水和廢水處理- Forschen科學

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廢水和生物固體在農業中的長期應用

揚尼斯Κ卡拉夫魯祖蒂斯

希臘開放大學科學與技術學院副教授,希臘帕特拉斯亞裏斯多德18,26 335

*通訊作者:Ioannis Κ Kalavrouziotis,希臘開放大學科學與技術學院副教授,希臘帕特拉斯,亞裏士多德18,26 335,E-mail: ikalabro@eap.gr


世界各地每天都產生大量的處理廢水(TMWW)和生物固體(汙泥),它們對環境施加了強大的壓力。提出的一個重要問題是“如何處理它們?”隨著自然資源的枯竭,對清潔飲用水的需求增加,灌溉用水的需求也增加,以及氣候變暖,在這種情況下廢水的管理正成為一個具有挑戰性的情況。

科學界正在努力消除“廢物”的概念,以“資源回收”的概念取而代之,方法是采取有效和現代化的管理,其中包括將例如生物固體轉化為有用的產品,如有機肥料、建築材料、沼氣等問題。另一方麵,廢水和生物固體在農業中的再利用是一個有吸引力的選擇,為這一緊迫問題提供了部分解決方案。上述副產品的處理正變得越來越複雜。這些廢水處理副產品的管理不僅要關注用戶,還要關注與問題有關的所有其他群體,如設施管理人員、操作人員、政治家、科學界和普通民眾[1]。

廢水和汙泥的一個基本特征是,它們都有可能造成健康風險影響,因此,對它們的再利用的主要要求是確保應用的安全性。因此,在這一點上提出的問題是這些輸入的應用是否安全。Harisson等人[2]報道稱,汙泥樣品中含有516種可檢測濃度的化學物質。Lewis和Gattie[3]回顧和評估了在土地上應用汙水汙泥的已知病原體的風險降低。有人指出,這種風險將大大加劇的化學毒素存在於汙泥。

Ghosh[4]報告的另一個重要問題與汙泥應用有關。根據該報告,雖然塗抹13天後細菌水平下降到控製水平,金黃色葡萄球菌從應用13天後增加到最高水平。Lowman等人報告,生活在汙泥處理廠附近的居民出現了症狀,如:眼、鼻、喉衝洗,胃腸道異常,如惡心、嘔吐、腹瀉、咳嗽、呼吸困難、鼻竇充血、皮膚感染和潰瘍。

與生物固體在農業上的應用有關的一個重要問題是病原體對抗生素的耐藥性和細菌多藥耐藥性的演變,這是一個普遍公認的“國際健康危機”。《美國清潔法案》將汙水汙泥定義為汙染物。由於廢水含有許多汙染物,在處理過程中,所有這些汙染物都集中在汙水汙泥中。另一方麵,美國國家科學院就汙泥問題警告說,"管理土地使用風險的標準戰略不能保護公眾健康"(國家科學院,2002年)[6]。根據上述和文獻中出現的許多其他相關出版物,汙泥、生物固體和廢水回用的所謂“安全”似乎暫時沒有令人滿意地實現。

因此,科學界有必要將他們的興趣集中在研究廢水和汙泥的短期和長期應用效果上。此外,科學家必須關注土壤和植物之間發生的大量相互作用,不僅向它們提供植物營養物質,而且還向它們提供重金屬,這加劇了毒性效應,加劇了已經存在的問題。同樣,在廢水處理過程中,必須注意開發經濟的去除廢水中的重金屬、有毒有機物和藥物化合物的方法,以達到安全應用的目的。

科學技術學院的研究團隊近20年來一直致力於廢水和汙泥方麵的問題,如重金屬在土壤和植物中的積累、元素相互作用及其對土壤和植物的貢獻、廢水和汙泥再利用造成的汙染評估以及預測重金屬土壤汙染的汙染指標的開發[7,8]。

參考文獻
  1. LeBlanc RJ, Matthews P, Richard RP(2008)排泄物、廢水汙泥和生物固體管理全球地圖集:推動可持續和受歡迎的全球資源利用。肯尼亞內羅畢聯合國人居中心信箱30030號。[Ref。
  2. Harrison EZ, Oakes SR, Hysell M, Hay A(2006)汙水汙泥中的有機化學物質。科學總環境367:481-497。[Ref。
  3. Lewis DL, Gattie DK, Novak ME, Sanchez S, Pumphrey C(2002)陸地汙水汙泥(生物固體)中病原體和刺激性化學物質的相互作用。BMC公共衛生2:11。[Ref。
  4. Gosh J(2005)俄亥俄州伍德縣農田應用生物固體產生的生物氣溶膠。博林格林州立大學畢業論文。[Ref。
  5. Lowman A, McDonald MA, Wing S, Muhammad N(2013)處理過的汙水汙泥的土地應用:社區健康和環境正義。環境衛生展望121:537-542。[Ref。
  6. 國家科學院(2002)生物固體在陸地上的應用;推進標準和實踐。華盛頓特區國家學院出版社。[Ref。
  7. Kalavrouziotis IK, Koukoulakis PH, Ntzala G, Papadopoulos AH(2012)汙泥施用土壤汙染評價的建議指標。水,空氣和土壤汙染223:5189-5196。[Ref。
  8. Kalavrouziotis IK(2015)城市汙水在土壤中的再利用。全球巢學雜誌17:474-486。[Ref。

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引用:Kalavrouziotis IK(2016)長期廢水和生物固體在農業中的應用。國際J水廢水處理2(3):doi http://dx.doi.org/10.16966/2381-5299.e103

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出版的曆史:

  • 收到日期:2016年5月24日

  • 接受日期:2016年5月25日

  • 發表日期:2016年5月30日