Фармацевтические остатки в осадке сточных вод и навозе не оказывают ожидаемого токсического эффекта
Фармацевтические остатки и химические вещества из средств личной гигиены в осадке сточных вод и навозе не оказывают обнаруживаемого токсического эффекта на нематод в сельскохозяйственных почвах, согласно 14-летним экспериментам Копенгагенского университета. При этом навоз и осадок сточных вод улучшают качество почвы больше, чем традиционные минеральные удобрения, и могут способствовать более устойчивому, циркулярному сельскому хозяйству.
Однако опасения, что остатки фармацевтических препаратов и средств личной гигиены в этих типах удобрений загрязнят почву, привели к запрету или ограничению использования осадка в сельском хозяйстве в нескольких странах ЕС. В Дании разрешено использовать обработанный осадок сточных вод (биоудобрения), который контролируется на предмет чрезмерных концентраций тяжелых металлов, но фармацевтические остатки и большинство химических веществ из средств личной гигиены не тестируются.
Новое исследование демонстрирует, что фармацевтические и бытовые химические вещества можно измерить в почве, удобренной осадком, но их количества были незначительными для измеряемых биологических параметров. При этом осадок и навоз обеспечивают значительно лучшее качество почвы, чем обычные минеральные удобрения.
«Мы ожидали найти много фармацевтических остатков в почве... И мы также предполагали, что эти остатки могут оставаться в почве и стать проблемой для почвенных организмов. Последнее, похоже, не так», — говорит профессор и ведущий автор Нина Цедергрин.
Исследователи измеряли качество почвы на основе определенных физических характеристик, а также обилия и репродуктивной способности нематод, которые служат признанными биоиндикаторами здоровья почвы.
«Маленькие черви растут и размножаются значительно лучше в почвах, получающих осадок и навоз, чем в тех, где применяются обычные удобрения. Почва имеет лучшую структуру, более высокое содержание углерода и большую влажность. При этом мы не видим токсического воздействия на червей от фармацевтических препаратов и химических веществ для личной гигиены, которые мы смогли измерить в почве. Скорее всего, это связано с тем, что их концентрации были невероятно малы», — объясняет первый автор Жанна Вуай.
Четырнадцать лет экспериментов
Исследование, являющееся тематическим, основано на четырнадцатилетних экспериментах. На протяжении многих лет исследователи удобряли экспериментальные поля в Тааструпе различными типами органических веществ и обычными NPK-удобрениями. Для расчета наихудших сценариев осадок сточных вод и навоз крупного рогатого скота добавлялись в количествах, примерно в четыре раза превышающих разрешенные датским законодательством.
«Если бы химические вещества накапливались и оказывали токсическое действие, это должно было быть заметно после стольких лет. Но при измерении благополучия червей не на что обратить внимание. Фармацевтические остатки, вероятно, со временем разлагаются, поскольку в почве так много биологической активности», — говорит Жанна Вуай.
Исследователи идентифицировали двенадцать различных веществ, полученных из различных фармацевтических препаратов и средств личной гигиены, в почве, удобренной осадком сточных вод. Вещества происходили из обезболивающих, антидепрессантов, сердечных препаратов и остатков парфюмерии. Как и ожидалось, ни одного из этих химических веществ не было в полях, удобренных традиционным способом. Тем не менее, нематоды лучше развивались в органически удобренной почве.
«Нам нужен новый нарратив»
Исследователи подчеркивают, что сами по себе результаты не могут гарантировать отсутствие экологических рисков, связанных с использованием осадка сточных вод и навоза на сельскохозяйственных полях. Поэтому они надеются, что это исследование позволит провести больше исследований для подтверждения этих выводов.
«В органических удобрениях присутствует ряд веществ. Поэтому нам нужно изучить все потенциальные риски, связанные с его использованием, и, надеюсь, продемонстрировать, что они минимальны по сравнению со многими преимуществами. Сейчас осадок был назван некоторыми «плохим» типом удобрения. Нам нужен новый нарратив об органических удобрениях из городов, чтобы они получили общественное признание», — говорит Нина Цедергрин.
«Если мы хотим перевести общество на циркулярную экономику и устойчивое развитие, нам нужно найти способ восполнить питательные вещества почвы, которые мы удаляем при сборе урожая. В идеале — с минимальным использованием обычных удобрений, производство которых энергоемко и дорого. Сейчас это не так. Но именно к этому мы должны стремиться. В противном случае мы истощим наши почвы, как это произошло во многих местах на Земле».
Исследование опубликовано в журнале Agronomy for Sustainable Development.