Несовершенные подземные процессы помогают фильтровать сточные воды во Флорида -Кис

Для приморских сообществ, уменьшая их загрязнение, азот является основной целью. Часто встречается в сельскохозяйственных стоках и отходах человека, азот и азотсодержащая нитратная молекула могут войти в прибрежные воды в качестве критического питательного вещества для водорослей. Его изобилие приводит к избытке цветов водорослей, расстраивая деликатные остатки растений и морской жизни.

Многие общины Южной Флориды распоряжаются обработанными сточными водами, которые содержат нитраты и многое другое, негногированно вводя их в землю под столом подземных вод. Микробы, живущие в грунтовых водах в пористой известняковой коренной породе, преобразуют и потребляют нитрат, полученные из сточных вод в газ азота или аммония. Но подземные микробы являются несовершенным – если все еще полезны – Antidote для азота сточных вод во Флорида -Кис, вывод, который, по словам исследователей в штате Пенн, могут помочь другим прибрежным районам со стратегиями очистки. Ученые сообщили о своих выводах и потенциальных приложениях в Запись осажденияжурнал в седиментологии.

Команда в Penn State ранее оценила фосфат – питательное вещество, участвующее во многих Биологические процессы и применяется в отраслевых продуктах, таких как удобрения – и его удаление из неглубоких инъекционных сточных вод возле очистного сооружения в Марафоне, штат Флорида.

На фоне также для исследования азота лечебное средство высвобождает стоки от 60 до 90 футов ниже земли в пористую известняковую породу возле береговой линии. Вытягивая образцы из множества скважин подземных вод, расположенных между скважиной впрыскивания сточных вод и береговыми линиями залива Флорида и гавани Boot Key, которые ведут в Атлантический океан, между 2021 и 2023 годами, исследователи постоянно обнаружили, что заметный азот и фосфор мигрировали к берегу. Это указывает на то, что хотя подземные микробы преобразовали и потребляли часть нитрата и фосфата, они не успешно захватили все питательные вещества.

«Как нитрат, так и фосфат значительно сокращаются между инъекцией и временем, когда стоки достигают прибрежных вод», – сказала ведущий автор Микела Ингаллс, доцент кафедры геоспиров в колледже земли и минеральных наук штата Пенн. «Тем не менее, уровни загрязняющих веществ с течением времени сместились. Сколько нитратов и фосфата уже удалены из воды или до сих пор оставались, варьировались в зависимости от порядка».

По словам Ингалса, изменчивость, вероятно, связана с сезонными различиями в объеме сточных вод и с фосфатом с пористым карбонатным основом, объяснив, что для подтверждения потребуются дополнительные исследования.

Финансируемые Агентством по охране окружающей среды, как исследования фосфатов, так и азота были сосредоточены на выборке загрязняющих веществ в Национальном морском заповеднике Флорида -Кис. По словам исследователей, официальные лица связаны с опасностями для экосистем, уже подверженных риску.

Команда также хотела установить, служат ли мелкие инъекции «функциональным эквивалентом» прямого сброса необработанных сточных вод. Термин – «функциональный эквивалент» – является центральным в решение Верховного суда США в 2020 годукогда судьи решили разрешения необходимы для прямых разрядов или их эквивалентных в судоходных водах. Мелкие инъекции под столом подземных вод также требуют разрешений в соответствии с стандартными Экологические правилаПолем

Исследователи обнаружили, что инъекции не равны прямым разрядам в океан, объясняя, что Биогеохимические циклы Происходящая в пределах маршрута, отработанные материалы возвращаются в поверхностную воду, значительно отфильтровали свое содержание по сравнению с прямым разрядком.

Однако, сказал Ингаллс, данные азота сигнализируют о том, что стоки могут потребовать большего времени в пути от точки впрыска до прибрежные воды Чтобы лучше отфильтровать загрязняющие вещества и избежать неблагоприятных экосистемных эффектов.

“Мелкий инъекция Не является 100% эффективным, – сказал Ингаллс.

По ее словам, одно исправление может состоять в том, чтобы изменить химический состав сточных вод для большей солености и плотности. Этот подход может уберечь разряд от выпивки так же быстро на поверхность, давая ему больше времени фильтрации, объяснил Ингалс.

Городской совет Марафона согласился в 2023 году отключиться от неглубокой инъекцииПолем Экологическая группа подала в суд на город за практику, частично сославшись на некоторые предварительные данные из более раннего исследования фосфатов.

«После решения Верховного суда государство пыталось отойти от практики мелких инъекций», – сказала она. «Но это финансовое бремя».

Дальнейшие исследования будут больше углубиться в процесс, называемый адсорбцией, когда фосфат связывается с карбонатной коренной породой, сделанной из древних коралловых рифов. В последующем проекте исследователи изучают, как долго фосфат остается прикрепленным и как легко он может раствориться в воде.

Ли Кумп, декан Джона Леоне в Колледже Земли и минеральных наук и профессор «Геоссауки»; Кейт Мейерс, получившая степень магистра в штате Пенсильвания в 2023 году; и Эмили Столлер, бакалавриат, внесла свой вклад в недавнее исследование.