science >> Wetenschap >  >> Biologie

Voordelen van biosolids verspreid over tientallen jaren van onderzoek

Biosolids geleverd aan een veld om over het land te worden verspreid, zodat ze waardevolle voedingsstoffen kunnen leveren aan bodem en planten. Biosolids voorzien gewassen, zoals tarwe en maïs, van meer van het mineraal zink. Krediet:Jim Ippolito

Al meer dan vier decennia worden biologische vaste stoffen op het land toegepast en door onderzoekers voor vele nuttige doeleinden bestudeerd. Biosolids zijn een product van het afvalwaterzuiveringsproces. Ja, dat betekent riolering. Het afvalwater wordt echter zorgvuldig behandeld om ervoor te zorgen dat het gunstige eigenschappen heeft en niet schadelijk is.

Biosolids worden geproduceerd door vloeistoffen van de vaste stoffen in afvalwater te scheiden. De vaste stoffen worden vervolgens behandeld om een ​​halfvaste stof te produceren die rijk is aan voedingsstoffen. Jim Ippolito, een professor aan de Colorado State University, is een expert op het gebied van jarenlang werk aan biologische vaste stoffen en de voordelen ervan. Hij en een collega, Ken Barbarick, hebben onlangs 45 jaar onderzoek naar biosolids-landtoepassing doorgenomen.

"Al dit onderzoek vond plaats in Colorado, wat op zichzelf verbazingwekkend is. De meeste andere staten hebben niet hetzelfde niveau of dezelfde diepte van onderzoeksgeschiedenis", zegt Ippolito. "Hoe dan ook, we belichten vroeg werk waarbij wetenschappers basiskennis van de bodemwetenschap gebruikten om het gebruik van dit product aan te pakken. We bespreken ook huidige ontdekkingen waarbij biovaste stoffen de bodemgezondheid in verschillende ecosystemen verbeteren."

Het onderzoek is gepubliceerd in het Journal of Environmental Quality .

Wanneer en waarom begon het gebruik van biosolids? Het is terug te voeren op de Clean Water Act van de Verenigde Staten van 1972. De wet gaf de Environmental Protection Agency een missie om mogelijke watervervuiling te beheersen. Onderdeel daarvan was het stellen van normen waaraan gemeenten moeten voldoen bij het reinigen van hun afvalwater voorafgaand aan lozing. Het reinigen van afvalwater genereert biologische vaste stoffen, waarvoor ook federale voorschriften gelden.

"Voor zover ik weet, zijn er geen andere review-artikelen over biosolids die het tijdsbestek tussen de totstandkoming van de Clean Water Act overspannen," zegt hij. "Dit overkoepelende overzichtsartikel is een one-stop-shop voor iedereen die geïnteresseerd is in het nuttige hergebruik van biosolids. Ons onderzoek benadrukt de voordelen van biosolids-landtoepassing om planten te kweken om dieren te voeden, om gewassen te verbouwen om mensen te voeden, en om deze dingen veilig te doen ."

In de loop der jaren hebben wetenschappers veel voordelen van biosolids ontdekt. Een daarvan is dat biosolids kunnen worden toegepast in semi-aride landbouwgebieden en gewassen, zoals tarwe en maïs, kunnen voorzien van meer van het mineraal zink. Dit betekent dat mens en dier kunnen profiteren van zinkconsumptie door deze gewassen te eten. Dit is vooral handig nu miljarden mensen over de hele wereld niet genoeg zink binnenkrijgen via hun voeding.

"Micronutriënten, zoals koper en zink, die in biovaste stoffen worden aangetroffen, zijn eigenlijk afkomstig van de hele gemeentelijke infrastructuur, zoals koperen leidingen en zinksoldeer", legt Ippolito uit. "Ze zijn waarschijnlijk ook aanwezig omdat het noodzakelijke voedingsstoffen zijn voor planten, dieren en mensen. Bovendien verliezen we deze en andere elementen als we naar de badkamer gaan. Ze concentreren zich in biovaste stoffen samen met koper en zink uit de gemeentelijke infrastructuur."

Veel steden hebben hun eigen recyclingsystemen voor bioafval.

Biosolids zijn zichtbaar bovenop de grond in dit tarweveld tijdens hete, droge en winderige omstandigheden. De biologische vaste stoffen werden ongeveer 10 maanden voorafgaand aan het maken van de foto aangebracht. Het is gebleken dat het toepassen van biovaste stoffen de gezondheid van de bodem verbetert in semi-aride begraasde weidegebieden om plantengroei mogelijk te maken als voedselbron voor dieren zoals vee. Krediet:Jim Ippolito

Gebleken is dat biovaste stoffen de gezondheid van de bodem verbeteren in semi-aride begraasde weidegebieden om plantengroei als voedselbron voor vee mogelijk te maken. In het licht van een snel veranderend klimaat kan het het landschap veerkrachtiger maken. Ippolito zegt dat bevindingen als deze zeer waardevol zijn, omdat een derde van al het land in de Verenigde Staten weidegrond of weiland is.

Daarnaast zijn biosolids getest en bruikbaar bevonden in andere toepassingen, zoals wanneer een landschap herstellende is van een bosbrand of wanneer land is ontgonnen. Ze leveren energie voor bodemmicro-organismen die op hun beurt de nutriëntenkringloop verbeteren, waardoor planten in landschappen kunnen gedijen.

"We hebben veel goeds gedaan voor de staat Colorado en andere vergelijkbare staten door dit product dat anders zou worden gestort, gunstig te hergebruiken", zegt Ippolito. "Waarom iets weggooien dat nuttig is? Ik heb mijn carrière in wezen gemodelleerd rond manieren om biologische vaste stoffen en andere producten te gebruiken om de milieukwaliteit op een degelijke manier te verbeteren." + Verder verkennen

Een solide bodemreactie krijgen op de toepassing van biovaste stoffen