Atık su ve kanalizasyon, yüzey akışından ve septik sistemlerden atık su arıtma tesislerine ve yağmur suyu tahliyelerine kadar çeşitli kaynaklardan su sistemlerine girer. Her yıl yaklaşık 3.5 milyon Amerikalı, su kirlendiği için yüzme ve tekne gezintisi gibi eğlence aktivitelerinden hastalanıyor. Birçoğu hastalıklarını dokundukları suyla ilişkilendirmez. Bununla birlikte, su kirliliğinin su ekosistemleri üzerindeki etkisi, insan hastalıklarının çok ötesine uzanır.
Kanalizasyon Nedir?
Kanalizasyon, genellikle kanalizasyonlar tarafından taşınan atık sıvılar ve katılar olarak tanımlanabilir. "Uluslararası Çevre Araştırmaları ve Halk Sağlığı Dergisi" ne göre atık su "olarak tanımlanabilir. tarafından taşınan herhangi bir yağmur suyu akışının yanı sıra endüstriyel, evsel veya ticari kanalizasyon veya bunların herhangi bir kombinasyonu Su."
Dört ana atık su türü evsel, endüstriyel, tarımsal ve kentseldir. Evsel atık su, insan ve hayvan dışkı maddesi içeren siyah su ile banyo, yıkama, yemek pişirme ve bahçe işleri gibi evsel faaliyetlerden kaynaklanan gri sudan oluşur. Endüstriyel atık su, kağıt hamuru, kağıt, petrokimya akışı, kimyasallar, tuzlar ve asitler gibi endüstriyel atıklardan oluşur. Tarımsal atık su, tarımsal faaliyetlerden, kirlenmiş yeraltı sularından ve özellikle gübre ve pestisitlerle ilgili tarım tekniklerinden gelir. Kentsel atıksu, kanalizasyon infiltrasyonu ve yağmur suyu ile birleştirilmiş evsel ve endüstriyel atık suların bir kombinasyonu olarak tanımlanmaktadır.
Kanalizasyon ve Atıksu Bertarafı
Atıksu arıtımı üç aşamadan oluşmaktadır. İlk aşama veya birincil arıtma, atık suyu tutma havuzlarına yerleştirir. Katı atıklar altta birikir ve katı ve sıvı yağlar gibi düşük yoğunluklu malzemeler üste doğru yüzer. Bu malzemeler daha sonra çıkarılabilir. İkinci aşama veya ikincil arıtma, çözünmüş ve askıdaki biyolojik materyali uzaklaştırır. Çoğu ikincil arıtma sistemi, atık sudaki organik materyali tüketmek için aerobik bakteriler kullanır. Üçüncül veya üçüncü aşama arıtma, sonunda hassas ortamlara salınacak olan atık suyu daha da temizler. Üçüncül arıtma, kalan kirleticilere bağlı olarak birkaç yöntemle gerçekleştirilebilir. Kum filtrasyonu partikül maddeyi giderir. Fosfatlar, polifosfat biriktiren organizmalar olarak adlandırılan bakteriler kullanılarak uzaklaştırılabilir. Nitrifikasyon bakterileri nitrojeni uzaklaştırmak için kullanılabilir. Lagün adı verilen bir yöntem, suyu bitkilerin, bakterilerin, alglerin ve zooplanktonların kalan kirleticileri doğal süreçlerle tükettiği bir lagünde depolar.
Birincil arıtma sırasında uzaklaştırılan çamur adı verilen katı atık da ikincil arıtmaya tabi tutulur. Çamur bakteri ile arıtılabilir. Bazen bakteriler yakıt olarak kullanılacak kadar metan üretir. Veya çamur yakılabilir. Çamuru arıtmak için başka bir yöntem, çamurun yoğunlaştırılması, dezenfekte edilmesi için ısıtılması ve ardından arıtılmış çamurun gübre olarak kullanılmasıyla başlar.
Atık suyun ikincil arıtılmasını gerektiren 1972 tarihli Temiz Su Yasasına rağmen, bazı ABD belediyeleri muafiyet başvurusunda bulundu ve aldı. Dünya çapında, tahminen 2,5 milyar insan iyileştirilmiş sanitasyon tesislerinden yoksundur. Artan nüfus, yaşlanan altyapı ve doğal afetler de atık su arıtma sistemlerinin etkinliğini etkilemektedir.
Su Ortamlarında Atıksu
Evsel atık su, biyolojik tehlikeler ve mikroplastik parçacıklardan sabun ve yağlara kadar değişen kirleticiler içerir. Tarımsal atık su biyolojik tehlikeler, tuzlar, pestisitler ve gübreler içerir. Kentsel atık su, evsel ve endüstriyel atık suları içerir, ancak aynı zamanda fırtına kanalizasyonlarından gelen akıntıları da içerir. Fırtına kanalizasyonları, bahçelerden ve parklardan (kir, evcil hayvan atıkları, böcek ilaçları, herbisitler ve gübreler) ve ayrıca sokaklardan ve otoparklardan (petrol, benzin, kir ve çöp) kirleticileri taşır. Endüstriyel atık su, petrokimyasallar ve diğer kimyasallar, asitler, radyoaktif maddeler ve tuzları içeren çok çeşitli kimyasallar içerir. Son bulgular, çeşitli ilaçların atık suları da kirlettiğini göstermektedir.
Michigan Üniversitesi, 2018 raporunda ABD Çevre Koruma Ajansı'nın (EPA) "nehir ve akarsu millerinin %53'ü, göl dönümlerinin %71'i, Değerlendirilen nehir ağzı mil karesinin %79'u ve Great Lakes kıyı şeridi millerinin %98'i bozuk olarak sınıflandırılmıştır (en az bir tanesi için kabul edilemez). kullanın)."
Su Ortamlarında Biyolojik Tehlikeler
Atık sularda bulunan biyolojik tehlikeler arasında bakteri, mantar, parazit ve virüsler bulunur. Bakteri ve bakteriyel hastalıklar arasında E. coli, tifo, salmonella, kolera ve shigelloz. Mantarlar aspergillus içerir. Parazitler arasında cryptosporidium, giardia ve yuvarlak solucanlar bulunur. Hepatit A gibi virüsler de atık sularda bulunabilir. Kanalizasyon kirliliğinin neden olduğu sağlık sorunları, her yıl tahmini 3,5 milyon Amerikalıyı etkiliyor. Akdeniz'e giren atık suyun tahmini yüzde 50'si arıtılmamış kanalizasyondur. Çiftliklerden, evlerden, parklardan ve sahillerden gelen biyolojik atıklar, insanlardan daha fazla sağlık sorunlarına neden olmaktadır.
Tatlı sudaki bakteri ve diğer organizmalar, eşlik ettikleri lağımı metabolize etmek için oksijen kullanırlar. Bu mikroorganizmalar kanalizasyonu yıkarken hipoksik (oksijensiz) ölü bölgelere neden olabilir. Bu ölü bölgeler, balıkların ve diğer yerli organizmaların hayatta kalması için ihtiyaç duyduğu oksijenden yoksundur. Kanalizasyonla ilgili bakterilerle enfekte olan kabuklu deniz ürünleri, dünyanın dört bir yanındaki insanları hasta ediyor. Deniz ortamlarında, insan bağırsak bakterileri mercanları enfekte edebilir ve mercan ağartma hastalığına neden olabilir. Mercanlar doğal bakterilerini ve alglerini kaybettiklerinde ölürler ve bakterilerden balık popülasyonlarına kadar mercan ekosisteminin öldüğü bölgeler oluşur.
Balıklarda ve amfibilerde üreme gelişimini etkileyen hormonlardan yasal ve yasa dışı amfetaminlere ve antidepresanlara kadar çeşitli ilaçlar sucul ekosistemlere girmiştir. İlaçların bir kısmı kullanıcıların idrar ve dışkısı ile kanalizasyon sistemine geçerken, bir kısmı da kanalizasyona atılmıştır. Amfetaminlerin suda yaşayan organizmalar üzerindeki etkilerine ilişkin kontrollü bir çalışma, böcek üremesinin hızlandığını, alg popülasyonlarının azaldığını ve diatom ve mikrop çeşitliliğindeki değişiklikleri göstermiştir.
Su Ortamlarında Besin Tehlikeleri
Gübrelerden, özellikle azot ve fosfordan elde edilen besin açısından zengin maddeler ve atık maddeler, hem taze hem de deniz ekosistemlerinde ötrofikasyona neden olur. Besin maddelerinin fazlalığından alg patlamaları sudaki ışık iletimini azaltarak sudaki oksijen miktarını azaltırken bitkileri ve planktonları etkiler. Algler öldükçe, ayrıştırıcı bakteriler çözünmüş oksijeni daha da fazla tüketir. Aşırı durumlarda, oksijen kaybı büyük ölü bölgelere neden olur. Amerika Birleşik Devletleri'nin orta batısından gelen gübre ve besin açısından zengin malzeme akışı, Meksika Körfezi'nde 7,728 mil kare oksijen tükenmiş ölü bölgeye neden oldu.
Su Ortamlarında Endüstriyel Atıklar
Endüstriyel atıklar genellikle evsel atıklarla aynı kanalizasyon arıtma tesislerinden geçmektedir. Endüstriyel atıklar genellikle çeşitli kimyasallar içerir ve ayrıca kurşun, cıva, kadmiyum ve arsenik gibi ağır metaller içerebilir. Bu kimyasalların tümü kanalizasyon arıtma tesislerinde tamamen ortadan kaldırılmaz, bu nedenle kimyasallar nehirlere, göllere ve deniz sularına salınır. Ek olarak, bazı atıklar herhangi bir işlem görmeden su ekosistemlerine salınabilir veya dökülebilir. Kanalizasyon kirliliğinin deniz yaşamı üzerindeki etkileri, besin zinciri boyunca organizmaları etkiler.
Balıklar planktonları, algleri ve metalleri içeren daha küçük avları tüketirken balık dokularında ağır metaller birikir. Bu işleme biyomagnifikasyon denir. İnsanlar da dahil olmak üzere diğer hayvanlar bu balıkları yedikçe, ağır metaller tüketiciyi zehirlemek için yeterli konsantrasyonlara ulaşabilir. Bu ağır metaller balıklar için de toksik miktarlarda birikebilir.
Petrol ürünleri, radyoaktif atıklar ve kalıcı organik kirleticiler gibi endüstriyel atık su salımlarının kontrolü, 1980'ler ile 2006 arasında yağlı atıkların yüzde 90 oranında azalmasıyla iyileşti. Bu kirleticiler, planktonları, bitkileri ve hayvanları zehirleyerek veya boğarak ekosistemler üzerinde ani ve uzun vadeli etkilere neden oldu.
Hava Kirliliği ve Su Ekosistemleri
Endüstriyel kurum ve duman da su ekosistemlerini etkiler. Örneğin, su buharı ile birleşen kükürt dioksit, sülfürik asit veya asit yağmuru oluşturur. Asit yağmuru ve akıntı su pH'ını düşürür, bu da balığın oksijeni, tuzları ve besinleri emme kabiliyetine müdahale eder. Düşük bir pH ayrıca kalsiyum emilimini de engeller. Birçok balık için uygun olmayan kalsiyum dengesi, yumurtalarının düzgün gelişmemesi, çok kırılgan veya zayıf olması anlamına gelir. Kalsiyum eksikliği ayrıca balıklarda zayıf omurga ve kemiklere ve kerevitlerde zayıf dış iskelete neden olur. Asit yağmuru ayrıca alüminyumu topraktan süzerek kabuklular ve balıklarda üremeyi engeller. Ayrıca, pH 6'nın altına düştüğünde, mayıs sineği ve taş sineği gibi böcekler hayatta kalamaz ve besin zincirini etkiler.
Su Ekosistemlerinde Çöp
Kentsel kanalizasyon, fırtına kanalizasyonlarına ve sonunda su yollarına yıkanan çöpleri içerir. Bu çöpün tahmini yüzde 70'i deniz tabanına, yüzde 15'i kumsallara ve yüzde 15'i okyanusta yüzüyor. Çöpün çoğu, yüzde 70'i, kalan yüzde 30'un çoğunluğunu oluşturan metal ve cam içeren plastiklerdir. Araştırmalar, 1.200'den fazla suda yaşayan türün, çöpü yiyerek, içinde veya üzerinde yaşayarak veya ona karışarak altlıkla etkileşime girdiğini gösteriyor. Plastiğin çoğu, daha büyük plastiklerin parçalanmasından kaynaklanan küçük parçalar olan mikro plastik formundadır. Memeliler, balıklar, kabuklular ve diğerleri gibi çeşitli hayvanlar bu çöpten etkilenir.