Доступная по цене и необычайно эффективная очистка открывает новые возможности для борьбы с токсичными загрязнителями, которые собираются на мощеных поверхностях и смываются ливневыми водами в реки, ручьи и океан. Загрязненные ливневые воды были определены как фактор риска для многих угрожаемых и находящихся под угрозой исчезновения лососей и сталоголового лосося и стали причиной гибели кижуча на северо-западе Тихого океана.
Исследование основывается на все более распространенных строительных методах, которые способствуют естественному проникновению ливневых вод в землю. Это указывает на то, что система «биологического удержания», которая сначала фильтрует стоки через основную почвенную смесь, удаляет токсичные вещества, смертельные для водных организмов.
Такие системы все чаще встречаются в районе Пьюджет-Саунд штата Вашингтон, поскольку люди строят «дождевые сады», улавливающие сток, прежде чем он попадет в ручей или ручей.В исследовании, опубликованном в журнале Chemosphere, изучались токсические эффекты стоков, собранных с главной автомагистрали Сиэтла во время штормов. Необработанный сток погубил всю молодь лосося, подвергшуюся воздействию в течение 12 часов. Но вся рыба выжила в стоках, фильтруемых через столб почвы из песка, компоста и коры.
Фильтрация почвы также предотвратила повреждение репродуктивной функции крошечных насекомых, которые питаются лососем.«Это простой подход, который может существенно повлиять на качество воды, текущей в наши реки и ручьи», — сказала Дженифер Макинтайр, научный сотрудник Вашингтонского государственного университета и ведущий автор нового исследования. «В этом случае лосось и его добыча говорят нам, насколько чиста достаточно чиста».Исследователи собрали сток с четырехполосной эстакады Сиэтла во время шести штормов и перевезли его в Исследовательский и информационный центр Университета штата Вашингтон в Пуйаллапе, к югу от Сиэтла, где были установлены экспериментальные колонны для обработки почвы. 12 колонок «биологического удерживания» были высотой 42 дюйма и содержали 60 процентов песка, 15 процентов компоста, 15 процентов измельченной коры и 10 процентов остатков водоочистки, причем половина из них также была засажена обыкновенной осокой.
Необработанные сточные воды регулярно убивали водных насекомых, таких как поденки, но фильтрация стока через колонки почвы, с растениями или без них, «обеспечивала полную защиту от смертельной токсичности ливневых стоков», — пишут ученые. Загрязненная ливневая вода также быстро убила кижуча, но после обработки все рыбы пережили воздействие одного и того же стока.«Положительное влияние на выживаемость действительно поразительно, — сказал Нат Шольц, менеджер программы экотоксикологии Северо-западного научного центра рыболовства NOAA Fisheries и соавтор исследования. «Это обнадеживающий урок для людей, работающих над уменьшением воздействия ливневых вод на среду обитания лосося».
Химические анализы показали, что обработка биологическим удерживанием снижает токсичные металлы на 30-99 процентов, количество полиароматических углеводородов, которые являются побочными продуктами ископаемого топлива, до уровней, равных или ниже обнаруженных, и снижает содержание органических веществ более чем на 40 процентов.Ученые предложили провести дальнейшие исследования для изучения различных почвенных смесей и надежности биологической обработки с течением времени.
Дополнительные исследования могут также изучить, защищает ли фильтрация почвы лосося от более тонких форм токсичности, включая воздействие на раннее развитие, эндокринную систему и восприимчивость к болезням.