Кирилл Голохваст: Современные города – источник огромного количества опасных наночастиц

Источник: https://primamedia.ru/news/711194/
Проректор по научной работе ДВФУ - о негативном воздействии наноматериалов на человека и о том, что с этим делать
13 июля, PrimaMedia. Опасность для здоровья людей наночастиц и мелкодисперсной пыли стала серьезным аргументом в развернувшейся сегодня дискуссии о качестве городской среды во Владивостоке. Сторонники необходимости всерьез озаботиться безопасностью атмосферного воздуха в краевом центре отмечают, что зачастую масштабы вреда, наносимого бесконтрольным насыщением атмосферы наночастицами, могут быть куда больше, чем от привычного смога, "генерируемого" автотранспортом или же сжиганием мусора "Спецзаводом №1". За разъяснениями по поводу того, чем же так опасны наночастицы и мелкодисперсная пыль и откуда они берутся, редакция ИА PrimaMedia обратилась к Кириллу Голохвасту – проректору ДВФУ по научной работе, доктору биологических наук, профессору РАН, признанному эксперту в области влияния на человеческий организм различных атмосферных взвесей.

Справка: ГОЛОХВАСТ Кирилл Сергеевич — российский ученый, известный специалист в области экологии и токсикологии. В 2003 году с отличием окончил Амурскую государственную медицинскую академию по специальности "Лечебное дело". В 2006 году окончил аспирантуру и защитил кандидатскую диссертацию. В 2008-2011 годах обучался в докторантуре Дальневосточного государственного университета, в 2014 году защитил докторскую диссертацию, посвященную мониторингу загрязнения микро— и наночастицами атмосферы городов и влиянию этих взвесей на организмы. Автор более 280 статей в журналах из списка Высшей аттестационной комиссии, 101 статей в изданиях баз Scopus и WoS, 23 патентов РФ, пяти монографий, пяти учебных пособий. Основные работы посвящены исследованиям негативного действия наноматериалов на организм человека.

Наночастицы – частицы размером от 1-го до 100 нанометров. Мелкодисперсная пыль (РМ2.5) — воздушный загрязнитель, в состав которого входят твердые нано— и микрочастицы и мельчайшие капельки жидкостей, те и другие размером до 2,5 микрометров.

— Кирилл Сергеевич, складывается впечатление, что опасные для здоровья наночастицы, мелкодисперсная пыль, которые сегодня у всех на слуху, появились в атмосфере и дискуссионном пространстве как-то вдруг, внезапно. Неужели раньше этой угрозы не было?

— Начну издалека и с известной долей допущений, потому что я не космолог и не астрофизик. Планета Земля была окутана мелкой минеральной пылью всегда. Метеориты, извержения вулканов и многое другое. Если отправиться "в уме" в начало времени, то стоит предположить, что нынешняя Вселенная (имеется в виду видимая часть материального плана) была создана из наночастиц. Как мы к этой мысли можем прийти? Допустим, что теория Большого взрыва верна. Согласно этой теории, сначала была маленькая перегретая точка с запредельными Планковскими характеристиками. Потом, когда все, как считается, взорвалось, разлетелось, начали пролетать эпохи разных видов плазм (андронной, глюонной и других). Все это протекало до эры реионизации, которой предшествовали "темные века", когда не было звезд. И где-то 800 млн лет назад (да простят меня космологи за возможные неточности) стало появляться вещество почти в том виде, к которому мы привыкли. Зародились первые звезды, потом они умирали и из их осколков "создавались" новые звезды, и, в конечном итоге, планеты. Так вот, можно считать — с известной долей допущения — что первый "твердый" строительный материал Вселенной состоял из наночастиц.
Яндекс.Директ
Камин для дома пристенный дровяной
Современный камин на дровах. 78 000 руб. От производителя. Доставка по России.

То есть наночастицы во Вселенной были всегда. И когда жизнь начала возникать на Земле, живые клетки контактировали с минералами и частицами каких-то отдельных и упорядоченных видов. Это были алюмосиликаты, силикаты, углерод в составе сажи или пеплов. Это какое-то счетное число типов. Например, на Земле сейчас около 4,5 тысяч видов минералов. За миллионы лет клетки привыкли к ним и запомнили: от этого бежать, это – выплевывать, и так далее. И вот мы, люди, развились и начала сами производить наночастицы и наноматериалы, а сейчас еще и метаматериалы. Ведь до нас не было никогда в атмосфере столько частиц металлов и их оксидов. Никогда не было синтетики. А клетки не знают, что делать с синтетикой. Они переварить их не могут, нет таких ферментов. Они такие частицы либо складируют, либо у них "сносит крышу".

То есть когда клетка не может отреагировать на частицу нормально, привычно, у нее начинается сбой. У нее, если можно выразиться, клеточный "экологический" стресс на непонятное микроокружение.

Давайте рассмотрим на уровне клеток-макрофагов, которые у нас находятся в легких (макрофаги — клетки в организме животных и человека, способные к активному захвату и перевариванию бактерий, остатков погибших клеток и других чужеродных или токсичных для организма частиц). Когда мы дышим, у нас есть специальные защитники в легких – альвеолярные макрофаги, которые "едят" бактерии, вирусы и грибы, залетающие в легкие, "ударяя" их кислородным взрывом и поедая остатки.

А когда клетка видит, что кого-то съесть не может, она просто пытается это инкапсулировать, упаковать в плотную оболочку. А есть еще в иммунной системе дендритные клетки, лимфоциты, базофилы и другие клетки, которые, получая непонятные сигналы от макрофагов как первой линии обороны, тоже отвечают неправильно.

И вот XXI век – это век аллергий и астм. Это — "недопонимание" со стороны иммунной системы того потока новых материалов, которые мы производим и производим.

— То есть на клеточном уровне человек безнадежно отстал от того качества атмосферы, к которому сам же руку и приложил?

— Мы "переусложнили" природу. Нормально раньше жили, а теперь правила изменились, но мы не можем настолько быстро меняться. Иммунная система достаточно ортодоксальна.

— Зато можно же как-то минимизировать вред, уменьшить количество выбросов?
Яндекс.Директ
Электрокамины, сегодня скидки до 50%!
Более 500 моделей электрокаминов в наличии! Доставим в любой город РФ!

— Сейчас все виды производств не очищают выбросы полностью на 100%, просто не существует таких технологий. И неважно, мусоросжигательный это завод или ТЭЦ, хоть на мазуте, хоть на газе – все равно в воздух выбрасываются недогоревшие элементы. Как говорил Гиппократ, все есть яд, и все есть лекарство — дело в дозе. Нами опубликованы работы и про загрязнения цементом Спасска-Дальнего, и про уголь в Посьете и Находке, про Дальнегорск и загрязнения минеральными частицами… Проблема номер один больших городов – это то количество взвешенных в воздухе техногенных частиц, которые наши клетки "не узнают", они чужеродны для нас.

Мы продолжаем усложнять нашу природу. У геологов есть список долей элементов по Ферсману и Виноградову, которые находятся в коре земли, и частицы этих всегда элементов летали в приземном облаке атмосферы. Это — алюминий, кремний, кислород, этих элементов больше всего в коре земли в процентном соотношении. А если вы возьмете современную взвесь городскую, проведете анализ, то там другие три элемента наверху графика, и вообще первая "десятка" элементов по-другому выглядит. То есть мы меняем вокруг себя геохимическую среду. И она сама не может на нас не влиять.

— Что в современном городе "пылит" наночастицами больше всего?
Во Владивостоке на 1000 жителей приходится 540 автомобилей

— Если говорить про опасность, то на первом месте – автомобили, и тут без вариантов. В 2015 году у нас вышла статья в журнале Environmental Research, где мы доказали, что новые, стендовые автомобили, взятые в автосалоне Владивостока, по выбросу наночастиц ничем не отличаются от авто с 20-летним пробегом. По газовой эмиссии мы не смотрели, возможно, "Евро-5" и "Евро-6" как-то лучше, там катализаторы другого поколения. Но выброс именно прогоревшего топлива — а это масла, присадки в масла, топливо, присадки в топливо, катализаторы, из которых "выбиваются" драгоценные металлы — все это летит в атмосферу.

Автобусы и грузовики, понятное дело, являются производителями более крупных частиц сажи, их больше в объеме. Здесь надо объяснить: сажа – это когда все догорело, а пепел – это когда не все догорело, соответственно, сажа – обычно нанодисперсная, а пепел – обычно микродисперсный. Опаснее – сажа. У этих двух компонентов есть "намазанные", как масло на хлеб, металлы, которые вылетают из присадок, из масла и всего остального. А сверху нанизаны на них полиароматические углеводороды, , например, бензопирен, нафталин и все остальное.
Яндекс.Директ
Камин для дома пристенный дровяной
Современный камин на дровах. 78 000 руб. От производителя. Доставка по России.

Еще источник — стирание шин. Микрочастицы резины летят, особенно когда "дрифтуют". Это тоже источник наночастиц сажи, резины, асфальта.

И эти твердые частицы, вылетающие из автомобиля, никем не мониторятся. Между тем у нас официально этим занимается ГИБДД, на которую возложена функция контроля за экологическим состоянием автомобиля. Надо ужесточить контроль, а то мы и дальше будем наблюдать увеличение количества болезней.

Получается "вилка". Чем больше растет благосостояние людей, тем больше — количество машин, тем больше предприятий и магазинов открывается, которые перевозят сырье и товары. Заболеваемость начинает увеличиваться, и возникает точка, когда уже дальше развиваться смысла нет, поскольку чем больше мы болеем, тем меньше работаем.

Крупные города в мире пытаются как-то регламентировать эти процессы. В Китае и некоторых странах – "четные" и "нечетные" номера автотранспорта. Понедельник, вторник, среда – "четные" номера въезжают в город, в другие дни – "нечетные". В Сингапуре есть постоянные и временные номера на машины. Ты можешь купить "синие" номера, которые дают право ездить только на выходных и на праздники, зато с такими номерами не платишь налог на авто, а он там существенный. В Амстердаме – культ велосипедов. В Москве есть стоянки "перехвата", когда вы из пригорода едете, оставляете на стоянке машину и идете в метро. И такие истории срабатывают.

— Кроме транспорта с двигателями внутреннего сгорания, что еще "снабжает" города наночастицами?
Яндекс.Директ
Электрокамины, сегодня скидки до 50%!
Более 500 моделей электрокаминов в наличии! Доставим в любой город РФ!
Узнать больше
mirkaminovrus.ru

— В городской среде наночастицы также поставляют производственные процессы. Резка, рубка, сверление, любые ударные воздействия. Есть такое понятие – импактные частицы. Например, когда метеорит бьет в землю, микронаночастицы разлетаются в разные стороны. То же самое происходит и на ГОКах. Мы вот в заповеднике Бастак в Биробиджане в пяти пробах из четырех ловим наночастицы в 200-300 нанометров. Смотрим в микроскоп – это минерал. Откуда? Смотрим по карте, на северо-западе – ГОК. Спрашиваем, были ли у них взрывы, допустим, 5-6 числа? Были. Они взрывали породы, и мы их "поймали" в заповеднике.

В процессе нашей работы по одному из грантов были выявлены технологические процессы, которые являются источником наночастиц. Это — сварка, гальваническое производство и многие строительные манипуляции в виде резки металлов. Место вокруг завода, где есть гальваническое предприятие, где есть крупные сварочные процессы — это источник наночастиц. Сварщик – страшная профессия. У них часто встречаются новообразования дыхательных путей: рак носоглотки, дыхательных путей, они же постоянно дышат этой взвесью. Можно респираторы надевать, и я многим начальникам это говорил. Ответ — стандартный: "Это же удорожание процесса, это ты сейчас все предприятия подставляешь!". Это по сварке. По гальванике — тоже печаль. Вот ванна, окунаем железяку в соли хрома. Все это время эта штука "пылит". И этим дышат.

— А что вы думаете по поводу того, что в жилой застройке Владивостока "Спецзаводе №1" в промышленных масштабах сжигают мусор?
Путин пообещал разобраться с мусоросжигательным заводом в Снеговой пади во Владивостоке

— Лучше не сжигать, лучше перерабатывать. В идеале — новые способы переработки, разделение мусора: что-то закопаем, а что-то — используем вторично. Органику же можно переработать, стекло можно использовать как наполнитель к бетону. Есть технологии по металлам, существуют микробные варианты, есть несколько видов бактерий, которые с удовольствием "лопают" металл. Это не быстрый процесс, но он есть. Если же мы говорим именно о мусоросжигательном предприятии, то ставьте нормальные системы фильтрации, вентиляции, эти все системы существуют.

— Как мы понимаем, на официальном уровне наличие вредоносных наночастиц в атмосфере городов у нас никак не мониторится?
Яндекс.Директ
Камин для дома пристенный дровяной
Современный камин на дровах. 78 000 руб. От производителя. Доставка по России.

— Официальных стандартов, правил для минимизации этого вреда в России пока нет. И для меня самое главное – чтобы эта информация была побольше озвучена, чтобы она когда-то "стрельнула". Конечно, нельзя давить на промышленность, тогда мы потеряем больше. Но потихоньку хотя бы нужно начинать думать. И новые стандарты, которые разрабатывают, вроде двигаются в этом направлении. Из Кемерово мне коллеги рассказали, что провели через комиссии несколько стандартов по угольным производствам. Они отработали нормативы по компаниям, которые работают с углем, заставили их раскошеливаться на очистные, чтобы люди не дышали этим.

Проблем много. Я понимаю, что у государства большие трудности, но в долгосрочной перспективе на это стоит обратить внимание. Я об этом рассказываю уже несколько лет. Надеюсь, когда-то моя "капелька" переполнит "чашку".

Нельзя тормозить экономику, потому что у нас и так не все хорошо. И нельзя убивать людей, иначе кто работать будет? Государство начало двигаться это направление. Мы помогаем ему. Дело здесь — в общем развороте всех людей в эту сторону. Дело не в том, что президент или кто-то там "обязан" и "должен". Каждый из нас обязан думать, что он живет здесь сам, что здесь будут жить его дети и внуки. И пока мы не перестанем относиться к природе, как к съемной квартире, пока каждый в голове не перестроится… У нас нормальное государство, но мы свое поведение вписываем только в рамки собственной жизни. Редко кто думает про будущее. Разве что те, у кого много денег, и они действительно думают, как будут жить их дети. Вы не найдете миллионера, который бы жил в мегаполисе на 18 этаже. Они все живут за городом или в экологически чистых районах города. Но потихоньку переворачивается ситуация. Люди задумываются.
Подробнее: https://primamedia.ru/news/711194/