Могут ли долгосрочно работающие искусственные водно-болотные угодья сами стать источником загрязнения?

Эвтрофикация озёр — глобальная экологическая проблема, а загрязнённые впадающие реки — важный внешний фактор, ведущий к эвтрофикации.

До 2018 года река Юнъань, впадающая в озеро Эрхай в Дали, страдала от сельскохозяйственного неорганизованного загрязнения из-за быстрого расширения таких отраслей, как выращивание чеснока и молочное животноводство в её бассейне.

Избыточные загрязнители из удобрений и навоза попадали в реку с поверхностным стоком, а затем в озеро Эрхай, усугубляя его эвтрофикацию.

Бассейн реки Юнъань богат природными водно-болотными угодьями, но из-за отсутствия вмешательства и управления их способность удерживать и очищать загрязнители ограничена.

Искусственные водно-болотные угодья, построенные параллельно рекам, доказали свою эффективность для снижения загрязнения. Однако остаётся дискуссионным вопрос, могут ли они эффективно удалять загрязнители при долгосрочной эксплуатации. При неправильном управлении разросшиеся растения могут засорять поры субстрата и снижать эффективность очистки. Кроме того, разлагающиеся растительные остатки и отслоившиеся биоплёнки сами могут стать источником органического загрязнения.

Исследователь Ван Синьцзэ и его команда из Шанхайского университета Цзяотун участвовали в строительстве искусственных водно-болотных угодий в верховьях реки Юнъань и проводили непрерывный мониторинг качества воды в течение девяти лет на двух параллельных угодьях (Дашуин и Дэнбэйцяо), чтобы оценить их долгосрочную эффективность.

Результаты, опубликованные в журнале Frontiers of Agricultural Science and Engineering, показывают:

• Основные загрязнители в реке Юнъань — общий азот и нитратный азот, поступающие главным образом из удобрений и навоза.
• За девять лет эксплуатации искусственные водно-болотные угодья сохранили высокую эффективность удаления азота и фосфора благодаря поглощению растениями и микроорганизмами.
• Низкие зимние температуры вызывают отмирание растений и снижают активность микробов, что уменьшает эффективность денитрификации и удаления фосфора.
• Способность удалять органические загрязнители у таких угодий низкая, и они даже могут стать их потенциальным источником. Удаление органики происходит в основном за счёт механического удержания и адсорбции, а не прямого усвоения. Невовремя убранные растения и биоплёнки становятся частью органического загрязнения.

Вывод: для того чтобы искусственные водно-болотные угодья действительно выполняли свою очистительную функцию, необходимо совершенствовать управление ими, своевременно удаляя накопившиеся растительные остатки и биоматериалы внутри системы.