Отстойники ливневых стоков, повсеместная особенность развитых ландшафтов по всему миру, не являются значительным источником выбросов закиси азота (N2O), вызывающих потепление климата, говорится в новом исследовании Университета Дьюка.
Многие фабрики, офисные здания, аэропорты, жилые комплексы и торговые центры, среди прочего, используют пруды для сбора стоков с дорог, крыш, газонов и парковок и фильтрации загрязняющих веществ до того, как вода попадет в местные водотоки. или реки.
Среди загрязняющих веществ, которые пруды помогают удалить, есть избыток азота, который, если его не обрабатывать, может спровоцировать цветение водорослей, истощающих кислород, в водах ниже по течению.
Но некоторые ученые задаются вопросом, может ли быть компромисс в пользу этого преимущества, поскольку процесс, посредством которого пруды уменьшают количество азота в стоке, также производит закись азота, мощный парниковый газ и разрушитель стратосферного озона, как один из его побочные продукты.
«Предыдущие исследования предполагали, что мы можем обнаружить повышенные выбросы закиси азота из этих водоемов, особенно из городских водоемов, где высокие уровни металлических загрязнителей из дорожных стоков могут препятствовать полному снижению азота», - сказала Джоанна Блащак, 2018 г. докторант Школы окружающей среды Герцога Николая, который руководил исследованием.
"Наше исследование, в ходе которого было изучено 64 удерживающих пруда в восьми различных городах и экорегионах по всей стране, не выявило очевидных компромиссов", - сказала она.
Блащак и ее коллеги опубликовали свое рецензируемое исследование 29 июня в журнале Ecosphere.
Для проведения исследования летом 2014 года они собрали и проанализировали образцы отложений из прудов с ливневыми стоками в Бостоне, Балтиморе, Майами, Миннеаполисе, Фениксе, Солт-Лейк-Сити, Портленде, штат Орегон, и Дареме, Северная Каролина. Три образца. каждый был собран из восьми прудов в каждом городе. Некоторые пруды получали сток с сильно застроенных территорий; некоторые получали сток из умеренно или слабоосвоенных районов; а некоторые находились в малоосвоенных районах.
Исследователи измерили в образцах концентрации азота и металлов, а также обилие определенных микробных генов, которые регулируют процесс денитрификации в отложениях пруда. Затем образцы инкубировали и помещали в наполненные водой стеклянные бутылки на шесть часов, чтобы исследователи могли измерить, сколько закиси азота было создано и выделено..
«Мы обнаружили, что почти нет корреляции, единой и простой связи между интенсивностью близлежащего городского земельного покрова и потенциальной скоростью денитрификации во всех городах и внутри них», - сказал Блащак. Выход закиси азота из большинства водоемов - даже в сильно развитых дренажных системах - был в пределах значений, наблюдаемых в пресноводных водоемах, дренирующих неосвоенные ландшафты.
"Это приводит нас к выводу, что городские ливневые пруды вряд ли являются важными источниками закиси азота в атмосферу", - сказала она.
Хотя результаты исследования должны помочь развеять опасения, что пруды могут быть основным источником выбросов парниковых газов, другие вопросы остаются без ответа.
«Пруды с ливневыми стоками - это, по сути, черные ящики», - сказал Блащак. «Мы понимаем, что входит в них и что из них вытекает, но все же имеем ограниченное представление о химических и биофизических процессах, которые в них происходят».
«Многие исходные предположения нашей команды о том, как химический состав отложений изменится с изменением городского землепользования, оказались неверными», - сказала она. «Возможно, это потому, что городские пруды отражают предыдущую историю землепользования, а также текущие стратегии землепользования. Мы только начинаем во всем этом разбираться."
Блащак в настоящее время является научным сотрудником с докторской степенью на биологической станции Флэтхед-Лейк Университета Монтаны.