Системы питьевого водоснабжения со старыми свинцовыми трубами, а также меры общественного здравоохранения, направленные на снижение связанных с ними рисков, меняют химический состав и состояние окружающей среды в близлежащих городских ручьях.
Новое исследование биогеохимиков, гидрологов и инженеров-экологов из Университета Питтсбурга выявило ранее незамеченные экологические последствия распространённой практики очистки воды: добавления ортофосфата в системы питьевого водоснабжения для предотвращения коррозии свинцовых труб.
Основные выводы исследования
Исследование, опубликованное в PLOS Water, показывает, что фосфаты, используемые для очистки воды, могут проникать в городские ручьи, изменяя их химический состав и потенциально ускоряя эвтрофикацию — процесс, при котором избыточное количество питательных веществ приводит к чрезмерному росту водорослей и водных растений.
Такие сети со свинцовыми трубами широко распространены на северо-востоке, в районе Великих озёр и на Среднем Западе, что означает, что до 20 миллионов американцев и их близлежащие ручьи могут столкнуться с подобными проблемами.
В сотрудничестве с местными органами водоснабжения учёные изучили пять городских ручьёв, чтобы выявить изменения в химическом составе воды до и после внедрения контроля коррозии на основе ортофосфатов. Их результаты показывают статистически значимое увеличение концентрации фосфора и металлов в воде ручьёв после очистки, что указывает на то, что подземная инфраструктура не является замкнутой системой.
Концентрации фосфора в городских ручьях увеличились более чем на 600% после добавления ортофосфатов, в то время как содержание таких микроэлементов, как медь, железо и марганец, возросло почти на 3500%, что свидетельствует о совместном переносе продуктов коррозии.
Первый автор исследования, доктор Ануша Баланогода, доцент кафедры геологии и наук об окружающей среде в Школе искусств и наук Кеннета П. Дитриха, сказала: «Мы были удивлены тем, насколько чётко проявились эффекты очистки питьевой воды в химическом составе ручьёв. Это открытие показывает, что наша подземная инфраструктура не так изолирована от окружающей среды, как мы часто предполагаем».
Доктор Эмили Эллиотт, соавтор исследования, соучредитель и председатель Питтсбургской водной коллаборатории и профессор геологии и наук об окружающей среде, отметила: «Нам абсолютно необходимо защитить людей от свинца в питьевой воде, но мы также должны понимать, как эти методы очистки влияют на наши реки и экосистемы».
Рекомендации для решения проблемы
Учёные предлагают четыре корректирующих действия для решения проблемы утечки фосфатов из подземных систем водоснабжения:
1. Питтсбург — не единственный город с такой проблемой. Миллионы американцев обслуживаются системами водоснабжения со свинцовыми трубами и стареющей инфраструктурой, — сказала Эллиотт. «Наши выводы показывают, что эта проблема выходит далеко за пределы одного города, особенно на Среднем Западе и Северо-Востоке, где распространены как свинцовые трубы, так и обработка фосфатами. Нам нужен национальный разговор об инфраструктуре и качестве воды».
Предоставлено Университетом Питтсбурга.