Unfiltered : sediment alterations in response to untreated wastewater emissions from a marine outfall off Ísafjörður, Iceland

Abstract

An ecosystem’s ability to sustainably handle wastewater inputs relies on the relationship between the receiving environments natural processes, flow rate, and amount and composition of the wastewater. A benthic survey was conducted to investigate the impacts of a singular wastewater outfall (point source pollution) in Ísafjörður, Iceland, which lacks primary treatment. Direct observation conducted by scuba dives close to the wastewater outfall allowed for the preliminary assessment of the area documented through transect monitoring using underwater photography and video capture. A series of sediment core samples from the benthic zone were subsequently taken and analysed for Total Oxygen Uptake (TOU), Oxidation Reduction Potential (ORP) and pH. The sediment samples were collected from around the wastewater outfalls, in addition to a comparable reference a non-polluted reference site in Álftafjörður. To evaluate oxygen consumption rates and thus the pressure from pollution, measurements were undertaken periodically within each sample. The results indicated that oxygen consumption rates were highest in sediment 7m from the outfall in Pollurinn. Comparing the two sites, a statistical significance was measured between the ORP measurements (p=0,009), indicating increased benthic mineralization possibly due to pollutants settlement from the outfall. Observable differences in TOU and pH also supporting increased benthic mineralization around the outfall, but do not show statistical significance.Rural communities lacking ready access to equipment for wastewater analysis can adapt methodologies used in this report to better understand the affects and impact of wastewater pollution on the sea floor and the immediate environment. Although this surface water monitoring around wastewater outfalls is completed in Pollurinn, the findings suggest approaches should include periodic monitoring of the seafloor. There is also significant room to improve wastewater management including the immediate installation of drainage nets around outfalls to capture the exorbitant amount of plastic pollution, as well as investigating longer steps towards treating sewage as a valuable resource through alternatives like ecological sanitation, or waste separation.

Hæfni vistkerfis til þess að brjóta niður frárennsli (t.d. skólp) á sjálfbæran hátt er m.a. háð viðtakanum (vatnshlotinu), náttúrulegum ferlum innan viðtakans, vatnsskiptum og gerð frárennslisins. Rannsókn var framkvæmd á vatnshlotinu Pollinum í Skutulsfirði þar sem staðbundin skólpmengun (point source pollution) er til staðar en ekki nein hreinsistöð. Beinar athuganir á svæðinu voru framkvæmdar af kafara með ljósmyndun og myndbandsupptökum. Heildar upptaka súrefnis (TOU), afoxunarmætti og sýrustig (pH) var mælt í setsýnum (kjarnar). Kjörnum var safnað í kringum skólpútrás ásamt því að tekin voru sýni frá Álftafirði sem er viðtaki án álags frá skoólpi (viðmið). Endurteknar súrefnismælingar voru framkvæmdar á setinu til þess að meta súrefnisupptökuhraða þess og þar með meta lífrænt álag. Niðurstöðurnar sýndu að súrefnisupptakan var mest í sýnum sem tekin voru 7 m frá skólpafrennsli í Skutulsfirði. Samanburður á sýnatökusvæðunum sýndu að marktækur munur var á afoxunarmættinu milli Skutulsfjarðar og Álftafjarðar (p=0,009) sem bendir til aukins niðurbrots vegna mengunar við skólpútrásina. Einnig var munur á milli viðtakanna á heildarupptöku súrefnis (TOU) og pH en munurinn var þó ekki tölfræðilega marktækur. Dreifbýl svæði sem skorta aðgengi að hreinsibúnaði geta nýtt sér aðferðafræði þessarar skýrslu til þess að vakta áhrif afrennslis og skólps á viðtaka og umhverfi hans. Þrátt fyrir að þessari rannsókn á Skutulsfirði sé lokið benda niðurstöður hennar til þess að mikilvægt sé að vakta viðtakann áfram. Gagnlegt væri að koma fyrir síunarbúnaði við ræsi til þess að fjarlægja stórar agnir eins og plast úr afrennsli. Einnig væri mögulegt að setja upp búnað sem aðskilur afrennsli/skólp sem að hluta til væri hægt að endurnýta.