Аспирантка кафедры геоэкологии и геохимии Томского политехнического университета Татьяна Перминова на днях успешно защитила PhD-диссертацию в Технологическом университете Труа (Франция). Защита проходила под совместным руководством ученых из Томского политеха и Франции. Работа аспирантки позволила составить карту восьми районов Томской области по уровню содержания брома в компонентах природной среды.
Научным руководителем со стороны ТПУ выступала профессор кафедры Наталья Барановская, а во Франции — научный консультант Ларатт Бертран (PhD). По словам Татьяны Перминовой, Томская область представляет особый интерес с точки зрения именно брома из-за наличия на территории региона большого количества потенциальных природных (месторождений нефти, газа, торфа и др.) и антропогенных источников элемента. При этом оценка потенциального токсического воздействия содержаний брома на экосистемы и здоровье человека никогда не проводилась.
«Для проведения исследования использовалась модель USEtox, разработанная Обществом экологической токсикологии и химии (SETAC) и рекомендованная для использования мировым научным сообществом. Модель широко используется за рубежом, в России она пока не столь распространена. Однако на данный момент в модель включены всего 22 химических элемента. Бром в ней представлен не был, поэтому для французской стороны мое исследование также было актуальным.
Получился такой обоюдный интерес. Кроме того, вместе с нами работали и авторы модели — коллектив иностранных ученых. Так что получился такой международный проект»,
— рассказывает Татьяна.
Добавим, USEtox позволяет оценить токсическое воздействие на экосистемы и здоровье человека, учитывая различные факторы: пути поступления элементов, специфические ландшафтно-географические и климатические особенности территории и др. Одной из составляющих исследования является расчет общего показателя токсического воздействия, основанного на определенном токсическом коэффициенте. Для брома данный коэффициент ранее рассчитан не был. Вторая часть работы — результаты аналитических исследований, полученные непосредственно с территории.
«В рамках работы рассмотрено содержание брома в 2 709 пробах, более тысячи из которых были получены на территории Томской области. Это пробы почвы, углей, питьевых вод, продуктов питания, а также пробы живого вещества.
266 проб были отобраны на трех территориях (в Томской области, Байкальском регионе и во Франции) и подготовлены лично мной», — поясняет аспирантка.
Татьяна Перминова уточняет, что основной территорией пробоотбора явилась Томская область, однако для проведения сравнительного анализа рассматривались и данные, полученные из других регионов России и зарубежья: Иркутска, Челябинска, Улан-Удэ, Краснодарского края, республики Казахстан. Кроме того, часть проб была отобрана, начиная с 1990-х годов, что позволило проанализировать временную динамику.
«В основном. пробы отбирались в восьми районах области на юге, юго-востоке. Там проживает около 80 % населения региона. При этом из-за природных условий часть Томской области является труднодоступной, поэтому, к сожалению, не получилось провести однородное апробирование. Северные районы нами детально не изучались, рассматривались преимущественно административные центры», — говорит она.
Собранная в ходе исследования информация позволила установить ряд закономерностей. Так, наиболее высокие содержания брома отмечаются в почвах Бакчарского и Кожевниковского района.
«Потенциально опасным для здоровья содержание брома в почвах может быть в Бакчарском районе и для пресноводных экосистем Томского района. В Бакчарском районе, предположительно, причина может быть в природных условиях, а в Томском районе — зоне Северного промышленного узла — в техногенных, так как там сконцентрирован ряд производств.
При этом нормативов по содержанию брома в почвах и продуктах питания нет. Моя работа обращает внимание на тот факт, что некоторые предельные концентрации у нас не до конца доработаны», — подчеркивает Татьяна Перминова.
Собранные аспиранткой материалы в дальнейшем можно использовать для проведения экологического мониторинга и оценки геоэкологического состояния.
«Чем именно может быть опасно повышенное содержание брома? При определенных концентрациях каждый элемент может оказывать негативное воздействие. Например, известно, что бром может замещать йод в щитовидной железе. Многие исследователи связывают недостаток йода, который сейчас наблюдается во многих странах, именно с повышенным содержанием брома в окружающей среде. Бром, фактически замещая йод, не выполняет его функций. Таким образом повышенное содержание брома может привести к проблемам с щитовидной железой», — говорит исследователь, уточняя, что в перспективе планируется собрать данные по всем районам области, чтобы составить максимально полную карту.
«Татьяной проделана огромная работа по расчету специального коэффициента для химического элемента. Благодаря серьезной международной кооперации ей удалось применить метод оценки потенциальной токсичности, что позволило внедрить бром в международную модель. Данное исследование способствует тому, чтобы бром вошел в международные таблицы по оценке токсичности. Эта работа не закончена, я думаю, что Татьяна еще примет в ней самое деятельное участие», — подытожила научный руководитель аспирантки, профессор кафедры геоэкологии и геохимии ТПУ Наталья Барановская.