การรีไซเคิลน้ำเสียสามารถเพิ่มการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทวีคูณ

การรีไซเคิลน้ำเสียสามารถเพิ่มการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทวีคูณ

Anonim

โดย Greg Hand มหาวิทยาลัย Cincinnati

งานวิจัยใหม่แสดงให้เห็นว่ากระบวนการรีไซเคิลน้ำเสียอาจสร้างก๊าซเรือนกระจกมากกว่ากระบวนการบำบัดน้ำแบบดั้งเดิม แม้จะมีการค้นพบนี้มีเหตุผลที่ดีที่จะดำเนินการรีไซเคิลน้ำเสียต่อไปในเครื่องมือแหล่งน้ำสำหรับเขตเมือง

นั่นคือบทสรุปของบทความใหม่โดย Amy Townsend-Small ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านธรณีวิทยาและภูมิศาสตร์ในวิทยาลัยศิลปศาสตร์และวิทยาศาสตร์ McMicken แห่งมหาวิทยาลัยซินซินเนติและทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียเออร์ไวน์ รายงานการวิจัยของพวกเขาปรากฏใน วารสารคุณภาพสิ่งแวดล้อม เดือนกันยายนถึงตุลาคม

“ วิธีการขั้นสูงในการบำบัดน้ำเสียเสริมแหล่งน้ำจืดในพื้นที่ที่น้ำจืดหายาก” ทาวน์เซนด์ - เล็กกล่าว “ การเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศเกิดจากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่มนุษย์สร้างขึ้นอย่างน้อยส่วนหนึ่งคาดว่าจะทำให้การขาดแคลนน้ำจืดรุนแรงขึ้นในหลายพื้นที่เหล่านี้รวมถึงสหรัฐอเมริกาตะวันตกเฉียงใต้”
Townsend-Small พร้อมกับ Diane E. Pataki, Linda Y. Tseng, Cheng-Yao Tsai และ Diego Rosso ศึกษาว่าการบำบัดน้ำเสียประเภทต่าง ๆ มีผลต่อการปล่อยก๊าซเรือนกระจกหนึ่งก๊าซไนตรัสออกไซด์อย่างไร ไนตรัสออกไซด์ (N2O) เป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีอายุการใช้งานยาวนานและมีศักยภาพในการให้ความร้อนประมาณ 300 เท่าของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

“ เช่นเดียวกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ความเข้มข้นของไนตรัสออกไซด์เพิ่มขึ้นเนื่องจากกิจกรรมของมนุษย์” ทาวน์เซนด์ - เล็กกล่าว “ การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของไนตรัสออกไซด์ในชั้นบรรยากาศส่วนใหญ่เกิดจากการใช้ปุ๋ยในการเกษตร”

ไนตรัสออกไซด์เป็นผลพลอยได้จากการเผาผลาญของแบคทีเรียสองชนิดที่แตกต่างกัน แบคทีเรียชนิดหนึ่งคือแบคทีเรียไนตริไฟริ่งจะเปลี่ยนรูปแบบของไนโตรเจนที่ลดลง (เช่นแอมโมเนียม) เป็นไนโตรเจนในรูปแบบออกซิไดซ์ แบคทีเรียอีกชนิดหนึ่งคือจุลินทรีย์ denitrifying แปลงไนเตรตเป็นก๊าซไนโตรเจนเฉื่อย

“ จุลินทรีย์ชนิดเดียวกันที่อาศัยอยู่ในดินเกษตรยังเจริญเติบโตได้ดีในระบบบำบัดน้ำเสียและโรงงานรีไซเคิลน้ำ” ทาวน์เซนด์ - เล็กกล่าว “ กระบวนการไนตริฟิเคชั่นและกระบวนการแยกไดไนเตรชันเดียวกันนี้ใช้ในโรงงานเหล่านี้เพื่อกำจัดไนโตรเจนออกจากน้ำเสีย”

ทาวน์เซนด์ - เล็กและเพื่อนร่วมงานของเธอเปรียบเทียบอัตราการปล่อยก๊าซไนตรัสออกไซด์ที่โรงบำบัดน้ำเสียสองประเภทในแคลิฟอร์เนียตอนใต้ ประเภทแรกคือโรงบำบัดน้ำเสียแบบดั้งเดิมโดยมีวัตถุประสงค์คือการกำจัดคาร์บอนอินทรีย์และส่งคืนน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดแล้วไปยังแม่น้ำหรือมหาสมุทร ประเภทที่สองคือโรงงานรีไซเคิลน้ำเสียซึ่งมีการกำจัดคาร์บอนอินทรีย์และไนโตรเจนออกไปและน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดจะถูกใช้เพื่อการชลประทานภูมิทัศน์และพื้นที่สีเขียวในเมือง

“ การนำน้ำเสียกลับมาใช้ใหม่เพื่อการชลประทานหรือที่เรียกว่า 'อาบน้ำเพื่อดอกไม้' อาจลดการใช้น้ำจืดโดยรวมในแคลิฟอร์เนียตอนใต้ซึ่งถูกคุกคามจากอุปทานที่ลดลงและจำนวนประชากรที่เพิ่มขึ้น” ทาวน์เซนด์ - เล็กกล่าว

อย่างไรก็ตามเธอและผู้เขียนร่วมพบว่าโรงงานรีไซเคิลน้ำเสียปล่อยก๊าซไนตรัสออกไซด์ออกมามากกว่าการบำบัดแบบดั้งเดิมถึงสามเท่าเมื่อรวมปัจจัยทั้งหมดไว้ด้วย ข้อมูลของนักวิจัยระบุว่าประชากรหนาแน่นของแบคทีเรียไนตริไฟดิ้งและเดนิทริไฟอิ้งในโรงงานรีไซเคิลน้ำเสียเป็นสาเหตุของการปล่อยไนตรัสออกไซด์สูง พวกเขายังทำการคำนวณเบื้องต้นเกี่ยวกับผลกระทบของโรงงานรีไซเคิลน้ำเสียต่อการปล่อยก๊าซไนตรัสออกไซด์ในแคลิฟอร์เนียตอนใต้

“ เนื่องจากพื้นที่ลอสแองเจลิสมีการขยายตัวของเมืองอย่างมากการคำนวณของเราระบุว่าการปล่อยก๊าซไนตรัสออกไซด์จากการบำบัดน้ำเสียและการรีไซเคิลเป็นคำสั่งที่มีขนาดใหญ่กว่าการปล่อยก๊าซไนตรัสออกไซด์ทางการเกษตรในภูมิภาค

แม้จะมีการผลิตไนตรัสออกไซด์ แต่ผู้เขียนก็สรุปว่าการรีไซเคิลน้ำเสียเป็นแนวคิดที่ดี

“ การรีไซเคิลน้ำเสียเป็นองค์ประกอบที่สำคัญของพอร์ทโฟลิโอแหล่งน้ำในเมืองโดยเฉพาะในพื้นที่กึ่งแห้งแล้งทางตะวันตกเฉียงใต้ของเมือง” Townsend-Small กล่าว “ เนื่องจากน้ำดื่มในแคลิฟอร์เนียตอนใต้ถูกนำเข้าในระยะทางไกลมากจึงมีความรับผิดชอบต่อการใช้พลังงานขนาดใหญ่และอัตราการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์”

ความกระหายทางใต้ของรัฐแคลิฟอร์เนียยังส่งผลกระทบต่อพื้นที่ซึ่งมันดึงน้ำดื่มส่วนใหญ่อยู่ในรัฐแอริโซนาและแคลิฟอร์เนียตอนเหนือและรบกวนแหล่งที่อยู่อาศัยของสัตว์น้ำ ผู้เขียนเสนอว่าเมืองต่างๆอนุญาตให้น้ำเสียที่รีไซเคิลได้เสริมแหล่งน้ำดื่มไม่ใช่แค่น้ำชลประทาน

“ หากการรีไซเคิลน้ำเสียสามารถเสริมแหล่งน้ำดื่มและไม่ใช่แค่การชลประทานเพื่อการจัดสวนการปล่อยก๊าซเรือนกระจกโดยรวมก็อาจลดลงได้เช่นเดียวกับโอกาสในการขาดแคลนน้ำในแคลิฟอร์เนียตอนใต้และที่ไกลออกไป” ทาวน์เซนด์ - เล็กกล่าว