حتى مياه الصرف الصحي المعالجة تضر بالنظم البيئية للمياه العذبة

تمتلئ الأنهار بالمغذيات الزائدة والمواد الكيميائية والملوثات الأخرى، بما في ذلك مياه الصرف الصحي.عالميًا، تتم معالجة ما يقرب من 50٪ من مياه الصرف الصحي في المرافق قبل إطلاقها في المسطحات المائية القريبة.لكن الأبحاث الجديدة تظهر أنه حتى المعالجة المتقدمة قد لا تكون كافية لحماية صحة النظم البيئية للمياه العذبة.

أطلق الباحثون مياه الصرف الصحي المخففة والمعالجة في مجرى غير ملوث في شمال إسبانيا وقاموا بإجراء مقارنة قبل وبعد لتدفقات الطاقة عبر النظام البيئي.

"لقد وجدنا تحولات طفيفة ولكنها أساسية في وظيفة النظام البيئي."

وقال: "لقد وجدنا تحولات طفيفة ولكنها أساسية في وظيفة النظام البيئي بعد إضافة مياه الصرف الصحي". إيوار دي جوزمان, ، عالم بيئة المياه العذبة في جامعة إقليم الباسك في إسبانيا والمؤلف الرئيسي للدراسة.ومن خلال معالجة النظام البيئي البكر، تمكنت هي وزملاؤها من عزل تأثيرات مياه الصرف الصحي، والتي يمكن إخفاؤها في الجداول التي تحتوي على أنواع أخرى من تلوث المياه.

يعد الجريان السطحي الزراعي، الذي يحتوي على الأسمدة الغنية بالنيتروجين، آفة مألوفة، حيث يتسبب في تكاثر الطحالب الخضراء الصارخة التي تخنق الحياة المائية.

وقال: "من المحتمل أن تكون مياه الصرف الصحي عامل ضغط أكبر على أداء الأنهار من الزراعة". ماريو براونز, ، عالم بيئة المياه العذبة من مركز هيلمهولتز للبحوث البيئية في ألمانيا والذي يعمل على تحليل شبكة الغذاء مع دي جوزمان ولكنه لم يشارك في الدراسة الجديدة.

إلى جانب النيتروجين والمواد المغذية الأخرى، فإن مياه الصرف الصحي مليئة بكوكتيل خبيث من الملوثات السامة المستمدة من منتجات التنظيف والتجميل والأدوية وغيرها.

عقود من الاستثمار للحد من تلوث مياه الصرف الصحي، مدفوعة بتشريعات مثل التوجيه الإطاري للمياه الأوروبي والولايات المتحدة.يُظهر قانون المياه النظيفة أن المعالجة يمكن أن تحسن جودة المياه بشكل كبير.ولكن، كما قال دي جوزمان، "حتى بعد العلاج المتقدم، لا تزال المركبات السامة والمواد المغذية موجودة".

في تجربتهم، استخدم دي جوزمان وزملاؤه مياه الصرف الصحي من منشأة معالجة كبيرة بالقرب من إلجويبار، شمال إسبانيا، والتي تستخدم المعالجة الفيزيائية والبيولوجية، بما في ذلك خزانات الفصل والهضم الميكروبي، على سبيل المثال، والفحص المتقدم لإزالة العناصر الغذائية والمعادن الإضافية.

الآثار اللاحقة

غالبًا ما يتم إجراء تقييمات الأثر البيئي بعد إنشاء محطة لمعالجة مياه الصرف الصحي، وذلك باستخدام مواقع أعلى المنبع لقياس الظروف خارج المنشأة.لكن براونز أوضح أن نقاط التحكم هذه قد لا تكشف بدقة ما الذي تفعله مياه الصرف الصحي في مجرى النهر، لأن المياه يمكن أن تتحلل بالفعل.سيكون عزل تأثيرات كل مصدر من مصادر التلوث أمرًا مستحيلًا تقريبًا.

وللنظر إلى دور مياه الصرف الصحي، قام دي جوزمان وزملاؤه أولاً بدراسة جدول غير ملوث في حالة بيئية جيدة.قاموا بتقسيم النهر إلى قسمين، وعلى مدار عام، قاموا بجرد النظام البيئي بأكمله في كل منهما.

بدءًا من قاعدة الشبكة الغذائية، سجلوا كمية فضلات الأوراق والأغشية الحيوية، وهي مزيج من الطحالب والمواد العضوية والفطريات التي تغطي قاع النهر.ثم قاموا بعد ذلك بإحصاء وقياس اللافقاريات التي تتغذى على تلك الموارد، وأخيرا الأسماك الموجودة في أعلى الشبكة الغذائية.وفي العام التالي، قاموا بمسح كل قسم من أقسام مجرى النهر مرة أخرى، بعد توجيه مياه الصرف الصحي إلى مجرى النهر فقط.

تعتبر أعداد التنوع البيولوجي مثل هذه حجر الزاوية في تقييمات الأثر البيئي، لكن الباحثين أرادوا أيضًا تحديد صحة النظام البيئي.لقد فعلوا ذلك من خلال قياس كمية الطاقة التي تم إنتاجها واستهلاكها في مستويات مختلفة من شبكة التغذية.

قام الفريق بحساب كمية الطاقة المقدمة كفضلات الأوراق والأغشية الحيوية وكم تم تناول كل منهما اعتمادًا على الكتلة الحيوية وكتلة الجسم ومعدل الأيض لكل نوع.ومن خلال مقارنة مسار الطاقة المتدفقة من كل مورد قبل وبعد تحويل مياه الصرف الصحي، يمكن للباحثين أن يعزو أي تغييرات إلى تلوث مياه الصرف الصحي.

"إن تدفق الطاقة هذا هو النبض النابض لأنظمتنا البيئية.إن قياس تلك الطاقة يمنحنا مقياسًا قيمًا لصحة النظام البيئي.

وقال: "إن تدفق الطاقة هذا هو النبض النابض لأنظمتنا البيئية". ايمي روزموند, ، عالم بيئة النظام البيئي المائي من جامعة جورجيا والذي لم يشارك في الدراسة.وقالت: "إن قياس تلك الطاقة يمنحنا مقياسًا قيمًا لصحة النظام البيئي".

وقال دي جوزمان إن الزيادة في العناصر الغذائية يجب أن تحفز نمو الأغشية الحيوية، مما يؤدي إلى تهيئة مستويات أعلى من الشبكة الغذائية بطاقة إضافية.وكما هو متوقع، زادت كمية الأغشية الحيوية بعد إدخال مياه الصرف الصحي.وفي المقابل، تناولت اللافقاريات كمية أكبر من الأغشية الحيوية وكمية أقل من فضلات الأوراق.

وقال دي جوزمان إن المفاجأة كانت أن كمية الطاقة المتدفقة إلى الأسماك لم ترتفع.وقالت إنها تعتقد أن التغييرات التي طرأت على مجتمع اللافقاريات (حيث أصبحت الأنواع المقاومة للتلوث أكثر هيمنة) يمكن أن تكون مسؤولة.لكنها ستحتاج إلى مزيد من البيانات حول النظام الغذائي للأسماك واحتياجاتها من الطاقة قبل أن تتأكد من ذلك.ونشرت هذه النتائج في مجلة الإدارة البيئية.

وقال روزموند: "إنها مفاجأة بيئية مثيرة للاهتمام"."نحن نعلم أن تلوث المغذيات يمكن أن يفصل العلاقة بين المفترس والفريسة." وأوضحت أن وجود طعام إضافي من نوع معين يفيد بعض الأنواع، لكن هذه الكائنات ليست بالضرورة الطعام الأكثر قبولا للحيوانات المفترسة، لذلك يمكن أن تظل الطاقة الإضافية غير مستغلة.

التأثيرات التراكمية

وقال "هذه طريقة ذكية لفصل آثار مياه الصرف الصحي عن مصادر التلوث الأخرى". سوجاي كوشال, ، عالم كيمياء هيدروكيميائية من جامعة ميريلاند ولم يشارك في الدراسة.وأضاف أن النتائج تظهر أنه بعد الكثير من الاستثمار في المعالجة المتقدمة لمياه الصرف الصحي، لا يزال هناك مجال للتحسين.

وقال براونز إنه لا يوجد حل واحد لتلوث مياه الصرف الصحي، على الرغم من أن أفضل مكان للبدء هو الحد من ما يصل إلى مجارينا المائية في المقام الأول.وبصرف النظر عن تلوث مياه الصرف الصحي، تواجه أنهارنا وابلا من التهديدات البشرية لأنها تتدفق عبر المدن والمناطق الزراعية.

يمكن تنظيم تلوث مياه الصرف الصحي من مصدر محدد، ولكن قد يكون من الصعب تتبع المدخلات المنتشرة مثل الجريان السطحي من الأراضي الزراعية والطرق وعزوها.ومن الممكن أن تندمج مصادر التلوث هذه، مما يؤدي إلى تضخيم التأثير الإجمالي على جودة المياه.وقال براونز: "نحن الآن بحاجة إلى معرفة كيف تؤثر هذه الضغوطات مجتمعة على وظيفة النظام البيئي".

مصدر : إيوس.