Исследователи подчеркивают важность изучения ливневых стоков

Многие инженеры традиционно рассматривали ливневые стоки как проблему, от которой нужно избавиться, а большинство учёных долгое время ими вообще не интересовались. Однако это меняется. Исследователи, такие как аспирантка Меган Форк, буквально "охотятся" за первым смывом после дождя — стоком, насыщенным всем, что накопилось на поверхностях: моторным маслом, пылью от тормозов, удобрениями, пестицидами, отходами жизнедеятельности животных и мусором.

Изучение органического вещества в городской речной системе, которым занимается Форк, помогает понять, что происходит, например, с листьями в водостоках. Они вымачиваются, "как чай", и микроорганизмы, разлагая их, насыщают воду растворённым органическим веществом — в основном углеродом, а также питательными веществами, такими как азот и фосфор, которые являются загрязнителями для городских водотоков. Работа Форк заключается в применении экологических методов к искусственной инфраструктуре, чтобы выяснить, какие биохимические процессы происходят в водостоках и водосборных колодцах ещё до того, как вода попадёт в реку.

"Это пример того, что нам необходимо заниматься базовой экологией в городах", — говорит её научный руководитель, доцент экологии экосистем и эко-гидрологии Джим Хеффернан. Его лаборатория изучает процессы, которые формируют ливневые стоки в городском ландшафте и влияют на их химический состав, а также последствия этого для рек ниже по течению. Учёные начинают воспринимать искусственную среду не только как источник вреда, но и как объект экологического исследования.

Профессор ресурсной экологии Кёрт Ричардсон, основатель и директор Центра водно-болотных угодий Университета Дьюка, отмечает, что ливневую воду не нужно обрабатывать, как сточные воды, но о ней необходимо думать, так как она несёт в реки множество загрязняющих веществ. Ричардсон создал SWAMP (Stream & Wetland Assessment Management Park) — восстановленный участок водосборного бассейна площадью 14 акров, который функционирует как открытая лаборатория. Согласно исследованиям, SWAMP снижает нагрузку по азоту в ручье Сэнди на 64%, а по общему фосфору — на 28%, а также позволяет осаждаться 488 тоннам наносов в год. Биоразнообразие на территории значительно возросло.

Пруд для рекуперации ливневых вод на территории кампуса, изначально созданный для решения проблемы нехватки воды для систем охлаждения зданий, также превратился в многофункциональный объект. Он замедляет поток воды, способствует удалению питательных веществ и стал площадкой для исследований и отдыха.

Ещё одна аспирантка Хеффернана, Челси Клиффорд, изучает придорожные канавы как экосистемы. Её исследования показывают, что при определённых условиях канавы могут функционировать подобно естественным водно-болотным угодьям и способствовать удалению значительного количества азота и фосфора.

"Мы думаем, что раз мы это построили, то это служит только утилитарным целям, — говорит Меган Форк. — Но на самом деле там много чего происходит". Учёные приходят к выводу, что необходимо рассматривать ливневые стоки не как проблему, а как ресурс, требующий комплексного подхода: от сбора воды в бочки и создания зелёных крыш до строительства водоёмов и восстановления водно-болотных угодий.