廃水検査

適切に管理することなく、廃水を地上水に排出すると、河川や湖、さらには地下水を汚染することになります。米国は水を廃水汚染から守るため、1972 年に水質安全法（CWA） を施行しました。これは 1948 年の連邦水質汚染防止法の改正法および代替法です。

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CWA が作成した国家汚染物質排出防止システム（NPDES） 許可プログラムは、点源汚染を防ぐために、汚染物質を含む廃水の米国の水資源への直接排出を規制するために使用されます。EPA は、州、部族、地方自治体に、NPDES 許可とモニタリング義務付けの権限を付与しています。NPDES 許可を必要とする廃水源としては、生活廃水、工業廃水、家畜飼養廃水、農業廃水、雨水などさまざまな廃水源があります。

廃水検査は、NPDES 許可に応じて異なります。生活廃水の検査では、物性、固形、生物学、化学という 4 つの異なる検査カテゴリーが必要になります。工業廃水では、さまざまな重金属もモニタリングの対象になります。

廃水検査の物性としては、温度、pH、伝導率（導電率）、濁度などがあります。色や匂いも特性とみなされます。たとえば、廃水の pH が高すぎるか低すぎると、受け入れ水の水性生物は中性または弱塩基性の水環境でしか生きられないため、影響が生じます。

固形分には、溶解、浮遊、定着固形分があります。  たとえば、全浮遊固形分（TSS）は、水により多くの光を吸収させる性質があるため、水温が上昇し、溶存酸素が減少します。結果として、水性動物に悪影響を与え、死に至らしめる可能性もあります。一方、全溶解固形分（TDS）は、高濃度の塩（塩化物、硝酸塩、カルシウム、マグネシウム）を含みます。TDS が高い受け入れ水は、灌漑や工業用途に適しません。

生物学的な測定には、バイオアッセイや大腸菌測定などがあります。バイオアッセイは、廃水汚染の生体（動植物）や細胞に対する有害な影響の理解に役立ちます。大腸菌指標は、腸病原体のインジケータになります。

水生動物が水中で生息するには、溶存酸素（DO）が必要です。好気性バクテリアは水中の溶存酸素を使用して有機物を分解します。BOD は、バクテリアが有機物の分解に使用した酸素量の測定値です。BOD は流出廃水中の有機鉱物の量を示すインジケータになります。流出廃水サンプルで高い BOD 測定値が検出される場合は、廃水中のバクテリアが廃水に含まれる有機鉱物を消化し、受け入れ側の地上水の酸素を消費するため、水性生物に悪影響を及ぼします。廃水処理の目標は、廃水の BOD 値を下げることです。

農業、家畜飼養、雨水の流出や自治体施設からの廃水は、地上水に過剰な量の栄養素が流出するため、いずれも藻類の大量発生を招く可能性があります。地上水の過剰な栄養素（アンモニア、亜硝酸塩、硝酸塩、有機性窒素など）やリンにより藻類が大量発生すると、ニュートキシン（ミクロシスチン）が生成され、将来的な飲料水汚染につながり、人の健康の脅威となる可能性があります。さらに、藻類がバクテリアに消化されると、地上水の溶存酸素が消費され、水生動物を死に追いやる可能性があります。公衆衛生を守るために、窒素およびリン酸検査要件がいくつかの NPDES 許可に追加され、さまざまな手法で栄養素を分析できるようになっています。

重金属汚染の主な発生源は、繊維、製紙およびパルプ、半導体、金属仕上げおよびめっき、その他多くの産業カテゴリーから出る工業廃水です。悪名高い上位 4 種の重金属だけでなく、クロム、ニッケル、亜鉛（上記の表を参照）など、その他の金属も人の健康にとって有毒です。

最後は、これも重要な問題ですが、有機汚染物質と新たな汚染物質です。農薬など、廃水に含まれるさまざまな有機汚染物質は、NPDES 許可で規制されています。有機汚染物質は、EPA メソッド 608、624、625 などで、GC、GC-MS、GC-MS/MS を使用して分析されます。