Waterkwaliteit bewaking

Onderwater rioolbuis. Foto © Grafner/iStock

Om te begrijpen of afvalwaterverontreiniging een bepaalde omgeving beïnvloedt of om de oorzaak en omvang van het probleem vast te stellen, is het belangrijk voor managers om basisvoorwaarden vast te stellen en een monitoringprogramma op te zetten. Zelfs de kleinste steekproefprojecten profiteren van een zorgvuldige planning om het probleem te identificeren, duidelijke methoden en stappen voor kwaliteitsborging te definiëren en plannen voor gegevensverwerking en communicatie in overweging te nemen.

De belangrijkste fasen in een waterkwaliteitsprogramma zijn:

  1. Definieer het probleem. Welke potentiële gevolgen voor afvalwater hoopt u te identificeren? Welke gegevens bestaan ​​er al, zoals locatiespecifieke informatie over de afvalwaterinfrastructuur?
  2. Voer gerichte monitoring van de waterkwaliteit uit met behulp van processen waarbij waar mogelijk de input van experts wordt meegenomen (bijvoorbeeld welke locaties moeten worden gemonitord, op welke indicatoren moet worden gelet, hoe zullen gegevens worden verzameld).
  3. Ontwikkel en implementeer geavanceerde onderzoeken om de bronnen van vervuiling op te sporen.
  4. Analyseer en vat gegevens samen voor communicatie met partners, besluitvormers en andere belangrijke belanghebbenden, waarbij u in gedachten houdt welke gegevens aantrekkelijk zijn voor uw publiek.
  5. Gebruik de informatie om een ​​planningsproces of managementactie te sturen.

Schrijf je in voor onze gratis, zelfstudie Online cursus afvalwatervervuiling voor meer informatie over deze belangrijke fasen.

 

Om veranderingen in waterkwaliteit gerelateerd aan afvalwater te detecteren, moeten rifbeheerders overwegen de volgende indicatoren te meten:

Stikstof en fosfor, essentiële voedingsstoffen voor planten en dieren, zijn veelvoorkomende indicatoren van voedingsstoffen. Bronnen van stikstof zijn onder meer lozingen van afvalwaterzuiveringsinstallaties, afvoer van bemeste gazons en akkerlanden, beerputten en falende septische systemen, afvoer van dierlijke mest en opslagruimten, en industriële lozingen die corrosieremmers bevatten. Gebruikelijke metingen van stikstof en fosfor zijn onder meer: ​​totaal stikstof (alle organische en anorganische, opgeloste en deeltjesvormige vormen van stikstof die in een monster worden aangetroffen), ammoniak, nitraten, nitrieten en totaal fosfor (alle vormen van fosfor).

Ten slotte is silicaat een belangrijke chemische maatregel die kenmerkend is voor grondwater. Hoge silicaten duiden op zoetwaterbronnen. Silicaat wordt meestal gemeten in een laboratorium, samen met nitraat en fosfaat. Deze indicatoren kunnen worden gemeten door een autoanalyzer of een laboratoriumfaciliteit voor ~ $ 50 USD/monster.

Het zoutgehalte kan goedkoop worden gemeten met een refractometer en de temperatuur met een draagbare sensor. Zoutgehalte kan vooral nuttig zijn bij het identificeren van locaties voor monitoring op lange termijn.

Opgeloste zuurstof (DO) is een belangrijke parameter bij het beoordelen van de waterkwaliteit vanwege zijn invloed op mariene organismen.

Een lage DO kan duiden op een overvloed aan fytoplankton of bacteriën die zuurstof verbruiken. DO wordt gemeten met behulp van een gekalibreerde waterkwaliteitsmeter met meerdere parameters (of sonde) (die ~$1,000-$15,000 USD kost).

Troebelheid - een belangrijke test voor de helderheid van water die kan worden beïnvloed door fytoplankton - wordt gewoonlijk beoordeeld met behulp van een Secchi-schijf om de diepte te meten tot waar zonlicht doordringt.

Andere draagbare digitale methoden, zoals een geleidbaarheidsmeter en troebelheidsmeter, verbeteren de mogelijkheid om gegevens in realtime te verzamelen, maar vereisen onderhoud en kalibratie.

Fecale indicatorbacteriën (FIB) uit menselijk afval zoals: E. coli, Enterococcusof C. perfringens kan worden gebruikt om afvalwater te identificeren. Er zijn eenvoudige veldtesten ontwikkeld die testen op FIB in water. Een voorbeeld is in de geval van landelijk Tanzania waar waterstofsulfidetests werden gegeven aan 433 huishoudens, waardoor ze hun eigen waterbronnen in de gaten konden houden en weloverwogen keuzes konden maken over waterveiligheid en -behandeling. Helaas voor mariene managers is de concentratie van bacteriën in kustgebieden doorgaans te laag voor dit soort veldtesten en is laboratoriumanalyse vereist om ze te detecteren.

Een andere optie is het verzamelen van watermonsters en het uitvoeren van FIB-testen met behulp van een satellietlaboratorium (~$3,000 USD) of een traditioneel laboratorium en een kweekmethode, zoals de Enterolert-test (IDEXX) die door Surfrider wordt gebruikt voor ongeveer $11 USD/monster.

Chlorophyl a is het belangrijkste groene fotosynthetische pigment dat in alle planten wordt aangetroffen, inclusief fytoplanktonalgen, en een proxy voor primaire planktonproducenten. De concentratie van chlorofyl a in koraalrifwateren is een indicator voor de overvloed en biomassa van fytoplankton, de directe of indirecte voedselbron voor de meeste zeedieren. Laag chlorofyl a niveaus wijzen op een goede waterconditie. Het is echter de langdurige persistentie van verhoogde niveaus die een probleem is, dus chlorofyl a moet ten minste maandelijks worden gemonitord om seizoensveranderingen in de fytoplanktonbiomassa te kwantificeren. chlorofyl a kan worden gemeten met filtratie- en laboratoriumapparatuur en als het naar een laboratorium wordt gestuurd, kost het ~ $ 20 USD/monster.

Deze gegevens kunnen patronen en grote veranderingen identificeren als ze gedurende vele jaren worden verzameld. Managers kunnen deze informatie gebruiken om de gegevens/patronen van de waterkwaliteit te correleren met patronen van de koraalgezondheid en het percentage koraalbedekking. Deze indicatoren zijn ook relatief kostenefficiënt. Er zijn verschillende veldtests die kunnen worden uitgevoerd met draagbare kits of relatief goedkope (<$1,000 USD) draagbare apparaten. Voor deze veldtesten zijn kleine watermonsters nodig en deze leveren binnen enkele minuten resultaten op. Voor managers met beperkte tijd of budget om zich aan een monitoringprogramma te binden, zijn dit de eerste methoden die kunnen worden gebruikt. Managers kunnen overwegen wat de detectielimieten zijn voor deze methoden en of ze geschikt zijn in hun regio. In helder oceaanwater kan het bijvoorbeeld moeilijk zijn om chlorofyl op te nemen a signaal of gebruik een Secchi-schijf.

Tests om veranderingen in de waterkwaliteit te detecteren:

INDICATORTESTMETHODE/MATERIALEN
Chlorofyl aChlorofylmeter
DO (opgeloste zuurstof)Sensormeting of calorimeter
Totaal opgeloste vaste stoffen (TDS) of troebelheidSecchi-schijf, troebelheidsmeter of sensoren

Het is belangrijk om te erkennen dat deze indicatoren niet direct wijzen op afvalwatervervuiling, omdat andere bronnen of factoren kunnen bijdragen aan gewijzigde niveaus. Voedingsstoffen kunnen bijvoorbeeld afkomstig zijn uit de landbouw of de ontwikkeling, en fecale indicatorbacteriën kunnen ook afkomstig zijn van dieren of de bodem.

Vervuilingsbronnen opsporen

Het identificeren van de aanwezigheid van afvalwater in de oceaan is moeilijk en is afhankelijk van meerdere tests om verschillende verontreinigingen te identificeren die vaak in afvalwater worden aangetroffen. Meer geavanceerde tests die stikstofisotopen en verontreinigingen meten die een menselijke bron hebben, zoals farmaceutische producten en organische afvalverbindingen, zoals metabolieten van wasmiddelen of voedseladditieven, kunnen helpen bij het bevestigen van afvalwater en de bron(nen) ervan.

Er zijn tests die specifiekere metingen kunnen opleveren en verontreinigingen kunnen identificeren die vaker in verband worden gebracht met afvalwater, maar deze zijn vaak duur om uit te voeren omdat ze toegang vereisen tot gespecialiseerde, dure machines en goed opgeleide technici.

Tests om bronnen van vervuiling op te sporen:

INDICATORTEST METHODE
CafeïneMassaspectrometrie
DNALab test (eDNA qPCR of fluorescentie kwantificering)
FarmaceutischeELISA, bioassays
Hormoonontregelaars (bijv. Oestrogeen)Massaspectrometrie, bioassays (blootstelling van vissen of weefselculturen)
Bacteriën (E. coli, E. faecalis, C. perfringens)Kwantificatiemeting door heterotrofe plaatgetal, microarray of qPCR
MetalenMassaspectrometrie
StikstofisotopenMassaspectrometrie
sterolenMassaspectrometrie
sucraloseMassaspectrometrie

Watermonsters worden in het veld genomen en vereisen vaak grote volumes die moeten worden geconcentreerd om de analyse uit te voeren. Als er geen laboratorium in de buurt is, kunnen monsters worden verzonden, maar temperatuur, tijd en kosten zijn allemaal beperkingen. Het wordt aanbevolen dat managers werken aan het creëren van samenwerkingen of partnerschappen met lokale universiteiten, die vaak enthousiast zijn om studenten te laten werken aan echte problemen, en kunnen helpen de kosten van steekproefanalyse en gegevensanalyse te compenseren met subsidiefinanciering. Elke waterkwaliteitsindicator draagt ​​bij aan ons begrip van de verontreinigende stoffen in ons water. Monitoring- en analysestrategieën die metingen van verschillende indicatoren verzamelen, gecombineerd met het in kaart brengen van lozingslocaties, kunnen soorten en bronnen van afvalwaterverontreiniging nauwkeuriger lokaliseren.

Zie het onderdeel Bronnen voor meer gedetailleerde monitoringmethoden voor de waterkwaliteit.

 

Voorbeelden van monitoringprogramma's

  • Hui O Ka Wai Ola op Maui, Hawai'i is een bemonsteringsprogramma voor de waterkwaliteit met als missie het verdiepen van het inzicht in de kustwaterkwaliteit van Maui door middel van wetenschap en belangenbehartiging om positieve veranderingen te versnellen.
  • Vrijwilligers verzamelen watermonsters om troebelheid en nitraten op te sporen met behulp van gestandaardiseerde EPA-methoden die zijn goedgekeurd door het ministerie van Volksgezondheid van de staat Hawaï. Monsters en gegevens worden verzameld door vrijwillige burgerwetenschappers en worden gebruikt voor besluitvorming rond waterkwaliteitsnormen en beheerplannen.
  • Gegevens van veldbemonsteringsinspanningen worden geconsolideerd in een database die voortdurende monitoring ondersteunt die wordt gebruikt bij analyses, om vervuilingsgebeurtenissen te volgen en om trends in de waterkwaliteit en koraalriffen in de loop van de tijd te herkennen.
  • Het doel van het Surfrider Bluewater Task Force Program is om het bewustzijn over lokale vervuilingsproblemen te vergroten en gemeenschappen samen te brengen om oplossingen te implementeren.
  • Het omvat 50 door een chapter gerunde laboratoria en vrijwilligers die de waterkwaliteit testen op surfstranden, waaronder die in Hawaï, Florida en Puerto Rico.
  • De watertests meten fecale indicatorbacteriën (Enterococcus-bacteriën, die verschillen van het Maui-programma dat troebelheid en nitraten test) en testen verschillende bronnen van vervuiling (afvoerbuizen, enz.) en worden vervolgens vergeleken met waterkwaliteitsnormen die door de EPA zijn vastgesteld. bescherming van de volksgezondheid in recreatiewateren.

Gegevens voor monitoringprogramma's

Er zijn innovatieve en kosteneffectieve meet- en rapportage-instrumenten nodig om mariene managers te helpen problemen en bronnen van afvalwaterverontreiniging op minder hulpbronnenintensieve manieren bloot te leggen. Gegevens, waaronder visualisaties en modellering, teledetectie en ruimtelijke beelden, vormen een aanvulling op de monitoring van afvalwaterverontreiniging en helpen managementacties te informeren. Modellen die zijn gemaakt met behulp van lokale gegevens kunnen bijzonder nuttig zijn bij het voorspellen van de waterkwaliteit.

Andere tools verzamelen mondiale gegevens over algenbloei, koraalverbleking, fluctuaties in het zeeoppervlak en het eutrofiëringspotentieel, die lokale toepassing en relevantie hebben. Openbaar beschikbare gegevens kunnen worden gecombineerd met lokale geografische gegevens, zoals locaties van afvalwaterzuiveringsinstallaties, om de bronnen van vervuiling te begrijpen. Managers kunnen deze gegevens ook combineren met veld- en laboratoriumtests om de basisomstandigheden te begrijpen, prioriteit te geven aan monitoringtests en lacunes in de gegevens te identificeren om veranderingen in de waterkwaliteit in de loop van de tijd beter te kwantificeren. Voorbeelden van deze online dataplatforms/visualisatietools zijn onder meer:

  • Oceaan kantelpunten, dat kwantificeerbare metingen van de waterkwaliteit (zoals stikstof- en fosforniveaus) presenteert met waargenomen rifomstandigheden op een interactieve kaart. Deze tool biedt een dataset voor de Hawaiiaanse eilanden en ondersteunt beheeracties om rifecosystemen te beschermen. Het bevat ook een voedingslaag die is gemaakt met behulp van het InVEST NDR-model, dat in grote lijnen naar stikstof- en fosforbronnen kijkt.
  • Allen Koraal Atlas, dat gebruik maakt van satellietbeelden met hoge resolutie en geavanceerde analyses om de koraalriffen ter wereld in ongekend detail in kaart te brengen. Er is een nieuwe troebelheidslaag toegevoegd, die nuttig zou kunnen zijn voor de monitoring van de waterkwaliteit. Deze producten ondersteunen de wetenschap, het beheer, het behoud en het beleid van koraalriffen over de hele wereld.

Hoe monitoring de afvalwaterregelgeving kan informeren

Regelgeving kan helpen bij het verminderen van afvalwatervervuiling, bijvoorbeeld door gegevens te verstrekken over vervuilingsdrempels. Het opstellen van lokale regelgeving om te voorkomen dat door afvalwater overgebrachte verontreinigingen de drempelwaarde bereiken, zou dan kunnen worden geïmplementeerd. Met gedefinieerde vervuilingsdrempels kunnen gemeenschappen beter bepalen wanneer specifieke reacties moeten worden genomen, zoals het afsluiten van stranden voor recreatie of het uitbrengen van een kookadvies. Inconsistenties in de regelgeving kunnen echter een complexe uitdaging vormen voor afvalwaterbeheerders, waardoor het lastig is om drempelwaarden vast te stellen en af ​​te dwingen.

Er zijn door de Amerikaanse Environmental Protection Agency (EPA) verschillende instrumenten geïmplementeerd om drempelwaarden voor verontreinigende stoffen voor waterlichamen en waterleven vast te stellen. Een veelgebruikte drempel is een totale maximale dagelijkse belasting, of TMDL, die de hoeveelheid van een specifieke verontreinigende stof beperkt die in een waterlichaam terecht mag komen. Dit is vooral effectief voor afvalwaterverontreinigingen die daaruit voortkomen non-point bronnen. Enkele van de aanvullende EPA-hulpmiddelen omvatten lagen met voedingsgegevens (NPDAT), een modelleerprogramma voor waterkwaliteit (WASP), en een diagnostisch hulpmiddel voor biologische stoornissen (CADDIS). Deze hulpmiddelen kunnen managers helpen drempelwaarden voor afvalwaterverontreiniging te identificeren en af ​​te dwingen.

pornopor youjizz xmxx leraar xxx Sekse
Translate »