排水は、使用後に清掃が必要な水です。 これは洗濯、浸ること、dishwashing、洗面所、廃物の処理および産業目的のために使用された水を含んでいる。 排水には、海洋、湖、河川に流入する際に汚染物質を蓄積した雨水も含まれます。 汚染物質は、空気、土壌、および水を汚染する不要な化学物質または材料です。
排水管理の目標は、水をきれいにし、保護することです。 これは、水が飲酒や洗濯のために人々によって使用され、商業目的のために産業によって使用されるように、水が十分にきれいでなければならないこ それはまた使用された後海洋、湖および川に解放するには十分にきれいでなければなりません。
排水は、通常、点源排水と非点源排水の二つの主要なグループに分かれています。 ポイント源廃水には、定義された場所から自然の水（湖、河川、海洋など）に入る廃水が含まれます。 最も一般的なポイントソースは、衛生下水道と雨水排水管です。 非点源廃水は、特定の供給源に接続されていない廃水です。 これには、農業や都市（都市）地域からの流出（排水する水）、鉱山からの酸性水が含まれます。 多くの点で、ポイント源の廃水は源および含んでいる汚染物質が知られているので管理し大いに易い。 一方、非点源廃水は、識別して処理するのが困難です。
下水処理
最大の排水源の一つは、家庭や産業から来るものです。 これらの廃水はすべて下水処理場にそれらを指示する衛生下水道に流れます。 家庭からの廃水には、人間の廃棄物、食品、石鹸、洗剤が含まれています。 彼らはまた、病気を引き起こす可能性のある生物である病原体を含んでいます。 産業廃棄物には有毒な（有毒な）汚染物質が含まれており、人間の健康を危険にさらし、他の生物に害を及ぼす可能性があります。 これらは殺虫剤、polychlorinatedビフェニル(Pcb、)および鉛、水銀およびニッケルのような重金属を含んでいます。 これらの金属は、一般的に植物および動物の生命に有毒である。 下水処理の目標は、これらの汚染物質をすべて排水から除去して、自然の水に戻すことです。
下水処理には、一次処理、二次処理、三次処理の三つの段階があります。 一次処理は、固体と液体を物理的に分離します。 廃水は大きい粒子を緊張させる格子を通る。 残りの水は、より小さな堆積物（砂、粘土、および他の材料の粒子）が底に沈降するタンクに放置される。 これらの堆積物はスラッジと呼ばれます。 この時点で、廃水の液体部分には依然として多くの汚染物質が含まれており、人間や環境への暴露に対して安全ではありません。
二次処理と呼ばれる第二工程では、排水の液体部分がトリクルフィルターまたは曝気槽を通過します。 細流フィルターは、石や波形のプラスチックのベッドの上に水をドリブルする小さな穴を持つパイプのセットです。 石やプラスチックの中の細菌は、水から汚染物質を吸収し、有害ではない物質に分解します。 曝気タンクは、汚染物質を分解する細菌を含むタンクである。 第一次処置からの廃水の液体の部分はタンクにポンプでくまれ、細菌と混合されます。 空気は細菌が育つのを助けるためにタンクを通って泡立ちます。 細菌が蓄積すると、それらはタンクの底に沈降し、スラッジを形成する。 沈積物はタンクの底から取除かれ、埋立地で埋められます。
二次処理後、水には一般的に大部分の病原体や重金属が含まれていません。 それはまだ硝酸塩とリン酸塩、最終的にそれらと周囲の生物が死ぬ原因となる可能性があり、天然水で藻類や植物の成長を過剰刺激することがで三次処置は廃水からこれらの栄養素を取除く。 三次治療の1つの方法は、これらの栄養素を除去するために生物学的、化学的、および物理的プロセスを使用することを含む。 別の方法は、湿地やラグーン（より大きな体から切り離された浅い水の体）を通って水を渡すことです。
嵐の下水道
米国のほとんどの都市で、嵐の水を運ぶ下水道は下水処理場を通ってルーティングされます。 嵐からの流出の多くには、肥料、油、その他の化学物質が含まれており、湖、川、海に入る前に水から除去する必要があります。 しかし、非常に大雨がある場合、下水処理場は施設に入る水の量に圧倒される可能性があります。 これらの時に、嵐からの下水および廃水は自然な水域に直接投棄されるかもしれません。 多くの都市は、衛生下水道から嵐の下水道を分離するために進行中のプログラムを持っていますが、これらのプロジェクトは非常に高価で時間がか
農業流出
農業流出は、雨が地面に落ちた後、農地や家畜飼育農場を通過するときに発生します。 雨水は、川、湖、海に入る前に肥料、油、動物の廃棄物を蓄積する可能性があります。 これらの物質は天然の水を汚染し、魚を死滅させ、飲料水を汚染し、湖や川の沈降速度（水路の底に沈降する粒子）をスピードアップする可能性があります。 1995年の夏、ノースカロライナ州の養豚場からの流出は、藻類Pfisteriaの急速な成長を引き起こした。 この藻類は、その地域の人間と同様に魚の神経系に影響を与えた毒素を放出した。
米国の排水管理局（OWM）が農業流出を管理しようとしている。 環境保護庁は、動物飼料事業（AFOS）として農場を指定しています。 1998年の時点で、約50万人のAFOが同定されていた。 AFOSを指定することにより、OWMは動物廃棄物の処理を規制することができます。 これにより、農業流出の大部分が非点源カテゴリから点源カテゴリに移動し、農業汚染物質のより良い管理が可能になります。
酸鉱山排水
石炭が採掘されている場所では、鉱物黄鉄鉱は廃棄物です。 黄鉄鉱、酸素、および水の間の一連の複雑な反応は、酸鉱山の排水をもたらします。 酸鉱山の排水は非常に酸性で、重金属の高い濃度を含んでいるwastewater。 酸鉱山の排水は、アパラチア山脈地域の河川汚染の主要な原因の一つです。 酸性鉱山の排水は、ペンシルベニア州とウェストバージニア州の川の半分以上を深刻に損傷している。 酸鉱山の排水を生成する米国全体で少なくとも200,000放棄された鉱山があります。
酸鉱山排水は、水の酸性度を低下させ、重金属を沈殿させる（水とは別に）化学処理を使用して処理することができます。 治療のこのタイプは、多くの場合、非常に高価です。 酸性鉱山排水を処理する別の方法は、重金属を除去し、水の酸性度を低下させるラグーンまたは湿地を通過させることである。 酸性鉱山の排水は、石灰岩（非常にアルカリ性の岩）のチャネルを通過させることによっても処理され、水の酸性度も中和されます。
都市流出
森林や牧草地などの自然の土地に雨が降ると、そのうちのいくつかは土壌に浸り、ゆっくりと川、湖、海に向かいます。 都市では、土地の多くはセメントとアスファルトで舗装されており、水は地面に沈むことができません。 代わりに、それはすぐに嵐の排水管に移動し、次に自然の水路に移動します。 この大量の水は、多くの侵食（土地の摩耗）と沈降を引き起こします。 さらに、雨水が舗装された表面を走ると同時に、車からのオイルおよびグリース、園芸からの肥料および殺虫剤、病原体の形態の動物の無駄、道の塩および重金属を集めます。 これらは都市廃水が付いている自然な水に直接投げ出される。 都市部からの流出は、河口（海に近づく川の広い部分）で最大の汚染源であり、湖では3番目に大きな汚染源です。
都市流出を制御することは、その原因を特定することが困難であるため、非常に困難です。 環境保護庁は、新しい建物を計画する際に都市流出を考慮に入れるように開発者に影響を与えるように努めています。 流出を最小限に抑えるためのいくつかのアイデアには、新しい建設現場に植生と排水区域を追加することが含まれます。 いくつかの都市は、雨水が自然の水に直接流れることを人々に思い出させる下水道ステンシルプログラムを制定しています。 給油所はまた制御車オイルおよびグリースを助けることができるビジネスとして目標とされた。 学校はまた、都市流出と非点源排水について学生に教えるためのプログラムを開発しました。
Juli Berwald,Ph.D.
詳細は
Books
Cunningham,William P.and Barbara Woodworth Saigo. 環境科学：世界的な懸念。 1999年、ボストン、WCB/マグロウヒル。
レイヴン、ピーター-H、リンダ-R-ベルク、ジョージ-B-ジョンソン。 環境、第二版。 オーランド、フロリダ州：サンダースカレッジ出版、1998。
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“酸鉱山排水と受動処理の科学。”ペンシルベニア州環境保護省。http://www.dep.state.pa.us/dep/deputate/minres/bamr/amd/science_of_amd.htm（2004年8月24日にアクセス）。
” アメリカ合衆国環境保護庁（Environmental Protection Agency）。http://www.epa.gov/owm/primer.pdf（2004年8月24日にアクセス）。