fbpx

На страже качества воды стоит наука

 

Один из самых молодых праздничков — день Москвы-реки. Он отмечается 19 июля. Первые предложения о том, что неплохо бы учредить такое общегородское торжество, поступили еще в 2015 году, а в прошлом, 2020 году было проведено голосование на портале «Активный гражданин». В этом году Департамент природопользования Москвы решил рассказать москвичам — при помощи средств массовой информации — о том, как контролируют качество воды в городских водоемах. Особенно — в главной артерии города, благодаря которой он возник, в Москве-реке. Для этого задейстованы все мощности современной науки и техники: суда, оборудование и главный мозговой центр — лаборатория ГПБУ «Мосэкомониторинг».

Для каждой пробы — свои требования

Все начинается, разумеется, со взятия проб. Заместитель руководителя Аналитической лаборатории Юлиана Бурвикова демонстрирует высокий «стакан» из нержавеющей стали. Его погружают в воду. Причем инструкции таковы: стакан не должен доставать дна сантиметров на двадцать (чтобы не поднялась муть) и до поверхности тоже должно быть один-два-десятка сантиметров, чтобы в него не попал мусор с поверхности. Ведь на поверхности любого водоема всегда полно мусора.

Итак, стакан наполнился. Его выливают в ведро. Потом еще один, и еще, и еще. Затем воду в ведре тщательно перемешивают — гомогенизируют — и разливают по бутылкам. Тут тоже свои инструкции.

Эта капелька воды вскоре превратится в ослепительную вспышку

Например, если проба берется на нефтепродкуты, то бутылка должна быть стеклянной, со стеклянной же притертой пробкой. Не должно быть никакого контакта с пластиком — ведь его делают как раз из нефти.

Для биологической пробы и пробы на металлы можно взять бутылки полегче — пластиковые. Но тут тоже свои хитрости. Например, в биологическую пробу не должен попасть воздух. Поэтому бутылку наливают с переливом, через край. Есть еще бутылки с консервантом. Они предназначены для веществ, которые могут сделать химикам ручкой и улетучиться. Таким непостоянным нравом отличаются, к примеру, фенолы.

Каустическая сода, соляная кислота – реагентов для анализа очень много

Получается, что из одного места этих бутылок набирают два-три десятка. И везут в лабораторию.

– Это только в фильмах такое бывает: берут пробирку воды, делают анализ и через несколько минут выдают результат, – улыбается Юлиана Бурвикова. – На деле такого не бывает. И воды не одна пробирка, а много больше, и работаем мы с ней неделями.

На бутылках пишут шифр — сотрудники лаборатории не знают, из какого именно места была взята эта вода. Москва-река? Яуза? Сетунь? Или какой-нибудь из многочисленных прудов? Об этом станет известно в самом конце, когда будут проведены все анализы.

В Аналитической лаборатории несколько отделов. В первом из них вода проходит общий контроль качества. Это так называемая «мокрая химия». Сначала в воду добавляют коагулянт, чтобы избавиться от взеси, потом анализируют осадок, проверяют различными реагентами.

Маленький рачок на страже большого города

В отделе биологического анализа нас у самого входа встречает микроскоп. Он проецирует изображение на монитор, а на мониторе извивается и крутится полупрозрачная дафния — крохотный рачок. Этот рачок для лаборатории — все равно что канарейка для подводников или сверчок для шахтеров. Дафний специально выращивают в больших мисках, наполненных очищенной водой, кормят одноклеточной водорослью хлореллой. Пробы воды разливают по маленьким стаканчикам и в каждый подсаживают одну дафнию. Это достаточно ювелирная работа, потому что размер дафнии около миллиметра и выглядит она в воде как мохнатая коричневая точка.

Дафния, ау, как ты там

– Если пятьдесят процентов дафний погибли в течение двадцати четырех часов, значит, вода серьезно отравлена, – поясняет Юлиана Бурвикова. – Если в течение 48 часов, то мы говорим о хроническом отравлении.

В огромном шкафу в колбах выращивают водоросли. Кроме «кормовой» хлореллы тут еще есть сценедесмус — небольшая водоросль, которая состоит из 4-16 клеток. Это тоже индикатор. Водоросль начинает бурно расти в присутствии соединений азота — он является пищей для водных растений. Основным «поставщиком» соединений азота в городе являются машины, поэтому водоемы возле автотрасс часто зарастают.

Дафния – живая и здоровая. Значит, с водой все в порядке

Все разлетается на атомы

Перейдем в отдел спектрального анализа. Здесь стоит мощная установка под названием атомно-абсорбционный спектрометр. Несмотря на свои небольшие размеры, она технически очень продвинута и проводит исследования на самом тонком, атомном уровне. Для анализа нужно совсем чуть-чуть воды, буквально капля. Ее нагревают до 2300 градусов Цельсия. Такой температуры ни одно вещество не выдерживает — все разлетается на атомы. Ослепительная вспышка — и анализ готов: все металлы отложились на спектрограмме.

Еще один отдел — это газовая хроматография. Здесь анализируют летучие органические соединения, такие как ацетон или толулол. Еще здесь стоит очень сложный прибор — хроматомасс-спектрометр. Его применяют в исключительных случаях: если проба чем-то заражена, а чем именно — непонятно. Дафнии погибли, спектральный анализ никаких металлов не выявил, водоросли растут как обычно, реагенты ни на что не среагировали — в чем же дело?

– Вообще-то исследования — не наша обязанность, – поясняет Юлиана Бурвикова. – Но в некоторых случаях приходится делать и его.

Экспресс-мониторинг не выходя из реки

Кроме такой серьезной лаборатории, которая выявляет более 600 показателей, есть еще и ежедневный мониторинг. Им занимается, к примеру, судно «Экопатруль». Это катамаран, два судна, соединенные вместе. И вот между его двумя носами размещается походная лаборатория, которая сверху выглядит как три бутылки, связанные вместе и погруженные в воду. Когда же их поднимают, то становится ясно: это не бутылки, это сложный аналитический агрегат. В одном из них за защитным колпаком располагаются термометр, измеритель насыщенности кислородом, Ph и электропроводность воды, измеритель глубины. Дугой предназначен для взятия проб для более точного анализа. Третий способен измерять радиоактивность.

Лаборатория на судне, конечно, не такая мощная, как на берегу, но основные показатели она измеряет.

Тенденции на улучшение и потепление

– В Москве наблюдается устойчивая тенденция улучшения качества воды, – говорит руководитель Департамента природопользования и охраны окружающей среды Антон Кульбачевский. – Факторов много: это и ограничение въезда большегрузных машин, и требования к качеству топлива. За последние несколько лет стало также и заметно меньше мусора. В центре города, где много машин, вода стала вдвое чище, возле Курьяновских водоочистных сооружений на сорок процентов. В среднем по городу можно сказать, что вода улучшилась на 30 процентов.

Зато, добавил Антон Кульбачевский, появляются новые вызовы — из-за повышения температуры в московских водоемах обнаруживается новая живность. Например, во время жары 2010 года в реке появились медузы. Однако пока это разовые появления, так что говорить о каком-то опасном вторжении южных видов пока не приходится.

Подобные эффекты отметила и Юлиана Бурвикова. Дело в том, что в Москву-реку нередко попадают гуппи — аквариумные рыбки из более теплых стран. Раньше они не переживали московские зимы. Однако в последнее время научились и зимовать — правда, не везде, а возле водосбросов. Там вода потеплее.

Майя Пчёлкина.

Фото автора. 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *