Новые результаты, каковые будут размещены в пятницу в издании Science, добавят еще один к перечню: искоренение обширно распространенного загрязнителя удобрений из ручьев.«Сейчас мы можем вычислить« предел скорости »турбулентности для удаления нитратов в любом потоке, — сообщил ведущий создатель Стэнли Грант, доктор наук гражданских наук.
экологическая инженерия в Калифорнийском университете в Ирвине. «Это указывает, что мы можем дать конкретные советы о том, как приспособить упрочнения по восстановлению, дабы максимизировать его удаление и обезопасисть экосистемы ниже по течению».Ученым в далеком прошлом как мы знаем, что удобрения, которые содержат нитраты, стекают с городских и ферм улиц в водоемы, время от времени создавая огромные «мертвые территории» в сотнях миль вниз по течению. Преобладала точка зрения, что бактерии и голодные водоросли в донных отложениях осуществляют контроль скорость удаления нитратов.
Но интернациональная несколько исследователей считала, что физика также может сыграть собственную роль. Взбивание воды помогает собственного рода эскалатором, закручивая молекулы загрязняющего вещества в русла рек по схеме, которая есть вертикальной версией давешних эскизов Леонардо.
Ученые желали знать, как это воздействие воздействует на удаление загрязнителя. Они вычислили большую скорость — либо ограничение скорости — при которой турбулентность перемещает нитраты в отложения и сравнили их с ранее опубликованными измерениями удаления нитратов в 72 потоках на территории Соединенных Штатов.«Ответ зависит от того, как загрязнен поток», — сообщил соавтор Перран Кук, доцент химии Университета Монаша в Австралии. «В нетронутых потоках скорость, с которой турбулентность переносит нитрат, определяет, как скоро он удаляется. В загрязненных потоках преобладает вывод: процессы в донных отложениях побеждают».
В чистом потоке нитрат удаляется, в то время, когда бактерии и водоросли в осадке впитывают его либо, что значительно лучше, превращают его в безвредное газовое соединение.«Это огромный дар.
Потоки удаляют солидную часть нитратов, каковые мы бросаем в них, исходя из этого было весьма интересно осознать, как трудится данный процесс и как его возможно сделать более действенным», — сообщил соавтор Фульвио Боано, доцент кафедры гидравлики Туринского политехнического университета Италии.Но процесс может затормозиться, в то время, когда через чур много загрязняющих веществ закачивается в водный путь, разрешая нитратам течь в прибрежные воды.
Появлявшись в том месте, он может стимулировать рост водорослей, истощить кислород и привести к образованию огромных бесплодных территорий ниже по течению, таких как территория размером с Коннектикут у дельты реки Миссисипи в Мексиканском заливе.Результаты изучения имеют серьёзное значение для управления загрязнением нитратами вблизи источника, перед тем как оно попадет в чувствительные экосистемы.«Те же расчеты смогут быть включены в модели сети водотоков, каковые разрешат исследователям лучше количественно оценить действие загрязнения нитратами в локальном, континентальном а также глобальном масштабе», — сообщил соавтор Морварид Азизян, докторант в области гражданского строительства. экологическая инженерия в UCI.«Это картина, которой гордился бы кроме того Леонардо», — добавил Грант.
Финансирование работы было предоставлено Национальным офисом президента и научным фондом Калифорнийского университета. Multicampus Research Programs.
Инициативы.