science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hoe te testen op watervervuiling door riolering

De vervuiling door riolering heeft een aanzienlijke invloed op de waterwegen en de menselijke gezondheid. Het voegt overtollige voedingsstoffen toe aan aquatische ecosystemen, waardoor algen, bacteriën en protozoa uit de hand lopen. Deze overgroei berooft water van zuurstof, wat leidt tot massale afsterving van dieren. De resulterende dode zones zijn bijna onmogelijk ongedaan te maken. Riolering bevat ook veel ziekteverwekkende organismen en als ze eenmaal een waterweg zijn binnengetreden, is de toegang tot ons drinkwater vrijwel gegarandeerd. Uitzoeken welke vervuiling afkomstig is van rioolwater is echter een lastig karwei.

Kijken vanuit de ruimte

Een manier om te testen op watervervuiling door rioolwater is om vanuit de ruimte naar waterwegen te kijken. Satellietbeelden tonen pluimen van materiaal waar de afvoer water ontmoet - bruine bevatten bezinksel, wat waarschijnlijk rioolwater omvat. Deze methode wordt soms gebruikt na grote vervuilende gebeurtenissen, zoals giftige lozingen en natuurrampen met overstromingen. Er is echter geen manier om zeker te weten hoeveel van deze pluimen afvalwaterverontreiniging is en hoeveel slib is. De satellietbeeldvormingsmethode maakt slechts een ruwe schatting mogelijk van mogelijke rioolverontreiniging.

Het tellen van insecten

"Thermotolerante coliformen" is de beleefde term voor bacteriën die in uitwerpselen leven, ook wel fecale coliformen genoemd. Het probleem met testen voor hen is dat valse positieven hoog zijn. Soortgelijke bacteriën worden op grote schaal uitgezonden in de algemene omgeving - met andere woorden, ze leven in zowel vuil als in alle dierlijke uitwerpselen, en wilde dieren van insecten tot zoogdieren zijn overal. Escherichia coli is een veelvoorkomende indicatorsoort voor fecale coliform tests, maar is nog steeds milieuvriendelijk; testen voor bacteriën van het geslacht Enterococcus worden als het beste beschouwd omdat deze organismen in de ontlasting van alle zoogdieren worden aangetroffen, maar zeer zelden elders. Enterococcus-testen worden momenteel beschouwd als de gouden standaard voor het bewaken van rioolvervuiling in waterwegen, maar ze laten een belangrijk onderdeel van afvalwaterverontreiniging achter: ammoniak en stikstof.

Ammoniak

Het is mogelijk om te bepalen of waterverontreiniging kan ontstaan ​​door rioolwater door te testen op ammoniak, omdat de meeste rioolwaterzuiveringsinstallaties in de VS geen urine verwijderen wanneer ze afvalwater verwerken. De urine vervalt tot ammoniak, dus hoge ammoniakgehaltes kunnen wijzen op een rioolwaterbron voor een bepaald geval van vervuiling. Valse positieven zijn ook mogelijk met deze test, omdat andere bronnen, zoals diervoedingsactiviteiten, hoge niveaus van ammoniakverontreiniging veroorzaken en landbouwafval en gemeentelijke afvoer veel bijdragen aan het eindproduct stikstof van ammoniak.

Test Tekortkomingen

Het grootste probleem bij het proberen te testen op watervervuiling door rioolwater is dat het meestal onmogelijk is om precies vast te stellen waar de vervuiling vandaan kwam tegen de tijd dat het een waterlichaam binnendrong. Sommige zijn terug te voeren op slechte gemeentelijke verwijderingssystemen, maar alleen als er een duidelijk "rookkanon" is, zoals een open pijp die afvalwater in een waterweg giet. De meeste rioolverontreiniging vloeit voort uit overstromingen en neemt de vage categorie "niet-puntbronverontreiniging" in, samen met de afvoer van de regenwaterafvoer en landbouwafvoer. Satellietbeeldvorming, fecale coliformen en ammoniak testen kunnen allemaal een kans voorspellen dat bepaalde vervuiling afkomstig is van rioolwater, maar ze hebben geen mogelijkheid om organische reproducties, meststoffen en dierlijke uitwerpselen uit te filteren.

Een gezonde BOD?

Er is misschien een betere manier. De biochemische zuurstofvraagtest telt de decomposer-bacteriën in het water wanneer deze rioolwaterzuiveringsinstallaties verlaat. Het aantal bacteriën geeft een schatting van hoeveel rioolwater er in het water achterblijft en wat de potentiële biologische impact is als het eenmaal een waterweg bereikt en de bacteriën daar zuurstof gaan verbruiken. De test wordt echter alleen in een verkorte vorm in de Verenigde Staten gebruikt. Een compleet BZV telt koolstofdetende en stikstofetende insecten: koolstof komt uit feces en stikstof komt uit urine. De test die momenteel in gebruik is, telt alleen koolstof-eters, waardoor rioolwaterverontreiniging door urine volledig buiten de berekeningen valt. Overschakelen naar een complete BZV zou kunnen helpen bij het exact aanwijzen welke vervuiling afkomstig is van rioolwater: het zou een juist beeld geven van hoeveel de behandelingsfaciliteiten verlaten, en onderzoekers kunnen waargenomen effecten in habitats stroomafwaarts vergelijken met de effecten voorspeld door de BOD-tellingen.