Πώς να ελέγξετε τη ρύπανση του νερού από τα λύματα

Η ρύπανση των λυμάτων επηρεάζει σημαντικά τις πλωτές οδούς και την ανθρώπινη υγεία. Προσθέτει υπερβολικά θρεπτικά συστατικά στα υδρόβια οικοσυστήματα, προκαλώντας τα φύκια, τα βακτήρια και τα πρωτόζωα να αναπτύσσονται εκτός ελέγχου. Αυτή η υπερανάπτυξη ληστεύει το νερό του οξυγόνου, οδηγώντας σε μαζική απώλεια ζώων. Οι προκύπτουσες νεκρές ζώνες είναι σχεδόν αδύνατο να αναιρεθούν. Τα λύματα περιέχουν επίσης πολλούς οργανισμούς που προκαλούν ασθένειες, και μόλις εισέλθουν σε μια υδάτινη οδό, η είσοδος τους στο πόσιμο νερό μας είναι ουσιαστικά εγγυημένη. Ωστόσο, η διαλογή της ρύπανσης από τα λύματα είναι δύσκολη υπόθεση.

Ένας τρόπος για να ελέγξετε τη ρύπανση των υδάτων από τα λύματα είναι να κοιτάξετε τις πλωτές οδούς από το διάστημα. Οι δορυφορικές εικόνες δείχνουν λοφία υλικού όπου η απορροή συναντά νερό - καφέ περιέχουν ίζημα, το οποίο είναι πιθανό να περιλαμβάνει λύματα. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται μερικές φορές μετά από μεγάλα ρυπογόνα γεγονότα, όπως τοξικές διαρροές και φυσικές καταστροφές με πλημμύρες. Ωστόσο, δεν υπάρχει τρόπος να γνωρίζουμε με βεβαιότητα πόσο από αυτά τα λοφία είναι η ρύπανση των λυμάτων και πόσο είναι το λάσπη. Η μέθοδος δορυφορικής απεικόνισης επιτρέπει μόνο μια πρόχειρη εκτίμηση της πιθανής ρύπανσης των λυμάτων.

Ο όρος "θερμομοριακά κολοβακτηρίδια" είναι ο ευγενικός όρος για βακτήρια που ζουν στα κόπρανα, αλλιώς γνωστά ως κολοβακτηρίδια κοπράνων. Το πρόβλημα με τη δοκιμή τους είναι ότι τα ψευδώς θετικά είναι υψηλά. Παρόμοια βακτήρια μεταδίδονται ευρέως στο γενικό περιβάλλον - με άλλα λόγια, ζουν σε βρωμιά, καθώς και σε όλα τα περιττώματα των ζώων, και άγρια ​​ζώα από έντομα έως θηλαστικά βρίσκονται παντού. Το Escherichia coli είναι ένα κοινό είδος δείκτη για δοκιμές κολοβακτηριδίων κοπράνων, αλλά παραμένει πανταχού παρόν στο περιβάλλον. Οι εξετάσεις για βακτήρια του γένους Enterococcus θεωρούνται καλύτερα επειδή αυτοί οι οργανισμοί βρίσκονται στα κόπρανα όλων των θηλαστικών, αλλά σπάνια αλλού. Οι δοκιμές Enterococcus θεωρούνται επί του παρόντος το χρυσό πρότυπο για την παρακολούθηση της ρύπανσης των λυμάτων στις πλωτές οδούς, αλλά αφήνουν ένα σημαντικό συστατικό της ρύπανσης των λυμάτων: αμμωνία και άζωτο.

Είναι δυνατόν να προσδιοριστεί εάν η ρύπανση των υδάτων μπορεί να προέρχεται από λύματα με δοκιμή αμμωνίας επειδή οι περισσότερες εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων στις ΗΠΑ δεν αφαιρούν τα ούρα όταν επεξεργάζονται απόβλητα νερό. Τα ούρα αποσυντίθενται σε αμμωνία, έτσι ώστε τα υψηλά επίπεδα αμμωνίας να υποδηλώνουν μια πηγή αποχέτευσης για μια συγκεκριμένη περίπτωση ρύπανσης. Ψευδώς θετικά είναι επίσης δυνατά με αυτό το τεστ, ωστόσο, καθώς άλλες πηγές, όπως οι λειτουργίες διατροφής ζώων, δημιουργούνται υψηλές Τα επίπεδα ρύπανσης της αμμωνίας και η απορροή των γεωργικών και δημοτικών πόρων συμβάλλουν σε μεγάλες ποσότητες τελικού προϊόντος, του αζώτου.

Το κύριο πρόβλημα με την προσπάθεια ελέγχου της ρύπανσης των υδάτων από τα λύματα είναι ότι είναι συνήθως αδύνατο να προσδιοριστεί ακριβώς από πού προέρχεται η ρύπανση από τη στιγμή που εισέρχεται σε ένα νερό. Ορισμένα μπορούν να εντοπιστούν σε φτωχά δημοτικά συστήματα διάθεσης, αλλά μόνο όταν υπάρχει ένα προφανές "πιστόλι καπνίσματος", όπως ένας ανοιχτός σωλήνας που ρίχνει λύματα σε μια υδάτινη οδό. Η πλειονότητα της ρύπανσης των λυμάτων προκύπτει από την υπερχείλιση και καταλαμβάνει την ασαφή κατηγορία «μη σημειακή πηγή ρύπανσης» μαζί με την εκροή καταιγίδων και τη γεωργική απορροή. Η δορυφορική απεικόνιση, η κολοβακτηρίδια κοπράνων και η δοκιμή αμμωνίας μπορούν όλοι να προβλέψουν μια συγκεκριμένη πιθανότητα η ρύπανση προέρχεται από λύματα, αλλά δεν έχει κανέναν τρόπο να ελέγξει τις οργανικές απορροές, τα λιπάσματα και τα ζώα περιττώματα.

Μπορεί να υπάρχει καλύτερος τρόπος. Η δοκιμή βιοχημικής ζήτησης οξυγόνου μετρά τα βακτηρίδια αποσύνθεσης στο νερό καθώς αφήνει εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων. Ο αριθμός των βακτηρίων δίνει μια εκτίμηση τόσο για το πόσα λύματα παραμένουν στο νερό, όσο και για τον πιθανό βιολογικό αντίκτυπό του μόλις φτάσει σε μια υδάτινη οδό και τα βακτήρια αρχίζουν να καταναλώνουν οξυγόνο εκεί. Ωστόσο, το τεστ χρησιμοποιείται μόνο σε περικομμένη μορφή στις ΗΠΑ. Ένα πλήρες BOD μετρά σφάλματα που καταναλώνουν άνθρακα και άζωτο: ο άνθρακας προέρχεται από περιττώματα και το άζωτο προέρχεται από ούρα. Το τεστ που χρησιμοποιείται επί του παρόντος μετράει μόνο άτομα που καταναλώνουν άνθρακα, γεγονός που αφήνει τη ρύπανση λυμάτων από τα ούρα εντελώς εκτός των υπολογισμών. Η μετάβαση σε ένα πλήρες BOD θα μπορούσε να βοηθήσει να εντοπίσει ακριβώς ποια ρύπανση προέρχεται από τα λύματα: θα έδινε μια ακριβή εικόνα του πόσο εγκαταλείποντας τις εγκαταστάσεις θεραπείας, και οι ερευνητές θα μπορούσαν να αντιστοιχίσουν τις παρατηρούμενες επιπτώσεις στους οικοτόπους κατάντη με τις επιπτώσεις που προβλέπονται από το BOD μετράει.