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.

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

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

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

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

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

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

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

Ученые УрО РАН назвали два главных источника городской грязи. Первые результаты масштабного исследования
Фото: Константин Мельницкий; 66.RU; 66.RU

Пробы грязи берутся самым примитивным способом — при помощи лопаты.

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


Ученые УрО РАН назвали два главных источника городской грязи. Первые результаты масштабного исследования
Фото: Константин Мельницкий; 66.RU; 66.RU

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

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

Ученые УрО РАН назвали два главных источника городской грязи. Первые результаты масштабного исследования
Фото: Константин Мельницкий; 66.RU; 66.RU

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

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


Ученые УрО РАН назвали два главных источника городской грязи. Первые результаты масштабного исследования
Фото: Константин Мельницкий; 66.RU; 66.RU

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

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

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

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

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