Eutroffikačný proces, príčiny, dôsledky, riešenia

Ten eutrofizácia Je to prebytok živín prispel k vodnému útvaru, ktorý vytvára výbuch populácie rias, cyanobaktérií a vodných rastlín. Tento jav zase spôsobuje zníženie rozpusteného kyslíka vo vode, a preto ovplyvňuje pod vodou životnosť.

Rozpustený kyslík klesá v dôsledku redukcie fotosyntézy ponorenými riasami a rastlinami. K tomu dochádza blokáda slnečného svetla v dôsledku proliferácie povrchovej rastliny, ako aj najvyššou mierou spotreby kyslíka pre tieto populácie.

Akumulácia eutrofizácie.

Eutroficizácia sa môže vyskytnúť v dôsledku prírodných príčin znížením rozmerov alebo toku výnimočného tela alebo tela, ktoré ťahajú výživové zaťaženie vodou. Vo väčšine prípadov sa však eutrofizácia vyskytuje v dôsledku príčin generovaných ľudskou bytosťou (antropické).

Problém eutrofizácie je na celom svete a viac ako polovica svetových jazier trpí na určitej úrovni. Podobne sa v moriach množili mŕtve oblasti v dôsledku výskytu tohto javu, pričom ich identifikovali viac ako 700 z nich.

[TOC]

Proces eutrofizácia

Eutrofizácia začína vodou prínosom neobvyklých množstiev živín, najmä dusíka (N) a fosforu (P). Tieto príspevky môžu pochádzať z prírodných aj ľudských (antropických) zdrojov, ale v každom prípade sú produktom a príčinou ekologickej nerovnováhy.

Uprednostňované organizmy

Výnimočný príjem základných živín pre rast rastlín uprednostňuje rozvoj invazívnych vodných rias a rastlín. Môže to byť aj fytoplanktón aj makroalgy a tiež šírenie cyanobaktérií.

Proliferácia rias eutrofizácie. Zdroj: Felix Andrews (Floybix) [CC By-S (http: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0/]]

Tieto organizmy majú vysokú mieru reprodukcie a rýchlo rastú, takže počítajú dostatok živín, majú konkurenčné výhody. Rastú na povrchu tela vody a zakrývajú celý povrch.

Svetlo

Plávajúce vodné riasy a rastliny, ktoré pokrývajú povrch, bránia slnečnému žiareniu, môžu preniknúť do spodných vrstiev vody. Z tohto dôvodu nemôžu ponorené riasy a rastliny vykonávať fotosyntézu a začať zomrieť.

Rozpustený kyslík

Blokovanie fotosyntézy pod vodou v dôsledku tejto povrchovej proliferácie hmotnosti rastlín tiež znamená zníženie rozpusteného kyslíka vo vode. Okrem toho sú iné zdroje rozpusteného kyslíka obmedzené, napríklad výmena s atmosférou v dôsledku blokády, ktorú vyvíja hmota povrchovej rastliny.

Dopyt po kyslíku

Pod povrchom sa zvyšuje aktivita dekomponentových organizmov, najmä baktérie a oblúky. To znamená zvýšenie dopytu po rozpustenom kyslíku, ktorý sa zníži.

Zvýšenie rozkladovej činnosti je dôsledkom najväčšieho poskytovania produktu ekologických látok povrchovej populácie prasknutia. Ovplyvňuje tiež nárast smrti podvodných organizmov.

Vnútorný prínos organických látok a vonkajších kontaminovaných odpadových vôd vyžaduje viac kyslíka na biochemickú stabilizáciu (kyslíkový biochemický dopyt). Keď je kyslík nedostatočný, akumuluje sa semi-displetná organická hmota, celý ekosystém vstupuje do krízy a život zmizne.

Príčiny

Eutrofizácia je spôsobená látkou živín, ktorá je lepšia ako obvyklá rovnováha ekosystému. Čo sa môže stať pre prírodné aj umelé príčiny, hoci prvé sú zriedkavé.

- Prirodzené príčiny

Na mori

Hlboké prúdy studenej vody môžu spôsobiť výbuchy populácie fytoplanktónu ťahaním živín z oceánskeho lôžka na povrch (mimoriadne udalosti). Podobne sú proliferácie rias alebo východiská prírodné javy spôsobené rôznymi faktormi priaznivými pre rast fytoplanktónu.

V týchto priaznivých podmienkach sa zvyšuje nezvyčajná populácia v dinoflage a rozsievky. Niektoré druhy mikro rias sú neškodné a prospešné, ale iné sú toxické riasy, ako napríklad rod dinoflagelátov Alexandrium. 

Táto toxicita je spôsobená emisiou mikro rias toxínov, ako je saxitoxín, ciguatoxín a gonyatoxíny.

V sladkej vode

Rieky v ich derivácii pozdĺž kanála generujú označené meandre alebo krivky, ktoré niekedy zostávajú izolované. Týmto spôsobom sa vyskytujú lagúny Horseshoe, ktoré sa živia dažďovou vodou, odtokom alebo periodickými prepadmi rieky.

Môže vám slúžiť: 10 najdôležitejších charakteristík oleja

V týchto ložiskách vody je koncentrácia živín lepšia ako koncentrácia rieky, pretože nedochádza k prietoku výstupu. Preto sa vyskytujú prírodné javy eutrofizácie s proliferáciou rias a vodnou vegetáciou.

- Antropické príčiny

Najdôležitejšou príčinou eutrofizácie dnes je kontaminácia vodných útvarov ľudskými aktivitami. Najmä odpadové vody bez primeraného ošetrenia a rozptýlenej kontaminácie poľnohospodárstva, ktorá je najdôležitejším na celom svete.

Hnojivá a pesticídy

Chemické hnojivá pozostávajú zo zlúčenín špeciálne vytvorených tak, aby poskytovali základné živiny pre rast rastlín. Hlavný vzorec hnojiva zahŕňa dusík (N), fosfor (P) a draslík (k).

Eutrofizácia. Zdroj: f. Lamiot (vlastné dielo) [CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/2.5)]

V poľnohospodárskych systémoch je aplikácia týchto výrobkov neefektívna, takže asi 60% sa umýva odtoková voda. Tieto živiny končia v vodných útvaroch, ako sú rieky alebo konečne jazerá a oceány, prepravené odtokovou vodou.

Mestské odpadky

Domácnosti, kancelárie a továrne prispievajú veľkým množstvom organických látok a anorganických látok, ktoré podporujú eutrofizáciu. Domáce odpadové vody nesie vysoké množstvo organických látok, ktoré ak nie sú rafinované, dosahuje vodné útvary.

Mydlá a čistiace prostriedky používané v osobnej hygiene, domácich a iných zariadeniach zahŕňajú aj fosfáty a dusičnany.

Kyslý dážď

Odvetvia emitujú plyny, ktoré obsahujú oxidy dusíka medzi inými zlúčeninami. Tieto plyny pri reakcii s vodnou parou produkujú kyseliny, ktoré sa zrážajú a dosahujú vodné útvary.

Tieto zlúčeniny sú ďalšie zdroje dusičnanov, ktoré sú jednou z hlavných živín, ktoré podporujú proliferáciu rastlín.

Globálne otepľovanie

Zvýšenie globálnych teplôt uprednostňuje eutrofizáciu, pretože teplé vody podporujú šírenie vodných rias a rastlín. Na druhej strane, množstvo rozpusteného kyslíka klesá úmerne k zvýšeniu teploty vody.

- Adjuvantné faktory

Ďalšie faktory prispievajú k rozvoju eutrofizácie vrátane nedostatku mobility vody, nízkej hĺbky, zníženého prietoku a vysokých teplôt vody. Čím menej vody je vo vodnom alebo pomalšom ekosystéme, je miera obnovy, tým rýchlejšie sa dosiahne saturácia živín.

Dôsledky

Eutrofizácia je vážny problém, ktorý ovplyvňuje hlavne. Celosvetový.

- Zmiznutie života v ekosystéme

Hlavným dôsledkom eutrofizácie je zníženie biodiverzity v ekosystéme a nakoniec zmiznutie vodného života. V počiatočných štádiách nadbytočné živiny uprednostňujú proliferáciu inváznych organizmov, ktoré vykazujú rýchly rast a reprodukciu v týchto podmienkach.

Eutrofizácia v rieke Potomac (Spojené štáty americké). Zdroj: Alexandr Trupetkoy [CC By-S (https: // creativecommons.Org/licencie/By-SA/3.0)]

Pokiaľ tieto druhy prevládajú, presúvajú sa k zvyšku druhov ekosystémov a znižujú ich biologickú diverzitu. Ako postup eutrofizácie, podmienky na úrovni pod vodou sa stávajú nepriaznivými pre život a organizmy zomierajú.

Týmto spôsobom zmiznú ryby, riasy a rastliny, ako aj iné vodné organizmy tým, že nemajú kyslík a svetlo. Konečný cieľ, ak je eutrofizácia takmer úplným zmiznutím vodného života.

Toxické plyny

Aktivita anaeróbnych baktérií produkuje toxické plyny, ako je sulfid vodíka, čo spôsobuje veľkú úmrtnosť vodných organizmov.

Dopad v celej oblasti

Dopad sa rozširuje na suchozemské ekosystémy, pretože tí, ktorí žijú bytosti, ktoré závisia od vody, tiež zahynú alebo migrujú. Dôvodom je strata zdroja potravín a degradácia kvality pitnej vody.

Môže vám slúžiť: tropický mokrý les

- Znížená výroba potravín

V eutrofizovaných oblastiach sa výroba potravín znižuje znížením rybolovu, pretože prvé postihnuté organizmy sú ryby. Tieto, v prípade riek a morí, sú nútení opustiť oblasť, zatiaľ čo v jazerách nakoniec zmiznú.

- Strata zdrojov pitnej vody

Pitná voda musí spĺňať podmienky kvality, vrátane hladiny rozpusteného kyslíka, pH a neprítomnosti organických a anorganických nečistôt. Keď dôjde k eutrofizácii, ekosystémová voda znižuje svoj obsah rozpusteného kyslíka a hromadí veľké množstvo organických látok rozkladu.

To je zase škodlivé pre zdravie a spôsobuje zlé zápach a zmeny farieb, nezlučiteľné s jeho používaním ako pitná voda. PH vody sa mení, čo sa stáva kyslejším v dôsledku prítomnosti organických kyselín.

Zdravotné stavy

Verejné zdravie môže byť ovplyvnené konzumáciou nepotknutej vody z eutrofických vodných útvarov. Okrem toho proliferácia určitých mikro rias poskytuje toxíny vode a organizmom, ktoré ju konzumujú.

Podobne zvýšenie anaeróbnych baktérií vytvára emisiu toxických plynov, ako je sírovodík a metán.

- Znížená turistická aktivita

Vodné ekosystémy sú dôležitými pólmi turistickej príťažlivosti, ktoré vytvárajú zdroje práce a miestny rozvoj. Tieto výhody sú ohrozené eutrofizáciou, pretože ovplyvňuje biodiverzitu a hodnoty krajiny v oblasti.

- Hospodárske straty

V dôsledku všetkých vyššie uvedených eutrofizácií prináša veľké hospodárske straty z hľadiska zníženého rybolovu, príjmu turistov a využívania vody.

Roztoky

Riešenia problému s eutrofizáciou sa musia zamerať z hľadiska prevencie fenoménu a jeho sanácie.

- Prevencia

Východiskovým bodom prevencie eutrofizácie je povedomie občana o jeho existencii, príčinách a dôsledkoch. Týmto spôsobom môžu občania vyvíjať tlak na potrebné opatrenia, ktoré sa majú prijať.

Vyvarujte sa znečisteniu vody

Podstatné riešenie problému eutrofizácie v dôsledku antropických príčin je zníženie znečistenia vody. Z tohto.

Je tiež potrebné kontrolovať ďalšie nepriame zdroje znečistenia vody, ako sú emisie plynu, ktoré vytvárajú kyslý dážď.

Nový poľnohospodársky a hospodársky model

Znečistenie vody spôsobené poľnohospodárskymi a hospodárskymi činnosťami je rozptýlené, to znamená, že nedokážu identifikovať presne znečisťujúce zdroje. Takým spôsobom, že riešenie problému príspevku znečisťujúcich látok pre tieto činnosti je zmena schém technologickej výroby.

Vyžaduje sa poľnohospodárstvo, ktoré využíva menej zásob, najmä hnojivá a herbicídy, zlúčeniny, ktoré poskytujú dusičnany a fosfáty na vodu. Poľnohospodárske systémy s uzavretým obehom živín, ako je hydroponika, sú teda menej znečisťujúce látky, pokiaľ ide o príspevky do ekosystémov.

Vyžaduje sa aj pozornosť na riadenie organického odpadu, zber a čistenie odpadových vôd v systémoch živočíšnej výroby.

- Nápravu

Akonáhle proces eutrofizácie vodného útvaru, existuje niekoľko alternatív, ako napraviť problém.

Extrakcia hmoty rastlín

Vzhľadom na proliferáciu plávajúcich vodných rastlín, ako je Lenna (Lennaceae), Bora (Eichhornia crassipes) alebo iné, je možné implementovať programy zberu. Toto pozostáva z masívne odstránenia rastlín z povrchu tela vody potiahnutím Maya.

Čistenie vody

V závažných prípadoch kontaminácie môže voda podstúpiť čistenie ošetrenia recirkulujúcich z tela vody do úpravových závodov.

Biologická kontrola

Existujú niektoré organizmy, ktoré konzumujú vodné riasy a rastliny, ktoré sa šíria pri eutrofizácii. Boli použité heterotrofné protisty žalúdka pastora, to znamená, že konzumujú mikro riasy, aby sa znížili populácie, ktoré šíria eutrofizáciu.

Môže vám slúžiť: disperzia semien

Použila sa aj huba Piaropi cercospora na kontrolu Eichhornia crassipes, plávajúce angiosperm, ktoré sa menia v eutrofických podmienkach.

Chemická kontrola

Alternatívou je spôsobovanie flokulácie a zrážania mikro rias, najmä v prípadoch toxických proliferácií rias. Dosahuje sa to pridaním produktov, ako je chlórnan sodný (NaOCL), íly (keolinit) alebo kombinácie, ako je polyalumín chlorid s bentonitom. Tieto výrobky priťahujú a priľnú mikro riasy, ktoré tvoria floky alebo masy, ktoré sa potom zrážajú na pozadie.

Príklady oblastí s eutrofizáciou

Eutrofizácia v Kaspickom mori. Zdroj: Jeff Schmaltz, tím Modis Rapid Response, NASA/GSFC [verejná doména]

- Morské mŕtve oblasti alebo oblasti

Program Organizácie Spojených národov naznačuje existenciu viac ako 700 mŕtvych oblastí vo svetových oceánoch. Tieto mŕtve oblasti sú spôsobené nízkou koncentráciou rozpusteného kyslíka v dôsledku eutrofizácie a jeho odhadovaná plocha je vyššia ako 240.000 km².

Mŕtva zóna Mexického zálivu

Jednou z najrozsiahlejších morských mŕtvych oblastí na svete je takzvaná mŕtva zóna Mexického zálivu. To je viac ako 20.700 km² mora trpiacich závažné problémy s eutrofizáciou, so šírením makro a plávajúcich mikro rias.

Ústrednou príčinou eutrofizácie tejto oblasti sú kontaminované vody rieky Mississippi, ktorá má ústa v Perzskom zálive. Mississippi prechádza väčšinou severoamerickej poľnohospodárskej zóny, ktorá je povodím vody s vysokým množstvom poľnohospodárskych znečisťujúcich látok.

- Čierne more

V tomto vnútornom mori, ktoré sa nachádza medzi Európou a Áziou, od 70. rokov 20. storočia bolo uvedené zvýšenie šírenia rias. To viedlo k zníženiu populácií plytkých druhov.

Podľa informácií Európskej environmentálnej agentúry sa všetky letá vyskytujú fenomény hypoxie a produktu anoxie produktu aktivity rias. To všetko kvôli eutrofizácii živín poskytovaných poľnohospodárskymi a priemyselnými činnosťami v povodí tohto mora.

Citlivosť na eutrofizáciu

Ako vnútorné more, ktorého jediným nepriamym oceánskym spojením je kanál Bospor, obnovenie vôd je veľmi pomalé. Toto spolu s vysokou úrovňou kontaminácie povodí, ktoré ju kŕmia, ho robí obzvlášť náchylnými na eutrofizáciu.

V skutočnosti sa priemerné koncentrácie dusičnanov a fosfátov v rokoch 1960 až 1992 zvýšili 18 -krát 18 -krát. Najväčšie prínosy znečisťujúcich látok pochádzajú z riek Dunaj, DNIEPER a DNIESTER.

- Jazero Valencia

Toto jazero, tiež nazývané jazero Tacariguas, sa nachádza v severnom centre Venezuely s plochou 344 km². Tvorí endorheickú nádrž, to znamená uzavreté, 3.140 km². Mnohé z jej prítokov prechádzajú mestámi v centre krajiny, ako sú Valencia a Maracay, s vysokými populáciami a priemyselnými oblasťami.

Basin na jazere Valencia (Venezuela). Zdroj: FEV [verejná doména]

Väčšina mestských a priemyselných odpadových vôd sa nalieva do riek prevedených na drenážne kanály bez riadneho ošetrenia. To vytvorilo, že obrovské množstvo znečisťujúcich látok, vrátane organických a anorganických živín, sa nahromadilo už desaťročia.

Od roku 1974 sa koncentrácie dusíka zdvojnásobili a koncentrácie trojitého fosforu v jazere. Nachádza sa nad tým, čo bolo prijaté v 146% pre dusík a 250% pre fosforu. To všetko spôsobilo rozsiahly fenomén eutrofizácie, ktorý je dnes veľmi pokročilý.

Odkazy

1. Band-Schmidt, C.J., Bustillos-Guzman, J.J., López-Cortés, D.J., Núñez-Vázquez, e. a Hernández-Sandoval, f.A. (2011). Súčasný stav štúdie škodlivých prosperujúcich rias v Mexiku. Hydrobiologický.
2. Calow, P. (Ed.) (1998). Encyklopédia ekológie a environmentálneho riadenia.
3. Margalef, r. (1974). Ekológia. Vydanie omega.
4. Odum, e.P. a Warrett, G.W. (2006). Základy ekológie. Piaty vydanie. Thomson.
5. Romero, J. (2017). Štúdium historického správania organických látok a živín, ktoré prispeli daňové rieky Lake Los Tacariguas. University of Carabobo, inžinierska fakulta, riaditeľstvo pre štúdium pre absolventov, magisterský titul v odbore environmentálne inžinierstvo.
6. Ruiz-Vanoye, J.Do. a díaz-parra, alebo. (2015). Zhluky mŕtvych oblastí v mori. Vedecký časopis.
7. Sar, e.Do., Ferrario, m.A. A Reguera, b. (Eds., 2002). Škodlivé kvety rias v juhoamerickom kužele. Španielsky ústav oceánografie. https: // unesdoc.Unesco.Org/arch:/48223/pf0000215417
8. Inštitút World Resources Institute, Eutrofication a Hypoxia Interactive Mapa. (Zobraziť 7. februára. 2020). Prevzaté z: https: // www.Wri.Org/naše-work/projekt/eutrofication-a-hypoxia/interaktívna map-eutroficacia-hypoxia