Почвы могут предотвратить попадание загрязняющих веществ из сточных вод в грунтовые воды и водотоки

Новое исследование показывает, что почвы способны отфильтровывать и разлагать по крайней мере часть эндокринных разрушителей, которые уже влияют на популяции рыб в реках от Саскуэханны в Пенсильвании до Иордана в Израиле. По мнению учёных из Колледжа сельскохозяйственных наук Университета штата Пенсильвания, результаты указывают, что загрязнение воды можно уменьшить, распыляя очищенные сточные воды на землю, а не сбрасывая их напрямую в реки.

Используя в качестве лаборатории систему повторного использования сточных вод «Живой фильтр» площадью 600 акров недалеко от кампуса, исследователи протестировали образцы почвы на наличие и накопление трёх видов эстрогенов. На протяжении почти 30 лет на этот участок, включающий сельхозугодья, луга и лес, ежегодно распыляется более 500 миллионов галлонов очищенных сточных вод с кампуса. Чтобы понять поведение эндокринных разрушителей в почве, учёные проанализировали два природных эстрогена (17-бета-эстрадиол и эстрон) и один синтетический (17-альфа-этинилэстрадиол из противозачаточных таблеток).

Под руководством Эмили Вудворд пробы отбирались с разных глубин в ненасыщенной (вадозной) зоне с целью определить, накапливаются ли химические вещества в этих слоях, не достигая грунтовых вод. Концентрации эстрогенов сравнивались для разных типов земного покрова и времени отбора проб. Оказалось, что в почве участка «Живого фильтра» концентрации эстрона и 17-бета-эстрадиола были выше, чем на контрольном (неорошаемом) участке, а уровни синтетического 17-альфа-этинилэстрадиола были примерно одинаковыми. При этом в лесных почвах накопление соединений было выше, чем в сельскохозяйственных, что может объясняться почти трёхкратно большим содержанием органического углерода, к которому эстрогены могут связываться.

Исследование, опубликованное в Journal of Environmental Quality, важно, поскольку предлагает потенциальный путь решения глобальной проблемы попадания эндокринных разрушителей в водотоки и источники питьевой воды. Как отметила Вудворд, это особенно актуально для засушливых регионов, где рассматривается использование очищенных сточных вод для орошения или пополнения водоносных горизонтов. Тот факт, что некоторые соединения (как синтетический эстроген) не накапливаются, а разлагаются в почве, обнадёживает.

Учёные полагают, что контакт рыб-самцов с эстрогенами из стоков вызывает «феминизирующий ответ» — синтез белка, используемого самками для производства желтка, что ведёт к гермафродитизму и может уничтожить популяцию. Последствия для здоровья человека пока неясны, но, как отмечает Вудворд, воздействие гормонов через окружающую среду и питьевую воду нежелательно. Следующим шагом станет измерение уровня эстрогенов в грунтовых водах возле участка, чтобы подтвердить эффективность почвенной фильтрации.