Ученые МГУ оценили уровни загрязнения почв керосином из-за аэрокосмической деятельности

Регулярная эксплуатация аэрокосмического транспорта не приводит к масштабному и длительному накоплению углеводородов авиационного топлива в почвах. К такому выводу пришли ученые географического факультета МГУ, обобщив данные более чем 2,4 тысячи проб, отобранных в 2015–2023 годах в районах падения ступеней ракет-носителей космодрома Байконур и на аэродромах Центральной России. Об этом сообщили в пресс-службе вуза. 

Результаты исследования опубликованы  в журнале «Science of the total environment» (Q1).

Сотрудники географического факультета МГУ более 20 лет изучают воздействие ракетно-космической техники на природные экосистемы. Исследование районов падения ступеней ракет-носителей, запускаемых с космодрома Байконур (Республика Казахстан), проводится в партнерстве с Госкорпорацией «Роскосмос». В 2019–2023 годах в рамках проекта РФФИ №19-29-05206 также были обследованы аэродромы центральной части России. Исследование подводит итоги многолетних работ по определению остаточного уровня содержания керосиновых топлив в почвах зон воздействия аэродромов и космодрома Байконур. 

«Загрязнение почв топливом при эксплуатации самолетов и ракет-носителей изучено недостаточно. В нашей работе приводится количественная оценка уровня загрязнения почв нефтепродуктами в зонах воздействия космодрома Байконур и аэродромов Центральной России. Результаты исследований показывают, что регулярная эксплуатация аэрокосмического транспорта не приводит к масштабному и длительному накоплению углеводородов авиационного топлива в почвах», — сообщила заведующая лабораторией экологической безопасности географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, руководитель проектов РФФИ и РНФ Татьяна Королева.

Ученые проанализировали 2250 проб почвы, отобранных в местах штатного падения первой ступени ракет-носителей «Союз» (230 мест штатного падения, всего 58 пусков) в Центральном и Северном Казахстане. Содержание нефтепродуктов в этих пробах не превышало 130 граммов на килограмм, а медианное значение составило 0,023 грамма на килограмм. Максимальные значения были обнаружены в единичных случаях в почве в первые сутки после загрязнения.  Согласно документу МПР РФ  «О порядке определения размеров ущерба от загрязнения земель химическими веществами» уровень загрязнения почвы нефтепродуктами в интервале 1-2 г/кг считается низким. В 2014–2023 годах проливы керосина были обнаружены на 67% обследованных мест падения первой ступени, а общая площадь проливов составила 94 квадратных метров. Максимальная площадь пролива на одном месте падения составила 7,1 квадратных метров. 

На участке аварийного падения ракеты-носителя «Союз-МС-10», произошедшего 11 октября 2018 года, площадь пролива  керосина  составила 400 квадратных метров, при этом содержание нефтепродуктов в почве не превышало 1,6 грамма на килограмм. Исследователи объясняют столь небольшое содержание тем, что при свободном падении ракеты-носителя  после  аварии происходит выброс топлива  в атмосферу и испарение его большей части.

«Если на химические свойства почв такие уровни загрязнения керосином не оказывают существенного воздействия, то отдельные виды растений чувствительны к поступлению уже 1 грамм на килограмм керосина, а загрязнение в 5-10 граммов на килограмм оказывает заметное влияние на большинство растений. При разовом поступлении в почву более 25 граммов на килограмм керосина как растительность, так и состав почвенных микроорганизмов как минимум в течение года значимо отличаются от тех, которые наблюдаются на незагрязненных территориях», — рассказал научный сотрудник географического факультета, участник проектов Сергей Леднев.

Помимо районов падения ступеней ракет-носителей «Союз», запускаемых с космодрома Байконур, ученые рассмотрели загрязнение керосиновыми топливами территорий семи аэродромов Центральной России. «Полученные нами результаты свидетельствуют о том, что штатная деятельность гражданских и военных аэродромов Адуево, Бабынино, Воротынск, Чкаловский, Куровской, Остафьево, Шаталово (часть из них давно заброшена) не приводит к накоплению в почвах керосина. По итогам анализа 47 проб мы не обнаружили значимых количеств керосина, его содержание не превышало нижнего уровня, определяемого методом хромато-масс-спектрометрии. 

«Аварийные утечки авиатоплива могут приводить к загрязнению почв на больших территориях. Так, после аварийного пролива керосина на аэродроме Остафьево в 2020 году, в почве было обнаружено до 19 граммов на килограммм керосина через четыре месяца после аварии, а общая площадь пролива составила около 3000 м². Отдельно стоит подчеркнуть, что через 16 месяцев после аварии максимальная обнаруженная концентрация керосина составила уже 0,9 грамма на килограмм на тех же участках», — прокомментировал старший научный сотрудник географического факультета, участник проектов Иван Семенков. 

Исследователи делают вывод, что загрязнение авиационным и ракетным керосином — вовсе не приговор для наземных экосистем. Хотя отрицательный эффект от прямого воздействия топлива на живые организмы ярко выражен, экосистемы способны самовосстанавливаться после загрязнения как при штатной эксплуатации техники, так и при ее авариях. При этом сроки восстановления различны для разных компонентов экосистем.  Растительность, по всей видимости, является  одним из наиболее уязвимых к воздействию керосина компонентов ландшафта. Даже при сравнительно невысоких концентрациях керосина — до 10 грамм на килограмм — наиболее уязвимым видам растений требуется не менее двух лет на восстановление своего участия в системе.

Следите за важными новостями в Телеграм-канале Информационного центра Правительства Москвы