Санкт-Петербургское отделение института геоэкологии им. Е.М. Сергеева

Состав снега и грязи позволит оценить загрязненность малых городов

Ученые Института промышленной экологии УрО РАН разработали новый метод оценки экологического состояния малых промышленных городов, основанный на анализе снегогрязевой пульпы. Эта смесь снега, дорожной пыли и грязи, образующаяся зимой, служит информативным индикатором загрязнения.

Подход предполагает сравнение химического состава пульпы с составом чистого снега, взятых на одних и тех же участках. Снег выступает в качестве фонового образца, так как отражает загрязнения, поступающие преимущественно из атмосферы. В свою очередь, пульпа накапливает вещества как из воздуха, так и с поверхности почвы и дорог. Такое сравнение позволяет отделить вклад промышленных выбросов и транспорта от других источников, например, износа асфальта.

Данная работа является частью масштабного и долгосрочного исследования городских осадков. Руководитель проекта, доцент Уральского федерального университета, старший научный сотрудник лаборатории урбанизированной среды Института промышленной экологии УрО РАН Андриан Анатольевич Селезнев разъяснил корреспонденту «Научной России» детали работы.

«Ранее мы исследовали крупные города — региональные центры по всей России: от самого северного, Мурманска, до самого южного, Ростова-на-Дону, а также Москву (Восточный административный округ), Нижний Новгород, Екатеринбург, Тюмень, Новосибирск, и самые восточные — Владивосток и Петропавловск-Камчатский. Эти города расположены в разных природных и физико-географических зонах, в регионах с разной экономической специализацией. Например, Екатеринбург и Челябинск — города металлургического и машиностроительного профиля, Мурманск — крупный морской порт, Ростов-на-Дону имеет сельскохозяйственную специализацию и сельскохозяйственное машиностроение. Мы применяли единые методики в каждом городе. Эта работа продолжалась пять лет, с 2018 по 2023 г., при поддержке Российского научного фонда. Вообще, мы исследуем современные седиментационные процессы на городских территориях уже больше 15 лет, почти 17 — эта тема началась с моей дипломной работы и переходила из одного гранта в другой», – отметил ученый.

Метод является относительно быстрым и экономичным, что особенно актуально для малых и средних городов с развитой промышленностью, где регулярный экологический мониторинг часто отсутствует. Исследователи видят в этом ключевую задачу.

«Мы предложили использовать снегогрязевую пульпу для мониторинга загрязнения малых городов России, которые остаются большим “темным пятном” в экологических исследованиях. Малый город чаще всего является моногородом, где сосредоточено одно крупное предприятие — например, металлургический завод на Урале или железнодорожный узел. Это предприятие полностью определяет жизнь города: строит инфраструктуру, жилье, социальные объекты», — объяснил ученый.

Исследование, поддержанное Российским научным фондом и правительством Свердловской области, было апробировано в нескольких городах региона, таких как Алапаевск, Качканар и Серов. Лабораторный анализ проб выявил в пульпе повышенное по сравнению со снегом содержание ряда тяжелых металлов, таких как свинец, медь и цинк. Однако их концентрации не превысили установленных нормативов. Полученные данные подтверждают, что предложенная методика может стать эффективным инструментом для независимого контроля городской среды и выявления потенциальных экологических рисков. Как подчеркивает Андриан Селезнев, конечная цель — создание практического руководства к действию:

«Наш проект посвящен разработке именно метода, методологии экологического мониторинга — того, что в дальнейшем сможет использовать предприятие, городская администрация или уполномоченная организация, например, наш институт. Мы предлагаем и обосновываем этот новый подход».

Результаты работы опубликованы в журнале «Трансформация экосистем».
Источник – «Научная Россия»

Содержание радона превысило норму в 91 водозаборной скважине Новосибирской области

В Новосибирске сотрудники Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН определили, что содержание радона превышает норму более чем в 90 водозаборных скважинах города и восточных районах региона. Об этом сообщили 8 декабря в пресс-службе ИНГГ СО РАН.

Всего специалисты отобрали 585 проб. Чтобы получить объективную картину, потребовалось несколько раз отбирать образцы воды из одних и тех же скважин, так как содержание радона в подземных водах может существенно меняться от месяца к месяцу. В пределах Новосибирской городской агломерации еще в советские годы определили 12 проявлений радоновых вод – город находится на одноименном гранитоидном массиве, где образуется радон-222, который легко растворим в подземных водах. В нормированном количестве радон не опасен – поэтому крайне важно следить за его уровнем содержания в воде.

Оказалось, что для подавляющего большинства образцов уровень содержания радона не превышает нормативных значений. Превышения нормы выявили в 91 водозаборной скважине (22% проб), большинство из которых – в городской черте Новосибирска, окрестностях Академгородка, рабочем поселке Колывань, Новобибеево и других населенных пунктах региона.

В самом областном центре доля подземных вод в централизованном хозяйственно-питьевом водоснабжении составляет менее 3% от общего объема потребления, а в Бердске и Искитиме – до 10%. В других городах и селах основу потребления составляют подземные воды, во многих частных домах для водоснабжения используют личные скважины.

Ученые в качестве действенного средства для уменьшения воздействия радона называют вентиляцию помещений и предварительное отстаивание воды перед употреблением. Результаты исследований поступят в правительство Новосибирской области. Работы будут продолжены и в последующие годы.
Источник – baikal24.ru

Ученые выяснили, что Иберийский полуостров медленно вращается по часовой стрелке

Иберийский полуостров, кажущийся статичным блоком, расположенным на юго-западе Европы, находится в состоянии постоянного и чрезвычайно медленного вращения — по часовой стрелке, которое теперь подтверждено и количественно оценено с беспрецедентной детализацией. Этот вывод является центральным результатом исследования, проведенного Асьером Мадариетой Тхуррукой, научным сотрудником кафедры геологии Университета Страны Басков (EHU), чья работа позволила охарактеризовать наиболее важные динамические процессы, происходящие вдоль размытой и чрезвычайно сложной границы между Евразийской и Африканской тектоническими плитами к югу от полуострова.

Исследование, финансируемое правительством Страны Басков и проводимое в сотрудничестве с исследователями из Университета Палермо и Университета Гранады, основано на комплексном анализе двух фундаментальных источников информации для современной геодинамики: данных о землетрясениях, произошедших за последние десятилетия, и данных о деформации поверхности, полученных с помощью спутниковых наблюдений.

Сближение Евразийской и Африканской плит, происходящее со скоростью от 4 до 6 миллиметров в год, неравномерно распределено вдоль их обширной границы. В то время как эта граница четко определена в Атлантическом океане и вдоль алжирской окраины, к югу от Пиренейского полуострова она размывается в регионе хаотического взаимодействия и высокой сейсмичности, где решающую роль играет Альборанский домен.

Эта область, представляющая собой микроплиту или сегмент литосферы со своим собственным поведением, движется на запад, образуя активную Гибралтарскую дугу, соединяющую Бетийский и Рифский горные хребты. Точная природа границы в этом районе на протяжении многих лет является предметом научных дискуссий. Работа Мадариеты и его команды теперь дает более ясную картину, рассчитывая и сравнивая поля напряжений, полученные на основе сейсмической активности, с полями деформаций, измеренными из космоса. Первые показывают глубинные силы, действующие внутри земной коры; вторые демонстрируют, как поверхность реагирует на эти силы и деформируется под их воздействием.

Систематическое сравнение выявляет дифференциальную динамику по обе стороны Гибралтарского пролива. К востоку от пролива деформация, вызванная зарождающимся столкновением евразийской и африканской окраин, эффективно поглощается земной корой, образующей Гибралтарскую дугу. Этот механизм действует как буфер, в значительной степени предотвращая передачу сжимающих напряжений во внутреннюю часть Иберийского полуострова. Ситуация резко меняется к западу от пролива. Там, согласно данным, представленным в этом исследовании, происходит более прямое столкновение между Иберийским блоком — частью Евразийской плиты — и Африканской плитой.

Этот фронтальный контакт, не обладающий такой же поглощающей способностью, как Гибралтарская дуга, облегчает передачу тектонических напряжений в юго-западный регион Иберийского полуострова. В результате возникает постоянное давление на эту область, которое, воздействуя на нежесткую континентальную геометрию, создает крутящий момент, необходимый для вращения всего полуострова по часовой стрелке. Вращение, имеющее миллиметровую величину в годовом исчислении, но постоянное в геологических масштабах времени, представляет собой наблюдаемую реакцию на эту конфигурацию асимметричных сил.
Помимо подтверждения этого движения, исследование имеет прямое и практическое значение для оценки сейсмического риска. Выявление активных разломов — геологических структур, способных вызывать современные землетрясения, — представляет собой сложную задачу в регионах с диффузной деформацией, таких как юго-западная Иберия. Как отмечает Мадариета, существуют районы, где зафиксирована значительная деформация или происходят землетрясения, но остается неизвестным, какая именно тектоническая структура их вызывает. Новые поля напряжений и деформаций служат ориентиром для геологов, указывая, какие районы требуют детальных исследований для обнаружения и характеристики этих скрытых разломов.
Источник – Planet Today

Без антропогенного воздействия озера Подмосковья могут сохранять естественное состояние, доказали в МГУ

Ученые географического факультета МГУ уже девять лет изучают экологическое состояние озера Глубокого, расположенного в природном заказнике Московской области. Эти уникальные по длительности и подробности наблюдения показали, что, хотя при определенных синоптических условиях в озере обостряются летние бескислородные условия и возрастает внутренняя биогенная нагрузка, какой-либо выраженной деградации экосистемы за более чем вековую историю изучения озера не выявлено. Благодаря охранному статусу озеро испытывает минимальную антропогенную нагрузку и содержание органических и биогенных веществ в нем остается в разы и даже десятки раз ниже, чем в других водоемах региона. Результаты исследования опубликованы в журнале Limnology and Freshwater Biology.

Исследования проводились в рамках Междисциплинарной научно-образовательной школы МГУ «Будущее планеты и глобальные изменения окружающей среды».

Состояние озерных экосистем определяется сочетанием множества природных и антропогенных факторов. Климатические изменения влияют на водный, термический, ледовый режим озер, что, в свою очередь, сказывается на всех внутриводоемных процессах. Деятельность человека может приводить к деградации водных объектов, например, эвтрофированию – чрезмерному развитию водной биоты из-за избыточного поступления биогенных элементов (прежде всего азота и фосфора) со сточными водами, с сельхозугодий и т.д. Отличить естественные изменения от антропогенных нелегко. Чтобы определить, каким должно быть природное качество вод в том или ином регионе, используют так называемые фоновые водные объекты, наименее подверженные влиянию человека. Однако в густонаселенных регионах, таких как Московская область, таких водоемов очень мало, тем более хорошо изученных. В этом отношении большой интерес представляет озеро Глубокое, расположенное в природном заказнике.

Исследования озера начались в конце XIX в. благодаря деятельности первой в России и старейшей действующей в мире гидробиологической станции (сегодня она принадлежит Институту экологии и эволюции имени А.Н. Северцова). Но гидрохимический режим озера всегда был изучен намного хуже по сравнению с гидробиологическим, а со второй половины XX в. большинство работ на озере носит эпизодический или разовый характер.

«Все физические, химические, биологические процессы и показатели в озерах взаимосвязаны, поэтому очень важно проводить комплексные исследования, не ограничиваясь каким-то одним аспектом. Также важны длительность и регулярность, потому что межгодовые и сезонные различия могут быть очень велики, и наблюдения в отдельные сезоны отдельных лет могут оказаться нерепрезентативными и привести к ложным выводам», — отметила Оксана Ерина, заведующая лабораторией гидрологии рек и водных ресурсов кафедры гидрологии суши географического факультета МГУ.

С 2017 года ученые географического факультета МГУ ведут комплексный ежемесячный экологический мониторинг на озере Глубоком. Накопленный уникальный массив данных о гидрофизических и гидрохимических показателях позволил детально изучить экологическое состояние озера в годы с разными гидрометеорологическими условиями.

Оказалось, что даже соседние годы могут существенно различаться по содержанию органических и биогенных веществ, причем зависит это главным образом от кислородного режима озера, а он, в свою очередь, определяется прежде всего синоптическими условиями весеннего периода. Обычно весной, когда озеро постепенно прогревается после таяния льда, происходит полное перемешивание всей водной толщи, в результате чего придонные слои насыщаются атмосферным кислородом, без которого впоследствии невозможно разложение оседающих на дно органических веществ, а со дна к поверхности поднимаются питательные вещества (минеральный азот и фосфор), необходимые для развития биоты. Однако в отдельные годы, когда вода на поверхности прогревается быстрее обычного, полного перемешивания не происходит.

«В озере Глубоком каждый год на большой глубине образуются бескислородные условия, при этом происходит восстановление соединений азота, фосфора, кремния, железа, образование сероводорода и других озерных газов. Это абсолютно естественно и было известно уже более века тому назад. Но в годы с неполным перемешиванием эти условия охватывают гораздо больший объем воды и длятся намного дольше, и из донных отложений поступает вдвое больше веществ», — отметил Дмитрий Соколов, старший научный сотрудник кафедры гидрологии суши географического факультета МГУ.

Несмотря на яркие межгодовые различия, каких-либо направленных трендов повышения содержания органических и биогенных веществ не выявлено. Это ставит под сомнение выводы некоторых ученых о постепенном эвтрофировании озера Глубокого, основанные на данных единичных или непродолжительных наблюдений.

Озеро Глубокое можно рассматривать как фоновое для Московского региона: содержание органических и биогенных веществ в нем в разы и десятки раз ниже, чем в других водоемах области, более подверженных антропогенному воздействию.
Источник – «Научная Россия»

Совфед одобрил увеличение штрафов за нарушение охраны водных объектов

Совет Федерации на пленарном заседании 10 декабря поддержал закон, который серьезно увеличивает штрафы для граждан за загрязнение водоемов. Теперь за сброс мусора или стоков, нарушающий водоохранный режим, придется заплатить гораздо больше, сообщает Парламентская газета.

За нарушение, которое может привести к загрязнению водного объекта, для физических лиц теперь предусмотрен штраф в размере от 1,5 до 2 тысяч рублей. Ранее такое правонарушение обходилось нарушителям значительно дешевле — всего от 500 до 1 тысячи рублей.

Если же действия могут повлечь не только загрязнение, но также засорение или истощение водоема, наказание будет еще строже. В этом случае закон устанавливает штрафную планку от 2,5 до 3 тысяч рублей. До принятия поправок за подобное нарушение грозило взыскание от 1,5 до 2 тысяч рублей.
«Закон усиливает административную ответственность в отношении физических лиц», — отмечается в документе, одобренном верхней палатой парламента.

Таким образом, новые штрафы станут ощутимее для кошельков тех, кто пренебрегает правилами охраны водных объектов. Изменения направлены на то, чтобы повысить эффективность защиты рек и озер от вредного воздействия.
Источник – ecoportal.su

В тюменском кампусе займутся исследованиями подземных вод и пород нефтегазоносных горизонтов

Лабораторию геолого-гидрогеологического сопровождения процесса разработки месторождений углеводородов откроют в межвузовском кампусе Тюмени. Сейчас исследования проводятся на базе Тюменского индустриального университета.
Об этом корреспонденту “Тюменской линии” рассказала кандидат геолого-минералогических наук, доцент кафедры геологии месторождений нефти и газа ТИУ Римма Абдрашитова.
“Мы занимаемся исследованиями пород продуктивных горизонтов, гидрогеохимических, гидрогеодинамических условий месторождений как новых, так и с длительной историей освоения. Нашу работу можно разделить на два больших направления – это эффективность разработки и эксплуатации месторождений и их безопасность”, – пояснила она.
Лаборатория открыта с 2023 года. В нее входят сотрудники кафедры геологии месторождений нефти и газа, а также Западно-Сибирского института проблем нефти и газа при ТИУ. Это люди, за спиной которых многолетний опыт обоснования систем поддержания пластового давления, разработки проектов размещения в недрах излишков попутных вод, мониторинга подземных вод месторождений углеводородов. Также к исследованиям присоединяются аспиранты университета. Команда занимается прикладными вопросами, например, определением степени трансформации химического состава подземных вод под влиянием нефтегазового техногенеза, прогнозированием осадкообразования при смешении вод. Это то, что помогает недропользователю поддерживать технологию разработки месторождения на должном уровне. Вторая часть работы команды лаборатории связана с экологией недр, с безопасностью эксплуатации месторождений для всех компонентов геологической среды.
Зачастую требуется междисциплинарный подход и взаимодействие специалистов разных сфер. По словам Риммы Абдрашитовой, работа в кампусе направлена именно на такие аспекты – найти решение там, где потребуется нестандартный подход или перестройка производственной линии нефтегазовой компании.
“В работе лаборатории нет рамок стандартов, которые есть в организациях. Мы можем изменить направление и методику исследования, внести что-то новое и сделать это быстро. Нам не нужно ждать утверждения технологии, мы можем попробовать разные способы и увидеть, где получить максимальный результат”, – добавила кандидат геолого-минералогических наук.
Коллектив уже разработал систему контроля, оценки и прогнозирования состояния компонентов комплекса “вода-порода-газ-органическое вещество” при эксплуатации месторождений углеводородов. Оценено влияние длительного процесса разработки на природные гидрогеохимические и гидрогеодинамические условия ряда нефтяных месторождений ХМАО, получены новые данные по повышению эффективности работы систем поддержания пластового давления, а также утилизации излишков попутных вод.
“Есть интересные результаты по поводу смешения пластовых и закачиваемых вод. Дело в том, что сейчас массово применяется компьютерное моделирование. В специальную программу вводятся результаты химического анализа пластовых и закачиваемых вод, и компьютер выдает результаты. Мы же сделали это на реальных моделях. На керне провели фильтрационные эксперименты и получили результаты, кардинально отличающиеся от тех, что можно получить только математическим путем, без учета тех пород, в которые происходит закачивание воды”, – заявила Римма Абдрашитова.
В следующем году в планах тюменских ученых начать разработку новой технологии мониторинга геологической среды месторождений.
Автор – Виктория Макарова
Источник – Тюменская линия