Eutrofikaatioprosessi, syyt, seuraukset, ratkaisut

Se eutrofikaatio Se on ylimääräinen ravintoaineita, jotka vaikuttivat vesistöön, aiheuttaen levien, syanobakteerien ja vesikasvien populaation räjähdyksen. Tämä ilmiö puolestaan ​​aiheuttaa liuenneen hapen vähentymisen vedessä ja vaikuttaa siten vedenalaiseen elämään.

Liuennettua happea vähenee, koska upotetut levät ja kasvit vähenevät fotosynteesiä. Tätä tapahtuu sekä auringonvalon estämisellä pinnallisen kasvien lisääntymisen vuoksi että näiden populaatioiden korkeimman hapenkulutuksenopeuden vuoksi.

Eutrofaation kertyminen.

Eutrofisointi voi tapahtua luonnollisista syistä vähentämällä poikkeuksellisen kehon tai kehon mitat tai virtaus, jotka vetävät ravitsemuskuormia vesirunkoihin. Useimmissa tapauksissa rehevyys tapahtuu kuitenkin ihmisen tuottamista syistä (antropia).

Eutrofisaation ongelma kasvaa maailmanlaajuisesti ja yli puolet maailman järvistä kärsii jollain tasolla. Samoin kuolleet alueet lisääntyvät merissä tämän ilmiön esiintymisen vuoksi, tunnistaen yli 700 niistä.

[TOC]

Prosessi eutrofikaatio

Eutrofikaatio alkaa epätavallisten ravintoaineiden, erityisesti typen (N) ja fosforin (p) veden vaikutuksesta. Nämä panokset voivat tulla sekä luonnollisista että ihmisen (antropisista) lähteistä, mutta joka tapauksessa ne ovat tuote ja syy ekologiseen epätasapainoon.

Suositut organismit

Kasvien kasvun välttämättömien ravintoaineiden poikkeukselliset tulot suosivat invasiivisten vesilevien ja kasvien kehitystä. Se voi olla sekä kasviplanktonia että makrolgas- että myös syanobakteerien lisääntymistä.

Eutrofikaatiolevien lisääntyminen. Lähde: Felix Andrews (Floybix) [CC BY-S (http: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0/]]

Näillä organismeilla on korkea lisääntymisaste ja ne kasvavat nopeasti, joten heillä on riittävästi ravintoaineita, heillä on kilpailuetuja. Ne kasvavat vesistöpinnalla ja peittävät koko pinnan.

Valo

Kelluvat vesilevät ja kasvit, jotka peittävät pinnan estävät auringonvalon, voivat tunkeutua alempaan vettä. Tämän vuoksi upotetut levät ja kasvit eivät voi suorittaa fotosynteesiä ja alkaa kuolla.

Liuennut happi

Vedenalaisen fotosynteesin estäminen tästä kasvimassan pinnan lisääntymisestä johtuen merkitsee myös liuenneen hapen vähenemistä vedessä. Lisäksi muut liuenneen hapenlähteet ovat rajoitetut, kuten vaihtaminen ilmakehän kanssa, koska pintakasvien massat käyttävät.

Hapenkysyntä

Pinnan alapuolella hajoavien organismien, etenkin bakteerien ja kaarien, aktiivisuus kasvaa. Tämä tarkoittaa liuenneen hapen kysynnän lisääntymistä, mikä vähenee.

Hajottavan toiminnan lisääntyminen on seurausta pintapopulaation purskeen suurimmasta orgaanisen aineen tarjoamisesta. Se vaikuttaa myös vedenalaisten organismien kuoleman lisääntymiseen.

Orgaanisen aineen sisäinen vaikutus ja ulkoinen saastuneiden jätevesien avulla vaatii enemmän happea biokemiallisen stabilointiin (hapen biokemiallinen kysyntä). Kun happea on vähän, puolitalojaksoa orgaanista ainetta kertyy, koko ekosysteemi tulee kriisiin ja elämä katoaa.

Syyt

Eutrofikaatio johtuu ravintoaineiden aineesta, joka on parempi kuin ekosysteemin tavanomainen tasapaino. Mitä voi tapahtua sekä luonnollisista että keinotekoisista syistä, vaikka entiset ovat harvinaisia.

- Luonnolliset syyt

Merellä

Syvät kylmävesivirrat voivat aiheuttaa kasviplanktonin populaatiopurskeita vetämällä ravintoaineita valtameren sängystä pintaan (hätätilanteet). Samoin levien lisääntymiset tai paljastumiset ovat luonnollisia ilmiöitä, jotka aiheuttavat kasviplanktonin kasvulle suotuisat tekijät.

Näissä suotuisissa olosuhteissa epätavallinen populaatio kasvaa dinoflagellatedissa ja piimat tapahtuvat. Jotkut mikrolevien lajit ovat vaarattomia ja hyödyllisiä, mutta toiset ovat myrkyllisiä leviä, kuten dinoflagellaatteja Alexandrium. 

Tämä myrkyllisyys johtuu toksiinien, kuten saksitoksiinin, ciguatoksiinin ja gonyatoksiinien, emissioista.

Makean veden

Kanavan johdannaisen joet tuottavat merkittyjä mutkia tai käyriä, jotka joskus pysyvät eristettyinä. Tällä tavoin esiintyy hevosenkengän laguuneja, jotka ruokkivat sadevettä, valumaa tai säännöllisiä joen ylivuotoja.

Voi palvella sinua: 10 tärkeintä öljyn ominaisuutta

Näissä vesienkertoissa on ravinteiden pitoisuus parempia kuin joen pitoisuus, koska poistoaukon virtausta ei ole. Siksi syntyy luonnollisia eutrofioitumisilmiöitä, joissa on levien lisääntyminen ja vesikasvillisuus.

- Antropiset syyt

Tärkein rehellisyyden syy on nykyään vesistöjen saastuminen ihmisen toiminnassa. Erityisesti jätevesi ilman riittävää käsittelyä ja maatalouden diffuusi saastuminen, joka on tärkein maailmanlaajuinen.

Lannoitteet ja torjunta -aineet

Kemialliset lannoitteet koostuvat yhdisteistä. Tärkein lannoitteiden kaava sisältää typpiä (N), fosforia (P) ja kaliumia (K).

Eutrofikaatio. Lähde: f. Lamiot (oma työ) [CC BY-SA (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/2.5)]

Maatalousjärjestelmissä näiden tuotteiden levitys on tehotonta, joten noin 60% pestään valumavesillä. Nämä ravintoaineet päättyvät veden runkoihin, kuten jokiin tai lopulta järviin ja valtameriin, kuljetettuna valumisvedellä.

Kaupunkien jätevesi

Kotitaloudet, toimistot ja tehtaat lisäävät suurta määrää orgaanista ainetta ja epäorgaanisia aineita, jotka edistävät rehevöitymistä. Kotimaan jätevesillä on suuri orgaanisen aineen kuorma, joka, jos sitä ei puhdistettu.

Henkilökohtaisissa hygieniassa, kodissa ja muissa tiloissa käytetyt saippuat ja pesuaineet sisältävät myös fosfaatit ja nitraatit.

Hapan sade

Teollisuus säteilee kaasuja, jotka sisältävät typpioksideja muiden yhdisteiden joukossa. Nämä kaasut, kun reagoivat vesihöyryn kanssa, tuottavat hapoja, jotka saostavat ja saavuttavat veden runko.

Nämä yhdisteet ovat ylimääräisiä nitraattien lähteitä, jotka ovat yksi tärkeimmistä ravintoaineista, jotka edistävät kasvien lisääntymistä.

Ilmaston lämpeneminen

Globaalien lämpötilojen nousu suosii rehevöitymistä, koska lämpimät vedet edistävät vesilevien ja kasvien leviämistä. Toisaalta liuenneen hapen määrä laskee suhteessa veden lämpötilan nousuun.

- Adjuvantit tekijät

Muut tekijät edistävät eutrofaation kehitystä, mukaan lukien veden liikkuvuuden puute, matala syvyys, vähentynyt virtaus ja korkeat veden lämpötilat. Mitä vähemmän vettä on vesi- tai hitaammassa ekosysteemissä, sen uusimisnopeus, sitä nopeampi ravinteiden kylläisyys saavutetaan.

Seuraukset

Eutrofisaatio on vakava ongelma, joka vaikuttaa pääasiassa. Maailmanlaajuinen.

- Elämän katoaminen ekosysteemissä

Eutrofaation tärkein seuraus on biologisen monimuotoisuuden väheneminen ekosysteemissä ja lopulta vesielämän katoaminen. Varhaisessa vaiheessa ylimääräiset ravintoaineet suosittelevat hyökkäävien organismien lisääntymistä, jotka osoittavat nopeaa kasvua ja lisääntymistä näissä olosuhteissa.

Eutrofiili Potomac -joessa (Yhdysvallat). Lähde: Alexandr Trubetskoy [CC BY-S (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)]

Sikäli kuin nämä lajit ovat vallitsevia, ne siirtyvät muihin ekosysteemilajeihin vähentäen niiden biologista monimuotoisuutta. Eutrofikaatiota edistyessä vedenalaisen tason olosuhteet muuttuvat epäsuotuisiksi elämään ja organismit kuolevat.

Tällä tavoin kalat, levät ja kasvit katoavat, samoin kuin muut vesieliöt, koska heillä ei ole happea ja valoa. Lopullinen kohde, jos rehevyys on vesielämän melkein täydellinen katoaminen.

Myrkylliset kaasut

Anaerobiset bakteeriaktiivisuus tuottaa myrkyllisiä kaasuja, kuten rikkivetyä, aiheuttaen vesieliöiden suuren kuolleisuuden.

Vaikuttaa koko alueelle

Vaikutus ulottuu maanpäällisiin ekosysteemeihin, koska myös veden rungosta riippuvat elävät olennot menevät tai muuttavat. Tämä johtuu sekä ruokalähteen menetyksestä että juomaveden laadun heikkenemisestä.

Se voi palvella sinua: trooppinen märkä metsä

- Vähentynyt elintarvikkeiden tuotanto

Eutrofisoiduilla alueilla elintarvikkeiden tuotanto vähenee vähentämällä kalastusta, koska ensimmäiset vaikuttavat organismit ovat kaloja. Nämä jokien ja merien tapauksessa pakotetaan poistumaan alueelta, kun taas järvissä ne katoavat.

- Juomavesilähteiden menetys

Juomaveden on täytettävä laatuolosuhteet, mukaan lukien liuenneen happitaso, pH ja orgaanisten ja epäorgaanisten epäpuhtauksien puuttuminen. Kun eutrofiilio tapahtuu, ekosysteemivesi vähentää liuennettua happipitoisuutta ja kerää suuria määriä hajoamista orgaanista ainetta.

Tämä puolestaan ​​on haitallinen terveydelle ja aiheuttaa huonoja hajuja ja värimuutoksia, yhteensopimattomia sen käytön kanssa juomavedenä. Veden pH muuttuu, muuttuen happamammaksi orgaanisten happojen läsnäolon vuoksi.

Terveysolosuhteet

Eutrofisista vesistöistä voi vaikuttaa kansanterveyteen voi vaikuttaa kansanterveyteen. Lisäksi tiettyjen mikrolevien leviäminen tarjoaa toksiineja vedelle ja sitä kuluttaville organismeille.

Samoin anaerobisten bakteerien lisääntyminen tuottaa myrkyllisten kaasujen, kuten rikkivety- ja metaanin emissiota.

- Vähentynyt turistitoiminta

Vesiekosysteemit ovat tärkeitä turistikohteen napoja, tuottaen työn lähteitä ja paikallista kehitystä. Näitä etuja uhkaa eutrofisaatio, koska se vaikuttaa sekä biologiseen monimuotoisuuteen että alueen maisema -arvoihin.

- Taloudelliset menetykset

Kaikkien edellä mainitun seurauksena rehevyys tuo suuria taloudellisia tappioita vähentyneen kalastuksen, turistitulojen ja veden käytön kannalta.

Ratkaisut

Ratkaisut rehevöitymisongelmaan on keskityttävä ilmiön ehkäisyn näkökulmasta ja sen kunnostamisesta.

- Ennaltaehkäisy

Eutropisoinnin ehkäisyn lähtökohta on kansalaisen tietoisuus sen olemassaolosta, syistä ja seurauksista. Tällä tavoin kansalaiset voivat painostaa tarvittavia toimenpiteitä.

Vältä veden pilaantumista

Aineellinen ratkaisu antropisista syistä johtuva eutrofikaatioongelma on veden pilaantumisen vähentäminen. Tätä varten on tarpeen toteuttaa kotimaisen ja teollisen viemärin asianmukainen käsittely ennen kuin ne puretaan vesistöissä.

On myös tarpeen hallita muita epäsuoria veden pilaantumislähteitä, kuten kaasupäästöjä, jotka tuottavat happoa sadetta.

Uusi maatalous- ja karjanmalli

Maatalouden ja kotieläintoiminnan aiheuttamat veden pilaantumisen on haja, ts. Ne eivät pysty tunnistamaan tarkalleen saastuttavia lähteitä. Sillä tavalla, että ratkaisu epäpuhtauksien panoksen ongelmaan näihin toimiin on muuttaa teknologisia tuotantojärjestelmiä.

Vaaditaan maataloutta, joka käyttää vähemmän tarvikkeita, erityisesti lannoitteita ja rikkakasvien torjunta -aineita, yhdisteitä, jotka tarjoavat nitriittejä ja fosfaatteja veteen. Siten ravintoaineiden suljettujen kiertojärjestelmien, kuten hydroponiikan, maatalousjärjestelmät ovat vähemmän epäpuhtauksia ekosysteemien osuuksien suhteen.

Vaaditaan myös huomio orgaanisen jätteen hallintaan, jäteveden keräämistä ja käsittelyä eläintuotantojärjestelmissä.

- Kunnostaminen

Kun vesikokoonpano eutroprofisaatioprosessi, ongelman korjaamiseksi on useita vaihtoehtoja.

Kasvimassan poisto

Kun otetaan huomioon kelluvien vesikasvien, kuten Lenna (Lennaceae), Bora (Bora (Lennaceae), lisääntyminen (Eichhornia crassipes) tai muut, keräysohjelmien toteuttaminen on mahdollista. Tämä koostuu kasvien massiivisesta poistamisesta veden rungon pinnalta vetämällä Maya.

Vedenpuhdistus

Vakavissa saastumistapauksissa vesi voi käydä puhdistuskäsittelyt, jotka kiertävät vesistöstä hoitoryhmiin.

Biologinen hallinta

Jotkut organismit kuluttavat vesileviä ja kasveja, jotka lisääntyvät rehevöityyn. Heterotrofisia pastorin vatsan protisteja on käytetty, ts. He kuluttavat mikrolääkkeitä vähentämään väestöä, jotka lisääntyvät eutrofaation lisääntymiseen.

Voi palvella sinua: siementen leviäminen

Sieniä on myös käytetty Piaropi cercospora valvonnassa Eichhornia crassipes, kelluva angiospermi, joka lisääntyy eutrofisissa olosuhteissa.

Kemiallinen hallinta

Mikrolevien flokkulaation ja saostumisen aiheuttaminen on vaihtoehto, etenkin myrkyllisten levien lisääntymisten tapauksissa. Tämä saavutetaan lisäämällä tuotteita, kuten natriumhypokloriitti (NaOCL), savet (caoliniitti) tai yhdistelmät, kuten polyalumiinikloridi bentoniitin kanssa. Nämä tuotteet houkuttelevat ja kiinnitävät mikroleviä, jotka muodostavat flokkeja tai massoja, jotka sitten saostuvat taustalle.

Esimerkkejä alueista, joilla on rehellisyys

Eutrofiili Kaspianmerellä. Lähde: Jeff Schmaltz, MODIS Rapid Response Team, NASA/GSFC [julkinen verkkotunnus]

- Meri kuolleet alueet tai alueet

Yhdistyneiden Kansakuntien ympäristöohjelma osoittaa yli 700 kuolleen alueen olemassaolon maailman valtamereissä. Nämä kuolleet alueet johtuvat alhaisesta liuenneen hapen pitoisuudesta eutrofisaation vuoksi ja sen arvioitu pinta -ala on suurempi kuin 240.000 km².

Meksikonlahden kuollut vyöhyke

Yksi maailman laajimmista merialueista on Meksikonlahden niin kutsuttu kuollut vyöhyke. Tämä on yli 20.700 km² meri kärsii vakavista rehevöitymisongelmista, makro- ja kelluvien mikrolevien lisääntyessä.

Tämän alueen eutropisoinnin keskeinen syy on Mississippi -joen saastuneet vedet, joiden suu on Persianlahdella. Mississippi ylittää suuren osan Pohjois -Amerikan maatalousvyöhykkeestä, koska se on vesikokoelmaltaan, jolla on suuri kuorma maatalouden epäpuhtauksiin.

- Mustameri

Tässä sisämeressä Euroopan ja Aasian välissä, 1970 -luvulta lähtien levien lisääntyminen on ilmoitettu. Tämä on johtanut matalien lajien populaatioiden vähentymiseen.

Euroopan ympäristöviraston tietojen mukaan kaikilla kesillä esiintyy hypoksia- ja anoksia -tuotetta leväaktiivisuudesta. Kaikki tämä johtuu vilpillisestä ravintoaineista, joita maatalouden ja teollisen toiminnan tarjoavat tämän meren altaalla.

Eutrofikaatioherkkyys

Sisämeri, jonka ainoa epäsuora valtameriyhteys on Bosfor -kanava, vesien uusiminen on hyvin hidasta. Tämä yhdessä sitä ruokkivien altaiden korkean saastumisasteen kanssa tekee siitä erityisen alttiiksi eutrofiilille.

Itse asiassa nitraattien ja fosfaattien keskimääräiset pitoisuudet ovat lisääntyneet 18 kertaa vuosina 1960-1992. Suurin epäpuhtauksien panos on peräisin Tonavan, Dnieperin ja Dniéster Rivers.

- Valencia -järvi

Tämä järvi, jota kutsutaan myös Tacariguas -järvellä, sijaitsee Venezuelan pohjoiskeskuksessa, jonka pinta -ala on 344 km². Muodostaa endorheic -altaan, toisin sanoen suljettu, 3.140 km². Monet sen sivujoista käyvät läpi maan keskustassa sijaitsevat kaupungit, kuten Valencia ja Maracay, joilla on korkeat väestöt ja teollisuusalueet.

Valencia Lake -valtaan (Venezuela). Lähde: FEV [julkinen verkkotunnus]

Suurin osa kaupunkien ja teollisuuden jätevesistä kaadetaan jokiin, jotka muutetaan viemärikanaviksi ilman asianmukaista hoitoa. Tämä on tuottanut valtavia määriä epäpuhtauksia, mukaan lukien orgaaniset ja epäorgaaniset ravinteet ovat kertyneet vuosikymmenien ajan.

Vuodesta 1974 typpipitoisuudet ovat kaksinkertaistuneet ja järvellä kolmen kappaleen fosforin pitoisuudet. Sijaitsee typen ja 250% fosforin yläpuolella 146%: lla. Kaikki tämä on aiheuttanut laajan rehevöitymisilmiön, joka on tänään erittäin edistynyt.

Viitteet

1. Band-schmidt, c.J -., Bustillos-Guzman, J.J -., López-Cortés, D.J -., Núñez-Vázquez, E. ja Hernández-Sandoval, f.JA. (2011). Meksikossa kukoistavan haitallisen leväen tutkimuksen nykyinen tila. Hydrobiologinen.
2. Calow, p. (Ed.) (1998). Ekologian ja ympäristöhallinnan tietosanakirja.
3. Margalef, r. (1974). Ekologia. Omega -versiot.
4. Odum, e.P. ja Warrett, G.W -. (2006). Ekologian perusteet. Viides painos. Thomson.
5. Romero, J. (2017). Orgaanisten aineiden ja ravinteiden historiallisen käyttäytymisen tutkiminen Los Tacariguas -järven verojoet osallistuivat. Carabobon yliopisto, tekniikan tiedekunta, tutkinnon suorittaneiden opintojen osasto, ympäristötekniikan maisteri.
6. Ruiz-Vanoye, J.-Lla. ja Díaz-Parra tai. (2015). Meren kuolleiden alueiden klusterit. Tiedeaika.
7. SAR, E.-Lla., Ferrario, m.JA. Ja reguera, b. (Toim., 2002). Haitalliset leväkukat Etelä -Amerikan kartiossa. Espanjan valtameren instituutti. https: // unesdoc.UNESCO.Org/ark:/48223/pf0000215417
8. World Resources Institute, Eutrofication ja Hypoxia Interactive Map. (Katso 7. helmikuuta. 2020). Otettu: https: // www.Wri.Org/meidän työmme/projekti/eutrofiili ja hypoksia/interaktiivinen-kartta-eutrofiointi-hypoksia