Исследование показывает, что плохо спроектированные очистные сооружения могут выбрасывать больше оксида азота(I)

Первое крупномасштабное исследование 12 очистных сооружений в США, проведенное учеными Колумбийского университета, показало, что объем выбросов N₂O с этих станций может быть более изменчивым и сложным, чем считалось ранее. Оно также ставит под сомнение текущий подход Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК, IPCC) к оценке выбросов N₂O с таких объектов. Результаты исследования, финансируемого Фондом исследований водной среды (Water Environment Research Foundation), были опубликованы 13 мая на сайте журнала Environmental Science & Technology.

Оксид азота(I), или N₂O, — парниковый газ, который, по мнению экспертов, в 300 раз мощнее диоксида углерода по своему влиянию на атмосферное потепление. Хотя наибольшие зарегистрированные источники N₂O — это сельскохозяйственная деятельность и сжигание ископаемого топлива, очистные сооружения также вносят вклад в выбросы. До этого исследования выбросы N₂O с установок, использующих микроорганизмы для разложения токсинов (биологическое удаление азота, BNR), оценивались как довольно низкие.

В результате обследования с использованием нового протокола команда обнаружила, что аэробные зоны — фаза, в которой бактерии обрабатывают аммиак, превращая его в нитрат, — как правило, вносят больший вклад в выбросы N₂O. Это важно, поскольку метод приблизительной оценки IPCC предполагает, что N₂O выделяется только из аноксидных зон — когда нитрат превращается в газообразный азот. «Основываясь на наших фактических измерениях, аэробные зоны выбрасывают гораздо больше N₂O, чем аноксидные. Это одна из причин, по которой текущие оценки выбросов потенциально неточны, поскольку они полностью игнорируют выбросы из аэробных зон», — сказал руководитель исследования, доцент Картик Чандра.

Агентство по охране окружающей среды США (EPA) оценивает вклад очистных сооружений в общие глобальные выбросы N₂O всего в 1,6%. Однако исследователи обнаружили, что измеренные коэффициенты выбросов для некоторых процессов BNR напрямую зависели от эффективности процесса очистки сточных вод и были крайне изменчивы. Высокие концентрации аммиака и нитрита, особенно в присутствии большого количества растворенного кислорода, были названы триггерами выбросов.