التأثيرات على الحياة البحرية
تقليديا ، ارتبطت تأثيرات تلوث مياه الصرف الصحي صحة الإنسان، ولكن لا يمكن التغاضي عن الآثار الضارة لتلوث المياه العادمة على الحياة البحرية - والتأثيرات غير المباشرة على البشر. تنقل المياه العادمة مسببات الأمراض والمغذيات والملوثات والمواد الصلبة إلى المحيط التي يمكن أن تسبب ابيضاض المرجان والأمراض ونفوق المرجان والأسماك والمحار. يمكن أن يؤدي تلوث مياه الصرف الصحي أيضًا إلى تغيير درجة حرارة المحيط ودرجة الحموضة والملوحة ومستويات الأكسجين ، مما يعطل العمليات البيولوجية والبيئات المادية الأساسية للحياة البحرية.
مسببات الأمراض
يزيد تلوث مياه الصرف الصحي من تعرض الشعاب المرجانية للفيروسات أو البكتيريا أو الكائنات الدقيقة الأخرى المسببة للأمراض ، والتي تُعرف مجتمعة بمسببات الأمراض. تم ربط تفشي اثنين من أكثر أمراض الشعاب المرجانية شيوعًا ، وهما الجدري الأبيض ومرض الشريط الأسود ، بتلوث مياه الصرف الصحي. ينتج مرض الجدري الأبيض بشكل مباشر عن مسببات أمراض الأمعاء البشرية السراتية الذابلة، بينما يرتبط مرض الشريط الأسود ارتباطًا وثيقًا بغطاء الطحالب الكبيرة الذي يزيد في المياه الملوثة.
مرجان الخورن مع الجدري الأبيض
الصورة © جيمس بورتر / المؤسسة الوطنية للعلوم
مرجان الدماغ المتماثل مع مرض الشريط الأسود
الصورة © Christina Kellogg / USGS
العناصر الغذائية
المغذيات هي اللبنات الأساسية للحياة البحرية. ومع ذلك ، فإن المغذيات الزائدة من المصادر البرية للتلوث - مثل الجريان السطحي للزراعة ومياه الصرف - في البيئة البحرية تتسبب في تبيض المرجان وأمراضه ، وانخفاض تكاثر المرجان ، وانخفاض سلامة الهيكل العظمي المرجاني ، وانخفاض الغطاء المرجاني والتنوع البيولوجي ، وزيادة تظليل العوالق النباتية ، وزيادة نمو الطحالب . نظرًا لأن المحار يرشح المغذيات من الماء لتشكيل الصدفة والأنسجة ، فإنه يأخذ أيضًا مسببات الأمراض والملوثات الأخرى. يمكن أن يؤدي التلوث الزائد إلى تدهور صحة المحار. يمكن أن يؤدي التحميل المستمر للمغذيات وما ينتج عنه من تكاثر الطحالب إلى تدمير الشعاب المرجانية والنظم الإيكولوجية الساحلية ومن المتوقع أن يزداد تواترها وحجمها نتيجة لتغير المناخ.
تستهلك أزهار الطحالب الأكسجين وتحجب أشعة الشمس التي تحتاجها النباتات تحت الماء لإنتاج الأكسجين ، مما ينتج عنه بيئة ذات مستويات منخفضة من الأكسجين المذاب تسمى نقص الأكسجة. مع استنفاد الأكسجين ، ستبتعد الأسماك وسرطان البحر. يمكن أن تؤدي البيئات قليلة التأكسد إلى أحداث تبيض المرجان ، مما يؤدي إلى زيادة الضرر وانخفاض قدرة الشعاب المرجانية على التعافي. من المتوقع أن تزداد وتيرة وشدة هذه البيئات المستنفدة للأكسجين مع تغير المناخ.
استجابات الحياة البحرية لنقص الأكسجة الخفيف والشديد ، بما في ذلك التغيرات في العمليات الفسيولوجية ، وخيارات الموائل ، والبقاء على قيد الحياة. ملحوظة: BBD تعني مرض الشريط الأسود. المصدر: Nelson and Altieri 2019
تكاثر الطحالب في Great South Bay في عام 2017 ، وهو العام الذي شهدت فيه Long Island أشد المد البني حتى الآن (> 2.3 مليون خلية / مل). الصورة © كريس جوبلر
المغذيات في مياه الصرف الصحي تحفز نمو الطحالب. الطحالب الناتجة على سطح المحيط تمنع ضوء الشمس من الوصول إلى zooxanthellae التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي لتزويد الشعاب المرجانية بالغذاء والأكسجين. بدون كمية كافية من الأكسجين ، لا يمكن للشعاب المرجانية التنفس أو إنتاج كربونات الكالسيوم اللازمة لبناء هياكلها العظمية.
تساهم تكاثر الطحالب في ارتفاع درجة حرارة المحيطات وتحمضها ، ويمكن أن تنتج سمومًا يمكن أن تقتل الأسماك والثدييات والطيور ، وقد تسبب المرض البشري أو حتى الموت في الحالات القصوى.
المواد الصلبة والملوثات الأخرى
تحتوي مياه الصرف الصحي أيضًا على مواد صلبة معلقة - مثل المواد النباتية المتحللة والطحالب والمعادن والطمي - التي تطفو في الماء. في المحيط ، يمكن لهذه المواد الصلبة:
- كتلة الضوء. تطفو هذه المواد الصلبة في الماء ، وتحجب أشعة الشمس. اعتمادًا على مقدار وطول الوقت الذي تبقى فيه المواد الصلبة ، يمكن أن يؤدي ذلك إلى تقليل التمثيل الضوئي ونمو المرجان.
- الشعاب المرجانية. عندما تستقر هذه المواد الصلبة على الشعاب المرجانية ، فإنها تسبب الإجهاد البدني بما في ذلك الاختناق ، وانخفاض إنتاج الغذاء ، وانخفاض التكاثر.
- مرشحات السدادة. الجسيمات العالقة تبتلعها المحار ، مما يسد مرشحاتها.
- تقليل نقاء الماء. كما أن انخفاض نقاء الماء يجعل من الصعب على الأسماك العثور على الطعام ويمكن أن يعطل التكاثر.
اختلال الغدد الصماء
تعتبر المواد المسببة لاضطرابات الغدد الصماء - المركبات التي تؤثر على نظام الغدد الصماء - نوعًا مثيرًا للقلق بشكل خاص من CEC. وتشمل هذه الهرمونات الطبيعية أو الاصطناعية وكذلك المواد الكيميائية المنتجة للاستخدامات النسيجية والبلاستيكية والمنزلية أو الزراعية. بدأ البحث في إظهار الطرق التي تسبب بها هذه الملوثات ضررًا للحياة البحرية:
- في التركيزات المنخفضة ، ثبت أن مضادات الاكتئاب تؤثر على سلوك الأسماك وتسبب الوفاة.
- يمكن للهرمونات الاصطناعية ومضادات الغدد الصماء - مثل الإستروجين من حبوب منع الحمل أو البارابين الموجودة في الصابون - أن تضعف الإنجاب وتساهم في الميول العدوانية في الأسماك.
- حددت الدراسات الحديثة عوامل اختلال الغدد الصماء التي تتراكم بيولوجيا في أنسجة الأسماك.
- في الشعاب المرجانية ، تقلل عوامل اختلال الغدد الصماء من عدد حزم البويضات المنوية وتقلل من معدلات النمو.