В почву попадают опасные «вечные химикаты» (PFAS), которые не разлагаются тысячелетиями и накапливаются в культурах, воде и даже в организмах животных и людей. Теперь учёные из США предложили неожиданное и сравнительно недорогое решение, которое включает в себя добавление в почву измельчённой щелочной породы, например базальта или известняка, чтобы повысить pH и сделать PFAS более безопасными для растений. Кроме того, можно добавить коноплю или многолетние травы, которые активно поглощают эти токсины, а затем собранную биомассу превращают в биоуголь. Стоимость рекультивации снижается с астрономических 800 тысяч–1,6 миллиона долларов за гектар до примерно 29 тысяч при двадцатилетнем цикле работ.
Svetlana Vozmilova/Global Look Press
По данным национального исследования, ежегодно в США производится от 2749 до 3450 килограммов PFAS в составе твёрдых биологических осадков. Около половины из них попадает на поля, загрязняя сельхозугодья, и хотя влияние этих веществ на здоровье всё ещё изучается, уже есть доказательства их связи с некоторыми видами рака, сердечно-сосудистыми заболеваниями, рассеянным склерозом и проблемами с фертильностью. Из-за «вечных химикатов» особенно страдают мелкие фермеры и производители органической продукции, которые использовали такие удобрения до того, как масштаб угрозы стал очевиден. Теперь они оказались в ловушке, ведь традиционные методы очистки, включающие выкапывание и сжигание верхнего слоя, не только невероятно дороги, но и разрушительны для экосистемы, уничтожая плодородный слой и выбрасывая в атмосферу огромное количество углекислого газа.
Предлагаемый метод «усиленного выветривания» работает за счёт того, что щелочные породы повышают pH почвы до 7, что увеличивает подвижность ключевых PFAS, таких как перфтороктановый сульфонат и перфтороктановая кислота. Растения, высаженные на этой почве, накапливают их в своих тканях гораздо быстрее, а когда они собраны и подвергнуты пиролизу, часть остаточных PFAS остаётся иммобилизованной в биоугле, который можно вернуть в почву, создавая замкнутый цикл. Примечательно, что высокотемпературный пиролиз сам по себе требует энергии и ведёт к выбросам, поглощение углерода за счёт усиленного выветривания компенсирует эти потери, так что в национальном масштабе технология могла бы ежегодно удалять из атмосферы 10,5 миллионов метрических тонн углерода.
Исследовательская группа под руководством Джейка Томпсона подчеркнула, что их подход не только экономически эффективен, но и даёт фермерам реальную свободу действий и шанс оставить землю в лучшем состоянии, чем она была до загрязнения. Однако остаются вопросы о точной судьбе «вечных химикатов» в процессе пиролиза и о том, как разные типы почв реагируют на обработку.
Учёные надеются, что их методика будет протестирована в полевых условиях и даже станет частью общенациональной программы ремедиации, потому что PFAS накапливаются во всём мире, и то, что работает в США, может быть адаптировано и для других стран, где сельское хозяйство также страдает от этого загрязнения.
«Сочетание геохимии, агрономии и термохимии может дать нам ключ к тому, чтобы начать обращать вспять десятилетия неосмотрительного использования «вечных химикатов», превращая землю из накопителя ядов в источник здоровой пищи и чистого углеродного баланса», — заключают исследователи.