Une grande collaboration internationale qui comprenait l'ANSTO a découvert qu'une combinaison de techniques isotopiques et conventionnelles peut faire la distinction entre plusieurs sources de contaminants ayant un impact sur les eaux souterraines dans des environnements complexes.

Le résultat a fourni un meilleur moyen de caractériser la nature et le moment de la façon dont les eaux usées affectent les eaux souterraines sous-jacentes, ce qui pourrait avoir des implications importantes pour un meilleur suivi, la gestion et les mesures correctives à l'échelle mondiale.

Dans un article publié en Recherche sur l'eau , les enquêteurs dirigés par le professeur Matthew Currell au RMIT ont démontré que l'utilisation d'une surveillance de routine, les isotopes stables et radioactifs et les contaminants préoccupants (CEC), a fourni des informations précises pour identifier la source de polluants dans une installation de traitement des eaux usées située à proximité de terres agricoles à Victoria.

Chercheur en environnement Dr. Dioni Cendon, expert en eaux souterraines et co-auteur, supervisé les mesures des isotopes stables et radioactifs à l'ANSTO pour l'étude et aidé à l'interprétation de toutes les données.

"Il y a un besoin de techniques robustes et sensibles qui peuvent clairement distinguer entre la contamination qui pourrait provenir des effluents d'eaux usées et d'autres sources, " dit Cendon.

« Là où il existe une possibilité de contamination contemporaine et patrimoniale à partir de plusieurs points et de conditions hydrogéologiques complexes, l'utilisation d'un seul traceur des eaux souterraines peut ne pas être suffisante. »

En plus de valider l'approche pour délimiter les sources de contamination, les données suggèrent que les installations de traitement actuelles et anciennes ont eu un impact sur les eaux souterraines adjacentes et descendantes de l'installation de traitement des eaux usées qui se trouve sur un site à 100 kilomètres au sud de Melbourne.

L'installation de traitement des eaux usées est entourée de terres agricoles utilisées pour l'horticulture et l'élevage, où il y a une utilisation intensive d'engrais et de systèmes d'irrigation. Les systèmes d'irrigation utilisent à la fois les eaux souterraines et l'eau recyclée de l'installation de traitement.

L'étude a révélé que la qualité des eaux souterraines était affectée par les eaux usées et les sources agricoles.

Les mesures des éléments nutritifs des eaux souterraines ont suggéré des concentrations élevées de nitrates et d'ammoniac, mais n'ont pas permis de distinguer les sources.

Les données sur les isotopes radioactifs ont indiqué que les fuites récentes ont agi comme une fenêtre de « recharge » des eaux souterraines, suintement des effluents traités ou partiellement traités dans les eaux souterraines sous-jacentes.

Ce résultat a été corroboré par des mesures utilisant les isotopes stables.

« La gestion et le traitement des eaux usées et des déchets solides dans les installations du monde entier posent des défis environnementaux majeurs, qui incluent les impacts des contaminants sur les précieuses sources d'eau souterraine, qui deviennent de plus en plus importantes avec les défis climatiques, " dit Cendon.

Récemment, recherches antérieures du professeur Currell et Ph.D. Le candidat William McCance du RMIT a identifié la possibilité d'utiliser les « contaminants de préoccupation émergente » (CEC) comme outil pour identifier la contamination des eaux usées provenant d'autres sources.

Après avoir examiné une gamme de CEC provenant de produits pharmaceutiques, produits de soins personnels, ingrédients alimentaires et herbicides, l'équipe en a choisi trois en fonction de leurs critères de sélection :carbamazépine
(un médicament anticonvulsivant pour l'épilepsie), la simazine (un herbicide) et le sulfaméthoxazole (un antibiotique).

Le rapport de deux contaminants, carbamazépine à simazine, suggéré que la composition de l'effluent avait changé au fil du temps, qui peuvent avoir résulté des mises à niveau des infrastructures à l'usine de traitement.

« Les installations de traitement centralisé des eaux usées contribuent à assurer des conditions de vie hygiéniques à plus de 5 milliards de personnes, mais cela s'accompagne de défis environnementaux. Un simple suivi n'est pas suffisant pour comprendre les impacts potentiels. L'utilisation de techniques combinées, comme validé dans cette recherche, pourrait nous aider à préserver d'importantes ressources en eaux souterraines et les environnements locaux, " dit Cendon.