Особенно волнует этот вопрос фермеров в засушливых районах. Поскольку ресурсы пресной воды становятся дефицитными, один из вариантов для фермеров, заботящихся о воде, — это поливать посевы очищенными сточными водами.
Эти сточные воды становятся все более популярным вариантом для применений, в которых не требуется вода питьевого качества. Однако остаются вопросы о том, как сточные воды взаимодействуют с остальной экосистемой и влияют на нее.Именно здесь на помощь приходят Элисон Франклин и ее команда из Университета штата Пенсильвания. Франклин исследует, что происходит с определенными соединениями, которые остаются в сточных водах после обработки.
Она хочет знать: «Куда делись эти соединения?»Химические вещества, которые изучает Франклин, относятся к фармацевтическим продуктам и товарам личной гигиены, включая антибиотики. В настоящее время очистные сооружения не могут полностью удалить эти соединения. Часто они остаются в сточных водах в активной форме.
Франклин объясняет: «Когда я узнал о фармацевтических продуктах и средствах личной гигиены в окружающей среде, я очень заинтересовался, где эти соединения попадают в конечном итоге. Каковы были возможные последствия этих низкоуровневых соединений в окружающей среде для здоровья человека, животных и окружающей среды? ? "Франклин и ее команда намеревались проследить экологические пути четырех различных соединений, обнаруживаемых в сточных водах, когда они используются для орошения посевов пшеницы.
Во-первых, Франклин измерил количество трех типов антибиотиков и одного противосудорожного средства в сточных водах водоочистной станции Университетского парка. Затем вода из этого очистного сооружения использовалась для орошения посевов пшеницы на участке «Живой фильтр» штата Пенсильвания. Этот участок представляет собой специальную зону, используемую для проверки повторного использования сточных вод.
Образцы соломы и зерна пшеницы были собраны до и во время сбора урожая, и образцы были проанализированы на четыре различных соединения.«Концентрации соединений в сточных водах были довольно низкими, поэтому я был весьма удивлен, когда мы действительно смогли количественно определить соединения в образцах», — говорит Франклин.Исследователи обнаружили, что в предуборочных образцах большая часть соединений была обнаружена на внешней поверхности растения, но незначительные количества присутствовали в частях растения (зерне и соломе). Образцы, собранные во время сбора урожая, содержали следовые количества всех четырех соединений на поверхности растений.
Три соединения были обнаружены в частях растений. Два соединения были обнаружены только в зерне, а не в соломе. Третье соединение было обнаружено как в зерне, так и в соломе.
Однако ни одно из соединений не было на токсичных уровнях.На путь соединения внутрь и внутри растения влияют многие факторы, такие как уровень pH почвы и растения, вид растения и даже конкретная часть растения. Анализируя солому и зерно, Франклин смог лучше понять, как растения пшеницы усваивают соединения.
«Предпочтительно, чтобы соединения попадали в несъедобные части, такие как солома, потому что это сводит к минимуму риск», — объясняет она. «Изучив обе части растения, исследование предоставило более полную информацию о судьбе этих соединений».Следы соединений отслеживаются от сточных вод до растений пшеницы.
Итак, следующим исследованием Франклина станет вопрос о том, представляют ли небольшие количества соединений в растениях пшеницы потенциальный риск для здоровья людей и животных. Франклин признает: «Это прекрасный баланс между защитой здоровья окружающей среды и организмов, но и управлением водными ресурсами, которые сокращаются».
Франклин работает над тем, чтобы понять этот баланс и определить лучшие варианты разумного использования воды. Узнайте больше о работе Франклина в Journal of Environmental Quality.
Этот проект финансировали Управление физических растений штата Пенсильвания и региональные исследовательские проекты W-3170 и W-2082 Министерства сельского хозяйства США.