apa uzată este orice apă care necesită curățare după utilizare. Aceasta include apa care a fost folosită pentru spălătorie, scăldat, spălat vase, toalete, eliminarea gunoiului și în scopuri industriale. Apele uzate includ, de asemenea, apa de ploaie care a acumulat poluanți pe măsură ce se varsă în oceane, lacuri și râuri. Poluanții sunt substanțe chimice nedorite sau materiale care contaminează aerul, solul și apa.
scopul gestionării apelor uzate este curățarea și protejarea apei. Aceasta înseamnă că apa trebuie să fie suficient de curată pentru a putea fi folosită de oameni pentru băut și spălat și de industrie în scopuri comerciale. De asemenea, trebuie să fie suficient de curat pentru a se elibera în oceane, lacuri și râuri după ce a fost folosit.
Apele uzate sunt de obicei împărțite în două grupe majore: ape uzate cu sursă punctuală și ape uzate cu sursă non-punctuală. Apa uzată punctuală include apele uzate care intră în apele naturale (cum ar fi lacurile, râurile și oceanele) din locații definite. Cele mai frecvente surse punctuale sunt canalizările sanitare și canalele de scurgere. Apa uzată non-punctuală este apa uzată care nu este conectată la o anumită sursă. Aceasta include scurgerea (apa care se scurge) din zonele agricole și urbane (orașe) și apele acide din mine. În multe privințe, apa uzată punctuală este mult mai ușor de gestionat, deoarece sursa sa și poluanții pe care îi conține sunt cunoscuți. Apa uzată sursă non-punctuală, pe de altă parte, este atât greu de identificat, cât și de tratat.
tratarea apelor uzate
una dintre cele mai mari surse de apă uzată este cea care provine din case și industrii. Aceste ape uzate curg toate în canalizări sanitare, care le direcționează către stațiile de epurare a apelor uzate. Apele uzate din case conțin deșeuri umane, alimente, Săpunuri și detergenți. De asemenea, conțin agenți patogeni, care sunt organisme care pot provoca boli. Apele uzate industriale conțin poluanți toxici (otrăvitori), care pot pune în pericol sănătatea umană și pot dăuna altor organisme. Acestea includ pesticide, bifenili policlorurați (PCB) și metale grele precum plumbul, mercurul și nichelul. Aceste metale sunt în general toxice pentru viața plantelor și animalelor. Scopul tratării apelor uzate este de a elimina toți acești poluanți din apele uzate, astfel încât să poată fi returnați în apele naturale.
tratarea apelor uzate implică trei etape: tratamentul primar, tratamentul secundar și tratamentul terțiar. Tratamentul primar separă fizic solidele și lichidele. Apa uzată trece printr-o rețea care tensionează particule mari. Apa rămasă este lăsată să stea într-un rezervor, unde sedimentele mai mici (particule de nisip, argilă și alte materiale) se așează pe fund. Aceste sedimente se numesc nămol. În acest moment, partea lichidă a apelor uzate conține încă mulți poluanți și nu este sigură pentru expunerea la oameni sau la mediu.
în a doua etapă, numită tratare secundară, partea lichidă a apelor uzate trece printr-un filtru de scurgere sau un rezervor de aerare. Un filtru de scurgere este un set de țevi cu găuri mici în el, care driblează apă peste un pat de pietre sau plastic ondulat. Bacteriile din pietre sau plastic absorb poluanții din apă și îi descompun în substanțe care nu sunt dăunătoare. Un rezervor de aerare este un rezervor care conține bacterii care descompun poluanții. Partea lichidă a apelor uzate din tratamentul primar este pompată în rezervor și amestecată cu bacteriile. Aerul este barbotat prin rezervor pentru a ajuta bacteriile să crească. Pe măsură ce bacteriile se acumulează, se așează pe fundul rezervorului și formează nămol. Nămolul este îndepărtat din fundul rezervorului și îngropat în depozitele de deșeuri.
după tratamentul secundar, apa este în general lipsită de majoritatea agenților patogeni și a metalelor grele. Conține în continuare concentrații mari de nitrați și fosfat, minerale care pot stimula excesiv creșterea algelor și a plantelor în apele naturale, ceea ce le poate determina în cele din urmă să moară și organismele din jur.Tratamentul terțiar elimină acești nutrienți din apele uzate. O metodă de tratament terțiar implică utilizarea proceselor biologice, chimice și fizice pentru a elimina acești nutrienți. O altă metodă este de a trece apa printr-o zonă umedă sau lagună (corp superficial de apă tăiat dintr-un corp mai mare).
canalizări de furtună
în majoritatea orașelor din Statele Unite, canalizările care transportă apele de furtună sunt direcționate prin stațiile de epurare a apelor uzate. O mare parte din scurgerile de furtuni conțin îngrășăminte, uleiuri și alte substanțe chimice care ar trebui îndepărtate din apă înainte de a intra în lacuri, râuri și oceane. Cu toate acestea, atunci când există precipitații foarte abundente, stațiile de epurare a apelor uzate pot deveni copleșite de volumul de apă care intră în instalație. În aceste momente, canalizarea și apele uzate provenite de la furtuni pot fi aruncate direct în corpurile de apă naturale. Multe orașe au programe în curs de desfășurare pentru a separa canalizările de furtună de canalizările sanitare, dar aceste proiecte sunt foarte costisitoare și consumă mult timp.
scurgerea Agricolă
scurgerea Agricolă apare atunci când ploaia cade la pământ și apoi trece prin câmpuri agricole sau ferme de creștere a animalelor. Apa de ploaie poate acumula îngrășăminte, uleiuri și deșeuri animale înainte de a ajunge în râuri, lacuri și oceane. Aceste materiale poluează apele naturale și pot provoca moartea peștilor, contaminarea apei potabile și accelerarea ratei de sedimentare (particule care se așează pe fundul unei căi navigabile) în lacuri și cursuri de apă. În vara anului 1995, scurgerea de la fermele de porci din Carolina de Nord a provocat creșterea rapidă a algelor Pfisteria. Aceste alge au eliberat toxine care au afectat sistemul nervos al peștilor, precum și al oamenilor din zonă.
în încercarea de a gestiona scurgerile agricole, Biroul de gestionare a apelor uzate (OWM) din SUA. Agenția pentru Protecția Mediului a desemnat fermele ca operațiuni de hrănire a animalelor (AFOS). Din 1998, aproape o jumătate de milion de Afo au fost identificate. Prin desemnarea AFOS, OWM poate reglementa eliminarea deșeurilor animale. Aceasta mută o mare parte din scurgerile agricole de la categoria sursă non-punct la categoria sursă punctuală și permite o mai bună gestionare a poluanților agricoli.
drenarea acidă a minelor
în locurile în care cărbunele este extras, Pirita minerală este un material rezidual. O serie de reacții complexe între pirită, oxigen și apă au ca rezultat drenarea acidă a minelor. Drenarea acidă a minelor estewastwater care este extrem de acid și conține concentrații mari de metale grele. Drenarea acidă a minelor este una dintre sursele majore de poluare a pârâului în regiunea Muntelui Appalachian. Drenarea acidă a minelor a afectat grav mai mult de jumătate din fluxurile din Pennsylvania și Virginia de vest. Există cel puțin 200.000 de mine abandonate în Statele Unite care produc drenarea acidă a minelor.
drenarea acidă a minelor poate fi tratată folosind tratamente chimice care scad aciditatea apei și permit precipitarea metalelor grele (separate de apă). Acest tip de tratament este adesea foarte scump. Un alt mod de a trata drenajul acid al minelor este trecând-o printr-o lagună sau zone umede, care elimină metalele grele și scade aciditatea apei. Drenarea acidă a minelor este, de asemenea, tratată trecând-o printr-un canal de calcar (o rocă foarte alcalină), care neutralizează și aciditatea apei.
scurgerea urbană
când ploaia cade pe terenuri naturale, cum ar fi pădurile și pajiștile, o parte din ea se înmoaie în sol și apoi se îndreaptă încet spre râuri, lacuri și oceane. În orașe, o mare parte a terenului este pavată cu ciment și asfalt, iar apa nu este capabilă să se scufunde în pământ. În schimb, se deplasează rapid la canalele de scurgere și apoi în căile navigabile naturale. Acest volum mare de apă provoacă multă eroziune (îndepărtarea pământului) și sedimentare. În plus, pe măsură ce apa de ploaie trece pe suprafețe pavate, adună ulei și grăsime din mașini, îngrășăminte și pesticide din grădinărit, agenți patogeni formează deșeuri animale, săruri rutiere și metale grele. Acestea sunt aruncate direct în apele naturale cu ape uzate urbane. Scurgerea din zonele urbane este cea mai mare sursă de poluare din estuare (partea largă a unui râu unde se apropie de mare) și a treia cea mai mare sursă de poluare din lacuri.
controlul scurgerilor urbane este extrem de dificil, deoarece sursele sale sunt greu de identificat. Agenția pentru Protecția Mediului lucrează pentru a influența dezvoltatorii să ia în considerare scurgerile urbane atunci când planifică clădiri noi. Unele idei pentru a minimiza scurgerile includ adăugarea de vegetație și zone de drenaj pe șantierele noi. Unele orașe au instituit programe de stenciling de canalizare care amintesc oamenilor că apa de ploaie curge direct în apele naturale. Benzinăriile au fost, de asemenea, vizate ca întreprinderi care pot ajuta la controlul uleiurilor și grăsimilor auto. Școlile au dezvoltat, de asemenea, programe pentru a-i învăța pe elevi despre scurgerile urbane și apele uzate din surse non-punctuale.
Juli Berwald, Ph. D.
pentru mai multe informații
Cărți
Cunningham, William P. și Barbara Woodworth saigo. Știința Mediului: O Preocupare Globală. Boston, WCB / McGraw-Hill, 1999.
Raven, Peter H, Linda R. Berg și George B. Johnson. Mediu, Ediția A Doua. Orlando, FL: Editura Colegiului Saunders, 1998.
Site-Uri Web
„Managementul Scurgerilor Agricole.”Departamentul de Resurse Naturale din Wisconsin.http://www.dnr.state.wi.us/org/water/wm/nps/animal.htm(accesat la 24 August 2004).
” Gestionarea Scurgerilor Urbane.”Agenția Statelor Unite Pentru Protecția Mediului.http://www.epa.gov/OWOW/NPS/facts/point7.htm(accesat la 24 August 2004).
” știința drenajului minelor acide și a tratamentului pasiv.”Departamentul de protecție a mediului din Pennsylvania.http://www.dep.state.pa.us/dep/deputate/minres/bamr/amd/science_of_amd.htm(accesat la 24 August 2004).
„Grund Pentru Ape Uzate.”Agenția Statelor Unite Pentru Protecția Mediului.http://www.epa.gov/owm/primer.pdf(accesat la 24 August 2004).