วิธีทดสอบมลพิษทางน้ำจากน้ำเสีย

มลพิษจากน้ำเสียส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อทางน้ำและสุขภาพของมนุษย์ เพิ่มสารอาหารส่วนเกินให้กับระบบนิเวศทางน้ำ ทำให้สาหร่าย แบคทีเรีย และโปรโตซัวเติบโตจนควบคุมไม่ได้ การเจริญเติบโตมากเกินไปนี้ทำให้น้ำขาดออกซิเจน ส่งผลให้สัตว์ขนาดใหญ่ตายได้ โซนตายที่เป็นผลลัพธ์แทบจะเป็นไปไม่ได้ที่จะเลิกทำ น้ำเสียยังมีสิ่งมีชีวิตที่ก่อให้เกิดโรคอีกมากมาย และเมื่อพวกมันเข้าไปในทางน้ำแล้ว การเข้าสู่น้ำดื่มของเราก็รับประกันได้อย่างแท้จริง อย่างไรก็ตาม การแยกแยะว่ามลพิษใดที่มาจากสิ่งปฏิกูลนั้นเป็นธุรกิจที่ยุ่งยาก

วิธีหนึ่งในการทดสอบมลพิษทางน้ำจากสิ่งปฏิกูลคือการดูทางน้ำจากอวกาศ ภาพถ่ายดาวเทียมแสดงให้เห็นกลุ่มวัสดุที่ไหลบ่ามากระทบกับน้ำ ส่วนสีน้ำตาลประกอบด้วยตะกอน ซึ่งมีแนวโน้มว่าจะรวมถึงสิ่งปฏิกูล วิธีนี้บางครั้งใช้หลังจากเหตุการณ์มลพิษที่สำคัญ เช่น การรั่วไหลของสารพิษและภัยธรรมชาติที่มีน้ำท่วม อย่างไรก็ตาม ไม่มีทางรู้แน่ชัดว่าขนนกเหล่านี้เป็นมลพิษจากสิ่งปฏิกูลและตะกอนมากแค่ไหน วิธีการถ่ายภาพด้วยดาวเทียมช่วยให้สามารถประมาณการคร่าวๆ ของมลพิษจากสิ่งปฏิกูลที่อาจเกิดขึ้นได้

"โคลิฟอร์มที่ทนต่อความร้อน" เป็นคำสุภาพสำหรับแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในอุจจาระ หรือที่เรียกว่าโคลิฟอร์มในอุจจาระ ปัญหาเกี่ยวกับการทดสอบสำหรับพวกเขาคือผลบวกที่ผิดพลาดนั้นสูง แบคทีเรียที่คล้ายคลึงกันนั้นแพร่กระจายอย่างกว้างขวางในสภาพแวดล้อมทั่วไป กล่าวอีกนัยหนึ่ง พวกมันอาศัยอยู่ในดินและในมูลสัตว์ทั้งหมด และสัตว์ป่าตั้งแต่แมลงไปจนถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีอยู่ทุกหนทุกแห่ง Escherichia coli เป็นสายพันธุ์บ่งชี้ทั่วไปสำหรับการทดสอบอุจจาระโคลิฟอร์ม แต่ยังคงแพร่หลายในสิ่งแวดล้อม การทดสอบแบคทีเรียในสกุล Enterococcus ถือว่าดีที่สุดเพราะสิ่งมีชีวิตเหล่านี้พบได้ในอุจจาระของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทั้งหมด แต่ไม่ค่อยพบในที่อื่น ในปัจจุบัน การทดสอบเอนเทอโรคอคคัสถือเป็นมาตรฐานทองคำสำหรับการตรวจสอบมลพิษของสิ่งปฏิกูลในแหล่งน้ำ แต่ไม่มีองค์ประกอบหลักของมลพิษจากสิ่งปฏิกูล นั่นคือ แอมโมเนียและไนโตรเจน

สามารถระบุได้ว่ามลพิษทางน้ำอาจเกิดจากสิ่งปฏิกูลหรือไม่โดยการทดสอบแอมโมเนีย เพราะโรงบำบัดน้ำเสียส่วนใหญ่ในสหรัฐฯ จะไม่นำปัสสาวะออกเมื่อทำการกำจัดของเสีย น้ำ. ปัสสาวะสลายตัวเป็นแอมโมเนีย ดังนั้นระดับแอมโมเนียที่สูงจึงสามารถบ่งบอกถึงแหล่งน้ำเสียสำหรับตัวอย่างมลพิษโดยเฉพาะ ผลบวกที่ผิดพลาดก็เป็นไปได้ด้วยการทดสอบนี้ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากแหล่งอื่นๆ เช่น การให้อาหารสัตว์ มีค่าสูง ระดับของมลพิษแอมโมเนีย และการไหลบ่าของการเกษตรและเทศบาลมีส่วนทำให้ไนโตรเจนในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของแอมโมเนียเป็นจำนวนมาก

ปัญหาหลักในการพยายามทดสอบมลพิษทางน้ำจากสิ่งปฏิกูลคือ โดยปกติจะไม่สามารถระบุได้ว่ามลพิษมาจากไหนเมื่อเข้าสู่แหล่งน้ำ บางส่วนสามารถตรวจสอบย้อนกลับไปยังระบบกำจัดขยะในเขตเทศบาลที่ไม่ดี แต่เมื่อมี "ปืนสูบบุหรี่" ที่เห็นได้ชัดเท่านั้น เช่น ท่อเปิดที่ปล่อยสิ่งปฏิกูลลงในทางน้ำ มลพิษจากสิ่งปฏิกูลส่วนใหญ่เป็นผลมาจากน้ำล้นและอยู่ในหมวดหมู่ที่คลุมเครือ "มลพิษจากแหล่งกำเนิดที่ไม่ระบุจุด" ควบคู่ไปกับการไหลออกของท่อระบายน้ำจากพายุและการไหลบ่าของการเกษตร การถ่ายภาพจากดาวเทียม การทดสอบโคลิฟอร์มในอุจจาระและแอมโมเนียสามารถทำนายความน่าจะเป็นที่จำเพาะเจาะจงได้ มลพิษมาจากแหล่งน้ำเสีย แต่ไม่มีทางที่จะคัดแยกน้ำที่ไหลบ่าอินทรีย์ ปุ๋ย และสัตว์ อุจจาระ.

อาจจะมีวิธีที่ดีกว่า การทดสอบความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมีจะนับแบคทีเรียที่ย่อยสลายในน้ำเมื่อออกจากโรงบำบัดน้ำเสีย จำนวนแบคทีเรียให้ค่าประมาณทั้งจำนวนสิ่งปฏิกูลที่เหลืออยู่ในน้ำ และผลกระทบทางชีวภาพที่อาจเกิดขึ้นเมื่อไปถึงแหล่งน้ำ และแบคทีเรียเริ่มใช้ออกซิเจนที่นั่น อย่างไรก็ตาม การทดสอบนี้ใช้เฉพาะในรูปแบบที่ถูกตัดทอนในสหรัฐอเมริกา BOD ที่สมบูรณ์จะนับแมลงที่กินคาร์บอนและกินไนโตรเจน: คาร์บอนมาจากอุจจาระและไนโตรเจนมาจากปัสสาวะ การทดสอบที่ใช้อยู่ในปัจจุบันนับเฉพาะผู้กินคาร์บอนเท่านั้น ซึ่งทำให้มลพิษของสิ่งปฏิกูลจากปัสสาวะทั้งหมดอยู่นอกเหนือการคำนวณ การเปลี่ยนไปใช้ BOD แบบสมบูรณ์สามารถช่วยระบุได้อย่างชัดเจนว่ามลพิษใดที่มาจากสิ่งปฏิกูล: จะให้ภาพที่แม่นยำว่ามีค่าเท่าใด ออกจากสถานที่บำบัดและนักวิจัยสามารถจับคู่ผลกระทบที่สังเกตได้ในแหล่งที่อยู่อาศัยท้ายน้ำกับผลกระทบที่BOD Bคาดการณ์ไว้ นับ