Eutroferprosess, årsaker, konsekvenser, løsninger

De eutrofer Det er et overskudd av næringsstoffer bidratt til en vannmasse, og genererer en populasjonseksplosjon av alger, cyanobakterier og vannplanter. Dette fenomenet forårsaker på sin side reduksjonen i oppløst oksygen i vann og påvirker derfor under vann.

Oppløst oksygen avtar på grunn av reduksjon av fotosyntesen av nedsenkede alger og planter. Dette skjer både ved blokaden av sollys på grunn av overfladisk planteproliferasjon, og av den høyeste oksygenforbrukshastigheten for disse populasjonene.

Akkumulering av overgjødsling.

Eutrofisering kan oppstå på grunn av naturlige årsaker ved å redusere dimensjonene eller strømmen av en eksepsjonell kropp eller kropp som drar ernæringsmessige belastninger til vannmassene. I de fleste tilfeller oppstår imidlertid overgjødsling på grunn av årsaker generert av mennesket (antropisk).

Problemet med eutrofisering vokser over hele verden, og mer enn halvparten av verdens innsjøer lider på et eller annet nivå. Tilsvarende spredes døde områder i sjøene på grunn av forekomsten av dette fenomenet, og identifiserer mer enn 700 av dem.

[TOC]

Prosess av eutrofer

Overrofe begynner med vannbidrag fra uvanlige næringsmengder, spesielt nitrogen (N) og fosfor (P). Disse bidragene kan komme fra både naturlige og menneskelige (antropiske) kilder, men i alle fall er de et produkt og årsak til en økologisk ubalanse.

Favoriserte organismer

Eksepsjonell inntekt av essensielle næringsstoffer for plantevekst favoriserer utviklingen av invasive akvatiske alger og planter. Det kan være både planteplankton og makroalgas og også spredning av cyanobakterier også.

Eutrofieringsalgerproliferasjon. Kilde: Felix Andrews (Floybix) [CC BY-S (http: // CreativeCommons.Org/lisenser/by-SA/3.0/]]

Disse organismer har høye reproduktive hastigheter og vokser raskt, så teller nok næringsstoffer, de har konkurransedyktige fordeler. De vokser på overflaten av vannkroppen og dekker hele overflaten.

Lyset

Flytende akvatiske alger og planter som dekker overflaten forhindrer sollys kan trenge til de nedre lagene med vann. På grunn av dette kan nedsenkede alger og planter ikke utføre fotosyntese og begynne å dø.

Oppløst oksygen

Blokkering av undervanns fotosyntese på grunn av denne overflateproliferasjonen av plantemasse, innebærer også reduksjonen i det oppløst oksygen i vannet. I tillegg er andre kilder til oppløst oksygen begrenset, for eksempel utveksling med atmosfæren på grunn av blokaden som overflateplanten utøver.

Oksygenbehov

Under overflaten øker aktiviteten til dekomponentorganismer, spesielt bakterier og buer. Dette innebærer en økning i oppløst oksygenbehov, som er redusert.

Økningen i nedbrytende aktivitet er en konsekvens av det største tilbudet av organisk materialprodukt av den overfladiske befolkningen Burst. Det påvirker også økningen i døden av undervannsorganismer.

Det interne bidraget fra organisk materiale og ekstern av forurensede avløp krever mer oksygen for biokjemisk stabilisering (oksygenbiokjemisk etterspørsel). Når oksygen er lite, akkumuleres halvdisk.

Fører til

Overrofe er forårsaket av et stoff av næringsstoffer som er overlegen den vanlige likevekten i økosystemet. Som kan skje for både naturlige og kunstige årsaker, selv om førstnevnte er sjeldne.

- Naturlige årsaker

På sjøen

Dyp kaldt vannstrømmer kan forårsake befolkningsutbrudd av planteplankton ved å dra næringsstoffer fra den oseaniske sengen til overflaten (nødhjelp). Tilsvarende er algeproliferasjoner eller områdene naturfenomener forårsaket av forskjellige faktorer som er gunstige for planteplanktonvekst.

Under disse gunstige forholdene oppstår uvanlige befolkningsøkninger i dinoflagellerte og diatomer oppstår. Noen arter av mikroalger er ufarlige og gunstige, men andre er giftige alger, for eksempel slekten Dinoflagellates Alexandrium. 

Denne toksisiteten skyldes utslippet av mikroalger av giftstoffer som saksitoksin, ciguatoksin og gonyatoksiner.

I ferskvann

Elvene i deres avledning langs kanalen genererer markerte slingere eller kurver, som noen ganger forblir isolert. På denne måten oppstår hestesko laguner, som lever av regnvann, avrenning eller periodiske overløp av elven.

Kan tjene deg: de 10 viktigste oljeegenskapene

I disse vannforekomstene er det en konsentrasjon av næringsstoffer som er overordnet elven, fordi det ikke er noen utløpsstrøm. Derfor oppstår naturlige overgjødslingsfenomener med algeproliferasjon og vannlevende vegetasjon.

- Antropiske årsaker

Den viktigste årsaken til overgjødsling i dag er forurensning av vannmasser ved menneskelige aktiviteter. Spesielt kloakk uten tilstrekkelig behandling og diffus forurensning av landbruket som er det viktigste over hele verden.

Gjødsel og plantevernmidler

Kjemisk gjødsel består av forbindelser som er spesielt formulert for å gi viktige næringsstoffer for plantevekst. Hovedgjødselformelen inkluderer nitrogen (N), fosfor (P) og kalium (K).

Eutrofer. Kilde: f. Lamiot (eget arbeid) [CC By-SA (https: // CreativeCommons.Org/lisenser/by-SA/2.5)]

I landbrukssystemer er anvendelsen av disse produktene ineffektiv, så omtrent 60% vaskes med avrenningsvann. Disse næringsstoffene ender i vannmassene som elver eller til slutt innsjøer og hav, transportert med avrenningsvann.

Urbane avløp

Husholdninger, kontorer og fabrikker bidrar med en stor mengde organisk materiale og uorganiske stoffer som fremmer overgjødsling. Innenlandsk kloakk har en høy belastning av organisk materiale som hvis ikke raffinert når vannmassene.

Såper og vaskemidler som brukes i personlig hygiene, hjem og andre fasiliteter, inkluderer også fosfater og nitrater.

Sur nedbør

Industrier avgir gasser som inneholder nitrogenoksider blant andre forbindelser. Disse gassene når de reagerer med vanndamp produserer syrer som utfeller og når vannmassene.

Disse forbindelsene er flere kilder til nitrater som er et av de viktigste næringsstoffene som fremmer planteproliferasjon.

Global oppvarming

Økningen i globale temperaturer favoriserer overgjødsling, siden varmt vann fremmer spredning av vannlevende alger og planter. På den annen side reduseres mengden oppløst oksygen i forhold til økningen i vanntemperatur.

- Adjuvansfaktorer

Andre faktorer bidrar til utvikling av overgjødsling, inkludert mangel på vannmobilitet, lav dybde, redusert strømning og høye vanntemperaturer. Jo mindre vann det er i det vannlevende eller langsommere økosystemet er fornyelsesgraden, jo raskere er næringsmettet nådd.

Konsekvenser

Eutrofisering er et alvorlig problem som hovedsakelig påvirker. Verdensomspennende.

- Livets forsvinning i økosystemet

Hovedkonsekvensen av overgjødsling er reduksjonen i biologisk mangfold i økosystemet og til slutt forsvinningen av vannlevende liv. I de tidlige stadiene favoriserer overflødig næringsstoffer spredning av invaderende organismer som viser rask vekst og reproduksjon under disse forholdene.

Eutrofer i Potomac -elven (USA). Kilde: Alexandr Trubetskoy [CC BY-S (https: // CreativeCommons.Org/lisenser/by-SA/3.0)]

I den grad disse artene dominerer, beveger de seg til resten av økosystemarten, og reduserer deres biologiske mangfold. Etter hvert som overgjorde fremskritt, blir forholdene på undervannsnivå ugunstige for liv og organismer dør.

På denne måten forsvinner fisk, alger og planter, så vel som andre vannlevende organismer ved ikke å ha oksygen og lys. Den endelige destinasjonen, hvis overgjødsling er den nesten totale forsvinningen av vannlevende liv.

Giftige gasser

Anaerobe bakterieaktivitet produserer giftige gasser som hydrogensulfid, noe som forårsaker stor dødelighet av vannlevende organismer.

Innvirkning i hele området

Virkningen strekker seg til landlige økosystemer, siden de levende vesener som er avhengige av vannmassen også omkommer eller migrerer. Dette skyldes både tap av matkilde og nedbrytning av drikkevannskvalitet.

Det kan tjene deg: tropisk våt skog

- Redusert matproduksjon

I eutrofiserte områder avtar matproduksjonen ved å redusere fiske fordi de første organismer som blir påvirket er fisk. Disse, når det gjelder elver og hav, blir tvunget til å forlate området, mens de i innsjøene ender opp med å forsvinne.

- Tap av drikkevannskilder

Drikkevann må oppfylle kvalitetsforhold, inkludert oppløst oksygennivå, pH og fravær av organiske og uorganiske urenheter. Når overgjødsling oppstår, reduserer økosystemvann det oppløste oksygeninnholdet og akkumulerer store mengder nedbrytning av organisk materiale.

Dette igjen er skadelig for helse og forårsaker dårlig lukt og fargeendringer, uforenlig med bruken som drikkevann. Vann -pH endres, og blir surere på grunn av tilstedeværelsen av organiske syrer.

Helsetilstander

Folkehelsen kan påvirkes av forbruket av ikke -medmuelt vann fra eutrofe vannforekomster. I tillegg gir spredningen av visse mikroalger giftstoffer til vannet og organismer som konsumerer det.

Tilsvarende genererer økningen i anaerobe bakterier utslippet av giftige gasser som hydrogensulfid og metan.

- Redusert turistaktivitet

Akvatiske økosystemer er viktige poler av turistattraksjon, og genererer arbeidskilder og lokal utvikling. Disse fordelene er truet av eutrofisering, siden det påvirker både biologisk mangfold og landskapsverdiene i området.

- Økonomiske tap

Som en konsekvens av alt det ovennevnte, gir overgjødsling store økonomiske tap når det gjelder redusert fiske, turistinntekt og vannbruk.

Løsninger

Løsninger på eutroferproblemet må fokuseres fra perspektivet for forebygging av fenomenet og fra dets sanering.

- Forebygging

Utgangspunktet for forebygging av eutrofisering er bevisstheten om innbyggeren om dens eksistens, årsaker og konsekvenser. På denne måten kan innbyggere utføre press for at de nødvendige tiltakene skal iverksettes.

Unngå vannforurensning

Den materielle løsningen på overgjødslingsproblemet på grunn av antropiske årsaker er reduksjon av vannforurensning. For dette er det nødvendig å implementere riktig behandling av innenlandsk og industrielt kloakk før det blir utskrevet i vannmassene.

Det er også nødvendig å kontrollere andre indirekte kilder til vannforurensning, for eksempel gassutslipp som genererer surt regn.

Ny landbruks- og husdyrmodell

Vannforurensning forårsaket av landbruks- og husdyraktiviteter er diffuse, det vil si at de ikke kan identifisere nøyaktig forurensende kilder. På en slik måte at løsningen på problemet med miljøgifter for disse aktivitetene er å endre de teknologiske produksjonsordningene.

Det kreves jordbruk som bruker mindre forsyninger, spesielt gjødsel og ugressmidler, forbindelser som gir nitritter og fosfater til vann. Dermed er landbrukssystemer for lukket sirkulasjon av næringsstoffer som hydroponics mindre miljøgifter når det gjelder bidrag til økosystemer.

Det kreves også oppmerksomhet på håndtering av organisk avfall, innsamling og behandling av kloakk i dyreproduksjonssystemer.

- Sanering

Når eutrofiseringsprosessen til en vannmasse, er det flere alternativer for å avhjelpe problemet.

Ekstraksjon av plantemasse

Gitt spredningen av flytende akvatiske planter som Lenna (Lennaceae), Bora (Eichhornia Crassipes) eller andre, det er mulig å implementere innsamlingsprogrammer. Dette består av å fjerne plantene massivt fra overflaten av vannkroppen ved å dra maya.

Vannrensing

I alvorlige tilfeller av forurensning kan vann gjennomgå rensebehandlinger som resirkulerer fra vannlegemet til behandlingsanlegg.

Biologisk kontroll

Det er noen organismer som konsumerer de vannlevende alger og planter som sprer seg i overgjødsling. Heterotrofe pastor mageprotister har blitt brukt, det vil si at de bruker mikroalger for å redusere populasjoner som sprer eutrofiering.

Kan tjene deg: frøspredning

Soppen har også blitt brukt Piaropi Cercospora for kontroll av Eichhornia Crassipes, En flytende angiosperm som sprer seg under eutrofe forhold.

Kjemisk kontroll

Å forårsake flokkulering og nedbør av mikroalger er et alternativ, spesielt i tilfeller av giftige algeproliferasjoner. Dette oppnås ved å tilsette produkter som natriumhypokloritt (NAOCL), leire (caolinitt) eller kombinasjoner som polyaluminklorid med bentonitt. Disse produktene tiltrekker og holder seg til mikroalger som danner flokker eller masser som deretter utfeller til bakgrunnen.

Eksempler på områder med overgjødsling

Overgjødsling i Kaspiske hav. Kilde: Jeff Schmaltz, Modis Rapid Response Team, NASA/GSFC [Public Domain]

- Marine døde områder eller områder

FNs miljøprogram indikerer eksistensen av mer enn 700 døde områder i verdens hav. Disse døde områdene skyldes en lav konsentrasjon av oppløst oksygen på grunn av eutrofisering og det estimerte området er større enn 240.000 km².

Den døde sonen i Mexicogulfen

Et av de mest omfattende Marine Dead -områdene i verden er den så kalt døde sonen i Mexicogulfen. Dette er mer enn 20.700 km² sjø som lider alvorlige overgjødslingsproblemer, med spredning av makro og flytende mikroalger.

Den sentrale årsaken til eutrofiseringen av dette området er det forurensede vannet i Mississippi -elven som har munnen i Gulf. Mississippi krysser mye av den nordamerikanske landbrukssonen, og er et vanninnsamlingsbasseng med en høy belastning med miljøgifter.

- Svartehavet

I dette indre havet som ligger mellom Europa og Asia, har det siden 1970 -tallet en økning i algeproliferasjon blitt indikert. Dette har resultert i nedgangen i bestander av grunne arter.

I følge informasjon fra det europeiske miljøbyrået forekommer alle somre fenomener av hypoksi og anoksi -produkt av algeaktivitet. Alt dette på grunn av overgjødsling av næringsstoffene levert av landbruks- og industriell virksomhet i bassenget av dette havet.

Overgjødsling følsomhet

Å være et indre hav, hvis eneste indirekte havforbindelse er Bosphorus -kanalen, er fornyelsen av vannet veldig tregt. Dette, sammen med de høye nivåene av forurensning av bassengene som mater det, gjør det spesielt utsatt for overgjødsling.

Faktisk har de gjennomsnittlige konsentrasjonene av nitrater og fosfater økt 18 ganger fra 1960 til 1992. De største bidragene fra miljøgifter kommer fra Donau, Dnieper og Dniéster Rivers.

- Valencia Lake

Denne innsjøen, også kalt Lake Tacariguas, ligger i det nordlige sentrum av Venezuela med et område på 344 km². Danner et Endorheic -basseng, det vil si stengt, 3.140 km². Mange av sine sideelver går gjennom byer i sentrum av landet som Valencia og Maracay, med høye befolkninger og industriområder.

Valencia Lake Basin (Venezuela). Kilde: FEV [Public Domain]

De fleste urbane og industrielle avløpsvann helles i elver omdannet til dreneringskanaler uten riktig behandling. Dette har generert at enorme mengder miljøgifter, inkludert organiske og uorganiske næringsstoffer har samlet seg i flere tiår.

Siden 1974 har nitrogenkonsentrasjoner doblet seg og de av tre eksemplarer fosfor i sjøen. Ligger over det som ble innrømmet i 146% for nitrogen og 250% for fosfor. Alt dette har forårsaket et omfattende overgjødslingsfenomen som er veldig avansert i dag.

Referanser

1. Band-Schmidt, ca.J., Bustillos-Guzman, J.J., López-Cortés, d.J., Núñez-Vázquez, e. og Hernández-Sandoval, f.OG. (2011). Den nåværende tilstanden for studiet av skadelig alge blomstrer i Mexico. Hydrobiologisk.
2. Calow, s. (Red.) (1998). Encyclopedia of Ecology and Environmental Management.
3. Margalef, r. (1974). Økologi. Omega -utgaver.
4. Odum, e.P. og Warrett, G.W. (2006). Fundamentals of Ecology. Femte utgave. Thomson.
5. Romero, J. (2017). Studie av den historiske oppførselen til organisk materiale og næringsstoffer som er bidratt av skattelesene i Los Los Tacariguas Lake Los Tacariguas. University of Carabobo, Fakultet for ingeniørvitenskap, studierutvikling for nyutdannede, mester i miljøteknikk.
6. Ruiz-Vanoye, J.TIL. og Díaz-Parra, eller. (2015). Klynger av døde områder i sjøen. Science Magazine.
7. Sar, e.TIL., Ferrario, m.OG. Og reguera, b. (Eds., 2002). Skadelige algeblomster i den søramerikanske kjeglen. Spanish Institute of Oceanography. https: // unesdoc.UNESCO.Org/ark:/48223/pf0000215417
8. World Resources Institute, eutrofer og hypoksi interaktivt kart. (Se 7 FEBR. 2020). Hentet fra: https: // www.Wri.Org/vårt arbeid/prosjekt/eutrofiering-og-hypoksi/interaktiv-kart-eutrofikasjon-hypoksi