никто не финансировал, до последнего времени у нас не было ни одного гранта, хотя мы отправили уйму заявок.
– А что бы изменилось в области защиты окружающей среды, если бы ваш метод признали?
– Для каждого региона была бы составлена своя карта загрязнений, с перечнем вредных соединений, которые нужно исследовать. Благодаря таким картам экологи могли бы выявлять источники загрязнений в каждом районе и принимать защитные меры. Скажем, явно опасен йодхлорбензол, обнаруженный нами в московском воздухе. Больше того, мы могли бы сказать, какие загрязнения попадают в Москву из Подмосковья и из других регионов. 
– А как масс-спектрометры используют в экологии за границей?
– В США и Европе эти замечательные приборы с полной отдачей работают на экологов – помогают вести постоянный поиск новых источников загрязнений. Ученые составляют списки приоритетных соединений, которые необходимо изучать, – иногда они насчитывают более 100 наименований и постоянно пополняются новыми. И все лаборатории экологического контроля США должны это учитывать. То же самое я предлагаю делать в нашей стране, но реакции нет. 
Кстати, в Америке есть Общество масс-спектрометристов. Каждый год оно проводит конференции, которые собирают порядка 7000 специалистов. Я бываю на них постоянно и хорошо знаю многих ведущих ученых. Русскоязычная диаспора на этих конференциях уже перевалила за 150 человек. Они занимают очень высокие позиции в науке своих стран и продвигают МС в самых разных областях исследований. 
– А вы в те годы их примеру не последовали и не уехали?
– Да, потому что даже в самое тяжелое время не терял надежды – верил, что МГУ удержится на плаву и у меня что-нибудь да получится. Так оно и было. В 2003 году удалось организовать Всероссийское МС-общество, объединяющее 49 отделений по всей стране. У нас есть свой журнал, который, между прочим, входит в десятку лучших научных изданий РФ. Мы ежегодно проводим съезды – в общем, МС-жизнь идет полным ходом. 
– Вы сотрудничаете с иностранными коллегами?
– Я работаю вместе с экологами Швеции, Финляндии, США, Франции, Бразилии, Словении и др. У нас много совместных проектов. Интерес взаимный: скажем, у коллег есть приборы, которых нет в Московском университете, а они заинтересованы в нашем опыте использования МС для определения загрязнений в различных средах. Вот как работает, например, схема взаимодействий в проекте по изучению органических загрязнений облаков: экологи из Франции отбирают пробы и посылают в Америку для масс-спектрального анализа, а я расшифровываю полученные данные. Это нормальное научное сотрудничество, и осуществляется оно на мировом уровне, поэтому наши статьи печатают ведущие зарубежные журналы. Кстати, проект по облакам очень интересен. Одна из экологических лабораторий Клермон-Феррана в центре Франции расположена на высоте 1,5 километра и оснащена специальными устройствами, определяющими, какие вредные вещества содержит, скажем, туча, нависшая над этим местом. Для этого они исследуют капли конденсата, осаждающиеся на металле. (Но контролируют уровни лишь нескольких органических соединений, ничего не зная о 80% других). Ученых интересует и такой вопрос: как туча охлаждает температуру на земле? Это важно знать для составления прогноза погоды – чтобы метеорологи смогли предупредить жителей, как изменится температура в связи с надвигающейся тучей.
– За рубежом заинтересованы в исследованиях экологов?
– Безусловно. Коллегам предоставляют гранты, их исследования финансируют из разных источников, а мы больше держимся на энтузиазме. Причем, замечу, средства за рубежом вкладывают в самые разные направления экологии, не только в борьбу с загрязнениями. Вот и я, помимо сугубо практического определения состава экотоксикантов в образцах почвы, воды, воздуха, донных отложений, разрабатываю еще две темы. Давно ищу ответ на вопрос, как лягушки приспосабливаются к изменениям окружающей среды. Они живут на планете сотни миллионов лет, выживают в любых условиях, хотя и не имеют никаких средств защиты. Кроме необыкновенной, спасительной кожи, оберегающей их от множества напастей благодаря выделению секрета, представляющего собой коктейль биологически активных пептидов. Микроорганизмы не могут выработать резистентность к этим соединениям, поэтому они могут стать перспективными лекарственными препаратами для будущих поколений. Первыми довольно давно выживаемостью лягушек заинтересовались австралийцы, а теперь эти исследования ведут по всему миру, и на химфаке МГУ в том числе. Это одно из интереснейших экологических ответвлений. Как, впрочем, и чисто техническая проблема хлорирования воды. Все понимают, как это важно, но экологи призывают контролировать этот процесс с особой тщательностью, поскольку помимо устранения микроорганизмов хлорирование приводит к значительному увеличению продуктов химических реакций активного хлора с природными и антропогенными соединениями. Сейчас установлены структуры более 700 таких побочных продуктов дезинфекции. Но это далеко не все. Только что мы опубликовали статью об обнаружении целого класса новых хлорсодержащих соединений этого типа. 
– Вернемся к вашему методу. Как думаете, он все же будет внедрен? 
– Надеюсь. За последние несколько лет я написал кучу заявок на гранты – и, наконец, только что получил финансирование от Российского научного фонда. Грант мне дали в качестве руководителя лаборатории Северного (Арктического) федерального университета на исследование Арктики. За три года мы должны выяснить характер загрязнений на арктических островах. Как на окружающую среду влияют запуски ракет с космодрома в Плесецке (Архангельская область)? Каково состояние северных рек? В университете действует центр коллективного пользования, оснащенный отличными приборами, которых нет практически нигде в России, – и теперь мы сможем ими пользоваться. Там учится молодежь, которая горит желанием заниматься экологическими проблемами, – таким коллективом очень приятно руководить. Важно, что в этом большом проекте заинтересована администрация Архангельской области, которая готова всячески нас поддерживать. Наметился прорыв и в признании нашего опыта: накопленные за десятилетия наработки постепенно получают известность. Сужу об этом по интересу, который проявляют СМИ к нашим работам. Значит, экологические проблемы волнуют наше общество – это главное.
Юрий Дризе
Фотоснимки предоставлены А.Лебедевым

Нет комментариев