Løsning på vandmangel:Genbrug af spildevand til grundvandsforsynet kunstvanding

Globalt, der er en ubalance mellem vandtilgængelighed og vandbehov. Hovedårsagen til dette misforhold er landbrugsvanding, hvilket står for omkring 70 % af ferskvandstilbagetrækningen. På samme tid, spildevandsrensningsanlæg udleder store mængder vand, der forringer kvaliteten af ​​de begrænsede ferskvandsressourcer. En ny undersøgelse udført af et mangfoldigt team af eksperter, herunder forskere fra universitetet i Amsterdam, viser, at genbrug af renset husspildevand gennem grundvandsforsynet kunstvanding kan dække en del af landbrugets vandbehov, mens spildevand naturligt renses gennem undergrunden. Deres resultater er nu offentliggjort i de videnskabelige tidsskrifter Videnskab om det samlede miljø og anmeldelser af miljøforurening og toksikologi.

Brugen af ​​renset husspildevand til overjordisk kunstvanding – og nogle gange endda ubehandlet – er allerede udbredt, især i Mellemøsten, Syd- og Nordafrika og andre Middelhavslande, hvor adgangen til ferskvand er begrænset. Imidlertid, Der er ulemper ved denne direkte kunstvanding, såsom hurtig fordampning. Markarbejdere og afgrøder kommer i direkte kontakt med forurenet vand under overjordisk kunstvanding, udgør en alvorlig sundhedsrisiko.

Nu, renset husspildevand udledes for det meste direkte til overfladevand såsom floder og søer. Konventionelle spildevandsrensningsanlæg er ikke i stand til at fjerne mange mikroforurenende stoffer. Det betyder, at renset spildevand indeholder lægemidler, antibiotikaresistente bakterier og en lang række andre kemikalier.

Sprinkler kontra grundvand fodret kunstvanding

Hovedforfatter på undersøgelsen er ph.d. kandidat Dominique Narain-Ford, fra UvA Instituttet for Biodiversitet og Økosystemdynamik:"Denne udledning er især et problem under lavstrømningsforhold om sommeren, bevirker, at små overfladevand primært består af renset spildevand. Vand fra disse vandløb tilføres i mange tilfælde direkte til afgrøder ved sprinklervanding, resulterer i utilsigtet eksponering for menneskelige patogener og andre mikroforurenende stoffer."

Når renset husspildevand tilføres via grundvandsvanding, også omtalt som underjordisk kunstvanding, jordpassager eliminerer direkte kontakt. Det gør også optimal brug af jordprocesser, der filtrerer, buffer, nedbryde og minimere spredningen af ​​kemikalier.

Tørre årstider

Den nyligt publicerede forskning om underjordisk kunstvanding fokuserede på Holland, som er et ideelt studiested:et meget tæt befolket land, med 1,9 millioner hektar dyrket jord og et godt fordelt spildevandsrensningsanlæg over hele landet. Som årligt gennemsnit, det samlede behov for sprinklervandingsvand i Holland er i gennemsnit 144 mio ³ . For nylig har der været flere tørre år med toppe op til 256 millioner m ³ . Narain-Ford:"I vores undersøgelse undersøgte vi hvor, og hvor meget, spildevand fra spildevandsanlæg kan direkte genbruges i landbrugsunderjordisk kunstvanding i en gennemsnitlig og tør sæsonscenarie."

Spildevandsanlæg i Holland har et årligt udledningspildevand på 1,9 mia ³ , hvilket er meget højere end det årlige vandbehov til overjordiske kunstvandingssystemer. "Sammenlignet med overjordiske kunstvandingsteknikker, Vanding under jorden kræver meget vand for at hæve grundvandet til det ønskede niveau, mens mindre kunstvandingsvand går tabt til atmosfæren gennem fordampning af opfangningsvand, " forklarer Narain-Ford.

Forskerne viste, at i den hollandske situation, direkte bevidst genbrug af spildevand fra spildevandsanlæg kan opfylde op til 25 % af afgrødejordens SSI-vandbehov inden for en fem kilometer lang transportbuffer fra spildevandsanlæggene. I et tørt år kan dette være op til 17 %. Det betyder, at henholdsvis 78 % og 84 % af det samlede tilgængelige hollandske spildevand fra spildevandsanlæg vil blive brugt.

Bemærkelsesværdigt er, at baseret på størrelsen af ​​det område, der er infiltreret med spildevand fra spildevandsanlæg under vanding under jorden, over en længere periode vil efterspørgslen efter vand til vand under jorden falde på grund af forhøjede grundvandsstande. Narain-Ford:"Underjordisk kunstvanding har potentialet til at slå to fluer med ét smæk. Vores indsigt vil bidrage til sikker brug af spildevand i begrebet vandgenbrug i den cirkulære økonomi."