Биореакторы готовы к широкому применению

Последним летом «мертвая зона» в Мексиканском заливе охватила более 6400 квадратных миль, что более чем в три раза превышает целевой показатель, по данным Целевой группы по гипоксии залива. Сток азота с ферм вдоль реки Миссисипи попадает в залив, питая водоросли, но лишая другую морскую жизнь кислорода при их разложении. Двенадцати штатам, граничащим с Миссисипи, предписано разработать стратегии сокращения питательных веществ, но одна особенно эффективная стратегия не получила широкого распространения: биореакторы.

Биореакторы — это пассивные системы фильтрации, использующие бактериальный процесс денитрификации для удаления от 25 до 45% нитратов из воды, стекающей с сельскохозяйственных полей. Исследования и установка биореакторов ускорились за последнее десятилетие, но доцент кафедры качества воды Университета Иллинойса Лора Кристиансон и ее коллеги призывают перейти от демонстрации концепции к крупномасштабному внедрению.

Важность этой технологии связана с ее эффективностью и экономической целесообразностью в рамках комплексного подхода к управлению нитратами. Биореакторы могут стоить около $10 000 за установку, но через Службу охраны природных ресурсов Министерства сельского хозяйства США доступно софинансирование примерно половины этой суммы. При этом они обычно работают 10 лет до необходимости замены древесной щепы.

«Критический период для потерь нитратов — ранняя весна, до того, как растения начинают расти и поглощать азот, — объясняет Лора Кристиансон. — Таяние снега пропускает через биореактор значительное количество воды. А поскольку эта вода холоднее, бактерии работают не так эффективно». Она и ее коллеги призывают к дополнительным полевым исследованиям для оптимизации конструкции под уникальные условия каждого поля, сохраняя при этом простоту технологии.