Proces eutrofizacji, przyczyny, konsekwencje, rozwiązania

eutrofizacja Jest to nadmiar składników odżywczych przyczynił się do zbiornika wodnego, generującego eksplozję populacji glonów, cyjanobakterii i roślin wodnych. Zjawisko to z kolei powoduje spadek rozpuszczonego tlenu w wodzie, a zatem wpływa na żywotność podwodną.

Rozpuszczony tlen zmniejsza się ze względu na zmniejszenie fotosyntezy przez zanurzone glony i rośliny. Dzieje się tak zarówno przez blokadę światła słonecznego z powodu powierzchownej proliferacji roślin, jak i najwyższego zużycia tlenu dla tych populacji.

Akumulacja eutrofizacji.

Eutroficyzacja może wystąpić z przyczyn naturalnych poprzez zmniejszenie wymiarów lub przepływu wyjątkowego ciała lub ciała, które przeciągają obciążenia odżywcze do ciał wody. Jednak w większości przypadków EURROPHICATION występuje z przyczyn generowanych przez człowieka (antropijne).

Problem eutrofizacji rośnie na całym świecie, a ponad połowa światowych jezior cierpi na pewnym poziomie. Podobnie, martwe obszary rozprzestrzeniają się na morzu z powodu wystąpienia tego zjawiska, identyfikując ich ponad 700.

[TOC]

Proces eutrofizacja

EURTROPHICACINI rozpoczyna się od udziału wody w nietypowych ilościach składników odżywczych, zwłaszcza azotu (N) i fosforu (P). Te wkłady mogą pochodzić zarówno ze źródeł naturalnych, jak i ludzkich (antropicznych), ale w każdym razie są produktem i przyczyną nierównowagi ekologicznej.

Uprzywilejowane organizmy

Wyjątkowy dochód niezbędnych składników odżywczych do wzrostu roślin sprzyja rozwojowi inwazyjnych glonów wodnych i roślin. Może to być zarówno fityoplankton, jak i makroalg, a także proliferacja cyjanobakterii.

Proliferacja glonów eutrofizacji. Źródło: Felix Andrews (Floybix) [CC BY-S (http: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0/]]

Organizmy te mają wysoki wskaźnik reprodukcji i szybko rosną, więc licząc wystarczającą ilość składników odżywczych, mają konkurencyjne zalety. Rosną na powierzchni zbiornika wodnego i pokrywają całą powierzchnię.

Światło

Pływające glony wodne i rośliny pokrywające powierzchnię zapobiegające światłem słonecznym mogą przenikać do dolnych warstw wody. Z tego powodu zanurzone glony i rośliny nie mogą wykonywać fotosyntezy i zacząć umierać.

Rozpuszczony tlen

Blokowanie podwodnej fotosyntezy z powodu tej powierzchni proliferacji masy roślinnej implikuje również spadek rozpuszczonego tlenu w wodzie. Ponadto inne źródła rozpuszczonego tlenu są ograniczone, takie jak wymiana z atmosferą ze względu na blokadę, jaką wywiera masa roślin powierzchniowych.

Zapotrzebowanie na tlen

Pod powierzchnią zwiększa się aktywność organizmów rozkładowych, zwłaszcza bakterii i łuków. Oznacza to wzrost rozpuszonego zapotrzebowania na tlen, który jest zmniejszony.

Wzrost rozkładu aktywności jest konsekwencją największego dostarczenia materii organicznej w zakresie rozerwania ludności powierzchownej. Wpływa również na wzrost śmierci organizmów podwodnych.

Wewnętrzny udział materii organicznej i zewnętrzny przez zanieczyszczone ścieki wymaga więcej tlenu do stabilizacji biochemicznej (zapotrzebowanie biochemiczne tlenu). Kiedy tlen jest rzadki, gromadzi się materia organiczna półprzezroczysta, cały ekosystem wchodzi w kryzys, a życie znika.

Powoduje

EUROPHICATION jest spowodowana substancją składników odżywczych lepszej od zwykłej równowagi ekosystemu. Które mogą się zdarzyć zarówno przy przyczyn naturalnych, jak i sztucznych, chociaż te pierwsze są rzadkie.

- Przyczyny naturalne

Na morzu

Głębokie zimne prądy wodne mogą powodować populacje fitoplanktonu poprzez przeciąganie składników odżywczych z łóżka oceanicznego na powierzchnię (sytuacje kryzysowe). Podobnie proliferacje alg lub wychwyty są zjawiskami naturalnymi spowodowanymi przez różne czynniki sprzyjające wzrostowi fitoplanktonu.

W tych sprzyjających warunkach występuje nietypowy wzrost populacji w dinoflagelatingu i okrzemkach. Niektóre gatunki mikroalg są nieszkodliwe i korzystne, ale inne są toksycznymi glonami, takie jak rodzaj dinoflagellate Alexandrium. 

Ta toksyczność wynika z emisji przez mikroalgi toksyn, takich jak saksitoksyna, papieros i gonyatoksyny.

W świeżej wodzie

Rzeki w ich wyprowadzaniu wzdłuż kanału generują oznaczone oznaczone meandry lub krzywe, które czasami pozostają izolowane. W ten sposób występują laguny podkowy, które żywią się wodą deszczową, odpływem lub okresowymi przepełnieniami rzeki.

Może ci służyć: 10 najważniejszych charakterystyk oleju

W tych złożach wody występuje stężenie składników odżywczych lepszych od stężenia rzeki, ponieważ nie ma przepływu wylotowego. Dlatego występują naturalne zjawiska eutrofizacji z proliferacją glonów i roślinnością wodną.

- Przyczyny antropiczne

Najważniejszą przyczyną dzisiejszej eutrofizacji jest zanieczyszczenie zbiorników wodnych przez działalność człowieka. Zwłaszcza ścieki bez odpowiedniego oczyszczania i rozproszonego zanieczyszczenia rolnictwa, które jest najważniejsze na całym świecie.

Nawozy i pestycydy

Nawozy chemiczne składają się ze związków specjalnie opracowanych w celu zapewnienia niezbędnych składników odżywczych do wzrostu roślin. Główny wzór nawozu obejmuje azot (N), fosfor (P) i potas (k).

Eutrofizacja. Źródło: f. Lamiot (własna praca) [CC BY-SA (https: // creativeCommons.ORG/Licencje/BY-SA/2.5)]

W systemach rolniczych zastosowanie tych produktów jest nieefektywne, więc około 60% jest myte przez wodę spływową. Te składniki odżywcze kończą się w ciałach wody, takich jak rzeki lub wreszcie jeziora i oceany, transportowane przez wodę spływową.

Ścieki miejskie

Gospodarstwa domowe, biura i fabryki wnoszą dużą ilość materii organicznej i substancji nieorganicznych, które promują eutrofizację. Ścieki domowe zawierają wysokie obciążenie materii organicznej, która, jeśli nie udoskonalona dociera do zbiorników wodnych.

Mydła i detergenty używane w higienie osobistej, domu i innych obiektach obejmują również fosforany i azotany.

Kwaśny deszcz

Branże emitują gazy zawierające tlenki azotu wśród innych związków. Gazy te podczas reakcji z pary wodnej wytwarzają kwasy, które wytrącą i docierają do zbiorników wody.

Te związki są dodatkowymi źródłami azotanów, które są jednym z głównych składników odżywczych, które promują proliferację roślin.

Globalne ocieplenie

Wzrost globalnych temperatur sprzyja eutrofizacji, ponieważ ciepłe wody promują proliferację glonów wodnych i roślin. Z drugiej strony ilość rozpuszczonego tlenu zmniejsza się proporcjonalnie do wzrostu temperatury wody.

- Czynniki uzupełniające

Inne czynniki przyczyniają się do rozwoju eutrofizacji, w tym brak mobilności wody, niską głębokość, zmniejszony przepływ i wysokie temperatury wody. Im mniej wody jest w ekosystemie wodnym lub wolniej.

Konsekwencje

Eutrofizacja jest poważnym problemem, który głównie wpływa. Na całym świecie.

- Zniknięcie życia w ekosystemie

Główną konsekwencją eutrofizacji jest spadek różnorodności biologicznej w ekosystemie i wreszcie zniknięcie życia wodnego. We wczesnych stadiach nadmiar składników odżywczych sprzyja proliferacji organizmów atakujących, które wykazują szybki wzrost i rozmnażanie w tych warunkach.

EURTROPHICATION w rzece Potomac (Stany Zjednoczone). Źródło: Alexandr Trubetskoy [CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)]

W zakresie, w jakim gatunki te dominują, przechodzą do reszty gatunków ekosystemu, zmniejszając ich różnorodność biologiczną. W miarę postępu eutrofizacji warunki na poziomie podwodnym stają się niekorzystne dla życia i organizmów.

W ten sposób znikają ryby, glony i rośliny, a także inne organizmy wodne, nie mając tlenu i światła. Ostateczne miejsce docelowe, jeśli eutrofizacja jest prawie całkowitym zniknięciem życia wodnego.

Gazy toksyczne

Aktywność bakterii beztlenowych wytwarza toksyczne gazy, takie jak siarkowodór, powodując dużą śmiertelność organizmów wodnych.

Wpływ w całym obszarze

Wpływ rozciąga się na ekosystemy naziemne, ponieważ żywe istoty, które zależą od ciała wody, również giną lub migrują. Wynika to zarówno z utraty źródła żywności, jak i degradacji jakości wody pitnej.

Może ci służyć: tropikalny mokry las

- Zmniejszona produkcja żywności

Na obszarach eutrofizowanych produkcja żywności zmniejsza się poprzez zmniejszenie połowów, ponieważ pierwszymi organizmami, które mają się dotknąć, to ryby. Te, w przypadku rzek i morza, są zmuszone do opuszczenia obszaru, podczas gdy w jeziorach kończą się znikają.

- Utrata źródeł wody pitnej

Woda pitna musi spełniać warunki jakościowe, w tym rozpuszczony poziom tlenu, pH i brak zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych. Kiedy występuje eutrofizacja, woda ekosystemowa zmniejsza jego rozpuszczoną zawartość tlenu i gromadzi duże ilości rozkładu materii organicznej.

To z kolei jest szkodliwe dla zdrowia i powoduje złe zapachy i zmiany kolorów, niezgodne z jego zastosowaniem jako wody pitnej. PH wodne jest zmienione, stając się coraz bardziej kwaśne ze względu na obecność kwasów organicznych.

Warunki zdrowotne

Na zdrowie publiczne może mieć wpływ zużycie wody nieobsługiwanej z eutroficznych zbiorników wodnych. Ponadto proliferacja niektórych mikroalg zapewnia toksyny do wody i organizmy, które ją spożywają.

Podobnie wzrost bakterii beztlenowych wytwarza emisję toksycznych gazów, takich jak siarkowodór i metan.

- Zmniejszona aktywność turystyczna

Ekosystemy wodne to ważne bieguny atrakcji turystycznej, generując źródła pracy i lokalny rozwój. Korzyści te są zagrożone przez eutrofizację, ponieważ wpływa ona zarówno.

- Straty ekonomiczne

W wyniku wszystkich powyższych, eutrofizacja przynosi wielkie straty ekonomiczne pod względem zmniejszonego połowów, dochodów turystycznych i zużycia wody.

Rozwiązania

Rozwiązania problemu eutrofizacji muszą być skupione z perspektywy zapobiegania temu zjawiskowi i z jego naprawy.

- Zapobieganie

Punktem wyjścia do zapobiegania eutrofizacji jest świadomość obywatela na temat jego istnienia, przyczyn i konsekwencji. W ten sposób obywatele mogą wykonywać presję na niezbędne środki, które należy podjąć.

Unikaj zanieczyszczenia wody

Merytorycznym rozwiązaniem problemu eutrofizacji z przyczyn antropicznych jest zmniejszenie zanieczyszczenia wody. W tym celu konieczne jest wdrożenie właściwego oczyszczania ścieków domowych i przemysłowych przed zwolnieniem w zbiorach wodnych.

Konieczne jest również kontrolowanie innych pośrednich źródeł zanieczyszczenia wody, takie jak emisje gazowe, które wytwarzają kwaśny deszcz.

Nowy model rolniczy i zwierząt gospodarskich

Zanieczyszczenie wody spowodowane działaniami rolnymi i zwierząt gospodarskich jest rozproszone, to znaczy nie mogą zidentyfikować dokładnie zanieczyszczających źródeł. W taki sposób, że rozwiązaniem problemu wkładu zanieczyszczeń w te działania jest zmiana programów produkcji technologicznej.

Wymagane jest rolnictwo, które wykorzystują mniej zapasów, zwłaszcza nawozów i herbicydów, związków, które dostarczają azotyny i fosforany do wody. Zatem systemy rolne zamkniętego krążenia składników odżywczych, takich jak hydroponika, są mniejszymi zanieczyszczeniami pod względem wkładu w ekosystemy.

Zwrócenie uwagi na zarządzanie odpadami organicznymi, wymagane jest również zbieranie i oczyszczanie ścieków w systemach produkcji zwierząt.

- Naprawa

Kiedyś proces eutrofizacji zbiornika wody, istnieje kilka alternatyw, aby zaradzić problemowi.

Ekstrakcja masy roślinnej

Biorąc pod uwagę proliferację pływających roślin wodnych, takich jak lenna (Lennaceae), Bora (Eichhornia crassipes) lub inne, możliwe jest wdrożenie programów windykacyjnych. Składa się z masowo usuwania roślin z powierzchni ciała wody przez opór maya.

Oczyszczanie wody

W ciężkich przypadkach zanieczyszczenia woda może poddać się oczyszczaniu obróbki recyrkulacyjnej z organizmu wodnego do oczyszczalni.

Kontrola biologiczna

Istnieją pewne organizmy, które zużywają glony wodne i rośliny, które proliferują w eutrofizacji. Zastosowano heterotroficzne protoki żołądka pastora, to znaczy spożywają mikroalgi w celu zmniejszenia populacji, które proliferują eutrofizację.

Może ci służyć: dyspersja nasion

Grzyb również był używany Piaropi Cercospora do kontroli Eichhornia crassipes, pływający okrytozalążka, która proliferuje w warunkach eutroficznych.

Kontrola chemiczna

Powodowanie flokulacji i wytrącania mikroalg jest alternatywą, szczególnie w przypadkach toksycznych proliferacji glonów. Osiąga się to poprzez dodanie produktów takich jak hipochloryt sodu (NaOCL), gliny (caolinit) lub kombinacje, takie jak chlorek polialuminu z bentonitem. Produkty te przyciągają i przylegają mikroalgi tworzące kłaczki lub masy, które następnie wytrącą na tło.

Przykłady obszarów z eutrofizacją

EURROPHICATION na Morzu Kaspijskim. Źródło: Jeff Schmaltz, Modis Rapid Response Team, NASA/GSFC [domena publiczna]

- Morskie martwe obszary lub obszary

Program środowiska Narodów Zjednoczonych wskazuje na istnienie ponad 700 martwych obszarów w oceanach świata. Te martwe obszary są spowodowane niskim stężeniem rozpuszczonego tlenu z powodu eutrofizacji, a jej szacunkowy obszar jest większy niż 240.000 km².

Martwa strefa Zatoki Meksykańskiej

Jednym z najobszerniejszych martwych obszarów morskich na świecie jest tak zwana martwa strefa Zatoki Meksykańskiej. To jest ponad 20.700 km² morza cierpienia poważne problemy z eutrofiką, z proliferacją makro i pływających mikroalg.

Główną przyczyną eutrofizacji tego obszaru są zanieczyszczone wody rzeki Missisipi, która ma usta w Zatoce. Mississippi przekracza znaczną część północnoamerykańskiej strefy rolniczej, będąc baseniem zbiórki wody z dużym obciążeniem zanieczyszczeń rolniczych.

- Morze Czarne

W tym wewnętrznym morzu położonym między Europą a Azją, od lat siedemdziesiątych wskazano wzrost proliferacji glonów. Spowodowało to spadek populacji płytkich gatunków.

Według informacji europejskiej Agencji Środowiska, wszystkie lata występują zjawiska niedotlenienia i produktu anoksji aktywności glonów. Wszystko to ze względu na eutrofizację przez składniki odżywcze dostarczane przez działalność rolniczą i przemysłową w dorzeczu tego morza.

Wrażliwość na eutrofizację

Będąc wewnętrznym morzem, którego jedynym pośredniego połączeniem oceanicznym jest kanał Bosforus, odnowienie wód jest bardzo powolne. To, wraz z wysokim poziomem zanieczyszczenia basenów, które je karmią, sprawia, że ​​jest to szczególnie podatne na eutrofizację.

W rzeczywistości średnie stężenia azotanów i fosforanów wzrosły 18 razy w latach 1960–1992. Największy wkład zanieczyszczeń pochodzi z rzek Dunaju, Dniepera i Dniéster.

- Valencia Lake

To jezioro, zwane także Lake Tacariguas, znajduje się w północnym centrum Wenezueli o powierzchni 344 km². Tworzy basen endorheiczny, to znaczy zamknięte, 3.140 km². Wiele jej dopływów przechodzi przez miasta w centrum kraju, takie jak Walencja i Maracay, z wysokimi populacjami i obszarami przemysłowymi.

Valencia Lake Basin (Wenezuela). Źródło: FEV [domena publiczna]

Większość ścieków miejskich i przemysłowych wlewa się do rzek przekształcanych w kanały drenażowe bez odpowiedniego oczyszczania. Wygenerowało to, że ogromne ilości zanieczyszczeń, w tym organiczne i nieorganiczne składniki odżywcze od dziesięcioleci.

Od 1974 r. Stężenia azotu podwoiły. Znajdujący się powyżej tego, co zostało przyjęte w 146% dla azotu i 250% dla fosforu. Wszystko to spowodowało obszerne zjawisko eutrofizacji, które jest dziś bardzo zaawansowane.

Bibliografia

1. Band-Schmidt, c.J., Bustillos-Guzman, J.J., López-Cortés, zm.J., Núñez-vázquez, e. i Hernández-Sandoval, F.I. (2011). Obecny stan badania szkodliwego kwitnienia glonów w Meksyku. Hydrobiologiczne.
2. Calow, s. (Ed.) (1998). Encyklopedia ekologii i zarządzania środowiskiem.
3. Margalef, r. (1974). Ekologia. Omega Editions.
4. Odum, e.P. i Warrett, G.W. (2006). Podstawy ekologii. Piąta edycja. Thomson.
5. Romero, J. (2017). Badanie historycznego zachowania materii organicznej i składników odżywczych wniesionych przez rzeki podatkowe jeziora Los Tacariguas. University of Carabobo, Wydział Inżynierii, Dyrekcja Studiów dla absolwentów, Master in Environmental Engineering.
6. Ruiz-Vanoye, J.DO. i Díaz-Parra, lub. (2015). Klastry martwych obszarów na morzu. Magazyn naukowy.
7. SAR, e.DO., Ferrario, m.I. I RegUera, b. (Eds., 2002). Szkodliwe kwiaty glonów w stożku południowoamerykańskiej. Hiszpański Instytut Oceanografii. https: // unesdoc.UNESCO.Org/ark:/48223/pf0000215417
8. World Resources Institute, Eutrofication & Hipoksja interaktywna mapa. (Zobacz 7 lutego. 2020). Zaczerpnięte z: https: // www.Wri.ORG/Our-Work/Project/EUROPHICACICATION-I-HYPOXIA/MAP-MAP-EUTROPHICATIC-HYPOXIA