Переработка сточных вод может увеличить выбросы парниковых газов

Новое исследование показывает, что процессы рециклинга сточных вод могут генерировать больше парниковых газов, чем традиционные методы очистки воды. Несмотря на этот вывод, есть веские причины продолжать использовать переработку сточных вод как один из инструментов управления водными ресурсами в городских районах.

К такому выводу пришли Эми Таунсенд-Смолл, доцент геологии и географии в Колледже искусств и наук Макмикена Университета Цинциннати, и команда исследователей из Калифорнийского университета в Ирвайне. Их отчёт опубликован в сентябрьско-октябрьском выпуске Journal of Environmental Quality. Учёные изучили, как различные типы очистки сточных вод влияют на выбросы закиси азота (N₂O) — долгоживущего и мощного парникового газа, потенциал глобального потепления которого примерно в 300 раз выше, чем у диоксида углерода.

Исследователи сравнили уровень выбросов N₂O на двух типах очистных сооружений в Южной Калифорнии: на традиционной станции, где очищенная вода сбрасывается в реку или океан, и на станции рециклинга, где вода после удаления органического углерода и азота используется для орошения. Они обнаружили, что завод по рециклингу сточных вод выделяет примерно в три раза больше закиси азота. Причиной являются плотные популяции нитрифицирующих и денитрифицирующих бактерий, которые активно удаляют азот в процессе очистки для повторного использования воды.

Расчёты показывают, что в сильно урбанизированном районе Лос-Анджелеса выбросы N₂O от очистки и переработки сточных вод на несколько порядков превышают выбросы от сельского хозяйства в регионе. Тем не менее, авторы делают вывод, что рециклинг воды остаётся важным компонентом в условиях нехватки водных ресурсов на засушливом юго-западе США.

«Поскольку питьевая вода в Южной Калифорнии импортируется на очень большие расстояния, это связано с высоким энергопотреблением и выбросами CO₂», — отмечает Таунсенд-Смолл. Учёные предлагают расширить использование переработанных сточных вод, включив в него пополнение запасов питьевой воды, а не только полив зелёных насаждений. Это могло бы снизить общие выбросы парниковых газов и риск дефицита воды.