Учёные из Мельбурнского университета предложили экологичное решение для очистки сточных вод — плавучие платформы с растениями

Учёные из Мельбурнского королевского технологического университета предложили экологичное решение для очистки сточных вод — плавучие платформы с растениями. Эксперимент в Австралии показал: такие искусственные водно‑болотные угодья не только улучшают качество воды, но и заметно сокращают выбросы парниковых газов.

Сточные воды содержат избыток питательных веществ — например, фосфора и азота. Перед повторным использованием или сбросом в океан воду нужно очистить. Чаще всего для этого задействуют микроорганизмы. Однако у метода есть серьёзный минус: в процессе работы микробы выделяют парниковые газы.

По данным исследователей, микробное разложение отвечает за 1,6% всех антропогенных выбросов парниковых газов, а также за 7-10% глобальных выбросов метана и закиси азота. Эти газы в краткосрочной перспективе удерживают тепло эффективнее, чем углекислый газ.

Альтернативой микробам могут стать водно‑болотные растения. Их корни и листья поглощают питательные вещества, а также физически задерживают мусор. Чтобы проверить эффективность такого подхода, команда под руководством эколога Лукаса Шустера создала плавучую платформу размером примерно с два теннисных корта.

На платформе высадили местные виды растений: ситняг, ситняг болотный и тростник обыкновенный. Конструкция была установлена в отстойнике очистных сооружений Westernport Water (штат Виктория, Австралия). В течение двух лет учёные отслеживали качество воды и уровень выбросов парниковых газов.

Полученные данные превзошли ожидания исследователей. Уже через 4 месяца заметно снизились выбросы метана, а спустя 7 месяцев сократились выбросы углекислого газа и закиси азота. К концу двухлетнего периода уровень азота в воде упал на 12% по сравнению с контрольной зоной. Общие выбросы парниковых газов при этом уменьшились на 22%, причём сильнее всего сократились выбросы метана. «Мы не ожидали такого значительного сокращения», — признаёт Лукас Шустер.

Точную причину снижения выбросов учёные пока не установили, но выдвинули несколько гипотез. Предполагается, что корневая система растений создала среду для новых сообществ микроорганизмов, способных перерабатывать парниковые газы. Кроме того, плавучие угодья замедлили подъём пузырьков и растворённых газов к поверхности — это повысило вероятность их поглощения водорослями и микробами до выхода в атмосферу. Ещё один фактор: растения частично закрывали поверхность воды, физически препятствуя выходу газов.

Общая стоимость проекта составила 234010 долларов. По словам Шустера, это дешевле, чем модернизация традиционных очистных сооружений. Учёный считает, что технология может снизить концентрацию токсичных металлов и других загрязнителей, способствовать распространению местных растений в городских районах и стать экологичным и экономически эффективным решением для очистки воды.

Источник: ScienceAdvances