Apele uzate pătrund în sistemele acvatice din diferite surse, de la la scurgerile de suprafață și sistemele spetice până la stațiile de tratare a apelor uzate și canalizările pluviale. În fiecare an, circa 3,5 milioane de americani se îmbolnăvesc în urma activităților recreative, precum înotul sau plimbările cu barca, din cauza apelor contaminate, fără a conștientiza legătura dintre afecțiunea lor și apa pe care au atins-o. Totuși, impactul poluarii ape asupra ecosistemelor acvatice se extinde mult dincolo de bolile umane.
Ce sunt apele uzate?
Apele uzate pot fi definite drept deșeurile lichide și solide transportate de sistemele de canalizare. Acestea pot include apele pluviale, apele uzate industriale, apele menajere sau orice combinație a acestora.
Principalele patru tipuri de ape uzate sunt apele industriale, apele menajere, apele din agricultură și apele urbane. Apele menajere sunt apele care conține materii fecale umane sau de la alte animale, precum și alte reziduuri din gospodărie (de la gătit, îmbăiat, spălat sau grădinărit). Apele uzate industriale conțin reziduuri industriale, cum ar fi produse petrochimice, chimicale, săruri sau acizi. Apele uzate din agricultură provin din activitățile agricole, apa subternă contaminată și din tehnicile agricole, fiind asociate în special cu îngrășămintele și pesticidele. Apele uzate urbane reprezintă o combinație a apelor menajere și a apelor uzate industriale, împreună cu apele de infiltrație și pluviale.
Sistemele de canalizare și eliminarea apelor uzate
Tratarea apelor uzate cuprinde trei faze. Prima fază, denumită și tratare primară, plasează apele uzate în bazine de retenție. Reziduurile solide se depun la fundul bazinelor, în timp ce reziduurile ușoare, cum sunt materiile grase și uleiurile, plutesc la suprafața apei. Toate aceste resturi pot fi apoi îndepărtate.
În cea de a doua fază, denumită și tratare secundară, sunt îndepărtate materiile biologice dizolvate sau aflate în suspensie în apă. Majoritatea sistemelor de tratare secundară utilizează bacterii aerobe pentru a consuma materia organică din apă.
Tratarea terțiară curăță în continuare apa uzată înainte ca această să fie deversată într-un receptor sensibil. Această tratare poate avea loc prin mai multe metode, în funcție de contaminanții rămași în apă. Filtrarea cu nisip îndepărtează materia sub formă de particule. Fosfații pot fi îndepărtați cu ajutorul bacteriilor acumulatoare de polifosfați. Bacteriile nitrificatoare pot fi folosite pentru înlăturarea azotului. O altă metodă presupune stocarea apelor într-o lagună, unde plantele, algele, bacteriile și zooplanctonul consumă contaminanții rămași pe căi naturale.
Deșeul solid denumit nămol, rezultat în urma tratării primare, trece și el printr-o tratare secundară. Nămolul poate fi tratat cu bacterii pentru a genera suficient metan, în vederea utilizării acestuia drept combustibil. De asemenea, nămolul poate fi incinerat. O altă metodă de tratare a nămolului este condensarea acestuia, urmată de încălzirea sa în vederea dezinfectării și apoi utilizarea nămolului tratat drept îngrășământ.
Apa uzată în ecosistemele acvatice
Apa uzată menajeră conține poluanți, de la particule biologice periculoase și microplastic până la săpunuri și grăsimi. Apa uzată din agricultură conține săruri, pesticide și îngrășăminte. Apele uzate urbane include ape menajere și ape industriale, dar și ape colectate de sistemele de ape pluviale. Apele pluviale transportă poluanți din curți și parcuri (pământ, excremente de animale, pesticide și îngrășăminte), dar și de pe străzi și din parcări (uleiuri, combustibili, praf, gunoaie). Apele uzate industriale conțin o gamă largă de chimicale – compuși petrochimici, acizi, săruri sau materiale radioactive.
Descoperirile recente arată că apele uzate sunt contaminate și cu o varietate de medicamente și droguri.
Pericole biologice din mediile acvatice
Pericolele biologice din mediile acvatice includ bacteriile, ciupercile, paraziții și virusurile. Exemple de bacterii și afecțiuni cauzate de bacterii sunt E. coli, febra tifoidă, salmonella și holera. Ciupercile (fungii) includ pe Aspergillus.
Paraziții includ pe cryptosporidium, giardia și viermii rotunzi, în timp ce virusurile pot include virusul hepatitei A.
Se estimează că 50% din apa uzată care pătrunde în Marea Mediterană este apă de canalizare netratată. Deșeurile biologice rezultate de la ferme, case, parcuri și plaje cauzează probleme de sănătate care nu afectează numai oamenii, ci și alte animale.
Bacteriile și alte organsime din apa dulce utilizează oxigenul pentru a metaboliza substanțele din apele uzate deversate. Datorită acestui proces pot apărea zone moarte hipoxice (zone lipsite de oxigen). Acestor zone moarte le lipsește oxigenul de care peștii și alte organisme acvatice au nevoie pentru a supraviețui.
Scoicile infectate cu bacterii din canalizare îmbolnăvesc oamenii din întreaga lume. În mediile marine, bacteriile intestinale umane pot infecta coralii și pot produce fenomenul de albire a acestora. Atunci când coralii își pierd bacteriile și algele naturale, ei mor, ducând la pierderea întregului ecosistem de recif.
Diferitele medicamente, de la hormoni (care afectează sistemul reproducător și dezvoltarea peștilor și amfibienilor) până la amfetamine și antidepresive pătrund în mediile acvatice pe diferite căi. Un studiu privind efectele amfetaminelor asupra organismelor acvatice a arătat o intensificarea a reproducerii insectelor, reducerea populațiilor de alge și modificări în diversitatea diatomeelor și microbilor.
Pericole legate de nutrimentele din mediile acvatice
Materiile bogate în nutrimente provenite din fertilizatori, în special azotul și fosforul, produc eutrofizarea ecosistemelor marine și de apă dulce. Înflorirea apelor din cauza excesului de nutrimente reduce cantitatea de lumină transmisă prin apă, afectând algele și planctonul și reducând cantitatea de oxigen din apă.
Pe măsură ce algele mor, bacteriile consumă și mai mult oxigen dizolvat. În cazuri extreme, reducerea concentrației de oxigen duce la zone moarte extinse.
Deșeurile industriale din mediile acvatice
Apele uzate industriale trec adesea prin aceleași instalații de tratare ca și apele menajere. Ele pot conține o varietate de substanțe chimice, dar și metale grele precum plumbul, cadmiul, mercurul și arseniul.
Nu toate aceste chimicale sunt îndepărtate complet în timpul procesului de tratare, astfel că substanțele chimice pot ajunge în râuri, lacuri sau în mediul marin. În plus, unele ape uzate pot ajunge în mediul acvatic fără a fi tratate.
Poluarea cu ape uzate a mediului marin afectează organismele din întregul lanț trofic. Metalele grele se acumulează în țesuturile peștilor pe măsură ce aceștia se hrănesc cu plancton, alge sau animale mici contaminate cu metale. După ce alte animale, printre care și oamenii, consumă acești pești, metalele grele pot atinge concentrații suficient de mari pentru a-și otrăvi consumatorul. Metalele grele pot atinge și niveluri toxice pentru pești.
Controlul deversărilor de ape uzate contaminate cu produse petroliere, materiale radioactive și poluanți organici persistenți s-a îmbunătățit semnificativ în ultima vreme. Aceste substanțe produc efecte imediate și pe termen lung asupra ecosistemelor acvatice prin otrăvirea sau sufocarea planctonului, plantelor și animalelor.
Poluarea aerului și ecosistemele acvatice
Funinginea și fumul industrial au efecte și asupra ecosistemelor acvatice. De exemplu, dioxidul de sulf combinat cu vaporii de apă formează acidul sulfuric sau ploaia acidă, care reduce pH-ul mediului acvatic, ceea ce interferează cu capacitatea peștilor de a absorbi oxigenul, sărurile și nutrimentele.
Un pH scăzut interferează, de asemenea, cu absorbția calciului. Perturbările din echilibrul calciului la pești duc la dezvoltarea necorespunzătoare a ouălor și a scheletului, precum și a exoscheletelor racilor. De asemenea, ploaia acidă înlătură aluminiul din sol, interferând cu reproducerea la crustacee și pești.
Gunoaiele din ecosistemele acvatice
Apele uzate urbane conțin gunoaie antrenate de apele pluviale în sistemele de canalizare. Se estimează că 70% dintre aceste gunoaie ajung pe fundul mării, 15% ajung pe plaje și 15% plutesc la suprafața oceanului.
Aproximativ 70% dintre gunoaie sunt reprezentate de plastic, restul de 30% fiind metale și sticlă.
Studiile arată că peste 1.200 de specii acvatice interacționează cu gunoiul, pe care îl consumă, trăiesc în el ori în el sau rămân imobilizate în el. O mare parte a plasticului din ape se găsește sub formă de microplastic – particule mici rezultate de la descompunerea bucăților de plastic mai mari.
Sursa: Sciencing.com