Черная речка в Петербурге известна многим, но главная ее тайна вовсе не в названии. Ученые решили проверить, что там на самом деле плавает и лежит на дне — и результаты получились тревожными, а местами даже забавными, если бы не было так грустно. Исследовали они речку несколько лет подряд, брали пробы воды и донных отложений в трех местах: возле новостроек, у станции метро «Черная речка» и около железнодорожного моста, где живописно растут деревья и тихо заиливается русло.
Первая же проверка воды показала: купаться здесь не стоит (если кто еще сомневался), а ловить рыбу — тем более. Медь превышает предельно допустимую концентрацию на всех станциях. Особенно «повезло» участку у железнодорожного моста — там меди оказалось почти в шесть раз больше нормы, а цинка — почти в шесть раз. При этом вода по кислотности почти как в норме, так что формально не обманешься.
Но самая интересная история скрывалась не в воде, а в том, что лежит на дне. Донные отложения, как выяснилось, работают «черными ящиками»: они годами копят все, что сверху падает, а потом, когда условия меняются, начинают щедро делиться этим добром обратно. Главный злодей здесь — кадмий. В течение нескольких лет его концентрация в иле росла как на дрожжах. Индекс геоаккумуляции, который показывает степень загрязнения, для кадмия достигал значений, которые в обычной жизни не встречаются: это значит «чрезвычайно сильно загрязненный» с большим запасом. Черная речка — рекордсменка.
Откуда такая радость? Рядом с точками отбора строят жилые кварталы, меняют газопроводы, асфальтируют набережные. С дорог и стройплощадок в реку стекают талые и дождевые воды — и несут с собой соли кадмия, свинца, меди. Машины трутся шинами, краски текут, трубы ржавеют — все это аккуратно оседает на дно. И в один из недавних сезонов произошёл забавный (если так можно сказать об экологической катастрофе) эффект: в донных отложениях резко повысилась кислотность. С чего бы? Видимо, из-за интенсивных человеческих активностей. А кислая среда, как известно, вымывает из ила даже то, что прочно там засело.
И тут начинается главное. Ученые посмотрели не только на общее содержание металлов в донных отложениях, но и на их растворимые и подвижные формы. Потому что металл в виде прочно связанного минерала — это одно, а металл, который легко переходит в воду, — совсем другое. Оказалось, что после закисления доля растворимых форм цинка и кадмия резко подскочила. Вроде немного, но если валового кадмия — десятки миллиграммов на килограмм, то этих процентов хватает, чтобы вода стала опасной.
И действительно, когда из донных отложений сделали водную вытяжку (то есть просто залили их речной водой и перемешали), то в полученном растворе концентрации цинка превышали ПДК в сотни раз на разных станциях. Это означает, что дно реки превратилось в источник вторичного загрязнения: вместо того чтобы вечно хоронить в себе токсины, оно потихоньку вымывает их обратно. «Кислотный дождь» под водой, если хотите.
Для водных обитателей — рыб, рачков, личинок — это плохие новости. У них обоняние и вкус развиты лучше, чем у наземных позвоночных, и они напрямую нюхают всю эту химию. Когда концентрации меди и цинка в воде зашкаливают, у животных нарушаются поиск пищи, размножение и чувство опасности. А если донных беспозвоночных в реке уже почти нет (как показали более ранние исследования), то это верный признак экологического коллапса.
К чему все это? К тому, что смотреть на содержание тяжёлых металлов только в донных отложениях и только валовое — примерно как оценивать здоровье человека по одному лишь весу. Выяснилось, что Черная речка — это не просто заиленный ручей, а химический реактор, где строительные работы и дорожная пыль превращаются в коктейль из кадмия с цинком, который при подкислении начинает поступать в воду. Учёные предлагают комплексные меры: мониторить качество воды, контролировать выбросы и восстанавливать химическое равновесие. Ну и, возможно, стоит перестать строить жилые дома прямо у кромки воды, если потом жильцам придётся дышать ароматами из этой самой воды.
А юмор тут уместен разве что черный. Все-таки речка — Черная. И название свое она оправдывает сполна, только в химическом, а не в цветовом смысле.
Исследование опубликовано в журнале «Биосфера»
Изображение на обложке: разработано Magnific
