Грязный фильтр: чем опасен тающий снег? Объясняют ученые ПНИПУ

Снег, скопившийся за зиму и активно таящий весной, несет в себе множество опасностей для человека, животных и природы в целом. Ученые Пермского Политеха рассказали, какие вредные вещества накапливает снег к концу зимы и кто особенно подвержен их воздействию, чем эти загрязнения опасны для животных и растений, какие меры предпринять для защиты от них и как тут помогут реагенты.

— Снег — это индикатор степени загрязнения воздушного бассейна. В зимний период осадки обильны, что обеспечивает накопление большого количества снега. Он является хорошим сорбентом, поскольку на него «налипают» всевозможные загрязнения, находящиеся в воздухе, — рассказывает Мария Комбарова, ведущий инженер, профессиональный биолог кафедры охраны окружающей среды ПНИПУ.

Когда снежный покров отбирают на анализ, рассматривают такой показатель, как содержание веществ на литр. Например, в начале декабря «молодой» снег содержит малую долю загрязняющих веществ — от 0,2 грамма до 1-2 грамма на литр. К концу зимы этот показатель многократно увеличивается. Снежинки, падая на землю, собирают вредные частицы из воздуха, и их доля возрастает до 30 граммов. А тот снег, который скапливается на обочинах дорог, содержит загрязнений до 100 граммов на литр.

Какие вещества забирает снег из воздуха?

Если рядом с городом есть предприятия химической промышленности, тяжелой металлургии и нефтепереработки, загрязняющие вещества так или иначе будут поступать в атмосферу. Например, в 2022 году с таких предприятий Перми в воздух было выброшено порядка 36 000 тон, а по России — 17,2 млн тон. Значимая часть этих загрязнений смешалась со снегом, среди компонентов можно найти аммиак, формальдегид, сероводород, хлорид и фторид водорода, фенолы. Кроме того, с ТЭЦ в воздух попадает диоксид азота, сажа и взвешенные вещества (пыль, зола и другие продукты горения).

— В последние годы отмечается снижение выбросов фенолов (бензола, толуола, ксенолов) с предприятий переработки нефти. Это происходит благодаря обновлению оборудования, установке усовершенствованных фильтров и внедрению научных разработок, — отмечает инженер-эколог Пермского Политеха.

Транспорт оставляет после себя наиболее видный след в атмосфере — на него приходится 60-70% всех выбросов. Среди продуктов горения топлива можно найти оксиды углерода и азота, бенз(а)пирен, сажу, диоксиды серы и др.

Когда снег начинает таять, эти вещества в виде пыли разносятся ветром и оседают на асфальте, автомобилях, стенах домов, окнах, шторах, подоконниках, одежде и коже человека.

Как тающий снег влияет на человека и животных?

— Уровень загрязнения воздуха в крупном городе довольно высок, а с таянием снега повышается еще больше. На людей, склонных к аллергии, содержащая вредные вещества пыль оказывает особо сильное воздействие: появляются проблемы с дыханием и кожными покровами, например, учащаются приступы астмы и обостряется экзема. У детей начинают слезиться глаза, — рассказывает Мария Комбарова.

Универсальная профилактика: после пребывания на улице следует сразу же умыть руки и лицо. Чтобы вредные частицы меньше проникали в дом во время проветривания, медики рекомендуют каждые три-четыре дня протирать подоконник и чаще стирать шторы — раз в две недели.

Дети и домашние животные могут проглотить снег во время прогулки. Отравление загрязняющими веществами в этом случае маловероятно: очень грязный снег никто есть не станет, а свежевыпавший содержит малую долю вредных частиц. Реальную опасность представляют различные микроорганизмы, в том числе болезнетворные кишечные палочки и грибы, которые могут жить на снегу.

Кстати, не каждое загрязнение можно выделить визуально. Мы можем наблюдать пыль и другие взвешенные частицы, смешавшиеся со снегом, но соли тяжелых металлов, например, невидимы, но также токсичны для человека.
Растворенные в снеге и воде противогололедные реагенты сильно вредят во время прогулок домашним любимцам, прежде всего, собакам. Из-за едких веществ на подушечках лап появляются ранки и трещины, через которые может попасть инфекция. В этом случае поможет обувь для животных, которая продается в зоомагазинах. В апреле-мае взвешенные вещества и пыль активно разносятся ветром и оседают на шерсти животных, поэтому мыть питомца нужно чаще. Особое внимание стоит уделить очищению глаз и слизистых оболочек, чтобы не появилось раздражение.

Могут ли реагенты быть полезны для природы?

Главная задача противогололедных реагентов — понижать температуру плавления снега. Для таких целей подходят химические препараты на основе хлорида натрия, кальция и магния, ацетата и формиата натрия, калия, кальция и аммония.

— Самым распространенным реагентом является техническая соль (хлорид натрия), но она негативно воздействует на металлы, обувь, автомобильные шины и экологию. А хлорид магния, например, приводит к накоплению аниона магния в почвах и природных водах и разрушающее действует на бетонные дорожные покрытия. При этом накопление хлоридов в почве негативно сказывается на деревьях, растительности и почвенных микроорганизмах – замедляется или угнетается их рост, приводящий к общей деградации почвы, — рассказывает Андрей Старостин, кандидат технических наук, доцент кафедры химических технологий ПНИПУ.

Наиболее безобидные и даже полезные реагенты — это формиаты. Во-первых, формиат натрия в составе противогололедного средства практически в шесть раз снижает его разрушительное действие на металлы и бетон. Во-вторых, формиаты натрия и калия способны к биологическому разложению при низких температурах, и потому не накапливаются в виде вредных веществ в почве.

Чем грязный снег опасен для рек и растений?

— К сожалению, далеко не в каждом городе предусмотрен полигон для вывоза снега, где бы его плавили и очищали от загрязнений. В ходе уборки тротуаров снег часто скидывают на газоны. Впоследствии это приводит к изменению состава и уплотнению почвы. Из-за этого страдают травы — появляются пожелтевшие проплешины на лужайках, поскольку у растений нарушается выработка хлорофилла в процессе фотосинтеза. Сказывается это и на деревьях с кустарниками: они становятся ослабленными, больше подвергаются вирусным и грибковым заболеваниям, их листовые пластины мельчают, побегов становится меньше. Случается и высыхание отдельных ветвей растения, его гибель. На размножение это тоже влияет: пыльца может быть нефертильной или вообще отсутствовать, — объясняет Мария Комбарова.

Талые воды несут вредные частицы и в водоемы. Растения, которые произрастают по берегам рек, могут отфильтровывать часть загрязнений.

— Если говорить о долинах малых рек, расположенных в городе, то важно, чтобы на их экосистему не оказывалось лишнее давление, например, сливанием недоочищенных хозяйственно-бытовых вод. В отсутствие дополнительной нагрузки микрофлора малых рек способна справиться с талыми водами загрязненного снега так, чтобы баланс экосистемы не нарушился, — добавляет инженер-эколог ПНИПУ.

Снег выступает сорбентом для загрязняющих веществ, витающих в воздухе. Весной, когда он начинает таять, вредные частицы разносятся повсюду: они оказываются в воде и воздухе, на дорогах и стенах домов, на коже людей и шерсти питомцев. Защититься от негативного воздействия поможет умывание, влажная уборка и своевременная стирка штор.