En högre standard för avloppsvattenrening i Storbritannien har kopplats till avsevärda förbättringar av en flods biologiska mångfald under de senaste 30 åren, säkerställa en välkommen framgångssaga för vilda djur, säger forskare.

Center for Ecology &Hydrology analyserade data från den regelbundna övervakningen av både kemikalier och ryggradslösa djur i River Ray i Wiltshire av Environment Agency och dess föregångare mellan 1977 och 2016. Denna biflod från Themsen ligger nedströms från Swindons stora reningsverk för avloppsvatten.

Den Defra-finansierade studien fann att, sedan 1991, det har skett en stadig ökning av både mångfalden och förekomsten av sötvattensryggradslösa djur, som spelar en vital och varierad roll i ett ekosystems näringskedja.

Vattnet är renare på grund av en minskning av ammoniak (en kemikalie som finns i mänskligt avloppsvatten som är potentiellt giftig för djur) plus en ökning av syrehalten (som ett resultat av att mindre organiskt material släpps ut i floden).

Resultaten, publicerad i tidskriften Environmental Toxicology &Chemistry, upprepar annan forskning som tyder på att den biologiska mångfalden har ökat i många floder över hela Storbritannien. Denna senaste analys, som noggrant undersöker fyra decennier av kemi och ryggradslösa data, ger en förklaring till varför detta har hänt.

Professor Andrew Johnson vid Center for Ecology &Hydrology, som ledde studien, förklarar:"Det skedde en markant ökning av mångfalden och förekomsten av ryggradslösa sötvattensdjur på River Ray omedelbart efter 1991 och det har skett en stadig förbättring sedan dess. Därför, vi har identifierat Thames Waters investering i förbättrad rening för att följa EU:s stadsavloppsdirektiv, som antogs samma år, som den avgörande vändpunkten."

I praktiken, genomförandet av direktivet i Storbritannien innebar att många stora reningsverk för avloppsvatten, inklusive det i Swindon, var tvungna att gå över till "aktiverat slam"-processen, vilket är ett effektivare sätt att hantera stora mängder avloppsvatten än det äldre systemet med "trickling filter".

Professor Johnson säger att den tidigare lägre standarden för avloppsvattenrening, förvärras av ökningen av avloppsvatten som produceras av snabbt växande befolkningar i städer som Swindon, haft en negativ inverkan på den biologiska mångfalden. Många brittiska floder hade ett lågt överflöd av ryggradslösa djur och fisk på 1960-talet, 70- och 80-tal.

Professor Johnson tillägger:"Det faktum att det har skett en kontinuerlig ökning av biologisk mångfald i Ray trots att det är en liten flod som tar hela det renade avloppsvattnet från en stor stad med 200 invånare, 000 invånare är oerhört uppmuntrande. Det tyder på att även för floder med mycket högt avloppsvatteninnehåll kan deras förmögenhet vändas.

"Det är underbart att tänka på att människor som går vid strålen ser återkommande arter av damselflies och caddisflies som de inte såg för 30 år sedan."

Privatiseringen av den brittiska vattenindustrin 1989 innebar att de nya vattenbolagen kunde låna pengar för att investera i sina reningsverk för att uppfylla högre standarder, övervakas av oberoende tillsynsmyndigheter. Industrin spenderade 26 miljarder pund på olika förbättringar av avloppsvatten mellan 1990 och 2015, enligt Defras siffror.

Europeiska unionen hade övervägt fördelarna med kolfiltrering som en ytterligare, sista steget i avloppsreningsprocessen för att ta bort läkemedel – en åtgärd som kan kosta totalt 30 miljarder pund att införa vid reningsverk i England och Wales.

Dock, analysen av CEH fann att försöksinförandet av kolfiltrering i Swindon mellan 2008 och 2014 inte resulterade i någon signifikant ökning av mångfalden och förekomsten av ryggradslösa sötvattensdjur, utöver den befintliga förbättringstrenden.