Хром — это не только вещество, которое используют для блестящего покрытия автомобиля или кухонной мойки. В природе он существует в почвах и горных породах, и в своей безопасной форме — хром-3 — считается важным микроэлементом, необходимым организму для обмена веществ.
Как лесные пожары превращают полезный минерал в опасный яд
Ученые задались вопросом, могут ли лесные пожары превратить безобидный хром-3 в хром-6, который будет годами вредить окружающей среде.
Freepik
Однако есть и опасная форма — хром-6. В этом виде вещество становится канцерогеном, связанным с онкологическими заболеваниями легких, носа и носовых пазух. Он часто образуется как побочный продукт на промышленных предприятиях.
Ученые из Калифорнийского государственного политехнического университета в Гумбольдте отправились на гору Эйт-Доллар в штате Орегон, чтобы изучить последствия лесного пожара на земле, богатой хромом-3. Исследование было опубликовано в журнале Environmental Science & Technology.
Серпентинные породы, богатые хромом-3
Специалисты собрали образцы почвы с разных участков горы: с вершины, со склонов и у подножия. Это было необходимо, поскольку на вершине больше ветра, солнца и перепадов температур, что приводит к более сильному процессу разрушения горных пород. Именно на вершине оказалось больше всего хрома-3, доступного для химического превращения.
Исследователи не стали ждать настоящего пожара, а создали его модель в лаборатории. Они поместили образцы почвы в специальные печи и сжигали их в течение двух часов при разных температурах: от 200 до 800°C.
Оказалось, что наибольшее количество хрома-6 образовывается в диапазоне от 400 до 600°C. Именно такая температура характерна для сильных лесных пожаров. Причем место имело значение. Почва с вершины, уже богатая выветренным хромом-3, начинала производить яд уже при более низких температурах, нежели почва у подножия, потому что в ней вещество было сильнее заперто в неразрушенных породах.
Затем ученые решили проверить, может ли опасный хром-6 попасть в грунтовые воды, которые используют для питья. Для этого они упаковали обожженную почву в колонны, имитирующие почвенный слой, и стали медленно прокачивать через них воду. А после проанализировали фильтрат.
Выяснилось, что после интенсивного пожара хром-6 может вымываться из почвы в таких количествах, что он будет загрязнять грунтовые воды от шести месяцев до 2,5 лет.