即使经过处理的污水也会危害淡水生态系统

河流充斥着过量的营养物、化学物质和其他污染物，包括污水。在全球范围内， 大约 50% 的废水得到处理 在释放到附近水体之前。但新的研究表明，即使是先进的处理也可能不足以保障淡水生态系统的健康。

研究人员将经过处理的稀释废水排放到西班牙北部一条未受污染的溪流中，并对流经生态系统的能量流进行了前后比较。

“我们发现生态系统功能发生了微妙而根本的变化。”

“我们发现添加废水后生态系统功能发生了微妙但根本的变化，”说 约阿尔·德·古兹曼, 西班牙巴斯克地区大学的淡水生态学家，也是该研究的主要作者。通过操纵原始生态系统，她和她的同事可以隔离废水的影响，废水可能被含有其他类型水污染的溪流所掩盖。

农业径流含有富含氮的肥料，是一种常见的病害，会导致可怕的绿藻大量繁殖，窒息水生生物。

“废水对河流功能的影响可能比农业更大，”说 马里奥·布劳恩斯, 是德国亥姆霍兹环境研究中心的淡​​水生态学家，他与德古兹曼一起从事食物网分析，但没有参与这项新研究。

除了氮和其他营养物质外，污水中还含有来自清洁和美容产品、药品等的有毒污染物。

在欧洲水框架指令和美国等立法的推动下，数十年来为减少废水污染而进行的投资清洁水法案表明，处理可以显着改善水质。但是，德古兹曼说，“即使经过先进的治疗，有毒化合物和营养物质仍然存在。”

在他们的实验中，德古兹曼和同事使用了来自西班牙北部埃尔戈伊巴尔附近的大型处理设施的废水，该处理设施采用物理和生物处理，例如涉及分离罐和微生物消化，以及先进的筛选以去除多余的营养物质和金属。

后遗症

生态影响评估通常在废水处理厂建成后进行，利用上游场地来评估没有该设施的情况。但布劳恩斯解释说，这些控制点可能无法准确揭示废水对溪流的影响，因为水已经被降解。隔离每个污染源的影响几乎是不可能的。

为了了解废水的作用，德古兹曼和同事首先研究了生态条件良好的未受污染的溪流。他们将河流分成两个部分，并在一年的时间里对每个部分的整个生态系统进行了清查。

他们从食物网的底部开始，记录了落叶层和生物膜的数量——覆盖河床的藻类、有机物质和真菌的混合物。然后，他们计算并测量了以这些资源为食的无脊椎动物，最后测量了食物网顶端的鱼类。在接下来的一年里，他们在仅将废水引入下游河段后再次调查了每个河段。

诸如此类的生物多样性计数是生态影响评估的基石，但研究人员还想定义生态系统的健康状况。他们通过量化供电网络不同层产生和消耗的能量来做到这一点。

研究小组根据每个物种的生物量、体重和代谢率，计算了以落叶和生物膜形式提供的能量，以及每种能量的消耗量。通过比较废水转移前后每种资源的能量流动路径，研究人员可以将任何变化归因于废水污染。

“这种能量流是我们生态系统跳动的脉搏。测量这种能量为我们提供了衡量生态系统健康状况的宝贵指标。”

“这种能量流是我们生态系统跳动的脉搏，”说 艾米·罗斯蒙德, 乔治亚大学的水生生态系统生态学家没有参与这项研究。“测量能量为我们提供了生态系统健康的宝贵指标，”她说。

德古兹曼说，营养物质的增加会刺激生物膜的生长，为更高水平的食物网提供额外的能量。正如预期的那样，引入废水后生物膜的数量增加了。反过来，无脊椎动物吃掉更多的生物膜和更少的落叶。

德古兹曼说，令人惊讶的是流向鱼的能量并没有增加。她说，她认为无脊椎动物群落的变化（抗污染物种变得更加占主导地位）可能是原因。但在做出肯定的说法之前，她需要更多有关鱼类饮食和能量需求的数据。这些结果发表在 环境管理杂志.

“这是一个有趣的生态惊喜，”罗斯蒙德说。“我们知道营养物污染会破坏捕食者与猎物的关系。”她解释说，拥有某种类型的额外食物对某些物种有益，但这些生物体不一定是掠食者最美味的食物，因此额外的能量仍未得到利用。

累积效应

“这是一种巧妙的方法，可以将废水影响与其他污染源分开，”说 苏杰·考沙尔, 是马里兰大学的水化学家，他没有参与这项研究。他补充说，结果表明，在废水深度处理方面投入大量资金后，仍有改进的空间。

布劳恩斯说，解决废水污染问题没有单一的解决方案，尽管最好的起点是首先限制进入水道的污染物。除了废水污染之外，我们的河流在流经城市和农业区时还面临着一系列人类威胁。

点源废水污染可以得到监管，但农田和道路径流等分散输入可能更难追踪和归因。这些污染源可以合并——放大对水质的整体影响。“现在我们需要找出这些综合压力源如何影响生态系统功能，”布劳恩斯说。

来源 ： 埃欧斯。