В Китае разработали экологичный метод очистки воды, вдохновлённый традиционной медициной

Исследовательская группа из Шанхайского океанического университета представила экологический подход к очистке воды, который сочетает экологическую устойчивость с экономической эффективностью.

Команда под руководством профессора Ван Лицин использует методологию, которая отражает диагностические принципы традиционной китайской медицины — осмотр, выслушивание, обоняние, опрос и пальпацию — для оценки и восстановления больных водных экосистем.

Процесс начинается с детального анализа качества воды путём визуального осмотра и инструментального мониторинга. Последующие шаги включают анализ моделей циркуляции воды и исследование исторических источников загрязнения и изменений окружающей среды. Эти данные служат основой для разработки индивидуальных стратегий очистки.

Мы начинаем с того, чтобы перекрыть источник загрязнения и предотвратить дальнейшее его поступление. Затем мы «оперируем» водный объект, проектируя подводный рельеф и создавая места обитания для выбранных видов рыб или растений, — сказала Ван.

Она описала водные экосистемы как сложные сети, где преобразование вещества, передача энергии и обмен информацией создают саморегулирующиеся системы со взаимосвязанными компонентами.

Мы внедряем полные экологические системы, а не решаем изолированные проблемы, — добавила Ван.

Протокол очистки использует разнообразные биологические агенты. В более глубоких водах популяции рыб контролируют водоросли и поглощают избыток питательных веществ. На мелководье высаживаются погружённые растения, в частности валлиснерия, которая эффективно поглощает загрязнители.

На своей исследовательской базе в районе Цинпу команда усовершенствовала методы культивирования растений. Например, они вывели устойчивый штамм валлиснерии путём 20 поколений селекционного отбора, способный давать два урожая в год и демонстрирующий улучшенную функциональность.

Команда также разработала специализированное оборудование, включая машины для обёртки водных растений и автоматизированные лодки для сбора водной растительности, что позволяет осуществлять посадку и обслуживание с минимальным вмешательством и высокой эффективностью.

Хотя экологический подход кажется простым, Ван отмечает, что его сложность заключается в точности. «Каждый водный объект требует тщательно откалиброванных, специфичных для местности вмешательств для поддержания баланса».

Озеро Цзиньхай в районе Фэнсянь демонстрирует эффективность метода. «С момента его внедрения в 2011 году система сохраняет замечательную стабильность», — сказала Ван.

Прозрачность воды стабильно достигает двух метров, а её качество соответствует стандартам II или III класса. Теперь объект очищает почти 100 000 тонн воды ежедневно.

В водном городе Чжуцзяцзяо в районе Цинпу команда создала экологические буферные зоны для стабилизации качества воды. Прозрачность воды улучшилась с менее чем полуметра до более чем 1,5 метров.

Подход также демонстрирует экономическую эффективность, сокращая расходы на очистку с 0,2–0,5 юаня (~2,4–6 рублей) за тонну при использовании традиционных инженерных методов примерно до 0,04 юаня (~0,5 рубля) за тонну.

Мы способствуем естественным процессам трансформации, а не просто удаляем загрязнители, — сказала Ван. — Преобразование растворённых питательных веществ в собираемую биомассу создает устойчивый цикл, где водные растения служат кормом для рыб или органическим удобрением.

Экологическая методология была внедрена в более чем 700 проектах в 23 провинциях и городах Китая, охватив примерно 90 квадратных километров водной площади — что эквивалентно 15 озёрам Сиху (Западным озёрам).

Наше конечное видение выходит за рамки очистки воды, — сказала Ван. — Мы стремимся создавать самоподдерживающиеся экосистемы, которые гармонично сосуществуют с человеческой деятельностью, принося долгосрочные экологические и экономические выгоды.