Учёные разработали буи для борьбы с токсичными цветениями водоёмов

Исследователи предложили новый подход к борьбе с опасными цветениями водоёмов, вызванными цианобактериями — микроорганизмами, способными выделять токсины и представлять угрозу для человека и экосистем. Разработка описана в научном журнале ACS ES&T Water.

Цветение воды возникает при избытке питательных веществ, прежде всего азота и фосфора, которые поступают в водоёмы, в том числе с сельскохозяйственными стоками. В результате происходит стремительное размножение водорослей и цианобактерий. Подобные процессы могут приводить к серьёзным последствиям: так, в 2014 году цветение в озере Эри (США) сделало питьевую воду непригодной для сотен тысяч жителей.

Предложенная технология основана на использовании специальных буёв, которые обеспечивают постепенное высвобождение альгицида непосредственно в зоне цветения. Конструкция устройств выполнена из ПВХ-труб и включает гидрогелевые элементы, регулирующие скорость диффузии вещества в воду.

В качестве действующего компонента используется альгицид на основе перекиси водорода. Он высвобождается равномерно в течение длительного времени — от нескольких недель до месяцев — что позволяет отказаться от частого повторного внесения реагентов.

В лабораторных испытаниях, проведённых с использованием воды из озера Эри, буи практически полностью подавили цианобактерии в течение недели. При этом воздействие на другие микроорганизмы оказалось минимальным, что указывает на более селективный характер технологии.

По оценкам разработчиков, одна загрузка устройства способна обеспечивать стабильное высвобождение альгицида на протяжении как минимум четырёх циклов, каждый длительностью около 35 дней. Дополнительно конструкция предусматривает визуальный индикатор: после исчерпания реагента буй изменяет положение, сигнализируя о необходимости обслуживания.

Авторы отмечают, что технология может стать инструментом раннего реагирования на цветение воды и снизить затраты на обработку водоёмов. В то же время для практического внедрения потребуется дальнейшая доработка, включая повышение устойчивости конструкции к биообрастанию.

Разработка рассматривается как потенциальное решение для управления качеством воды в условиях роста антропогенной нагрузки и изменения климата, способствующих учащению цветений водоёмов.