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 тыс. проб, отобранных в 2015–2023 гг. в районах падения ступеней ракет-носителей космодрома Байконур и на аэродромах Центральной России. Результаты исследования опубликованы  в журнале «Science of the total environment» (Q1).

Фрагмент первой ступени ракеты-носителя «Союз». Центральный Казахстан, 2023. Фото С. Леднева

Фрагмент первой ступени ракеты-носителя «Союз». Центральный Казахстан, 2023. Фото С. Леднева

 

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 гг. 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 самолётов 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 г/кг, а медианное значение составило 0,023 г/кг. 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 гг. проливы керосина были обнаружены на 67% обследованных мест падения первой ступени, а общая площадь проливов составила 94 м2. Максимальная площадь пролива на одном месте падения составила 7,1 м2

На участке аварийного падения ракеты-носителя «Союз-МС-10», произошедшего 11 октября 2018 года, площадь пролива керосина составила 400 м2, при этом содержание нефтепродуктов в почве не превышало 1,6 г/кг.  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 г/кг керосина, а загрязнение в 5-10 г/кг оказывает заметное влияние на большинство растений. При разовом поступлении в почву более 25 г/кг керосина как растительность, так и состав почвенных микроорганизмов как минимум в течение года значимо отличаются от тех, которые наблюдаются на незагрязнённых территориях», — рассказал научный сотрудник географического факультета, участник проектов Сергей Леднев.

Выгоревший пролив керосина из двигательной установки блока первой ступени РН «Союз». Фото С. Леднева

Выгоревший пролив керосина из двигательной установки блока первой ступени РН «Союз». Фото С. Леднева

 

Помимо районов падения ступеней ракет-носителей «Союз», запускаемых с космодрома Байконур, ученые рассмотрели загрязнение керосиновыми топливами территорий 7 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 (0,1 г/кг). 

«Аварийные утечки авиатоплива могут приводить к загрязнению почв на больших территориях. Так, после аварийного пролива керосина на аэродроме Остафьево в 2020 г. в почве было обнаружено до 19 г/кг керосина через 4 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 г/кг 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 её 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 г/кг – наиболее уязвимым видам растений требуется не менее двух лет на восстановление своего участия в системе.

Результаты работ опубликованы в статьях «Data on the temporal changes in soil properties at the emergency crash site of the launch vehicle ‘Soyuz-FG’ in Kazakhstan», «Impact of jet-fuel on chemical properties of diverse soils», «Керосиновое топливо как источник загрязнения почвы (обзор)».

 

Информация и фото предоставлены пресс-службой МГУ