Reovee mõju veeökosüsteemidele

Reovesi ja kanalisatsioon satuvad veesüsteemidesse alates allikatest, alates pinna äravoolust ja septikutest kuni reoveepuhastite ja tormi äravoolu väljavooludeni. Igal aastal haigestub umbes 3,5 miljonit ameeriklast vaba aja veetmise, näiteks ujumise ja paadisõidu tõttu, kuna vesi on saastunud. Paljud ei seo oma haigust puudutatud veega. Veereostuse mõju veeökosüsteemidele ulatub siiski kaugemale inimeste haigustest.

Reovett võib määratleda vedelike ja tahkete ainete jäätmetena, mida kanalisatsioon tavaliselt ära viib. Rahvusvahelise keskkonnauuringute ja rahvatervise ajakirja kohaselt võib reovett määratleda kui sademevee äravool, samuti tööstuslik, olme - või ärireovee või nende mis tahes kombinatsioon vesi. "

Neli peamist reoveetüüpi on olm, tööstus, põllumajandus ja linn. Olmereovesi koosneb mustast veest, mis sisaldab inimeste ja loomade väljaheiteid, samuti hallist veest, mis on saadud majapidamistoimingutest, näiteks suplemisest, pesemisest, toiduvalmistamisest ja aiatöödest. Tööstusreovesi koosneb tööstuslikest jäätmetest, nagu paberimass, paber, naftakeemia äravool, kemikaalid, soolad ja happed. Põllumajandusreovesi pärineb põllumajanduslikust tegevusest, saastunud põhjaveest ja põllumajandustehnikast, eriti seoses väetiste ja pestitsiididega. Asulareovesi on määratletud kui olme- ja tööstusreovee kombinatsioon koos reovee imbumise ja vihmaveega.

Reoveepuhastusel on kolm faasi. Esimene etapp või esmane puhastamine paigutab reovee tiikidesse. Tahked jäätmed ladestuvad põhjas ja madala tihedusega materjalid, nagu rasvad ja õlid, hõljuvad ülespoole. Seejärel saab need materjalid eemaldada. Teine faas või sekundaarne töötlus eemaldab lahustunud ja suspendeeritud bioloogilise materjali. Enamik sekundaarset puhastussüsteemi kasutab reovees orgaanilise materjali tarbimiseks aeroobseid baktereid. Tertsiaarne või kolmanda faasi puhastamine puhastab veelgi reovett, mis lõpuks satub tundlikku keskkonda. Kolmanda astme ravi võib läbi viia mitme meetodiga, sõltuvalt ülejäänud saasteainetest. Liiva filtreerimine eemaldab tahked osakesed. Fosfaate saab eemaldada bakterite, mida nimetatakse polüfosfaadi akumuleerivateks organismideks, abil. Lämmastiku eemaldamiseks võib kasutada nitrifitseerivaid baktereid. Laguuniks nimetamise meetod hoiab vett laguunis, kus taimed, bakterid, vetikad ja zooplankton tarbivad ülejäänud saasteaineid looduslike protsesside kaudu.

Esmasel töötlemisel eemaldatud tahked jäätmed, mida nimetatakse setteks, saavad ka teisese töötluse. Muda võib töödelda bakteritega. Mõnikord tekitavad bakterid kütusena kasutamiseks piisavalt metaani. Või võib muda põletada. Teine meetod muda töötlemiseks algab muda kondenseerimisest, selle desinfitseerimiseks kuumutamisest ja seejärel töödeldud muda kasutamisest väetisena.

Hoolimata 1972. aasta puhta vee seadusest, mis nõuab reovee teisest puhastamist, esitasid mõned USA omavalitsused erandid. Kogu maailmas puudub hinnanguliselt 2,5 miljardil inimesel paremaid sanitaartehnilisi rajatisi. Rahvastiku suurenemine, vananev infrastruktuur ja loodusõnnetused mõjutavad ka reoveepuhastussüsteemide tõhusust.

Olmereovesi sisaldab saasteaineid, alates bioloogilistest ohtudest ja mikroplastosakestest kuni seepide ja rasvadeni. Põllumajanduslik reovesi sisaldab bioloogilisi ohte, sooli, pestitsiide ja väetisi. Asulareovesi hõlmab olme- ja tööstusreovett, kuid sisaldab ka tormide äravoolu. Tormidrenaažid viivad saasteaineid õuedest ja parkidest (mustus, lemmikloomade jäätmed, pestitsiidid, herbitsiidid ja väetised), samuti tänavatelt ja parklatest (nafta, bensiin, mustus ja prügikast). Tööstuslik reovesi sisaldab laias valikus kemikaale, mille hulka kuuluvad naftakeemia ja muud kemikaalid, happed, radioaktiivsed materjalid ja soolad. Hiljutised leiud näitavad, et mitmesugused ravimid saastavad ka reovett.

Michigani ülikool märgib, et 2018. aasta aruandes teatas USA keskkonnakaitseagentuur (EPA), et "53% jõe- ja ojamiilidest, 71% aakrijärvest, 79% suudmealade ruutmiilidest ja 98% suurte järvede rannajoonest, mis on hinnatud, klassifitseeritakse häiretena (vastuvõetamatu vähemalt ühe määratud kasutamine). "

Reovees leiduvate bioloogiliste ohtude hulka kuuluvad bakterid, seened, parasiidid ja viirused. Bakterid ja bakteriaalsed haigused varieeruvad E-st. coli, kõhutüüfus, salmonella, koolera ja šigelloos. Seened hõlmavad aspergilli. Parasiitide hulka kuuluvad krüptosporiidium, giardia ja ümarussid. Viirusi nagu A-hepatiit võib leida ka reoveest. Reoveereostusest tingitud terviseprobleemid mõjutavad igal aastal hinnanguliselt 3,5 miljonit ameeriklast. Hinnanguliselt 50 protsenti Vahemerre sisenevast reoveest on puhastamata reovesi. Farmidest, majadest, parkidest ja randadest pärinevad bioloogilised jäätmed põhjustavad terviseprobleeme, mis mõjutavad rohkem kui inimesi.

Magevees olevad bakterid ja muud organismid kasutavad hapnikku kaasnevate reovee ainevahetuseks. Reovee lagundamise ajal võivad need mikroorganismid põhjustada hüpoksilisi (hapnikuvaegusega) surnud tsoone. Nendes surnud tsoonides puudub hapnik, mida kaladel ja teistel kohalikel organismidel on vaja ellujäämiseks. Kanalisatsiooniga seotud bakteritega nakatunud karpid nakatavad inimesi kogu maailmas. Merekeskkonnas võivad inimese soolebakterid nakatada koralle ja põhjustada korallide pleegitamise haigust. Kui korallid kaotavad oma looduslikud bakterid ja vetikad, siis nad surevad, mille tulemuseks on tsoonid, kus korallide ökosüsteem, alates bakteritest kuni kalade populatsioonideni, sureb.

Veeökosüsteemidesse on jõudnud uimastid alates hormoonidest (mis mõjutavad kalade ja kahepaiksete paljunemisvõimet) kuni legaalsete ja ebaseaduslike amfetamiinide ja antidepressantideni. Osa uimastitest satub kanalisatsiooni kasutajate uriinis ja väljaheites, samal ajal kui osa ravimitest on äravooluava kaudu välja juhitud. Üks kontrollitud uuring amfetamiinide mõju kohta veeorganismidele näitas putukate kiirenenud paljunemist, vetikate populatsiooni vähenemist ning diatomiumi ja mikroobi mitmekesisuse muutusi.

Väetistest pärinevad toitainerikkad materjalid, eriti lämmastik ja fosfor, ning jäätmed põhjustavad eutrofeerumist nii värskes kui ka mereökosüsteemis. Vetikate õitsemine toitainete liigist vähendab valguse läbilaskvust vees, mõjutades taimi ja planktonit, vähendades samas hapniku hulka vees. Vetikate hukkumisel tarbivad lagundavad bakterid lahustunud hapnikku veelgi rohkem. Äärmuslikel juhtudel põhjustab hapniku kadu suuri surnud tsoone. Väetise ja toitaineterikka materjali äravool Ameerika Ühendriikide kesk-läänest on tekitanud Mehhiko lahes 7728 ruutmeetri suuruse hapnikuvaese surnud tsooni.

Tööstusjäätmed läbivad sageli samu kanalisatsioonipuhastusrajatisi kui olmejäätmed. Tööstusjäätmed sisaldavad sageli mitmesuguseid kemikaale ja võivad sisaldada ka raskmetalle nagu pliid, elavhõbedat, kaadmiumi ja arseeni. Kõiki neid kemikaale ei eemaldata reoveepuhastites täielikult, seetõttu eralduvad kemikaalid jõgedesse, järvedesse ja merevettesse. Lisaks sellele võib osa jäätmeid sattuda vee ökosüsteemidesse või sattuda ilma igasuguse töötlemiseta. Reoveereostuse mõju mereelustikule mõjutab organisme kogu toiduahelas.

Raskmetallid kogunevad kalakudedesse, kui kalad tarbivad metalle sisaldavat planktonit, vetikaid ja väiksemat saaki. Seda protsessi nimetatakse biomagnifikatsiooniks. Kuna teised loomad, sealhulgas inimesed, söövad neid kalu, võivad raskmetallid jõuda tarbija mürgitamiseks piisava kontsentratsioonini. Need raskemetallid võivad koguneda mürgistes kogustes ka kaladele.

Tööstusliku kanalisatsiooni, nagu naftasaadused, radioaktiivsed jäätmed ja püsivad orgaanilised saasteained, heitmete kontroll on paranenud, 1980ndate ja 2006 vahel vähenes õlijäätmeid 90 protsenti. Need saasteained põhjustasid planktoni, taimede ja loomade mürgitamise või lämmatamise kaudu kohest ja pikaajalist mõju ökosüsteemidele.

Õhusaaste ja veeökosüsteemid

Tööstuslik tahm ja suits mõjutavad ka veeökosüsteeme. Näiteks moodustab vääveldioksiid koos veeauruga väävelhappe või happevihma. Happeline vihm ja äravool vähendavad vee pH-d, mis häirib kalade võimet absorbeerida hapnikku, sooli ja toitaineid. Madal pH häirib ka kaltsiumi imendumist. Paljude kalade ebaõige kaltsiumi tasakaal tähendab, et nende munarakud ei arene korralikult, muutuvad liiga habras või nõrgaks. Kaltsiumipuudus põhjustab ka kalade nõrku selgrooge ja luid ning vähkidele nõrku eksoskelette. Happevihm leostab alumiiniumit ka mullast, häirides vähkide ja kalade paljunemist. Pealegi, kui pH langeb alla 6, ei suuda putukad, näiteks kärbsed ja kivikärbsed, ellu jääda, mõjutades toiduahelat.

Linnade kanalisatsioon hõlmab prügikasti, mis on pestud tormi kanalisatsiooni ja lõpuks veeteedesse. Hinnanguliselt 70 protsenti sellest pesakonnast jõuab merepõhja, umbes 15 protsenti maandub randadele ja umbes 15 protsenti hõljub ookeanis. Suurem osa pesakonnast, 70 protsenti, on metallist ja klaasist plast, moodustades suurema osa ülejäänud 30 protsendist. Uuringud näitavad, et üle 1200 veeliigi suhtleb pesakonnaga seda süües, seal sees või peal elades või sassi minnes. Suur osa plastikust on mikroplastide kujul, väiksemate tükkidena suuremate plastide lagunemisel. See pesakond mõjutab nii erinevaid loomi nagu imetajad, kalad, koorikloomad ja teised.