محققان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا دریافتند که فرآیندهای میکروبی و سایر فرآیندها، فاضلاب‌های تزریق‌شده به آب‌های زیرزمینی را از آلاینده‌های بالقوه مضر به‌طور کامل پاک نمی‌کنند. برای جوامع ساحلی که آلودگی خود را کاهش می‌دهند، نیتروژن هدف اصلی است. نیتروژن و مولکول نیترات حاوی نیتروژن که اغلب در رواناب‌های کشاورزی و زباله‌های انسانی یافت می‌شود، می‌توانند به‌عنوان یک ماده مغذی حیاتی برای جلبک‌ها وارد آب‌های ساحلی شوند. فراوانی آن منجر به افزایش شکوفایی جلبکی می‌شود و تعادل ظریف گیاهان و موجودات دریایی را بر هم می‌زند.
جوامع جنوب فلوریدا، فاضلاب تصفیه‌شده که حاوی نیترات و موارد دیگر است را با تزریق سطحی آن به سفره آب زیرزمینی دفع می‌کنند. میکروب‌هایی که در آب‌های زیرزمینی درون سنگ بستر آهک متخلخل زندگی می‌کنند، نیترات مشتق‌شده از فاضلاب را به گاز نیتروژن یا آمونیوم تبدیل و مصرف می‌کنند. اما میکروب‌های زیرزمینی یک پادزهر ناقص برای نیتروژن فاضلاب هستند، یافته‌ای که به گفته محققان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا ممکن است به پاکسازی سایر مناطق ساحلی کمک کند.
این مرکز تصفیه، پساب را در عمق ۶۰ تا ۹۰ فوتی زیر زمین به داخل سنگ بستر آهکی متخلخل در نزدیکی خط ساحلی رها می‌کند. محققان با نمونه‌برداری از مجموعه‌ای از چاه‌های آب زیرزمینی واقع در بین چاه تزریق پساب و خطوط ساحلی، که هر دو به اقیانوس اطلس منتهی می‌شوند، بین سال‌های ۲۰۲۱ تا ۲۰۲۳، به طور مداوم دریافتند که نیتروژن و فسفر قابل توجهی به سمت ساحل مهاجرت کرده‌اند. این نشان می‌دهد که در حالی که میکروب‌های زیرزمینی مقداری از نیترات و فسفات را تبدیل و مصرف می‌کردند، اما با موفقیت تمام مواد مغذی را جذب نمی‌کردند. نیترات و فسفات هر دو بین تزریق و زمانی که پساب به آب‌های نزدیک ساحل می‌رسد، به میزان زیادی کاهش می‌یابند. با این حال، سطح آلاینده‌ها با گذشت زمان به طور گسترده‌ای تغییر کرده است. اینکه چه مقدار نیترات و فسفات از آب حذف شده بود یا هنوز باقی مانده است، به مراتب متفاوت خواهد بود.
این تیم همچنین مشخص کرده‌است که آیا تزریق‌های کم‌عمق، به عنوان معادل عملکردی تخلیه مستقیم فاضلاب تصفیه نشده عمل می‌کنند یا خیر. تزریق‌های کم‌عمق در زیر سفره آب‌های زیرزمینی نیز طبق مقررات استاندارد زیست‌محیطی نیاز به مجوز دارند. محققان دریافتند که تزریق‌ها معادل تخلیه مستقیم به اقیانوس نیستند و توضیح دادند که چرخه‌های بیوژئوشیمیایی که در مسیری که مواد زائد به آب‌های سطحی برمی‌گردند، رخ می‌دهند، در مقایسه با تخلیه مستقیم، محتوای آن را به طور قابل توجهی فیلتر می‌کنند. با این حال، یافته‌های نیتروژن نشان می‌دهد که پساب ممکن است برای فیلتر کردن بهتر آلاینده‌ها و جلوگیری از اثرات نامطلوب اکوسیستم، به زمان سفر بیشتری از نقطه تزریق به آب‌های ساحلی نیاز داشته باشد.
تحقیقات بیشتر، فرآیندی به نام جذب سطحی را بررسی خواهد کرد، زمانی که فسفات به سنگ بستر کربناتی، ساخته شده از صخره‌های مرجانی باستانی، متصل می‌شود. در یک پروژه تکمیلی، محققان در حال بررسی این موضوع هستند که فسفات چه مدت متصل می‌ماند و چقدر آسان می‌تواند دوباره در آب حل شود. در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، محققان در حال حل مشکلات واقعی هستند که بر سلامت، ایمنی و کیفیت زندگی مردم در سراسر کشور، ملت و سراسر جهان تأثیر می‌گذارند.
