science >> Wetenschap >  >> Natuur

Zuivering van afvalwater kan leiden tot disbalans tussen stikstof en fosfor

Chaohu in China. Het water bevat veel blauwalgen. Krediet:Annette Janssen, China, 2018

Door zuivering van afvalwater is de hoeveelheid stikstof en fosfor in het oppervlaktewater verminderd. Niettemin, giftige algenbloei gedijt nog veelvuldig. Omdat de zuiveringsinstallaties fosfor beter kunnen verwijderen dan stikstof, de balans tussen deze twee elementen verschuift op wereldschaal. Dit resulteert in een relatief hoog stikstofgehalte in het gezuiverde water, wat zorgt voor een overvloedige groei van algen met een voorkeur voor stikstof. Dat concludeert een internationaal team van onderzoekers, waaronder Wageningen University &Research, in een publicatie in PNAS .

Net als mensen, de natuur heeft een evenwichtige voeding nodig:niet te veel, en de juiste balans in voedingsstoffen. Terwijl mensen een dieet nodig hebben met voldoende verse groenten en fruit, en een matige hoeveelheid vet, de balans tussen stikstof en fosfor is essentieel voor de natuur.

Om te voorkomen dat er te veel nutriënten in de natuur terechtkomen, zijn er zuiveringsinstallaties geplaatst. Nederland behoort tot de wereldtop in het investeren in de zuivering van afvalwater. Maar ook in Nederland we waren jarenlang beter in het verwijderen van fosfor dan stikstof, zegt Annette Janssen, een onderzoeker bij de Wageningen Water Systems and Global Change groep. “Hierdoor kan een onbalans ontstaan ​​in de natuurlijke verhouding tussen stikstof en fosfor. Ook als het totale gehalte aan stikstof en fosfor wordt verlaagd, deze onbalans bevordert de groei van giftige blauwalgen, " ze, en de andere onderzoekers stellen.

Balans verschuift naar stikstof

"We zien een wereldwijde verschuiving in de balans tussen fosfor en stikstof ten gunste van stikstof, " stelt Janssen. In China, het aandeel stikstof-fosfor is tussen 2008 en 2017 gestegen van 20 naar ongeveer 31, daarmee de Europese niveaus overtreffen.

Dit betekent dat, terwijl het water schoner wordt, het bevat relatief meer stikstof dan fosfor. Elk organisme heeft zijn eigen voorkeur voor voedingsstoffen. Zelfs tussen verschillende algen, er is een grote variatie in hun voorkeur voor stikstof of fosfor. Vrij ongevaarlijke algen gedijen op relatief meer fosfor en minder stikstof. In tegenstelling tot, giftige blauwalgen gedijen goed bij een relatief hoger stikstofgehalte. Dus, de wereldwijde toename van de stikstof-fosforverhouding kan een verdere verbetering van de waterkwaliteit in de weg staan, stellen de onderzoekers.

Taihu in China, waar miljoenen door algengroei geen drinkwater meer hadden. Krediet:Annette Janssen, China, 2016

Schadelijke blauwalgen

De onderzoekers namen de waterkwaliteit in China, die sterk wordt aangetast door blauwalgen, als voorbeeld. Terwijl de blauwalgen in Nederland vaak in het nieuws komen voor het verminderen van de kwaliteit van ons zwemwater, in China onderbreekt het de drinkwatervoorziening. "Er is al een incident geweest waarbij een plaag van blauwalgen de watervoorziening van miljoenen mensen blokkeerde, ’ stelt Janssen.

Verhouding stikstof—fosfor voor algengroei

In de PNAS publicatie, de onderzoekers laten zien dat de verschillen in de efficiëntie waarmee fosfor en stikstof uit afvalwater worden verwijderd, hebben geleid tot een toename van de stikstof-fosforverhouding in Chinese meren. Dit zou kunnen verklaren waarom blauwalgen blijven bestaan, ondanks de pogingen om ze te stoppen. "Naast het verlagen van de stikstof- en fosforgehaltes, hun verhouding is ook een kritische factor in de groei van giftige algen, ’ stelt Annette Janssen.

De onderzoekers concluderen dat de focus op verbetering van de waterkwaliteit niet alleen moet liggen bij het verminderen van nutriënten, maar ook met de verhouding tussen stikstof en fosfor.