Виталий Бабенко - На суше и на море 1984

Канарейки и тараканы — прекрасные индикаторы на рудничный газ. В прошлом веке углекопы держали клетку с птицей в забое и по ее поведению судили о степени опасности. Попугаи реагируют на ничтожное содержание в воздухе синильной кислоты.

В настоящее время многие виды животных используются в качестве «живых приборов» в системе мониторинга — наблюдений за качеством окружающей среды.

Ихтиологи американского Управления по охране среды испытывали различные виды пресноводных рыб в виде детекторов качества воды. Был найден количественный показатель загрязнения — число движений, при помощи которых рыба избавляется от посторонних частиц, попавших в жабры; эти движения получили у экспериментаторов условное название «кашель». Чем выше уровень загрязнения медью и ртутью — тем больше приступов «кашля». Среди рыб наиболее подходящими кандидатами в «живые приборы» оказались ушастый окунь, пескарь и особенно форель — их можно помещать для контроля в бассейны ниже очистных сооружений.

Во Франции с помощью форели контролируют качество воды, поступающей из Сены в водохранилище Морсан-сюр-Сен. Рыба находится в камерах с проточной водой, где она постоянно держится против течения. Если же в воду начинают поступать загрязняющие вещества, хотя бы в малых количествах, то чувствительная форель уходит вниз по течению, где ее присутствие сразу фиксируется электронными датчиками. Тогда автоматически подается команда на изоляцию водохранилища и взятие образцов для химического анализа воды, поступающей в него.

Работами морской лаборатории в Абердине (Шотландия) установлено, что содержание ртути в мидиях залива Ферт-оф-Форт находится в прямой зависимости от концентрации этого токсичного металла в морской воде.

Фотохимический смог — бедствие многих крупных городов, переполненных автомобилями. Особенно печальную известность приобрели Токио и Лос-Анджелес. Пожалуй, самый вредный компонент смога — озон (трехатомный кислород, сильный окислитель, разлагающий резину). Его избыток в атмосфере (более 5—10х10 8г/м 3) вызывает головную боль, одышку, сухой кашель, раздражение слизистой глаз, быструю утомляемость, угнетенное состояние и пониженный жизненный тонус. Токийские биологи специально вывели сорт бегонии, чрезвычайно чувствительный к смогу. Малая примесь озона в воздухе уже через 6 часов вызывает появление на листьях белых пятен, а спустя некоторое время и пузырей. Проходит еще несколько дней — пузыри лопаются, и на их месте возникают дыры.

Столь же чувствительны к действию озона и листья табака, причем относительная величина пораженной площади может служить критерием для оценки уровня загрязнения. На основе данных, собранных в 53 пунктах, составлена карта загрязнения Британских островов техногенным озоном.

Некоторые сорта тюльпанов и гладиолусов не только ласкают взор, но и предупреждают о наличии в воздухе очень малых примесей весьма токсичного фтористого водорода. Характерные повреждения листьев гладиолуса сорта Снежная принцесса возникают при содержании одной весовой части фтористого водорода на 10 млрд. весовых частей воздуха.

Другая беспокоящая проблема — загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами. По отношению к ним мхи и лишайники обладают высокими поглощающими свойствами. Лишайники, например, «чувствуют» металлургическое предприятие, удаленное на десятки километров. В одном из промышленных районов Англии для определения степени загрязненности воздуха кадмием, свинцом и цинком вывешивался в нейлоновых сетках сфагнум — обычный обитатель торфяников — на срок от 20 до 50 дней. Произведенный затем спектрографический анализ свидетельствовал о высокой скорости поглощения металлов, по которой можно определить их концентрацию в воздухе.

Еще в прошлом веке финский ботаник В. Нюландер обратил внимание на то, что в Париже количество видов лишайников гораздо меньше, чем в окрестностях города. Это объясняется тем, что разные виды обладают разной чувствительностью по отношению к загрязнению воздуха и атмосферных осадков. В наиболее неблагополучных районах лишайники пропадают совсем, а в благоприятных их тем больше, чем чище воздух. Следовательно, при выделении территорий с разным уровнем разнообразия видов выявятся пространственные различия в уровне загрязнения окружающей среды.

В 1926 г. Р. Сернандер выделил «лишайниковые зоны» и составил карту для Стокгольма. Позднее подобные карты были созданы в Нидерландах и Великобритании. У нас подобную методику используют в Эстонии, составлены карты для Таллина, Тарту и некоторых небольших городов.

Применение «лишайниковой съемки» позволяет быстро получить представление с пространственном распространении загрязнений. Но ее преимущество этим не исчерпывается. Дело в том, что в каждой точке содержание техногенных примесей в атмосфере непрерывно меняется в зависимости от режима работы предприятий, объема выбросов, времени года, направления ветра, влажности воздуха и других факторов. Поэтому единичные разовые пробы воздуха представляют собой не что иное, как «стоп-кадры», и нужно сделать довольно много повторных измерений, чтобы получить представление о неком осредненном уровне посторонних примесей. Выделение же разных «лишайниковых зон» позволяет быстро получить многолетнюю картину пространственного распространения загрязнений.

С помощью «живых приборов» можно заглянуть в прошлое, иметь представление о том, как менялось загрязнение воздуха во времени. В ФРГ, в Бонне, Кёльне и Ахене, взяли пробы древесины вековых дубов и определили, как меняется содержание свинца, цинка, железа и марганца в годичных слоях разного возраста [15] Не нужно рубить дерево, чтобы взять пробу из его сердцевины. Миниатюрный — как штопор — бур позволяет извлечь колонку древесины толщиной с карандаш. Этого вполне достаточно для анализов. . Потом на основе этих данных были построены кривые концентрации металлов в воздухе начиная со второй половины прошлого столетия.

Вообще растения-индикаторы используются для контроля за качеством атмосферы промышленных районов ФРГ очень широко — на 146 станциях. Применяются три метода: 1) лишайниковый — для определения содержания в воздухе окислов серы и других кислых газов. Уровень загрязненности определяется по степени отмирания по прошествии 300 дней; 2) хвойный — служит той же цели. Показатель качества воздуха — содержание серы в годовых или полугодовых побегах; 3) травяной, позволяющий установить присутствие в воздухе серы, фтора, цинка, кадмия и свинца. В этом случае точность такова, что двухнедельного пребывания стандартного набора трав в пункте наблюдения достаточно для получения количественных данных о загрязненности воздуха этими элементами.