Czy znasz eutrofizację wody? Istnieje wiele problemów środowiskowych związanych z zanieczyszczeniem wody. Definiujemy zanieczyszczenie wody jako utrata naturalnych właściwości wody i jej składu z powodu czynników zewnętrznych, naturalnych lub sztucznych. Istnieje wiele rodzajów zanieczyszczeń, które mogą modyfikować, zmieniać i degradować wewnętrzne właściwości wody. W wyniku zanieczyszczenia wody traci swoją funkcjonalność w ekosystemach i nie nadaje się już do picia dla ludzi, a ponadto staje się toksyczny.
Wśród rodzajów zanieczyszczenia wody, które istnieją obecnie, będziemy rozmawiać eutrofizacja. Eutrofizacja wody jest naturalnym procesem zachodzącym w ekosystemach wodnych, powstającym w wyniku wzbogacenia składników pokarmowych wytwarzanych przez nadmiar materii organicznej odprowadzane do rzek i jezior w wyniku działalności człowieka. Jakie problemy stwarza eutrofizacja wód zarówno dla człowieka, jak i dla naturalnych ekosystemów?
Definicja jakości wody
Aby zacząć mówić o eutrofizacji wody (jak wspomnieliśmy wcześniej, jest to rodzaj zanieczyszczenia wody), musimy zgodnie z obowiązującymi przepisami zdefiniować, czym jest woda w dobrym stanie.
Jakość wody definiujemy jako zbiór parametrów fizycznych, chemicznych i biologicznych, które ta woda przedstawia i które posiada które pozwalają na życie organizmom, które w nim żyją. W tym celu musi mieć kilka cech:
- Wolne od substancji i mikroorganizmów, które są niebezpieczne dla konsumentów.
- Nie może zawierać substancji, które powodują nieprzyjemne do spożycia cechy (barwa, mętność, zapach, smak).
Aby poznać stan, w jakim znajduje się woda, musimy porównać parametry otrzymane po analizie laboratoryjnej z niektórymi normami jakości wody. Normy te są narzucone dyrektywą 2000/60 / WE Parlamentu Europejskiego i Rady, która ustanawia wspólnotowe ramy działań w dziedzinie polityki wodnej, lepiej znaną jako Ramowa Dyrektywa Wodna. Niniejsza dyrektywa ma na celu osiągnięcie i utrzymanie dobrego stanu ekologicznego i chemicznego wód.
Eutrofizacja wód
W ciągu ostatnich 200 lat człowiek przyspieszył procesy eutrofizacji, modyfikując zarówno jakość wody, jak i strukturę żyjących w niej zbiorowisk biologicznych.
Eutrofizacja powoduje ogromny wzrost mikroalg który barwi wodę na zielono. Kolor ten powoduje, że światło słoneczne nie przedostaje się do niższych warstw wody, więc glony na tym poziomie nie otrzymują światła do przeprowadzenia fotosyntezy, co prowadzi do śmierci glonów. Śmierć glonów generuje dodatkowy wkład materii organicznej, przez co miejsce staje się gnijące i redukujące środowisko (oznacza to środowisko ubogie w tlen).
Konsekwencje eutrofizacji wód
W przypadku eutrofizacji woda znacznie traci potencjalne zastosowania, do jakich jest przeznaczona, a także wywołuje śmiertelność gatunków zwierząt, rozkład wody i rozwój mikroorganizmów (głównie bakterii).
Ponadto w wielu przypadkach mikroorganizmy stają się zagrożeniem dla zdrowia ludzi, tak jak ma to miejsce w przypadku patogenów przenoszonych przez wodę.
Eutrofizacja zmienia charakterystykę środowiskową ekosystemów wodnych zmiana łańcucha pokarmowego i zwiększenie entropii (zaburzenia) ekosystemu. Ma to konsekwencje, takie jak utrata różnorodności biologicznej w ekosystemach, brak równowagi ekologicznej, ponieważ przy mniejszej liczbie gatunków oddziałujących ze sobą zmniejsza się bogactwo i zmienność genetyczna.
Gdy obszar utraci swój potencjał lub rodzimą różnorodność biologiczną, rozmnażają się gatunki bardziej oportunistyczne, zajmując nisze zbudowane wcześniej przez inne gatunki. Ekologiczne konsekwencje eutrofizacji wód towarzyszą konsekwencje gospodarcze. Utrata wody pitnej i dobry stan rzek i jezior prowadzi do strat ekonomicznych.
Etapy eutrofizacji wód
Eutrofizacja wód nie następuje natychmiastowo, ale przebiega w kilku etapach, jak zobaczymy poniżej:
Etap oligotroficzny
Zwykle jest to normalny i zdrowy stan ekosystemów. Na przykład ekosystem rzeki ze średnią obecnością wystarczającej ilości składników odżywczych, aby utrzymać gatunki zwierząt i roślin, które w nim żyją, oraz z wystarczającym współczynnikiem nasłonecznienia, aby glony mogły w nim fotosyntetyzować.
W fazie oligotroficznej woda ma znaczną przezroczystość iw niej są zwierzęta, które oddychają i filtrują tlen.
Dostawa składników odżywczych
Nieprawidłowe dostarczanie składników odżywczych może być sporadyczne, przypadkowe lub z czasem stać się czymś ciągłym. Jeśli od czasu do czasu dojdzie do wycieku, który spowoduje nadmiar składników odżywczych w rzekach, ekosystem może się odbudować. Jeśli jednak dodatkowa podaż składników odżywczych zaczyna być ciągła, rozpocznie się wybuchowy wzrost roślin i glonów.
Istnieją jednokomórkowe glony, które rosną w wodzie, w strefie foticznej tego samego. Ponieważ są to glony fotosyntetyzujące, nadają wodzie zielonkawy kolor, który zapobiega przenikaniu światła na głębokościach, do których wcześniej dotarło. Stwarza to problem dla tych roślin, które znajdują się poniżej strefy foticznej, ponieważ nie mają wystarczającej ilości światła słonecznego, nie mogą fotosyntetyzować i umrzeć.
Ponadto z powodu nadmiaru składników pokarmowych populacje roślin i glonów ulegają wykładniczemu wzrostowi i, jak we wszystkich naturalnych ekosystemach, zachwiana jest równowaga ekologiczna. Teraz sytuacja wygląda następująco: dużo składników odżywczych dla dużej populacji. Jednak taka sytuacja nie może trwać długo, głównie dlatego, że populacje wyczerpują składniki odżywcze i kończą wymarciem i powrotem na dno rzeki lub jeziora.
Etap eutroficzny
Martwa substancja organiczna na dnie jest rozkładana przez bakterie, które zużywają tlen, a także mogą wytwarzać toksyny, które są śmiertelne dla roślin i zwierząt.
Brak tlenu powoduje, że mięczaki na dnie giną, a ryby i skorupiaki giną lub uciekają na nienaruszone obszary. Mogą pojawić się gatunki inwazyjne przyzwyczajone do niedoborów tlenu (np. Brzany i okonie mogą wypierać łososia i pstrąga).
Jeśli eutrofizacja jest bardzo wyraźna, na dnie rzeki lub jeziora można utworzyć strefę beztlenową w którym woda jest zbyt gęsta, ciemna i zimna i nie pozwala na rozwój glonów lub zwierząt.
Przyczyny eutrofizacji wód
Eutrofizacja wód może zachodzić na różne sposoby, zarówno naturalne, jak i ludzkie. Prawie wszystkie przypadki eutrofizacji wód na świecie są spowodowane działalnością człowieka. Oto główne przyczyny:
Rolnictwo
W rolnictwie są używane nawozy azotowe do nawożenia upraw. Nawozy te przedostają się przez ziemię i docierają do rzek i wód gruntowych, powodując dodatkowe dostarczanie do wody składników odżywczych i wywołując eutrofizację.
Rodzaj eutrofizacji generowanej przez rolnictwo jest całkowicie rozproszony, ponieważ jej koncentracja jest rozłożona na wielu obszarach i nie wszystkie są takie same.
Hodowla bydła
Odchody zwierząt są bogate w składniki odżywcze, zwłaszcza azot (amoniak), którego rośliny używają do wzrostu. Jeśli odchody zwierząt gospodarskich nie są dobrze zagospodarowane, mogą zanieczyścić pobliskie wody.
Zwykle zrzuty lub zanieczyszczenie wód w pobliżu obszarów inwentarskich odbywać się w odpowiednim czasie i nie powoduje całkowitej eutrofizacji wód.
Odpady miejskie
Odpady miejskie, które mogą najbardziej powodować eutrofizację wody, to detergenty fosforanowe. Fosfor to kolejny z niezbędnych składników odżywczych dla roślin, więc jeśli dodamy do wody duże ilości fosforu, rośliny będą się nadmiernie rozmnażać i powodować eutrofizację.
Działalność przemysłowa
Działalność przemysłowa również może być źródłem składników odżywczych wytwarzają określone źródła eutrofizacji. W przypadku przemysłu, obok wielu innych toksyn, uwalniane mogą być zarówno produkty azotowe, jak i fosforanowe.
Podobnie jak eutrofizacja spowodowana przez odpady miejskie, jest ona wybitnie punktualna, oddziałując na określone obszary z dużą intensywnością, gdy występuje.
Zanieczyszczenie atmosfery
Nie wszystkie emisje gazów cieplarnianych mogą powodować eutrofizację wód. Jednak emisje tlenków azotu i siarki, które reagują w atmosferze i powodują kwaśne deszcze, tak.
30% azotu docierającego do mórz odbywa się drogą atmosferyczną.
Działalność leśna
Jeśli resztki leśne pozostaną w wodzie, kiedy zostaną zdegradowane, dostarczają cały azot i resztę składników odżywczych, które posiadała roślina. Ponownie jest to dodatkowe źródło składników odżywczych, które powodują eutrofizację.
Eutrofizacja wody to ogólnoświatowy problem, który dotyczy wszystkich źródeł słodkiej wody. Jest to problem, który należy jak najszybciej rozwiązać, ponieważ wraz ze zmianą klimatu nasilą się susze i musimy chronić wszystkie zasoby słodkiej wody dostępne na naszej planecie.