ثبت أن المياه العادمة تلعب الدور الأكثر أهمية في التسبب في تغيرات النيتروجين / الفوسفور في البحيرات الصينية. قد يؤدي اختلال التوازن بين الحالة الغذائية إلى تسهيل نمو البكتيريا الزرقاء السامة. الصورة من حساب : ويجيانغ تشن
in ,

 معالجة مياه الصرف الصحي ستؤثر على تغيير توازن العناصر الغذائية الأساسية في البحيرات

ثبت أن المياه العادمة تلعب الدور الأكثر أهمية في التسبب في تغيرات النيتروجين / الفوسفور في البحيرات الصينية. قد يؤدي اختلال التوازن بين الحالة الغذائية إلى تسهيل نمو البكتيريا الزرقاء السامة. الصورة من حساب : ويجيانغ تشن

أدى عدد كبير من محطات معالجة مياه الصرف الصحي الجديدة في البلدان النامية إلى اختلال التوازن بين الفوسفور والنيتروجين في المياه السطحية. يمكن أن تكون النتيجة نموًا مفرطًا للطحالب السامة المحتملة مع تفضيل النيتروجين. تدعو دراسة جديدة إلى تقليل المغذيات بشكل أفضل من أجل الحفاظ على التنوع البيولوجي للنظام الإيكولوجي في البحيرات والأجسام المائية السطحية الأخرى.

باعتبارها واحدة من أهداف التنمية المستدامة الـ 17 للأمم المتحدة ، تحظى المياه النظيفة والصرف الصحي بالكثير من الاهتمام. من أجل الوصول إلى هذا الهدف الشامل ، تلعب إدارة مياه الصرف الصحي البلدية الفعالة دورًا رئيسيًا. تنتج معظم الأنشطة البشرية مياه الصرف الصحي – ويتجاوز الإنتاج السنوي لمياه الصرف الصحي البلدية في جميع أنحاء العالم الآن كمية المياه التي يطلقها نهر الأمازون الهائل إلى المحيط الأطلسي في حوالي 12 يومًا.

وقال يان لين ، الباحث في NIVA ، “إن حجم مياه الصرف الصحي مستمر في النمو مع التوسع الحضري والزيادة السكانية المرتبطة به. أدت زيادة إنتاج مياه الصرف الصحي ، إلى جانب مرافق جمع ومعالجة غير ملائمة ، إلى آثار سلبية على جودة المياه”.

وبحسب لين ، فإن العديد من البلدان النامية تعالج هذه القضية من خلال البناء السريع لمحطات جديدة لمعالجة مياه الصرف الصحي.

وقال لين “إن الاختلاف في كفاءة إزالة النيتروجين والفوسفور أدى إلى اختلال توازن النيتروجين نسبة إلى الفوسفور في المسطحات المائية. وقد يكون لهذا آثار سلبية على التنوع البيولوجي والأداء العام للنظام البيئي المائي المتلقي”.

في هذه المقالة ، سوف ننظر عن كثب في النيتروجين والفوسفور وتأثير هذين العنصرين على النظم البيئية المائية. يعتبر كل من النيتروجين والفوسفور عناصر أساسية لنمو الكائنات الحية. ومع ذلك ، نظرًا لأن المغذيات المفرطة قد تسبب التخثث للأجسام المائية ، فمن المهم جدًا التحكم في تدفق المغذيات في هذه المياه.

ازدهار معالجة مياه الصرف الصحي في الصين

يعالج العديد من البلدان مشكلة المغذيات الزائدة عن طريق زيادة القدرة البلدية على معالجة مياه الصرف الصحي. غالبًا ما يكون هذا أكثر قابلية للتحقيق من تقليل مصادر المغذيات غير المحددة ، على سبيل المثال من خلال تقليل معدلات استخدام الأسمدة وممارسة الحفاظ على مستجمعات المياه. في الصين ، والتي سيتم التركيز عليها في هذه المقالة ، نما بناء محطات معالجة مياه الصرف الصحي بسرعة في السنوات الخمس عشرة الماضية.

في عام 2005 ، كانت النسبة المئوية لمياه الصرف الصحي البلدية المعالجة على المستوى الوطني في الصين حوالي 40٪ فقط. في عام 2017 ، وصلت إلى أكثر من 90٪.

ومع ذلك ، فإن نتائج هذا التحول في التدابير فيما يتعلق بتركيزات المغذيات في البحيرات غير معروفة.

قد يؤدي ذلك إلى ازدهار الطحالب 

في منشور PNAS “تحسن معالجة مياه الصرف الصحي البلدية يغير نسبة النيتروجين في البحيرة إلى نسب الفوسفور في المناطق المأهولة” ، أظهر اتحاد واسع من العلماء ، بما في ذلك خبراء من المعهد النرويجي لأبحاث المياه (NIVA) أن ازدهار معالجة مياه الصرف الصحي البلدية في الصين يعد عاملاً رئيسياً محرك لزيادة نسب الكتلة من النيتروجين / الفوسفور في بحيرات البلاد. هذا مهم بشكل خاص في شرق الصين الأكثر سكانًا.

ويرى الباحثون أن السبب الرئيسي هو إزالة الفوسفور بشكل أكثر فعالية من النيتروجين من مياه الصرف الصحي في معظم محطات معالجة مياه الصرف الصحي الحالية.

وقال الباحث في NIVA ، “لقد بحثنا في التغيرات في الوضع الغذائي لـ 46 بحيرة رئيسية في الصين. وبينما أصبحت المياه بشكل عام أنظف ، أظهرت النتائج أن الفوسفور يتناقص بوتيرة أسرع بكثير”.

تظهر النتائج أنه في العقد الماضي ، انخفض تركيز الفوسفور في معظم البحيرات في شرق الصين بشكل ملحوظ. من ناحية أخرى ، كان تركيز النيتروجين مستقراً في الغالب. وهكذا ، فإن نسبة النيتروجين إلى الفوسفور استمرت في الازدياد.

ووفقًا للين ، يمكن أن يؤدي ذلك إلى بعض العواقب غير المتوقعة لعمل الشبكات الغذائية المائية ، مثل الانتشار المتزايد لأنواع معينة من البكتيريا الزرقاء في البحيرات الرحمية.

وقال لين “إن النتائج التي توصلنا إليها تسلط الضوء على الحاجة إلى خفض أكثر كفاءة للنيتروجين بالإضافة إلى تقليل الفوسفور في معالجة مياه الصرف الصحي للحد من مخاطر تكاثر العوالق النباتية وإنتاج السموم والحفاظ على التنوع البيولوجي للنظام البيئي في المسطحات المائية في المصب”.

التوازن الجيد ضروري

لا تعرف مصطلح القياس الكيميائي للمغذيات؟ يمكن وصف هذا المصطلح بأنه علم يستكشف توازن عناصر الحياة المهمة مثل الكربون والنيتروجين والفوسفور في العمليات البيئية المختلفة. جوهرها هو الكشف عن تأثير التغيرات في البيئة الحية وتكوين العناصر البيولوجية على الوظيفة العامة للنظم الإيكولوجية الأرضية والمائية.

تمامًا مثلما يزدهر البشر بشكل أفضل على نظام غذائي يتمتع بتوازن جيد بين الكربوهيدرات والبروتين والدهون ، فإن الطبيعة لها أيضًا تفضيلات معينة. التوازن الجيد بين العناصر الغذائية مثل النيتروجين والفوسفور أمر ضروري.

للحفاظ على المياه الصحية مع التنوع البيولوجي الجيد ، تم تركيب محطات معالجة مياه الصرف الصحي لمنع الكثير من المغذيات في الطبيعة. ومع ذلك ، في ورقة PNAS الحديثة يجادل الباحثون بأن الوقت قد حان لمحطات معالجة مياه الصرف الصحي لتطوير تقنيات أكثر كفاءة لإزالة النيتروجين.

قال لين: “إن إتقان التطور طويل الأمد لخصائص القياس الكيميائي للنيتروجين والفسفور في المسطحات المائية هو شرط أساسي لتوضيح التغيرات في الإنتاجية الأولية للإيكولوجيا المائية واكتشاف الدوافع المحتملة للعواقب البيئية السلبية”.

اطلب لوائح جديدة

يقول باحث NIVA أنه يجب أخذ نتائج المشروع في الاعتبار عند تقييم تنفيذ تدابير الإدارة البيئية وصياغة إدارة المغذيات المستقبلية وأهداف التحكم.

وقال لين “إن اختلال التوازن المتزايد بين النيتروجين والفوسفور له آثار مهمة على البيئة المائية التي لا تزال غير مفهومة وغير مفهومة”.

وقال “يجب تحديث اللوائح الحالية لتشمل معايير قياس العناصر الغذائية بدلاً من القيم الحدية للمغذيات”.

على وجه الخصوص ، ينبغي أن يكون لنتائج الدراسة آثار كبيرة على وضع سياسة معالجة مياه الصرف الصحي في البلدان النامية ، حيث تجري تطورات البنية التحتية الضخمة ، بما في ذلك محطات معالجة مياه الصرف الصحي.

وخلص لين إلى أن “تصميم محطات معالجة مياه الصرف الصحي يجب أن يقلل بشكل أكثر كفاءة من النيتروجين بالإضافة إلى الفوسفور ، من أجل الحفاظ على توازن نسبة النيتروجين / الفوسفور”.

لمزيد من المعلومات :

  •  Yindong Tong et al. Improvement in municipal wastewater treatment alters lake nitrogen to phosphorus ratios in populated regions, Proceedings of the National Academy of Sciences (2020). من هنا

What do you think?

Comments

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

Loading…

0

أصبح التصوير فائق الدقة متعدد الألوان أمرًا سهلاً

10 أخطاء في عملية شحن هاتفك توقف عن ارتكابها الآن