Ученые из Института промышленной экологии УрО РАН и Уральского федерального университета разработали инновационный и экономичный метод оценки экологического состояния малых городов. В качестве главного «индикатора» здоровья городской среды они предложили использовать… снегогрязевую пульпу – ту самую плотную и грязную массу, которая образуется на дорогах и тротуарах к концу зимы. Результаты исследования, которое может совершить прорыв в экологическом мониторинге, опубликованы в журнале «Трансформация экосистем».
Малые и средние города, где проживает треть населения России и сосредоточены ключевые производства, часто остаются «в тени» масштабного экологического контроля. Сложные и дорогие системы мониторинга там практически не ведутся, что создает пробел в данных о реальном состоянии окружающей среды и здоровье людей.
Исследователи обратили внимание на то, что снег, выпадая и накапливаясь месяцами, действует как природный фильтр, впитывающий загрязнения из атмосферы. Со временем чистый снег перемешивается с дорожной пылью, частицами почвы и выбросами, превращаясь в характерную снегогрязевую пульпу. Ученые решили проверить, может ли эта, казалось бы, бесполезная масса стать ценным источником информации.
Исследование проводилось в трех городах Свердловской области с разной промышленной специализацией: Алапаевске, Качканаре и Серове. В каждом из них на территориях с многоэтажками и частными домами были отобраны десятки проб как нетронутого снега, так и снегогрязевой пульпы. В лаборатории ученые проанализировали содержание в них растворимых форм опасных металлов: свинца, марганца, никеля, меди, цинка, кобальта, хрома и железа.
Главной задачей было не просто измерить концентрации, а найти оптимальный способ оценки уровня загрязнения. Для этого ученые протестировали несколько подходов к расчету суммарного индекса загрязнения, используя разные «точки отсчета» – фоновые концентрации.
Они сравнивали, что лучше показывает реальную картину: сравнение с самыми чистыми пробами снега в городе, с самыми чистыми пробами самой пульпы, с жесткими нормативами предельно допустимых концентраций (ПДК) для воды или, что оказалось самым эффективным, – сравнение состава пульпы с составом чистого снега, отобранного в том же самом дворе или на той же улице.
Именно последний метод показал себя наилучшим образом. Он позволяет увидеть, какие именно загрязнения «добавились» в окружающую среду локально, на конкретной территории, в результате человеческой деятельности – от транспорта и износа дорог до промышленных выбросов. Снег служит естественным «фоном», а пульпа – индикатором, аккумулировавшим загрязнения как из воздуха, так и с поверхности земли.
Анализ показал, что в целом концентрации металлов в изученных городах значительно ниже официальных (ПДК). Однако расчеты по новому методу выявили на картах городов отдельные участки с умеренно опасным и опасным уровнем загрязнения, что осталось бы незамеченным при стандартной оценке по ПДК.
Этот простой и недорогой метод открывает новые возможности для экологических служб, надзорных органов и муниципалитетов. Он позволяет быстро и точно оценить экологическое состояние жилых зон, выявить наиболее проблемные участки и спланировать мероприятия по их очистке. Полученные данные особенно важны для планирования действий в чрезвычайных ситуациях и для защиты здоровья людей, особенно в частном секторе, где жители выращивают овощи и фрукты на своих участках.
Новый подход уральских экологов превращает обычную зимнюю грязь из проблемы в ценный ресурс для диагностики здоровья города, предлагая практичное решение для экологического мониторинга там, где он нужнее всего.
Создано при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Десятилетия науки и технологий (ДНТ), объявленного Указом Президента Российской Федерации от 25 апреля 2022 г. № 231.
