Сотрудники отдела почвоведения Института биологии Коми НЦ УрО РАН исследовали органические соединения в составе снега, лежащего вокруг целлюлозно-бумажного комбината. Ученые разработали критерии, которые позволяют определить какая часть органики имеет техногенное происхождение, а какая – природное.
Снежный покров накапливает и сохраняет вещества, попадающие на его поверхность из атмосферы. По его загрязненности можно судить о состоянии различных экосистем и оценить техногенную нагрузку на разные промышленные районы. Особенно это важно на севере, где снег лежит по 6-8 месяцев в году. Исследователи отбирали пробы снега непосредственно на территории целлюлозно-бумажного комбината, на границе его санитарно-защитной зоны, а также на участках, расположенных по направлению ветра. (Зимой на этой территории преобладают ветра южные и юго-западные). Пробы собирали в конце марта, когда снег уже начал таять.
Органические вещества составляют основные компоненты аэрозолей как над сушей, так и над океаном. Они присутствуют в отходах практически любого производства и постоянно находятся в сфере внимания экологов. На снегу в санитарно-защитной зоне обследованного предприятия доля органических компонентов составила 18,8% от общего объема загрязнения. Анализ талых вод показал, что загрязняющее действие ЦБК на снежный покров не распространяется далее 22 км, и вне пределов досягаемости предприятия органики в снегу немногим более 10%. Качественный состав органических соединений на загрязненном и относительно чистом снежном покрове практически одинаков, но ученые, сравнивая талые воды из разных мест, нашли способы определить техногенное или природное происхождение органики.
Во-первых, зону распространения токсичных компонентов можно оценить по соотношению органического и неорганического углерода в талой воде. Вблизи источника загрязнения органического углерода оказалось в три раза больше, чем минерального (в составе карбонатов), а вдали от предприятия – примерно столько же. Значительная часть органических веществ выпадает на снег в виде взвешенных частиц. Наличие таких частиц – еще один признак техногенного загрязнения. В «индустриальных» аэрозолях много углерода из сажи. Он представлен субмикронными частицами, которые переносятся очень далеко от источника загрязнения.
Третий признак – состав полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). ПАУ очень устойчивы в окружающей среде и обладают канцерогенным действием. Большинство ПАУ представляет собой продукты неполного сгорания ископаемого топлива (угля, нефти и природного газа) и сжигания древесины. Все это может гореть по разным причинам. Исследователи проанализировали состав ароматических углеводородов в снегу и установили, что техногенные ПАУ – это в основном четырехядерные структуры, а биогенные – 3-, 5- и 6-ядерные. На территории целлюлозно-бумажного комбината содержание ПАУ превышает фоновые значения более чем в 16 раз, а на границе санитарно-защитной зоны – в полтора раза.
***