Сточные воды как способ содействия мировому сельскому хозяйству и экономике
Это может показаться отталкивающим, но отходы жизнедеятельности человеческого организма содержат множество питательных веществ, которые можно переработать в ценный продукт для сельского хозяйства, что может способствовать устойчивому развитию агросектора и экономической независимости развивающихся стран.
Города производят огромное количество сточных вод, и должны их обрабатывать. Исследователи из Иллинойского университета создали модель, призванную выяснить, какие районы планеты получат наибольший выигрыш от извлеченных из человеческих отходов азота, калия и фосфора — если забрать из из городов и вернуть на поля.
«Мы выращиваем растения на полях, вносим удобрения, съедаем урожай, выделяем из организма весь азот, фосфор и калий — и эти питательные элементы завершают свой путь на заводе, перерабатывающем сточные воды, — говорит Джереми Гест, профессор в области строительства и природоохранного инжиниринга, соавтор исследования. — Это простой, однонаправленный поток ресурсов. Создание замкнутого цикла даст возможности, приносящие пользу окружающей среде, экономике и сельскому хозяйству».
Группа провела исследование, которое включило 56 крупнейших городов на шести континентах, с целью оценить возможность использования питательных веществ, извлечённых из отходов человеческой жизнедеятельности. Принимались во внимание такие факторы, как расстояние для транспортировки, плотность населения и сельскохозяйственных культур, потребность сельхозяйственных растений в питательных элементах.
«В некоторых случаях переработанные сточные воды можно использовать одновременно для орошения и удобрения сельхозкультур», — говорит аспирант Джон Триммер, ведущий автор исследования.
Обработанные сточные воды подходят для местностей, где сельскохозяйственные культуры произрастают неподалёку от крупных городов, что часто встречается в Африке, Азии и Европе. Но транспортировка воды представляет проблему из-за её веса и низкой питательной ценности.
«В некоторых городах нам бы понадобилось применять более продвинутые технологии для получения более концентрированного продукта, подходящего для транспортировки на большие расстояния, — говорит Гест. — Такой продукт похож на привычные нам кристализованные удобрения, и значит, в большинстве случаев, технология для получения таковых из экскрементов уже хорошо отлажена».
Исследование показало, что крупные города во всём мире могут выиграть при таком подходе — не только в результате поднятия урожайности сельхозкультур, но и вследствие усиления экономической независимости.
«Например, мы обнаружили, что в Каире (Египет), в случае утилизации всех азотистых составляющих из сточных вод, потребность в импорте Египтом азотосодержащих удобрений уменьшилась бы вдвое, — говорит Триммер. — Такой подход может улучшить доступность удобрений для мелких фермеров в Субсахарской Африке».
Также исследование определило, где в мире рециркуляция питательных веществ может быть наименее значимой.
«Большинство из рассмотренных мегаполисов в США — далеко не лучшие кандидаты, — говорит Триммер. — Например, Нью-Йорк и Бостон слишком удалены от крупных сельскохозяйственных районов. Однако, Средний Запад — в особенности Чикаго — показали лучшие результаты в нашем анализе».
Также исследователи признают ограничения, свойственные их работе.
«Эта методика развивалась как анализ глобальных явлений, и поэтому не позволяет вдаваться в специфичные детали для каждого города, например в такие, как маршруты доставки удобрений, или расположение заводов, перерабатывающих сточные воды, — говорит Гест. — Наши результаты следует рассматривать как оценку расстояний доставки питательных веществ, они полезны для опознания значимых трендов и областей для дальнейших исследований».
21.08.2018 15:10
