Почва очень восприимчива к техногенным загрязнениям. Но обнаружение ртути или мазута — это лишь часть задачи. Необходимо понять, как загрязнители воздействуют на почвенные экосистемы и разработать эффективный алгоритм для очистки территорий.
Специалисты Санкт-Петербургского Федерального исследовательского центра РАН (СПб ФИЦ РАН), основываясь на 20-летних наблюдениях, разработали новую методику оценки загрязненности и возможностей восстановления почв. Она учитывает не только уровень опасных химических веществ, но и состояние обитателей — растений, грибов, беспозвоночных и микроорганизмов. Авторы надеются, что данная методика будет применена при проведении экологических экспертиз в лесах и на сельскохозяйственных землях.
Техногенное загрязнение почв неизбежно. Оно возникает в результате строительных, промышленных, сельскохозяйственных и других работ. В почве постепенно накапливаются соединения свинца, кадмия, ртути и других тяжелых металлов, пестициды и гербициды, нефтепродукты, реагенты для борьбы с гололедом, антибиотики, радиоактивные вещества. Эти загрязнители негативно воздействуют на экосистемы, начиная от микробных сообществ и заканчивая человеком и его домашними питомцами.
Регулярный экологический мониторинг почв включает в себя множество методик для сбора и анализа образцов. Однако основная цель заключается в отслеживании концентрации вредных соединений и простых веществ, таких как металлическая ртуть. Анализ лишь косвенно учитывает биологические аспекты почв, хотя именно биомаркеры являются ключевым показателем состояния биогеоценозов. Для повышения защиты здоровья людей, сохранения почвенного биоразнообразия и устойчивого развития регионов требуется комплексный экологический подход к исследованию.
Руководитель лаборатории методов реабилитации техногенных ландшафтов СПб ФИЦ РАН Людмила Бакина сообщила, что коллектив лаборатории создал алгоритм комплексного анализа уровня загрязнения почв, который, помимо выявления химического состава проб, учитывает жизнедеятельность высших растений, а также обитающих в почве гидробионтов и микроорганизмов. Новый подход нацелен на интегральный биологический показатель — индекс здоровья почвы. Он был протестирован в рамках многолетних натурных экспериментов.
Определение проходило на опытных участках в окрестностях Санкт-Петербурга и в различных районах Ленинградской области. Здесь была осуществлена серия экспериментов, предполагающих целенаправленное внесение как отдельных, так и смешанных токсикантов в разные типы почв, характерные для региона.Ученые исследовали как возможные методы очистки загрязненных почв, так и способность почвы к самовосстановлению. Наблюдения проводились в течение 8-20 лет.
Собранные данные позволили создать упомянутый индекс здоровья почвы. Это суммарная оценка по трем направлениям:
- Состояние высших растений;
- Благополучие микробиоты, грибов и беспозвоночных;
- Оценка токсичности почвенного субстрата для обитателей и организмов-контактеров, включая человека.
Методика может быть использована для оценки состояния городских, окультуренных и лесных почв. Она позволяет определить состав и концентрацию загрязнителей, а также текущую и потенциальную опасность для живых организмов в почве. Последнее не всегда возможно установить на основе исключительно химической экспертизы.
Методика почвоведов СПб ФИЦ РАН уже применяется в парковом хозяйстве Северной столицы. С ее помощью осуществляется комплексная оценка загрязненности почвы в Летнем саду.