SCHATTENBLICK - KÖRNYEZETVÉDELMI LAB 218 Foszfor kimerülése - A föld 50 év múlva meghal (SB)
Ha a foszfor megy, a föld meghal
Baktériumsav-generátorok - az élet és a halál uralkodói?
"Az élőlények addig szaporodhatnak, amíg a foszfor teljesen el nem fogy. A vég ekkor menthetetlenül jön, és senki sem akadályozhatja meg."
Ezek a szavak Isaac Asimov "Asimov on Chemistry" -jéből származnak, aki a foszforra vonatkozó megjegyzéseit a következő szavakkal fejezte be:
"Helyettesíthetjük a szenet atomenergiával, a fát műanyagokkal, a húst élesztővel, a barátságosságot szigeteléssel - de a foszfornak nincs helyettesítője."
Valójában ez az elem, amely nélkülözhetetlen minden élőlény számára, csak 0,11 százalékot tesz ki a földkéregben.
A foszfor számos fontos biológiai molekula alkotóeleme, amelyek közösek minden élőlényben és növényben. Ugyanúgy jelen van a DNS-ben, mint a fehérjékben és a kis ATP-molekulában (adenozin-trifoszfát), amely fontos az energia-anyagcseréhez. Ezenkívül ez a legfontosabb csontanyag-ásvány. A világon a legnagyobb mennyiségű foszfort azonban a mezőgazdaság és így az élelmiszer-termelés használja fel: a nitrogén és a kén mellett a növényeknek elsősorban a foszfátra, vagyis az elemi foszfor oxidált formájára van szükségük a biomassza-termeléshez.
1975-ben, amikor Asimov megírta ezeket a szavakat, az emberiség problémái némileg eltérnek a mai problémától. Míg a jövő energiaforrásai, a fogyó természeti erőforrások, a gyorsan növekvő földi népesség táplálékhiánya és a feltehetően hajnalodó új jégkorszak aggasztja a tudósokat, ma ugyanezek vagy legalábbis hasonló problémák vannak a globális felmelegedéssel, a növényekkel, Környezetszennyezés és javarészt a kimerült erőforrások szinte küszöbön állnak, anélkül, hogy eddig releváns megoldásokat találtak volna. A közelgő katasztrófákra, például az éghajlat megfordulására vagy az új betegségekre összpontosítva, a környezettudósokat különösen aggasztják az állatvilágban és a növényvilágban egyre csökkenő biodiverzitás, valamint a fogyó erőforrások, például a víz és az olaj, miközben a foszforprobléma mindenkit zavar, akinek tudnia kell Is. Habár Asimov foszforral kapcsolatos érvei semmit sem veszítettek érvényességükből és relevanciájukból, kevés bizonyíték áll rendelkezésre ennek a fejlődésnek a mai állapotáról.
A témát a Szövetségi Mezőgazdasági Kutatóintézet (FAL, 2003. október 24.) sajtóközleményében világossá tette. Először neveztek el egy határidőt, amelyről az összes említett probléma mellett az élet ezen a földön fokozatosan véget ér, észrevétlenül:
"A foszfor (P) elengedhetetlen elem. A legnagyobb mennyiség a magasabb élőlényekben található meg, az emberekben is, különösen a csontokban. A világ foszforellátása csak elegendő (mai árakon és extrakciós technológiákon) körülbelül 50 évig. "
(idw, 2003. október 24.)
Csak néhány évvel később a "scienzz" online magazin szerzői nem is akarják olyan pontosan elkötelezni magukat:
De az erőforrások végesek: szakértők becslései szerint a betétek további 80 évig tartanak - feltéve, hogy a globális fogyasztás változatlan marad -, de talán csak 50 évig. Ha az iparosodott nemzetek kifejlesztik és felhasználják a foszfor hatékony újrafeldolgozására szolgáló technológiákat, a jövőben is képesek lesznek elegendő mennyiségben ellátni mezőgazdaságukat ezzel a létfontosságú elemmel.
(scienzz, 2006. szeptember 27. - FENNTARTHATÓSÁG)
A még meglévő foszforforrások gazdaságos kezelése, valamint az esetleges újrafeldolgozás azonban rendkívül nehéz meghatározni a tudományos prognózis tényezőit. Ezenkívül a foszfor nagy része eddig elkerülte az újrafeldolgozási kísérleteket etikai vagy törvényileg szabályozott okokból.
Tudnia kell, hogy évente mintegy 75 millió tonna foszfát-ásványt bányásznak és dolgoznak műtrágyává - valószínűleg többet, mint amennyit egyidejűleg a kőzetanyag normális időjárása okoz. Évente körülbelül 300 000 tonna foszfát ásványi műtrágya formájában kerül kijuttatásra Németország területeire. Ennek nagy része Észak-Afrikában és az USA-ban, de Oroszországból és Kínából származó betétekből származik.
Így a huszadik század folyamán a mezőgazdasági területek kimosódásával a világ számos régiójában találkoztak, így a terméshozam és ezzel együtt a népesség is nőtt. Ennek eredményeként ideiglenesen biztosított volt az élelmiszerellátás, legalábbis a gazdag ipari országok számára, amelyekben az éhség egyébként sokkal nagyobb mértékben észrevehetővé vált volna.
De a mesterséges foszfát műtrágya nem elhanyagolható mennyiségű robbanásveszélyes nehézfémet, például uránt, kadmiumot és higanyot is tartalmaz, amelyekből egyre veszélyesebb koncentrációk jutnak ételeinkbe.
Ha a természetet magára hagynák, az idők folyamán egyre több foszfor süllyedne el és tűnne el a folyókban, tavakban, talajvízben, végül az óceán sötét mélyén lévő csapadékvízzel történő kimosódás révén. Innentől kezdve nincsenek olyan természetes folyamatok, amelyek visszavezethetik az ember vagy más élet hatókörébe. Ennek megfelelően a szárazföldön és a tenger napsütötte felső rétegeiben élő élőlények fokozatosan hanyatlanak. A kevésbé termékeny földnek ekkor egyre vékonyabb a növényzete, ritka fajokból áll. Ezt a természetes fejlődést 50 évre elhalasztották a foszfátok lebomlása és a műtrágyázás miatt. De az emberi fajok exponenciális fogyasztásával, amely általában minden számítást elrobbant, a "meddig még" kérdés továbbra is aktuális kérdés marad.
A fennmaradó készletek hatékony felhasználását és a maradványokból származó foszfor következetes újrafeldolgozását ezért a környezeti vegyészek a "fenntartható" gazdasági tevékenység elsődleges fontosságúnak nyilvánítják, még akkor is, ha ez csak kis késést eredményezhet.
Néhány évvel ezelőttig a foszfor újrafeldolgozása nem jelentett nagy problémát: az ásványi műtrágyák mellett tápanyagokban gazdag szennyvíziszap szolgált műtrágyaként; és mivel a szarvasmarhákat vágóhídi hulladékokból származó magas foszfortartalmú állati eredetű lisztekkel etették, foszfor hozzáadása növényi takarmányba nagyrészt felesleges volt.
Ma más a helyzet: 2001 óta az állati liszt etetése Európában tilos a BSE-probléma miatt. Az EU-ban pedig - például Svájccal ellentétben - a szennyvíziszap továbbra is korlátozásokkal alkalmazható a mezőkön, de ezt az intézkedést is egyre inkább kritizálják. Mivel a szennyvíziszapban található gyógyszermaradványok, nehézfémek és hormonok veszélyeztethetik a növények termékenységét és ezáltal a rajtuk termesztett élelmiszer-növények minőségét. scienzz írja:
Németországban a szennyvíziszap mintegy harmadát ma is műtrágyaként használják. Emellett egyre gyakrabban égetik el, és a hamut a hazai vagy kelet-európai hulladéklerakókban ártalmatlanítják. A takarmányozás tilalma óta az állati lisztet egyre nagyobb mértékben használják műtrágyaként. Valójában inkább "ártalmatlanítják", kritizálja Ewald Schnug, a Braunschweig-i Szövetségi Mezőgazdasági Kutatóintézet (FAL).
Foszfortrágyaként rendkívül alkalmatlan, mivel a növények számára nagyrészt haszontalan. A hús- és csontlisztben a foszfor állítólag többnyire szilárdan kötődik a csontanyaghoz.
(Scienzz, 2006. szeptember 27. - FENNTARTHATÓSÁG)
Eszerint az újrafeldolgozás vagy a foszfor visszanyerésére irányuló kísérlet tiszta bohózat a talaj szempontjából előnyös, mivel a foszfáttartalmú másodlagos nyersanyagok (pl. Állati liszt vagy szennyvíziszap) hamvaiból származó foszfátok, valamint a természetes foszforsók (kőzetfoszfátok) ) nehezen oldódnak a talajban, és csak kis részét képesek felszívni a növényi gyökerek. Még a nagyon savas talajokban is, amelyek egyébként a mezőgazdaságban ritkák és használhatatlanok, több évtizedbe telik például a csontanyaghoz kötött foszfor oldása.
A hús- és csontliszt szántóföldeken történő elhelyezése tisztán gazdasági szempont: a kötelező elégetés tonnánként körülbelül 200 euróba kerül. Ez megduplázza azt a veszteséget, amelyet a gazdálkodók egy tonna takarmánnyal számolnak, mivel a BSE-válság óta az állati lisztet takarmány-adalékanyagként szüntetik meg.
Következtetés: A 300 000 tonna foszfát, amelyet minden évben a korlátozott készletekből vesznek és Németországba importálnak, hulladéklerakókba kerülnek, vagy fel nem használt és megmagyarázhatatlanok a mezőkön az élelmiszerlánc révén. Mindenekelőtt azonban a műtrágyák gazdaságtalan felhasználását kritizálják:
"Azokon a területeken, ahol sok szarvasmarhát tartanak, a talaj rendszeresen elárasztódik" - mondja Ewald Schnug.
(Scienzz, 2006. szeptember 27. - FENNTARTHATÓSÁG)
A műtrágya-rendelet tiltja a műtrágyázást, mint amennyire a növénynek ténylegesen szüksége van, és a gazdákat arra is ösztönzik, hogy rendszeresen ellenőrizzék a talaj tápanyagtartalmát. Problémás azonban, ha az ásványi műtrágyák mellett úgynevezett "mezőgazdasági trágyát", azaz trágyát és trágyát is alkalmaznak.
A benne található növényi tápanyagokat, amelyeket analitikusan nem rögzítenek, sok gazdálkodó szintén ritkán vonja be a trágyázás tervezésébe. Mivel az egyes növényi tápanyagok koncentrációja a trágyában változó, a gazdálkodók a gyakorlatban a minimumot feltételezik. A növények megfelelő ellátásának biztosítása érdekében segítenek az ásványi műtrágyákban is.
Szigorúan véve a szakértők jelenleg még azt feltételezik, hogy a talajt tartósan foszfor borítja. A növények azonban nem profitálnak ebből, mivel csak az alkalmazott vagy nehezen hozzáférhető foszfor egy részét képesek elnyelni. És így az értékes ásványi anyagok, amelyeket a jelenleg növekvő csapadék is nagyrészt folyókba és tavakba mos, örökre elveszik az emberi hozzáférés és az állítólagosan létező "foszfor" szabályozó hurok miatt.
A folyókban a foszfor még mindig környezeti probléma, mert elősegíti az algák növekedését és csökkenti a víz oxigéntartalmát.
Igaz, hogy legalább a gyengén oldódó foszfátokat meg lehet emészteni iparilag, de a kapott termékeket ekkor már nem szabad ökológiai gazdálkodásban felhasználni. És a mosás problémája nem oldódna meg.
A megoldás egyik lehetséges megközelítésének, amelyet a FAL öt évvel ezelőtt mutatott be és vizsgált meg, de a scienzz cikkben már nem említik, közvetett módon az úgynevezett ként emésztő baktériumokat kell kínálnia.
A Thiobacillus annak a természetes mikroorganizmusnak a neve, amely elemi kénből (kénvirágzásból) savat képez. A tiobacillusok által felszabadított sav segít abban, hogy a talajban gyengén oldódó foszfátok jobban felszívódjanak a növényi gyökerek számára.
(idw, 2003. október 24.)
Ez nem jelent mást, mint azt, hogy a kénbaktériumok rövid ideig erősen savas kénsavat vagy kénsavat termelnek, amely a foszfátok bontásához szükséges a helyszínen.
Az ehhez szükséges tiobaktériumok még mindenütt megtalálhatók, vagyis mindenhol, de túl kicsi mennyiségben elegendő sav képződéséhez, még akkor is, ha a talajt ezenkívül kénnel dúsítják. Ezért feltételezzük, hogy a talaj mesterséges dúsítása megfelelő baktériumokkal megoldást jelent a problémára:
A tiobacillusok csoportja 13 különböző fajból áll, amelyek összetétele egy biocenózisban nagyon helyspecifikus. A gyengén oldódó foszfátok tiobacillusokkal történő oltása a mező szélén a helyszínen fenntartható stratégia a P-hatékonyság növelésére [foszforhatékonyság, d. Megjegyzés. Schattenblick-Red.].
(idw, 2003. október 24.)
A Növénytáplálkozási és Talajtani Intézet és a Szövetségi Mezőgazdasági Kutatóközpont (FAL) Ökológiai Mezőgazdasági Intézetének tudósai előadása szerint körülbelül 100 négyzetméter földet, elemi kénnel megtermékenyítve, fel kell használni ökológiai gazdaságokban. A tiobacillusok helyi forrásaként. Szükség esetén ezeket a talajból vízzel akarták kinyerni, és rosszul oldódó foszfátokból és elemi kénből granulátumot akartak adni, amelyek az EU irányelvei szerint megengedettek az ökológiai mezőgazdaság számára.
A hús- és csontliszten alapuló új típusú foszfor-műtrágya prototípusának kísérleti mennyiségét már egy közepes méretű vállalkozás gyártotta Stendalban. De négy évvel később ezek a kísérletek, más új eljárásokkal együtt, amelyek állítólag a hulladékot kiváló minőségű foszfortrágyává alakítják, még mindig az elején vannak, hogy úgy mondjam. És az újrafeldolgozás gondolata, miszerint az évente szükséges 300 000 tonna foszfát, amelyet ásványi műtrágyák formájában importálnak, könnyen kitöltheti a körülbelül 2,4 tonna szennyvíziszap foszfor 41% -át, plusz 18% -ot a A hús- és csontliszt feldolgozása és a fennmaradó 41 százalék trágyával történő befedése csodálatos álom marad.
Az ilyen kísérletek eredményeként azonban bizonyos körülmények között elfogadható a talaj túlsavanyítása - hasonlóan a korábban féltett savas esőkhöz -, amellyel végül semmi sem nő, így a savtermelés ismét másokkal Az olyan vegyi anyagokat, mint a karbonátok vagy a mész, ellensúlyozni kell, és ennek milyen kontraproduktív következményei vannak a foszfor emésztésére, amelyet ismét megakadályoznak és pazarolnak, itt továbbra sem beszélnek.
A rendelkezésre álló mezőgazdasági területeken felhalmozódó kémia talán azt a valóban kétségbeejtő helyzetet jelzi, amelyben a műtrágyaipar, a mezőgazdaság, de a környezeti kémia és végső soron az egész világ már régóta.
A sajtóközlemény forrása:
Prof. Dr. Dr. Ewald Schnug
Szövetségi Mezőgazdasági Kutatóintézet (FAL)
Növénytáplálkozási és Talajtani Intézet
Bundesallee 50
38116 Braunschweig
Tel: 0531 596 2104
[email protected]
Először 2003-ban jelent meg
új, átdolgozott változat