Ufumbuzi wa Usimamizi Unaoibuka
Kuboresha Mifumo ya Matibabu
Maendeleo ya teknolojia za ubunifu na maboresho ya mifumo ya kawaida hutoa njia zilizoimarishwa za kutibu maji machafu. Baadhi ya mikakati hii mpya ya usimamizi inakusudia kuongeza ufanisi wa matibabu, kuboresha ubora wa utiririshaji wa maji, au kutoa faida kutoka kwa rasilimali muhimu inayopatikana kutoka kwa maji machafu.
Kuboresha Mifumo ya septiki
Matumizi yaliyoenea ya mifumo ya septic imesababisha ukuzaji wa marekebisho anuwai ambayo yanashughulikia mahitaji ya matibabu ya kipekee. Hatua hizi za matibabu za ziada zinahakikisha kuwa maji machafu yanayoingia kwenye mazingira ni safi. Kwa kuwa mifumo hii kawaida hujumuishwa na visima kama chanzo cha maji ya kunywa, hii inaboresha ubora wa maji ya kunywa pia.
Mifumo ya Maji ya Chemba
Mfumo wa chumba ni mbadala wa muundo wa jadi wa changarawe / jiwe, ambayo ni rahisi kujenga. Uwanja wa kukimbia umeundwa na safu ya vyumba vilivyofungwa vilivyozungukwa na mchanga. Maji ya maji machafu hupitia tangi la septic na kisha kuingia kwenye vyumba, ambapo vijidudu kwenye mchanga husaidia kuondoa vimelea vya magonjwa.
Mfumo wa septic ya chumba. Chanzo: US EPA
Mifumo ya Maji ya Nguzo
Mkusanyiko au mfumo wa septic wa jamii huongeza ufanisi wa matibabu ya maji machafu kwa kuchanganya maji machafu kutoka kwa kikundi cha nyumba. Kila nyumba ina tanki lake la kutoa septic. Maji machafu huja pamoja na hutiririka kupitia uwanja wa maji wa pamoja. Mifumo hii inafanya kazi vizuri katika vijijini, jamii zinazokua na nyumba karibu.
Mfumo wa septic ya nguzo. Chanzo: US EPA
Lishe Kupunguza Mifumo ya Maji
Kupunguza mizigo ya virutubisho katika miili ya maji ya ndani ni kipaumbele cha juu wakati wa kutengeneza mifumo bora ya matibabu ya maji machafu. Teknolojia mpya za mfumo wa septiki zinaongeza uwezo wa kuondoa virutubisho kutoka kwa maji machafu kabla ya kutolewa. Maboresho haya ya mfumo ni ya kawaida zaidi na zaidi, na hata inahitajika katika maeneo mengine ambayo ni hatari zaidi kwa utunzaji wa maneno. Vichungi vya mchanga, kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro hapa chini, hutoa kiwango cha juu cha kuondoa virutubisho. Ni ghali zaidi kuliko mifumo ya kawaida lakini inaweza kusaidia kupunguza kiwango cha virutubishi katika miili ya maji iliyo karibu.
Kichungi mchanga mfumo wa septic. Chanzo: US EPA
Vitengo vya Matibabu ya Aerobic
Kitengo cha matibabu ya Aerobic. Chanzo: US EPA
Katika sehemu zilizo na mazingira ya majini ambayo ni nyeti haswa kwa uchafuzi wa virutubisho, vitengo vya matibabu ya aerobic vinatoa toleo dogo la matibabu yanayotumika kwenye mimea ya matibabu ya kati. Kuongeza oksijeni huongeza shughuli za bakteria kupunguza viwango vya virutubisho. Mifumo mingine ina vifaru vya ziada vya matibabu na hatua ya kuzuia maambukizi ili kuondoa vimelea.
Kurejesha Rasilimali
Kupona rasilimali kunamaanisha kukamata na kutumia tena maji na yabisi kutoka kwa taka ya binadamu. Mikakati mingine ya urejesho wa rasilimali ni pamoja na:
- Ukombozi wa maji safi kwa umwagiliaji na matumizi mengine ambayo hayawezi kunywa, ambayo pia inaweza kupunguza maji yanayohitajika kwa usafi wa mazingira na matibabu baadaye
- Biosolidi kutumika kuongeza kwenye mchanga kama mbolea wakati wa kutibiwa kwa viwango vinavyofaa (kwa mfano, Kitanzi Biosolidi Seattle, USA ambayo hutumia vijidudu na joto kwa kumengenya kutengeneza bidhaa ya kutumia katika bustani na misitu)
- Uchujaji mdogo, reverse osmosis, na UV (inayotumiwa na Mfumo wa kujaza maji chini ya ardhi wa Wilaya ya Orange, kwa maji ya kunywa huko Los Angeles, USA)
- Kizazi cha biogas kupitia digestion ya anaerobic na kukamata methane - mara nyingi huajiriwa na mimea kubwa ya kutibu maji machafu (WWTPs) kupata rasilimali, kutibu biosolidi, na kupunguza uzalishaji wa gesi chafu
Urejesho wa rasilimali unapata mvuto kama suluhisho kwa mifumo midogo, iliyowekwa madarakani na mimea kubwa ya matibabu. Faida za mikakati ya kurejesha rasilimali ni pamoja na:
- Kuondoa virutubisho na uchafu ambao ni hatari kwa afya ya binadamu na bahari.
- Kurejesha rasilimali muhimu kutoka kwa taka.
- Inaweza kutekelezwa kama mfumo wa usafi wa mazingira ambapo mtu hakuwepo au kuboresha / kubadilisha mfumo wa matibabu wa kizamani.
Shughuli mbili zinawasilishwa kwa undani zaidi hapa chini, ikitoa mifano ya ubunifu wa msingi wa kontena na kiwango cha manispaa.
JUMA
Huko Haiti, shirika lisilo la kiserikali Udongo (Maisha Endelevu ya Kikaboni) inatumia teknolojia ya kurejesha rasilimali ili kutoa usafi wa mazingira. Mfumo huu hutoa vyoo kwa usalama kwa wale ambao hawawezi kupata na hutoa suluhisho la uchafuzi wa mazingira na mmomomyoko. Vyoo hupindua mkojo na kutenga taka ngumu kwa mkusanyiko wa kila wiki.
Mchoro wa usafi wa makao ya udongo na mchakato wa kupona rasilimali. Chanzo: UDONGO
Udongo hukusanya na kusafirisha taka kwenda kwenye kituo cha mbolea ambapo hutibiwa kwa viwango vilivyoainishwa na Shirika la Afya Ulimwenguni. Mbolea iliyokamilishwa inauzwa kwa wakulima ili kuongeza mazao yao na kupunguza mmomonyoko.
Janicki Bioenergy
Kwa kweli, urejesho wa rasilimali hutengeneza thamani kutokana na taka kupitia mfumo wa kitanzi uliofungwa kabisa, kama ilivyoonyeshwa na Msindikaji wa Janicki Omni. Prosesa ya Omni inachukua taka za binadamu na takataka na kuzigeuza kuwa nguvu za umeme na maji safi ya kunywa. Inafanya kazi kama mmea wa nguvu ya mvuke, moto wa kuchoma moto, na mfumo wa uchujaji wa maji umejumuishwa kuwa moja. Ingawa bado ni mfano huko Dakar, Senegal, mfumo unaonyesha uwezekano wa kukabiliana na gharama zinazohusiana na shughuli (kwa kuwa inazalisha nishati yake ya kuendesha) na pembejeo za rasilimali asili (kwani maji taka na takataka ni bure). Kutambua gharama kubwa za awali za kujenga mfumo huu, processor ya Omni ni mbadala unaotarajiwa wa mimea kubwa ya matibabu ya maji machafu inayohudumia miji kote ulimwenguni.
Msindikaji wa Janicki Omni. Chanzo: Janicki Bioenergy
Ufumbuzi wa Asili
Michakato ya matibabu ya asili hutumia mimea na vijidudu kuvunja, kunyonya, mtego, na / au oksijeni vichafuzi katika maji machafu wakati inapita kwenye mazingira. Michakato hii ya asili inachukua na kuchuja uso uliochafuliwa na maji ya ardhini, pamoja na maji machafu yanayotokana na mvua, kabla ya kutolewa baharini.
Fursa na faida kutoka kwa suluhisho asili. Chanzo: Maji ya IUCN
Suluhisho-msingi wa asili ni pamoja na maeneo oevu yaliyojengwa, bioswales, amana za mkaa zilizoamilishwa, mabwawa ya makazi, maeneo ya bafa, na zaidi. Wakosoaji wa suluhisho za asili wanadai hawawezi kutoa matibabu ya kutosha na kuondoa vimelea vya magonjwa. Walakini, mkakati mzuri wa kuongeza uondoaji wa vimelea ni kuhakikisha kuwa mfumo hutoa mwingiliano mpana na oksijeni na vijidudu kwa kupunguza kasi ya viwango vya mtiririko na kuunganisha suluhisho za asili na hatua za ziada za matibabu kutoka kwa mfumo wa kati au wa kawaida. Mikakati hii ina faida zaidi ya kutoa makazi ya kusaidia bioanuwai, kusaidia burudani (pamoja na uvuvi na utalii), na faida za urembo juu ya teknolojia zingine za matibabu.
Chunguza mifano hii miwili kwa kuangalia kwa karibu michakato ya matibabu ya asili:
- Miundombinu ya kijani ilitumika kutoa matibabu ya ziada kwa kutokwa kwa tanki ya septic, na kuongeza uondoaji wa uchafu na kupunguza kwa kiasi kikubwa kiasi cha maji machafu inayoingia Guanica Bay, Puerto Rico.
- Biochar (makaa yaliyotengenezwa kutoka kwa vitu hai) na nyasi za vetiver zilitumika kudhibiti mmomonyoko na kuondoa virutubishi katika Samoa ya Marekani.
Kuweka Kanuni
Kutowiana kwa udhibiti, ndani na kati ya jamii, miji, majimbo na mataifa, kunatoa changamoto changamano kwa usimamizi wa maji machafu. Ufuatiliaji wa mara kwa mara na uanzishwaji wa vizingiti vya ndani vya uchafuzi wa maji machafu unapaswa kutekelezwa ili kutambua matukio ya uchafuzi wa mazingira yanapotokea. Kwa viwango vilivyobainishwa, jumuiya zinaweza kubainisha vyema wakati ambapo majibu mahususi yanapaswa kuchukuliwa, kama vile kuzima fuo kwa ajili ya burudani au kutoa ushauri wa maji ya kuchemsha. Viwango vingi vilivyopo vya matibabu na/au kanuni za maji taka hutoka katika maeneo yenye hali ya joto, lakini viwango hivi vinaweza kutumika kama kielelezo cha kuweka viwango vya ufuatiliaji na hatua zinazopaswa kuchukuliwa katika maeneo ya tropiki. Ingawa kanuni zinaweza kuwa nje ya upeo wa kazi ya wasimamizi wa baharini, zana zilizoundwa kama sehemu ya kanuni katika nchi nyingine zinaweza kusaidia kuongoza mipango ya ufuatiliaji na vizingiti ili kushughulikia uchafuzi wa maji machafu. Chunguza kurasa 22-28 za Mwongozo wa Mtaalam wa Uchafuzi wa Maji ya Maji ya Bahari kujifunza zaidi juu ya mifumo iliyopo katika ngazi ya mkoa na nchi, na pia vikundi tofauti vya kuzingatia kanuni na kanuni husika.
Zana kadhaa zimetekelezwa na Wakala wa Ulinzi wa Mazingira wa Marekani (EPA) ili kuanzisha vizingiti vya uchafuzi wa vyanzo vya maji na viumbe vya majini. Chombo cha kizingiti kinachotumiwa sana ni jumla ya mzigo wa kila siku wa juu, au TMDL, ambayo huweka mipaka ya kiasi cha uchafuzi maalum unaoruhusiwa kuingia kwenye mwili wa maji. Hii inafaa hasa kwa uchafuzi wa maji machafu ambayo yanatokana na vyanzo visivyo vya kawaida. TMDL zinahusika na kiwango cha vichafu vinavyoingia kwenye mwili wa maji badala ya vyanzo vyao. Machapisho machache ya zana za ziada za EPA ni pamoja na tabaka za data za virutubisho (NPDAT), mpango wa uundaji wa ubora wa maji (wASP), na zana ya utambuzi ya kuharibika kwa kibaolojia (CADDIS).
Kiwango cha Hali ya Kibiolojia
Kiwango cha Hali ya Kibiolojia
Chombo kinachoibuka cha udhibiti kutoka kwa Kikosi Kazi cha Miamba ya Miamba ya Marekani ni Kiwango cha Hali ya Kibiolojia (BCG), ambacho kinategemea vigezo vya ubora wa maji mahususi kwa mazingira ya miamba. BCG ilitengenezwa awali kama mfumo wa kutumiwa kutafsiri athari za mifadhaiko tofauti kwenye mazingira ya maji baridi. Kwa mwongozo mpya mahususi kwa mifumo ikolojia ya miamba ya matumbawe, BCG inaweza kusaidia wasimamizi kuanzisha msongo wa mawazo kwa kutumia spishi zinazohusiana na eneo lao: matumbawe, sifongo, samaki, mwani au mimea. Upinde rangi unapaswa kuelezea mwitikio wa kibayolojia kadiri vifadhaiko vinavyoongezeka kutoka kidogo hadi kali. Kiwango cha kwanza kinawakilisha hali ya asili, na inapaswa kuelezea idadi ya watu katika hali ya kawaida. Kwa matumbawe, hii inaweza kujumuisha uwiano wa spishi zinazojulikana kuwa nyeti kwa dhiki ikilinganishwa na zile zinazostahimili zaidi. Kadiri gradient ya mkazo inavyoongezeka, usawa huu unaweza kubadilika. Zana, pamoja na mifano kutoka kwa miradi ya utafiti, inaweza kusaidia wasimamizi kufafanua msingi na kukusanya uchafuzi wa mazingira na data ya mfumo ikolojia kwa wakati. Maelezo haya yanaweza kutumika kuelewa athari za uchafuzi wa mazingira kwenye mifumo ikolojia na kutabiri athari za uchafuzi wa siku zijazo au udhihirisho wa muda mrefu kwenye mifumo ya miamba.
Mkakati wa Kitaifa wa Kusimamia Ubora wa Maji wa Australia
Gold Coast, Australia. Picha © Marian Frew/TNC Photo Contest 2019
Seti nyingine ya miongozo ambayo inaweza kutumika kama marejeleo wakati wa kuunda kanuni au vizingiti ni Mkakati wa Kitaifa wa Kusimamia Ubora wa Maji wa Australia. Mkakati huu ulibuniwa ili kuzuia uchafuzi wa miili ya maji wakati mimea ya matibabu inamwaga maji. Ingawa viwango vya kutibu maji machafu yanayomwagwa kwenye maji ya pwani huwekwa ndani ya nchi, miongozo hii ya kitaifa inahimiza ufuatiliaji wa ubora wa maji katika hatua kadhaa wakati wa mchakato wa matibabu ili kuthibitisha kuwa inaondoa uchafu. Hati hii inabainisha vyanzo vya maji ambavyo ni nyeti sana kwa uchafuzi kutokana na viwango vya polepole vya kuyeyusha maji, kama vile ghuba na mito, ambapo matibabu ya ziada (angalau) na mara nyingi uondoaji wa ziada wa virutubisho unahitajika ili kulinda mifumo ikolojia.
Hifadhidata ya Matokeo ya Kitaifa ya Australia
Ramani ya Hifadhidata ya Taifa ya Australia
Ili kusaidia ufuatiliaji na usimamizi, Hifadhidata ya Kitaifa ya Matokeo hupanga kiasi cha utiririshaji kwa watu wengi kote Australia na kuripoti kuhusu idadi ya watu wanaohudumiwa, aina za matibabu na viwango mbalimbali vya uchafuzi wa mazingira. Mikakati ya usimamizi wa maji machafu nchini Australia inazidi kuwiana na uhifadhi wa baharini, ikitolewa mfano na Usafi wa mtambo wa kusafisha maji taka ya Bahari safi huko Cairns.
Hifadhidata hii inaripoti viwango vya wastani vya kila mwezi vya uchafuzi tofauti ikiwa ni pamoja na pH, jumla ya yabisi iliyoyeyushwa, nitrojeni, fosforasi na E. coli. Wasimamizi wanaweza kuona ni maeneo gani kote Australia yanapima na masafa ya thamani ni ya kawaida katika kila eneo.
Vyama vya Maji Taka
Vyama vya kikanda ni washirika muhimu kuunganisha mameneja na wasimamizi na huduma. Mashirika kama vile Chama cha Maji na Maji taka ya Karibiani, Jumuiya ya Maji ya Maji ya Maji ya Pasifiki, Na Jumuiya ya Maji ya Pacific na Taka ni nyenzo muhimu kwa wasimamizi wanaotafuta kuabiri mahitaji ya udhibiti yanayotumika kwao na kufikia data, zana na nyenzo nyinginezo.
Kufaa kwa Mfumo
Chati hapa chini inatoa maoni kadhaa ya kuongoza uamuzi wa mfumo kulingana na maji machafu, kanuni, na mazingira ya kupokea. Zana ambazo zinashughulikia vigezo vya kijamii, afya, na mazingira katika kuamua uingiliaji wa mazingira unaofaa zaidi kwa sasa hazipo. Kama zana za baadaye zinatengenezwa, ni muhimu kujumuisha ufahamu wa watendaji wa baharini juu ya kiwango cha matibabu na teknolojia bora zaidi za kulinda bahari.
Mifumo ya hapo juu ya maelezo kwamba vifaa vya msaada wa uamuzi wa kustahiki mfumo vinaweza kujumuisha kuzingatia afya, mifumo ya ikolojia, rasilimali, ufanisi, kukubalika, na uendelevu. Chanzo: Imechukuliwa kutoka EPA ya Amerika
Massachusetts ya Pwani imekuwa ikikabiliwa na changamoto za upakiaji wa virutubisho zinazohusiana na uchafuzi wa maji machafu kwa miongo kadhaa. Kwa kujibu, Tume ya Cape Cod imeweka pamoja tovuti ya maingiliano ya teknolojia za usafi wa mazingira, Matrix ya Teknolojia. Chombo hiki kinaelezea sifa na mapungufu ya teknolojia anuwai ambazo zinawafanya kufaa katika muktadha tofauti. Mkazo haswa juu ya kuondolewa kwa virutubisho, marekebisho ya pwani, na urejesho unaonyesha umuhimu wa wavuti hii kwa watendaji wa baharini. Kubofya kupitia teknolojia hizi hutoa habari zaidi juu ya suluhisho zinazopatikana na ambazo zinaweza kuendana zaidi kwa hali fulani.