Спасение земной воды от токсичных отходов

Ученые разработали улучшенный метод защиты грунтовых вод от кислот, тяжелых металлов и токсичных химических веществ, что помогает сохранить основной запас пресной воды на Земле. Это значительный шаг в защите водоносных горизонтов от загрязнения отходами горнодобывающей, промышленной и бытовой деятельности, которое может сохраняться десятилетиями.

Команда под руководством профессора Дерека Иамуса из Национального центра исследования и обучения в области грунтовых вод (NCGRT) и Технологического университета Сиднея (UTS) создала более дешевый и эффективный способ тестирования оптимальной конструкции «накопительно-сбрасывающих покрытий» — слоев почвы и растений, которые предотвращают просачивание воды в отходы. Эти покрытия поглощают дождевую воду, которую затем используют растения, возвращая ее в атмосферу.

«Во всем мире горнодобывающая промышленность производит миллионы тонн отходов (хвостов), которые часто хранятся на поверхности. Промышленные и бытовые отходы захораниваются на полигонах», — объясняет профессор Иамус. Просачиваясь через такие отходы, вода выщелачивает токсины, которые затем попадают в водоносные горизонты, составляющие 97% мировых запасов пресной воды. Очистка загрязненных грунтовых вод крайне сложна и дорога.

Исследователи использовали почвенно-растительно-атмосферную модель с различными климатическими сценариями для трех регионов Австралии (Перт, Дарвин, Сидней), анализируя четыре ключевых фактора: глубину почвенного слоя, его влагоемкость, водопотребление растений и местное количество осадков. Модель позволила определить оптимальные параметры для эффективного покрытия, которое должно иметь достаточный объем для хранения влаги в дождливые годы, а растения — полностью покрывать почву листвой и корнями.

«Эта модель устраняет множество догадок и сокращает количество необходимых экспериментов, делая покрытия дешевле в строительстве и эффективнее. Это может стимулировать компании к применению лучших практик», — отмечает профессор Иамус. Разработанный подход применим по всему миру для борьбы с глобальной проблемой загрязнения грунтовых вод.

Исследование «Design of store-release covers to minimize deep drainage in the mining and waste-disposal industries: results from a modelling analyses based on ecophysiological principles» было опубликовано в журнале Hydrological Processes.