Informacje
  • Skąd sinice w Bałtyku? Wpływa na to "nierozwiązany problem" rolnictwa

    29-03-2021 13:53 Ekohydrolog PAN o możliwych wyjściach z sytuacji
    Zmiany klimatu a rolnictwo Foto: Shutterstock | Video: TVN24

    W polskim rolnictwie brakuje praktyk oczyszczania wody z azotu i fosforu, stosowanych do nawożenia pól - twierdzą eksperci. Zanieczyszczenia wsiąkają w ziemię lub spływają do rzek i morza, a to w konsekwencji wzbogaca zbiorniki właśnie o fosfor i azot, powodując zakwitanie sinic. Maciej Zalewski, dyrektor Europejskiego Regionalnego Centrum Ekohydrologii Polskiej Akademii Nauk, zaproponował kilka rozwiązań tego problemu.

    Oczyszczanie pochodzących z rolnictwa wód z azotu i fosforu, które są stosowane do nawożenia pól, jest konieczne, aby zapobiec między innymi powstawaniu toksycznych zakwitów sinic w Bałtyku - wskazał profesor Maciej Zalewski, dyrektor Europejskiego Regionalnego Centrum Ekohydrologii Polskiej Akademii Nauk (ERCE PAN). Pomocne w tym są biotechnologie ekohydrologiczne, takie jak strefy buforowe między polem a strumieniem.

    Problem może narastać

    Problem oczyszczania wód pochodzących z rolnictwa wciąż nie został nierozwiązany. Chodzi głównie o oczyszczanie wód z azotu i fosforu, czyli pierwiastków stosowanych do nawożenia pól.

    - Pozostałości tych nawozów przedostają się do rzek, a następnie powodują przeżyźnienie zbiorników wodnych i zakwit w nich toksycznych sinic - powiedział.

    Dodał, że problem może narastać w związku z rozwojem rolnictwa przemysłowego. Tutaj - tłumaczył profesor - ciężkim sprzętem ubija się podglebie i zmniejsza w ten sposób infiltrację (zdolność do przenikania wody w głąb ziemi). Ponadto wycina się zadrzewienia śródpolne, które dotąd tworzyły naturalną barierę przed wiatrem i utrzymywały wilgotność gleb. Bez drzew przyspieszający na tym terenie wiatr tworzy efekt "suszarki", powodując zwiększenie procesu parowania oraz utratę materii organicznej z gleby. To z kolei prowadzi do jałowienia gleb, które trzeba mocniej nawozić.

    Jak pomóc naturze?

    W rozwiązaniu tego problemu pomocne są między innymi biotechnologie ekohydrologiczne, czyli rozwiązania oparte na naturze, wykorzystujące własności ekosystemów jako narzędzi regulujących. Ich opracowywaniem i wdrażaniem zajmują się naukowcy z Europejskiego Regionalnego Centrum Ekohydrologii PAN, prowadzonego przez prof. Zalewskiego.

    Przykładem takich rozwiązań są wysokoefektywne strefy buforowe konstruowane między polem a strumieniem.

    - Duże ładunki azotanów (będące aktywnym paliwem dla toksycznych zakwitów) przedostają się do wód powierzchniowych wraz z płytkimi wodami podziemnymi. Dlatego w miejscach granicznych, na styku lądu i wody, konstruujemy bariery denitryfikacyjne, które dzięki zastosowaniu odpowiednich substratów działają jak bioreaktor, zamieniając azotany na azot gazowy. Barierę stanowi rów wypełniony m.in. trocinami, węglem brunatnym, dolomitem - w zależności od gleby. To tanie rozwiązanie, a redukuje azotan o nawet 80-90 procent - wskazał ekspert.

    Z kolei przy oczyszczaniu wód z fosforu działa bariera geochemiczna.

    - Do tego świetnie się nadaje dolomit, wapień, który wiąże fosfor, a którego mamy w Polsce mnóstwo - powiedział.

    Dobre praktyki rolnicze

    Profesor dodał, że ważnym uzupełnieniem tych dwóch barier powinny być bariery roślinne na przykład w postaci wierzb, które mają rozbudowany system korzeniowy, sięgający nawet osiem metrów w głąb ziemi.

    - Dzięki tym rozwiązaniom usuwane są azot i fosfor, zanim dostaną się do systemu rzecznego. Warto podkreślić, że nie trzeba tego typu stref konstruować wzdłuż wszystkich strumieni, ale tam, gdzie intensywnie uprawiane i nawożone pola stykają się z nimi, co stanowi kilkanaście procent zlewni. Te krytyczne obszary można precyzyjnie zidentyfikować za pomocą zdjęć satelitarnych i ekohydrologicznych modeli matematycznych. Model taki opracowaliśmy dla dorzecza Pilicy z profesor Katarzyną Izydorczyk przy współpracy ze Szkołą Główną Gospodarstwa Wiejskiego w ramach programu Europejskiego LIFE+EKOROB. Projekt ten został w 2018 roku nagrodzony przez Komisję Europejską jako Best of LIFE+ - podkreślił prof. Zalewski.

    Podstawą efektywnej redukcji zanieczyszczeń pochodzenia rolniczego jest więc wdrażanie rozwiązań ekohydrologiczno-biotechnologicznych, a także stosowanie dobrych praktyk rolniczych.

    Unowocześnienie pracy oczyszczalni ścieków

    Biotechnologie ekohydrologiczne nie tylko ograniczają zanieczyszczenia obszarowe np. z pól uprawnych, ale również punktowe na przykład zrzut ścieków z oczyszczalni.

    - Badania przeprowadzone w ERCE przez profesor Edytę Kiedrzyńską wykazały, iż średnie i małe oczyszczalnie ścieków mają niską efektywność działania, przez co stanowią ważne źródło zanieczyszczeń w zlewni, w tym również bakteriami antybiotykoodpornymi. Można temu zaradzić dzięki konstrukcji sekwencyjnego systemu sedymentacyjno-biofiltracyjnego, który wspomaga pracę oczyszczalni, redukując ilość zanieczyszczeń w ściekach odprowadzanych do rzeki. Działający prototyp takiego systemu skonstruowano przy oczyszczalni ścieków w Rozpszy - mówił prof. Zalewski.

    Rozwiązania "bliskie naturze"

    W ostatnich latach naukowcy z zespołu prof. Zalewskiego optymalizują ekohydrologiczne rozwiązania również w kierunku usuwania zanieczyszczeń pestycydowych, których głównym emiterem pozostaje rolnictwo. Jak mówił profesor, opracowany w 2018 roku preparat BioKer, który pozwala usuwać związki fosforu i pestycydów, został nagrodzony m.in. złotym medalem na międzynarodowych targach innowacyjności "Concours Lepine" w Paryżu.

    Rozwiązania opracowane w ERCE są wciąż rozwijane przez poszerzanie zakresu badań o dziedziny takie jak biologia molekularna, mikrobiologia oraz fitotechnologie.

    - Ogromne znaczenie dla ich szerokiego stosowania ma budowanie zaufania do rozwiązań opartych na przyrodzie oraz podnoszenie świadomości społeczeństwa. Właśnie w tym celu w ERCE PAN ruszają prace nad dostosowaniem 16 gospodarstw rolnych o różnym profilu produkcji do pełnienia funkcji Demonstracyjnych Gospodarstw Projektu LIFE Pilica. Wśród planowanych do zastosowania rozwiązań są wysokoefektywne strefy buforowe, w skład których wchodzą wspomniane bariery czy zadrzewienia/zakrzaczenia śródpolne – powiedział.

    Jak podsumował, zespół pracuje właśnie nad rozwiązaniami bliskimi naturze, których podstawą jest zrozumienie procesów występujących w ekosystemach.

    - Chcemy je nie tylko rozwijać, ale również przekonać decydentów i społeczeństwo, że są skuteczne - stwierdził prof. Maciej Zalewski.

Podziel się:

Prognoza pogody na Facebooku:

Byłeś świadkiem ciekawego wydarzenia?

Zostań Reporterem 24 - wyślij nam swój materiał przez Kontakt24 lub kontakt24@tvn.pl!

Blogi

Tomasz Wasilewski

alt

Po chłodnym długim weekendzie temperatura zacznie stopniowo rosnąć, a za tydzień...

Wojciech Raczyński

alt

Polska jest pod wpływem wyżu Nicole znad Rumunii. Napływa do nas ciepłe powietrz...

Arleta Unton-Pyziołek

alt

Nastała astronomiczna wiosna. Jednak patrząc na piątkową pogodę, zimowa aura nie...