كيفية اختبار تلوث المياه من مياه الصرف الصحي

يؤثر تلوث مياه الصرف الصحي بشكل كبير على المجاري المائية وصحة الإنسان. يضيف المغذيات الزائدة إلى النظم البيئية المائية ، مما يتسبب في نمو الطحالب والبكتيريا والطفيليات الأولية خارج نطاق السيطرة. يؤدي هذا النمو الزائد إلى حرمان الماء من الأكسجين ، مما يؤدي إلى نفوق أعداد كبيرة من الحيوانات. يكاد يكون من المستحيل التراجع عن المناطق الميتة الناتجة. تحتوي مياه الصرف الصحي أيضًا على العديد من الكائنات الحية المسببة للأمراض ، وبمجرد دخولها في مجرى مائي ، يكون دخولها إلى مياه الشرب لدينا مضمونًا تقريبًا. ومع ذلك ، فإن تحديد التلوث الناجم عن مياه الصرف الصحي هو عمل صعب.

تتمثل إحدى طرق اختبار تلوث المياه من مياه الصرف الصحي في النظر إلى الممرات المائية من الفضاء. تُظهر صور الأقمار الصناعية أعمدة من المواد حيث يلتقي الجريان السطحي بالمياه - تحتوي الأعمدة البنية على رواسب من المحتمل أن تشمل مياه الصرف الصحي. تستخدم هذه الطريقة أحيانًا بعد الأحداث الملوثة الكبرى ، مثل الانسكابات السامة والكوارث الطبيعية مع الفيضانات. ومع ذلك ، لا توجد طريقة لمعرفة مقدار تلوث مياه الصرف الصحي من هذه الأعمدة ومقدار الطمي. تسمح طريقة التصوير بالأقمار الصناعية فقط بتقدير تقريبي لتلوث مياه الصرف الصحي المحتمل.

"القولونيات المقاومة للحرارة" هو مصطلح مهذب للبكتيريا التي تعيش في البراز ، والمعروفة باسم القولونيات البرازية. مشكلة الاختبار بالنسبة لهم هي أن الإيجابيات الخاطئة عالية. تنتشر البكتيريا المماثلة على نطاق واسع في البيئة العامة - بمعنى آخر ، تعيش في الأوساخ وكذلك في جميع براز الحيوانات ، وتنتشر الحيوانات البرية من الحشرات إلى الثدييات في كل مكان. الإشريكية القولونية هي نوع مؤشر شائع لاختبارات القولونيات البرازية ، ولكنها لا تزال موجودة في كل مكان في البيئة ؛ تعتبر اختبارات البكتيريا من جنس Enterococcus أفضل لأن هذه الكائنات موجودة في براز جميع الثدييات ، ولكن نادرًا جدًا في مكان آخر. تعتبر اختبارات المكورات المعوية حاليًا المعيار الذهبي لرصد تلوث مياه الصرف الصحي في المجاري المائية ، لكنها تترك مكونًا رئيسيًا لتلوث مياه الصرف الصحي: الأمونيا والنيتروجين.

من الممكن تحديد ما إذا كان تلوث المياه ناتجًا عن مياه الصرف الصحي عن طريق اختبار الأمونيا لأن معظم مرافق معالجة مياه الصرف الصحي في الولايات المتحدة لا تزيل البول عند معالجة النفايات ماء. يتحلل البول إلى أمونيا ، لذلك يمكن أن تشير مستويات الأمونيا المرتفعة إلى مصدر الصرف الصحي لحالة معينة من التلوث. من الممكن أيضًا أن تكون النتائج الإيجابية الكاذبة ممكنة مع هذا الاختبار ، ومع ذلك ، نظرًا لأن المصادر الأخرى ، مثل عمليات تغذية الحيوانات ، تخلق نسبة عالية مستويات التلوث بالأمونيا ، والجريان السطحي الزراعي والبلدي يساهم بكميات كبيرة من النيتروجين المنتج النهائي للأمونيا.

تكمن المشكلة الرئيسية في محاولة اختبار تلوث المياه من مياه الصرف الصحي في أنه عادة ما يكون من المستحيل تحديد مصدر التلوث بالضبط بحلول الوقت الذي يدخل فيه الجسم المائي. يمكن إرجاع بعضها إلى أنظمة التخلص من النفايات البلدية السيئة ، ولكن فقط عندما يكون هناك "مسدس دخان" واضح ، مثل الأنبوب المفتوح الذي يسكب مياه الصرف الصحي في مجرى مائي. ينتج معظم تلوث مياه الصرف الصحي عن الفائض ويحتل التصنيف الغامض "تلوث من مصدر غير محدد" إلى جانب تدفق تصريف مياه الأمطار والجريان السطحي الزراعي. يمكن أن يتنبأ التصوير الساتلي واختبار القولون البرازي والأمونيا باحتمالية بهذا الخصوص مصدر التلوث من مياه الصرف الصحي ، لكن ليس لديهم طريقة لمنع الجريان السطحي العضوي والأسمدة والحيوانات البراز.

قد تكون هناك طريقة أفضل. يحسب اختبار طلب الأكسجين الكيميائي الحيوي البكتيريا المُحللة في الماء أثناء مغادرتها لمحطات معالجة مياه الصرف الصحي. يعطي عدد البكتيريا تقديرًا لكل من كمية مياه الصرف الصحي المتبقية في الماء ، وتأثيرها البيولوجي المحتمل بمجرد وصولها إلى مجرى مائي وتبدأ البكتيريا في استخدام الأكسجين هناك. ومع ذلك ، يتم استخدام الاختبار فقط في شكل مبتور في الولايات المتحدة. يحسب الاختبار قيد الاستخدام حاليًا الأشخاص الذين يتناولون الكربون فقط ، مما يترك تلوث مياه الصرف الصحي من البول خارج الحسابات تمامًا. يمكن أن يساعد التحول إلى BOD الكامل في تحديد التلوث الذي يأتي بالضبط من مياه الصرف الصحي: سيعطي صورة دقيقة عن مقدار التلوث مغادرة مرافق المعالجة ، ويمكن للباحثين مطابقة التأثيرات الملحوظة في الموائل في اتجاه مجرى النهر مع التأثيرات التي تنبأ بها الطلب الأوكسجيني البيولوجي العد.