Когда в городах выпадает снег, коммунальные службы начинают щедро посыпать дороги противогололёдными реагентами. Конечно, цель у этой интервенции благая: предотвратить дорожные аварии и падения пешеходов на скользком льду.
Однако большинство горожан отметят, что, несмотря на это, реагенты приносят им массу неприятностей: разъедают обувь и оставляют ожоги на лапах домашних животных, у некоторых эти соли даже вызывают аллергию.
Кроме того, в местах, где дорожные реагенты попадают на открытую землю, остаются безжизненные пустыри, на которых уже ничего не вырастает весной. Можно только догадываться, какой ущерб экологии наносят противогололёдные соли в масштабе целых регионов и государств.
Новое исследование экологов из Университета Мэриленда посвящено именно этой проблеме.
Ранее учёные выяснили, что соли, которые человек вносит в окружающую среду, вступают в реакцию с почвой и элементами инфраструктуры. Из этого получается целый коктейль из металлов, растворённых твёрдых веществ и даже радиоактивных частиц.
Исследователи назвали этот процесс синдромом пресноводного засоления (Freshwater Salinization Syndrome). Он приводит к отравлению пресной воды, проблемам со здоровьем, негативно влияет на сельское хозяйство, инфраструктуру, природу и нарушает стабильность экосистем.
Исследовательская группа сравнила результаты мониторинга пресной воды из разных уголков мира и отметила глобальное повышение уровня хлоридов в воде. Это неудивительно, ведь все основные используемые человеком соли, от поваренной (хлорид натрия) до противогололёдной (чаще всего это хлорид кальция), являются хлоридами.
Изучив развитие процесса засоления в реках Пассаик и Потомак в США, учёные выяснили, что солёность в них постепенно нарастала в течение последних 30 лет. При этом река Потомак является основным источником пресной воды в Вашингтоне, столице Соединённых Штатов.
На северо-востоке США основным источником добавленных солей в окружающей среде являются противогололёдные реагенты. При этом свою лепту вносят также утечки и сбросы сточных вод, средства для смягчения воды, сельскохозяйственные удобрения и соляные растворы, которые используют для добычи нефти методом гидроразрыва (фрекинга).
Более того, известняк, бетон и гипс, используемые в строительстве, также выделяют соли. А в приморских регионах подъем уровня моря может быть дополнительным источником засоления пресной воды.
В исследовании упомянуты многочисленные работы, которые указывают на вред, который причиняет засоление вод и почв окружающей среде. Изменение концентрации солей приводит к тому, что более приспособленные виды животных вытесняют пресноводных из привычного ареала.
Кроме того, этот соляной коктейль изменяет микробиом (сообщество микробов) почв и вод, а микробы участвуют в разложении и восстановлении питательных веществ. То есть эти изменения могут привести к самым непредвиденным сдвигам в концентрации солей, важных микроэлементов и тяжёлых металлов в целых экосистемах.
Не стоит забывать, что в городских условиях соли также постепенно уничтожают дорожное покрытие и элементы инфраструктуры. Они приводят к коррозии водопроводных труб, что может привести к попаданию тяжёлых металлов в запасы питьевой воды, как это произошло в городе Флинт в Мичигане.
Учёные настаивают на том, что необходимо уже сейчас искать решение этой глобальной проблемы, пока последствия засоления окружающей среды не приняли масштаб глобальной экологической катастрофы. Учитывая, что пока не существует надёжных альтернатив противогололёдным реагентам, перед властями и исследователями стоит целый ряд задач. Потребуется и разработка экологичных технологий, которые заменят соли, и законодательная регуляция этого процесса.
"В конечном счёте, мы нуждаемся в регуляции на высшем уровне, но нам также не хватает надлежащей защиты местных систем водоснабжения и правосудия на местном уровне. Мы добились значительных успехов в борьбе с кислотными дождями и загрязнением воздуха, мы пытаемся точно так же бороться с изменением климата. Теперь нам нужно разобраться в последствиях засоления окружающей среды и разработать правила и стандарты, основываясь на этом", – рассуждает ведущий автор работы профессор Суджай Каушал (Sujay Kaushal) из Университета Мэриленда.
В дополнение авторы работы отметили, что необходимо развивать систему мониторинга качества пресной воды и использовать современные датчики, чтобы получать данные непрерывно. Это позволит учёным определять моменты наивысшей концентрации солей в потоке воды и прогнозировать, как из-за этого изменится её химический состав и ускорится накопление вредных веществ.
Исследование американских учёных было опубликовано в издании Biogeochemistry.
Ранее мы писали о том, что учёные нашли способ очистки почв от химикатов с помощью растений, а также о создании искусственной почвы, повышающей плодородие земель. Также мы сообщали о важности разнообразия растений и животных в борьбе с эпидемиями.
Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".
