Снег в большом городе. Все выбросы накапливаются в снежном покрове
Когда в промышленном городе начинается снегопад, то кто-то этому радуется, а кто-то, наоборот, недоволен. Снегопад доставляет массу неудобств автомобилистам, а пешеходы стараются глубже дышать: воздух становится чище. Правда, выпавший снег быстро становится серым и даже черным, и эта картина наглядно демонстрирует нам, что с нашим городским воздухом не все в порядке.
С точки зрения ученых, снег – это не просто осадки, а своеобразный «накопитель» информации. Изучив эту информацию, мы можем получить данные о количестве и качестве загрязнений, которые характерны для города в течение зимних месяцев.
О перспективах таких исследований, о способах очищения реки Миасс и о том, как утилизировать грязный снег, нам рассказал председатель Челябинского регионального отделения Русского географического общества, доцент кафедры географии Южноуральского государственного гуманитарно-педагогического университета, кандидат географических наук Сергей Захаров.
10 метров в высоту
– Сергей Геннадьевич, первый вопрос простой: белый снег, который быстро становится черным – в большом городе это неизбежно?
– Все наши выбросы – и заводские, и выхлопные газы от машин –суммарно накапливаются в снежном покрове. Это все копится в течение примерно 6 месяцев (пока снег лежит), а затем после таяния поступает в почву, в водные системы. В солнечные дни во время таяния в результате испарения часть загрязняющих веществ оказывается и в атмосфере. Большая часть этих продуктов, образовавшихся после таяния снега, поступает в водные природные объекты. У нас в Челябинске – в реку Миасс.
– Вы можете подробнее рассказать, какую именно информацию хранит городской снег?
– В 2006 году мы – сотрудники кафедры географии и студенты нашего факультета – проводили исследования по заданию Росприроднадзора. Мы исследовали снеговые свалки в черте города. В Росприроднадзоре нам назвали их адреса: одна свалка была на Первом озере, три – в водоохранной зоне реки Миасс. Наша задача как раз состояла в том, чтобы посмотреть, сколько же вредных веществ накапливается в этих свалках. Одна из них достигала 10 метров в высоту и находилась на берегу Миасса.
Мы брали фоновые пробы на территории, расположенной рядом с названными адресами. Важно было узнать, какая там обстановка, есть ли какое-то влияние этих свалок. На самих свалках делали шурфы, снегомером отбирали пробы с различных горизонтов и в лаборатории определяли наличие конкретных элементов. В первую очередь, выявляли нефтепродукты, тяжелые металлы, соли. Также нужно было определить содержание воды в снеге и его плотность.
– Почему это важно знать?
– Исследуя сам снег, вы не сосчитаете, что и в каком количестве там находится. Кроме того, для снега нет нормативов, есть нормативы на воду. То есть только тогда, когда мы его растапливаем, мы можем узнать, содержатся ли там загрязняющие элементы и в каком именно количестве. Также в этом случае мы можем применить нормы, которые существуют, и понять, можно ли такие воды куда-то сбрасывать.
Железо, медь, свинец
– Какие цифры получились в итоге?
– В результате мы выяснили, что с этих свалок в водоемы поступает 560-670 кг железа, 120-140 кг марганца, 15-16 кг меди, 31-35 кг цинка и 6-8 кг свинца. Плюс до 324 тонн разных солей и до 40 кг нефтепродуктов. Это примерные цифры, и они, скорее всего, занижены, потому что с улиц убирается не весь снег, но неубранный снег тоже накапливает загрязнения и после таяния попадает в водоем.
Все эти килограммы тяжелых металлов в Миасс попадают в период таяния за короткий срок, и значит, в это время в реке будет высокая концентрация загрязняющих веществ. Кстати, часть загрязнителей поступает и в атмосферу. Ведь когда снег подтаивает, то вода уходит вниз, а наверху образуется такая черная «шапка». Это твердая фракция затем высыхает и раздувается ветром.
– Может, тогда не нужно устраивать такие снежные свалки?
– Во-первых, это типичная проблема больших городов: на гигантскую площадь выпадает снег, и все равно что-то надо с этим делать. Если все оставить как есть, то образуется накат, и будут биться машины, страдать пешеходы. Но снег в условиях города быстро загрязняется, а если еще туда и соль добавлять, то он становится грязным вдвойне. Получается, что снег лучше вывозить на специальный полигон. Но мы должны понимать, что вывозим не просто снег, а своеобразные отходы. И их тоже надо грамотно утилизировать.
Например, с помощью снегоплавильной машины можно было бы цивилизованно решить этот вопрос. В такой машине на первом этапе в плавильной камере выпадает большое количество взвешенных веществ, то есть вся накопившаяся «чернота». Растопленная вода, в свою очередь, направляется на очистные сооружения, где она проходит стандартную очистку. А осевшая грязь утилизируется на обычные полигоны.
Снежный мониторинг
– Вам могут возразить и сказать, что вы нагнетаете и все это естественный процесс. Снег выпал, растаял, вернулся в природную среду. В чем заключается опасность?
– Токсичные вещества, которые весной в период таяния «городского» снега, попадают в реку, опасны для всего живого в воде: для всех животных, растений, микроорганизмов. Например, в такой воде обитает рыба, и вместе с рыбой эти токсичные вещества попадают к человеку. Воды Миасса пока нельзя считать токсичными, там пока еще живут пиявки, улитки, стрекозы и даже рыба. Но пить эту воду нельзя. Кстати, если быть точными, то в Челябинске нет реки Миасс.
– А что же тогда у нас протекает по городу?
– Правильнее это было бы назвать нижним бьёфом Шершневского водохранлища. Бьёф – часть реки, примыкающая к гидротехническому сооружению, к плотине. Верхний бьёф – это зона затопления, то есть собственно водохранилище, а нижний бьёф – то, что вытекает с другой стороны плотины до того места, когда река вновь по водности становится похожей на реку. У нас нижний бьёф тянется от плотины и до села Казанцево.
– Но мы привыкли, что здесь река Миасс, наше сознание не изменить. Что, на ваш взгляд, нужно делать, чтобы реку очистить?
– Если мы хотим почистить Миасс, то для этого надо использовать специальные наплавные конструкции. Зачем? Сейчас важная проблема – отсутствие нормального течения, грязь не уносится, а оседает вниз. Задача в том, чтобы последовательно перемещать эти конструкции по руслу. Таким образом мы будем сужать его на разных участках, течение усилится, и благодаря ускорившемуся течению река будет очищаться от взвесей, от вредных веществ. Наплавные конструкции надо перемещать до села Казанцево, а там естественный поток воды подхватит эти вредные взвеси и унесет за город.
– Давайте вернемся к теме, с которой начали разговор. Насколько актуальны регулярные исследования городского снега?
– Такой мониторинг – очень перспективное направление. Потому что снег – это и накопитель, который копит загрязнения, и своеобразная информационная система. Для проведения исследований нужно выделить точки, которые будут изучаться; также необходимы транспорт, лаборатория для изучения проб и команда специалистов.
Мы можем изучать все элементы, которые скапливаются в снеге на конкретном месте и готовы поступить в почву, воду и воздух. Появится возможность узнать, какие загрязняющие элементы идут от автомобилей, какие – от заводов. Изучая все это ежегодно, мы можем выявить объект постоянного загрязнения, а в других условиях это сложно сделать. После выяснения источника загрязнения можно предъявить эти данные загрязнителю и потребовать компенсацию. Снег – отличный материал для изучения экологической ситуации в городе.