بحيرة لاهوائية

📅 آخر تحديث: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

البحيرة اللاهوائية أو بحيرة السماد هي حوض ترابي خارجي اصطناعي يُملأ بمخلفات الحيوانات، حيث تخضع لعملية تنفس لاهوائي كجزء من نظام مصمم لإدارة ومعالجة النفايات الناتجة عن عمليات التغذية الحيوانية المركزة . تُنشأ البحيرات اللاهوائية من روث سائل يُغسل من أسفل حظائر الحيوانات ثم يُنقل عبر الأنابيب إلى البحيرة. في بعض الأحيان، يُوضع الروث السائل في خزان وسيط أسفل الحظائر أو بجوارها قبل إيداعه في البحيرة. بمجرد وصوله إلى البحيرة، يترسب السماد في طبقتين: طبقة صلبة أو حمأة وطبقة سائلة. بعد ذلك، يخضع السماد لعملية التنفس اللاهوائي، حيث تتحول المركبات العضوية المتطايرة إلى ثاني أكسيد الكربون والميثان . تُستخدم البحيرات اللاهوائية عادةً للمعالجة الأولية لمياه الصرف الصناعي عالية التركيز ومياه الصرف الصحي البلدية. يسمح هذا بالترسيب الأولي للمواد الصلبة العالقة كعملية معالجة مسبقة. [ 1 ]

أظهرت الدراسات أن البحيرات اللاهوائية تحتوي على مواد تُسبب آثارًا بيئية وصحية ضارة، كما أنها تُطلقها. تُطلق هذه المواد عبر مسارين رئيسيين: انبعاثات الغازات وطفح مياه البحيرة. انبعاثات الغازات مستمرة (مع أن كميتها قد تختلف باختلاف الفصول)، وهي ناتجة عن روث الحيوانات. من أكثر الغازات شيوعًا المنبعثة من البحيرة: الأمونيا ، وكبريتيد الهيدروجين ، والميثان ، وثاني أكسيد الكربون . أما طفح مياه البحيرة فيحدث نتيجة عيوب في البحيرات، كالثقوب أو سوء البناء، أو بسبب الظروف الجوية السيئة، كزيادة هطول الأمطار أو الرياح القوية. تُطلق هذه الفيضانات مواد ضارة في التربة والمياه المحيطة، مثل: المضادات الحيوية، والإستروجينات، والبكتيريا، والمبيدات الحشرية، والمعادن الثقيلة، والبروتوزوا.

في الولايات المتحدة، استجابت وكالة حماية البيئة للمخاوف البيئية والصحية بتشديد الرقابة على مزارع الثروة الحيوانية المركزة بموجب قانون المياه النظيفة . كما فرضت بعض الولايات لوائحها الخاصة. ونظرًا لتكرار حالات الفيضان وما نتج عنها من مخاوف صحية، حظرت ولاية كارولاينا الشمالية إنشاء بحيرات لاهوائية جديدة عام ١٩٩٩. كما بُذلت جهود حثيثة للبحث والتطوير والتطبيق لتقنيات صديقة للبيئة تتيح احتواء نفايات مزارع الثروة الحيوانية المركزة وإعادة تدويرها بشكل أكثر أمانًا.

خلفية

بدأ منتجو اللحوم في الولايات المتحدة، منذ خمسينيات القرن الماضي مع إنتاج الدواجن، ثم لاحقًا في سبعينيات وثمانينيات القرن الماضي مع الأبقار والخنازير، باللجوء إلى مزارع التسمين المكثف (CAFO) كوسيلة لإنتاج كميات كبيرة من اللحوم بكفاءة أكبر. [ 2 ] وقد أدى هذا التحول إلى انخفاض أسعار اللحوم. [ 3 ] ومع ذلك، فقد أدت الزيادة في أعداد الماشية إلى زيادة في كميات السماد. ففي عام 2006، على سبيل المثال، أنتجت مزارع الماشية في الولايات المتحدة 133 مليون طن قصير (121 مليون طن متري) من السماد. [ 2 ] غالبًا ما يحتوي سماد مزارع التسمين المكثف على نسبة أقل من العناصر الغذائية القابلة للاستخدام مقارنةً بالسماد الطازج، وذلك بسبب التخفيف، والفقدان أثناء التخزين، وعدم التوافق بين نسب العناصر الغذائية واحتياجات المحاصيل. إضافةً إلى ذلك، فإن الكميات الكبيرة جدًا المنتجة في مواقع محدودة غالبًا ما تتجاوز قدرة الأراضي الزراعية المجاورة على استيعابها، مما يجعل النقل مكلفًا ويزيد من خطر الإفراط في استخدام النيتروجين والفوسفور وما ينتج عنه من جريان سطحي وتلوث. على سبيل المثال، يمكن لمزرعة تسمين تضم 800 ألف خنزير أن تنتج أكثر من 1.6 مليون طن قصير (1.5 مليون طن متري) من النفايات سنويًا. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] يجب التعامل مع الكمية الكبيرة من السماد التي تنتجها مزارع التسمين المكثف بطريقة ما، لأن سوء إدارة السماد قد يؤدي إلى تلوث المياه والهواء والتربة. [ 7 ] ونتيجة لذلك، أصبح جمع السماد والتخلص منه مشكلة متفاقمة. [ 8 ]  

لإدارة نفاياتها، طورت مزارع الثروة الحيوانية المركزة خططًا لمعالجة مياه الصرف الزراعي . ولتوفير العمالة اليدوية، تتعامل العديد من هذه المزارع مع روث الحيوانات كسائل. [ 9 ] في هذا النظام، تُحفظ الحيوانات في حظائر ذات أرضيات شبكية، بحيث يمكن تصريف مياه الصرف والرش من قنوات تحت الأرضية ونقلها عبر الأنابيب إلى خزانات تخزين أو بحيرات لاهوائية. [ 7 ] وبمجرد وصولها إلى البحيرة، يتم معالجة النفايات وجعلها مناسبة للنشر في الحقول الزراعية. [ 9 ] هناك ثلاثة أنواع رئيسية من البحيرات: اللاهوائية، التي يُثبط فيها الأكسجين؛ والهوائية، التي تتطلب الأكسجين؛ والاختيارية، التي تُدار بوجود الأكسجين أو بدونه. [ 9 ] توفر البحيرات الهوائية درجة أعلى من المعالجة مع إنتاج روائح أقل، على الرغم من أنها تتطلب مساحة كبيرة وصيانة دورية. ولهذا السبب، فإن معظم بحيرات الثروة الحيوانية هي بحيرات لاهوائية. [ 9 ]

تصميم

وصف

بحيرة المعالجة اللاهوائية في مصنع ألبان كال بولي

البحيرات اللاهوائية عبارة عن أحواض ترابية يبلغ عمقها المعتاد 2.4 متر (8 أقدام) ، مع العلم أن الأعماق الأكبر تُعدّ أكثر فائدة لعملية الهضم لأنها تُقلل من انتشار الأكسجين من السطح. وللحد من تسرب مخلفات الحيوانات إلى المياه الجوفية، تُبطّن البحيرات الحديثة عادةً بالطين. [ 10 ] وقد أظهرت الدراسات أن البحيرات تتسرب في الواقع بمعدل 1 مليمتر (0.04 بوصة) تقريبًا يوميًا، سواءً وُضعت بطانة طينية أم لا، [ 11 ] لأن الحمأة المترسبة في قاع البحيرة هي التي تحدّ من معدل التسرب، وليس البطانة الطينية أو التربة الأصلية الموجودة أسفلها. [ 12 ]

لا تُسخّن البحيرات اللاهوائية ولا تُهوّى ولا تُخلط. وتكون هذه البحيرات أكثر فعالية في درجات الحرارة الدافئة؛ إذ تفقد البكتيريا اللاهوائية فعاليتها عند درجات حرارة أقل من 15 درجة مئوية (59 درجة فهرنهايت) . [ 13 ] يجب فصل البحيرات عن المنشآت الأخرى بمسافة محددة لمنع التلوث. وتُنظّم الدول هذه المسافة الفاصلة. [ 14 ] يُحدّد الحجم الإجمالي للبحيرة بجمع أربعة عناصر: الحد الأدنى لحجم التصميم، وحجم تخزين السماد بين فترات التخلص منه، وحجم التخفيف، وحجم تراكم الحمأة بين فترات إزالتها. [ 14 ]  

عملية

تنقسم البحيرة إلى طبقتين متميزتين: الحمأة والسائل. طبقة الحمأة هي طبقة أكثر صلابة تتكون من ترسبات السماد. [ 13 ] بعد فترة، تتراكم هذه الطبقة الصلبة وتحتاج في النهاية إلى التنظيف. [ 10 ] أما طبقة السائل فتتكون من الشحوم والرواسب وجزيئات أخرى. [ 10 ] تدخل مياه الصرف الصحي السائلة من مزارع الثروة الحيوانية المركزة إلى قاع البحيرة لتختلط مع الكتلة الميكروبية النشطة في طبقة الحمأة. هذه الظروف اللاهوائية متجانسة في جميع أنحاء البحيرة، باستثناء مستوى سطحي صغير. [ 13 ]

أحيانًا يُطبَّق التهوية على هذا المستوى لتخفيف الروائح المنبعثة من البحيرات. في حال عدم تطبيق التهوية السطحية، ستتشكل قشرة تحبس الحرارة والروائح. [ 13 ] ينبغي أن تحتفظ البحيرات اللاهوائية بمياه الصرف الصحي وتعالجها لمدة تتراوح بين 20 و150 يومًا. [ 10 ] ينبغي أن تتبع البحيرات اللاهوائية بحيرات هوائية أو اختيارية لتوفير المزيد من المعالجة اللازمة. [ 13 ] تُصرَّف الطبقة السائلة دوريًا وتُستخدم كسماد. في بعض الحالات، يمكن توفير غطاء لحبس غاز الميثان، الذي يُستخدم لتوليد الطاقة. [ 13 ]

تعمل البحيرات اللاهوائية من خلال عملية تُسمى الهضم اللاهوائي . [ 7 ] يبدأ تحلل المواد العضوية بعد فترة وجيزة من تبرز الحيوانات. تصبح البحيرات لاهوائية بسبب ارتفاع الطلب البيولوجي على الأكسجين (BOD) في البراز، الذي يحتوي على نسبة عالية من المواد الصلبة الذائبة، مما يؤدي إلى ارتفاع قيمة BOD. [ 7 ] تقوم الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية بتحويل المركبات العضوية إلى ثاني أكسيد الكربون والميثان من خلال تكوين الأحماض وإنتاج الميثان. [ 13 ]

مزايا البناء

  • يمكن معالجة السماد بسهولة بالماء باستخدام أنظمة الشطف وخطوط الصرف الصحي والمضخات وأنظمة الري [ 9 ].
  • يؤدي تثبيت النفايات من خلال عملية الهضم إلى تقليل الرائحة عند استخدام السماد في النهاية كسماد [ 9 ].
  • يمكن تخزين السماد على المدى الطويل بتكلفة منخفضة [ 9 ]
  • يتم وضع السماد كله في منطقة واحدة، بدلاً من انتشاره على مساحة كبيرة من الأرض (يسمى هذا نظام تضخيم النفايات WES).

عيوب البناء

  • يتطلب مساحة كبيرة نسبياً من الأرض [ 13 ]
  • ينتج روائح قوية غير مرغوب فيها خاصة خلال فصلي الربيع والخريف [ 9 ]
  • يستغرق استقرار المواد العضوية وقتاً طويلاً نسبياً بسبب بطء معدل هضم الحمأة وبطء معدل نمو الكائنات المنتجة للميثان.
  • السماد المستخدم كسماد يكون أقل جودة بسبب انخفاض توافر العناصر الغذائية [ 9 ]
  • قد يحدث تسرب مياه الصرف الصحي إذا انكسرت الخزانات أو تم بناؤها بشكل غير صحيح [ 13 ]
  • يمكن أن تؤثر الأحوال الجوية والعوامل البيئية الأخرى بشدة على سلامة وفعالية البحيرات اللاهوائية [ 13 ].

الآثار البيئية والصحية

انبعاثات الغازات

ترتفع معدلات الإصابة بالربو لدى الأطفال الذين يعيشون بالقرب من مزارع الثروة الحيوانية المركزة بشكل مستمر. [ 15 ] وقد ثبت أن عملية الهضم اللاهوائي تُطلق أكثر من 400 مركب متطاير من البحيرات. [ 16 ] وأكثر هذه المركبات شيوعًا هي: الأمونيا، وكبريتيد الهيدروجين، والميثان، وثاني أكسيد الكربون. [ 15 ] [ 7 ] [ 17 ]

الأمونيا

في الولايات المتحدة، يأتي 80% من انبعاثات الأمونيا من إنتاج الثروة الحيوانية. [ 7 ] ويمكن للبحيرة أن تُبخر ما يصل إلى 80% من النيتروجين الموجود فيها.من خلال التفاعل: NH₄⁺ - N ⇌ NH₃ + H⁺ . [ 16 ] مع ارتفاع الرقم الهيدروجيني أو درجة الحرارة، تزداد كمية الأمونيا المتطايرة. [ 18 ] بمجرد تبخر الأمونيا، يمكنها أن تنتقل لمسافة تصل إلى 300 ميل، [ 16 ] وفي نطاقات أقرب، تُسبب تهيجًا للجهاز التنفسي. [ 7 ] قد يكون التعرض المطول للأمونيا المتطايرة سببًا في تحمض وتخصيب النظام البيئي المحيط بالبحيرات. [ 19 ] وقد ثبت تورط هذه الأمونيا المتطايرة في أضرار بيئية واسعة النطاق في أوروبا، وهي مصدر قلق متزايد للولايات المتحدة. [ 18 ]

كبريتيد الهيدروجين

بمعدلات تتجاوز 30 جزءًا في المليار، تحتوي البحيرات على تركيزات عالية من كبريتيد الهيدروجين، وهو غاز شديد السمية. [ 16 ] وقد وجدت دراسة أجرتها وكالة مينيسوتا لمكافحة التلوث أن تركيزات كبريتيد الهيدروجين بالقرب من البحيرات تجاوزت المعيار الحكومي، حتى على بُعد 4.9 ميل. [ 16 ] يتميز كبريتيد الهيدروجين برائحته الكريهة التي تشبه البيض الفاسد. ولأنه أثقل من الهواء، فإنه يميل إلى البقاء في محيط البحيرات حتى بعد التهوية. [ 20 ] تصل مستويات كبريتيد الهيدروجين إلى أعلى مستوياتها بعد تقليب السماد وأثناء إزالته. [ 7 ]

الميثان

الميثان غاز عديم الرائحة والطعم واللون. تُنتج البحيرات حوالي 2,300,000 طن سنويًا، ويأتي حوالي 40% من هذه الكمية من بحيرات مزارع الخنازير. [ 21 ] الميثان قابل للاشتعال في درجات الحرارة العالية، وتُشكل الانفجارات والحرائق خطرًا حقيقيًا في البحيرات أو بالقرب منها. [ 20 ] إضافةً إلى ذلك، يُعد الميثان من غازات الاحتباس الحراري. وقدّرت وكالة حماية البيئة الأمريكية أن 13% من إجمالي انبعاثات الميثان كانت من روث الماشية في عام 1998، وقد ازداد هذا الرقم في السنوات الأخيرة. [ 16 ] وقد ازداد الاهتمام مؤخرًا بالتكنولوجيا التي من شأنها جمع الميثان الناتج من البحيرات وبيعه كمصدر للطاقة. [ 22 ]

الملوثات القابلة للذوبان في الماء

يمكن أن تتسرب الملوثات القابلة للذوبان في الماء من البحيرات اللاهوائية وتدخل البيئة عبر تسربات من بحيرات السماد سيئة الإنشاء أو الصيانة، وكذلك أثناء هطول الأمطار الغزيرة أو الرياح العاتية، مما يؤدي إلى فيضان البحيرات. [ 2 ] يمكن أن تؤدي هذه التسربات والفيضانات إلى تلوث المياه السطحية والجوفية المحيطة ببعض المواد الخطرة الموجودة في البحيرة. [ 2 ] من أخطر هذه الملوثات مسببات الأمراض والمضادات الحيوية والمعادن الثقيلة والهرمونات. على سبيل المثال، تُعد مياه الصرف من المزارع في ماريلاند وكارولاينا الشمالية مصدرًا رئيسيًا لبكتيريا Pfiesteria piscicida . يتميز هذا الملوث بقدرته على قتل الأسماك، كما يمكن أن يسبب تهيجًا للجلد وفقدانًا مؤقتًا للذاكرة لدى البشر. [ 23 ]

مسببات الأمراض

تم اكتشاف أن أكثر من 150 نوعًا من مسببات الأمراض في بحيرات السماد تؤثر على صحة الإنسان. [ 15 ] عادةً ما يتعافى الأفراد الأصحاء الذين يتعرضون لمسببات الأمراض بسرعة. ومع ذلك، فإن الأشخاص الذين يعانون من ضعف في جهاز المناعة ، مثل مرضى السرطان والأطفال الصغار، معرضون لخطر متزايد للإصابة بمرض أكثر خطورة أو حتى الوفاة. [ 15 ] يُصنف حوالي 20% من سكان الولايات المتحدة ضمن هذه المجموعة المعرضة للخطر. [ 15 ] ومن أبرز مسببات الأمراض ما يلي:

الإشريكية القولونية​

توجد بكتيريا الإشريكية القولونية في أمعاء وبراز الحيوانات والبشر.وتوجد سلالة شديدة الضراوة، هي الإشريكية القولونية O157:H7 ، تحديدًا في تجويف أمعاء الماشية التي تُربى في مزارع الإنتاج الحيواني المكثف. ولأن الماشية تُغذى بالذرة في هذه المزارع بدلًا من العشب، يتغير الرقم الهيدروجيني لتجويف الأمعاء، مما يجعله بيئةً أكثر ملاءمةً لنمو الإشريكية القولونية . تحتويالماشية التي تتغذى على الحبوب على نسبة أعلى من هذه السلالة من الإشريكية القولونية بنسبة 80% مقارنةً بالماشية التي تتغذى على العشب. ومع ذلك، يمكن تقليل كمية الإشريكية القولونية الموجودة فيتجويف أمعاء الماشيةالتي تتغذى على الحبوب بشكل ملحوظ عن طريق تحويل الحيوان إلى العشب قبل أيام قليلة من الذبح. [ 24 ] من شأن هذا الانخفاض أن يقلل من وجود العامل الممرض في كل من لحوم الماشية وفضلاتها، ويقلل من أعداد الإشريكية القولونية الموجودة في البحيرات اللاهوائية.

الكريبتوسبوريديوم

الكريبتوسبوريديوم طفيلي يُسبب الإسهال والقيء وتشنجات المعدة والحمى. ويُعدّ مشكلةً خاصةً لمقاومته معظم بروتوكولات معالجة البحيرات [ 15 ]. في دراسة أُجريت في كندا، احتوت 37% من عينات روث الخنازير السائل على الكريبتوسبوريديوم . [ 25 ]

مسببات الأمراض الشائعة الأخرى

تشمل مسببات الأمراض الشائعة الأخرى (وأعراضها): [ 15 ]

المضادات الحيوية

تُعطى المضادات الحيوية للماشية للوقاية من الأمراض وزيادة الوزن والنمو، مما يُقلل الفترة الزمنية بين الولادة والذبح. مع ذلك، ونظرًا لأن هذه المضادات تُعطى بجرعات أقل من الجرعات العلاجية، فإن مستعمرات البكتيريا قد تُطور مقاومة لهذه الأدوية من خلال الانتقاء الطبيعي للبكتيريا المقاومة لها. ثم تُفرز هذه البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية وتنتقل إلى البحيرات، حيث يُمكنها أن تُصيب الإنسان والحيوانات الأخرى. [ 16 ]

يُعطى سنوياً 24.6 مليون رطل من مضادات الميكروبات للماشية لأغراض غير علاجية. [ 26 ] ويُعطى 70% من جميع المضادات الحيوية والأدوية ذات الصلة للحيوانات كمضافات علفية. [ 15 ] ما يقرب من نصف المضادات الحيوية المستخدمة تكاد تكون مطابقة لتلك المُعطاة للبشر. وهناك أدلة قوية على أن استخدام المضادات الحيوية في علف الحيوانات يُساهم في زيادة الميكروبات المقاومة للمضادات الحيوية، ويجعل المضادات الحيوية أقل فعالية للبشر. [ 15 ] ونظراً للمخاوف بشأن البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية، أصدرت الجمعية الطبية الأمريكية قراراً يُعلن معارضتها لاستخدام مستويات دون علاجية من مضادات الميكروبات في الماشية. [ 16 ]

الهرمونات

تُعطى هرمونات النمو، مثل هرمون النمو البقري المؤتلف (rBST ) والإستروجين والتستوستيرون ، لزيادة معدل النمو وكتلة العضلات لدى الماشية. ومع ذلك، لا يمتص الحيوان سوى جزء ضئيل من هذه الهرمونات، بينما يُفرز الباقي وينتهي به المطاف في البحيرات. وقد أظهرت الدراسات أن هذه الهرمونات، إذا تسربت من البحيرة إلى المياه السطحية المحيطة، قد تُغير خصوبة الحيوانات المائية وعاداتها التناسلية. [ 15 ]

أظهرت إحدى الدراسات أن العديد من البحيرات وآبار المراقبة في منشأتين (مشتل ومزرعة خنازير ولادة) تحتوي على مستويات عالية من جميع أنواع الإستروجين الثلاثة: ففي المشتل، تراوحت تركيزات مياه الصرف من البحيرة بين 390 و620  نانوغرام/لتر للإسترون ، وبين 180 و220  نانوغرام/لتر للإستريول ، وبين 40 و50  نانوغرام/لتر للإستراديول . أما في مزرعة الخنازير، فتراوحت تركيزات مياه الصرف من الهاضم والبحيرة الأولية بين 9600 و24900  نانوغرام/لتر للإسترون، وبين 5000 و10400  نانوغرام/لتر للإستريول، وبين 2200 و3000  نانوغرام/لتر للإستراديول. ولم يُرصد الإيثينيل إستراديول في أي من عينات مياه البحيرة أو المياه الجوفية. كانت تركيزات الإستروجين الطبيعية في عينات المياه الجوفية عمومًا أقل من 0.4  نانوغرام/لتر، على الرغم من أن بعض الآبار في عملية الحضانة أظهرت مستويات قابلة للقياس ولكنها منخفضة. [ 27 ]

المعادن الثقيلة

يحتوي السماد على آثار من العديد من المعادن الثقيلة مثل الزرنيخ والكادميوم والنحاس والحديد والرصاص والمنغنيز والموليبدينوم والنيكل والزنك . تُعطى هذه المعادن أحيانًا للحيوانات كمحفزات للنمو ، ويدخل بعضها عبر المبيدات الحشرية المستخدمة لمكافحة الحشرات في الماشية، وقد يمر بعضها الآخر عبر الجهاز الهضمي للحيوانات كغذاء غير مهضوم. [ 16 ] تشكل آثار هذه المعادن وأملاحها الموجودة في السماد الحيواني مخاطر على صحة الإنسان والنظم البيئية . [ 16 ]

انسكاب نهر نيو ريفر

في عام ١٩٩٩، ضرب إعصار فلويد ولاية كارولاينا الشمالية ، مُسبباً فيضان بحيرات مخلفات الخنازير، وتسرب ٢٥ مليون جالون من السماد إلى نهر نيو ، مما أدى إلى تلوث إمدادات المياه. [ ٢٨ ] صرّح روني كينيدي، مدير الصحة البيئية في المقاطعة، بأنه من بين ٣١٠ آبار خاصة قام بفحصها للتأكد من عدم تلوثها منذ الإعصار، وُجد أن ٩٪ منها، أي ثلاثة أضعاف المتوسط ​​في شرق كارولاينا الشمالية، تحتوي على بكتيريا القولون البرازية . عادةً، تُعدّ الاختبارات التي تُظهر أي أثر للبراز في مياه الشرب، وهو مؤشر على احتمالية حملها لمسببات الأمراض، سبباً لاتخاذ إجراءات فورية. [ ٢٩ ]

أنظمة

تُبنى بحيرات التخمير اللاهوائي كجزء من نظام معالجة مياه الصرف الصحي. وبناءً على ذلك، تُدار إجراءات الامتثال والحصول على التراخيص كجزء لا يتجزأ من هذا النظام. لذا، تخضع بحيرات السماد للتنظيم على المستويين المحلي والوطني من خلال مزارع الثروة الحيوانية المركزة (CAFO) التي تُشغلها. في السنوات الأخيرة، ونظرًا للآثار البيئية والصحية المرتبطة ببحيرات التخمير اللاهوائي، شددت وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) الرقابة على مزارع الثروة الحيوانية المركزة، مع التركيز بشكل خاص على هذه البحيرات. [ 30 ] حظرت ولاية كارولاينا الشمالية إنشاء بحيرات تخمير لاهوائي جديدة عام 1999، وأيدت هذا الحظر عام 2007. [ 31 ] [ 32 ]

مزيد من البحث

أُجريت بعض الأبحاث لتطوير وتقييم الجدوى الاقتصادية لتقنيات أكثر كفاءة بيئياً. خمسة بدائل رئيسية طُبقت في ولاية كارولاينا الشمالية هي: نظام فصل المواد الصلبة/النترجة/إزالة النتروجين/إزالة الفوسفور الذائب؛ نظام هضم لاهوائي محب للحرارة؛ نظام تسميد مركزي؛ نظام تغويز؛ ونظام احتراق في طبقة مميعة. [ 33 ] وقد تم تقييم هذه الأنظمة بناءً على قدرتها على: الحد من آثار نفايات مزارع الثروة الحيوانية المركزة في المياه السطحية والجوفية، وخفض انبعاثات الأمونيا، والحد من انتشار مسببات الأمراض، وخفض تركيز التلوث بالمعادن الثقيلة. [ 33 ]

قامت وزارة الزراعة الأمريكية بتقييم إمكانية إنشاء برنامج لتحديد سقف انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وأكسيد النيتروز من مزارع الثروة الحيوانية المركزة وتداولها. لم يُفعّل هذا البرنامج بعد، إلا أن وزارة الزراعة الأمريكية تتوقع أن يشجع هذا البرنامج الشركات على تبني ممارسات إدارة الطاقة المستدامة. [ 22 ]

أطلقت دائرة البحوث الزراعية الأمريكية دراسة شاملة لبحيرات تربية الخنازير اللاهوائية على مستوى البلاد . تهدف هذه الدراسة إلى استكشاف تكوين البحيرات وتأثير البحيرات اللاهوائية على العوامل البيئية والممارسات الزراعية. [ 34 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ البحيرات اللاهوائية (ملف PDF) (تقرير). صحيفة حقائق تكنولوجيا معالجة مياه الصرف الصحي. واشنطن العاصمة: وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA). سبتمبر 2002. EPA 832-F-02-009. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 10 نوفمبر 2004.
  2. 1 2 3 4 بوركهولدر، جوان (2007). "تأثيرات مخلفات عمليات التغذية الحيوانية المركزة على جودة المياه" . منظورات الصحة البيئية . 115 (2): 308-312 . Bibcode : 2007EnvHP.115..308B . doi : 10.1289/ ehp.8839 . PMC 1817674. PMID 17384784 .  
  3. ↑ بيتمان، مارك (27 يناير 2008). "إعادة التفكير في مستهلك اللحوم" . نيويورك تايمز . تم الاطلاع عليه في 2 نوفمبر 2011 .
  4. ↑ لونغ، إيرين؛ بوركهولدر، جوان؛ ميشرا، ديباك؛ كيركباتريك، كاثلين (2018). "دور عمليات تغذية الحيوانات واسعة النطاق في تلوث المجاري المائية الأمريكية بالمغذيات" (ملف PDF) . رسائل البحوث البيئية . 13 (3): 034017. doi : 10.1088/1748-9326/aaac9a .
  5. ↑ علي، إحسان؛ رفيق، محمد؛ شهيد، شهيد (2019). "عمليات تخزين السماد العضوي تُخفف من فقدان المغذيات وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري من سماد الجاموس الحلوب". مجلة الإدارة البيئية . 235 : 358-366 . doi : 10.1016/j.jenvman.2019.01.042 . PMID 30967352 . 
  6. ↑ مراجعة الأدبيات المتعلقة بجودة السماد والمياه الجوفية (ملف PDF) (تقرير). وزارة البيئة بولاية واشنطن. 2016. تاريخ الاسترجاع: 12 سبتمبر 2025 .
  7. 1 2 3 4 5 6 7 8 تيشماك، جودي. "مواجهة تحديات إدارة روث الخنازير" . بيوسايكل . تم الاسترجاع في 1 نوفمبر 2011 .
  8. ↑ "التلوث الناتج عن مزارع الماشية العملاقة يهدد الصحة العامة" . نيويورك، نيويورك: مجلس الدفاع عن الموارد الطبيعية (NRDC) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 نوفمبر 2011 .
  9. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 بفست، دونالد. "بحيرات لاهوائية لتخزين/معالجة روث الماشية" . جامعة ميسوري . تم الاطلاع عليه في 2 نوفمبر 2011 .
  10. 1 2 3 4 "تصميم وتشغيل وتنظيم البحيرات في ولاية مين" . أنظمة البحيرات في ولاية مين . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 نوفمبر 2011 .
  11. ↑ غلانفيل، توماس؛ بيكر، جيمس؛ ملفين، ستيوارت؛ أغوا، ماريوس (يناير 2001). "قياس التسرب من هياكل السماد الترابية في ولاية أيوا" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 أغسطس 2014 .
  12. ↑ "تكوين طبقة عازلة تحت أحواض تجميع مخلفات الحيوانات" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 29 أكتوبر 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 أغسطس 2014 .
  13. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 "صحيفة حقائق تكنولوجيا معالجة مياه الصرف الصحي" (ملف PDF) . وكالة حماية البيئة الأمريكية . مؤرشفة من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 1 أبريل 2012. تم الاطلاع عليها بتاريخ 2 نوفمبر 2011 .
  14. 1 2 "تصميم وإدارة البحيرات اللاهوائية في ولاية أيوا لتخزين ومعالجة روث الحيوانات" (ملف PDF) . قسم الإرشاد الزراعي بجامعة ولاية أيوا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 نوفمبر 2011 .
  15. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 هريبار، كاري. "فهم عمليات التغذية الحيوانية المركزة وتأثيرها على المجتمعات" (ملف PDF) . مركز السيطرة على الأمراض والوقاية منها . تم الاطلاع عليه في 1 نوفمبر 2011 .
  16. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ماركس، روبين. "مستنقعات العار" (ملف PDF) . مجلس الدفاع عن الموارد الطبيعية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 نوفمبر 2011 .
  17. ↑ شروم، كريستين. "المخاطر الصحية في حظائر الخنازير" . مصدر آيوا . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2011-10-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 أكتوبر 2011 .
  18. 1 2 ميسينجر، جيه جيه "انبعاث الأمونيا من روث الألبان والدواجن" (ملف PDF) . NREAS . تم الاطلاع عليه في 2 نوفمبر 2011 .
  19. ↑ "الأثر البيئي لمخلفات الحيوانات: دراسة التخلص من مخلفات الحيوانات في إنتاج الخنازير على نطاق واسع" . ساينس ديلي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 نوفمبر 2011 .
  20. 1 2 "مخاطر غازات السماد" (ملف PDF) . جمعية سلامة المزارع . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 25 أبريل 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 نوفمبر 2011 .
  21. ↑ هاربر، إل إيه. "انبعاثات الميثان من بحيرة خنازير لاهوائية" (ملف PDF) . مجلة البيئة الجوية . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 25 أبريل 2012. تم الاطلاع عليه في 2 نوفمبر 2011 .
  22. 1 2 فانوتي. "خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري وشهادات الكربون الناتجة عن تطبيق أنظمة معالجة السماد الهوائي في مزارع الخنازير" (ملف PDF) . وزارة الزراعة الأمريكية. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 25 أبريل 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 نوفمبر 2011 .
  23. ↑ "حقائق عن التلوث الناتج عن مزارع الماشية" . مجلس الدفاع عن الموارد الطبيعية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 فبراير 2015 .
  24. ↑ بولان، مايكل (2006). معضلة آكلي اللحوم والنباتات . نيويورك: بنغوين.
  25. ↑ فليمنج، رون. "الكريبتوسبوريديوم في الماشية ومخازن السماد والمياه السطحية في أونتاريو" (ملف PDF) . اتحاد مزارعي أونتاريو . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 22 مايو 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 نوفمبر 2011 .
  26. ↑ "الاستحواذ المفرط: تقديرات إساءة استخدام مضادات الميكروبات في الماشية" . اتحاد العلماء المهتمين . مؤرشف من الأصل في 3 نوفمبر 2011. تم الاطلاع عليه في 3 نوفمبر 2011 .
  27. ↑ "تحليل بحيرات الخنازير والمياه الجوفية بحثًا عن هرمونات الإستروجين البيئية" . وكالة حماية البيئة . مؤرشف من الأصل بتاريخ 14 فبراير 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 أكتوبر 2011 .
  28. ↑ "تربية الخنازير" . جامعة ديوك. مؤرشف من الأصل بتاريخ 21-09-2013.
  29. ↑ كيلبورن، بيتر. "الإعصار يكشف عن عيوب في قانون الزراعة" . نيويورك تايمز.
  30. ↑ "تاريخ قواعد مزارع الثروة الحيوانية المركزة" . وكالة حماية البيئة . مؤرشف من الأصل في 22 نوفمبر 2011. تم الاطلاع عليه في 19 أكتوبر 2011 .
  31. ↑ "كارولاينا الشمالية تُقرّ حظر بحيرات الخنازير" . مجلة مزارع الخنازير الوطنية . 20 سبتمبر 2007. تاريخ الاطلاع: 26 أكتوبر 2011 .
  32. ↑ "نظرة عامة على تربية الخنازير" . كارولاينا الشمالية في الاقتصاد العالمي . تم الاطلاع عليه في 2 نوفمبر 2011 .
  33. 1 2 ويليامز، سي إم (2009). "تطوير تقنيات متفوقة بيئيًا في الولايات المتحدة والسياسة". تكنولوجيا الموارد الحيوية . 100 (22): 5512-8 . Bibcode : 2009BiTec.100.5512W . doi : 10.1016/j.biortech.2009.01.067 . PMID 19286371 . 
  34. ↑ "الكشف عن الكائنات الدقيقة وإدارتها الآمنة في مخلفات الخنازير" . دائرة البحوث الزراعية، وزارة الزراعة الأمريكية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 ديسمبر 2011 .
  • شعار ويكيميديا ​​كومنزالوسائط المتعلقة بالبحيرة اللاهوائية على ويكيميديا ​​كومنز