Очистка сточных вод может привести к дисбалансу между азотом и фосфором

Количество азота и фосфора в поверхностных водах сокращается благодаря очистке сточных вод. Тем не менее, токсичные цветения водорослей по-прежнему часто процветают. Поскольку очистные сооружения лучше удаляют фосфор, чем азот, баланс между этими элементами меняется в глобальном масштабе. Это приводит к сравнительно высокому уровню азота в очищенной воде, что вызывает обильный рост водорослей, предпочитающих азот. К такому выводу пришла международная группа исследователей, включая Вагенингенский университет, в публикации в PNAS.

Очистные сооружения были установлены для предотвращения избыточного поступления питательных веществ в природу. Однако, как отмечает исследователь Аннетт Янссен, во многих странах, включая Нидерланды, долгие годы лучше удаляли фосфор, чем азот. Это может вызвать дисбаланс в естественном соотношении азота и фосфора, что способствует росту токсичных сине-зеленых водорослей, даже если общий уровень питательных веществ снижается.

Исследователи констатируют глобальный сдвиг баланса между фосфором и азотом в пользу азота. Например, в Китае соотношение азота к фосфору увеличилось с 20 до примерно 31 в период с 2008 по 2017 год, превысив европейские уровни. Это означает, что вода становится чище, но содержит относительно больше азота.

Каждый организм имеет свои предпочтения в питательных веществах. Безвредные водоросли процветают при относительно более высоком содержании фосфора, а токсичные сине-зеленые водоросли — при более высоких уровнях азота. Таким образом, глобальное увеличение соотношения азота к фосфору может препятствовать дальнейшему улучшению качества воды.

Исследователи взяли в качестве примера качество воды в Китае, сильно страдающее от сине-зеленых водорослей. Если в Нидерландах они ухудшают качество воды для купания, то в Китае они нарушают снабжение питьевой водой. Уже был инцидент, когда вспышка сине-зеленых водорослей заблокировала водоснабжение миллионов людей.

В публикации в PNAS ученые показывают, что разница в эффективности удаления фосфора и азота из сточных вод привела к увеличению соотношения азота к фосфору в китайских озерах. Это может объяснить, почему сине-зеленые водоросли сохраняются, несмотря на усилия по борьбе с ними. «Помимо снижения уровней азота и фосфора, их соотношение также является критическим фактором роста токсичных водорослей», — заявляет Аннетт Янссен.

Исследователи приходят к выводу, что фокус в улучшении качества воды должен быть не только на сокращении питательных веществ, но и на их соотношении.