Главные «герои» исследования — полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), которые образуются при сжигании топлива — в машинах, на ТЭЦ, при пожарах и на производствах. Они не растворяются и не исчезают, а оседают на дне водоемов, накапливаются годами и угрожают экосистемам. Именно поэтому их поведение — как они перемещаются, меняются и концентрируются — важно изучать.
Как сообщила пресс-служба ЮФУ порталу Наука Mail, само исследование — это не новые полевые замеры, а масштабный обзор: ученые проанализировали сотни научных работ, сравнив уровень ПАУ в донных отложениях крупнейших рек и озер мира. Так впервые появилась общая картина загрязнения пресных вод этими токсинами.
Для наглядности: в самых чистых реках — сибирских Колыме, Индигирке и Лене — среднее содержание ПАУ не превышает 90 мкг/кг. Это уровень, близкий к природному фону. А в реке Инд (Пакистан) содержание ПАУ достигает 43 200 мкг/кг. В озере Виктория (Африка) — 66 800 мкг/кг. В озере Эри (США/Канада) — 29 200 мкг/кг. Это в сотни и тысячи раз выше, чем в сибирских реках.
Но есть еще один важный ориентир. В России для оценки состояния донных отложений используют порог в 1000 мкг/кг: если содержание ПАУ выше этой отметки, загрязнение считается высоким. В самых грязных водоемах мира этот порог превышен в десятки раз: в реке Инд — в 43 раза, в озере Эри — в 29 раз, а в озере Виктория — в 66 раз. Для сравнения: в Дону и Волге, которые считаются одними из наиболее загрязненных рек европейской части России, концентрации ПАУ достигают 2500−3000 мкг/кг — это тоже выше порога, но все же значительно ниже, чем в мировых «рекордсменах».
По результатам нашей работы мы сделали вывод, что самые высокие уровни загрязнения стабильно фиксируются в урбанизированных регионах, где плотность населения и промышленная активность максимальны.
Помимо глобальной картины загрязнения, ученые собрали и сравнили методы оценки донных отложений и экологические нормы из разных стран — от США и Канады до Европы и Австралии. Оказалось, что единого подхода к контролю ПАУ нет: в одних странах следят только за бенз(а)пиреном, в других — за суммой 16 веществ. Это затрудняет сопоставление данных по миру.
Также в исследовании отмечается влияние изменения климата: с таянием многолетней мерзлоты высвобождаются старые запасы органического вещества с «законсервированными» ПАУ, которые снова попадают в реки и озера, даже в районах без промышленности.
Самый важный вывод исследования — о ситуации в России. Хотя у нас есть мониторинг воды и воздуха, содержание ПАУ в донных отложениях не контролируется систематически. Из-за этого многолетние запасы токсинов на дне рек и озер остаются «в тени».
Именно это делает работу особенно ценной: ее результаты можно использовать для улучшения экологического контроля. Анализ мировых методов и нормативов дает готовую основу для создания научно обоснованных стандартов в России, чтобы точнее оценивать влияние человека и вовремя реагировать на угрозы для водоемов.
Результаты научных исследований по данной теме, ведущихся в рамках реализации стратегического технологического проекта «Технологии биоинженерии почв» программы «Приориоритет-2030» ЮФУ, опубликованы в ведущих международных журналах первого квартиля (Q1), включая Marine Pollution Bulletin, Regional Studiesin Marine Science, Environmental Geochemistryand Health, а также в ряде других высокорейтинговых изданий.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что новая нейросеть прогнозирует цветение водоемов.