Globalmente, vi è uno squilibrio tra disponibilità idrica e domanda idrica. La causa principale di questa discrepanza è l'irrigazione agricola, che rappresenta circa il 70% del prelievo di acqua dolce. Allo stesso tempo, gli impianti di trattamento delle acque reflue scaricano grandi volumi d'acqua che diminuiscono la qualità delle limitate risorse di acqua dolce. Un nuovo studio condotto da un team eterogeneo di esperti, tra cui ricercatori dell'Università di Amsterdam, mostra che il riutilizzo delle acque reflue domestiche trattate attraverso l'irrigazione alimentata con le acque sotterranee può soddisfare parte della domanda di acqua agricola, mentre le acque reflue vengono depurate naturalmente attraverso il sottosuolo. I loro risultati sono ora pubblicati nelle riviste scientifiche Scienza dell'ambiente totale e Rassegne di Contaminazione Ambientale e Tossicologia.

L'uso di acque reflue domestiche trattate nell'irrigazione fuori terra, e talvolta anche non trattate, è già diffuso, soprattutto in Medio Oriente, Sud e Nord Africa e altri paesi del Mediterraneo, dove la disponibilità di acqua dolce è limitata. Però, esistono svantaggi di questa irrigazione diretta, come la rapida evaporazione. I lavoratori sul campo e le colture entrano in contatto diretto con l'acqua contaminata durante l'irrigazione fuori terra, comportando gravi rischi per la salute.

Ora, le acque reflue domestiche trattate vengono per lo più scaricate direttamente in acque superficiali come fiumi e laghi. Gli impianti di trattamento delle acque reflue convenzionali non sono in grado di rimuovere molti microinquinanti. Ciò significa che le acque reflue trattate contengono prodotti farmaceutici, batteri resistenti agli antibiotici e una vasta gamma di altre sostanze chimiche.

Irrigazione a sprinkler contro irrigazione alimentata con acqua di falda

L'autore principale dello studio è Ph.D. candidato Dominique Narain-Ford, dell'UvA Institute for Biodiversity and Ecosystem Dynamics:"Questo scarico è particolarmente un problema durante le condizioni di bassa portata in estate, facendo sì che le piccole acque superficiali siano costituite principalmente da acque reflue trattate. L'acqua di questi corsi d'acqua viene in molti casi applicata direttamente alle colture mediante irrigazione a pioggia, con conseguente esposizione involontaria ad agenti patogeni umani e altri microinquinanti."

Quando le acque reflue domestiche trattate vengono fornite tramite l'irrigazione alimentata dalle acque sotterranee, detta anche irrigazione sotterranea, i passaggi del suolo eliminano il contatto diretto. Fa anche un uso ottimale dei processi del suolo che filtrano, respingente, abbattere e ridurre al minimo la diffusione di sostanze chimiche.

stagioni secche

La ricerca recentemente pubblicata sull'irrigazione sotterranea si è concentrata sui Paesi Bassi, che è un luogo di studio ideale:un paese altamente densamente popolato, con 1,9 milioni di ettari di terreni coltivati ​​e impianti di trattamento delle acque reflue ben distribuiti in tutto il paese. Come media annuale, la domanda totale di acqua per l'irrigazione a pioggia nei Paesi Bassi è in media di 144 milioni di m ³ . Recentemente ci sono stati diversi anni secchi con picchi fino a 256 milioni di m ³ . Narain-Ford:"Nel nostro studio abbiamo esplorato dove, e quanto costa, gli effluenti degli impianti di depurazione possono essere riutilizzati direttamente nell'irrigazione agricola sotterranea durante uno scenario di stagione media e secca".

Gli impianti di depurazione nei Paesi Bassi hanno un effluente di scarico annuo di 1,9 miliardi di m ³ , che è molto superiore alla domanda idrica annuale per i sistemi di irrigazione fuori terra. "Rispetto alle tecniche di irrigazione fuori terra, l'irrigazione sotterranea richiede molta acqua per portare le acque sotterranee al livello desiderato, mentre meno acqua di irrigazione viene dispersa nell'atmosfera attraverso l'evaporazione dell'acqua di intercettazione, " spiega Narain-Ford.

I ricercatori hanno dimostrato che nella situazione olandese, Il riutilizzo intenzionale diretto degli effluenti degli impianti di depurazione può soddisfare fino al 25% della domanda di acqua SSI dei terreni coltivati ​​presente in un buffer di trasporto di cinque chilometri dagli impianti di depurazione. Durante un anno secco questo può arrivare fino al 17%. Ciò significa che verrebbero utilizzati rispettivamente il 78% e l'84% del totale disponibile degli effluenti degli impianti di depurazione olandesi.

Degno di nota è che in base alle dimensioni dell'area infiltrata con effluenti dell'impianto di depurazione durante l'irrigazione sotterranea, per un periodo prolungato la domanda di acqua per l'irrigazione sotterranea diminuirà a causa dei livelli elevati delle acque sotterranee. Narain-Ford:"L'irrigazione sotterranea ha il potenziale per prendere due piccioni con una fava. Le nostre intuizioni contribuiranno all'uso sicuro delle acque reflue nel concetto di riutilizzo dell'acqua nell'economia circolare".