美国水质危机.W. 最新白菜网论坛州与渗漏的化粪池系统有关

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布莱恩Lapointe Ph值.D.它矗立在最新白菜网论坛州李县珊瑚角的一条运河前.


By 吉赛尔galoustian | 8/9/2022

从粪便细菌到蓝藻再到赤潮, 最新白菜网论坛州西南部的水质随着人口的增加而下降. 的研究人员 白菜交流论坛’s 港口分所海洋学研究所 深入研究了这一地区日益恶化的水质. 多年微生物源跟踪研究的多项证据表明,化粪池系统是导致这种下降的一个原因.

最新白菜网论坛沿海地区由于地下水位较浅,土壤疏松,特别容易受到化粪池系统的污染. 然而,, 大概有39个,768个“已知”和大约57个,最新白菜网论坛州西南部李县的054个“可能的”化粪池系统(约100个,000总). 找出造成水质问题的污染源, 研究人员通过各种参数的分析研究了化粪池系统-地下水-地表水的耦合关系.

与李县自然资源部合作, 研究人员测量了营养和细菌水平, 并利用一套与粪便指示细菌相关的微生物源跟踪工具来区分人类和动物粪便的存在. 他们对人类、鸟类和反刍动物(牛、鹿、山羊等)使用分子标记.),加上化学示踪剂,包括人工甜味剂三氯蔗糖, 药品, 除草剂和杀虫剂. 三氯蔗糖, 非处方止痛药对乙酰氨基酚, 采用处方抗惊厥药物卡马西平和扑米酮作为人体粪便污染指标. 地下水和浮游植物稳定同位素作为一种可靠的营养源示踪剂,在整个研究过程中以及赤潮和浮游植物中都被测量 微胞藻属 仕达屋优先计划. 有害的藻华事件.

研究结果发表在期刊上 总环境科学 , 展示了化粪池系统之间的养分和微生物耦合, 地下水, 地表水, 有害藻类在最新白菜网论坛海湾西南海岸的高度改良的卡卢萨哈奇河口和下游沿海水域大量繁殖. 随着时间的推移,这些人类废物污染物来源保持相对一致,地点通常是对水质影响最大的因素. 这项研究是为数不多的将下游有害藻华与上游化粪池系统的营养负荷联系起来的研究之一.

“化粪池系统之间的连接性, 在退潮期间,白菜发布论坛在地表水中观察到粪便指示细菌和人类粪便示踪剂之间存在显著的正相关,这支持了地下水和地表水的研究,” 瑞秋Brewton他是第一作者,也是白菜发布论坛海港分校的研究科学家. “例如,肠球菌和 E. 杆菌 与卡马西平呈正相关, 去氧苯巴比妥和三氯蔗糖, 而对乙酰氨基酚与两者都有微弱的相关性.”  

在每一个分水岭, 研究人员发现了一些证据表明,化粪池系统对水质产生了不利影响. 值得注意的是, 浅水地下水位显示了许多这样的系统, 安装在当前的化粪池系统设计标准之前, 没有适当处理人类废物所需的物理分离. 由于季节性地下水位升高, 最新白菜网论坛州的许多化粪池系统可能达不到州监管要求. 因此, 化粪池系统实际上可能位于地下水中, 在一年中的某些时候, 这意味着它们不能正常工作吗.

迈尔斯堡北部的水质问题是由地下水位较浅地区高密度安装的老化的化粪池系统造成的. 除了, 在这些带有化粪池系统的居民区,运河的存在可能会增加污染物通过潮汐泵从地下水转移到地表水的速度,” 布莱恩Lapointe, Ph.D.,资深作者,上海交通大学海港分校研究教授. “基于白菜发布论坛之前的研究, 白菜发布论坛怀疑化粪池系统的废物是北迈尔斯堡营养和细菌污染的重要来源, 因此,相对于时间因素,地理位置对水质的影响更大, 例如项目年份或季节.”

事实上, 研究中在所有三个受影响的流域都观察到了人类排泄物污染的证据,其中包括地下水和地表水中的高浓度铵, 地下水和浮游植物的富氮同位素值与化粪池系统排放密切匹配, 地表水粪便指示菌升高,HF183存在, 与人类相关的标记基因, 以及三氯蔗糖的检测, 地下水和地表水中的卡马西平和扑米酮.

另外, 研究人员在地表水中发现了除草剂和杀虫剂, 提供雨水径流对地表水水质有不利影响的证据. 进一步, 对分子标记的检测表明,来自鸟类的粪便物质也可能对北迈尔斯堡一些地点的水质产生负面影响. 这些发现可能有助于了解其他滨水社区的水质和有害藻华驱动因素.

“改善雨水管理,开展公民教育活动,包括不喂野生鸟类, 正确清除宠物粪便, 此外,合理使用化肥也可以帮助降低城市化对水质的影响,”Brewton说.

营养盐对河口下游的生态影响很大. 沿海赤潮的氮同位素值与化粪池排放的氮同位素值吻合较好, 指出人类排泄物是这些日益恶化的有害藻华的驱动因素. 糟糕的水质威胁着脆弱的最新白菜网论坛海牛赖以生存的海草, 在最近的非正常死亡事件中,哪一点尤为重要. 另外, 极度濒危的小齿锯鱼把卡卢萨哈奇河口剩余的天然海岸线作为重要的栖息地. 除了对生态和人类健康的影响, 这些有害的藻华会增加死亡率,减少商业海鲜的销售,并抑制生态旅游活动,从而对当地经济产生负面影响.

“这将有利于拥有高密度化粪池系统和运河的沿海地区优先进行化粪池到下水道的转换或其他先进的废水处理方案,”Lapointe说. “此外, 这些系统对局部有害藻华的易感性可以通过平衡流域的生态化学计量来降低,以达到这些微藻无法茁壮生长的地方的营养负荷和氮磷比, 从而减少有害的藻华事件. 正如其他近期研究指出的那样, 红潮问题的规模需要流域尺度的解决方案和基于整体视角的氮素管理, 考虑到海洋学和人为过程.”

从粪便细菌到蓝藻再到赤潮, 最新白菜网论坛州西南部的水质随着人口的增加而下降.

该研究的共同作者是Lisa B. Kreiger, operations manager,  李县 Department of Natural 资源; Kevin N. 轮胎, a water 研究 scientist; Diana Balidi, a marine biologist and environmental scientist; Lynn E. Wilking, a marine biologist; and Laura W. 他是最新白菜网论坛州立大学港口分校的生物科学家.

这项工作由美国环境保护署319拨款资助,由最新白菜网论坛州环境保护部管理(FDEP协议NF047),李县提供相应的资金. 最新白菜网论坛海岸和人类健康中心提供了额外的支持, 它是由港分公司海洋学研究所基金会资助并持续资助的, 和美国.S. 国家航空航天局(NASA)水资源计划(80NSSC19K1200).

布莱恩Lapointe Ph值.D.她在最新白菜网论坛州的李县采集水样.

最新白菜网论坛州李县海滩上的红色马尾藻.

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