Пыль земная и космическая – о загрязнении воздуха говорили в ОИЯИ на конференции BioMAP-8


https://www.youtube.com/jinrtv

Восьмая Международная конференция «Биомониторинг атмосферных загрязнений» (BioMAP-8) впервые прошла в Дубне. Она проводится раз в три года в разных странах мира более 20-ти лет.  В Объединенном институте ядерных исследований конференция была организована Сектором нейтронного активационного анализа и прикладных исследований Лаборатории нейтронной физики.

Марина Фронтасьева,  руководитель сектора нейтронного активационного анализа и прикладных исследований ЛНФ ОИЯИ: «Такое специфическое совещание с акцентом на биомониторинг, на биометоды, представляет особый интерес. Это совещание проходит в ОИЯИ потому, что здесь мы используем  ядерно-физические методы для решения задач по окружающей среде и, в частности, для развития  использования  биомониторов в анализе воздушных загрязнений.  Нейтронный активационный анализ – это реактор ИБР-2. Там находится уникальная установка «РЕГАТА», которая создавалась при дизайне самого реактора. Это одна из лучших установок в мире. Мы провели ее автоматизацию. Сейчас мы автоматически измеряем спектры, автоматическая обработка идет».

Предмет исследований ученых — это, как правило, мхи. Они являются прекрасными мониторами атмосферных загрязнений, например, тяжелыми металлами.

Мира Урошевич,  научный сотрудник Института физики (Белград, Сербия):  Я много лет сотрудничаю с Лабораторией нейтронной физики, с Мариной Фронтасьевой, которая является организатором этой потрясающей конференции. Много ученых приехали сюда из разных стран, конкретно у нас с Россией есть один проект — мы проводим исследования воздуха, используя мхи. Этому проекту несколько лет. Я исследовала качество воздуха в Белграде и хочу поделиться своим опытом.  Мы брали мох из чистой среды и транспортировали его в городскую среду Белграда. Таким способом можно оценить качество воздуха. Мы вывешивали мох в самых загрязненных точках – в городском тоннеле, на перекрестках, в аэропорту, и пришли к выводу, что мхи можно использовать для этих целей. Мы создали карту загрязнения всего города, вывешивали мох в 200 местах. Было бы дорого использовать для этих целей 200 приборов. Но мхи можно использовать, измерить потом, что оказалось внутри. Мы пользовались здешним нейтронным активационным анализом для этих целей, делали измерения здесь. У нас есть сравнительная техника – химическая в Белграде, мы делаем аналитику. Так что не только измерения проводим, но и работаем над улучшением методологии».

Миодраг Крмар, профессор Университета  Нови сад,  Сербия: «Мне Марина показала технику  нейтронного активационного анализа, и мне это очень понравилось. Я сразу организовал команду, чтобы собирать мхи, и мы начали работать.  Почти 20 лет мы работаем совместно. Мне очень нравится это совещание, я знаю большинство участников. Они тоже с Мариной сотрудничают. Мы собирали мхи в Сербии – достаточно интересные результаты исследований. Там, где есть шахты, есть медь, свинец. Я еще к этому добавил  измерения  радионуклидов. Я работаю над проблемами ядерной физики, а это еще одна область моего интереса – экология».

В Дубну приезжали  ведущие ученые и эксперты в области экологии и биомониторинга. Биомониторинг, — говорят они, – очень удобный  метод отслеживания качества воздуха. Целью конференции как раз и является распространение информации о методах мониторинга воздуха. Конференция предоставляет площадку для обмена идеями между исследователями.

Данас  Редикас,  представитель Международного агентства по атомной энергии МАГАТЭ (Австрия, Вена): «Конференция охватывает очень интересные вопросы, связанные с загрязнением воздуха. Здесь была представлена информация об источниках загрязнения, высказывались различные точки зрения по поводу контроля  воздуха. Мне было интересно узнать, как ядерные методики могут помочь анализировать образцы. Мы активно сотрудничаем с ОИЯИ в целом ряде исследовательских проектов.  Установка «Регата» для нейтронного активационного анализа хорошо себя зарекомендовала.  Сейчас, когда она стала более автоматизированной,  на ней можно обработать большее образцов – качество обработки очень хорошее. Мы считаем, что вклад ОИЯИ с использованием именно этой методики нейтронного активационного анализа очень важен. На конференции представлено много докладов – это знак того, что ОИЯИ собирает большие коллаборации».

Марина Фронтасьева,  руководитель сектора нейтронного активационного анализа и прикладных исследований ЛНФ ОИЯИ: «Представитель МАГАТЭ Данас Редикас – мы его очень давно знаем, он руководил координационной  программой, в который мы участвовали в связи с улучшением  условий  работы  на нашей установке «Регата»  (автоматизация «Регаты»). Это замечательный человек, который  очень нам помогал. Он специально приехал, чтобы рассказать  о тех программах, которые ведет МАГАТЭ в направлении воздушных загрязнений. Профессор Стейннес – тоже наш большой друг, с которым мы  сотрудничаем более 25 лет, у нас порядка 50-ти совместных публикаций».

Эйлив Стейннес, профессор Норвежского университета естественных наук и технологий (г.Тронхейм): «Это совещание посвящено мониторингу, и Дубна играет важную роль в этой программе благодаря наличию установок для анализа. Я много раз бывал в Дубне, много лет работаю с Мариной Фронтасьевой и коллегами. Я очень впечатлен качеством анализа, который проводится здесь. Хорошо, что образцы с такого большого числа территорий анализируются в одном месте. Я начал заниматься этой областью науки 40 лет назад в Норвегии, у меня есть опыт  в области нейтронного активационного анализа, поэтому  Марина использует меня как человека, обладающего большими ресурсами знаний».

Вильям  Пурвис,  лихенолог (специалист, изучающий лишайники), Лондон, Великобритания: «Я уже в третий раз приезжаю в Дубну. Я очень рад бывать здесь и это большая честь для меня. Получаю  большое удовлетворение от конференции, здесь широко представлены делегации из разных стран. Особенно приятно, что  много молодых участников. На меня произвели большое впечатление глубина и качество исследований».

Марина Фронтасьева,  руководитель сектора нейтронного активационного анализа и прикладных исследований ЛНФ ОИЯИ: «Конференция — это 25 стран.  Во-первых, это станы-участницы ОИЯИ. Больше спасибо Хмелевскому, который  помог пригласить 6 представителей Польши. Прекрасные доклады были. Очень хорошая группа из Италии приехала. Им так понравилось, что они предложили подобную конференцию, 9-ю, провести в Неаполе. Много контактов устанавливается. Очень интересная группа из Румынии. Это наши коллеги, с кем мы плодотворно работаем. Первые результаты по биомониторингу были в Румынии. Я нашла энтузиастов, в Карпатах они  собрали образцы, и наш первый вклад в Европейский атлас был  румынский (наш Институт делал). И затем пошло уже по восходящей — Болгария присоединилась и ряд других стран.  Сейчас у меня 18 проектов от полномочных представителей  стран-участниц,  практически они все связаны с такой важной проблемой, как изучение воздушных загрязнений в этих странах.  С 2014 года координация программы ООН по анализу воздушных загрязнений  атмосферных выпадений тяжелых металлов перешла в ОИЯИ. И это не случайно, потому что ОИЯИ – мощная международная организация, мы имеем выход на Восточно-Европейские страны. Для ООН это очень важно, так как Западная Европа хорошо изучена, а Восток по-прежнему непонятен. Мы вносим большой вклад, привлекая в эту программу ООН страны Восточной Европы.  Начиная с 2014 года,  нам удалось привлечь еще 5 стран – Азербайджан, Армению, Грузию,  а также Молдову, Казахстан и недавно Таджикистан».

Илья Ильин, научный сотрудник Метеорологического  синтезирующего  центра «Восток»: «Я являюсь сотрудником  метеорологического  синтезирующего  центра «Восток», который является  частью международной программы «EMEP»  – это одно из подразделений  Конвенции  о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния.  Конвенция была подписана еще в 1979 году большинством европейских стран, также США и Канадой. Задача этой Конвенции – снизить загрязнение воздуха, вызванного трансграничным переносом. То есть переносом  загрязняющих веществ через границы. Наш Центр занимается моделированием атмосферного переноса тяжелых металлов и стойких органических соединений.   В рамках Конвенции  были подписаны протоколы многими странами – по стойкой органике и по тяжелым металлам, (в 1998 году). И теперь эти протоколы   предписывают сокращение выбросов, сокращение уровней  тяжелых металлов и стойкой органики. Страны предоставляют данные, мы их используем для расчетов уже атмосферного переноса и уровня загрязнений  по территории стран Европы и средней Азии. На данном мероприятии я представляю эту программу. Чем эта конференция полезна для нас — тем, что здесь мы контактируем  с представителями Институтов, организаций, которые занимаются биомониторингом, то есть отбором проб тяжелых металлов в биологических объектах, прежде всего во мхах.  Эти данные для нас представляют интерес, потому что их можно использовать  для сопоставления  наших расчетов с тем, что они  измерили.  Сопоставляя эти расчеты, мы можем  делать какие-то выводы о  том, удачно ли мы  воспроизвели  уровни загрязнения с помощью численных методов или не очень удачно. Если не удачно – значит, о чем-то надо подумать. Может быть, надо  что-то улучшить в модели, в исходных данных. Это полезное направление сотрудничества».

Сергей Громов,  заместитель директора  по научной работе  Института  глобального климата и экологии   Росгидромета: «Мегаполисы являются  одними из негативных факторов, например, для Московского региона, для Северо-западного региона. В городах-миллионниках большой приток населения создает больше проблем, чем решает  проблемы самого города и проблемы взаимодействия с окружающей средой, начиная от транспортных сетей, заканчивая свалками. Идет загрязнение окружающей среды  в городах, уничтожение растительности ради строительства, из-за чего прекращается самоочищение природной среды. По оценке специалистов, Московская область начинает погибать. Мы пытаемся контролировать загрязнения вне городов. У нас есть станция фонового мониторинга в Приокско-Террасном заповеднике, где мы с 2005 года  начали фиксировать некоторые загрязнения – это  уже не в городах, а на удаленной территории. Мегаполисы начинают влиять на окружающую территорию гораздо больше».

Загрязняющие элементы в атмосферу, оказывается, поступают не только с земли, но из  космоса. Профессор Гувер (США) подготовил доклад о космической пыли в атмосфере Земли.

Ричард  Гувер,  профессор University of Buckingham (UK), Athens State University (USA): «Большая часть космической пыли, которая выпадает на Землю – это межпланетная пыль, она приносится кометами.  Космическая пыль – это одна из форм выпадения тяжелых металлов и других типов материалов на Землю, которые относятся к загрязняющим компонентам. Космическая пыль очень важна для исследований, так как она и микрометеориты  приносят на Землю летучие вещества, воду, органические химические вещества, биоэлементы.  В космической пыли сейчас для нас гораздо больше информации, которую мы получаем. Из недавних миссий к кометам, например, прекрасная миссия РОЗЕТТА к комете  Чурюмов-Герасименко, благодаря которой стало возможным изучения химического состава кометы. Основной летучий элемент комет —  это вода. Когда Солнце освещает комету, часть, освещенная Солнцем, становится горячей и лед в коре кометы начинает таять, испаряться в виде газа. Внутри коры появляются трещины, получаются большие потоки, которые выносят космическую пыль из кометы. Бывает так, что давление больше, чем может выдержать кора. Получается сильнейший взрыв, который выплескивает огромное число частиц, льда, пыли в космос, а также ионов. Образуется большой космический хвост, хвост пыли, он выбрасывается и меняет угол полета кометы. Эти хвосты могут быть длиной сотни миллионов миль, гораздо больше, чем расстояние от Земли до Солнца. Когда Земля проходит через хвост кометы, мы видим звездный дождь. Это крошечные частицы пыли, проходящие через атмосферу Земли. Многие полностью сгорают и называются метеоритный дым, другие полностью проходят и это микрометеориты».

Научные темы Конференции касались качества воздуха, его биомониторинга. К сожалению, с развитием цивилизации все меньше становится так называемых фоновых территорий – с чистым воздухом.

Марина Фронтасьева,  руководитель сектора нейтронного активационного анализа и прикладных исследований ЛНФ ОИЯИ: «Без еды человек может прожить месяц, без воды – неделю, а без воздуха – 5 минут. Актуальность этих исследований несомненна. Наши работы  произвели хорошее впечатление, и мы получили приглашение подобную секцию провести на конференции, которую организует Великобритания в следующем году. Я считаю, это большое достижение – признание тех работ, которые ведутся в ОИЯИ в области прикладных исследований».

Научно-информационный отдел ОИЯИ, 2018
Редактор портала: Инна ОРЛОВА
Видео: Евгений ГОРЯЧКИН

http://www.jinr.ru

http://www1.jinr.ru/News/Jinrnews_rus.html