Учёные нашли дешёвый способ очистить почву от «вечных химикатов»

В 2020 году, сразу после покупки фермы в штате Мэн, Уинслоу и Лора Робинсоны с удивлением узнали, что десятилетиями ранее на их земле использовали осадок сточных вод в качестве удобрения — и что этот осадок оставил в почве «вечные химикаты», которые не разлагаются.

Фермеры штата Мэн оказались в центре проблемы, существующей на сельхозугодьях по всей стране. С 1970-х годов осадок сточных вод с очистных сооружений широко применяется на полях — это позволяет не загружать им свалки и даёт фермерам дешёвое удобрение. (Такие «биосолиды» продаются и в садовых магазинах как удобрение для дома, которое вы можете неосознанно использовать на своём участке.) Но осадок может содержать высокие концентрации PFAS — так называемых «вечных химикатов», которые не разрушаются и могут переходить из почвы в пищу. Хотя влияние PFAS на организм пока изучено не полностью, эти вещества связывают с заболеваниями печени, раком и другими болезнями.

После анализов Робинсоны нашли безопасный участок для выращивания органических продуктов. Но, как и другие фермеры, они не знали, что делать с заражёнными полями. Новое исследование Йельского университета, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, предлагает недорогой способ очистки почвы, который заодно помогает бороться с изменением климата.

Дешёвый способ борьбы с «вечными химикатами»

Существующие методы очистки от PFAS чрезвычайно дороги — иногда до миллиона долларов за акр — и обычно применяются только на аэродромах или военных базах. Кроме того, они требуют удаления почвы. Очистить миллионы акров американских сельхозугодий такими методами просто невозможно.

Ноа Планавски, профессор геохимии в Йеле, изучающий здоровье почв, решил заняться этой проблемой после разговоров с фермерами. «Фермеры были глубоко обеспокоены, чувствовали, что не получают достоверной информации, и полагали, что их игнорируют или вводят в заблуждение», — говорит Планавски.

В исследовании испытали простой подход: фермеры высаживают культуры, которые быстро поглощают PFAS, — например, коноплю и подсолнечник. Затем в почву добавляют измельчённые щелочные породы, чтобы повысить pH: это помогает растениям впитывать больше химикатов. После сбора урожая растения нагревают до очень высоких температур без доступа кислорода, что разрушает PFAS.

«Хотя это вечные химикаты — очень прочные и устойчивые, — они могут быть уничтожены при высоких температурах, и это хорошо задокументировано», — отмечает Планавски. В процессе образуется биоуголь, который можно вернуть в почву, чтобы он помогал улавливать новые порции PFAS. Учёные подсчитали, что в некоторых случаях этот метод может снизить загрязнение до безопасного уровня примерно за десять лет.

Есть и другая проблема: во многих штатах осадок сточных вод по-прежнему используется на фермах. Неудивительно, что исторически его применяли повсеместно. «Фермеры едва сводят концы с концами, — говорит Лора Робинсон, органический фермер из Мэна, участвовавшая в исследовании. — В фермерстве мало прибыли. Если вам предлагают бесплатное удобрение для гектаров сенокосов, вы его берёте. А власти говорили, что это безопасно».

Штат Мэн, который быстрее других отреагировал на проблему после тревоги фермеров, в 2022 году запретил использование осадка сточных вод на полях. Первый шаг — повсеместно прекратить его применение. При администрации Трампа Агентство по охране окружающей среды США отказалось от регулирования осадка сточных вод в качестве удобрения. Однако отдельные штаты могут действовать быстрее, и новый метод очистки появляется как раз в тот момент, когда фермеры активно ищут решения.

Может ли очистка быть доступной в масштабах страны?

Предложенный учёными подход на порядок дешевле других методов удаления PFAS. У него есть и второй плюс: добавление измельчённых пород в почву помогает улавливать углекислый газ. (Планавски также исследует этот тип удаления углерода — усиленное выветривание пород — и является сооснователем стартапа Lithos, который отдельно работает с каменной крошкой на других фермах.) Теоретически продажа углеродных кредитов может помочь финансировать очистку от PFAS.

«Нам нужно удалять миллиарды тонн углекислого газа, чтобы достичь климатических целей, — говорит он. — И есть научный консенсус, что присутствие PFAS в пищевой системе представляет реальную угрозу здоровью в широких масштабах. Думаю, большинство согласится, что на обе эти задачи выделяется недостаточно средств».

Судебные иски также могут помочь профинансировать очистку от PFAS на фермах. Число исков растёт; например, штат Нью-Йорк недавно подал в суд на крупных производителей PFAS, обвинив их в сокрытии информации о вреде химикатов для здоровья и окружающей среды. Предыдущие урегулирования принесли миллиарды долларов общинам на удаление PFAS из питьевой воды.

Внешнее финансирование критически важно, считают фермеры. «Если это решение сработает, оно должно быть кем-то профинансировано», — говорит Робинсон. И, по её словам, это необходимо сделать. «Главный вывод для меня — что эта проблема повсюду. Города, штаты, страны — все должны обратить на неё внимание и вкладывать деньги. Это огромная проблема общественного здоровья, потому что она коснётся каждого. Всем нам нужно есть».