بهبود تصفیه فاضلاب می تواند منجر به کاهش قابل توجهی در انتشار گازهای گلخانه ای شود

تحقیقات منتشر شده در Environmental Research Letters نشان داده است که انتشار متان از مناطق شهری با ضریب سه تا چهار دست‌کم گرفته می‌شود و فاضلاب تصفیه نشده ممکن است یکی از عوامل موثر باشد.

این مطالعه با عنوان “بررسی انتشار گازهای متان بالا از مناطق شهری شناسایی شده توسط TROPOMI و ارتباط آنها با فاضلاب تصفیه نشده” توسط بنجامین دی فوی، دکترای علوم زمین و جو در دانشگاه سنت لوئیس رهبری شد و در ماه مارس به صورت آنلاین منتشر شد. 14.

محققان دریافتند که انتشار گازهای متان از تخلیه فاضلاب تصفیه نشده سهم عمده ای در انتشار گاز متان در سطح جهانی دارد و بهبود تصفیه فاضلاب در مناطق شهری می تواند منجر به کاهش قابل توجه انتشار گازهای گلخانه ای شود و به شهرهایی که در جستجوی بی طرفی کربن هستند کمک کند.

دی فوی گفت: “ما تخمین می زنیم که کاهش تخلیه فاضلاب تصفیه نشده می تواند انتشار جهانی متان را تا 5 تا 10 درصد کاهش دهد.” این همچنین می تواند مزایای زیست محیطی و انسانی قابل توجهی را به همراه داشته باشد.”

دو عامل اصلی تغییرات آب و هوایی دی اکسید کربن و متان هستند. در سال 2021، غلظت جهانی متان با بالاترین نرخ ثبت شده افزایش یافت و برآوردهای فعلی موجودی انتشار متان نمی تواند روندهای اخیر را توضیح دهد.

یکی از روش‌های ارزیابی انتشار متان از طریق سنجش از دور ماهواره‌ای است، به عنوان مثال، با ابزار نظارتی TROPOspheric (TROPOMI) روی ماهواره Sentinel 5 Precursor. این از نوامبر 2017 متان و سایر آلاینده های هوا را در سراسر جهان اندازه گیری می کند.

این تحقیق نشان می‌دهد که انتشار گاز متان از مناطق شهری ممکن است با ضریب ۳ تا ۴ در فهرست انتشار گازهای گلخانه‌ای پایگاه داده انتشارات برای تحقیقات جهانی جوی (EDGAR) دست کم گرفته شود. این مطالعه نتایج را به 385 منطقه شهری در سراسر جهان با بیش از 2 میلیون سکنه تقسیم کرد که نشان می‌دهد این مناطق می‌توانند تا 22 درصد از انتشار جهانی متان را تشکیل دهند.

برآوردهای انتشار 61 منطقه شهری با فهرست انتشار کل یا بخشی EDGAR ارتباطی ندارد. با این حال، آنها با نرخ تخمینی فاضلاب تصفیه نشده همبستگی دارند، که از 33 کیلوگرم متان به ازای هر نفر در سال برای شهرهایی با فاضلاب تصفیه نشده صفر تا 138 کیلوگرم متان به ازای هر نفر در سال برای شهرهایی که بیشترین فاضلاب تصفیه نشده را دارند متغیر است.

این مطالعه سناریوهای مختلفی را برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در 61 منطقه شهری و همچنین برای تمام مناطق با جمعیت بیش از 2 میلیون نفر بررسی کرد. با کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای 33 شهر با سطوح متوسط ​​تا بالا پساب تصفیه‌نشده به میانگین آلاینده‌های شهرهایی با انتشار صفر تا کم فاضلاب تصفیه‌نشده، 2 درصد از کل انتشار جهانی را می‌توان کاهش داد. اگر هر 61 شهر انتشار گازهای گلخانه ای خود را به کمترین میزان کاهش دهند، 6 درصد از کل انتشار متان در سراسر جهان کاهش می یابد.

مدل محققان به فاضلاب تصفیه نشده به جای گزینه های دیگر، از جمله نشت گاز طبیعی یا زیرساخت های قدیمی، به عنوان سهم بزرگی از انتشار کلی متان اشاره می کند.

دی فوی گفت: “تخمین ما از انتشار متان نشان می دهد که در نتیجه انتشار فاضلاب تصفیه نشده، متان در محیط زیست تشکیل می شود که بسیار بزرگتر از تخمین موجود در موجودی های فعلی است.” برخی از مناطق شهری می توانند با تصفیه کامل تمام فاضلاب خود، انتشار گازهای گلخانه ای خود را 50 درصد یا بیشتر کاهش دهند.

محققان می گویند برای پر کردن شکاف بین موجودی ها و اندازه گیری ها برای ایجاد فهرست انتشار جهانی تصفیه شده تر و شناسایی دقیق تر انتشارات مختلف از شهر به شهر، به کار بیشتری نیاز است. به عنوان مثال، شهرهای اروپا و چین بسیار کمتر از شهرهای آمریکای شمالی و آسیا متان منتشر می کنند.

دی فوی گفت که ممکن است تفاوت‌های زیادی در داخل کشورها وجود داشته باشد، خاطرنشان کرد که میلواکی افزایش متان زیادی دارد اما مینیاپولیس همسایه آن چنین نیست، که می‌تواند به دلیل تفاوت در نحوه مدیریت آب طوفان و فاضلاب باشد.

صد و پنجاه کشور متعهد شده اند که به عنوان بخشی از تعهد جهانی متان، انتشار گاز متان خود را تا سال 2030 تا 30 درصد نسبت به سال 2020 کاهش دهند. بهبود تصفیه فاضلاب می تواند کمک قابل توجهی به این هدف داشته باشد.

نویسندگان دیگر عبارتند از: دکتر جیمز جی. شاور، استاد مهندسی محیط زیست ویلیام سی بویل و مدیر آزمایشگاه بهداشت ایالتی ویسکانسین در دانشگاه مدیسون ویسکانسین. آلبا لورنته، دکترا، دانشمند پژوهشی، موسسه تحقیقات فضایی هلند (اکنون در صندوق دفاع از محیط زیست). و توبیاس بورسدورف، دکترا، دانشمند پژوهشی، موسسه تحقیقات فضایی هلند.

این کار تا حدی توسط دو کمک مالی از وزارت امور خارجه ایالات متحده (SMLAQM19CA2361 و SLMAQM20CA2398) حمایت شد. پردازش داده های TROPOMI در زیرساخت ملی الکترونیک هلند با حمایت تعاونی SURF انجام شد.