Proses eutrophication, sebab, akibat, penyelesaian

The eutrophication Ia adalah lebihan nutrien yang menyumbang kepada badan air, menghasilkan letupan populasi alga, sianobakteria dan tumbuhan akuatik. Fenomena ini seterusnya menyebabkan penurunan oksigen terlarut di dalam air dan, oleh itu, mempengaruhi kehidupan bawah air.

Oksigen terlarut berkurangan disebabkan oleh pengurangan fotosintesis oleh alga dan tumbuh -tumbuhan yang tenggelam. Ini berlaku dengan sekatan cahaya matahari kerana percambahan tumbuhan cetek, dan dengan kadar penggunaan oksigen tertinggi untuk populasi ini.

Pengumpulan eutrophication.

Eutrophicization boleh berlaku disebabkan oleh sebab semula jadi dengan mengurangkan dimensi atau aliran badan atau badan yang luar biasa yang menyeret beban pemakanan ke badan air. Walau bagaimanapun, dalam kebanyakan kes eutrophication berlaku disebabkan oleh sebab -sebab yang dihasilkan oleh manusia (antropik).

Masalah eutrophization berkembang di seluruh dunia dan lebih separuh daripada tasik dunia menderita pada tahap tertentu. Begitu juga, kawasan mati berkembang di lautan kerana berlakunya fenomena ini, mengenal pasti lebih daripada 700 daripadanya.

[TOC]

Proses eutrophication

Eutrophication bermula dengan sumbangan air kuantiti nutrien yang luar biasa, terutamanya nitrogen (n) dan fosforus (P). Sumbangan ini boleh datang dari sumber semula jadi dan manusia (antropik), tetapi dalam mana -mana mereka adalah produk dan penyebab ketidakseimbangan ekologi.

Organisma yang disukai

Pendapatan luar biasa nutrien penting untuk pertumbuhan tumbuhan nikmat perkembangan alga dan tumbuhan akuatik invasif. Ia boleh menjadi fitoplankton dan makroalgas dan juga percambahan sianobakteria juga.

Eutrophication algae proliferation. Sumber: Felix Andrews (Floybix) [CC BY-S (http: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0/]]

Organisma ini mempunyai kadar pembiakan yang tinggi dan berkembang pesat, jadi mengira nutrien yang cukup, mereka mempunyai kelebihan daya saing. Mereka tumbuh di permukaan badan air, dan menutup seluruh permukaan.

Cahaya

Alga akuatik terapung dan tumbuh -tumbuhan yang meliputi permukaan mencegah cahaya matahari dapat menembusi lapisan bawah air. Oleh sebab itu, alga dan tumbuh -tumbuhan yang tenggelam tidak dapat melakukan fotosintesis dan mula mati.

Oksigen terlarut

Penyekat fotosintesis bawah air disebabkan oleh percambahan permukaan jisim tumbuhan ini, juga menunjukkan penurunan dalam oksigen terlarut di dalam air. Di samping.

Permintaan oksigen

Di bawah permukaan, aktiviti organisma dekomponen, terutamanya bakteria dan gerbang meningkat. Ini menunjukkan peningkatan dalam permintaan oksigen terlarut, yang dikurangkan.

Peningkatan aktiviti penguraian adalah akibat dari peruntukan produk bahan organik terbesar dari pecahan penduduk cetek. Ia juga mempengaruhi peningkatan kematian organisma bawah air.

Sumbangan dalaman bahan organik dan luaran oleh efluen yang tercemar memerlukan lebih banyak oksigen untuk penstabilan biokimia (permintaan biokimia oksigen). Apabila oksigen tidak mencukupi, bahan organik separa-kecemasan berkumpul, keseluruhan ekosistem memasuki krisis dan kehidupan hilang.

Punca

Eutrophication disebabkan oleh bahan nutrien yang lebih tinggi daripada keseimbangan biasa ekosistem. Yang boleh berlaku untuk penyebab semula jadi dan buatan, walaupun bekasnya jarang berlaku.

- Penyebab semula jadi

Di laut

Arus air sejuk yang mendalam boleh menyebabkan pecahan populasi fitoplankton dengan menyeret nutrien dari katil lautan ke permukaan (kecemasan). Begitu juga, pembiakan alga atau singkapan adalah fenomena semulajadi yang disebabkan oleh faktor yang berbeza yang menguntungkan pertumbuhan fitoplankton.

Dalam keadaan yang menggalakkan ini, penduduk yang tidak biasa meningkat dalam dinoflagellated dan diatom berlaku. Sesetengah spesies mikroalga tidak berbahaya dan bermanfaat, tetapi yang lain adalah alga toksik, seperti genus dinoflagellates Alexandrium. 

Ketoksikan ini disebabkan oleh pelepasan oleh mikroalga toksin seperti saxitoxin, ciguatoxin dan gonyatoxin.

Dalam air tawar

Sungai -sungai di derivasi mereka di sepanjang saluran menjana keluk atau lengkung yang ditandakan, yang kadang -kadang tetap terpencil. Dengan cara ini, lagun kuda berlaku, yang memakan air hujan, larian atau limpahan berkala sungai.

Boleh melayani anda: 10 ciri minyak paling penting

Dalam deposit air ini terdapat kepekatan nutrien yang lebih tinggi daripada sungai, kerana tidak ada aliran outlet. Oleh itu, fenomena eutrophication semulajadi dengan percambahan alga dan tumbuh -tumbuhan akuatik berlaku.

- Penyebab antropik

Sebab yang paling penting dalam eutrophication hari ini adalah pencemaran badan air oleh aktiviti manusia. Terutama kumbahan tanpa rawatan yang mencukupi dan pencemaran rentak pertanian yang paling penting di seluruh dunia.

Baja dan racun perosak

Baja kimia terdiri daripada sebatian yang dirumuskan khas untuk menyediakan nutrien penting untuk pertumbuhan tumbuhan. Formula baja utama termasuk nitrogen (n), fosforus (p) dan kalium (k).

Eutrophication. Sumber: f. Lamiot (kerja sendiri) [CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/2.5)]

Dalam sistem pertanian, penggunaan produk ini tidak cekap, jadi kira -kira 60% dibasuh oleh air larian. Nutrien ini berakhir di dalam badan air seperti sungai atau akhirnya tasik dan lautan, diangkut oleh air larian.

Efluen bandar

Isi rumah, pejabat dan kilang menyumbang sejumlah besar bahan organik dan bahan bukan organik yang mempromosikan eutrophication. Kumbahan domestik membawa beban bahan organik yang tinggi bahawa jika tidak halus sampai ke badan air.

Sabun dan detergen yang digunakan dalam kebersihan diri, kemudahan rumah dan lain -lain, juga termasuk fosfat dan nitrat.

Hujan asid

Industri memancarkan gas yang mengandungi oksida nitrogen di antara sebatian lain. Gas ini apabila bertindak balas dengan wap air menghasilkan asid yang mendakan dan mencapai badan air.

Sebatian ini adalah sumber tambahan nitrat yang merupakan salah satu nutrien utama yang mempromosikan percambahan tumbuhan.

Pemanasan global

Peningkatan suhu global nikmat eutrophication, kerana air hangat mempromosikan percambahan alga dan tumbuhan akuatik. Sebaliknya, jumlah oksigen terlarut berkurangan berkadar dengan peningkatan suhu air.

- Faktor Adjuvant

Faktor lain menyumbang kepada perkembangan eutrophication, termasuk kekurangan mobiliti air, kedalaman rendah, aliran yang dikurangkan dan suhu air yang tinggi. Air yang kurang ada dalam ekosistem akuatik atau lebih perlahan adalah kadar pembaharuannya, semakin cepat ketepuan nutrien dicapai.

Akibat

Eutrophization adalah masalah serius yang memberi kesan terutamanya kepada. Di seluruh dunia.

- Kehilangan nyawa dalam ekosistem

Akibat utama eutrophication adalah penurunan biodiversiti dalam ekosistem dan akhirnya kehilangan nyawa akuatik. Pada peringkat awal, nutrien yang berlebihan memihak kepada percambahan organisma menyerang yang menunjukkan pertumbuhan dan pembiakan yang pesat dalam keadaan ini.

Eutrophication di Sungai Potomac (Amerika Syarikat). Sumber: Alexandr Trubetskoy [cc by-s (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)]

Setakat spesies ini mendominasi, mereka bergerak ke seluruh spesies ekosistem, mengurangkan kepelbagaian biologi mereka. Apabila eutrophication maju, keadaan di peringkat bawah air menjadi tidak menguntungkan kehidupan dan organisma mati.

Dengan cara ini, ikan, alga dan tumbuh -tumbuhan hilang, serta organisma akuatik lain dengan tidak mempunyai oksigen dan cahaya. Destinasi akhir, jika eutrophication adalah kehilangan hayat akuatik hampir jumlah.

Gas toksik

Aktiviti bakteria anaerobik menghasilkan gas toksik seperti hidrogen sulfida, menyebabkan kematian besar organisma akuatik.

Kesan di seluruh kawasan

Kesannya meluas ke ekosistem terestrial, kerana makhluk hidup yang bergantung kepada badan air juga binasa atau berhijrah. Ini disebabkan oleh kedua -dua kehilangan sumber makanan dan kemerosotan kualiti air minuman.

Ia dapat melayani anda: hutan basah tropika

- Penurunan pengeluaran makanan

Di kawasan eutrophized, pengeluaran makanan berkurangan dengan mengurangkan penangkapan ikan kerana organisma pertama akan terjejas adalah ikan. Ini, dalam hal sungai dan laut, terpaksa meninggalkan kawasan itu, sementara di tasik mereka akhirnya hilang.

- Kehilangan sumber air minuman

Air minuman mesti memenuhi keadaan yang berkualiti, termasuk tahap oksigen terlarut, pH dan ketiadaan kekotoran organik dan bukan organik. Apabila eutrophication berlaku, air ekosistem mengurangkan kandungan oksigen terlarut dan berkumpul sejumlah besar penguraian bahan organik.

Ini seterusnya membahayakan kesihatan dan menyebabkan bau buruk dan perubahan warna, tidak serasi dengan penggunaannya sebagai air minuman. PH air diubah, menjadi lebih berasid kerana kehadiran asid organik.

Keadaan kesihatan

Kesihatan awam boleh dipengaruhi oleh penggunaan air yang tidak boleh dibatalkan dari badan air eutropik. Di samping itu, percambahan microalgae tertentu memberikan toksin ke air dan organisma yang memakannya.

Begitu juga, peningkatan bakteria anaerobik menghasilkan pelepasan gas toksik seperti hidrogen sulfida dan metana.

- Mengurangkan aktiviti pelancong

Ekosistem akuatik adalah tiang penting tarikan pelancong, menjana sumber kerja dan pembangunan tempatan. Faedah -faedah ini diancam oleh eutrophization, kerana ia memberi kesan kepada kedua -dua biodiversiti dan nilai landskap kawasan.

- Kerugian ekonomi

Akibat dari semua perkara di atas, eutrophication membawa kerugian ekonomi yang besar dari segi penurunan memancing, pendapatan pelancong dan penggunaan air.

Penyelesaian

Penyelesaian kepada masalah eutrophication mesti difokuskan dari perspektif pencegahan fenomena dan dari pemulihannya.

- Pencegahan

Titik permulaan untuk pencegahan eutrophization adalah kesedaran warganegara mengenai kewujudan, sebab dan akibatnya. Dengan cara ini, rakyat boleh melakukan tekanan untuk langkah -langkah yang perlu diambil.

Elakkan pencemaran air

Penyelesaian substantif untuk masalah eutrophication disebabkan oleh penyebab antropik adalah pengurangan pencemaran air. Untuk ini, adalah perlu untuk melaksanakan rawatan kumbahan domestik dan perindustrian yang betul sebelum dilepaskan di dalam badan air.

Ia juga perlu mengawal sumber pencemaran air yang tidak langsung, seperti pelepasan gas yang menjana hujan asid.

Model Pertanian dan Ternakan Baru

Pencemaran air yang disebabkan oleh aktiviti pertanian dan ternakan adalah meresap, iaitu, mereka tidak dapat mengenal pasti sumber pencemar yang tepat. Sedemikian rupa sehingga penyelesaian kepada masalah sumbangan pencemar untuk aktiviti ini adalah untuk mengubah skim pengeluaran teknologi.

Pertanian diperlukan yang menggunakan kurang bekalan, terutama baja dan herbisida, sebatian yang menyediakan nitrit dan fosfat ke air. Oleh itu, sistem pertanian peredaran nutrien tertutup seperti hidroponik kurang bahan pencemar dari segi sumbangan kepada ekosistem.

Perhatian terhadap pengurusan sisa organik, pengumpulan dan rawatan kumbahan dalam sistem pengeluaran haiwan juga diperlukan.

- Pemulihan

Sebaik sahaja proses eutrophization badan air, terdapat beberapa alternatif untuk memperbaiki masalahnya.

Pengekstrakan jisim tumbuhan

Memandangkan percambahan tumbuhan akuatik terapung seperti Lenna (Lennaceae), Bora (Eichhornia Crassipes) atau yang lain, boleh dilaksanakan untuk melaksanakan program pengumpulan. Ini terdiri daripada secara besar -besaran mengeluarkan tumbuh -tumbuhan dari permukaan badan air dengan seret maya.

Pembersihan air

Dalam kes pencemaran yang teruk, air dapat menjalani rawatan pembersihan yang dikitar semula dari badan air ke loji rawatan.

Kawalan Biologi

Terdapat beberapa organisma yang memakan alga akuatik dan tumbuh -tumbuhan yang berkembang dalam eutrophication. Protik Perut Pastor Heterotropik telah digunakan, iaitu, mereka mengambil mikroalga untuk mengurangkan populasi yang membesar eutrophication.

Boleh melayani anda: penyebaran benih

Kulat juga telah digunakan Piaropi Cercospora untuk mengawal Eichhornia Crassipes, angiosperma terapung yang berkembang dalam keadaan eutropik.

Kawalan kimia

Menyebabkan pemberbukuan dan pemendakan mikroalga adalah alternatif, terutamanya dalam kes -kes pembiakan alga toksik. Ini dicapai dengan menambahkan produk seperti natrium hipoklorit (NAOCL), tanah liat (caolinite) atau kombinasi seperti polyalumin chloride dengan bentonit. Produk ini menarik dan mematuhi mikroalgae yang membentuk flocs atau massa yang kemudiannya mendakan ke latar belakang.

Contoh kawasan dengan eutrophication

Eutrophication di Laut Caspian. Sumber: Jeff Schmaltz, Pasukan Respons Rapid Modis, NASA/GSFC [Domain Awam]

- Kawasan atau kawasan mati marin

Program Alam Sekitar Pertubuhan Bangsa -Bangsa Bersatu menunjukkan kewujudan lebih daripada 700 kawasan mati di lautan dunia. Kawasan mati ini disebabkan oleh kepekatan oksigen terlarut yang rendah kerana eutrophization dan kawasan yang dianggarkan lebih besar daripada 240.000 km².

Zon mati Teluk Mexico

Salah satu kawasan mati marin yang paling luas di dunia adalah zon mati yang ditangkap di Teluk Mexico. Ini lebih daripada 20.700 km² dari laut yang menderita masalah eutrophication yang serius, dengan percambahan makro dan mikroalga terapung.

Penyebab utama eutrophization kawasan ini adalah perairan yang tercemar di Sungai Mississippi yang mempunyai mulutnya di Teluk. Mississippi melintasi banyak zon pertanian Amerika Utara, menjadi lembangan pengumpulan air dengan beban pencemar pertanian yang tinggi.

- Laut Hitam

Di laut dalam ini yang terletak di antara Eropah dan Asia, sejak tahun 1970 -an peningkatan percambahan alga telah ditunjukkan. Ini telah mengakibatkan penurunan populasi spesies cetek.

Menurut maklumat dari Agensi Alam Sekitar Eropah, semua musim panas berlaku fenomena produk hipoksia dan anoksia aktiviti alga. Semua ini disebabkan oleh eutrophication oleh nutrien yang disediakan oleh aktiviti pertanian dan perindustrian di lembangan laut ini.

Kepekaan eutrophication

Menjadi laut dalam yang satu -satunya sambungan lautan tidak langsung adalah saluran bosphorus, pembaharuan air sangat perlahan. Ini, bersama -sama dengan tahap pencemaran lembangan yang tinggi yang memakannya, menjadikannya sangat mudah terdedah kepada eutrophication.

Malah, kepekatan purata nitrat dan fosfat telah meningkat 18 kali dari 1960 hingga 1992. Sumbangan terbesar pencemar berasal dari sungai Danube, Dnieper dan Dniéster.

- Valencia Lake

Tasik ini, yang juga dikenali sebagai Lake Tacariguas, terletak di pusat utara Venezuela dengan kawasan seluas 344 km². Membentuk lembangan endorheik, iaitu ditutup, 3.140 km². Banyak anak sungai yang sedang melalui bandar -bandar di tengah -tengah negara seperti Valencia dan Maracay, dengan penduduk yang tinggi dan kawasan perindustrian.

Valencia Lake Basin (Venezuela). Sumber: FEV [Domain Awam]

Sebilangan besar air kumbahan bandar dan perindustrian dicurahkan ke dalam sungai yang diubah menjadi saluran saliran tanpa rawatan yang betul. Ini telah menghasilkan sejumlah besar bahan pencemar, termasuk nutrien organik dan bukan organik telah terkumpul selama beberapa dekad.

Sejak tahun 1974, kepekatan nitrogen telah meningkat dua kali ganda dan fosforus tiga kali ganda di tasik. Terletak di atas apa yang dimasukkan dalam 146% untuk nitrogen dan 250% untuk fosforus. Semua ini telah menyebabkan fenomena eutrophication yang luas yang sangat maju hari ini.

Rujukan

1. Band-Schmidt, c.J., Bustillos-Guzman, j.J., López-Cortés, d.J., Núñez-Vázquez, e. dan Hernández-Sandoval, f.Dan. (2011). Keadaan semasa kajian alga berbahaya di Mexico. Hidrobiologi.
2. Calow, ms. (Ed.) (1998). Ensiklopedia Ekologi dan Pengurusan Alam Sekitar.
3. Margalef, r. (1974). Ekologi. Edisi Omega.
4. Odum, e.P. dan Warrett, G.W. (2006). Asas Ekologi. Edisi Kelima. Thomson.
5. Romero, J. (2017). Kajian tingkah laku sejarah bahan organik dan nutrien yang disumbangkan oleh sungai -sungai cukai Lake Los Tacariguas. Universiti Carabobo, Fakulti Kejuruteraan, Direktorat Pengajian untuk Graduan, Master dalam Kejuruteraan Alam Sekitar.
6. Ruiz-Vanoye, J.Ke. dan Díaz-parra, atau. (2015). Kelompok kawasan mati di laut. Majalah Sains.
7. Sar, e.Ke., Ferrario, m.Dan. Dan reguera, b. (Eds., 2002). Bunga alga berbahaya di kerucut Amerika Selatan. Institut Oseanografi Sepanyol. https: // unesdoc.UNESCO.Org/ark:/48223/pf0000215417
8. Institut Sumber Dunia, Peta Interaktif Eutrophication & Hypoxia. (Lihat 7 Februari. 2020). Diambil dari: https: // www.Wri.Org/kerja/projek/projek/eutrophication-and-hypoxia/interaktif-peta-eutrophication-hypoxia