(Разные разности. «ХиЖ» 2023 №7)
Давайте поговорим сегодня о биоиндикации. Красивое слово, правда? Даже звучит как-то особенно модно. Похоже на цифровизацию, капитализацию, урбанизацию… Чтобы понять, что это такое, расскажу историю, которая случилась в середине 60-х годов в Волгограде.
Тогда на большом химическом заводе прорвало накопители, и сточные воды хлынули в Волгу. Дело было летом, стояла чудовищная жара, все хотели купаться, но в воду войти было нельзя. Тогда погибло множество осетров и прочей рыбы.
Повторяю, дело было в 60-х годах. Золотая пора большой химии, с которой человечество связывало надежды на светлое будущее. Это было время, когда рубашки из хлопка запихнули в дальний угол комода, потому что появились крутые нейлоновые рубашки, хотя они щелкали и искрили от статического электричества. А дубовые серванты и столы понесли на помойку, чтобы заменить их новомодными кухнями из ДСП и пластика.
Вообще, безопасность, выбросы и стоки — это самые уязвимые места любого химического производства. Правда, сегодня мы уже знаем, как с этим работать и держать под контролем. Научились. Но тогда, в 60-х, аварийный сброс химических стоков в Волгу прозвучал как гром среди ясного неба. Катастрофа была чрезвычайно резонансной.
Алексей Николаевич Косыгин, председатель Совета министров СССР, распорядился наказать виновных по всей строгости, чтобы другим впредь неповадно было. Главного инженера осудили на два года, начальника ЦЗЛ и начальника производства смолы, дающего самые грязные стоки завода, осудили условно. И всем троим впаяли колоссальный денежный штраф.
Эта история с таким жестким сценарием подействовала на химическую отрасль как отрезвляющий душ. Все бросились решать проблемы стоков и выбросов, на которые еще вчера плевали и которые накапливались на заводах годами. Большинство проблем решили за три-четыре года.
И вот — одно из красивейших решений, которое использовали на том самом химическом заводе в Волгограде. Возможно, мы уже рассказывали о нем в нашем журнале. Надо было непрерывно контролировать качество сточных вод. Но как? Специального аналитического оборудования еще не было. И тогда решили использовать самый надежный контроль — биологический, или биоиндикацию. На завод пригласили ихтиолога, и он наладил систему непрерывного мониторинга, в которой главными индикаторами были мальки осетров.
Ихтиолог регулярно отправлялся на рыбзавод, брал там малышей-осетров размером сантиметров десять, привозил на химический завод и распределял по большим стеклянным аквариумам. Они стояли в каждом цеху, и через них круглые сутки протекала сточная вода этого самого цеха.
Как же работала система? Оказывается, мальки осетров очень чувствительны к загрязнению воды посторонними веществами. Если их концентрация была хоть немного превышена, мальки становились уродцами — у них изгибалась нежная хорда, и они превращались в плавающие загогулины.
Для работников цеха наблюдать такую картину на рабочем месте было невыносимой мукой. Видеть малька, изуродованного по твоей вине, никому не хотелось. Работники умоляли как можно скорее заменить уродцев на здоровых детенышей и гарантировали, что больше такого не повторится.
Итак, главную роль в биоиндикации играет живое существо. И претендентов на эту роль в природе довольно много. Есть растения, которые накапливают те или иные химические элементы из почвы и подсказывают геологам, где какие полезные ископаемые спрятаны.
Например, маленькая орхидея венерин башмачок растет на почвах, богатых кальцием. На повышенное содержание цинка в почве реагируют фиалки и анютины глазки — на такой почве они расцветают особо крупными цветами. На присутствие в почве никеля указывает сон-трава. А если пышным цветком расцвела гипсофила из семейства гвоздичных, то где-то поблизости есть медь.
Среди растений есть и любители золота. Например, пихты и сосны накапливают его в своих шишках. А кукуруза — это и вовсе суперпоглотитель. Пишут, что из тонны золы кукурузных отходов можно извлечь до 60 г золота. Еще один накопитель золотых запасов — это скромный хвощ. И это, разумеется, лишь несколько примеров.
Как видите, и растения, и рыбы могут работать биоиндикаторами. А есть ли такие среди млекопитающих? Есть. Например — кабаны. И это — свежая научная новость от немецких ученых. Оказывается, печень кабанов накапливает перфторуглеводороды, или полифторированные алкильные соединений. Это большая группа веществ. Типичный их представитель — тефлон. С этими веществами мы сталкиваемся каждый день, потому что они присутствуют во многих предметах, например в одежде, защищающей от дождя, или в антипригарном покрытии на сковородках.
Эти вещества очень стойкие, они практически не разлагаются в природе и потому накапливаются в окружающей среде. Они могут плохо влиять на здоровье человека, поэтому их содержание в окружающей среде надо контролировать. Но как, если в этой группе насчитывается более 10 тысяч соединений? Собирать, выделять их из окружающей среды и анализировать вряд ли возможно.
И вот немецкие исследователи из Центра экологических исследований им. Гельмгольца в Лейпциге придумали другой метод мониторинга — использовать диких свиней в качестве биоиндикаторов. А точнее — их печень, которая накапливает перфторуглеводороды.
Ученые проверили свою гипотезу на печени кабанов, обитавших на разных землях — вокруг промышленной площадки, на сельхозугодьях и на контрольной площадке, видимо, в лесу. В образцах их печени искали 66 различных соединений этой группы. И нашли. Но прежде содержание этих 66 соединений — не десятка тысяч — определили в почвах площадок химическими методами.
В печени кабанов, обитавших возле промплощадки, этих веществ оказалось больше всего — в два раза больше, чем на полях, и в восемь раз больше, чем в лесу. Эти данные соотносились с теми, что исследователи получили с помощью химического анализа почв. Так что метод работает.
Ученые пишут в статье, что «с помощью печени дикого кабана загрязненные участки могут быть обнаружены и разграничены гораздо проще». Только вот как незаметно забрать у кабана его печень? Неужели придется отстреливать биоиндикатор? Ученые говорят, что охота на кабанов происходит повсеместно и охотники, как правило, печень кабана не едят. И теперь мы понимаем, что правильно не едят. Так что поставщиками кабаньей печени могут быть охотники.
Вот такая интересная биоиндикация. Но я хочу вернуться к истории про осетров, с которой начала. Мне поведал ее Сергей Викторович Голубков. В то время он работал начальником одного из цехов на том самом заводе в Волгограде.
Когда случилась катастрофа, трем руководителям выписали штраф — сумма запредельно фантастическая для 60-х годов, сотни тысяч рублей. Сергей Викторович объявил на заводе, что собирает деньги для погашения штрафа и что все желающие инженерно-технические работники могут присоединиться. Присоединилось 1500 человек, причем каждый внес по своему месячному окладу, а тогда он в среднем составлял 150 рублей. Так что искомую сумму собрали и штраф погасили.
А потом было смешно. Сергея Викторовича вызвали в партком и объявили, что за деятельность по сбору денег решено исключить его из партии. А он ответил: «Я, конечно, согласен с вашим мудрым решением, но есть одна маленькая проблемка — я не член партии». Надо было видеть их изумленные лица. В общем — посмеялись и разошлись.
Тогда Сергею Викторовичу было 26 лет. А еще через 13 лет он стал заместителем министра химической промышленности, легендарного Л.А. Костандова, члена редколлегии нашего журнала советской эпохи. И вместе они построили мощную химическую индустрию в нашей стране, которую в 90-х планомерно изничтожали. Так было.
Л. Стрельникова
Остальные статьи из этой рубрики вы можете найти в подборке «Разные разности».
Благодарим за ваши «лайки», комментарии и подписку на наш канал.
– Редакция «Химии и жизни»