Odpadní voda je jakákoli voda, která po použití vyžaduje čištění. To zahrnuje vodu, která byla použita pro praní, koupání, mytí nádobí, toalety, odpadky úbytky, a průmyslové účely. Odpadní voda také zahrnuje dešťovou vodu, která nahromadila znečišťující látky, když proudí do oceánů, jezer a řek. Znečišťující látky jsou nežádoucí chemikálie nebo materiály, které kontaminují vzduch, půdu a vodu.
cílem nakládání s odpadními vodami je čištění a ochrana vody. To znamená, že voda musí být dostatečně čistá, aby ji mohli používat lidé k pití a mytí a průmysl ke komerčním účelům. Musí být také dostatečně čistý, aby se po použití uvolnil do oceánů, jezer a řek.
Odpadní voda se obvykle dělí na dvě hlavní skupiny: Odpadní voda bodového zdroje a odpadní voda bez bodového zdroje. Bodová Odpadní voda zahrnuje odpadní vody, které vstupují do přírodních vod (jako jsou jezera ,řeky a oceány) z definovaných míst. Nejčastějšími bodovými zdroji jsou sanitární kanalizace a dešťové kanalizace. Odpadní voda bez bodového zdroje je odpadní voda, která není připojena ke konkrétnímu zdroji. To zahrnuje odtok (voda, která odvádí) ze zemědělství a městských (městských) oblastí a kyselé vody z dolů. V mnoha ohledech je odpadní voda s bodovým zdrojem mnohem snazší spravovat, protože její zdroj a znečišťující látky, které obsahuje, jsou známy. Na druhé straně je obtížné identifikovat a léčit odpadní vody bez bodového zdroje.
čištění odpadních vod
jedním z největších zdrojů odpadních vod je ten, který pochází z domácností a průmyslových odvětví. Všechny tyto odpadní vody proudí do sanitárních kanalizací, které je směřují do čistíren odpadních vod. Odpadní vody z domácností obsahují lidský odpad, potraviny, mýdla a detergenty. Obsahují také patogeny, což jsou organismy, které mohou způsobit onemocnění. Průmyslové odpadní vody obsahují toxické (jedovaté) znečišťující látky, které mohou ohrozit lidské zdraví a poškodit jiné organismy. Patří sem pesticidy, polychlorované bifenyly (PCB) a těžké kovy, jako je olovo, rtuť a nikl. Tyto kovy jsou obecně toxické pro život rostlin a zvířat. Cílem čištění odpadních vod je odstranit všechny tyto znečišťující látky z odpadních vod tak, aby mohly být vráceny do přírodních vod.
čištění odpadních vod zahrnuje tři fáze: primární ošetření, sekundární ošetření a terciární ošetření. Primární léčba fyzicky odděluje pevné látky a kapaliny. Odpadní voda prochází mřížkou, která zatěžuje velké částice. Zbývající voda se nechá stát v nádrži, kde se na dně usazují menší sedimenty (částice písku, jílu a dalších materiálů). Tyto sedimenty se nazývají kal. V tomto okamžiku kapalná část odpadní vody stále obsahuje mnoho znečišťujících látek a není bezpečná pro expozici lidem nebo životnímu prostředí.
ve druhém kroku, nazývaném sekundární čištění, kapalná část odpadní vody prochází proudícím filtrem nebo provzdušňovací nádrží. Stékající filtr je sada trubek s malými otvory, které kapají vodu přes lůžko z kamenů nebo vlnitého plastu. Bakterie v kamenech nebo plastu absorbují znečišťující látky z vody a rozkládají je na látky, které nejsou škodlivé. Provzdušňovací nádrž je nádrž, která obsahuje bakterie, které rozkládají znečišťující látky. Kapalná část odpadní vody z primárního čištění je čerpána do nádrže a smíchána s bakteriemi. Vzduch probublává nádrží, aby pomohl bakteriím růst. Jak se bakterie hromadí, usazují se na dně nádrže a tvoří kal. Kal je odstraněn ze dna nádrže a pohřben na skládkách.
po sekundárním ošetření je voda obecně prostá většiny patogenů a těžkých kovů. Stále obsahuje vysoké koncentrace dusičnanů a fosforečnanů, minerálních látek, které mohou stimulovat růst řas a rostlin v přírodních vodách, které mohou nakonec způsobit jim a okolní organismy zemřít.Terciární čištění odstraňuje tyto živiny z odpadních vod. Jedna metoda terciární léčby zahrnuje použití biologických, chemických a fyzikálních procesů k odstranění těchto živin. Další metodou je průchod vody mokřadem nebo lagunou (mělké tělo vody odříznuté od většího těla).
bouřkové kanalizace
ve většině měst ve Spojených státech jsou kanalizace, které přenášejí bouřkové vody, vedeny čističkami odpadních vod. Velká část odtoku z bouří obsahuje hnojiva, oleje a další chemikálie, které by měly být odstraněny z vody před vstupem do jezer,řek a oceánů. Když tam jsou velmi silné srážky, nicméně, čistíren odpadních vod se může stát ohromen objem vody vstupující do zařízení. V těchto časech mohou být odpadní vody a odpadní vody z bouří vypouštěny přímo do přírodních vodních útvarů. V mnoha městech probíhají programy na oddělení kanalizačních kanalizací od sanitárních kanalizací, ale tyto projekty jsou velmi nákladné a časově náročné.
zemědělský odtok
zemědělský odtok nastává, když déšť padá na zem a poté protéká zemědělskými poli nebo farmami chovajícími hospodářská zvířata. Dešťová voda může hromadit hnojivo, oleje a živočišné odpady, než se dostane do řek, jezer a oceánů. Tyto materiály znečišťují přírodních vodách a může způsobit, že ryby zemřít, kontaminovat pitnou vodu, a urychlit rychlost sedimentace (částice se usazují na dně vodní cesty) v jezerech a potoků. V létě 1995 způsobil odtok z prasečích farem v Severní Karolíně rychlý růst řas Pfisteria. Tato řasa uvolňovala toxiny, které ovlivnily nervový systém ryb i lidí v této oblasti.
ve snaze řídit zemědělský odtok, Úřad pro nakládání s odpadními vodami (OWM) USA Agentura pro ochranu životního prostředí určila farmy jako operace krmení zvířat (AFOS). Od roku 1998 bylo identifikováno téměř půl milionu Afo. Určením AFOS může OWM regulovat likvidaci produktů živočišného odpadu. To přesouvá velkou část zemědělského odtoku z kategorie non-point source do kategorie point source a umožňuje lepší řízení zemědělských znečišťujících látek.
odvodnění kyselého dolu
v místech, kde se těží uhlí, je minerální pyrit odpadním materiálem. Řada komplexních reakcí mezi pyritem, kyslíkem a vodou vede k odvodnění kyselého dolu. Kyselý důl je odvodněníodpadní voda, která je extrémně kyselá a obsahuje vysoké koncentrace těžkých kovů. Odvodnění kyselého dolu je jedním z hlavních zdrojů znečištění potoků v Appalačské horské oblasti. Odtok kyselého dolu vážně poškodil více než polovinu toků v Pensylvánii a Západní Virginii. Ve Spojených státech je nejméně 200 000 opuštěných dolů, které produkují odvodnění kyselých dolů.
odtok kyselého dolu může být ošetřen chemickými úpravami, které snižují kyselost vody a umožňují vysrážet těžké kovy (odděleně od vody). Tento typ léčby je často velmi drahý. Dalším způsobem, jak zacházet s odvodněním kyselého dolu, je jeho průchod lagunou nebo mokřady, které odstraňují těžké kovy a snižují kyselost vody. Odvodnění kyselého dolu je také ošetřeno průchodem vápencovým kanálem (hornina, která je velmi zásaditá), která také neutralizuje kyselost vody.
Městské odtoku
Když déšť padá na přírodní pozemky jako jsou lesy a louky, některé z nich vsákne do půdy a pak se pomalu dělá jeho cestu do řek, jezer a oceánů. Ve městech je velká část půdy dlážděna cementem a asfaltem a voda není schopna klesnout do země. Místo toho se rychle přesune do dešťových odtoků a poté do přírodních vodních toků. Tento velký objem vody způsobuje velkou erozi (odumření půdy) a sedimentaci. Kromě toho, jak dešťová voda protéká po zpevněných plochách, shromažďuje olej a mastnotu z automobilů, hnojiv a pesticidů ze zahradnictví, patogeny tvoří živočišné odpady, silniční soli a těžké kovy. Ty jsou vypouštěny přímo do přírodních vod s městskými odpadními vodami. Odtok z městských oblastí je největším zdrojem znečištění v ústí řek (široká část řeky, kde se blíží k moři)a třetím největším zdrojem znečištění v jezerech.
ovládání městského odtoku je nesmírně obtížné, protože jeho zdroje jsou těžko identifikovatelné. Agentura pro ochranu životního prostředí se snaží ovlivnit vývojáře, aby při plánování nových budov zohlednili odtok měst. Některé nápady, jak minimalizovat odtok, zahrnují přidání vegetačních a odvodňovacích oblastí na nová staveniště. Některá města zavedla programy stencilingu kanalizací, které lidem připomínají, že dešťová voda proudí přímo do přírodních vod. Čerpací stanice byly také zaměřeny jako podniky, které mohou pomoci kontrolovat automobilové oleje a mastnoty. Školy také vyvinuly programy, které učí studenty o odtoku měst a odpadních vodách bez bodového zdroje.
Juli Berwald, Ph.D.
Pro Více Informací
Knihy
Cunningham, William P. a Barbara Woodworthovi Saigo. Environmentální Věda: Globální Zájem. Boston, WCB / McGraw-Hill, 1999.
Raven, Peter H, Linda R. Berg a George B. Johnson. Životní Prostředí, Druhé Vydání. Orlando, FL: Saunders College Publishing, 1998.
Webové Stránky
“ Agricultural Runoff Management.“Wisconsin Department of Natural Resources.http://www.dnr.state.wi.us/org/water/wm/nps/animal.htm (přístupné 24. srpna 2004).
“ Řízení Městského Odtoku.“United States Environmental Protection Agency.http://www.epa.gov/OWOW/NPS/facts/point7.htm (zpřístupněno 24. srpna 2004).
“ věda o odvodnění kyselého dolu a pasivní léčbě.“Pennsylvania Department of Environmental Protection.http://www.dep.state.pa.us/dep/deputate/minres/bamr/amd/science_of_amd.htm (přístupné 24. srpna 2004).
“ Základní Nátěr Odpadních Vod.“United States Environmental Protection Agency.http://www.epa.gov/owm/primer.pdf (zpřístupněno 24. srpna 2004).