a szennyvíz minden olyan víz, amely használat után tisztítást igényel. Ez magában foglalja a mosáshoz, fürdéshez, mosogatáshoz, WC-khez, szemét ártalmatlanításához és ipari célokra használt vizet. A szennyvíz magában foglalja az esővizet is, amely szennyező anyagokat halmozott fel, amikor az óceánokba, tavakba és folyókba áramlik. A szennyező anyagok nem kívánt vegyi anyagok vagy anyagok, amelyek szennyezik a levegőt, a talajt és a vizet.
a szennyvízkezelés célja a víz tisztítása és védelme. Ez azt jelenti, hogy a víznek elég tisztának kell lennie ahhoz, hogy az emberek ivásra és mosásra, az ipar pedig kereskedelmi célokra felhasználhassák. Továbbá elég tisztának kell lennie ahhoz, hogy használat után az óceánokba, tavakba és folyókba kerüljön.
a szennyvíz általában két fő csoportra oszlik: pont-forrás szennyvíz és nem pont-forrás szennyvíz. A Point source szennyvíz magában foglalja a természetes vizekbe (például tavakba, folyókba és óceánokba) meghatározott helyekről bejutó szennyvizeket. A leggyakoribb pontforrások az egészségügyi csatornák és a viharcsatornák. A nem pontforrású szennyvíz olyan szennyvíz, amely nem kapcsolódik egy adott forráshoz. Ide tartozik a mezőgazdaságból és a városi (városi) területekről származó lefolyás (víz), valamint a bányákból származó savas vizek. Sok szempontból a pontforrású szennyvíz sokkal könnyebben kezelhető, mert forrása és a benne lévő szennyező anyagok ismertek. A nem pontszerű szennyvizet viszont nehéz azonosítani és kezelni.
szennyvízkezelés
az egyik legnagyobb szennyvíz-forrás az, amely az otthonokból és az iparból származik. Ezek a szennyvizek mind egészségügyi csatornákba folynak, amelyek szennyvíztisztító telepekbe irányítják őket. Az otthonokból származó szennyvíz emberi hulladékot, élelmiszert, szappanokat és mosószereket tartalmaz. Kórokozókat is tartalmaznak, amelyek olyan szervezetek, amelyek betegségeket okozhatnak. Az ipari szennyvizek mérgező (mérgező) szennyező anyagokat tartalmaznak, amelyek veszélyeztethetik az emberi egészséget és károsíthatják más szervezeteket. Ezek közé tartoznak a peszticidek, a poliklórozott bifenilek (PCB-k) és a nehézfémek, például az ólom, a higany és a nikkel. Ezek a fémek általában mérgezőek a növényi és állati életre. A szennyvízkezelés célja, hogy ezeket a szennyező anyagokat eltávolítsa a szennyvízből, hogy az visszakerülhessen a természetes vizekbe.
a szennyvízkezelés három szakaszból áll: elsődleges kezelés, másodlagos kezelés és harmadlagos kezelés. Az elsődleges kezelés fizikailag elválasztja a szilárd anyagokat és a folyadékokat. A szennyvíz áthalad egy rácson, amely nagy részecskéket szűr ki. A maradék vizet egy tartályban hagyják állni, ahol kisebb üledékek (homok, agyag és egyéb anyagok részecskéi) leülepednek az aljára. Ezeket az üledékeket iszapnak nevezik. Ezen a ponton a szennyvíz folyékony része még mindig sok szennyező anyagot tartalmaz, és nem biztonságos az embereknek vagy a környezetnek való kitettség szempontjából.
a másodlagos kezelésnek nevezett második lépésben a szennyvíz folyékony része egy csepegtető szűrőn vagy levegőztető tartályon halad át. A csepegtető szűrő olyan csövek halmaza, amelyekben kis lyukak vannak, amelyek vizet csöpögnek egy kövek vagy hullámos műanyag ágy fölé. A kövekben vagy műanyagokban lévő baktériumok felszívják a szennyező anyagokat a vízből, és nem káros anyagokra bontják őket. A levegőztető tartály olyan tartály, amely baktériumokat tartalmaz, amelyek lebontják a szennyező anyagokat. Az elsődleges kezelésből származó szennyvíz folyékony részét a tartályba pumpálják, és összekeverik a baktériumokkal. A levegő a tartályon keresztül buborékolódik, hogy elősegítse a baktériumok növekedését. Ahogy a baktériumok felhalmozódnak, a tartály aljára telepednek, és iszapot képeznek. Az iszapot eltávolítják a tartály aljáról, és hulladéklerakókba temetik.
másodlagos kezelés után a víz általában mentes a legtöbb kórokozótól és nehézfémtől. Még mindig magas koncentrációban tartalmaz nitrátot és foszfátot, ásványi anyagokat, amelyek túlzottan stimulálhatják az algák és a növények növekedését a természetes vizekben, ami végső soron őket és a környező organizmusokat elpusztíthatja.A harmadlagos kezelés eltávolítja ezeket a tápanyagokat a szennyvízből. A tercier kezelés egyik módszere biológiai, kémiai és fizikai folyamatok alkalmazása ezen tápanyagok eltávolítására. Egy másik módszer a víz átengedése vizes élőhelyen vagy lagúnán (egy nagyobb testtől levágott sekély víztest).
viharcsatornák
az Egyesült Államok legtöbb városában a viharvizeket szállító csatornákat szennyvíztisztító telepeken vezetik át. A viharok lefolyásának nagy része műtrágyákat, olajokat és egyéb vegyi anyagokat tartalmaz, amelyeket el kell távolítani a vízből, mielőtt a tavakba, folyókba és óceánokba kerülne. Nagyon heves esőzések esetén azonban a szennyvíztisztító telepeket eláraszthatja a létesítménybe belépő vízmennyiség. Ilyenkor a viharokból származó szennyvíz és szennyvíz közvetlenül a természetes víztestekbe kerülhet. Sok városban folyamatban vannak programok a viharcsatornák elválasztására az egészségügyi Csatornáktól, de ezek a projektek nagyon költségesek és időigényesek.
mezőgazdasági lefolyás
mezőgazdasági lefolyás akkor következik be, amikor az eső a földre esik, majd mezőgazdasági területeken vagy állattenyésztő gazdaságokon halad át. Az esővíz felhalmozhatja a műtrágyát, az olajokat és az állati hulladékokat, mielőtt folyókba, tavakba és óceánokba kerülne. Ezek az anyagok szennyezik a természetes vizeket, és a halak elpusztulását okozhatják, szennyezhetik az ivóvizet, és felgyorsíthatják a tavakban és patakokban az ülepedés (a vízi út aljára leülepedő részecskék) sebességét. 1995 nyarán az észak-karolinai disznófarmok lefolyása az algák gyors növekedését okozta Pfisteria. Ez az algák olyan toxinokat bocsátottak ki, amelyek hatással voltak a halak, valamint az emberek idegrendszerére a környéken.
a mezőgazdasági lefolyás kezelésére tett kísérlet során az Egyesült Államok szennyvízkezelési Hivatala (OWM). A Környezetvédelmi Ügynökség a gazdaságokat állati takarmányozási műveleteknek (AFOS) jelölte ki. 1998-ig közel félmillió Afo-t azonosítottak. Az AFOS kijelölésével az OWM szabályozhatja az állati hulladékok ártalmatlanítását. Ez a mezőgazdasági lefolyás nagy részét a nem pontszerű forráskategóriából a pontszerű forráskategóriába helyezi át, és lehetővé teszi a mezőgazdasági szennyező anyagok jobb kezelését.
savas bánya vízelvezetés
azokon a helyeken, ahol szenet bányásznak, az ásványi pirit hulladékanyag. A pirit, az oxigén és a víz közötti komplex reakciók sorozata savas aknavezetést eredményez. A savas bánya vízelvezetésrendkívül savas szennyvíz, amely nagy koncentrációban tartalmaz nehézfémeket. A savas bánya vízelvezetése az Appalache-hegység egyik fő patakszennyezési forrása. A savas bányák vízelvezetése súlyosan károsította Pennsylvania és Nyugat-Virginia patakjainak több mint felét. Az Egyesült Államokban legalább 200 000 elhagyott akna található, amelyek savas aknavezetést termelnek.
a savas bányák elvezetését olyan kémiai kezelésekkel lehet kezelni, amelyek csökkentik a víz savasságát, és lehetővé teszik a nehézfémek kicsapódását (külön a víztől). Ez a fajta kezelés gyakran nagyon drága. A savas bánya vízelvezetésének másik módja egy lagúnán vagy vizes élőhelyen való áthaladás, amely eltávolítja a nehézfémeket és csökkenti a víz savasságát. A savas bánya vízelvezetését úgy is kezelik, hogy egy mészkőcsatornán (egy nagyon lúgos kőzet) vezetik át, amely szintén semlegesíti a víz savasságát.
városi lefolyás
amikor eső esik a természetes területeken, például erdőkben és réteken, egy része beszivárog a talajba, majd lassan eljut a folyókhoz, tavakhoz és óceánokhoz. A városokban a föld nagy része cementtel és aszfalttal van kikövezve, és a víz nem tud a földbe süllyedni. Ehelyett gyorsan viharcsatornákba, majd természetes vízi utakba költözik. Ez a nagy vízmennyiség sok eróziót (a föld elhasználódását) és ülepedést okoz. Ezen túlmenően, ahogy az esővíz aszfaltozott felületeken folyik, összegyűjti az autókból származó olajat és zsírt, a kertészkedésből származó műtrágyákat és növényvédő szereket, a kórokozók állati hulladékokat, közúti sókat és nehézfémeket képeznek. Ezeket a városi szennyvízzel közvetlenül a természetes vizekbe dobják. A városi területekről történő lefolyás a torkolatok legnagyobb szennyezési forrása (a folyó széles része, ahol a tengerhez közeledik), a tavakban pedig a harmadik legnagyobb szennyezési forrás.
a városi lefolyás ellenőrzése rendkívül nehéz, mert forrásait nehéz azonosítani. A Környezetvédelmi Ügynökség azon dolgozik, hogy befolyásolja a fejlesztőket, hogy az új épületek tervezésekor vegyék figyelembe a városi lefolyást. Néhány ötlet a lefolyás minimalizálására magában foglalja a növényzet és a vízelvezető területek hozzáadását az új építkezésekhez. Egyes városok szennyvízcsatorna-stencilezési programokat indítottak, amelyek emlékeztetik az embereket arra, hogy az esővíz közvetlenül a természetes vizekbe áramlik. A benzinkutakat olyan vállalkozásként is megcélozták, amelyek segíthetnek az autóolajok és a zsírok ellenőrzésében. Az iskolák olyan programokat is kidolgoztak, amelyek megtanítják a diákokat a városi lefolyásról és a nem pontszerű szennyvízről.
Berwald Juli, Ph. D.
további információk
Könyvek
Cunningham, William P. és Barbara Woodworth Saigo. Környezettudomány: Globális Aggodalom. Boston, WCB / McGraw-Hill, 1999.
Raven, Peter H, Linda R. Berg és George B. Johnson. Környezet, Második Kiadás. Orlando, FL: Saunders College Publishing, 1998.
Weboldalak
“Mezőgazdasági Lefolyáskezelés.”Wisconsini Természeti Erőforrások Minisztériuma.http://www.dnr.state.wi.us/org/water/wm/nps/animal.htm(elérhető augusztus 24-én, 2004).
“Városi Lefolyás Kezelése.”Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége.http://www.epa.gov/OWOW/NPS/facts/point7.htm(elérhető augusztus 24-én, 2004).
“a savas bánya vízelvezetésének és passzív kezelésének tudománya.”Pennsylvania Környezetvédelmi Minisztérium.http://www.dep.state.pa.us/dep/deputate/minres/bamr/amd/science_of_amd.htm(elérhető augusztus 24-én, 2004).
” Szennyvíz Alapozó.”Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége.http://www.epa.gov/owm/primer.pdf(elérhető augusztus 24-én, 2004).