Вести с полей: ученые смогли спрогнозировать загрязнение рек

Иногда деятельность человека может быть губительной и для самих людей. Например, если жители городов используют воду из загрязненных ими же рек. Поэтому очень важны исследования, которые помогут понять степень загрязнения водоемов. На прошедшем форуме «Наука будущего — наука молодых» Виталий Хорошавин, директор Института наук о Земле в Тюменском государственном университете и заведующий Лабораторией качества вод, устойчивости водных экосистем и экотоксикологии, созданной по программе мегагрантов, рассказал, чем занимаются специалисты в лаборатории, что такое проект «Экологическая безопасность Обь-Иртышского речного бассейна» и что эти исследования дают людям.

В ходе проекта «Качество вод в условиях антропогенных нагрузок и изменения климата в регионах Западной Сибири» ученые исследовали более 250 озер всех природных зон региона, чтобы понять, как на них повлияла (и повлияла ли вообще) деятельность человека. В частности, специалисты анализировали химический состав вод, биокомпонентов, оценивали экологическую ситуацию на водосборах озер и малых рек регина. Кроме того, ученые провели социологические исследования: анкетирование жителей арктического сектора Западной Сибири с вопросами об их отношении к водно-экологической ситуации. Особую роль специалисты уделили медицинскому исследованию, в котором анализировали информацию о влиянии водного фактора на здоровье коренного (кочевого) населения тундры Ямало-Ненецкого округа.

Так российские ученые создали формулу, которая позволяет прогнозировать трансформации качества поверхностных вод северо-западной Сибири под влиянием климатических изменений. Кроме того, специалисты разработали базу данных о химическом составе поверхностных вод по более чем 100 параметрам и вывели на ее основании алгоритм оценки критических нагрузок на водные объекты. Ученые также проанализировали молекулярные, генетические и клеточные нарушения в живых организмах водоемов региона, а также узнали, как популяции рыб адаптируются к токсичным веществам в бассейнах рек. Специалистам удалось собрать данные о распределении нефтепродуктов, тяжелых металлов и микроэлементов в донных отложениях. Эта информация поможет проектировать разработки месторождений сапропеля (многовековых донных отложений, которые формируются из отмершей водной растительности, остатков живых организмов, планктона, частиц почвенного перегноя, содержащие большое количество органических веществ, гумуса). Это сырье активно используют в сельском хозяйстве в качестве удобрения.

Оказалось, что больше всего загрязняющих веществ попадает в воды из-за смыва с водосборного бассейна под влиянием рассредоточенных (диффузных) источников загрязнения. В результате ученые подготовили пособие по комплексному изучению в полевых условиях качества природных вод и водных экосистем, а также химических и биологических лабораторных исследований озер и рек.

Ученые также запустили научно-исследовательский проект «Экологическая безопасность Обь-Иртышского речного бассейна». Основная задача этого проекта состояла в том, чтобы узнать, какие вещества «заходят» в Ямало-Ненецкий автономный округ по водным путям и какие «выходят» в Обскую губу Карского моря. Исследователи отбирали пробы воды в реках Обь и Иртыш, проводили химический анализ природных вод по более 70 параметрам, а также собирали и анализировали гидрометрические данные, позволяющие оценить массу стока загрязняющих веществ в низовьях одной из крупнейших рек российской Арктики – Оби.

Специалисты создали профили распределения загрязняющих веществ в потоке воды, в том числе нефтепродуктов. Они обнаружили, что к устьевой части реки Обь содержание этих веществ снижается в разы. Следовательно, Обь самоочищается. Также ученые пришли к выводу, что в целом гидроэкологическая обстановка в этом регионе находится в удовлетворительном состоянии, но есть отдельные участки, которые требуют пристального внимания из-за сложной ситуации.

В итоге этот проект поможет не только оценить уровень загрязнения рек, но и подготовить рекомендации для системы здравоохранения и создать научную основу для принятия управленческих решений.

Материал подготовлен при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий».