כיצד לבדוק זיהום מים מביוב

זיהום ביוב משפיע באופן משמעותי על דרכי המים ועל בריאות האדם. זה מוסיף עודפי חומרים מזינים למערכות אקולוגיות במים, מה שגורם לאצות, חיידקים ופרוטוזואים לצמוח ללא שליטה. גידול יתר זה שודד מים מחמצן, מה שמוביל למוות מסיבי של בעלי חיים. כמעט בלתי אפשרי לבטל את האזורים המתים שהתקבלו. ביוב מכיל גם אורגניזמים רבים הגורמים למחלות, וברגע שהם נכנסים לנתיב מים, הכניסה שלהם למי השתייה שלנו כמעט מובטחת. עם זאת, מיון של זיהום שמקורו בביוב הוא עסק מסובך.

אחת הדרכים לבדוק זיהום מים מביוב היא להסתכל על דרכי מים מהחלל. תמונות לוויין מראות נוצות של חומרים שבהם נגר פוגש מים - אלה חומים מכילים משקעים, שעשויים לכלול ביוב. לעתים משתמשים בשיטה זו לאחר אירועים מזהמים גדולים, כגון נזילות רעילה ואסונות טבע עם שיטפונות. עם זאת, אין שום דרך לדעת בוודאות כמה מהפלומות הללו הן זיהום ביוב וכמה סחף. שיטת ההדמיה הלוויינית מאפשרת הערכה גסה בלבד של זיהום שפכים פוטנציאלי.

"קוליפורמים תרמובליים" הוא המונח המנומס לחיידקים החיים בצואה, הידוע גם בשם קוליפורמים צואתיים. הבעיה בבדיקה עבורם היא שחיובי שווא הם גבוהים. חיידקים דומים משודרים באופן נרחב בסביבה הכללית - במילים אחרות, הם חיים בעפר כמו גם בכל צואת בעלי החיים, וחיות בר מחרקים ועד ליונקים נמצאים בכל מקום. Escherichia coli הוא זן אינדיקטור שכיח לבדיקות coliform צואתיות, אך עדיין נמצא בכל מקום סביבתי; בדיקות לחיידקים מסוג אנטרוקוק נחשבים לטובים ביותר מכיוון שאורגניזמים אלה נמצאים בצואת כל היונקים, אך לעיתים רחוקות במקומות אחרים. בדיקות אנטרוקוקוס נחשבות כיום כסטנדרט הזהב לניטור זיהום הביוב בנתיבי המים, אך הן משאירות מרכיב עיקרי בזיהום הביוב: אמוניה וחנקן.

ניתן לקבוע אם זיהום מים עשוי לנבוע בשפכים על ידי בדיקת אמוניה מכיוון שרוב מתקני הטיפול בשפכים בארה"ב אינם מסירים שתן כאשר הם מעבדים פסולת מים. השתן מתפורר לאמוניה, ולכן רמות אמוניה גבוהות יכולות להצביע על מקור ביוב למקרה מסוים של זיהום. תוצאות חיוביות שגויות אפשריות גם במבחן זה, מכיוון שמקורות אחרים, כגון פעולות האכלה בבעלי חיים, יוצרים גבוה רמות זיהום אמוניה ונגר חקלאי ועירוני תורמות כמויות גדולות של תוצרת הקצה של אמוניה, חנקן.

הבעיה העיקרית בניסיון לבדוק זיהום מים מביוב היא שבדרך כלל אי ​​אפשר לקבוע בדיוק מאיפה הגיע הזיהום עד שהוא נכנס לגוף מים. חלקם ניתן לייחס למערכות סילוק עירוניות גרועות, אך רק כאשר יש "אקדח מעשן" ברור, כמו צינור פתוח המוצק שפכים לדרך מים. מרבית זיהום הביוב נובע מהצפה ותופס את הקטגוריה המעורפלת "זיהום מקור לא נקודתי" יחד עם זרימת ניקוז סופות ונגר חקלאי. צילומי לוויין, בדיקת קוליפורם צואה ואמוניה יכולים לחזות סבירות מסוימת במיוחד הזיהום הוא ביוב, אך אין להם דרך לסנן נגר אורגני, דשנים ובעלי חיים צוֹאָה.

יכול להיות שיש דרך טובה יותר. בדיקת הביקוש לחמצן ביוכימי סופרת חיידקי פירוק במים כשהיא עוזבת מתקני טיהור שפכים. מספר החיידקים נותן אומדן הן כמה ביוב נשאר במים, והן השפעתו הביולוגית הפוטנציאלית ברגע שהוא מגיע לנתיב המים והחיידקים מתחילים להשתמש בו בחמצן שם. עם זאת, נעשה שימוש בבדיקה בצורה קטומה בארה"ב. BOD שלם מונה באגים אוכלים פחמן ואוכלי חנקן: פחמן הוא מצואה וחנקן הוא משתן. הבדיקה הנמצאת בשימוש מונה רק אוכלי פחמן, מה שמשאיר את זיהום הביוב משתן לחלוטין מחוץ לחישובים. מעבר ל- BOD שלם יכול לעזור לאתר בדיוק מה הזיהום שמגיע מביוב: זה ייתן תמונה מדויקת של כמה זה עזיבת מתקני טיפול, וחוקרים יכולים להתאים את ההשפעות שנצפו בבתי הגידול במורד הזרם לבין ההשפעות שחזוי ה- BOD סופרת.