Очистные сооружения США производят вдвое больше парниковых газов, чем считалось

Исследователи из Принстона во время остановки в Пенсильвании измеряли выбросы с заводов по всей стране. Автор: Nathan Li/Princeton University

Очистные сооружения выбрасывают примерно в два раза больше парниковых газов, чем считалось ранее. К такому выводу пришли инженеры из Принстонского университета, которые использовали мобильную лабораторию для проверки предприятий по всей стране.

В статье, опубликованной в журнале Nature Water, исследовательская группа под руководством профессоров Марка Зондло и Джейсона Рена сообщает, что в совокупности канализационные заводы произвели в 1,9 раза больше закиси азота и в 2,4 раза больше метана, чем оценивало Агентство по охране окружающей среды США.

На основе новых измерений очистные сооружения вносят 2,5% выбросов метана в США и 8,1% закиси азота. Оба газа являются мощными парниковыми газами, которые в совокупности ответственны за около 22% глобального потепления с 1850 года.

Исследователи отметили, что хорошая новость заключается в том, что большую часть выбросов производит небольшое количество очистных сооружений. Это означает, что меры по улучшению относительно немногих заводов окажут непропорционально большое влияние на общее загрязнение.

Команда использовала мобильную лабораторию под названием «Принстонский эксперимент по атмосферной химии» — электромобиль, оснащенный лазерными системами, разработанными Зондло и коллегами, вместе с коммерческими газовыми и метеорологическими датчиками.

Принстонская команда провела прямые измерения на 96 очистных сооружениях, которые вместе обрабатывают 9% сточных вод США. Аспиранты Дэниел Мур и Натан Ли ежеквартально проезжали на мобильной лаборатории от Восточного побережья до Калифорнии и контролировали выбросы с заводов в каждый сезон в течение 14-месячной кампании.

Исследователи установили массив датчиков на крышу электромобиля, на котором они ездили по заводам по всей территории США. Автор: Princeton University

Для захвата показаний команда проезжала на мобильной лаборатории по общественным дорогам вокруг периметров заводов и записывала выходящие газовые шлейфы. Как правило, исследователи проезжали мимо объекта около 10 раз, чтобы собрать образец.

Мур отметил: «Мы хотели выяснить, как обстоят дела в реальном мире, а не только в идеальных условиях».

Очистные сооружения обычно полагаются на микробов, которые потребляют отходы как часть процесса очистки, и микробы производят различные газы, такие как метан и закись азота, в качестве побочных продуктов.

Зондло объяснил, что предыдущие оценки основывались на хорошей науке, но большая часть из них опиралась на очень небольшие части очень небольшого количества заводов, которые экстраполировались на национальную основу.

Большинство очистных сооружений в США управляются муниципалитетами или местными органами власти. Рен отметил, что у операторов заводов не так много доступной информации для руководства: «Они знают, что у них есть выбросы. Во многих случаях они не знают, насколько они высоки».

Исследователи считают, что следующий шаг к минимизации выбросов — работать с операторами заводов, чтобы лучше понять, что происходит внутри очистных сооружений.

Больше информации: Daniel P. Moore et al, Comprehensive assessment of the contribution of wastewater treatment to urban greenhouse gas and ammonia emissions, Nature Water (2025). DOI: 10.1038/s44221-025-00490-z