Цивилизация
Международная исследовательская группа провела анализ городских садов, загрязненных свинцом и мышьяком, и выяснила, что традиционные способы очищения почв малоэффективны. Садоводство может стать безопасным, если проверять участки земли с помощью приборов экспресс-мониторинга и использовать подобные технологии при планировании городских территорий. Результаты исследования опубликованы в журнале Science of The Total Environment. Работа российских ученых проведена в рамках гранта Президентской программы Российского научного фонда по поддержке лабораторий мирового уровня.
Сегодня садоводство популярно во многих городах. Выращивая овощи, люди сокращают расходы на продукты и облагораживают территории своего проживания. Однако почвы часто бывают загрязнены, особенно в городах с индустриальным прошлым, в промышленных и шахтерских населенных пунктах, где небольшие частицы добываемых металлов могут переноситься на большие расстояния и оседать в садах и огородах. Свинец и мышьяк — довольно распространенные и очень опасные загрязнители.
Свинец — тяжелый металл, токсичный практически для всех систем организма. У детей последствия его воздействия выражаются в поведенческих отклонениях, проблемах в обучении, понижении IQ, проблемах со слухом, анемии, в отдельных случаях элемент может вызвать гибель человека. Появление этого вещества в почве связано с работой электростанций, мусоросжигательных заводов, транспортной загазованностью, а также часто является следствием горных работ. Мышьяк также токсичен и может вызывать онкологические заболевания у людей. Он поступает в почву и атмосферу с пылевыми выбросами металлургических и горно-обогатительных производств.
Исследовательница из Научного центра «Смарт технологии устойчивого развития городской среды в условиях глобальных изменений» и Аграрно-технологического института (РУДН) совместно с зарубежными коллегами из Городского университета Нью-Йорка изучила почвы садов и предложила использовать инструмент экспресс-мониторинга — переносной прибор для рентгенофлуоресцентного анализа почв. Экспресс-технологии — это будущее в контроле состояния окружающей среды. Такие технологии позволяют измерять содержание тяжелых металлов в почве в течение минуты. Переносной прибор состоит из рентгеновской трубки, облучающей участок земли, детектора, на который попадает вторичное излучение от образца, и блока, собирающего и обрабатывающего данные. Такой инструмент прост в эксплуатации и весит всего около трех килограмм.
Исследования с помощью экспресс-методов проводили в садах Нью-Йорка и Московского региона. Выяснилось, что почвы Нью-Йорка сильно загрязнены, а в Москве содержание тяжелых металлов в почвах значительно меньше и находится в пределах нормы. Однако многое зависит от вида овощей, выращенных на загрязненных почвах. Так, у лука очень высокий уровень содержания опасных веществ, далее следуют листовая капуста, баклажан, кочанная капуста и помидор. Однако основное воздействие свинца и мышьяка на человека происходит при попадании земли и пыли на тело. Ученые проверили разные подходы к восстановлению почвы с помощью почвоулучшителей: костной муки, серосодержащих веществ и компоста. Все подходы показали ограниченную эффективность: они снижали риск впитывания свинца живыми организмами, однако риск впитывания мышьяка оставался высоким. Только замена загрязненной земли чистой может обеспечить безопасность садоводства. Поэтому рекомендуется выращивать овощи и фрукты в приподнятых овощных грядках, огороженных специальной ландшафтной тканью, а площадки для игр и тропы нужно посыпать опилками или засеивать травой.
«Адресное выявление загрязненных участков с помощью экспресс-технологий должно быть первоочередной задачей для муниципальных властей и других заинтересованных сторон в городском садоводстве, — говорит Анна Пальцева, первый автор статьи научный сотрудник РУДН. — Нужно сохранить такой важный род деятельности как садоводство, но при этом сделать его безопасным».
Ученые отмечают, что, несмотря на общее согласие относительно важности устойчивого развития городской природы и безопасности садоводства, до сих пор отсутствовали общепринятые и доступные технологии мониторинга. Для заполнения этого пробела исследователи предлагают переносной прибор рентгенофлуоренсцентного анализа. Полученные с его помощью данные могут быть использованы при планировании и управлении городскими садовыми участками. Пока инструментом измерялись только почвы, но разработка экспресс-оценки растений – одна из дальнейших целей исследователей.
