ИСТИНА

Человечество для обеспечения условий собственного проживания вынуждено кардинальным образом изменять природные экосистемы. Известно, что для обеспечения 1 жителя планеты пищей необходимы десятки и сотни квадратных метров. Поэтому значительная часть природных ландшафтов Земли преобразованы в сельскохозяйственные земли. Эти территории отличаются минимальным биоразнообразием и зарегулированностью биогеохимических потоков (вынос биогенных элементов с сельскохозяйственной продукцией, внесение удобрений, регулирование прироста биомассы). Существует другой тип земель, который необходим человечеству для выживания – это земли, занимаемые очистными сооружениями, очищающими коммунально-бытовые стоки. Известно, что для очистки сточных вод от 1 жителя планеты необходимо от 0,2 до 10 м2 на 1 жителя. Оба типа названных территорий относятся к искусственно созданным экосистемам. Принципиальным различием между ними является то, что очистка коммунально-бытовых стоков может рассматриваться как «возвращение» в биосферу биогенных элементов (азота и фосфора в первую очередь), изъятых из биосферы. Такой подход становится все более распространенным в связи с развитием научно-технического подхода к созданию городской среды, известного как «новый урбанизм (новая урбанистика)» [Douglas Farr, 2008]. Ряд систем биологической очистки сточных вод основаны на процессах, которые протекают в почвенной толще и природных водоемах: сорбция, микробиологическая трансформация, ассимиляция в биомассу, коагуляция, седиментация, улетучивание, фильтрация. Первыми почвенными системами очистки сточных вод были так называемые поля орошения и поля фильтрации, а основателем и разработчиком первых сооружений почвенной очистки сточных вод был известный почвовед В.Р.Вильямс. С 70-х годов 20 века в мире активно развивается ландшафтная очистка сточных вод. Данные технологии известны как Constructed Wetlands или (для русскоязычных специалистов) – фито-очистные сооружения (ФОС) [Robert H. Kadlec and Scott Wallace, 2009; Щеголькова Н.М. и др., 2021]. ФОС представляют собой искусственные системы, сконструированные и построенные для очистки сточных вод, состоящие из элементов, аналогичных естественному природному ландшафту. Главными признаками ФОС являются: 1) искусственно созданные водно-растительные сообщества, функционирующие в потоке воде, со специфическим микробиоценозом, развивающимся в ризосфере; 2) наличие низкоскоростного потока воды (открытого или подповерхностного) от источника загрязнения к приемнику очищенных вод в заданном и специально рассчитанном объеме сооружения. Существует 4 основных типа ФОС: с открытым водным потоком, с горизонтальным подповерхностным потоком, с вертикальным подповерхностным потоком и комбинированные. Главным отличием ФОС от других ландшафтных систем очистки (лагуны, пруды доочистки, биоплато, поля орошения) является возможность встраивать некоторые технические элементы (аэраторы, насосы) при сохранении общего течения процесса по естественному ландшафтному типу. С точки зрения почвоведения, ФОС теоретически могут представлять собой потенциальное место для образования почвы гидроморфного типа. Однако, следует учитывать, что процессы в ФОС не совпадают с почвообразованием по темпам и масштабам. Чрезвычайно важно для развития научных и технологических направлений то, что создание и разработка новых ФОС стимулирует новые научные направления почвоведения, а научные подходы почвоведения являются лучшим базисом для разработки новых технологических схем систем ландшафтной очистки сточных вод. Исследования при развитии новых технологических схем ФОС могут являться моделью для исследования почвенных процессов. В таблице приведены некоторые направления научных исследований, которые могут быть с успехом объединены в междисциплинарные проекты, взаимовыгодные ученым и инженерам, и которые уже сейчас взаимодополняют друг друга.