Принимаю условия соглашения и даю своё согласие на обработку персональных данных и cookies.

Ученые УрО РАН назвали два главных источника городской грязи. Первые результаты масштабного исследования

20 октября 2017, 15:00
Ученые УрО РАН назвали два главных источника городской грязи. Первые результаты масштабного исследования
Фото: Константин Мельницкий; 66.RU
Если вы увидите на улицах Екатеринбурга молодых людей, сгребающих грязь лопатой и раскладывающих ее по пакетам, не удивляйтесь: это ученые ведут исследовательские работы. Как бороться с екатеринбургской грязью, они смогут ответить еще через несколько месяцев — когда закончат цикл исследований. Но из чего состоит грязь и как она попадает на улицы города — предварительные результаты уже есть.

Екатеринбург и грязь — это примерно как Ленин и партия, Лёлик и Болик или как две палочки «Твикс»: всю жизнь вместе, бок о бок. Что только с ней ни делали: «Бионордом» посыпали, коммунальными машинами в воздух поднимали. А еще много и всячески исследовали.

Полгода назад в местном эфире радио «Эхо Москвы» мэру города Евгению Ройзману задали вопрос, знает ли он о комитете «Метла» — это добровольное объединение людей, поставивших перед собой цель сделать город хоть немного чище. В первую очередь «Метла» занялась газонами: составили карту убитых площадок, на которых вроде бы должна колоситься зелень, а вместо этого — грязное месиво, создали экспериментальный газон, доказывающий, что при правильном обустройстве грязь с него никогда и никуда не потечет.

Выслушав радиоведущего, Евгений Ройзман ответил примерно следующее: «Пусть попробуют, набьют шишек, поняв, что грязь в Екатеринбурге вовсе не с газонов». По словам мэра, ученые, которые сейчас исследуют уличную жижу, приходят именно к таким выводам.

Мы встретились с научными сотрудниками, изучающими екатеринбургскую грязь, посмотрели, как они проводят свои исследования, и поговорили о предварительных результатах.

Фото: Константин Мельницкий; 66.RU; 66.RU

Чтобы расспросить ученых, как идут исследования екатеринбургской грязи, мы отправились в Институт промышленной экологии (ИПЭ) — именно это научное учреждение выиграло соответствующий муниципальный конкурс. В грязи копаются замдиректора ИПЭ по науке Илья Ярмошенко и руководитель исследовательской группы ИПЭ, кандидат наук Андриан Селезнев.


— Какие-то революционные данные ваше исследование уже принесло? Почему Екатеринбург, можно сказать, с момента основания то и дело превращается в Грязьбург?

Илья Ярмошенко: — С точки зрения городского благоустройства, думаю, ничего особо нового мы не скажем: надо правильно делать газоны, не нужно на них парковаться. Основной источник распространения грязи — автомобилисты. Ну и коммунальные службы.

— Коммунальные службы?

Андриан Селезнев: — Во дворах, где мы отбирали пробы, на газонах — исключительно дикоросы, никаких искусственных насаждений. Возникает вопрос: а куда идут деньги, выделенные на озеленение территорий?

— С точки зрения борьбы с грязью это важно?

А.С.: — Очень! Это один из выводов, которые мы уже сделали: с газонов, застеленных рулонным способом, грязь на проезжую часть и тротуары не течет. Думаю, это связано с тем, что при таком устройстве газона не остается проплешин, откуда может выветриваться почва или, размокнув, стекать на дорогу. Обустройство газонов именно таким образом и будет одной из наших рекомендаций.

— А так любимый всеми «Бионорд» — он действительно источник грязи?

А.С.: — Ничего страшного в «Бионорде» нет. Это, в конце концов, просто соли. Что же касается грязи от «Бионорда», здесь, скорее, опять же работа коммунальных служб: при правильном использовании, при соблюдении регламента работ с этим реагентом грязи быть не должно.

— Но она есть.

А.С: — Обычная ситуация: ночью прошел снег — коммунальщики рассыпали «Бионорд» и через определенное время должны его убрать. А тут машина припарковалась. Все, реагент не убран, технология нарушена. Под машиной образовалась лужа, а в ней — лежащая еще с осени грязь, которую не успели вымыть, вечером машина уедет и увезет эту грязь на колесах.

Фото: Константин Мельницкий; 66.RU

Ученые берут пробы грязи таким образом, чтобы захватить все четыре сезона. Осенью среднестатистическая проезжая часть в Екатеринбурге выглядит вот так. Эта черная жижа появляется от автомобилей.

— Значит, машины надо запретить?

А.С: — С точки зрения борьбы с грязью, наверное, это хороший метод. Но — думаю, к счастью для многих — это невозможно. Надо правильным образом организовать парковочные пространства, много внимания уделить обустройству газонов. Раз уж в Екатеринбурге глинистая почва, значит надо придумать такие решения, чтобы и автомобилисты могли парковаться, и почва при этом не попадала на колеса. Во многих странах такие решения есть — специальные решетки.

Что же касается борьбы с гололедом, то, судя по нашим данным, больший вред сейчас не от «Бионорда», а от мелкофракционного щебня: возможно, именно он виноват в том, что в почвах Екатеринбурга повышенное содержание цинка. Надо смотреть, откуда городские службы берут этот материал. Мы уже запросили соответствующие документы.

Фото: Константин Мельницкий; 66.RU

Осенью к грязи добавляются опадающие листья, убрать которые тоже сложно из-за припаркованных автомобилей.

— Какие еще рекомендации вы дадите городу?

И.Я.: — До конца исследования еще пара месяцев, поэтому озвучить что-то больше того, что мы уже сказали, я не могу. К тому же наша работа — это только часть. Мы предоставим данные по минералогии, по химсоставу, по гранулометрии. Объясним, как мигрируют тяжелые металлы, с чем это связано и как минимизировать эти процессы. А, скажем, ландшафтные архитекторы дадут свои заключения: каким образом надо обустроить дворы и улицы, чтобы уменьшить потоки грязи. Биологи выскажут свои рекомендации: чем, как и какие участки надо засеять, что где вырастить или, наоборот, выкорчевать.

— Почему вы вообще взялись за это исследование?

А.С.: — Я копаюсь в екатеринбургской грязи уже больше десяти лет. Впервые занялся изучением этого вопроса еще в рамках дипломной работы.

Фото: Константин Мельницкий; 66.RU; 66.RU

Андриан Селезнев: «Я учился на физтехе УПИ, специализация — физические основы промышленной экологии, работал в радиационной лаборатории. Мы проводили инженерно-экологические изыскания — это необходимый этап любого строительства. Обнаружили, что в каких-то пробах повышенное содержание цезия-137. Этот элемент в живой природе не встречается — дело рук человеческих. Его появление связано с использованием атома — в немирных и мирных целях: сначала испытание ядерного оружия, потом авария в Чернобыле... Сегодня по количеству цезия-137 в почве можно датировать появление в ней других элементов, то есть определить, когда и чем загрязнялись городские почвы. Это и стало предметом исследования в моей дипломной работе».

— Страшно жить в нашем городе?

А.С.: — Каких-то сверхпревышений нет. Более того, скажем, грязь 20–15-летней давности более опасна для здоровья, чем та, что скапливается сейчас: в ней больше свинца, больше тяжелых металлов. Это связано с тем, что в конце ХХ века и производств в городской черте было больше, и выбросы контролировались хуже, и топливо, на котором ездили автомобили, было хуже. После законодательного запрета на изготовление этилированного бензина в 1997 г. количество свинца в почве сократилось.

— От дипломной работы до нынешнего муниципального заказа — несколько лет. Как в итоге вы его получили?

И.Я.: — Мы не прекращали работу по исследованию грязи всё последнее десятилетие. Впрочем, в научном языке понятия «грязь» не существует — мы исследуем «отложения в участках с пониженным рельефом» (переводя на обывательский язык — в лужах, — прим. ред.), изучаем «размокшие в воде почвы». В 2015 г. подали заявку в Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ) на получение гранта для изучения этих самых отложений и размокших почв. Грант получили и с 2016 г. занимаемся грязью сразу в шести городах Урала: Екатеринбурге, Нижнем Тагиле, Челябинске, Уфе, Магнитогорске, Тюмени.

Фото: Артем Очеретин; 66.RU

В некоторых местах Екатеринбурга лужи не высыхают полностью даже жарким летом. Слой грязи вдоль дорог порой достигает 8–10 см.

— Какая цель у этого исследования?

И.Я.: — Выяснить, чем загрязнены почвы, и понять, отчего это произошло, какие факторы повлияли на скопление того или иного металла в почвах. Грубо говоря, как человек воздействовал на окружающую среду.

— Как выглядит наш город на фоне других? Знаю, что, например, в Уфе весной — осенью пешеходам вообще делать нечего: для этого город не приспособлен.

А.С.: — Соглашусь с вами. В Екатеринбурге все не так уж и плохо. Есть города, в которых и промышленное загрязнение более сильное, — скажем, Нижний Тагил, Челябинск, и бытовое — та же Уфа. А вот соседняя Тюмень в любом случае будет выглядеть более чистой — там почвы песчаные, поэтому даже при обильном таянии снегов или непрекращающихся дождях луж меньше — вода быстро просачивается в более глубокие слои почвы. В нашем городе в основном глина, поэтому и лужи стоят долго.

Фото: Константин Мельницкий; 66.RU; 66.RU

Как ученые отбирают пробы грязи, можно увидеть на нескольких площадках. «Всего их в городе шесть. Это самые обычные, среднестатистические дворы: на ул. Смазчиков в Пионерском поселке, на ул. Краснолесья в Юго-Западном микрорайоне, Родонитовая на Ботанике, Машиностроителей и Лукиных — Уралмаш и двор на углу Антона Валека — Маршала Жукова в центре», — рассказывает Илья Ярмошенко.

Над исследованием грязи трудятся не только ученые ИПЭ.

Фото: Константин Мельницкий; 66.RU; 66.RU

Вначале каждый двор осмотрели архитекторы, составили ландшафтный план: детские и хозплощадки, внутридворовые проезды, дорога снаружи двора, газоны, организованная или неорганизованная парковка и проч. — пробы берутся с каждого ландшафтного элемента.

Также на площадки приходили исследователи с биофака УрФУ: биологи описывали, что и как растет на выбранных участках. Ученые специалисты из ИПЭ брали на площадках пробы снега и грунта в разное время года. Летом исследовали воздух, чтобы определить в нем количество и состав пыли.

Осенние работы — последние в цикле. «Надо обязательно изучить участки в течение всех сезонов: чтобы и снег зимой посмотреть, и пыль летом, и ту самую липкую жижу, которую мы называем грязью, — весной и осенью», — поясняют исследователи. Это необходимо для того, чтобы установить, какие естественные и антропогенные факторы влияют на одни и те же участки, как мигрируют различные элементы и фракции, от чего это зависит.

Фото: Константин Мельницкий; 66.RU; 66.RU

Пробы грязи берутся самым примитивным способом — при помощи лопаты.

Фото: Андриан Селезнев для 66.ru

Для отбора проб зимой сделали специальное приспособление: с помощью бура высверливали в снегу и замерзшем грунте керн, его и забирали для исследования. Это устройство, кстати, — авторская, запатентованная разработка института.


Фото: Константин Мельницкий; 66.RU; 66.RU

Там, где мощность слоя грязи маленькая, например на дороге, используют щеточку и совок.

Фото: Константин Мельницкий; 66.RU; 66.RU

Каждая проба описывается: на каком именно ландшафтном участке ее взяли, при каких условиях (допустим, если это внутридворовый проезд — сколько автомобилей стояло и т.п.).

После этого пробы доставляют в ИПЭ, где уже начинаются собственно исследования. Для начала все пробы сушат.

Фото: Константин Мельницкий; 66.RU; 66.RU

Вот так выглядит осенняя екатеринбургская грязь из разных районов города в Институте промышленной экологии.

Фото: Константин Мельницкий; 66.RU; 66.RU

Следующий этап — разделение на фракции, или гранулометрический анализ. Делается это самым элементарным способом: через сито. Мелкие фракции (их получают, протирая через мелкое сито резиновым пестиком) — это та самая пыль, которая поднимается в воздух, когда грязь высыхает.


Фото: Константин Мельницкий; 66.RU; 66.RU

Следующий этап — отмучивание мелкой фракции: высушенную грязь заливают дистиллированной водой, делая из нее суспензию.

Фото: Константин Мельницкий; 66.RU; 66.RU

Суспензия попадает в систему воронок Бюхнера и колб Бунзена: с помощью вакуумного насоса из нее убирается лишняя жидкость. «Вы уже слышали эту шутку: Бюхнер, Бунзен и Ройзман спасут Екатеринбург от грязи?» — смеются ученые.

Фото: Константин Мельницкий; 66.RU; 66.RU

Полученные слепки отправятся на дальнейшие исследования — химические и минералогические.

А.С.: — Недавно я шел по центру города, как раз перекладывали брусчатку на площади. Чтобы сделать подушку, рабочие использовали какую-то смесь — она стояла тут же, в больших мешках. Я зачерпнул это нечто, принес сюда, чтобы исследовать. Это, судя по всему, какой-то шлак. Через некоторое время, думаю, этот шлак можно будет встретить в верхних слоях почвы по всему городу.

Фото: Константин Мельницкий; 66.RU; 66.RU

Под микроскопом видно, что грязь во многом состоит из частичек кварца, раскрошенных камней и стекла. Встречается и тот самый шлак.

Фото: Константин Мельницкий; 66.RU

При 6-кратном увеличении видны его острые грани.

Некоторые результаты исследований уже есть. Например, ученые выяснили, что 20% екатеринбургской грязи — это мельчайшие фракции. «Если переводить с научного — это пыль», — объясняет Андриан. И в этой пыли — повышенное содержание свинца, цинка и меди. К слову, именно эти металлы — следы антропогенной деятельности. Тогда как марганец, кобальт, никель — чисто природные элементы.

— Сможет ли Екатеринбург когда-нибудь избавиться от своего второго названия — Грязьбург?

И.Я.: — Вы же понимаете, что это зависит не от результата наших исследований, а от того, смогут ли власти изменить городскую среду в соответствии с нашими рекомендациями. Это все-таки потребует больших финансовых вливаний. И терпения горожан: не все будут готовы жить по новым правилам.