La pollution par les eaux usées a un impact considérable sur les cours d'eau et la santé humaine. Il ajoute des nutriments en excès aux écosystèmes aquatiques, provoquant une croissance incontrôlable des algues, des bactéries et des protozoaires. Cette prolifération prive l'eau d'oxygène, entraînant une mortalité massive des animaux. Les zones mortes qui en résultent sont presque impossibles à annuler. Les eaux usées contiennent également de nombreux organismes pathogènes, et une fois qu'ils ont pénétré dans un cours d'eau, leur entrée dans notre eau potable est pratiquement garantie. Cependant, déterminer quelle pollution provient des eaux usées est une affaire délicate.
À la recherche de l'espace
Une façon de tester la pollution de l'eau par les eaux usées est de regarder les cours d'eau depuis l'espace. Les images satellites montrent des panaches de matériaux là où le ruissellement rencontre l'eau - les bruns contiennent des sédiments, qui comprendront probablement des eaux usées. Cette méthode est parfois utilisée après des événements polluants majeurs, tels que des déversements toxiques et des catastrophes naturelles avec inondations. Cependant, il n'y a aucun moyen de savoir avec certitude quelle quantité de ces panaches est de la pollution par les eaux usées et quelle quantité est de la vase. La méthode d'imagerie par satellite ne permet qu'une estimation approximative de la pollution potentielle des eaux usées.
Compter les bogues
« Coliformes thermotolérants » est le terme poli pour désigner les bactéries qui vivent dans les selles, autrement appelées coliformes fécaux. Le problème avec les tests pour eux est que les faux positifs sont élevés. Des bactéries similaires sont largement diffusées dans l'environnement général - en d'autres termes, elles vivent dans la saleté ainsi que dans toutes les excréments d'animaux, et les animaux sauvages, des insectes aux mammifères, sont partout. Escherichia coli est une espèce indicatrice courante pour les tests de coliformes fécaux, mais toujours omniprésente dans l'environnement; les tests pour les bactéries du genre Enterococcus sont considérés comme les meilleurs parce que ces organismes se trouvent dans les fèces de tous les mammifères, mais très rarement ailleurs. Les tests sur les entérocoques sont actuellement considérés comme l'étalon-or pour surveiller la pollution des eaux usées dans les cours d'eau, mais ils laissent de côté un composant majeur de la pollution des eaux usées: l'ammoniac et l'azote.
Ammoniac
Il est possible de déterminer si la pollution de l'eau peut provenir des eaux usées en testant l'ammoniac parce que la plupart des installations de traitement des eaux usées aux États-Unis n'éliminent pas l'urine lorsqu'elles traitent les déchets l'eau. L'urine se désintègre en ammoniac, de sorte que des niveaux élevés d'ammoniac peuvent indiquer une source d'eaux usées pour un cas particulier de pollution. Des faux positifs sont également possibles avec ce test, cependant, étant donné que d'autres sources, telles que les opérations d'alimentation des animaux, créent de fortes les niveaux de pollution par l'ammoniac et le ruissellement agricole et municipal contribuent à de grandes quantités de produit final de l'ammoniac, l'azote.
Tester les lacunes
Le principal problème lorsque l'on essaie de tester la pollution de l'eau par les eaux usées est qu'il est généralement impossible de déterminer exactement d'où vient la pollution au moment où elle pénètre dans un plan d'eau. Certains peuvent être attribués à de mauvais systèmes d'élimination municipaux, mais seulement lorsqu'il y a un "pistolet fumant" évident, comme un tuyau ouvert déversant des eaux usées dans un cours d'eau. La plupart des pollutions par les eaux usées résultent de débordements et appartiennent à la vague catégorie « pollution de source diffuse » avec l'évacuation des eaux pluviales et le ruissellement agricole. L'imagerie satellitaire, les tests de coliformes fécaux et d'ammoniac peuvent tous prédire une probabilité que la pollution provient des eaux usées, mais ils n'ont aucun moyen de filtrer le ruissellement organique, les engrais et les animaux excréments.
Un BOD sain ?
Il y a peut-être un meilleur moyen. Le test de demande biochimique en oxygène compte les bactéries décomposeurs dans l'eau à la sortie des stations d'épuration. Le nombre de bactéries donne une estimation à la fois de la quantité d'eaux usées restant dans l'eau et de leur impact biologique potentiel une fois qu'elles atteignent un cours d'eau et que les bactéries commencent à y consommer de l'oxygène. Cependant, le test n'est utilisé que sous une forme tronquée aux États-Unis. Un DBO complet compte les insectes mangeurs de carbone et d'azote: le carbone provient des matières fécales et l'azote provient de l'urine. Le test actuellement utilisé ne compte que les mangeurs de carbone, ce qui laisse la pollution des eaux usées provenant de l'urine entièrement en dehors des calculs. Le passage à une DBO complète pourrait aider à déterminer exactement quelle pollution provient des eaux usées: cela donnerait une image précise de la quantité quittant les installations de traitement, et les chercheurs pourraient faire correspondre les impacts observés dans les habitats en aval avec les impacts prédits par le BOD compte.