Главные герои этого исследования — полициклические ароматические углеводороды, или ПАУ. Звучит сложно, но, по сути, это вещества, которые постоянно образуются при сжигании топлива — в двигателях автомобилей, на теплоэлектростанциях, при лесных пожарах или на промышленных производствах. Их особенность в том, что они не исчезают бесследно. Попадая в воду, ПАУ оседают на дно, где могут сохраняться годами, постепенно накапливаясь и создавая долгосрочную угрозу для живых организмов. Поэтому понимание того, как они мигрируют, трансформируются и накапливаются, — задача первостепенной важности для экологов всего мира.
Сама по себе эта работа — не полевое исследование с новыми замерами, а фундаментальный обзор, который обобщает данные сотен научных статей, опубликованных за последние годы. Авторы не просто собрали цифры, а провели масштабный сравнительно-географический анализ, сопоставив содержание ПАУ в донных отложениях крупнейших рек и озер планеты.
Для наглядности: в самых чистых реках — сибирских Колыме, Индигирке и Лене — среднее содержание ПАУ не превышает 90 микрограммов на килограмм. Это уровень, близкий к природному фону. А в реке Инд (Пакистан) содержание ПАУ достигает 43 200 микрограммов на килограмм. В озере Виктория (Африка) — 66 800 микрограммов на килограмм. В озере Эри (США/Канада) — 29 200 микрограммов на килограмм. 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 микрограммов на килограмм: 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 микрограммов на килограмм — это тоже выше порога, но все же значительно ниже, чем в мировых «рекордсменах». Исходные данные представлены в электронном приложении.
«По результатам нашей работы мы сделали вывод, что самые высокие уровни загрязнения стабильно фиксируются в урбанизированных регионах, где плотность населения и промышленная активность максимальны.», — отмечает профессор, доктор биологических наук, заведующий кафедрой почвоведения и оценки земельных ресурсов Академии биологии и медицины ЮФУ Татьяна Минкина.
Помимо глобальной картины, авторы систематизировали существующие методы оценки состояния донных отложений и проанализировали действующие экологические нормативы, принятые в разных странах — от канадских и американских стандартов до европейских и австралийских. Интересно, что единого подхода к нормированию ПАУ в мире не существует: в одних странах контролируют отдельные соединения (например, только бенз(а)пирен), в других — суммарное содержание 16 приоритетных веществ. Это создает сложности при сравнении данных и оценке глобальной картины загрязнения.
Еще один неожиданный фактор, который ученые упоминают в обзоре, — изменение климата. Деградация многолетней мерзлоты приводит к высвобождению органического вещества, в котором законсервированы ПАУ, и их повторному поступлению в водные экосистемы. То есть даже там, где промышленности нет, старые «отложения» могут давать о себе знать.
Однако самый важный вывод, к которому пришли исследователи, касается не мировой статистики, а нашей страны. В России налажен государственный мониторинг качества воды и воздуха, но регулярного контроля за содержанием ПАУ в донных отложениях до сих пор не существует. Это означает, что многолетние накопления токсинов, уже осевшие на дне, часто остаются вне поля зрения экологов. Именно здесь лежит главная практическая ценность проведенной работы. Результаты исследования могут быть использованы для совершенствования системы экологического контроля и охраны пресноводных экосистем — они позволяют давать объективную оценку антропогенного воздействия и вовремя выявлять зоны, где ситуация требует вмешательства. Систематизация методов и анализ мировых нормативов, выполненные авторами, становятся готовым фундаментом для разработки научно обоснованных стандартов контроля для российской системы экологического надзора.
Результаты научных исследований по этой 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 Studies in Marine Science, Environmental Geochemistry and Health, а также в ряде других высокорейтинговых изданий.