SCHATTENBLICK - ОКОЛНА СРЕДА 218 Изчерпване на фосфора - Земята ще умре след 50 години (SB)
Ако фосфорът отиде, земята умира
Генератори на бактериална киселина - владетели на живота и смъртта?
"Живите същества могат да се размножават, докато фосфорът бъде напълно изразходван. Тогава краят идва неумолимо и никой не може да го предотврати."
Тези думи идват от „Азимов по химия“ на Исак Азимов, който завършва репликите си за фосфора с думите:
"Можем да заменим въглищата с ядрена енергия, дървесината с пластмаси, месото с дрожди, дружелюбността с изолация - но няма заместител на фосфора."
Всъщност от всички неща този елемент, който е от съществено значение за всички живи същества, е само 0,11 процента в земната кора.
Фосфорът е компонент на много важни биологични молекули, които са общи за всички живи същества и растения. Той е точно толкова представен в ДНК, колкото в протеините и малката молекула АТФ (аденозин трифосфат), която е важна за енергийния метаболизъм. Освен това е най-важният минерал на костното вещество. Въпреки това, по-голямата част от фосфора в света се консумира от земеделието и следователно от производството на храни: освен азот и сяра, растенията се нуждаят предимно от фосфат, т.е. окислената форма на елементарен фосфор за изграждане на биомаса.
През 1975 г., когато Азимов написа тези думи, проблемите, пред които е изправено човечеството, бяха малко по-различни от днешните. Докато притесненията относно бъдещите енергийни източници, намаляващите природни ресурси, липсата на храна за бързо нарастващото земно население и предполагаемо изгреващата нова ледникова епоха раздвижват учените, днес има същите или поне подобни проблеми с глобалното затопляне, посевите, Замърсяването на околната среда и в по-голямата си част изчерпаните ресурси са почти неизбежни, без да бъдат намерени съответни решения. Концентрирайки се върху предстоящи катастрофи като обръщане на климата или нови заболявания, учените по околна среда са особено загрижени за намаляващото биологично разнообразие във фауната и флората и намаляващите ресурси като вода и нефт, докато проблемът с фосфора притеснява всички, които трябва да знаят Е. Въпреки че аргументите на Азимов по отношение на фосфора не са загубили своята валидност и значимост, има малко доказателства за последното състояние на това развитие днес.
Темата наистина беше изяснена в съобщение за пресата на Федералния изследователски институт по земеделие (FAL, 24 октомври 2003 г.). За първи път беше посочен краен срок, след който освен всички споменати проблеми животът на тази земя постепенно ще приключи, без да бъде забелязан:
"Фосфорът (P) е съществен елемент. Най-големи количества могат да бъдат намерени във висшите живи същества, също и при хората, особено в костите. Световните запаси от фосфор са достатъчни (при днешните цени и технологиите за добив) за около 50 години. "
(idw, 24 октомври 2003 г.)
Само няколко години по-късно авторите на онлайн списанието "scienzz" дори не искат да се ангажират толкова точно:
Но ресурсите са ограничени: експертите изчисляват, че депозитите ще продължат още 80 години - при условие, че глобалното потребление остава същото - но може би само 50 години. Ако индустриализираните държави развият и използват технологии за ефективно рециклиране на фосфор, те все още ще могат да снабдяват земеделието си с достатъчно количество от този жизненоважен елемент в бъдеще.
(scienzz, 27 септември 2006 г. - УСТОЙЧИВОСТ)
Икономическото боравене с все още съществуващите фосфорни ресурси и възможното рециклиране обаче са изключително трудни за определяне на фактори за научна прогноза. Освен това голяма част от фосфора досега е избягвала всеки опит за рециклиране по етични или законово регламентирани причини.
Трябва да знаете, че около 75 милиона тона фосфатни минерали се добиват и преработват в торове всяка година - вероятно повече, отколкото се отделят по едно и също време при нормално изветряване на скалния материал. Всяка година около 300 000 тона фосфат под формата на минерални торове се внасят в полетата на Германия. Повечето от това идват от находища в Северна Африка и САЩ, но също така и от Русия и Китай.
По този начин в течение на ХХ век в много региони на света се среща излугването на земеделска земя, така че добивите и едновременно с това населението нарастват. В резултат на това доставката на храна беше временно осигурена, поне за богатите индустриални страни, в които иначе гладът би станал забележим в много по-голяма степен.
Но изкуственият фосфатен тор съдържа също така незначителни количества експлозивни тежки метали като уран, кадмий и живак, от които все по-съмнителни концентрации попадат в храната ни.
Ако природата беше оставена на себе си, с течение на времето все повече и повече фосфор щеше да потъне и да изчезне чрез измиване с дъждовна вода в реки, езера, подпочвени води и накрая в тъмните дълбини на океана. От там няма естествени процеси, които биха могли да го върнат в обсега на човека или друг живот. Съответно живите същества на сушата и в осветените от слънцето горни слоеве на морето постепенно намаляват. Тогава все по-малко плодородната земя ще получи все по-тънка растителна покривка, състояща се от редки видове. Това естествено развитие е отложено за 50 години поради разграждането на фосфатите и изкуственото оплождане. Но с експоненциалното потребление на нашия човешки вид, което обикновено нарушава всички изчисления, въпросът „колко още всъщност“ остава актуален.
Ето защо ефективното използване на останалите резерви и последователното рециклиране на фосфор от остатъци е обявено от химиците за околната среда за основен приоритет за "устойчива" икономическа дейност, дори ако това може да доведе само до малко забавяне на крайния срок.
Допреди няколко години рециклирането на фосфор не беше толкова голям проблем: в допълнение към минералните торове като тор се използва утайка от отпадъчни води, богата на хранителни вещества; и чрез хранене на говедата с животинско брашно с високо съдържание на фосфор от кланични отпадъци, добавянето на фосфор в растителните фуражи беше до голяма степен ненужно.
Днес ситуацията е по-различна: от 2001 г. насам храненето на животинско брашно е забранено в Европа поради проблема със СЕГ. И в ЕС - за разлика от Швейцария например - утайките от отпадъчни води все още могат да се прилагат към полетата с ограничения, но тази мярка също се критикува все повече и повече. Тъй като остатъците от лекарства, тежки метали и хормони в утайките от отпадъчни води могат да застрашат плодородието на културите и по този начин качеството на хранителните култури, отглеждани върху тях. scienzz пише:
Днес в Германия около една трета от утайките от отпадъчни води все още се използват като тор. Освен това се изгаря все по-често и пепелта се изхвърля на битови или източноевропейски депа. След забраната за хранене, животинското брашно се използва отново като тор във все по-голяма степен. Всъщност обаче е по-вероятно да бъде "унищожен", критикува Евалд Шнуг от Федералния изследователски институт по земеделие (FAL) в Брауншвайг.
Като фосфорен тор е много неподходящ, тъй като е до голяма степен безполезен за растенията. В месото и костното брашно се казва, че фосфорът е свързан предимно здраво в костното вещество.
(Scienzz, 27 септември 2006 г. - УСТОЙЧИВОСТ)
Съгласно това рециклирането или всеки опит за възстановяване на фосфора е чист фарс, що се отнася до ползата за почвата, тъй като фосфатите от пепелта на фосфат-съдържащите вторични суровини (напр. Животинско брашно или отпадъчни утайки), както и естествените фосфорни соли (скални фосфати ) трудно се разтварят в почвата и само малка част може да бъде усвоена от корените на растенията. Дори и в много кисели почви, тъй като те така или иначе са необичайни и неизползваеми в земеделието, ще отнеме няколко десетилетия, напр. за освобождаване на фосфор, свързан с костното вещество.
Изхвърлянето на месо и костно брашно на полета е чисто икономическо съображение: предписаното изгаряне струва около 200 евро на тон. Това би удвоило загубата, която земеделските производители изчисляват на тон фураж за животни, поради премахването на животинското брашно като фуражна добавка след кризата със СЕГ.
Заключение: 300 000 тона фосфат, които се взимат от ограничените запаси всяка година и се внасят в Германия, попадат в депа за отпадъци или са неизползвани и необясними в полетата по хранителната верига. Преди всичко обаче се отправят критики към неикономичното използване на торове:
„В районите, където се отглеждат много добитък, почвата редовно се преодолява“, казва Евалд Шнуг.
(Scienzz, 27 септември 2006 г. - УСТОЙЧИВОСТ)
Наредбата за торовете забранява торенето повече, отколкото растението действително се нуждае, а фермерите също се насърчават редовно да се проверява съдържанието на хранителни вещества в почвата. Проблематично е обаче, ако в допълнение към минералните торове се прилагат така наречените "фермерски тор", т.е. оборски тор и оборски тор.
Съдържащите се в него растителни хранителни вещества, които не са аналитично регистрирани, също рядко се включват в планирането на торене от много фермери. Тъй като концентрациите на отделните растителни хранителни вещества в оборския тор се различават, на практика фермерите приемат минимума. За да се осигури адекватно снабдяване на растенията, те помагат и с минерални торове.
Строго погледнато, в момента експертите все още предполагат, че почвата ще бъде постоянно покрита с фосфор. Растенията обаче не се възползват от това, тъй като те могат да абсорбират само част от фосфора, който се прилага или е трудно достъпен. И така ценните минерали, които също се измиват до голяма степен в реките и езерата от нарастващите в момента валежи, са изгубени завинаги за достъпа на хората и уж съществуващата верига за контрол на „фосфор“.
В реките фосфорът все още е екологичен проблем, тъй като насърчава растежа на водораслите и намалява съдържанието на кислород във водата.
Вярно е, че поне слабо разтворимите фосфати могат да бъдат усвоени по промишлен начин, но получените продукти след това вече не могат да се използват в биологичното земеделие. И проблемът с измиването нямаше да бъде решен.
Един възможен подход към решение, което беше представено и проучено от FAL преди пет години, но вече не се споменава в статията на scienzz, би трябвало да предлага така наречените сярно смилащи бактерии по косвен начин.
Тиобацилус е наименованието на група естествени микроорганизми, които образуват киселина от елементарна сяра (сярен разцвет). Киселината, освободена от тиобацилите, помага да се направят слабо разтворимите фосфати в почвата по-усвоими за корените на растенията.
(idw, 24 октомври 2003 г.)
Това не означава нищо друго освен, че сярните бактерии произвеждат за кратко силно киселинна сярна киселина или сярна киселина, която е необходима за разграждането на фосфатите на място.
Необходимите за това тиобактерии са дори повсеместни, т.е. Навсякъде, но в твърде малки количества, за да се получи достатъчно киселина, дори почвата да е допълнително обогатена със сяра. Следователно изкуственото обогатяване на почвата с подходящи бактерии се приема като решение на проблема без съмнение:
Групата на тиобацилите се състои от 13 различни вида, чийто състав в една биоценоза е много специфичен за мястото. Инокулирането на слабо разтворими фосфати с тиобацили на място на ръба на полето е устойчива стратегия за повишаване на P-ефективността [фосфорна ефективност, забележка d. Schattenblick-Red.].
(idw, 24 октомври 2003 г.)
Според представянето на учените от Института за хранене на растенията и почвознанието и Института за екологично земеделие към Федералния изследователски център по земеделие (FAL), около 100 квадратни метра земя, оплодена с елементарна сяра, трябва да се използват в екологични ферми Като местен ресурс за тиобацили. Ако е необходимо, те искаха да ги извлекат от почвата с вода и да добавят гранули от слабо разтворими фосфати и елементарна сяра, които са допустими за екологично земеделие съгласно насоките на ЕС.
Пробните количества от прототипа на новия тип фосфорни торове на основата на месокостно брашно вече са произведени от средно голяма компания в Стендал. Но четири години по-късно тези опити, заедно с други нови процеси, които трябва да превърнат отпадъците във висококачествен фосфорен тор, са все още в началото, така да се каже. И идеята за рециклиране, че годишните необходими 300 000 тона фосфат, които се внасят под формата на минерален тор, лесно могат да бъдат съставени от 41 процента от фосфор от приблизително 2,4 тона утайки от отпадъчни води, които се натрупват годишно, плюс 18 процента от Преработката на месокостно брашно и покриването на останалите 41 процента с оборски тор остава прекрасна мечта.
Въпреки това, при определени обстоятелства свръхкиселяването на почвата - подобно на по-рано опасения от киселинен дъжд - се приема чрез такива опити, с които в крайна сметка нищо не расте, така че производството на киселина отново с други Тук трябва да се противодейства на химикали като карбонати или вар и какви контрапродуктивни последици това има за храносмилането на фосфора, което се предотвратява и губи отново, остава до голяма степен неизказано тук.
Натрупването на химия върху наличната земеделска земя може би е показателно за наистина отчайващата ситуация, в която индустрията на торовете, селското стопанство, но също така и химията на околната среда и в крайна сметка целият свят отдавна са.
Източник на прессъобщението:
Професор доктор. Д-р Евалд Шнуг
Федерален изследователски институт по земеделие (FAL)
Институт по хранене на растенията и почвознание
Bundesallee 50
38116 Брауншвайг
Тел: 0531 596 2104
[email protected]
Публикувано за първи път през 2003 г.
нова, преработена версия