Потекло по трубам. Топ-8 видов отходов человеческой деятельности, которые убивают мировой океан

Наши туалеты — настоящее воплощение комфорта, и избавиться от продуктов собственной жизнедеятельности с их помощью легче легкого. Мы не сомневаемся, прежде чем смыть за собой, и не размышляем, куда всё это потом отправится. Так или иначе, невероятные лабиринты канализационных труб под нашими городами ведут обычно к какому-то водоему поблизости. Также мы склонны верить, что наши очистные сооружения представляют собой чудеса инженерной мысли XXI века, что они очищают всё, что мы отправляем в унитаз. К сожалению, это большое заблуждение: население растет быстрее, чем строятся очистные сооружения, а состав того, что мы едим, меняется быстрее, чем методы очистки, предназначенные для фильтрации наших отходов.

Системы очистки сточных вод очень эффективны в удалении патогенных микроорганизмов, но не загрязняющих окружающую среду веществ. Кроме того, на большинстве из них нет оборудования для уничтожения отходов фармацевтических препаратов, которые выходят из нас и попадают в моря.

Некоторые из этих химических веществ уже настолько распространены в океане, что ученые используют их в качестве индикаторов того, насколько далеко распространилось загрязнение, как рассказала нам Стефани Уир, морской биолог и основатель Ocean Ceverage Alliance — некоммерческой организации, целью которой является «приучение мира к горшку». В своем недавнем исследовании, опубликованном в журнале Biological Conservation, команда Уэра обратила внимание на диклофенак (противовоспалительный препарат, который сохраняется в воде от нескольких недель до нескольких месяцев), чтобы составить карту загрязнения моря сточными водами. Это и ему подобные химические вещества, попадая в воду, душат кораллы, отравляют рыбу, уничтожают мангровые леса и разрушают прибрежные болота.

«Мы обнаружили, что 31% солончаков во всем мире загрязнены сточными водами, — говорит Уир. — Своими отходами мы убиваем океан».

Как известно, главной проблемой океана является пластик. По данным Межправительственной океанографической комиссии ЮНЕСКО, человечество ежегодно сбрасывает в океан около десяти миллионов метрических тонн пластика. К 2050 году вес пластика превысит вес всей рыбы в морях. Конечно, мы не спускаем пластиковые бутылки с водой в унитаз. Но спускаем микропластик. Каждую неделю мы потребляем микропластика в количестве примерно одной банковской карты, затем через канализацию он попадает в океан, затем в рыбу и уже через рыбу возвращается обратно в нас. Об этом много пишут в СМИ, но на самом деле микропластик — это еще полбеды. Сточные воды представляют собой ядовитый коктейль из химических веществ, которые возвращаются к нам, подобно токсичному цунами. Загрязнение океана угрожает здоровью более трех миллиардов человек, отмечает Филипп Ландриган, эпидемиолог Гарвардской школы общественного здравоохранения имени Т.Х. Чана и автор недавнего исследования, в котором показано, какие из этих веществ являются вредными или смертельными. Вот восемь из них.

Кофеин

О, эта утренняя чашка кофе, без которой многие из нас не могут начать свой день. Кофеин — наиболее часто употребляемое психоактивное соединение в мире, содержащееся в кофе, чае, шоколаде, бодрящих напитках и в некоторых наркотиках. Как только он дает нам заряд бодрости, которого мы так страстно жаждем, он проходит через нас, потом попадает в канализацию, а затем в любой водоем, к которому эта канализация подключена. Кофеин относительно стабилен в изменяющихся условиях окружающей среды, а его количество постоянно пополняется нами же, так что он обычно выбрасывается в окружающую среду со сточными водами.

У людей, употребляющие слишком много кофеина, могут возникнуть проблемы со здоровьем — нервозность, тошнота и учащенное сердцебиение. Концентрации от 80 до 100 мг на литр считаются смертельными для человека, и хотя смертельные случаи от кофеина довольно редки, они все-таки случаются — обзор медицинской литературы в журнале Nutrients выявил 92 подобных случая.

Насколько кофеин смертелен для водных видов? Точных данных нет, но в настоящее время проводятся исследования, которые показывают, что кофеин может нарушить некоторые жизненно важные функции морских существ. Так, он может подавлять рост толстоголовых пескарей (Pimephales promelas), ухудшать размножение пурпурных морских ежей (Strongylocentrotus purpuratus) и вызывать деформацию скелета у южноамериканского сома (Rhamdia quelen).

Антибиотики

Антибиотики используются для лечения животных и людей и назначаются чаще остальных лекарств. В 2016 году американские врачи выписали 270,2 млн рецептов на антибиотики — этого вполне достаточно для 83% всего населения. В 2019 году этот показатель был чуть меньше — 251,1 млн рецептов, что соответствует примерно 76% населения.

Дело в том, что, когда мы принимаем антибиотики, мы поглощаем и метаболизируем лишь небольшую часть препарата, гораздо больше выделяя с мочой и калом. Когда мы смываем воду, антибиотики попадают в реки, озера и океан, а затем — в морских обитателей, включая тех, которых мы едим.

Ученые в исследовании 2014 года выявили пять различных типов антибиотиков в морепродуктах (диких и выращенных на фермах), продаваемых в Соединенных Штатах. А в недавнем исследовании 2021 года, проведенном в Чили, крупнейшем производителе лосося после Норвегии, был исследован уровень антибиотиков в диких и выращенных лососе и форели — в обоих видах также было обнаружено большое количество антибиотиков. Фермеры, выращивающие морепродукты, обычно сами обрабатывают свои угодья антибиотиками (и точно также делают при разведении птиц и скота), поэтому факт обнаружения антибиотиков в рыбе не вызывает особого удивления. Однако для дикого лосося, форели, креветок и других видов это ненормально. Тем не менее в чилийском исследовании отмечается, что «антибиотики присутствовали с наибольшей частотой и концентрацией именно в дикой рыбе». Авторы указывают в качестве источника проблемы на сточные воды.

Присутствие подобных соединений в морских обитателях не только делает нежелательным употребление их в пищу человеком, но и способствует росту нашей устойчивости к антибиотикам, поскольку позволяет патогенным бактериям вырабатывать защитные механизмы.

«Это крайне питательная среда для роста нашей устойчивости к антибиотикам, — говорит Уир. — Не обрабатывая наши отходы должным образом, мы, по сути, размножаем супербактерий».

Антидепрессанты

Использование антидепрессантов и седативных препаратов неуклонно растет во всем мире, и проблемы, связанные с пандемией, безусловно, только усугубляют ситуацию. Рыб это тоже касается. Исследование, проведенное в Техасе, обнаружило в мозге и печени рыб, которые плавали в ручьях, куда поступали переработанные отходы с близлежащих очистных сооружений, прозак и золофт. Еще одна группа исследователей из нескольких университетов изучала рыбу в реке Ниагара, которая соединяет озера Эри и Онтарио и в которую поступают отходы с нескольких местных очистных сооружений. Команда ученых обнаружила, что рыба, в том числе мелкозубый и большеротый окунь, каменный окунь, белый окунь и желтый окунь, судак, боуфин и красноперка — были сразу «на нескольких препаратах», которые врачи вряд ли когда-либо назначали вместе. В состав сверхъестественной комбинации лекарств входили золофт (сертралин), паксил (пароксетин), целекса (циталопрам), венлафаксин — антидепрессант и обезболивающее для нервов, а также бупропион — антидепрессант и средство для прекращения курения. Разные виды рыб содержат разное количество этих химических веществ в своих тканях.

«Самая высокая биоаккумуляция была обнаружена в головном мозге, за которым следуют печень, мышцы и гонады, и такое положение дел может быть объяснено прямым воздействием сточных вод», — пишут авторы.

А в недавнем исследовании ученые пошли еще дальше и изучили, влияют ли такие химические вещества на поведение рыб. Оказывается, что да: рыбы, принимавшие прозак, были менее агрессивны при преследовании добычи и ее поедании, что, по мнению авторов, в целом не очень хорошо для выживания вида.

Человеческие отходы

Нам может казаться, что от отходов человеческой жизнедеятельности нет совершенно никакого толка, но на деле они являются отличным удобрением, естественным образом насыщенным тремя питательными веществами: азотом, фосфором и калием. Растения используют эти вещества для построения своих клеточных стенок, роста и процветания. Так происходит на суше, но не в воде.

Азот, фосфор и калий подпитывают цветение токсичных водорослей, которые из-за этого разрастаются настолько, что в конце концов высасывают из воды весь кислород и выделяют токсины в качестве побочного продукта своего жизненного цикла, убивая рыб, черепах, птиц и даже морских млекопитающих.

Также эти водоросли вредны для человека. Газы, которые они выделяют, оседая вблизи пляжей, могут вызвать проблемы с дыханием, неврологические повреждения и даже смерть.

Но и это еще не всё. Сточные воды (а также сельскохозяйственные стоки) способствуют процессу эвтрофикации — чрезмерному обогащению морской и водной среды полезными веществами. Это приводит к массовому разрастанию трав на прибрежных болотах: травы становятся выше, но их корни слабеют, поскольку из-за переизбытка питательных веществ укреплять корневые системы нет необходимости. Тем не менее именно корни растений не дают болотам исчезнуть, поэтому, когда корни ослабевают, болота начинают расползаться, гнить и медленно превращаются в илистые отмели. Похожим образом ослабляется корневая система мангровых лесов.

«Их кроны вырастают большими, и хотя они выглядят здоровыми, их корни таковыми не являются, — говорит Уир. — Когда наступает сильная засуха, им нужны здоровые корни, чтобы выжить, а когда у них нет здоровых корней, они отмирают».

Здоровые болота и мангровые леса действуют как губки, поглощая волны во время приливов и штормов, поэтому они не только служат домом для многих рыб, но и защищают нас от наводнений. Разрушение таких защитных систем делает жителей прибрежных районов уязвимыми перед повышением уровня моря.

Пестициды

Конечно, мы не сливаем пестициды в канализацию, однако дождевая вода и без нашего вмешательства стекает в канализационные трубы или просачивается сквозь землю в ручьи и реки, которые ведут к океану. В отличие от ртути, пестициды не попадают в пищевую цепочку, и тем не менее они приносят вред. Например, существует такой популярный вид пестицидов — неоникотиноиды, рынок которых в 2014 году превысил 3 млрд долларов, при этом на их долю тогда приходилось около 25% мировых продаж пестицидов. Этот вид пестицидов был разработан специально для уничтожения различных наземных насекомых и продолжает делать то же самое в океане. На земле неоникотиноиды убивают насекомых, которые наносят ущерб посевам, а в воде они убивают водных беспозвоночных, что нарушает экосистемы и пищевые цепочки. Также они отравляют рыбу.

«Бывали случаи крупные случаи вымирания рыбы, зафиксированные в ситуациях, когда большое количество пестицидов смывалось в реки, озера или океаны», — говорит Ландриган.

Ртуть

Ртуть мы тоже не смываем в канализацию, но этот испаряющийся побочный продукт сжигания угля попадает в канализацию вместе с дождем и снегом, а потом оказывается на дне океана. Там морские бактерии определенного вида превращают его в другое соединение, называемое метилртутью, гораздо более вредное, чем сама ртуть.

Ртуть — это нейротоксин, обладающий способностью связываться с определенными рецепторами в головном мозге.

Попав в организм, ртуть парализует действие важных ферментов в клетках головного мозга, что приводит к повреждению клеток и даже смерти. В отличие от пестицидов, которые со временем распадаются, ртуть остается надолго: она накапливается в окружающей среде и в живых существах, особенно в крупных хищных рыбах, включая тунец, которого люди потребляют в огромных количествах.

Особенно ртуть опасна для нерожденных младенцев, мозг которых пока только развивается.

«Когда беременная женщина ест рыбу, загрязненную ртутью, ртуть попадает через кровоток прямо к ребенку и повреждает его мозг, — говорит Ландриган. — А мозг младенцев гораздо более чувствителен к ртути, чем мозг взрослых, потому что они пока только растут и развиваются».

Человеческие бактерии

Мы беспокоимся о том, что животные инфекции могут проникнуть в нас, но в то же время мы сами через недостаточно очищенные сточные воды или ливневые разливы в буквальном смысле заражаем патогенными микроорганизмами кораллы. Для людей бактерии Serratia marcescens являются патогеном, который развивается в кишечной среде и может вызывать диарею, а также мочевые, респираторные и другие заболевания. Попав в океан, что особенно часто происходит в районе архипелага Флорида-Кис и Карибском бассейне, S. marcescens поражает и без того измученные коралловые рифы, вызывая у них так называемую белую оспу, в результате которой на кораллах образуются участки омертвевшей белой ткани. Одно исследование показало, что во Флорида-Кис коралл элкхорн, Acropora palmata, настолько сильно поражен, что теряет около 2,5 квадратных сантиметров своей поверхности в день — и уже потеряно около 70% всей площади кораллового рифа.

«Насколько нам известно, это первый случай, когда человеческие бактерии стали патогеном морских беспозвоночных», — пишут авторы исследования.

Вечные химикаты

PFAS (пер- и полифторалкильные вещества) называют «вечными» химическими веществами, поскольку их компоненты разрушаются очень и очень медленно. Используемые, среди прочего, в противопожарных пенах, огнезащитных тканях, водоотталкивающей одежде и антипригарных сковородках, PFAS в настоящее время присутствуют в почве и воде, в крови людей и животных по всему миру. В потребительских, коммерческих и промышленных продуктах присутствуют буквально тысячи различных химических веществ типа PFAS, и их воздействие на здоровье людей изучено еще не полностью. Некоторые из них попадают в реки и океаны, когда мы стираем одежду, содержащую их, другие — с фабрик, которые их используют. Есть также некоторые устаревшие химические вещества, такие как полихлорированные дифенилы или ПХД — высококанцерогенные соединения, которые некогда использовались в промышленных и потребительских товарах и были полностью запрещены в 1978 году. Тем не менее ПХД по-прежнему являются частью того токсичного цунами, которое постепенно накрывает нас с головой.

Что мы можем сделать, чтобы изменить ситуацию? Эксперты говорят, что можно усовершенствовать технологию очистки сточных вод и ввести более строгую экологическую политику. Специалисты всё чаще рассматривают способы очистки сточных вод с помощью пиролиза — процесса, при котором осадок или любая другая биомасса нагреваются без кислорода, что разрушает химические связи. Пока неясно, может ли пиролиз полностью расщепить PFAS, но он разлагает многие другие соединения, присутствующие в сточных водах. Получившееся в результате этого процесса вещество называется биоуглем — веществом с высоким содержанием углерода, которое можно использовать для улучшения состояния почвы.

В более долгосрочном масштабе наша экологическая политика должна стать более жесткой.

«До сих пор большинство стран исходили из того, что химические вещества ни в чем не виноваты, пока их вина не доказана — что-то вроде уголовного права», — говорит Ландриган.

Требуется несколько десятилетий, чтобы понять, что некоторые из них всё же наносят вред, а затем общественность проходит через многолетние баталии за ограничение их использования.

«Вы не стали бы покупать дом или машину, предварительно не осмотрев их, и всё же мы выпускаем химикаты на рынок практически без проверки, — говорит он. — Поэтому мы должны развернуться на 180 градусов и заявить, что химические вещества должны быть безопасными и что это должно быть доказано, прежде чем их выпустят на рынок».

Мы можем остановить токсичное цунами, если будем более сознательно относиться к тому, что мы одобряем, продаем, производим и спускаем в канализацию в наших домах, фабриках и фермах.