Почва может фильтровать антибиотики из очищенных сточных вод, защищая грунтовые воды

Почва может служить естественным фильтром, обеспечивая третичную очистку сточных вод и предотвращая попадание антибиотиков в грунтовые воды. К такому выводу пришли исследователи из Университета штата Пенсильвания, изучавшие систему повторного использования сточных вод «Живой фильтр».

Ученые проанализировали поведение и перемещение в почве и грунтовых водах трех важных для здоровья человека антибиотиков: сульфаметоксазола, офлоксацина и триметоприма. Исследование проводилось на 50-летней системе «Живой фильтр», где очищенные стоки с кампуса распыляются на 600 акрах сельскохозяйственных земель и леса. Каждый антибиотик по-разному взаимодействовал с почвенным профилем, что позволило лучше понять роль почвы в дополнительной очистке воды.

В настоящее время большинство очистных сооружений по всему миру сбрасывают очищенные сточные воды в реки, но часто не способны полностью удалить фармацевтические препараты, включая антибиотики. Это приводит к появлению низких концентраций таких веществ в водоемах, что может вредить водным экосистемам и, через питьевую воду, способствовать развитию устойчивости к антибиотикам у людей. Альтернативой, которую уже более пяти десятилетий применяет Университет штата Пенсильвания, является распыление стоков на землю.

«Почва, благодаря своим физическим и химическим свойствам, во многих случаях может обеспечить дополнительный уровень очистки для удаления антибиотиков из очищенных сточных вод», — отметил профессор Джек Уотсон. Исследователи отбирали пробы почвы до орошения, после одного цикла и после 10 недель полива, а также пробы грунтовых вод в течение пяти лет.

В стоках чаще всего обнаруживался сульфаметоксазол. В почве же офлоксацин сохранялся в высоких концентрациях даже после 7 месяцев без орошения, а сульфаметоксазол и триметоприм накапливались только при постоянном поступлении стоков. Концентрации антибиотиков в грунтовых водах были, как правило, более чем в 1000 раз ниже, чем в стоках, и постоянно обнаруживался только сульфаметоксазол.

«Почвенный профиль, по-видимому, является адекватной третичной очисткой для стоков очистных сооружений, что ведет к улучшению качества воды и защите здоровья человека», — заявила ведущий исследователь Элисон Франклин. Результаты, опубликованные в Journal of Environmental Quality, показывают, что наземное применение очищенных сточных вод в некоторых случаях может стать экономичным способом удаления антибиотиков и других новых загрязнителей, особенно в условиях нехватки воды. Однако эффективность такого метода зависит от типа и качества почвы.