Vandens taršos šaltiniai
Vandens teršalai gali kilti iš sutelktųjų šaltinių arba iš išsklaidytų šaltinių. Taškinio šaltinio teršalas yra toks, kuris pasiekia vandenį iš vieno vamzdyno arba kanalo, pvz., nuotekų išleidimo vamzdžio. Pasklidieji šaltiniai – tai plačios, neapribotos teritorijos, iš kurių teršalai patenka į vandens telkinį. Pavyzdžiui, paviršinis nuotėkis iš ūkių yra išsklaidytas taršos šaltinis, pernešantis gyvūnines atliekas, trąšas, pesticidus ir dumblą į netoliese esančius upelius. Miesto lietaus vandens kanalizacija, į kurią gali patekti smėlis ir kitos smėlingos medžiagos, naftos likučiai iš automobilių ir kelių ledą šalinančių chemikalų, taip pat laikomas išsklaidytu šaltiniu dėl daugybės vietų, kuriose jis patenka į vietinius upelius ar ežerus. Taškinius teršalus lengviau kontroliuoti nei išsklaidytus teršalus, nes jie patenka į vieną vietą, kur valymo procesai gali juos pašalinti iš vandens. Tokia kontrolė paprastai neįmanoma dėl teršalų iš išsklaidytų šaltinių, kurie sukelia didelę visos vandens taršos problemos dalį. Išsklaidytą vandens taršą geriausia sumažinti laikantis tinkamų žemėnaudos planų ir plėtros standartų.
Bendrosios vandens teršalų rūšys yra patogeniniai organizmai, deguonies reikalaujančios atliekos, augalų maistinės medžiagos, sintetinės organinės cheminės medžiagos, neorganinės cheminės medžiagos, mikroplastikai, nuosėdos, radioaktyvios medžiagos, aliejus ir šiluma. Nuotekos yra pagrindinis pirmųjų trijų tipų šaltinis. Ūkiai ir pramonės objektai taip pat yra kai kurių jų šaltiniai. Viršutinio dirvožemio sluoksnio nuosėdos laikomos teršalais, nes gali pakenkti vandens ekosistemoms, o šiluma (ypač iš jėgainių aušinimo vandens) laikoma teršalu dėl neigiamo poveikio ištirpusio deguonies kiekiui ir vandens gyvybei upėse ir ežeruose.
Nuotekų tipai
Yra trijų rūšių nuotekos, arba nuotekos: buitinės, pramoninės ir lietaus nuotekos. Buitinės nuotekos yra panaudotas vanduo iš namų ir butų; jos dar vadinamos sanitarinėmis nuotekomis. Pramoninės nuotekos – tai gamybos ar cheminių procesų vanduo. Lietaus nuotekos, arba lietaus vanduo, yra kritulių nuotėkis, kuris surenkamas vamzdžių ar atvirų kanalų sistemoje.
Buitinės nuotekos sudaro šiek tiek daugiau nei 99,9 procento vandens pagal svorį. Likusioje dalyje, mažiau nei 0,1 proc., yra įvairių ištirpusių ir suspenduotų priemaišų. Nors šios priemaišos sudaro labai mažą nuotekų masės dalį, dėl šių priemaišų pobūdžio ir didelio nuotekų kiekio, kuriame jos patenka, buitinių nuotekų šalinimas yra rimta techninė problema. Pagrindinės priemaišos yra pūvančios organinės medžiagos ir augalų maistinės medžiagos, tačiau labai tikėtina, kad buitinėse nuotekose taip pat bus ligas sukeliančių mikrobų. Pramoninėse nuotekose paprastai yra specifinių ir lengvai atpažįstamų cheminių junginių, priklausomai nuo pramoninio proceso pobūdžio. Lietaus nuotekos neša organines medžiagas, skendinčias ir ištirpusias kietąsias medžiagas bei kitas medžiagas, susikaupusias keliaujant žeme.
Pagrindiniai teršalai
Organinė medžiaga
Puvimo organinių medžiagų kiekį nuotekose rodo biocheminis deguonies suvartojimas, arba BDS; kuo daugiau organinių medžiagų yra nuotekose, tuo didesnis BDS – tai deguonies kiekis, reikalingas mikroorganizmams skaidyti organines medžiagas nuotekose. Tai vienas svarbiausių parametrų kai yra projektuojamas ir eksploatuojamas nuotekų valymo įrenginys. Pramoninių nuotekų BDS lygis gali būti daug kartų didesnis nei buitinių nuotekų. Ypač didelį susirūpinimą kelia lietaus nuotekų BDS, kai jos maišomos su buitinėmis nuotekomis kombinuotose nuotekų sistemose.
Ištirpęs deguonis yra svarbus ežerų ir upių vandens kokybės veiksnys. Kuo didesnė ištirpusio deguonies koncentracija, tuo geresnė vandens kokybė. Nuotekoms patekus į ežerą ar upelį, prasideda organinių medžiagų irimas. Deguonis suvartojamas, nes mikroorganizmai jį naudoja metabolizmui. Tai gali greitai išeikvoti turimą deguonį vandenyje. Kai ištirpusio deguonies lygis nukrenta per žemai, upėtakiai ir kitos vandens rūšys greitai žūva. Tiesą sakant, jei deguonies lygis nukris iki nulio, vanduo taps septinis. Organinių junginių skilimas be deguonies sukelia nepageidaujamus kvapus, paprastai susijusius su septinėmis ar puvimo sąlygomis.
Suspenduotos kietosios medžiagos
Kita svarbi nuotekų savybė – skendinčios kietosios medžiagos. Valymo įrenginyje susidarančio dumblo kiekis yra tiesiogiai susijęs su bendru skendinčių kietųjų dalelių kiekiu nuotekose. Pramoninėse ir lietaus nuotekose gali būti didesnė skendinčių dalelių koncentracija nei buitinėse nuotekose. Tai, kokiu mastu valymo įrenginys pašalina skendinčias kietąsias medžiagas, taip pat BDS, lemia valymo proceso efektyvumą.
Augalų maistinės medžiagos
Buitinėse nuotekose yra azoto ir fosforo junginių – dviejų elementų, kurie yra pagrindinės maistinės medžiagos, būtinos augalų augimui. Per didelis nitratų ir fosfatų kiekis ežeruose gali sukelti greitą dumblių augimą. Dumblių žydėjimas, kurį dažnai sukelia nuotekų išleidimas, pagreitina natūralų ežerų senėjimą, vadinamą eutrofikacija.
Mikrobai
Viename galone buitinėse nuotekose yra daug milijonų mikroorganizmų. Dauguma jų yra koliforminės bakterijos iš žmogaus žarnyno trakto, o buitinės nuotekos taip pat gali turėti kitų mikrobų. Koliforminės bakterijos naudojamos kaip nuotekų taršos indikatoriai. Didelis koliformų skaičius paprastai rodo, kad neseniai buvo užteršta nuotekos.
Nuotekų valymo įrenginių priežiūra užtikrina prietaisų efektyvumą ir mažesnę pagrindinių, aukščiau išvardytų, teršalų tikimybę.
