在世界河流日(9月24日)之前，牛津大学的新研究表明，与周围的土地利用相比，排入河流的污水对水质以及河流中的动植物的影响更大。研究结果发表在《全球变化生物学》和《生态解决方案与证据》杂志上。
河流是全球水循环的重要组成部分，蕴藏着重要的生物多样性，对人类健康至关重要。然而，英国的自来水公司被允许将处理过的废水排放到河流中，甚至在大雨期间(称为风暴溢流)排放未经处理的废水。除了生态后果之外，如果水被用于饮用、娱乐或农业目的，这也会对人类福祉构成严重威胁。
牛津大学生物系的研究人员调查了三种不同污染源(处理后的污水排放、农业和城市径流)对河流系统不同方面的影响。该小组在三个月的时间里对英格兰的四条河流进行了测试，包括污水排放的上游和下游。
结果表明，无论周围地区的土地利用类型(农业或城市)如何，处理后的污水排放是高营养水平、底栖藻类和污水真菌丰度的最佳预测指标。
该研究的主要作者DaniaAlbini博士(牛津大学生物学系)表示：“我们的研究强调了污水排放对河流质量的不成比例的影响，迫切需要针对污水排放制定全面的行动计划“问题。对污水处理厂的改进应该与更多的法规一起实施。这些努力对于维护我们河流的完整性和安全至关重要——这是生态系统和人类福祉的基本要素。”
该研究的资深作者米歇尔·杰克逊博士(牛津大学生物学系)补充道：“对于英国许多河流生态状况不佳的原因，人们一直存在争论，因为很难区分不同的污染源在这里，我们表明，即使经过处理的污水对河流社区的影响似乎也比周围土地的污染更大。这一重要信息应用于优先考虑今后河流的管理和保护。”
营养物质通过促进有害物种的生长和其他物种的恶化而加剧水道的衰退。在通过污水输入下游大型无脊椎动物和藻类群落的变化进行研究的河流中可以看到这一点，蓝藻和蠕虫等更耐受的群体变得更加丰富。这是令人担忧的，因为蓝藻因产生有毒化学物质而闻名，这些化学物质可以杀死许多水生生物。因此，废水污染有可能通过关键物种的损失来改变和退化关键的生态系统过程。
在这项研究中，只有一项测量结果——蜉蝣、石蝇和石蛾等敏感昆虫类群的丰度——可以通过农业土地利用来最好地预测。这表明，与周围流域的污染相比，经过处理的污水排放对水质和河流社区的威胁通常更大，但农业污染也需要得到控制。
这些新发现是在公众对英国水道状况强烈关注之际发布的。《观察家报》最近的一项调查发现，英格兰最珍贵的河流上90%以上的淡水栖息地已因农业污染、未经处理的污水和取水而退化。
英国慈善机构RiverAction的首席执行官詹姆斯·华莱士(JamesWallace)对调查结果评论道：“这项重要的研究再次证明了不受监管的供水公司和农业所造成的损害。除了养分污染对野生动物造成灾难性影响外，公众还应该意识到污水系统不会从处理过的污水中去除大肠杆菌和肠球菌等危险细菌。例如，最近泰晤士河上的公民科学发现，泰晤士河水的流出物中细菌含量通常是安全水平的四到五倍，这使得很可能导致游泳者和赛艇运动员患上严重疾病。政府什么时候才能让自来水公司和农场改正他们的行为，特别是在人类生命和敏感的受保护栖息地受到威胁的地方?”
该研究采样的河流之一位于英国英格兰。图片来源：丹尼亚·阿尔比尼。图片来源：达尼亚·阿尔比尼。
用于发现危险疫情的早期检测系统
研究人员还开发了一种新方法，可以及早发现潜在危险的“污水真菌”爆发。这是真菌、藻类和细菌的复杂混合物，当有机营养水平较高时，会形成大量物质。它们不仅会产生难闻的气味，还会严重降低水中的氧气含量，从而对所有河流物种产生不利影响，并导致大量鱼类死亡。
目前，污水真菌只能通过目视进行评估，因此只有当它变得足够大并已经造成负面影响时才会被发现。研究人员开发了一种新方法，可以进行早期检测，这是快速干预以避免大规模爆发的重要一步。他们的方法利用成像技术和机器学习来快速识别水样中的污水颗粒和污水真菌。
该技术可以被自来水公司和环境局等监测组织用作“煤矿里的金丝雀”，并且可能被证明是限制污染累积和阻止物种减少的宝贵工具。
米歇尔·杰克逊博士说：“快速识别污水真菌污染事件将有助于及早干预，这将有助于防止对当地野生动物造成任何潜在的负面影响。”