Salute e malattia
Le acque reflue sono generate da molti processi. La produzione di prodotti, la generazione di elettricità e la raffinazione del petrolio producono tutte acque reflue che devono essere scaricate correttamente per non causare danni. Gli impianti possono scaricare acque reflue in canali, fiumi, baie o direttamente in oceano, purché non siano tossiche. L'EPA monitora la tossicità attraverso i test di tossicità dell'effluente intero (WET) amministrati tramite il National Pollution Discharge Elimination System (NPDES).
WET è l'"effetto tossico aggregato sugli organismi acquatici da tutti gli inquinanti contenuti nell'effluente". I test WET servono a sviluppare limiti accettabili per gli scarichi di effluente (acque reflue) stabiliti nei permessi NPDES; verificare la conformità con i limiti NPDES; identificare quali componenti dell'effluente sono più tossici; sviluppare piani di riduzione della tossicità; confrontare l'efficacia delle tecnologie di trattamento delle acque reflue.
I test WET vengono condotti in laboratorio. Organismi acquatici sono esposti ad almeno cinque campioni dell'effluente dell'impianto e un campione di controllo prelevato dal corpo idrico ricevente, ma privo di inquinanti dell'effluente, per un periodo specifico tra 24 e 96 ore. Gli organismi acquatici sono selezionati in base a studi degli anni '60 e '70 che hanno determinato le specie chiave per sistemi d'acqua dolce e marini. Alcuni test vengono eseguiti con organismi che trascorrono tutto il tempo nell'effluente, altri con organismi trasferiti intermittentemente in acqua di controllo per simulare condizioni di habitat fluviale. La progettazione dei test WET riflette le specificità del sito e gli inquinanti dell'effluente.
La tossicità è definita in modi diversi a seconda dei disegni di studio. Una definizione è la percentuale di concentrazione di effluente letale per il 50% degli organismi di prova entro 24-96 ore. Un'altra definizione è la più alta concentrazione di effluente in cui la sopravvivenza non è statisticamente diversa dal campione di controllo. Per essere accettabile, il tasso di sopravvivenza nel campione di controllo deve essere pari o superiore al 90%. La tossicità cronica è un altro parametro misurato, che determina le concentrazioni che permettono la normale riproduzione delle specie nelle acque riceventi, ma si basa solitamente su studi più vecchi.
I fattori che influenzano la qualità di un test WET sono: competenze del personale di laboratorio; età, condizione e sensibilità degli organismi di prova; qualità dell'acqua di diluizione; controlli di temperatura; quantità/qualità del cibo fornito agli organismi durante il test; specie usate; ossigeno disciolto nell'acqua in condizioni di laboratorio; numero di organismi usati a ogni concentrazione di tossicante (il numero ottimale è 20 pesci per livello di concentrazione).
I permessi NPDES sono redatti in base ai risultati dei test WET. I limiti sono stabiliti in questi permessi per gli inquinanti dell'effluente al fine di evitare tossicità agli organismi nelle acque riceventi. Gli impianti devono rispettare i limiti degli inquinanti trattando le acque reflue agli standard prima di scaricarle nelle acque navigabili degli Stati Uniti. Le violazioni comportano sanzioni pecuniarie. Il programma NPDES è un programma per l'acqua pulita. Un programma complementare è la politica del carico massimo giornaliero totale (TMDL), dove tutti gli scarichi autorizzati vengono calcolati per determinare gli impatti correlati su un intero bacino idrografico.
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