Почти 2000 действующих свалок разбросаны по всей территории США, при этом большая часть мусора, выбрасываемого домами и предприятиями, попадает на свалку. Полученные химические вещества и токсины, которые накапливаются на этих участках, могут затем просачиваться в почву и грунтовые воды, и этот «фильтрат» может представлять серьезную опасность для окружающей среды и людей, живущих поблизости.
Чтобы помочь природоохранным агентствам бороться с токсичными угрозами, исходящими от свалок, исследователи из Университета Миссури в сотрудничестве с Лесной службой Министерства сельского хозяйства США разработали систему, которая ранжирует токсины, присутствующие на свалке, в порядке токсичности и количества., что позволяет агентствам создавать более конкретные и эффективные планы по борьбе с фильтрацией.
«Сыворотки со свалок могут вызывать рак и другие серьезные повреждения, и они представляют угрозу независимо от того, проглатываются ли они, вдыхаются или прикасаются к ним», - сказал Чунг-Хо Лин, адъюнкт-профессор Центра агролесоводства при Университете штата Нью-Йорк. Сельское хозяйство, продовольствие и природные ресурсы. «Впервые была создана система, которая может автоматически определять приоритеты загрязняющих веществ, выбрасываемых со свалки, в зависимости от их токсичности и количества».
Система основана на алгоритме, созданном Элизабет Роджерс, докторанткой, работающей под руководством Лин в Университете Миссури и стажером USDA Pathways. Роджерс взял из ранее существовавшей системы, предназначенной для определения приоритетности химических веществ в сточных водах, и адаптировал ее для применения к загрязнению свалок.
Объединяя алгоритм с тремя «базами данных токсичности», на которые ссылаются при анализе пробы со свалки, система берет на себя традиционно трудоемкий и дорогостоящий процесс - идентификацию загрязнителя, определение его содержания и потенциального вреда - и делает это рутина. Результатом является система определения приоритетов, которая может ранжировать загрязнители с учетом их общей токсичности и распространенности на данном участке. Кроме того, приоритизацию загрязняющих веществ можно легко настроить на основе факторов и целей, которые могут варьироваться от объекта к объекту.
Рональд Залесны-младший, специалист по генетике растений из Лесной службы Министерства сельского хозяйства США, который также является наставником Роджерса, работал с Лином и Роджерсом над исследованием оптимизации системы приоритетов и изучения ее полезности. Для него возможность легко идентифицировать, количественно определять и ранжировать загрязняющие вещества на полигонах отвечает очень реальной потребности.
Залесный-младший является главным исследователем проекта по использованию деревьев для очистки загрязненной почвы и воды на свалках. Благодаря естественному процессу, известному как фиторемедиация, деревья тополя и ивы помогают разлагать, поглощать и иным образом подавлять загрязняющие вещества и сток грунтовых вод, который их несет.
Знание того, какие загрязнители являются наиболее важными целями в данном месте, имеет решающее значение, сказал Залесный-младший, потому что разные деревья используют разные методы удаления загрязняющих веществ из почвы, и ни один метод не будет работать для каждого типа загрязняющих веществ.
«В прошлом мы в основном нацеливались на наиболее распространенные загрязнители, такие как гербициды и загрязняющие вещества из сырой нефти», - сказал Залесный-младший. «Используя этот инструмент определения приоритетов, мы теперь можем перейти практически к любому загрязненному участку, определить основные загрязнители и сопоставить эти загрязнители с нашими деревьями, чтобы создать устойчивое, долгосрочное решение для очистки от загрязнения».
Проект Залесного-младшего является частью Инициативы по восстановлению Великих озер, которая направлена на защиту Великих озер от ухудшения состояния окружающей среды путем предоставления федеральным агентствам соответствующего финансирования. По словам Залесного-младшего, если загрязненные стоки со свалок попадут в реки и ручьи, они в конечном итоге могут попасть в Великие озера.
Роджерс, создавший алгоритм, способный быстро сортировать загрязняющие вещества по их относительной токсичности, видит еще одно важное преимущество системы. Хотя многие правила захоронения отходов не обновлялись десятилетиями, новые классы загрязняющих веществ продолжают поступать на свалки, создавая проблему для тех, кто стремится смягчить их воздействие. Предлагая ученым и исследователям актуальную информацию о сотнях возможных загрязнителей, система приоритизации может помочь природоохранным агентствам справиться с большим количеством этих опасных новоприбывших.
«Некоторые из наиболее потенциально вредных соединений, которые мы определили с помощью этой схемы, были из таких вещей, как антибиотики или отпускаемые по рецепту лекарства, которые могут иметь серьезные последствия для эндокринной системы человека», - сказал Роджерс. «Были также соединения из продуктов личной гигиены. И хотя мы знаем, что эти новые классы соединений могут оказывать негативное воздействие, мы еще многого о них не знаем, и они попадают на свалки. эта система будет способствовать дальнейшему изучению их воздействия».