污水,包括人类粪便在内的固体、液体废物都是海洋中污染的主要来源。下水道里的污染物可以通过径流——没有渗入到地下的降水而进入自然的水路中。径流通过合流污水排放系统(CSOs)进入下水道系统,阴沟和管道则将流人街道中的水引入污水联合系统中。在合流污水排放系统中,即使是一个中等的暴风雨都会超过污水处理设备的容量。当这样的事情发生时,暴风雨会使污水直接进入河流,这样就把那些物质带进了海洋。
人类人口的数量接近65亿,每天基本上都会制造亿万升的污水,这个数字远远超出了自然条件所能承受的分解和吸收能力。基于此原因,对污水的处理是完全有必要的。污水的处理会去除其中的杂质,从而使大容量的水能够重新进入到水循环当中。大约99%的污水是由淡水构成的。
当污水被处理时,需要经过若干步骤来减少它对于环境潜在的负面影响。处理手段是把细菌杀死以降低污水中的生化需养量(BOD)。生化需养量是测量水质的一种方法,它能指出在所取样本中,细菌和其他的分解质在分解生物体时所需要的氧气量,通常以五天为一个周期。正常情况下,水中生化需养量的含量应低于1毫克/升,而污水中生化需养量的含量则高达几百克/升。
尽管各地区所有的污水处理设备都大致相同,但是处理污水的方法还是有所区别的。当粗砾和杂质被筛选器排除后,剩下的污水便被注入一个大的容器当中(见插图C-1上图),在那里大量的固体物质沉淀到底部。这些固体材料或淤泥从容器中转移出来后,含水过多的部分或者被排放到海洋和其他的水路中,或者等待二级处理。在二级处理中,污水中的液体部分由管道进入容器中。这样可以支持耗氧或有益的微型有机体的生长。这些有益的微生物以有害的微生物、病毒和不必要的细菌为食。在许多沿海地区,污水都是经过二级处理后才进入海洋中的。
经过了两次处理后,此刻的水体中已经去除了固体杂质和病原体,但仍然存有液化氮和液化磷。这两种营养物在下一轮的过程中被转移,进行三级处理。三级处理包括紫外线灯微过滤手段来做最后的消毒。每个处理的步骤都要比之前花费更多的时间和金钱。
由美国制造的污水的数量大得惊人,这就使得处理难度大大增加。举个例子,在24小时为周期的时间内,加利福尼亚、圣地亚哥的100多万人,制造了1800公吨的尿液和25万升的粪便。这些污物和其他液体废物一样,首先需要处理的问题就是要杀死其中的病原体并除去固体杂质。从下水道排泄出的污水或混有污水的液体部分被倾泻到离岸4000米的海水中去。
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