So testen Sie auf Wasserverschmutzung durch Abwasser

Abwasserverschmutzung hat erhebliche Auswirkungen auf die Wasserstraßen und die menschliche Gesundheit. Es fügt den aquatischen Ökosystemen überschüssige Nährstoffe zu, wodurch Algen, Bakterien und Protozoen außer Kontrolle geraten. Diese Überwucherung raubt dem Wasser Sauerstoff, was zu einem massiven Tiersterben führt. Die resultierenden Totzonen sind fast unmöglich rückgängig zu machen. Auch im Abwasser gibt es viele Krankheitserreger, und wenn sie einmal in einen Wasserweg eingedrungen sind, ist ihr Eintritt in unser Trinkwasser so gut wie garantiert. Herauszufiltern, welche Schadstoffe aus dem Abwasser stammen, ist jedoch eine knifflige Angelegenheit.

Eine Möglichkeit, die Wasserverschmutzung durch Abwasser zu testen, besteht darin, Wasserstraßen aus dem Weltraum zu betrachten. Satellitenbilder zeigen Materialwolken, wo Abfluss auf Wasser trifft – braune enthalten Sedimente, die wahrscheinlich Abwasser enthalten. Diese Methode wird manchmal nach größeren Umweltverschmutzungsereignissen, wie beispielsweise giftigen Leckagen und Naturkatastrophen mit Überschwemmungen, angewendet. Es gibt jedoch keine Möglichkeit, mit Sicherheit zu sagen, wie viel von diesen Rauchfahnen Abwasserverschmutzung und wie viel Schlick ist. Das Satellitenbildverfahren erlaubt nur eine grobe Abschätzung der möglichen Abwasserbelastung.

"Thermotolerante Coliforme" ist die höfliche Bezeichnung für Bakterien, die im Kot leben, auch bekannt als fäkale Coliformen. Das Problem beim Testen auf sie ist, dass falsch positive Ergebnisse hoch sind. Ähnliche Bakterien sind in der allgemeinen Umwelt weit verbreitet – mit anderen Worten, sie leben sowohl im Schmutz als auch im gesamten Tierkot, und wilde Tiere von Insekten bis zu Säugetieren sind überall. Escherichia coli ist eine häufige Indikatorart für fäkale coliforme Tests, aber immer noch in der Umwelt allgegenwärtig; Tests auf Bakterien der Gattung Enterococcus gelten als am besten, da diese Organismen im Kot aller Säugetiere, aber nur sehr selten anderswo vorkommen. Enterococcus-Tests gelten derzeit als Goldstandard für die Überwachung der Abwasserverschmutzung in Wasserstraßen, lassen jedoch einen Hauptbestandteil der Abwasserverschmutzung aus: Ammoniak und Stickstoff.

Es ist möglich festzustellen, ob die Wasserverschmutzung durch Abwasser verursacht werden kann, indem man auf Ammoniak testet weil die meisten Kläranlagen in den USA bei der Abfallverarbeitung keinen Urin entfernen Wasser. Der Urin zerfällt in Ammoniak, daher können hohe Ammoniakwerte auf eine Abwasserquelle für einen bestimmten Verschmutzungsfall hinweisen. Bei diesem Test sind jedoch auch falsch positive Ergebnisse möglich, da andere Quellen, wie z.B. Tierfütterungen, hohe Ammoniakbelastung und landwirtschaftliche und kommunale Abflüsse tragen große Mengen des Endprodukts von Ammoniak, Stickstoff, bei.

Das Hauptproblem beim Versuch, die Wasserverschmutzung durch Abwasser zu testen, besteht darin, dass es normalerweise unmöglich ist, genau zu bestimmen, woher die Verschmutzung kam, wenn sie in ein Gewässer gelangt. Einige können auf schlechte kommunale Entsorgungssysteme zurückgeführt werden, aber nur, wenn es eine offensichtliche "Rauchpistole" gibt, wie zum Beispiel ein offenes Rohr, das Abwasser in einen Wasserweg leitet. Die meisten Abwasserverschmutzungen resultieren aus Überflutungen und gehören zusammen mit Regenwasserabflüssen und landwirtschaftlichen Abflüssen in die vage Kategorie "Nichtpunktverschmutzung". Satellitenbildgebung, fäkale coliforme und Ammoniaktests können alle eine Wahrscheinlichkeit vorhersagen, dass bestimmte Die Umweltverschmutzung wird durch Abwasser verursacht, aber sie haben keine Möglichkeit, organische Abflüsse, Düngemittel und Tiere auszusortieren Kot.

Es kann einen besseren Weg geben. Der biochemische Sauerstoffbedarfstest zählt Zersetzungsbakterien im Wasser, wenn es Kläranlagen verlässt. Die Anzahl der Bakterien gibt eine Schätzung sowohl darüber, wie viel Abwasser im Wasser verbleibt, als auch dessen potenzielle biologische Wirkung, sobald es einen Wasserweg erreicht und die Bakterien dort Sauerstoff verbrauchen. Der Test wird in den USA jedoch nur in verkürzter Form verwendet. Ein vollständiger BSB zählt kohlenstofffressende und stickstofffressende Wanzen: Kohlenstoff stammt aus Fäkalien und Stickstoff aus Urin. Der derzeit praktizierte Test zählt nur Kohlenstofffresser, was die Abwasserbelastung durch Urin komplett ausserhalb der Berechnungen lässt. Der Wechsel zu einem vollständigen BSB könnte dabei helfen, genau zu bestimmen, welche Verschmutzung durch Abwasser verursacht wird: Es würde ein genaues Bild davon geben, wie viel es ist Behandlungsanlagen verlassen, und Forscher könnten beobachtete Auswirkungen in stromabwärts gelegenen Lebensräumen mit den vom BSB vorhergesagten Auswirkungen abgleichen zählt.