Когда тяжелые металлы не на месте

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Все сырье, которым питается наша промышленность, минеральное и органическое, мы берем из земли. В данном случае поговорим о тяжелых металлах, которые извлекают горняки из недр в виде минералов. Горнодобывающая и обрабатывающая промышленность отнюдь не безопасны для биосферы. После того как породы, содержащие тяжелые металлы, вытаскивают на свет божий, они могут сохраняться и накапливаться в глинистых и органических слоях почвы в течение десятилетий.

Это загрязнение почвы опасно для человека, потому что ядовитые вещества влияют на биоразнообразие, ставят под угрозу качество воды и снижают урожайность сельскохозяйственных культур. Не говоря уже о том, что тяжелые металлы накапливаются в растениях и в мясе животных.

Ученые решили оценить масштаб проблемы. Команда под руководством Дейи Хоу из Университета Цинхуа в Пекине собрала данные 1493 региональных исследований, в которых были изучены 796 084 образца почвы, а затем проанализировала этот массив данных с помощью искусственного интеллекта.

Анализ показал, что 14–17% пахотных земель во всем мире, а это около 242 миллионов гектаров, загрязнены как минимум одним токсичным металлом. Предельно допустимые концентрации превышены почти в 7% всех почв мира. Ученые также подсчитали, что в таких зонах повышенного риска живут от 0,9 до 1,4 млрд человек.

Согласно исследованию, наиболее распространен кадмий. Избыток этого металла в сельскохозяйственных почвах более высок в Северной и центральной Индии, Пакистане, Бангладеш, Южном Китае, на юге Таиланда и Камбоджи, в Иране, Турции, Эфиопии, Нигерии, Южной Африке, Мексике и на Кубе.

Кадмий, разумеется, не единственный. Никель, хром, мышьяк и кобальт также превышают допустимые уровни в разных регионах. Особенно сильно загрязнен металлами трансконтинентальный «коридор», простирающийся от Южной Европы через Ближний Восток и Южную Азию до Южного Китая. На этой территории, начиная с бронзового века, греки, римляне, персы и другие ранние культуры интенсивно добывали полезные ископаемые, которые рассеивались ветром и водой. В этом регионе осадков сравнительно немного, поэтому из почвы металлы плохо вымывались.

Таким образом, исследователи впервые суммировали глобальный риск, связанный с тяжелыми металлами и полуметаллами (Science).

Это своего рода научное послание обществу о том, что необходимо немедленно принять меры для защиты и сохранения ценных почв, этого важнейшего мирового ресурса. Как мы видим, спрос на эти металлы растет по мере развития технологий, так что их отрицательное воздействие на почву будет только нарастать.