Записки в дневнике эколога «Морской дракон»
Автор: СОЛОВЬЁВА ЛИЛИЯ ВЯЧЕСЛАВОВНА / SOLOVYOVA LILIA VYACHESLAVOVNA

ВВЕДЕНИЕ 
Сменив своё направление с химического на геоэкологию, я надеялась оправдать своё представление, что загрязнение окружающей среды можно предотвратить и это лишь пережиток прошлого. Но всё оказалось куда сложнее. Мы не можем существовать без оказания какого-либо влияния на окружающую среду. И практически всегда оно оказывается негативным. Поэтому мы можем лишь попытаться найти какой-то компромисс. Но для этого необходимо чем-то пожертвовать. Временем, ресурсами, удобствами…. Я надеюсь, что в будущем мы сможем прийти к компромиссу с окружающей нас природой, что сможем найти способ сохранить её для будущих поколений, а не оставлять им в наследство проблемы, которые нужно решить. Об одном из таких решений и рассказывается в этом повествовании от лица эколога, исследователя и путешественника. 

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
11.05.2070 – «В мире не осталось чистой природной воды» - эта новость передавалась в течение 4-х месяцев по всем новостным каналам/источникам информации. 
16.06.2070 – «Последний источник питьевой воды был загрязнён токсическими соединениями из-за естественных процессов: атмосферного переноса и подземного транспорта загрязняющих соединений по водоносным горизонтам. Как это произошло? Почему попытки предотвратить это провалились?» - всё из-за стоимости реализуемых проектов. Было слишком дорого пытаться защитить природный источник от загрязнения. Оказалось, куда дешевле очищать наименее загрязнённую или загрязнённую менее опасными соединениями воду в количестве, необходимом лишь для обеспечения оптимальной жизнедеятельности человека. 
Учёные-экологи и технологи на протяжении 15 лет пытались остановить внезапный кризис «чистой воды», который начался в 2068 году. А внезапным он оказался лишь потому, что многие государства постепенно поднимали допустимые нормативы загрязнений, стараясь отвести от себя агрессию со стороны других стран, говоря, что их вода отвечает всем требуемым показателям. А тем временем необратимые процессы проходили в глубине земли, далеко от глаз наблюдателей. Они словно рак, поражали главные органы земли, съедая клетку за клеткой, распространяясь с неимоверной скоростью этот рак утолял свой необъятный голод. И когда экосистемы вышли из состояния равновесия, а изменения стали необратимыми, появились первые симптомы болезни. Не только изменился состав воды по всей планете, но и изменились растительные сообщества. Медленно, но с необратимым упорством, более ценные для человека и «привередливые» растения стали болеть, усыхать и погибать, их место занимали более приспособленные и неприхотливые поселенцы, не такие яркие и красивые, а блёклые и колючие. Так изменялись целые сообщества, там, где стоял еловый лес, появился сосновый, где росли дубы, остались травянистые поля. 
Казалось бы, прошло всего несколько лет борьбы, а мы не смогли продвинуться и на шаг. Все наши знания и технологии не могли состязаться с природой-творительницей, куда более мощной силой, а мы, энтузиасты и оптимисты безуспешно боролись с реалистами и экономикой стран. 
11.06.2072 – «Состав воды мирового океана изменился» - ранее считалось, что этот гигант под влиянием микроскопической деятельности человека будет вечно существовать в том виде, в каком мы все его знали, но состав его вод изменился, а разбавляющая способность океана не смогла разбавить такое количество посторонних загрязнений, которые как новые колонисты, первооткрыватели территории, заселили её и изменили под себя. 
Тогда я ещё не родилась. 
Всю мою жизнь я видела лишь тёмно-бурую, зеленоватую и близкую к чёрному цвету воду во всех озёрах, реках, морях и океанах. Я никогда не купалась на природе в жаркий летний день в тёплой или слегка прохладной воде. Но она меня всегда манила. Манила своей безмятежностью и буйным нравом, силой и хрупкостью. Когда я была ребёнком, мои родители часто ездили за город, отдохнуть на природе, походить по лесу, понаблюдать за тем, как он изменяется. Мои родители были ботаниками, и я часто слышала, как они сожалели о том, что происходило с окружающим нас миром. Но тогда я мало что понимала и в большей степени просто наслаждалась жизнью, бегала за насекомыми, смотрела как стремительно бежит вода по каскаду водопадов, а после мирно плывёт в зацветшем озере и вновь буйно прорывается через отверстия в заброшенной плотине. 
Старательно рисуя озеро, я болтала ногами сидя на камне в метре от обрыва. я сидела там сотню раз, но именно в тот день камень дрогнул и повалился вниз, захватив меня с собой вместе с кучей земли и других камней. Я рухнула в озеро. Тот момент навсегда остался в моей памяти. Даже сейчас, спустя 20 лет, я помню его, словно это было вчера. Я не умела плавать, я всегда плескалась в неглубоких бассейнах, потому я быстро ушла ко дну, не успев ни крикнуть, ни глотнуть воздуха, и спустя несколько секунд я уже не видела ничего. Ни света, ни силуэтов, лишь тьма окружала меня. Я старалась плыть, гребя ногами и руками во все стороны и уже начинала захлёбываться, когда достигла дна. Сейчас я вспоминаю его как слизкий из-за водорослей и осевших взвешенных веществ. В какой-то момент я просто перестала двигаться, и вода меня вытолкнула, тогда меня смогли найти. Я долго лежала в реанимации, так как лёгкие успели наполниться водой, и она успела подействовать на весь организм. До сих пор я регулярно наблюдаюсь у врача. Именно тогда, лежа в палате в окружении медсестёр я решила научиться плавать и разработать способ очистки природных вод. 
В 2073 году учёные и политики сошлись на всемирной конвенции о загрязнениях природных вод, путей решения проблемы «чёрной воды» и методах её очистки, названной «Посейдон», прошедшей в самом водном городе России, где было решено основать всемирную организацию, занимающуюся разработкой технологий, которые бы смогли помочь восстановить окружающую среду и сделать её пригодной для жизни людей и животных. Организация была названа в честь конвенции, которая дала ей жизнь «Посейдон», в её число вошло 17 стран, ресурсы которых смогли бы позволить вести разработку таковых технологий, остальные же страны подписались выплачивать приемлемый налог и согласились на своевременное применение предлагаемой технологии. 
Что же повлияло на такой сдвиг в состоянии почв, подземных и поверхностных вод и атмосферного воздуха во всём мире? Ответ сам просится на ум – деятельность человека прошлых веков и настоящего времени. Но суть происходящих превращений соединений и их распространения настолько сложна что уследить за ней невозможно, и мы можем только догадываться, что стало пусковым курком. 
Мы можем лишь назвать то, что внесло свой вклад в общую картину и у чего-то это был мазок большой кистью, а у чего-то маленькая тоненькая линия, но не менее важная. Это как сравнить выбросы диоксида серы и ДДТ, в результате деятельности человека в 20 веке в атмосферу в среднем выбрасывались миллионы тонн диоксида серы, но окружающая среда с этим справлялась, если бы такое же количество ДДТ попало в окружающую среду, мы все уже давно бы погибли. 
Начнём с того, что на окружающую среду человечество влияло с самого своего появления и постепенно с тем, как росли потребности человека, росло и его влияние на окружающую среду. Каждый прорыв в технологиях, науке значительно увеличивали негативный след человека на лице Земли. Мы захороняли отходы в мировом океане, в подземном горизонте, сбрасывали токсичные вещества в воду, почву и атмосферный воздух, но долгое время окружающая среда с этим справлялась. О состоянии окружающей среды всегда в некоторой степени беспокоились, но лишь со стороны пользы для человека. Это выражалось в ограничении вырубок лесов, добычи полезных ископаемых, забора поверхностных и подземных вод, ограничивались выбросы в атмосферу, гидросферу и литосферу, запрещалось производство и использование некоторых веществ (например, СОЗ, в число которых вошли многие пестициды, диоксины и фураны). Но появлялись организации, которые нарушали установления. 
Отдельное место можно выделить войнам, каждое столетие существования человечества было насыщено малыми и крупными войнами. Крупнейшей в истории со стороны влияния на природную среду стала «Война гигантов», впоследствии втянувшая весь мир и повлиявшая на всю Землю. Катастрофы не случилось, мы, растения, животные выжили. Но это было не долго… Война отозвалась эхом через десятки лет. 
Так как многие страны из-за военных действий отказались от экологически чистого топлива, использовали то, что было легкодоступно, древесное топливо, уголь. Наша жадная, циничная и высокомерная натура разрушила все устойчивые экосистемы, всё, что было создано не нами. И со временем загрязняющие вещества просочились в почвы, отравили подземные воды, распространились через атмосферный воздух по всей Земле. 

Конвенция «Посейдон» развязала руки экологам. Мы получили разрешение на использование робототехники в наших исследованиях и, казалось бы, умные, быстро развивающиеся роботы, потенциально опасные для человека, но именно благодаря синтезу креативности и интуиции человека, и расширенным математическим и механическим возможностям роботов, мы создали механизм активации управляемых цепных реакций, которые в последствии назвали «Морской дракон». Это был относительно опасный способ очистки поверхностных вод, но мы рискнули. Микроскопические нанороботы программировали на изменение структуры молекул. Они внедрялись в их кристаллические решётки, разрушали связи между атомами, соединяли их в более простые молекулы. 
В настоящее время наши нанороботы, к сожалению, могут работать только с веществами, находящимися в жидком состоянии, где их концентрация и кристаллические решётки не столь плотные и прочные по сравнению с веществами, находящимися в твёрдом состоянии. Кроме того, нанороботы не могут работать с газообразной средой, где молекулы находятся в слишком подвижном состоянии. Но это лишь сегодня….

16.07.2100 – Сейчас я еду на север нашей страны на встречу с начальниками ЦЗЛ (Центральном заводской лаборатории), по охране окружающей среды и техническим директором Рамийского газоконденсатного добывающего предприятия. На их производстве образуются промышленные воды, состоящие из пластовых (вод, которые образуются при добыче газоконденсата из недр земли, условно этот газ контактирует с водой, и она попутно с ним выкачивается из подземного горизонта) и технических вод (образующихся уже при подготовке газа к дальнейшему использованию или транспортировке). Все предыдущие года данное предприятие очищало воды от нефтепродуктов и частично закачивало их в подземный водоносный горизонт, где из-за откачки газа образовывалась депрессионная воронка, и частично сбрасывало в реку. Однако с годами состав подземных вод изменился, из-за различных аварий, поверхностные воды (озёра и река) загрязнились и уже эта загрязнённая вода пошла в более крупную реку, открытое море и океан. 
Чем это опасно, кроме простого загрязнения, на что можно не обращать внимание, ведь мы можем очищать воду для питьевого, сельскохозяйственного и какого-либо другого назначения? В этой воде живут рыбы, ракообразные и другие морские обитатели. Они словно губка впитывают эти загрязнения, а далее ими питаемся мы и токсичные загрязняющие вещества уже накапливаются в нас. А мы не можем их выращивать в искусственно созданных резервуарах, это слишком дорого и слишком сложно.
18.07.2100 – «Какие данные вам нужны для начала работы?» – начальник центральной заводской лаборатории казался самым заинтересованным, но это был лишь его личный интерес как химика и инженера.
«Всё по исследованию поверхностных и подземных вод, а также почв за последние 100 лет. Мне необходимы данные по составу вод и почв до того, как началась промышленная деятельность в этом регионе» – это довольно объёмная информация, но эти данные должны храниться в банке информации любой компании, которая начинает и продолжает разработку того или иного месторождения. 
Почему мне нужны данные по составу вод и почв в их исходном (фоновом) состоянии? Этот фоновый состав вод и почв был устойчивым для именно этого месторождения. Воды, контактируя с почвами, горными породами насыщались соответствующими элементами, а растительный и животный мир давно к нему приспособились и стали «коренными» жителями этого региона. Но почему изменение состава вод и почв, даже незначительно, плохо? Мы привнесли в эту состоявшуюся и устойчивую экосистему много излишнего количества элементов уже бывших или никогда не существовавших там, некоторые из них легко выводятся, а некоторые накапливаются в донных отложениях рек, озёр, почвах, растениях, в организмах животных и человека. Практически все эти элементы оказывают негативное воздействие, так как их содержание изменилось резко (за десятки лет или даже года), а в природе на это уходит тысячи и более лет. А некоторые вещества ещё и токсичны в своих малых количествах. 
Всё это губит живые организмы либо приводит к таким изменениям, что они страдают весь остаток своей жизни или рождают больных не способных к самостоятельной жизни живых существ. 
Тоже произошло и с нами. Сейчас абсолютно у всех людей есть генетические болезни, некоторые из низ безобидные, некоторые ограничивают человека в свободе действий, а некоторые вовсе отбирают у него жизнь. Но для борьбы с наследственными болезнями много лет назад были разработаны методы изменения ДНК человека. Хоть они до сих пор и значительно ограничены в возможностях и в большей степени позволяют изменить лишь ДНК эмбриона, а те изменения, произошедшие с ДНК несколько позже, изменить нельзя или невозможно в настоящий момент. Поэтому сейчас нам важно заниматься восстановлением состояния окружающей среды не только для нас, а для будущего поколения, чтобы они смогли свободно существовать и развиваться. 

20.07.2100 – От Рамийского газоконденсатного месторождения я получила данные лишь за период их действия, а многие вещества в пробах даже не определялись. Такое часто бывает, многие предприятия определяют лишь то, что от них требуют, согласно сопровождающей документации, которая была составлена на стадии проектирования предприятия по предполагаемым выбросам производства. Но теперь, что на самом деле происходит с экосистемой этого региона, мы не знаем. Поэтому я обращаюсь к историческим записям, отчётам экспедиций малочисленных исследований 20 века. Далее по крупицам собираю пазл сложных и довольно хрупких связей экосистемы Рамийского месторождения. 
Проработав несколько дней и собрав необходимую информацию, я выезжаю на отбор проб и осмотр территории. Меня любезно довозят до предприятия, проводят инструктаж (где я могу ходить, а куда свой нос совать нельзя). 
24.07.2100 – Я иду по простирающемуся вдаль полю. Это мне и нравится в моей работе. Возможность побывать там, куда никого никогда не пустят, где практически никого не было. Под моими ногами хрустят мхи и лишайники. Сейчас разгар лета, но они уже высохли. Между ними проглядывает молодой вереск, что говорит о прошедшем пожаре в течение трёх последних лет. Почва здесь кочковатая, между отдельными бугорками лежит вода. Я записываю все свои наблюдения медленно продвигаясь в даль всё дальше и дальше от предприятия, пока его шум вовсе не утихает и на его место не приходит естественный шум природы. Звук шелеста травы, кустарников от ветра, стрёкот насекомых и щебет птиц. На серо-голубом небе кучкуются тёмные облака. Осмотрев территорию, проверяю водородный показатель (рН) воды небольшим кусочком индикаторной бумаги. Значение варьируется от 4 до 5, вода кислая, скорее всего она и сжигает первых поселенцев территории. Ворошу воду между буграми и на ней появляется тонкая радужная плёнка, что говорит о присутствии нефтепродуктов. Я отобрала пробы воды, почв и растений (лишайников и мхов) по всей территории на расстоянии от предприятия в 500 метров, 1, 2, 3, 5, 7,  10 и 20 км. Пробы заняли много места в сумках и солнце начало клониться к горизонту, поэтому сегодня я возвращаюсь домой и отправляю пробы в местную сертифицированную лабораторию. 
25.07.2100 – На следующий день я иду к речке «чернушке», как называют её местные, но на самом деле она серо-коричневого иногда зеленоватого оттенка. Сразу видно большое количество взвешенных веществ, её рН варьируется от 5 до 6. Я отобрала 25 проб по 5 проб воды в 10 и 20 км до и после предприятия, а также в самой ближайшей точке к нему. Капнув донные осадки я заметила нефтяную плёнку, быстро распространяющуюся по воде и захватывающую всё большее количество поверхности реки. Взяв одну пробу, я пошла пешком до главного входа на предприятие. 
Ближайшее озеро находилось в 40 км от предприятия и не входило в его территорию, поэтому его изучение я оставила на следующий день. 
26.07.2100 – Озеро было вытянутой неправильной z-образной формы, вода в нём была слегка мутноватая, но на первый взгляд казалась чище чем в реке. По окраине озера пушился рогоз, дно озера заросло водорослями, в нём спокойно плавала мелкая рыба. Я посидела на его берегу на стволе недавно упавшего дерева и глубоко вдохнула. Воздух казался чистым и свежим из-за высокой влажности и дождливой погоды данного региона. Прохладный ветер доносил щебетание птиц. Здесь было очень спокойно, словно я была на заброшенном острове, вдали от человеческой цивилизации, вдали от отходов и шума, а не в командировке на предприятии. Густая растительность, перемежающаяся с сухой травой и кустарниками, обманывали глаза. Казалось, этот регион не был тронут деятельностью человека, но за занавесками сцены прятались главные тайные кукловоды. Отдохнув и записав описание экосистемы озера, я отбираю 10 проб на глубине в полметра и ещё десяток на глубине в 1 метр.
05.08.2100 – В течение недели все пробы были проанализированы. Пару дней у меня заняла обработка протоколов исследования, сопоставление с фоновыми концентрациями, природными процессами почвообразования и т.д. Я разработала несколько вариантов процесса цепных реакций, которые помогли бы восстановить состав вод, а затем почв и растительности. Согласовав и отредактировав их с программистом, я отправляюсь на очередное собеседование. 
«Начнём с того, что фоновый состав подземных вод был хлоридно-натриевым, на слайде представлен их состав. Рядом их состав в настоящий момент. Как вы видите, их минерализация уменьшилась в два раза, появились токсичные элементы, а именно свинец, кадмий и мышьяк, но пока не в большом количестве, появились нефтепродукты, содержание кислорода очень низкое, близкое к нулю, что свидетельствует о плохом состоянии вод. Органические вещества окисляются, используя весь кислород и его не хватает для окисления оставшихся. Если вы прекратите сбрасывать загрязнённые воды, то вероятно, в этом водоносном горизонте могут начаться процессы самоочищения».
«А что будет с токсичными элементами? Нефтепродукты понятно, там срок разложения сработает, либо они накопятся, и мы их снова добудем» - всюду они ищут выгоду.
«Как вы скорее всего знаете, все элементы закона Менделеева есть везде, но в таких количествах, что мы не можем их определить, поэтому и здесь произойдёт такое их распределение, что их содержание условно будет находиться в границах нормы. Но для этого нужно много времени. 
Вот с поверхностными водами сложнее. До ваших сбросов в воде уже содержится много взвешенных веществ, органических соединений, нитритов и нитратов, сульфидов и сульфатов, ваше же предприятие привносит большое количество нефтепродуктов и дополнительное количество взвешенных веществ. В решении этой проблемы от нашей организации мы предлагаем вам следующее. Вы ставите два дополнительных закрытых отстойника-накопителя. Итого у вас три рабочих отстойника. В одном вы накапливаете воды, второй в это время стоит как резервный, на него вы переходите, когда в первом начинается корректировка состава воды, далее вода сбрасывается в третий конечный отстойник-накопитель, где уже она подвергается обработке нашего компонента. После 4 часов, когда состав воды изменится, сбрасываете 2/3 объёма воды отстойника с верхней его части. Важно не сбросить ту треть воды, что находится на дне накопителя, где будет концентрироваться наш агент. После сброса вы спокойно можете закачивать в него последующую воду и так по кругу. 
Теперь по требованиям к составу очищаемых вод. У вас образуются воды со средним содержанием данных компонентов, прошу обратить внимание на слайд. Максимальное отклонение допускается в 15%, если состав воды значительно изменится наш агент не сможет изменить её состав. Мы проектируем его под определённые молекулы и только используя их сочетание он может работать. Поэтому советую поставить накопитель побольше, для того чтобы вода могла как можно больше разбавиться до этих средних значений. Также для контроля состава воды советую отбирать пробы вод перед их очисткой и в случае необходимости разбавлять речной водой. Условия работы агента, следующие: температура воды от 10 до 25 °С, рН воды от 5 до 8. Если рН будет отличаться добавляйте азотную кислоту или гидроксид натрия, так как содержание этих веществ свойственно водам в вашем регионе. 
Если вы будете соблюдать все требования наш агент на протяжении 20 лет будет изменять вашу сточную воду до фонового состава речной воды и до приемлемого состава сбрасываемых вод в водоносный горизонт. Каждые 5 лет мы будем приезжать и просматривать состояние нашего агента».
Почему им выгодно использовать нашу дорогостоящую технологию? Она внесена в список обоснованных перспективных технологий «Посейдона». При их использовании предприятие не платит налоги/штрафы за выбросы, сумма которых способна обанкротить любую компанию. 
Как же работают эти нанороботы? Всё начинается с того, что мы программируем их на перестройку, разрушение и создание новых молекул. Условно для создания 10 одинаковых молекул воды, наш «Морской дракон» использует пару молекул фенола и несколько нитрат-ионов. «Морской дракон» представляет из себя мелкий сыпучий материал. Размер нанороботов настолько мал, что увидеть их можно лишь с помощью разработанного нашей международной компанией «Посейдон» наномикроскопом. А так как они обладают простой и хрупкой программой и нано-схемой взломать их практически невозможно, но с данным моментом наши специалисты работают каждый день.
Нанороботы выдаются предприятию в определённом количестве, оговорённом с ними на определённый объём очищаемой воды. Этот порошок высыпается в закрытый водоём/искусственный накопитель или реку с постоянным составом воды, но в последнем случае наши роботы в настоящий момент мало полезны. При попадании в воду «Морской дракон» распространяется по всему объёму водоёма/водохранилища и начинает синтезировать более простые элементы из сочетания сложных. Так, перестраивая кристаллическую решётку молекул и связи отдельных атомов они создают запрограммированный в них состав воды. 
В случае наличия долгоживущих органических соединений или токсичных элементов, разложение которых протекает долго и сложно, нанороботы фиксируются/встраиваются в решётку такого соединения, блокируя его свойства и способствуя его разложению, которое с нескольких лет сокращается до нескольких дней.
«Что происходит с вашими роботами, когда вода приходит в нужное состояние или когда состав воды не соответствует нужному составу?» - начальник ЦЗЛ взволновал больше всех остальных, вероятно именно ему предстоит наблюдать за работой этого цеха.
«Когда состав воды значительно отличается от рекомендуемой к очищению, наши нанороботы перестраивают лишь то, что могут, а дальше переходят в режим энергосбережения. То же они делают если их работа закончена».
«Почему так важны температура и рН воды?».
«Более низкое и высокое рН разрушает нано-схему «Морского дракона». А при данной температуре он сможет работать, подпитываясь энергией тепла воды».
«Насколько сильно в таком случае они понизят температуру воды? Не будем ли мы сбрасывать слишком холодные воды?» - странно слышать такой вопрос от начальника по охране окружающей среды, ведь до этого они на протяжении нескольких десятков лет загрязняли воды и почвы этого месторождения.
«Исходя из расчётов при обработке ваших стоков они понизят их температуру на 1,5-2 °С, что не критично для водоносного горизонта и реки» - технология используемая в нанороботах в качестве источника энергии была разработана также компанией «Посейдон». Эта технология в настоящее время максимально близка к понятию «вечный двигатель». Сколько бы низкой не была температура какой-либо среды понизить её возможно. Эта технология похожа на сортирующую установку, только она отбирает тёплые и холодные единицы. 
06.08.2100 – Это была не слишком трудная работа. Куда интереснее работать с реками и морями, которые в том числе загрязнены и микропластиком, где расчёты для программирования нанороботов куда сложнее. Сейчас я сажусь на поезд и в его окне ещё долго буду видеть эту болотистую местность и пустующие поля. Иногда они будут сменяться редкими лесами. А эта влажная и дождливая погода десятки раз переменится на засушливую и солнечную, пасмурную и ветренную. И это прекрасно. Невообразимое разнообразие природы, каждый день вдохновляющее на дальнейшие труды.