jätevedellä tarkoitetaan mitä tahansa vettä, joka käytön jälkeen vaatii puhdistusta. Tähän sisältyy vesi, jota on käytetty pyykinpesuun, peseytymiseen, astianpesuun, WC: hen, jätehuoltoon ja teollisiin tarkoituksiin. Jätevesi sisältää myös sadeveden, johon on kertynyt saasteita valuessaan meriin, järviin ja jokiin. Saasteet ovat ei-toivottuja kemikaaleja tai materiaaleja, jotka saastuttavat ilmaa, maaperää ja vettä.
jätevesihuollon tavoitteena on puhdistaa ja suojella vettä. Tämä tarkoittaa sitä, että veden on oltava riittävän puhdasta, jotta ihmiset voivat käyttää sitä juomiseen ja peseytymiseen ja teollisuus kaupallisiin tarkoituksiin. Sen on myös oltava riittävän puhdasta, jotta se pääsee käytön jälkeen meriin, järviin ja jokiin.
jätevedet jaetaan yleensä kahteen pääryhmään: pistevedet ja pistevedet. Pistevedet sisältävät jätevedet, jotka tulevat luonnonvesiin (kuten järviin, jokiin ja valtameriin) määrätyistä paikoista. Tavallisimpia pistelähteitä ovat saniteettiviemärit ja SADEVESIVIEMÄRIT. Ei-pistevesijätevesi on jätevettä, jota ei ole liitetty tiettyyn lähteeseen. Tällaisia ovat esimerkiksi maatalouden ja kaupunkien (kaupunkien) alueiden valumavedet sekä kaivosten happamat vedet. Pistevettä on monin tavoin paljon helpompi hallita, koska sen lähde ja sen sisältämät epäpuhtaudet tunnetaan. Pisteettömät jätevedet sen sijaan ovat sekä vaikeasti tunnistettavia että käsiteltäviä.
jäteveden käsittely
yksi suurimmista jätevesien lähteistä on kodeista ja teollisuudesta tuleva jätevesi. Nämä jätevedet virtaavat kaikki viemäreihin, jotka ohjaavat ne jätevedenpuhdistamoihin. Kotien jätevedet sisältävät ihmisten jätteitä, ruokaa, saippuoita ja pesuaineita. Ne sisältävät myös taudinaiheuttajia, jotka ovat organismeja, jotka voivat aiheuttaa sairauksia. Teollisuuden jätevedet sisältävät myrkyllisiä (myrkyllisiä) saasteita, jotka voivat vaarantaa ihmisten terveyden ja vahingoittaa muita eliöitä. Näitä ovat torjunta-aineet, polyklooratut Bifenyylit (PCB,) ja raskasmetallit, kuten lyijy, elohopea ja nikkeli. Nämä metallit ovat yleensä myrkyllisiä kasveille ja eläimille. Jätevedenpuhdistuksen tavoitteena on poistaa kaikki nämä epäpuhtaudet jätevedestä, jotta ne voidaan palauttaa luonnonvesiin.
jäteveden käsittelyyn kuuluu kolme vaihetta: primaarinen käsittely, sekundaarinen käsittely ja tertiäärinen käsittely. Primaarisessa hoidossa erotetaan fysikaalisesti Kiinteät ja nesteet. Jätevesi kulkee ritilän läpi, joka siivilöi suuria hiukkasia. Jäljelle jäänyt vesi jätetään seisomaan altaaseen, jonka pohjalle asettuu pienempiä sedimenttejä (hiekka -, savi-ja muita materiaaleja). Näitä sedimenttejä kutsutaan lietteeksi. Tässä vaiheessa jäteveden nestemäisessä osassa on vielä paljon saasteita, eikä se ole turvallista altistua ihmisille tai ympäristölle.
toisessa vaiheessa, jota kutsutaan sekundaarikäsittelyksi, jäteveden nestemäinen osa kulkee valumasuodattimen tai ilmastussäiliön läpi. Valuva suodatin on sarja putkia, joissa on pieniä reikiä, jotka tiputtavat vettä kivistä tai aallotetusta muovista tehdyn sängyn päälle. Kivien tai muovin bakteerit imevät vedestä epäpuhtauksia ja hajottavat ne aineiksi, jotka eivät ole haitallisia. Ilmastussäiliö on säiliö, jossa on saasteita hajottavia bakteereja. Primaarikäsittelyn jäteveden nestemäinen osa pumpataan säiliöön ja sekoitetaan bakteereihin. Säiliön läpi pulppuaa ilmaa, joka auttaa bakteereita kasvamaan. Bakteerien kerääntyessä ne asettuvat säiliön pohjalle ja muodostavat lietettä. Liete poistetaan säiliön pohjasta ja haudataan kaatopaikoille.
sekundaarisen käsittelyn jälkeen vesi on yleensä vapaa suurimmasta osasta taudinaiheuttajia ja raskasmetalleja. Se sisältää edelleen suuria nitraatti-ja fosfaattipitoisuuksia, mineraaleja, jotka voivat liikakasvustaa levien ja kasvien kasvua luonnonvesissä, mikä voi lopulta aiheuttaa niiden ja ympäröivien eliöiden kuoleman.Tertiäärikäsittely poistaa nämä ravinteet jätevedestä. Yksi tertiäärikäsittelymenetelmä sisältää biologisten, kemiallisten ja fysikaalisten prosessien käytön näiden ravintoaineiden poistamiseksi. Toinen tapa on johdattaa vesi kosteikon tai laguunin läpi (matalaa vesimuodostumaa, joka on katkaistu suuremmasta vesistöstä).
Myrskyviemärit
useimmissa Yhdysvaltain kaupungeissa hulevesiä kuljettavat viemärit ohjataan jätevedenpuhdistamoiden kautta. Suuri osa myrskyjen valumista sisältää lannoitteita, öljyjä ja muita kemikaaleja, jotka pitäisi poistaa vedestä ennen kuin se päätyy järviin, jokiin ja valtameriin. Erittäin rankkasateiden aikaan jätevedenpuhdistamot voivat kuitenkin hukkua laitokseen tulevan veden määrään. Näinä aikoina myrskyjen jätevedet ja jätevedet saatetaan laskea suoraan luonnonvesistöihin. Monissa kaupungeissa on käynnissä ohjelmia myrskyviemäreiden erottamiseksi viemäreistä, mutta nämä hankkeet ovat hyvin kalliita ja aikaa vieviä.
maatalouden valumat
maatalouden valumat syntyvät, kun Sade valuu maahan ja valuu sitten peltojen tai karjanhoitotilojen läpi. Sadevesi voi kerätä lannoitteita, öljyjä ja eläinperäisiä jätteitä ennen kuin se valuu jokiin, järviin ja valtameriin. Nämä aineet saastuttavat luonnonvesiä ja voivat aiheuttaa kalojen kuoleman, saastuttaa juomaveden ja nopeuttaa sedimentaatiota (hiukkasia laskeutumassa vesiväylän pohjalle) järvissä ja puroissa. Kesällä 1995 Pohjois-Carolinassa sijaitsevien sikatilojen valumat aiheuttivat pfisteria-levän nopean kasvun. Levästä vapautui myrkkyjä, jotka vaikuttivat alueen kalojen sekä ihmisten hermostoon.
yrittäessään hallita maatalouden valumia Yhdysvaltain Jätevesihallintovirasto (OWM). Ympäristönsuojeluvirasto on nimennyt tilat eläinten Ruokintatoiminnoiksi (AFOS). Vuoteen 1998 mennessä AFOS: ia oli tunnistettu lähes puoli miljoonaa. Nimeämällä AFOS: n OWM voi säädellä eläinjätteiden hävittämistä. Tämä siirtää suuren osan maatalouden valumista pistekuormitusluokasta pistekuormituslähteeseen ja mahdollistaa maatalouden saasteiden paremman hallinnan.
happamien kaivosten kuivatus
paikoissa, joissa louhitaan kivihiiltä, mineraalipyriitti on jätemateriaalia. Pyriitin, hapen ja veden väliset monimutkaiset reaktiot johtavat happokaivoksen valumiseen. Hapan kaivos salaojitus on jätevesi, joka on erittäin hapan ja sisältää suuria pitoisuuksia raskasmetalleja. Happokaivosten salaojitus on Appalakkien vuoristoalueen suurimpia purojen saastumisen lähteitä. Happokaivosten tyhjennys on vaurioittanut pahoin yli puolta Pennsylvanian ja Länsi-Virginian puroista. Ympäri Yhdysvaltoja on ainakin 200 000 hylättyä kaivosta, jotka tuottavat happamia kaivoksia.
happamien kaivosten salaojitus voidaan käsitellä kemiallisilla käsittelyillä, jotka vähentävät veden happamuutta ja antavat raskasmetallien saostua (erillään vedestä). Tämäntyyppinen hoito on usein hyvin kallista. Toinen tapa hoitaa hapanta kaivoksen kuivatusta on johtaa se laguunin tai kosteikon läpi, mikä poistaa raskasmetalleja ja vähentää veden happamuutta. Hapanta kaivoksen kuivatusta käsitellään myös kuljettamalla se hyvin emäksisen kalkkikiven läpi, joka myös neutraloi veden happamuutta.
kaupunkien valumavesistö
kun sateet osuvat luonnontilaisille maille, kuten metsille ja niityille, osa niistä imeytyy maaperään ja kulkeutuu sitten hitaasti jokiin, järviin ja valtameriin. Kaupungeissa suuri osa maasta on päällystetty sementillä ja asfaltilla, eikä vesi pääse painumaan maahan. Sen sijaan se siirtyy nopeasti sadevesiviemäreihin ja sieltä luonnontilaisiin vesistöihin. Tämä suuri vesimäärä aiheuttaa paljon eroosiota (kuluttaa maata) ja sedimentaatiota. Lisäksi kun sadevesi valuu päällystettyjen pintojen yli, se kerää öljyä ja rasvaa autoista, lannoitteita ja puutarhaviljelystä saatavia torjunta-aineita, taudinaiheuttajista muodostuu eläinjätteitä, tiesuoloja ja raskasmetalleja. Ne johdetaan suoraan luonnonvesiin yhdyskuntajätevesien mukana. Kaupunkialueilta peräisin olevat valumat ovat suurin saasteiden lähde jokisuistoissa (joen leveä osa, jossa se lähestyy merta) ja kolmanneksi suurin saasteiden lähde järvissä.
kaupunkien valumien valvonta on erittäin vaikeaa, koska niiden lähteitä on vaikea tunnistaa. Ympäristönsuojeluvirasto pyrkii vaikuttamaan rakennuttajiin, jotta ne ottaisivat kaupunkien valumat huomioon uusia rakennuksia suunniteltaessa. Ideoita valumien minimoimiseksi ovat muun muassa kasvillisuuden ja kuivatusalueiden lisääminen uusille rakennustyömaille. Jotkin kaupungit ovat panneet alulle viemäröintiohjelmia, jotka muistuttavat ihmisiä siitä, että sadevesi virtaa suoraan luonnonvesiin. Bensa-asemia on tavoiteltu myös yrityksiksi, jotka voivat auttaa auton öljyjen ja rasvan hallinnassa. Koulut ovat myös kehittäneet ohjelmia, joilla oppilaille opetetaan kaupunkien valumavesiä ja pisteestä riippumattomia jätevesiä.
Juli Berwald, Filosofian Tohtori
lisätietoja
Kirjat
Cunningham, William P. ja Barbara Woodworth Saigo. Ympäristötiede: Maailmanlaajuinen Huolenaihe. Boston, WCB / McGraw-Hill, 1999.
Raven, Peter H, Linda R. Berg ja George B. Johnson. Ympäristö, Toinen Painos. Orlando, FL: Saunders College Publishing, 1998.
Verkkosivut
” Maatalouden Valumahallinta.”Wisconsin Department of Natural Resources.http://www.dnr.state.wi.us/org/water/wm/nps/animal.htm (julkaistu 24. elokuuta 2004).
” Kaupunkivalumien Hallinta.”Yhdysvaltain Ympäristönsuojeluvirasto.http://www.epa.gov/OWOW/NPS/facts/point7.htm (julkaistu 24. elokuuta 2004).
” The Science of Acid Mine Drainage and Passive Treatment.”Pennsylvanian ympäristönsuojeluvirasto.http://www.dep.state.pa.us/dep/deputate/minres/bamr/amd/science_of_amd.htm (julkaistu 24. elokuuta 2004).
” Jäteveden Pohjustus.”Yhdysvaltain Ympäristönsuojeluvirasto.http://www.epa.gov/owm/primer.pdf (julkaistu 24. elokuuta 2004).