Отслеживание пути фосфорного загрязнения в озере Пепин

В последние годы многие озера на Верхнем Среднем Западе США столкнулись с беспрецедентным цветением водорослей, угрожающим рыбе и рекреационной деятельности. Ключевым виновником чрезмерного роста водорослей считается фосфор (P). В озере Пепин на границе Миннесоты и Висконсина концентрации фосфора со временем растут. Исследователи пытаются выявить вышележащие факторы, объясняющие этот рост.

Профессор Университета Миннесоты Сатиш Гупта и Эшли Грундтнер опубликовали в Journal of Environmental Quality исследование, направленное на определение роли речных берегов как источников и переносчиков фосфора в озеро Пепин. Его цели: оценить, как речные отложения служат источником P; определить, могут ли береговые почвы адсорбировать P из речной воды и переносить его в озеро; выявить факторы роста концентраций P в озере.

Результаты показали, что до 1850 года основным источником фосфора в донных отложениях озера был селективный транспорт мелких частиц, эродированных с речных берегов, а не сельское хозяйство. При этом более тяжелые частицы (песок с низкой концентрацией P) остаются в речном бассейне, а мелкие (ил и глина с высоким содержанием P) переносятся вниз по течению. После 1850 года речные берега стали адсорбировать P из загрязненной речной воды, создавая дополнительный источник фосфора для озера.

История района подтверждает выводы: с 1880-х годов выше по течению от озера заработал ряд мясоперерабатывающих заводов, а до 1930-х годов не было очистных сооружений. «Весь бытовой сток и промышленные отходы сбрасывались в реки выше озера Пепин», — отмечает Гупта. В 1940-х годах моющие средства также стали ключевым источником фосфора. Эти данные противоречат ранее доминировавшему мнению о сельском хозяйстве как главном источнике P для озера. «Наше исследование показывает, что большая часть фосфора в отложениях, вероятно, представляет собой фосфор из сточных и промышленных вод, который был поглощен речными отложениями», — говорит ученый.

Наилучшим решением, по мнению авторов, является контроль загрязнения фосфором выше по течению от озера Пепин, чтобы ограничить количество P, доступного для адсорбции берегами. «Модернизацию очистных сооружений следует продолжать не только в районе городов-близнецов (Миннеаполис-Сент-Пол), но и в остальной части бассейнов рек Миннесота и Миссисипи выше по течению», — заключает Гупта.