Что такое озероведение и зачем нужно изучать пресные водоемы? Сколько всего озер в нашей стране и каково их состояние? Можно ли сегодня пить воду из озера и хорошо ли ее очищают разного рода фильтры? Есть ли связь между загрязненной водой и онкологическими заболеваниями? Эти и другие вопросы мы задаем научному руководителю Санкт-Петербургского научного центра Российской академии наук, председателю Объединенного совета наук о Земле, более 30 лет возглавлявшему Институт озероведения РАН, академику Владиславу Александровичу Румянцеву.
— Владислав Александрович, что это за наука — озероведение? Чем она важна?
— Наука эта крайне необходима. У нас в стране огромное количество озер. Только в Арктической зоне их 2,5 млн. При этом большинство озер, особенно в сельской местности, используются как источники питьевого водоснабжения, а в других местах — для различных хозяйственных целей и рекреации. Поэтому крайне важно знать состояние озер и качество воды. Недаром их иногда называют голубыми глазами планеты — они словно смотрят на нас, ожидая бережного отношения.
Сегодня у нас высокая антропогенная нагрузка на окружающую среду, в том числе и на озера. К сожалению, в озерах происходят серьезные негативные изменения. В советское время мы по заданиям Государственного комитета СССР по науке и технике проводили исследования озер во многих регионах страны, в том числе почти на всех крупных озерах. В работах принимали участие порядка 80 организаций — как академии наук, так и ведомственных, республиканских.
— Какими водоемами вы тогда занимались?
— Мы занимались Севаном, Иссык-Кулем, Ладогой и т.д. — практически всеми большими озерами. И тогда уже основными задачами, стоявшими перед нами, были восстановление состояния озер и качества воды. Поэтому озероведение — наука комплексная, она объединяет знание гидрофизики, гидрохимии, гидробиологии, токсикологии, гидрогеологии, экологии.
Институт озероведения РАН занимался, например, восстановлением озера Севан. Для того чтобы развить энергетику в Республике Армения, построили семь гидроэлектростанций и опустили уровень озера на 19 м. По этой причине в озере возникли очень опасные процессы антропогенного эвтрофирования, поставившие под угрозу все водоснабжение Еревана и других низлежащих населенных пунктов. Это стало для Армении крайне серьезной социально-экономической проблемой. Институт озероведения работал над ней по поручению ЦК КПСС и Совета Министров СССР. В мероприятиях участвовали как общесоюзные, так и армянские организации. А наш институт был координирующим.
— Что же выяснилось?
— Мы сделали очень важный вывод: достаточно поднять уровень Севана на 6 м, чтобы экологическое состояние водоема постепенно нормализовалось. Чтобы добиться этого, намечали переброску воды из Куры и других водотоков.
Но наступили времена перестройки, произошел распад Советского Союза, поэтому начатое строительство тоннеля для переброски вод было прекращено. Сейчас осуществить такую переброску уже невозможно. Руководство Армении не раз поднимало этот вопрос, чтобы дальше проводить работы с участием Института озероведения, но договориться об этом не получилось, поскольку деньги на них никто не выделяет. А проблемы остаются крайне острыми.
— Какие проблемы с озерами в нашей стране сейчас вызывают наибольшую тревогу?
— В первую очередь, меня очень тревожит Ладожское озеро. Это уникальный пресноводный водоем, крупнейший в Европе, имеющий огромное геостратегическое и социально-экономическое значение для страны. Это источник водоснабжения Санкт-Петербурга, многих городов и населенных пунктов Карелии, Ленинградской области. Поэтому к нему имеется такой серьезный интерес, в том числе со стороны западных стран.
Ладога требует к себе определенного внимания — регулярных наблюдений за состоянием озера, мониторинга. А сегодня система мониторинга фактически не работает. Наблюдения осуществляют один раз в год, при этом Карелия проводит у себя в одно время, Ленинградская область — в другое. Эти данные совсем не согласованы между собой. Стоит пройти какому-то шторму, а ветра там сильные, и все перемешивается, состояние уже совершенно другое. Потом эти данные собираются вместе и по ним выдается годовая оценка состояния водоема.
Причем наблюдения нужно проводить по вертикали до самого дна. Их практически нет, работают только на поверхности. В то же время в руководящих документах Росгидромета указаны пять обязательных составляющих мониторинга. Но сейчас недостаточен биологический, токсикологический мониторинг и мониторинг донных отложений. Таким образом, очень важные компоненты вообще не анализируются. Поэтому как сегодня можно говорить о состоянии озера? Мы его не знаем.
При этом выходят различные официальные документы, в которых утверждается, что состояние Ладоги удовлетворительное, но вместо доверия они вызывают определенное беспокойство, так как на самом деле все может быть иначе.
— А как может быть на самом деле?
— Озеро находится в зоне тектонических движений. Иногда слышны громовые раскаты звука, так называемые баррантиды — такое случается, например, в районе Валаама. Это происходит при соприкосновении плит. При этом образуются разломы. Их большое количество в озере в коренных породах дна. Из разломов выходят подземные воды, происходят выбросы газов. Причем их состав может быть самым разным. Там могут быть неизвестные нам вещества, в том числе опасные. И никто за этим сегодня не наблюдает — что там, какова частота появления, каков их состав?
Это, конечно, не может не беспокоить, потому что вода распространяется по озеру, поступает в том числе и к нам, в Петербург, на водоканальскую станцию. Поэтому это серьезнейшая проблема, которой надо заняться.
— Получится этим заняться?
— У нас, как вы знаете, сейчас формируется Санкт-Петербургское отделение академии наук. С нас запросили приоритетные направления, которыми будет заниматься отделение. В качестве одного из таких направлений мы назвали детальные исследования Ладоги, Онеги, реки Невы, озера Ильмень, Финского залива и Балтийского моря. Всю эту уникальную водную систему мы хотели бы изучить более подробно. Думаю, в конечном счете мы сформируем прикладную междисциплинарную программу, в которой будут принимать участие многие организации нашего региона, и не только нашего. У нас есть Объединенный совет по наукам о Земле, и под его эгидой нам, надеюсь, удастся объединить усилия. Но многое зависит, конечно, от финансирования.
А вторая проблема Ладоги — это природные и искусственные наночастицы. Природные наночастицы были всегда, во все периоды эволюции планеты, но раньше ими не занимались. Они образуются за счет вулканической деятельности, пожаров, выветривания и т.д. К наночастицам относятся также белки, антитела, ДНК и даже вирусы.
А сейчас, как вы знаете, у нас идет промышленная революция, и один из ее важных компонентов — это создание нанотехнологий, ориентированных на производство и использование материалов и изделий на основе наночастиц. Отсюда понятно, что наночастицы искусственного происхождения будут все больше поступать в окружающую среду на этапе производства, перевозки, использования и утилизации произведенных изделий. Они будут попадать и в водоемы, что усилит негативное воздействие на водные экосистемы.
— В чем же состоит это негативное воздействие?
— В том, что у наночастиц очень высокая удельная поверхность и они обладают огромной адсорбционной активностью, то есть впитывают различные элементы и вещества из воды в огромных количествах. Наночастицы много меньше живых клеток средних размеров, поэтому путем диффузии попадают в межклеточное пространство, в сами клетки. При этом, будучи безвредными, многие из них становятся катализаторами опасных химических веществ. Иначе говоря, с их помощью в организме производятся ядовитые для него вещества.
В обычном состоянии, если вещества не токсичны, по мере их измельчения они становятся все более опасными. Все наши нормы предельно допустимой концентрации, которые мы используем применительно к веществам в обычном состоянии, в случае наночастиц не годятся. Там эти значения должны быть иными.
— Есть ли какие-то исследования, показывающие, какими должны быть эти нормативы?
— Мы проводили работы по наночастицам на самом Ладожском озере, на Ильмене, Онеге и их притоках и подтвердили факт наличия наночастиц. Мы, конечно, и без того теоретически понимали, что они там есть, но одно дело — вы предполагаете, другое — подтверждаете.
Мы установили, что они очень неравномерно распределены по водным объектам: их, например, много в южной части Ладоги, в Ильмене, очень много их приносит в Ладогу река Волхов. А в северных реках их намного меньше. При этом распределение гранулометрического состава наночастиц по длине водотока сохраняется. Мы не обнаружили изменений спектра в разные сезонные периоды. Это позволяет предположить, что спектры распределения наночастиц могут быть идентификационным индикатором для каждого водотока. А значит, если мы будем определять эти спектры на водоканале, допустим, Санкт-Петербурга, то тогда мы можем понять состав воды и в определенной мере оптимизировать водоподготовку.
— Каким образом?
— Например, мы будем знать, что от одного водотока будет поступать одно количество и один состав загрязняющих веществ, от другого — другие показатели. Значит, заранее можно настраиваться на удаление тех или иных веществ и таким образом улучшать процесс водоочистки.
Опасность наночастиц в том, что они переносятся из притоков течениями в озере, а потом попадают в исток Невы и несутся дальше, поступая на водозаборные сооружения водоканалов. Вот это крайне опасно, потому что наночастицы проходят через любые очистные сооружения. Сегодня нет таких сооружений, которые могли бы полностью их задержать. А значит, на водоканале они поступают напрямую в питьевую воду. Тот, кто пользуется такой водой, принимает в свой организм эти наночастицы со всеми адсорбированными ими опасными веществами — стойкими органическими соединениями, тяжелыми металлами, вирусами и т.д.
— Чем это может грозить?
— Сегодня в мире одним из важных медико-экологических показателей социального состояния той или иной территории или объекта считается уровень распространенности онкологических заболеваний среди населения. У нас в Петербурге в 2010 г., по данным Росстата, темпы роста онкологической заболеваемости были самыми высокими в России, особенно для детей до 14 лет.
— И вы это связываете с процессом поступления наночастиц на водозаборы?
— Не только. Опасные соединения могут попадать на водозаборы по причине эманации газов, воды и минеральных веществ из разломов коренных пород дна. Сегодня признано, что одна из основных причин всех заболеваний — это как раз питьевая вода. Уже в 1985–1986 гг. Ленинград находился на первом месте в стране по онкологическим заболеваниям среди городов с миллионным населением, и в тот период Институт озероведения АН СССР представил отчет, где показал, что главная причина кроется в ладожской воде. Нам в то время не поверили, потому что считали, что при огромном объеме воды в озере оно обладает бесконечной самоочищающейся способностью и такого не может быть. Но потом нас поддержали в Ленинградском научном центре АН СССР и в Обкоме КПСС.
— И что в результате?
— Результат тогда был положительным. Дело в том, что одной из главных причин загрязнения воды мы тогда назвали деятельность Приозерского целлюлозно-бумажного комбината. Это был гигант, лидер целлюлозно-бумажной отрасли. Предприятие выбрасывало в Ладогу до 300 опасных веществ, которые никем не контролировались. И мы тогда сумели убедить всех в том, что это ЦБК виноват в наших экологических бедах.
По решению обкома была организована экспертиза: выбраны четыре города с близким по численности населением, одинаковые по продовольственному и медицинскому обслуживанию и со схожей окружающей средой. Два города, где были небольшие ЦБК, и два, где их нет. В этом плане результаты экспертизы были корректными.
Было показано, что там, где есть ЦБК, процент онкологических заболеваний выше, чем там, где их нет. Поэтому в том, что вода напрямую влияет на здоровье и качество жизни людей, мы уже тогда убедились. А после того как мы с огромным трудом добились закрытия Приозерского ЦБК, его перепрофилирования, увидели спад онкологических заболеваний в городе.
— Владислав Александрович, но ведь целлюлозно-бумажные комбинаты есть во многих регионах России и они всегда строятся на больших водоемах. Неужели в других регионах не сталкиваются с теми же проблемами?
— Конечно, сталкиваются. Но у нас был слишком мощный ЦБК с устаревшей технологией производства, и он был далеко не единственный. Еще есть на Онеге и на Ладоге, и от них шли потоки ядовитых веществ. Помню, как мы летели на вертолете над Ладогой и хотели министру этой отрасли показать, как от ЦБК выходит струя и, расширяясь, идет в исток Невы и дальше по Неве. Все видели, кроме него. Он говорил — нет, не вижу.
— Какая избирательная слепота!
— А вечером, когда руководство города устроило для него прием, был более откровенный разговор. Он признался: «Вы поймите меня правильно, я прекрасно все вижу не хуже вас и все понимаю, я не противник экологии. Но если я поддержу вас, скажу, что ЦБК виноват и его надо закрыть, — план-то по отрасли с меня никто не снимет». Так что было непросто. Но мы все-таки его закрыли.
— Что же вы предлагаете? Закрыть все ЦБК в стране?
— Нет, этого делать нельзя. Во-первых, надо добиваться модернизации их работы. Сейчас имеются более современные технологии производства и очистки сточных вод. Когда по постановлению Правительства СССР ЦБК был закрыт и началось его перепрофилирование, одновременно стала осуществляться программа Государственного комитета СССР по науке и технике, направленная на оздоровление экологической ситуации в Ладожском озере. Институт озероведения АН СССР был ее разработчиком и координирующей организацией. В программе принимали участие ведомственные научные и проектные организации всех наиболее опасных для экологического состояния озера отраслей. Основной целью для них был вопрос модернизации технологических процессов с точки зрения экологии на конкретных предприятиях, расположенных на берегах Ладоги.
Тогда была плановая система, поэтому контролировали работы довольно жестко. В связи с перестройкой программа работ не была завершена, но все равно надо учитывать этот опыт.
Во-вторых, где-то можно и закрыть ЦБК без серьезного экономического ущерба. Вот закрыли на Байкале, и там сейчас экологическая ситуация улучшилась. Но мы были первыми, кто добился такого решения.
— Владислав Александрович, знаю, что Институт озероведения всегда проводил большую научную и практическую работу. Что бы вы сейчас выделили как основные направления деятельности института, которые могли бы принести большую пользу людям, стране, обществу, науке?
— Сейчас надо серьезно заняться водной системой Онега — Ладога. От этого зависит здоровье населения и Санкт-Петербурга, и ближайших городов и населенных пунктов, находящихся в прибрежной части.
Второе, чем надо заняться, — это пресными водами Арктической зоны. Сегодня одна из стратегических задач страны — промышленное развитие Арктики. Там намечается строительство различных предприятий, в том числе добывающих и перерабатывающих.
Но, к сожалению, такое развитие будет иметь оборотную сторону — предприятия начнут сбрасывать загрязняющие вещества в водную среду и атмосферу. Стопроцентная очистка невозможна, поэтому всегда будет происходить загрязнение пресных вод. А у нас, увы, система мониторинга поверхностных вод в Арктической зоне сегодня практически отсутствует. Такой мониторинг необходим, если мы не хотим иметь крупномасштабные экологические проблемы еще и в Арктике.
— Как вы себе представляете экологический мониторинг Арктики?
— Во-первых, когда вы пытаетесь что-то создать, вам надо знать, каково состояние окружающей среды. Во-вторых, ее надо контролировать в процессе строительства предприятий и их производственной деятельности. Проект предприятия — это одно, а его реализация — это другое. В Арктике совершенно другая природная среда, и нагрузка на нее выше, чем в средних широтах.
— Как я поняла, системы мониторинга — это вообще наше слабое место?
— К сожалению, это правда. Если говорить про озера, то существуют всего восемь пунктов мониторинга в европейской части и шесть пунктов — в азиатской части Арктической зоны. То есть 14 пунктов на 2,5 млн озер. Как же можно обеспечить безопасность этих водоемов и нашу с вами?
— Задача вашего института — постараться разобраться с этой проблемой?
— И не только с этой. Проблем огромное количество. Мы с Арктическим и антарктическим научно-исследовательским институтом, другими институтами и организациями начали активно работать над проблемой мониторинга. Все понимают, что надо создавать новую систему мониторинга, развивать ее, и тогда у нас получится сохранить природу и не навредить людям. Не вижу ничего важнее для ученого.
Фото предоставлены В.А. Румянцевым и limno.ru
