Die Abwasserbehandlung ist zu einem wesentlichen Bestandteil des Umweltschutzes und der öffentlichen Gesundheit geworden. In den letzten 50 Jahren hat sich die Art und Weise, wie Wasser recycelt und aufbereitet wird, erheblich verändert. Dieser Prozess trägt dazu bei, die Gesundheit der Umwelt und der Menschen gleichermaßen zu erhalten.
Die United States Environmental Protection Agency (EPA) regelt und überwacht die Einleitung von Schadstoffen aus kommunalen und industriellen Abwässern durch das National Pollutant Discharge Elimination System (NPDES).
Das NPDES wurde 1972 im Rahmen des Clean Water Act als Genehmigungsprogramm zur Regelung von Schadstoffeinleitungen in die Gewässer des Landes eingeführt. Mit Ausnahme von Massachusetts, New Hampshire, New Mexico, dem District of Columbia, den US-Territorien sowie Bundes- und Stammesgebieten ermächtigt die EPA die Bundesstaaten, ihre NPDES-Genehmigungen auf der Grundlage der EPA-Richtlinien zu erteilen. Die EPA unterscheidet fünf Kategorien von Schadstoffen, und die lokalen und staatlichen Behörden können ihre Grenzwerte auf der Grundlage der lokalen Umweltanforderungen festlegen.
Das Hauptziel der Abwasserbehandlung besteht darin, Verunreinigungen durch menschliche, Vogel- und tierische Fäkalien zu entfernen. Um die Unbedenklichkeit des behandelten Abwassers festzustellen, sind die Behörden auf die Untersuchung bestimmter Bakterien angewiesen, die als „Fäkalindikatorbakterien (FIB)“ oder „Indikatororganismen“ bezeichnet werden. Bis vor kurzem beruhte der Test für die Trinkwassersicherheit auf der Messung der Anwesenheit von fäkalen Coliformen und fäkalen Streptokokken. Eine Studie aus dem Jahr 2014 schätzt jedoch, dass weltweit fast 1,8 Milliarden Menschen unter fäkaler Verunreinigung des Trinkwassers leiden, was zum Teil auf eine fehlerhafte Desinfektion und die Unzulänglichkeit des bestehenden FIB-Tests zurückzuführen ist.
Die FDA hat festgestellt, dass eine Dosis von 120 mJ/cm2 erforderlich ist, damit die Mitteldruck-UV-Technologie als gleichwertig mit der Pasteurisierung angesehen werden kann. Diese Dosis ist höher als die für eine 5-Log-Reduktion der üblichen Milchkontaminanten (40mJ/cm2). Sie ist jedoch notwendig, weil einige Viren, wie das Adenovirus, UV-resistenter sind. Eine Dosis von 120 mJ/cm2 gewährleistet eine ausreichende Virusinaktivierung.
Die EPA empfiehlt, Escherichia coli und Enterococcus-Bakterien zu testen, um die Sicherheit des Trinkwassers zu beurteilen. Trotz dieses Fortschritts gibt es immer noch einige Probleme bei der Untersuchung auf E. coli und Enterokokken:
Trotz dieser Herausforderungen sind E. coli- und Enterokokken-Tests aufgrund ihrer geringen Kosten, ihrer Einfachheit und ihrer Schnelligkeit berühmt für die Bewertung einer angemessenen Abwasserdesinfektion. Die Bundesstaaten Texas und Maine haben Enterokokken-Tests als zuverlässiges Verfahren zur Messung einer ausreichenden Desinfektion eingeführt. Da sich neue molekulare Testtechnologien wie qPCR durchsetzen, könnten sich die globalen Standards bald ändern und die Wassersicherheit und die öffentliche Gesundheit verbessern.
Chlor und andere Oxidationsmittel haben sich bei der Beseitigung von Bakterien als wirksam erwiesen, aber auch ultraviolettes Licht (UV) wird immer beliebter. Die UV-Strahlung verringert die Exposition des Menschen gegenüber gefährlichen Chemikalien und die Gefahr einer unbeabsichtigten Freisetzung, die das Leben im Wasser schädigen kann. Die Industrie hat sich von der anfänglichen Verwendung von Chlor weiterentwickelt, und alternative Desinfektionsmethoden haben sich bei der Beseitigung von schädlichen Mikroorganismen als nützlich erwiesen. Bei diesen alternativen Methoden entfallen Probleme mit der Handhabung, dem Mischen oder der Lagerung des Materials.
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