СОДЕРЖАНИЕ

РОСТ ФОНОВОГО СОДЕРЖАНИЯ МЕТАЛЛОВ В БИОСФЕРЕ

О нарастании поступления металлов в биосферу можно судить, изучая их содержание, в разновозрастных горизонтах донных отложений озер.

В Англии определили содержание ртути в илах озера Уиндермер в Камберлендских горах¹. И что же? Илы у поверхности дна содержат в 8,5 раз больше ртути, чем те слои, которые, судя по скорости осадконакопления, отложились в 600—1300 гг.

Подобные исследования проводились и на озере Моно-на в штате Висконсин. В этом случае современные осадки содержат в 12 раз больше меди и в 9 раз больше свинца, чем горизонт, датируемый 1820 г., когда на берегах озера только появлялись первые поселения бледнолицых.

В высшей степени заманчивый объект для исследования изменений в атмосфере представляют собой области питания ледников. В теплое время года накопившийся в течение зимы снег подтаивает с поверхности. Образуется тонкая льдистая корочка, которая в следующую зиму вновь перекрывается твердыми атмосферными осадками. Так продолжается из года в год. Возникает отчетливо слоистая фирновая толща. Сверху вниз ее можно проследить год за годом, проникая на сотни и тысячи лет в глубину времени.

В книге Дж. Дайсона «В мире льда» раздел о ледниковой слоистости заканчивается так: «Экспонаты, которые хранятся в музеях, дают нам сведения о жизни наших предков, даже первобытных людей, не имевших еще письменности. Мы знаем, во что они одевались и чем питались. Но никакие музеи не обладают образцами воздуха, которым эти предки дышали. Дышали ли Колумб, Эрик Рыжий и Карл Великий таким же воздухом, каким дышим мы? Кажется, дело идет к тому, что скоро Гренландия и Антарктида — эти гиганты-холодильники, оберегающие тайну истории земного климата,— дадут ответы и на такие вопросы».

Современная наука обладает секретами извлечения той уникальной информации, которая хранится в ледниковой летописи — в годичных слоях фирна. Изучая их, можно узнать о том, как менялось во времени количество атмосферных осадков, их минерализация, запыленность воздуха и его температура (по соотношению изотопов О¹⁸ и О¹⁶), газовый состав и многое другое.

Работами в Альпах, Высоких Татрах, Гренландии и на Шпицбергене и в других ледниковых районах установлено направленное возрастание содержания твердых частиц и общей минерализации при переходе «из глубины веков» к горизонтам, отложившимся в XX столетии.

В Гренландии отмечен быстрый рост концентрации свинца в верхних горизонтах фирна. В образцах, датированных 800 г. до н. э., содержится не более 0,0004 мкг свинца на 1 кг фирна. Считают, что эта цифра характеризует уровень естественного загрязнения, главный источник которого — вулканизм. В образцах, датированных 1753 г. (начало промышленной революции), содержание свинца превышает естественный фон в 25 раз. Затем происходит неуклонное возрастающее увеличение его концентрации, и в настоящее время годичные прослои гренландского фирна содержат свинец в количестве 0,2 мкг/кг, что в 500 раз превосходит естественный уровень.

Что касается других микроэлементов, то не наблюдается увеличения их содержания снизу вверх. Максимум содержания селена приходится на 800 г. до н. э., ртути — на 1952 г., марганца — на 1815 г. Полный разнобой, никакой закономерности! Видимо, эти металлы поступают на гренландские льды через атмосферу естественным путем, главным образом за счет вулканизма (ведь не так уж далеко находится Исландия с ее огнедышащими горами). Но в техногенной причине все нарастающей аккумуляции свинца нет никаких сомнений.

В гораздо большей степени (что и следовало ожидать) обогащены свинцом вечные снега индустриальной Европы.

Польские исследователи изучили химизм ледника в Большом Менгушовецком цирке (Высокие Татры). Слои, относящиеся к 1861 —1865 гг., содержат 5 мкг свинца на 1 кг фирна, а молодой фирн (1960—1965 гг.) —78,6 мкг/кг. К сожалению, не были подвергнуты исследованию слои старше 1861 г., поэтому в нашем распоряжении нет цифр, характеризующих уровень «допромышленного» содержания свинца. Но если исходить из того же значения естественной концентрации, которое было принято для Гренландского ледникового щита — 0,0004 мкг/кг,— то оказывается, что в Татрах эта величина превзойдена почти в 200 тыс. раз! Вот в какой степени сказывается близость Силезского и Моравско-Остравского промышленных районов!².

Сопоставлялся также химизм современных растений с гербарными и лекарственными сборами 70-летней давности. Результат: установлено увеличение содержания свинца.

В самое последнее время обратили внимание еще на один источник информации об изменчивости поступления микроэлементов в окружающую среду — начали изучать распределение загрязняющих веществ в годичных кольцах деревьев. Рубить дерево не нужно — в него ввинчивается, как штопор, миниатюрный бур, с помощью которого извлекается проба древесины толщиной с карандаш, ориентированная по радиусу ствола. Как и следовало ожидать, в кольцах последних десятилетий концентрация ряда элементов увеличена.

¹ Наличие ртути в донных отложениях озер вовсе не свидетельствует о ее выходе из биологического круговорота. В иловых осадках обитают микроорганизмы, способные превращать неорганические соединения ртути в гораздо более опасные органические. В водном биоценозе ртуть длительное время удерживается живым веществом.

² Нужно помнить и о том, что возможны существенные различия в интенсивности аккумуляции естественного атмосферного свинца в Гренландии и Татрах.