ให้ความรู้เกี่ยวกับทะเลสาบ

ชุมชนในชนบทหลายแห่งในสหรัฐอเมริกาใช้ระบบทะเลสาบเติมอากาศเพื่อบำบัดน้ำเสีย น้ำเสียถูกสูบเข้าไปในทะเลสาบเติมอากาศที่มนุษย์สร้างขึ้นอย่างน้อยหนึ่งแห่ง ซึ่งจุลินทรีย์ที่รักออกซิเจนและไม่ใช้ออกซิเจนจะกำจัดสิ่งปนเปื้อนจำนวนมาก จากนั้นน้ำจะถูกสูบเข้าไปในทะเลสาบอื่น ๆ ในที่สุด น้ำที่เกิดขึ้นซึ่งเรียกว่าน้ำทิ้ง จะถูกระบายออกโดยตรงไปยังลำธารรับน้ำ ยา สารเคมี และสารปนเปื้อนฮอร์โมน เช่น ไอบูโพรเฟน คาเฟอีน และเอทินิล เอสตราไดออล จากโรงบำบัดน้ำเสียในเมืองได้รับการศึกษาและติดตามอย่างกว้างขวาง แต่มักเกิดขึ้นในระบบบำบัดลากูนในชนบท ในการศึกษาใหม่ที่นำโดย Wei Zheng นักวิทยาศาสตร์วิจัยอาวุโสที่ Illinois Sustainable Technology Center และผู้ช่วยคณาจารย์ในแผนกทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ นักวิจัยได้พิจารณาประสิทธิภาพของระบบ ทะเลสาบ ในชนบทในการกำจัดสารประกอบเหล่านี้ออกจาก น้ำเสีย การวิจัยได้ดำเนินการร่วมกับการสำรวจน้ำของรัฐอิลลินอยส์ การศึกษาปรากฏในวารสาร Science of the Total Environment นักวิทยาศาสตร์เก็บตัวอย่างน้ำในเดือนกันยายนและพฤศจิกายนจากโรงงานบำบัดน้ำเสียในชนบทที่ตั้งอยู่ในเมืองเล็กๆ ในรัฐอิลลินอยส์ โรงงานแห่งนี้บำบัดน้ำเสียจากสิ่งปฏิกูลในบ่อเติมอากาศ 2 แห่ง โดยใช้ถังทรายในการกรอง น้ำทิ้งจะไหลลงสู่ลำห้วยที่ไหลลงสู่แม่น้ำแมคคินอว์ ผู้วิจัยเก็บตัวอย่างจากขั้นตอนต่างๆ ในระหว่างกระบวนการบำบัดเพื่อวิเคราะห์ จากนั้นนักวิจัยได้ทดสอบตัวอย่างเพื่อหา PPCPs และฮอร์โมนที่ใช้กันทั่วไป 21 ชนิด รวมทั้งคาเฟอีนและไอบูโพรเฟน ทีมงานพบว่าระบบบำบัดแบบลากูนลดความเข้มข้นของสารประกอบส่วนใหญ่ที่ทดสอบ ประสิทธิภาพการกำจัดโดยรวมอยู่ที่ร้อยละ 88 ถึง 100 ในเดือนกันยายน ยกเว้นสารประกอบคาร์บามาเซพีน ซึ่งเป็นยาที่ใช้ในการรักษาโรคลมบ้าหมูและโรคอารมณ์สองขั้วที่ยากต่อการขจัดออกจากน้ำเสีย ไม่พบฮอร์โมนสเตียรอยด์ในบ่อเติมอากาศและน้ำทิ้ง ที่น่าสนใจคือตัวอย่างที่เก็บในเดือนพฤศจิกายนมีความเข้มข้นของ PPCP ที่ตรวจพบทั้งหมดสูงกว่าตัวอย่างที่เก็บในเดือนกันยายน จากข้อมูลของ Zheng เป็นไปได้มากว่าเป็นเพราะจุลินทรีย์ที่ทำลายสารประกอบทำงานได้ดีที่สุดในสภาพอากาศที่อบอุ่น แม้ว่าประสิทธิภาพของบ่อบำบัดน้ำเสียในชนบทจะค่อนข้างสูง แต่การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่ามี PPCPs เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในแหล่งต้นน้ำโดยรอบที่มีการปล่อยของเสีย ซึ่งอาจเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมทางน้ำในชนบท “สารประกอบบางชนิดย่อยสลายและกำจัดออกได้ง่ายโดยใช้ระบบบำบัดแบบลากูนนี้ แต่สารประกอบบางชนิดจะคงอยู่ถาวร” เจิ้งกล่าว "เมื่อสารเหล่านี้ถูกนำออกสู่สิ่งแวดล้อมผ่านทางน้ำทิ้ง พวกมันอาจปนเปื้อนแหล่งน้ำและส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศของลุ่มน้ำ" เจิ้งกล่าวว่าเนื่องจากผู้คนบริโภคน้ำนี้ในที่สุด การมี PPCPs และฮอร์โมนสเตียรอยด์จึงเป็นเรื่องที่น่ากังวล “โดยปกติแล้วยาจะตรวจพบสารตกค้างในสิ่งแวดล้อมทางน้ำที่ความเข้มข้นต่ำมาก ซึ่งต่ำกว่าปริมาณที่ใช้รักษาโรคที่ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์” เขากล่าว "อย่างไรก็ตาม การสัมผัสสารปนเปื้อนที่เกิดขึ้นใหม่เหล่านี้ในแหล่งน้ำในระยะยาวเป็นเวลานานอาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพที่อยู่อาศัยของมนุษย์และสัตว์น้ำ" งานวิจัยนี้ยังมีประโยชน์ในการระบุความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นจากการใช้น้ำเสียจากชนบทเพื่อการชลประทานพืชผล โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อภัยแล้งเพิ่มขึ้น เจิ้งกล่าว จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อทำความเข้าใจชะตากรรมของสิ่งแวดล้อมและผลกระทบด้านลบของ PPCP และสารปนเปื้อนฮอร์โมน แต่สำหรับตอนนี้ เจิ้งมีความสุขที่ข้อมูลที่เขาและทีมของเขาค้นพบจะเป็นประโยชน์ต่อชุมชนในชนบทในการใช้ระบบบำบัดในทะเลสาบอย่างเหมาะสมเพื่อจัดการกับน้ำเสียและ ช่วยให้หน่วยงานของรัฐและรัฐบาลกลางจัดทำโครงการกำกับดูแลอย่างรอบคอบเกี่ยวกับการชลประทานการเกษตรของน้ำเสียจากสิ่งปฏิกูลในชนบท "หน่วยงานปกป้องสิ่งแวดล้อมของรัฐบาลกลาง (Federal Environmental Protection Agency) ไม่มีข้อบังคับหรือกลยุทธ์การจัดการสำหรับควบคุมสารปนเปื้อน PPCP และฮอร์โมนที่ปล่อยออกมาจากน้ำเสีย ดังนั้นข้อมูลของเราจึงสามารถดึงดูดความสนใจของสาธารณชน ช่วย EPA พัฒนากลยุทธ์การจัดการที่ดีที่สุด และด้วยเหตุนี้จึงช่วยลดภาระของ สารปนเปื้อนที่เกิดขึ้นใหม่เหล่านี้ออกสู่สิ่งแวดล้อม และส่งเสริมการนำน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดแล้วกลับมาใช้ใหม่อย่างปลอดภัยและเป็นประโยชน์ในการเกษตรของสหรัฐฯ" เจิ้งกล่าว ศูนย์เทคโนโลยีเพื่อความยั่งยืนแห่งรัฐอิลลินอยส์เป็นส่วนหนึ่งของสถาบันวิจัยแพรรี่แห่งมหาวิทยาลัยไอ