Bạn có biết sự phú dưỡng của nước không? Có rất nhiều vấn đề môi trường liên quan đến ô nhiễm nguồn nước. Chúng tôi xác định ô nhiễm nguồn nước như sự mất đi các đặc tính tự nhiên của nước và thành phần của nó do các tác nhân bên ngoài, dù là tự nhiên hay nhân tạo. Có nhiều loại chất ô nhiễm có khả năng biến đổi, thay đổi và làm suy giảm các đặc tính nội tại của nước. Do ô nhiễm nước, nó mất chức năng trong hệ sinh thái và không thể uống được đối với con người, ngoài ra còn trở nên độc hại.
Trong số các loại ô nhiễm nước tồn tại ngày nay, chúng ta sẽ nói về sự phú dưỡng. Phú dưỡng nước là một quá trình diễn ra tự nhiên trong các hệ sinh thái dưới nước, được hình thành do sự làm giàu các chất dinh dưỡng do chất hữu cơ dư thừa thải ra sông hồ do các hoạt động của con người. Sự phú dưỡng của nước gây ra những vấn đề gì cho con người và cho các hệ sinh thái tự nhiên?
Định nghĩa chất lượng nước
Để bắt đầu nói về phú dưỡng nước (như chúng ta đã đề cập trước đây, nó là một dạng ô nhiễm nước), theo luật hiện hành, chúng ta phải định nghĩa thế nào là nước trong tình trạng tốt.
Chúng tôi định nghĩa chất lượng nước là tập hợp các thông số vật lý, hóa học và sinh học mà nước này thể hiện và có cho phép sự sống của các sinh vật sống trong đó. Đối với điều này, nó phải có một số đặc điểm:
- Không chứa các chất và vi sinh vật gây nguy hiểm cho người tiêu dùng.
- Không chứa các chất có đặc tính khó tiêu thụ (màu, độ đục, mùi, vị).
Để biết được trạng thái của nước, chúng ta phải so sánh các thông số thu được sau khi phân tích trong phòng thí nghiệm với một số tiêu chuẩn chất lượng nước. Các tiêu chuẩn này được áp đặt bởi Chỉ thị 2000/60 / EC của Nghị viện và Hội đồng Châu Âu, thiết lập một khuôn khổ cộng đồng để hành động trong lĩnh vực chính sách nước, hay còn được gọi là Chỉ thị khung về nước. Chỉ thị này nhằm đạt được và duy trì tình trạng sinh thái và hóa học tốt của nước.
Sự phú dưỡng của nước
Trong 200 năm qua, con người đã đẩy nhanh quá trình phú dưỡng, làm thay đổi cả chất lượng nước và cấu trúc của các cộng đồng sinh vật sống trong đó.
Sự phú dưỡng tạo ra sự phát triển lớn của vi tảo nhuộm màu nước xanh. Màu sắc này khiến ánh sáng mặt trời không chiếu vào được các tầng dưới của nước nên tảo ở tầng đó không nhận được ánh sáng để thực hiện quá trình quang hợp dẫn đến tảo chết. Việc tảo chết tạo ra một phần bổ sung chất hữu cơ khiến nơi này trở nên thối rữa và trở thành một môi trường khử (điều này có nghĩa là một môi trường thiếu oxy).
Hậu quả của sự phú dưỡng nước
Khi có hiện tượng phú dưỡng, nước mất đi đáng kể các công dụng tiềm năng mà nó được định sẵn và nó cũng gây ra cái chết của các loài động vật, sự phân hủy của nước và sự phát triển của vi sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn).
Ngoài ra, trong nhiều trường hợp, vi sinh vật trở thành nguy cơ đối với sức khỏe con người, như trường hợp của các mầm bệnh truyền qua nước.
Hiện tượng phú dưỡng làm thay đổi đặc điểm môi trường của các hệ sinh thái dưới nước làm thay đổi chuỗi thức ăn và tăng entropi (rối loạn) của hệ sinh thái. Điều này dẫn đến những hậu quả như mất đa dạng sinh học trong các hệ sinh thái, mất cân bằng sinh thái, vì càng ít loài tương tác với nhau, sự giàu có và biến dị di truyền càng giảm.
Khi một khu vực mất đi tiềm năng hoặc tính đa dạng sinh học bản địa, các loài có cơ hội sinh sôi nảy nở nhiều hơn, chiếm các hốc do các loài khác xây dựng trước đó. Hậu quả sinh thái của hiện tượng phú dưỡng nước đi kèm với hậu quả kinh tế. Việc mất nước sinh hoạt và tình trạng tốt của sông hồ dẫn đến thiệt hại về kinh tế.
Các giai đoạn phú dưỡng nước
Sự phú dưỡng của các vùng nước không xảy ra ngay lập tức mà có nhiều giai đoạn như chúng ta sẽ thấy dưới đây:
Giai đoạn tự dưỡng
Đây thường là trạng thái bình thường và lành mạnh của hệ sinh thái. Ví dụ, một hệ sinh thái sông với sự hiện diện trung bình của đủ chất dinh dưỡng để duy trì các loài động vật và thực vật sống trong đó và với một tỷ lệ bức xạ đủ để tảo có thể quang hợp bên trong nó.
Trong giai đoạn đa dưỡng, nước có độ trong suốt đáng kể và trong đó có động vật thở và lọc ôxy.
Cung cấp chất dinh dưỡng
Việc cung cấp bất thường các chất dinh dưỡng có thể là rời rạc, một tai nạn hoặc trở thành một cái gì đó liên tục theo thời gian. Nếu thỉnh thoảng xảy ra sự cố tràn gây dư thừa chất dinh dưỡng trong các con sông, hệ sinh thái có thể phục hồi. Tuy nhiên, nếu việc cung cấp thêm các chất dinh dưỡng bắt đầu liên tục, sự phát triển bùng nổ của thực vật và tảo sẽ bắt đầu.
Có những loài tảo đơn bào phát triển trong nước, trong vùng âm của trùng. Vì chúng là tảo quang hợp, chúng tạo cho nước màu xanh lục ngăn cản sự truyền ánh sáng ở độ sâu mà trước đó nó đã chạm tới. Điều này tạo ra một vấn đề cho những thực vật nằm bên dưới vùng âm, vì không nhận được đủ ánh sáng mặt trời, chúng không thể quang hợp và chết.
Ngoài ra, do dư thừa chất dinh dưỡng, các quần thể thực vật và tảo sẽ phát triển theo cấp số nhân và cũng như trong tất cả các hệ sinh thái tự nhiên, cân bằng sinh thái bị phá vỡ. Bây giờ tình hình trông như thế này: rất nhiều chất dinh dưỡng cho rất nhiều dân số. Tuy nhiên, tình trạng này không thể tiếp diễn lâu, chủ yếu là do các quần thể cạn kiệt chất dinh dưỡng và cuối cùng chết và quay trở lại đáy sông hoặc hồ.
Giai đoạn phú dưỡng
Chất hữu cơ chết dưới đáy bị phân hủy bởi vi khuẩn tiêu thụ oxy và cũng có thể tạo ra độc tố gây chết cho động thực vật.
Việc thiếu oxy khiến nhuyễn thể ở tầng đáy chết và cá và động vật giáp xác chết hoặc thoát ra các khu vực không bị ảnh hưởng. Các loài xâm lấn quen với tình trạng thiếu oxy có thể xuất hiện (ví dụ, cá ngạnh và cá rô có thể thay thế cá hồi và cá hồi).
Nếu hiện tượng phú dưỡng rất rõ rệt, vùng không có oxy có thể được tạo ra ở đáy sông hoặc hồ trong đó nước quá đặc, tối và lạnh, không cho phép tảo hoặc động vật phát triển.
Nguyên nhân gây phú dưỡng nước
Hiện tượng phú dưỡng nước có thể xảy ra theo nhiều cách khác nhau, cả tự nhiên và con người. Hầu hết tất cả các trường hợp phú dưỡng nước trên toàn thế giới là do các hoạt động của con người. Đây là những nguyên nhân chính:
Nông nghiệp
Trong nông nghiệp chúng được sử dụng phân đạm để bón cho cây trồng. Các loại phân bón này thấm qua trái đất và đến các con sông và mạch nước ngầm, gây ra nguồn cung cấp thêm chất dinh dưỡng cho nước và gây ra hiện tượng phú dưỡng.
Kiểu phú dưỡng do nông nghiệp tạo ra hoàn toàn có tính lan tỏa, vì sự tập trung của nó trải rộng trên nhiều khu vực và không phải tất cả đều giống nhau.
Chăn nuôi gia súc
Phân động vật rất giàu chất dinh dưỡng, đặc biệt là nitơ (amoniac) mà thực vật sử dụng để phát triển. Nếu phân của vật nuôi không được quản lý tốt, chúng có thể làm ô nhiễm các vùng nước lân cận.
Thông thường nước thải hoặc ô nhiễm nước gần khu vực chăn nuôi xảy ra một cách kịp thời và nó không hoàn toàn làm giàu nước.
Rác thải đô thị
Chất thải đô thị có thể gây ra hiện tượng phú dưỡng nước là chất tẩy phốt phát. Phốt pho là một trong những chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng, vì vậy nếu chúng ta bổ sung một lượng lớn phốt pho vào nước, cây sẽ sinh sôi nảy nở quá mức và gây ra hiện tượng phú dưỡng.
Hoạt động công nghiệp
Hoạt động công nghiệp cũng có thể là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng có thể tạo ra các nguồn cụ thể của hiện tượng phú dưỡng. Trong trường hợp công nghiệp, cả sản phẩm nitơ và phốt phát đều có thể được thải ra ngoài cùng nhiều chất độc khác.
Giống như hiện tượng phú dưỡng do rác thải đô thị gây ra, nó diễn ra rất đúng giờ, ảnh hưởng đến các khu vực cụ thể với cường độ lớn khi nó xảy ra.
Ô nhiễm không khí
Không phải tất cả các khí thải gây hiệu ứng nhà kính đều có khả năng gây ra hiện tượng phú dưỡng ở các vùng biển. Tuy nhiên, chúng thải ra các oxit nitơ và lưu huỳnh phản ứng trong khí quyển và tạo ra mưa axit.
30% nitơ đến biển thông qua đường khí quyển.
Hoạt động lâm nghiệp
Nếu tàn dư rừng được để lại trong nước, khi chúng bị phân huỷ, chúng sẽ đóng góp tất cả nitơ và phần còn lại của chất dinh dưỡng mà cây có được. Một lần nữa, nó là nguồn cung cấp thêm chất dinh dưỡng hình thành nên hiện tượng phú dưỡng.
Hiện tượng phú dưỡng nước là một vấn đề toàn cầu ảnh hưởng đến tất cả các nguồn nước ngọt. Đó là một vấn đề phải được giải quyết càng sớm càng tốt, vì với biến đổi khí hậu, hạn hán sẽ gia tăng và chúng ta phải bảo vệ tất cả các nguồn nước ngọt có sẵn trên hành tinh.