Зачем географы исследуют дорожную пыль городов

День географа — один из самых молодых профессиональных праздников, установленный в 2020 году. Его отмечают 18 августа не только географы, но и представители смежных профессий. Дата приурочена ко дню создания императором Николаем I Русского географического общества, которому в этом году исполняется 177 лет. О том, как география связана с экологией, почему индекс качества воздуха нужно сделать общедоступным и для чего нужны карбоновые полигоны, нашему изданию рассказал первый вице-президент Русского географического общества, президент Географического факультета МГУ имени Ломоносова, академик РАН Николай Касимов.

- Николай Сергеевич, в зале заседаний РГО стоит огромный подробный глобус. При взгляде на него у вас не возникает сожаления, что время великих географических открытий миновало?

- Нет, потому что познание земли продолжается. Формально период великих географических открытий длился с XV века, когда Васко да Гама дошел до Индии, и продолжался вплоть до середины XIX века. Самое последнее крупное открытие этого времени — Антарктида, сделанное российскими моряками. В ХХ веке искусственные спутники позволили сверху увидеть абсолютно все, и белых пятен на карте не осталось.

Пожалуй, последним великим географическим открытием стало открытие на глубине более 3,5 км крупнейшего подледного озера Восток в Антарктиде благодаря работам советских, английских и американских ученых.   .

Еще учредители Русского географического общества хотели привлечь внимание к изучению родной земли, истории ее освоения. И мы следуем этой традиции. А новое дыхание общество обрело в 2010 году, когда был создан Попечительский совет во главе с Владимиром Путиным и Сергеем Шойгу. Сейчас действуют 85 региональных и 158 местных отделений, связанных с университетами, академическими и другими организациями, бизнесом. Средства Общества формируются за счет своей деятельности, и спонсорских взносов, господдержки мы не получаем. Всего в РГО выполняется 700-800 проектов в год, в частности, по нашим стратегическим направлениям — экспедиционные и географические исследования, сохранение природного и культурного наследия.

- Что это за проекты?

- Например, Международная археолого-географическая экспедиция «Кызыл — Курагино» — один из наиболее крупных проектов РГО — проводилась каждое лето с 2011 года в районе, где будет построена железная дорога из Тувы в Красноярский край.

Прошли несколько полевых сезонов, в которых участвовали около тысячи волонтеров из разных стран, в ходе которых мы изучали вопросы сохранности в зоне строительства — а это 400 с лишним километров — более 70 археологических памятников. Сейчас все обнаруженные артефакты изучаются в Санкт-Петербургском Институте истории материальной культуры РАН, являвшимся исполнителем проекта.

Ингерманландская археологическая экспедиция на острове Гогланд и других внешних островах Финского залива включает поисково-мемориальные работы. С 2013 года команда РГО разыскивает места захоронения воинов Великой Отечественной, проверяет состояние памятников и уточняет информацию на мемориальных табличках. Сейчас идет уже десятый полевой сезон. Итогом станет создание памятной летописи этих мест.

Среди исследовательских экспедиций особо отмечу «Селенгу-Байкал» в 2008-2017 годах, в которой мы смогли комплексно выявить уровень и динамику экологического состояния бассейна крупнейшего притока знаменитого озера. Также были проведены экологические оценки всех крупных городов Монголии и Бурятии и основных рек бассейна. Результатом стала разработка уникальной системы диагностики опасных природных процессов и техногенных воздействий в пределах этого крупного речного бассейна. Это дало возможность сделать его детальный «снимок» и выявить основные риски для озера, связанные с речным стоком, а также возможными последствиями строительства водохранилищ в бассейне Селенги.

- Как вы оцениваете сегодняшние проблемы Байкала?

- Проблема загрязнения Байкала скорее локальная, чем даже региональная. Например, в водах и почвах есть участки повышенной концентрации загрязняющих веществ, которые могут не превышать нормы, но необходимо знать уровни этого загрязнения и оценивать экологические риски для здоровья населения, модернизировать и строить очистные сооружения. Что и отражено в нацпроекте «Экология».

На мой взгляд, больший вред экологии озера причиняет не столько промышленность, сколько некультурное обращение туристов и населения с отходами. Особенно в береговой зоне.

Кстати, крымская экспедиция РГО в 2017 году сосредоточилась именно на экогеохимии городов — Алушты, Ялты, Севастополя, Керчи и рек полуострова. Полученные данные используются для оценки современных эколого-географических и социально-экономических условий перспективного развития Республики Крым.

- Какое отношение имеют проблемы экологии к географии?

- Все процессы, имеющие пространственное измерение, — предмет интереса географии. Например, те же лесные пожары, которые происходят во многих странах как по природным, так и антропогенным причинам.

Есть три основных места в мире, где в окружающую среду, в атмосферу, в результате сжигания биотоплива поступает рекордное количество загрязняющих веществ. Это — жаркий пояс планеты, где по три урожая в год снимают: Бразилия, временами Восточная Африка и особенно Юго-Восточная Азия. По сравнению с ними наши пожары обычно более рассредоточены на огромной территории страны, хотя есть традиционные центры их возникновения — Якутия, Красноярский край.

- Что бы вы назвали глобальной географической проблемой XXI века?

- Выбросы продуктов сжигания ископаемого топлива. Проблема, которая имеет определенное географическое измерение.

- Как выглядит состояние экологии планеты?

- В Интернете есть ресурс, где приводится индекс качества воздуха — AQI (air quality index), который измеряется на шести-семи тысячах станций. Сразу видно, что «первый мир» (развитые страны) — зеленый, что связано как с чистым производством, так и с расположением на берегах морей. «Второй мир» (Восточная Европа, Турция, Индия) окрашен в цвета от желтого до багрового.

В России еще совсем недавно почти не было таких измерительных станций, но сейчас уже более 40. Измерять чистоту воздуха обязательно нужно. Есть станции в Москве, Петербурге, Волгограде, Норильске и Кемеровской области. И это только первый шаг борьбы за чистоту воздуха.

Индекс качества атмосферы измеряется в нескольких десятках городов России, а затем фиксируется в региональных и государственном докладе по экологии. Но нужно сделать его общедоступным, чтобы человек нажал кнопку телефона или компьютера и увидел реальную ситуацию в своем городе.

Причем сегодня встает вопрос не только подсчета количества выбросов, но и их химического состава. Очень дорого и сложно, но мы занимаемся этим.

- Какова ситуация в Москве?

- Энергетика Москвы полностью на газе, и это делает нашу столицу одним из самых чистых мегаполисов мира. Ведь от Кузбасса на восток — это уголь. Дальше — Китай, который сильно на угле. В Европе много угля в Польше, особенно в южной части, где металлургические комбинаты и шахты, на севере Франции, в средней части Великобритании. На угле и  Индия.

Хотя в нашей столице практически нет никаких производств, зато очень большое количество автомашин, поставляющих в атмосферу города как продукты сжигания бензина и дизельного топлива, некоторые тяжелые металлы, углеводороды, так и продукты истирания шин, тормозных колодок, асфальта и другого. И сегодня мы работаем над тем, чтобы понять четкую структуру этих выбросов, с чем они связаны, кто виноват…

Самая большая проблема для всех городов, на мой взгляд, это органические загрязнители — полициклические ароматические углеводороды — как продукты сжигания любых видов топлива. Перейдя на стандарт евро-5, мы стали меньше поставлять свинца в окружающую среду. Но сейчас пристальное внимание приковано к бензапирену, которого много в почве и дорожной пыли.

Карбоновые полигоны — территории с уникальной экосистемой, созданные для контроля климатических активных газов с участием университетов и научных организаций и проведения важнейших исследований в сфере экологии

Исследование дорожной пыли городов, сильно влияющей на здоровье человека, — сегодня чрезвычайно актуальная тема.

Например, в Москве на два градуса теплее, чем в Подмосковье. Но как только становится теплее, в атмосфере изменяются все процессы и появляются новые загрязнители. Поэтому и надо знать, что за варево кипит в стокилометровом наземном слое атмосферы.

Чтобы установить баланс поглощения и выделения углерода — что лес поставляет, что поглощает, — в нашей стране стартовала программа так называемых карбоновых полигонов. Их уже десять, и среди них — полигон МГУ «Чашниково». Это поле деятельности и биологов, и почвоведов, и географов.

Если определить источники загрязняющих частиц размером 10 микрон, то на первом месте будет стоять та же дорожная пыль — это миллионы тонн в год, — затем пожары, сельское хозяйство и лишь потом транспорт и промышленность. Если вести речь о частицах 2,5 микрона, то это прежде всего пожары.

Очень важно, что мы стали заниматься не вообще химическим составом любых выбросов, а только тонкими частицами, по сути, микромиром… Вот так география связана с экологией.

ВЕЛИЧИНА МИКРОНА:

100-150 — человеческий волос;

25 — частицы, видимые невооруженным глазом;

10 — крупная пыль, волокна, пыльца;

5-10 — средняя пыль, споры растений, плесень;

1-5 — мелкая пыль, бактерии, перхоть;

0,3-1 — бактерии, табачный дым;

0,001-0,01 — вирусы.

Источник: «Тион», участник фонда «Сколково».