Существует значительная неопределенность в отношении новых загрязняющих веществ в водных экосистемах и подземных водах, и недавнее исследование соединений, содержащихся в фармацевтических препаратах и средствах личной гигиены, проведенное в Пенсильвании, не добавило ясности. Но, по словам исследователей из Колледжа сельскохозяйственных наук, это дало представление о переносе химикатов.
Исследование, проведенное на заводе по очистке сточных вод штата Пенсильвания и Живом фильтре Университета Университета, проанализировало судьбу семи новых загрязняющих веществ: ацетаминофена, ампициллина, кофеина, напроксена, офлоксацина, сульфаметоксазола и триметоприма.
Целью исследования было отследить эти соединения через станцию очистки сточных вод и, в конечном счете, до колодцев Живого фильтра, чтобы оценить эффективность удаления установки и способность профиля почвы Живого фильтра обеспечить дальнейшую очистку соединения, которые сохранялись в сточных водах.
Раз в неделю с октября 2016 года по март этого года 24-часовые составные образцы отбирались после каждого процесса обработки на заводе. Ежемесячно отбирали пробы воды из 14 скважин подземных вод на «Живом фильтре». По словам Хизер Галл, доцента кафедры сельскохозяйственной и биологической инженерии, результаты исследования, хотя и не окончательные, наводили на размышления и были полезными.
«Исследование было уникальным, поскольку оно предоставило снимок почвы, действующей как биогеохимический фильтр для удаления некоторых возникающих загрязняющих веществ», - сказал Галл, который представил результаты на ежегодном собрании Американского общества сельскохозяйственных и биологических инженеров. в Спокане, штат Вашингтон.
«Пенсильванский штат был идеальным местом для наблюдения за движением фармацевтических препаратов из сточных вод в грунтовые, потому что университет распылял все свои очищенные сточные воды на почти 600 акров сельскохозяйственных и лесных угодий, известных как Живой фильтр с тех пор. начале 1980-х», - сказал Галл. «А близлежащие колодцы позволяют нам наблюдать за концентрациями химикатов, которые достигли относительно глубоких грунтовых вод по всему участку».
В целом, как объяснил Галл, исследование показало, что очистные сооружения эффективно удаляют ацетаминофен и кофеин и демонстрируют сезонные колебания эффективности удаления других соединений. Компонент активного ила завода был наиболее эффективным шагом для снижения концентрации загрязняющих веществ. Концентрации в грунтовых водах обычно были по крайней мере на порядок ниже, чем концентрации в сточных водах очистных сооружений, что позволяет предположить, что почва обычно действует как эффективный биогеохимический фильтр, за исключением периодов таяния снега.
Полевые работы для исследования, которое проводил ведущий исследователь Бриттани Айерс, в то время студентка колледжа с отличием Шрейера в Пенсильвании, проводились в различных погодных условиях, которые повлияли на то, как очистная установка справилась с загрязнением окружающей среды. химические соединения, отметил Галл. Микробы в процессе обработки, которые разрушают и удаляют загрязняющие вещества, оказались не столь эффективными в холодных зимних условиях.
Низкие температуры не повлияли на способность почвы отфильтровывать загрязняющие вещества; однако обильные осадки и значительное таяние снега уменьшили удаление, а это означает, что после этих событий в колодцах наблюдались более высокие концентрации.
Что было интересно в этом проекте, так это то, что эти образцы в основном были взяты в холодные месяцы, а мы не часто видим, чтобы полевые исследования проводились зимой. Но это произошло потому, что исследовательский проект был частью студенческого проекта. диплом с отличием, сделанный в течение весеннего семестра», - сказал Галл.«Итак, мы увидели влияние холода, циклов замерзания-оттаивания и проливных затяжных дождей».
Изучение возникающих загрязняющих веществ важно, потому что люди используют большое количество различных химических веществ в своей повседневной жизни, включая отпускаемые по рецепту лекарства, безрецептурные лекарства и средства личной гигиены. Химические вещества в этих продуктах попадают в поток сточных вод и не удаляются полностью очистными сооружениями, в результате чего эти химические вещества и их метаболиты сохраняются в очищенных сточных водах.
Хотя эти соединения считаются загрязнителями воды, они еще не регулируются какими-либо стандартами качества воды. Они были обнаружены в поверхностных водах, подземных водах, сточных водах и даже в питьевой воде, однако долгосрочные последствия для нецелевых видов, таких как водная дикая природа и здоровье человека, практически неизвестны.
Принято считать, что эти соединения попали в водную среду с тех пор, как они использовались в коммерческих целях, но только в течение последнего десятилетия или около того широко проводились экологические исследования и возникли опасения по поводу воздействия фармацевтических препаратов на воду. тела подняты.
Достижения в области технологий и аналитической химии снизили пределы обнаружения, что позволяет обнаруживать эти химические вещества при концентрациях до частей на миллиард и частей на триллион. Известно, что относительно низкие концентрации поражают рыб и земноводных.