Біовідходи. Звучить не надто апетитно, і, правду кажучи, так і має бути. Це залишки мулу від муніципальних очисних споруд. Щороку мільйони метричних тонн цієї поживної жижі розносять по фермерських угіддях США. Десятиліттями її продавали як натуральну альтернативу добривам. Чудо переробки, безперечно. Поки ми не виявили каверзу.
Цей мул насичений ПФАС.
Так звані «вічні хімікати». Вони не розкладаються. Зв’язок вуглецю з фтором у цих молекулах є надзвичайно міцним. Вона не боїться ані тепла, ані води, ані хімічних реакцій. Потрапляючи у ґрунт, ПФАС не зникає. Вони залишаються там, накопичуючись рік у рік. А потім? Вони потрапляють у водоймища. Або, що ще гірше, вбираються культурами, піднімаючись харчовим ланцюжком.
Це не просто екологічна особливість. Це криза здоров’я, яка ось-ось станеться.
Прихована вартість забрудненого ґрунту
Дрібні фермери. Виробники органічні. Вони постраждали найсильніше. Вони використовували добрива, що містять ПФАС, задовго до того, як будь-хто усвідомив повний масштаб проблеми. Тепер їм належить сплатити рахунок за очищення. І цей рахунок астрономічний.
Поточні методи ремедіації коштують від $800 000 до $1,6 млн. за гектар. Якщо прикинути, то національні витрати на очищення становитимуть близько $8 трильйонів. Хто за це заплатить? Ніхто. Це неможливо. Тому ми продовжуємо вести сільське господарство на отруєній землі, сподіваючись на краще.
Саме тому дослідники з Єльського університету під керівництвом вченого-еколога Джека Томпсона запропонували інший шлях. Їх метод, опублікований у “Праця Національної академії наук” (PNAS), знижує вартість приблизно до $29 000.
Що, $29 000?
Так. Частка попередньої ціни. І це не лише дешевше, а й покращує стан ґрунту, а не виснажує його.
Чому ПФАС так важко усунути
Щоб зрозуміти рішення, слід подивитися на суть проблеми. Згідно з опитуванням Агентства з охорони навколишнього середовища (EPA) 2001 року, у США щорічно виробляється від 2740 до 3450 метричних тонн ПФАС у біовідходах. Половина з них потрапляє у сільськогосподарські ґрунти.
ПФАС стійки. Вони накопичуються. Дослідження на людях пов’язують дію цих хімікатів із серцево-судинними захворюваннями, розсіяним склерозом, проблемами з фертильністю та різними видами раку. Лабораторні та тваринні дослідження підтверджують це, показуючи репродуктивну шкоду. Зв’язки досі вивчаються, звісно. Але тенденція очевидна: ПФАС у ґрунті, де ми вирощуємо їжу, – це погані новини.
“Хоча це дослідження зосереджено на США, ПФАС є проблемою в усьому світі”, – зазначає Томпсон.
Старий спосіб очищення? Викопати. Спалити. Витягти забруднений верхній шар ґрунту та спалити його. Ефективно? Можливо. Стійко? Абсолютно ні. Ви втрачаєте верхній шар ґрунту. Ви викидаєте в атмосферу величезну кількість вуглекислого газу. Це короткострокове рішення із довгостроковою шкодою.
Рішення за допомогою каменів та рослин
Новий метод починається з подрібнених лужних гірських порід. Базальт. Вапняк теж підійде. Ви розподіляєте цю породу за забрудненими полями. Цей процес називається «посилене вивітрювання» та підвищує pH ґрунту приблизно до 7.
Чому важливий pH? Тому що це збільшує рухливість та біодоступність певних ПФАС, таких як ПФОС та ПФКА.
Коли хімікати стають активнішими у ґрунті, ви вводите гіперакумулятори. Рослини, такі як коноплі або багаторічні трави. Ці види відомі своєю здатністю швидко вбирати ПФАС. Вони забирають отруту із землі.
Потім починається найхитріша частина. Ви збираєте ці рослини. Ви піддаєте їх піролізу. Це теплова обробка без доступу кисню. Результат? Біочар (біотан).
Цей біочар можна повторно нанести на поле. Він діє як губка. Він іммобілізує будь-які залишкові ПФАС, що залишилися у ґрунті, запобігаючи їх перехід у кормові культури для худоби або людей.
Але є запитання. Що відбувається з ПФАС під час піролізу? Недавні дослідження показують, що температура повинна досягати щонайменше 800°C (1472°F), щоб достатньо зруйнувати ці хімікати. Якщо ви не забезпечите потрібну температуру, просто перемістіть проблему з місця на місце.
Вуглецевий баланс
Тут є економічне рівняння, що виходить за межі доларів. Йдеться про вугілля Роде.
Для піролізу потрібно високий нагрів. Транспортування потребує палива. Обидва процеси виділяють парникові гази. Але процес посиленого вивітрювання – руйнування породи – витягує вуглець з атмосфери. Томпсон та його команда провели розрахунки. Ці два процеси компенсують один одного.
Більше того, якби США впровадили цей процес у промислових масштабах, вони оцінюють, що він міг би видобувати 10,5 метричних тонн CO2 щороку.
Виявляється, відновлення ґрунту може допомогти охолодити планету.
Шлях вперед для фермерів
Наука все ще розвивається. Доля ПФАС на різних стадіях цієї очистки до кінця не вивчена. Але потенціал неоціненний.
“Це реальний шлях, щоб дати фермерам можливість реально керувати своєю землею”, – говорить Томпсон. «І залишити ґрунт у кращому стані, ніж він був до цього».
Роки фермерам говорили, що треба продовжувати застосовувати біовідходи. Тепер їм дають спосіб усунути збитки без банкрутства. Це не є ідеальним. Є ще невідомі фактори, що стосуються температурних порогів та довгострокової динаміки ґрунту. Але це дешевше. Це менш руйнівно. І це, можливо, єдиний спосіб впоратися з «вічними хімікатами», які ми залишили позаду.
Здоров’я ґрунту покращується. Витрати знижуються. Хімікати захоплюються, а чи не просто переміщаються. Чи достатньо цього? Можливо. Але зараз це краще, ніж просто лишити їх там сидіти.
