Eutroficatieproces, oorzaken, gevolgen, oplossingen

De eutrofiëring Het is een teveel aan voedingsstoffen die hebben bijgedragen aan een waterlichaam, waardoor een populatie -explosie van algen, cyanobacteriën en waterplanten wordt gegenereerd. Dit fenomeen veroorzaakt op zijn beurt de afname van opgeloste zuurstof in water en beïnvloedt daarom het leven onder water.

Opgeloste zuurstof neemt af als gevolg van de vermindering van fotosynthese door ondergedompelde algen en planten. Dit gebeurt zowel door de blokkade van zonlicht als gevolg van oppervlakkige proliferatie van planten, als door de hoogste zuurstofverbruiksnelheid voor deze populaties.

Accumulatie van eutrofiëring.

Eutroficization kan optreden als gevolg van natuurlijke oorzaken door de afmetingen of stroom van een uitzonderlijk lichaam of lichaam te verminderen die voedingsbelastingen naar de lichamen van water slepen. In de meeste gevallen treedt echter eutrofiëring op als gevolg van oorzaken die door de mens worden gegenereerd (antropisch).

Het probleem van eutrofisatie groeit wereldwijd en meer dan de helft van de meren van de wereld lijdt op een bepaald niveau. Evenzo verspreiden dode gebieden zich in de zeeën als gevolg van het optreden van dit fenomeen, waardoor er meer dan 700 zijn.

[TOC]

Proces van eutrofiëring

Eutrofiëring begint met waterbijdrage van ongebruikelijke voedingshoeveelheden, met name stikstof (N) en fosfor (P). Deze bijdragen kunnen afkomstig zijn van zowel natuurlijke als menselijke (antropische) bronnen, maar in elk geval zijn ze een product en oorzaak van een ecologische onbalans.

Favoriete organismen

Uitzonderlijk inkomen van essentiële voedingsstoffen voor plantengroei bevordert de ontwikkeling van invasieve aquatische algen en planten. Het kan zowel fytoplankton als macroalgas zijn en ook de proliferatie van cyanobacteriën.

Eutroficatie -algen proliferatie. Bron: Felix Andrews (Floybix) [CC BY-S (http: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0/]]

Deze organismen hebben hoge reproductieve percentages en groeien snel, dus het tellen van voldoende voedingsstoffen, ze hebben concurrentievoordelen. Ze groeien op het oppervlak van het waterlichaam en bedekken het hele oppervlak.

Het licht

Zwevende wateralgen en planten die het oppervlak bedekken, voorkomen dat zonlicht kan doordringen in de onderste lagen water. Daarom kunnen ondergedompelde algen en planten geen fotosynthese uitvoeren en beginnen te sterven.

Opgeloste zuurstof

Het blokkeren van fotosynthese onder water vanwege deze oppervlakte -proliferatie van plantenmassa, impliceert ook de afname van de opgeloste zuurstof in het water. Bovendien zijn andere bronnen van opgeloste zuurstof beperkt, zoals uitwisseling met de atmosfeer vanwege de blokkade die de massa van de oppervlaktebedrijven uitoefent.

Zuurstofvraag

Onder het oppervlak neemt de activiteit van de decomponentorganismen, met name bacteriën en bogen toe. Dit impliceert een toename van de opgeloste zuurstofvraag, die wordt verminderd.

De toename van de ontbindende activiteit is een gevolg van de grootste levering van organisch materiaalproduct van de oppervlakkige bevolking. Het beïnvloedt ook de toename van de dood van onderwaterorganismen.

De interne bijdrage van organisch materiaal en extern door besmette effluenten vereist meer zuurstof voor biochemische stabilisatie (zuurstofbiochemische vraag). Wanneer zuurstof schaars is, accumuleert semi-uiteenlopende organische stof, het hele ecosysteem komt in de crisis en het leven verdwijnt.

Oorzaken

Eutroficatie wordt veroorzaakt door een stof van voedingsstoffen die superieur zijn aan het gebruikelijke evenwicht van het ecosysteem. Die kan gebeuren voor zowel natuurlijke als kunstmatige oorzaken, hoewel de eerste zeldzaam zijn.

- Natuurlijke oorzaken

Op zee

Diep koudwaterstromen kunnen bevolkingsuitbarstingen van fytoplankton veroorzaken door voedingsstoffen van het oceanische bed naar het oppervlak te slepen (noodsituaties). Evenzo zijn algenproliferaties of ontsluitingen natuurlijke fenomenen veroorzaakt door verschillende factoren die gunstig zijn voor de groei van fytoplankton.

In deze gunstige omstandigheden neemt de ongebruikelijke populatie toe in dinoflagelleerde en diatomeeën optreden. Sommige soorten microalgen zijn onschadelijk en nuttig, maar andere zijn giftige algen, zoals geslacht dinoflagellaten Alexandrium. 

Deze toxiciteit is te wijten aan de emissie door de microalgen van toxines zoals saxitoxine, ciguatoxine en gonyatoxinen.

In zoet water

De rivieren in hun afleiding langs het kanaal genereren duidelijke meanders of curven, die soms geïsoleerd blijven. Op deze manier komen er hoefijzersalagunes voor, die zich voeden met regenwater, afvoer of periodieke overloop van de rivier.

Kan u van dienst zijn: de 10 belangrijkste olie -eigenschappen

In deze waterafzettingen is er een concentratie voedingsstoffen die superieur zijn aan die van de rivier, omdat er geen uitlaatstroom is. Daarom treden natuurlijke eutrofiëring fenomenen met algenproliferatie en aquatische vegetatie op.

- Antropische oorzaken

De belangrijkste oorzaak van eutrofiëring van vandaag is de besmetting van waterlichamen door menselijke activiteiten. Vooral riolering zonder adequate behandeling en diffuse besmetting van de landbouw die wereldwijd de belangrijkste is.

Meststoffen en pesticiden

Chemische meststoffen bestaan ​​uit verbindingen die speciaal zijn geformuleerd om essentiële voedingsstoffen te bieden voor plantengroei. De hoofdmestmestformule omvat stikstof (N), fosfor (P) en kalium (K).

Eutrofiëring. Bron: f. Lamiot (eigen werk) [cc by-sa (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/2.5)]

In landbouwsystemen is de toepassing van deze producten inefficiënt, dus ongeveer 60% wordt gewassen door afvoerwater. Deze voedingsstoffen eindigen in de lichamen van water zoals rivieren of uiteindelijk meren en oceanen, getransporteerd door afvoerwater.

Stedelijke effluenten

Huishoudens, kantoren en fabrieken dragen een grote hoeveelheid organische stof en anorganische stoffen bij die eutrofiëring bevorderen. Huiselijk afvalwater draagt ​​een hoge lading organische stof die indien niet verfijnd de waterlichamen bereikt.

Zepen en wasmiddelen die worden gebruikt in persoonlijke hygiëne, thuis en andere faciliteiten, omvatten ook fosfaten en nitraten.

Zure regen

Industrieën stoten gassen uit die stikstofoxiden bevatten onder andere verbindingen. Deze gassen produceren bij het reageren met waterdamp zuren die neerslaan en de waterlichamen bereiken.

Deze verbindingen zijn extra bronnen van nitraten die een van de belangrijkste voedingsstoffen zijn die de proliferatie van planten bevorderen.

Opwarming van de aarde

De toename van de wereldwijde temperaturen bevordert eutrofiëring, omdat warm water de proliferatie van aquatische algen en planten bevordert. Aan de andere kant neemt de hoeveelheid opgeloste zuurstof af in verhouding tot de toename van de watertemperatuur.

- Adjuvante factoren

Andere factoren dragen bij aan de ontwikkeling van eutrofiëring, waaronder gebrek aan watermobiliteit, lage diepte, verminderde stroom en hoge watertemperaturen. Hoe minder water er in het aquatische of langzamere ecosysteem is, is de vernieuwingssnelheid, hoe sneller de verzadiging van de voedingsstoffen wordt bereikt.

Gevolgen

Eutrofisatie is een ernstig probleem dat voornamelijk invloed heeft. Wereldwijd.

- De verdwijning van het leven in het ecosysteem

Het belangrijkste gevolg van eutrofiëring is de afname van de biodiversiteit in het ecosysteem en uiteindelijk de verdwijning van het waterleven. In de vroege stadia bevordert overtollige voedingsstoffen de proliferatie van binnenvallende organismen die een snelle groei en reproductie in deze omstandigheden vertonen.

Eutroficatie in de Potomac -rivier (Verenigde Staten). Bron: Alexandr Trubetskoy [CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0)]

Voor zover deze soorten overheersen, gaan ze naar de rest van de ecosysteemsoorten, waardoor hun biologische diversiteit wordt verminderd. Naarmate de eutrofiëring vooruit gaat, worden de omstandigheden op het onderwaterniveau ongunstig voor het leven en sterven organismen.

Op deze manier verdwijnen vissen, algen en planten, evenals andere waterorganismen door geen zuurstof en licht te hebben. De eindbestemming, als eutrofiëring de bijna totale verdwijning van het waterleven is.

Giftige gassen

Anaërobe bacterieactiviteit produceert toxische gassen zoals waterstofsulfide, waardoor een grote mortaliteit van waterorganismen wordt veroorzaakt.

Impact in het hele gebied

De impact strekt zich uit tot terrestrische ecosystemen, omdat die levende wezens die afhankelijk zijn van het waterlichaam ook vergaan of migreren. Dit komt door zowel het verlies van voedselbron als de afbraak van de kwaliteit van de drinkwater.

Het kan je van dienst zijn: tropisch nat bos

- Verminderde voedselproductie

In geëutrofiseerde gebieden neemt de voedselproductie af door visserij te verminderen, omdat de eerste te beïnvloeden organismen vissen zijn. Deze worden in het geval van rivieren en zeeën gedwongen het gebied te verlaten, terwijl ze in de meren verdwijnen.

- Verlies van drinkwaterbronnen

Drinkwater moet voldoen aan kwaliteitsomstandigheden, waaronder opgeloste zuurstofniveau, pH en afwezigheid van organische en anorganische onzuiverheden. Wanneer eutrofiëring optreedt, vermindert ecosysteemwater het opgeloste zuurstofgehalte en accumuleert grote hoeveelheden ontleding organische stof.

Dit is op zijn beurt schadelijk voor de gezondheid en veroorzaakt slechte geuren en kleurveranderingen, onverenigbaar met het gebruik ervan als drinkwater. De water -pH is veranderd en wordt zuurder vanwege de aanwezigheid van organische zuren.

Gezondheids condities

De volksgezondheid kan worden beïnvloed door de consumptie van niet -poteerbaar water uit eutrofe waterlichamen. Bovendien levert de proliferatie van bepaalde microalgen toxines aan het water en de organismen die het consumeren.

Evenzo genereert de toename van anaërobe bacteriën de emissie van toxische gassen zoals waterstofsulfide en methaan.

- Verminderde toeristische activiteit

Aquatische ecosystemen zijn belangrijke polen van toeristische aantrekkingskracht, het genereren van werkbronnen en lokale ontwikkeling. Deze voordelen worden bedreigd door eutrofisatie, omdat het zowel de biodiversiteit als de landschapswaarden van het gebied beïnvloedt.

- Economische verliezen

Als gevolg van al het bovenstaande brengt eutrofiëring grote economische verliezen op in termen van verminderd visserij, toeristeninkomen en watergebruik.

Oplossingen

Oplossingen voor het eutrofiëringsprobleem moeten worden gericht vanuit het perspectief van de preventie van het fenomeen en de sanering ervan.

- Preventie

Het uitgangspunt voor de preventie van eutrofisatie is het bewustzijn van de burger over het bestaan ​​ervan, oorzaken en gevolgen. Op deze manier kunnen burgers druk uitoefenen voor de nodige maatregelen die moeten worden genomen.

Vermijd watervervuiling

De inhoudelijke oplossing voor het eutrofiëringsprobleem als gevolg van antropische oorzaken is de vermindering van watervervuiling. Hiervoor is het noodzakelijk om de juiste behandeling van huishoudelijk en industrieel afvalwater te implementeren voordat ze in de waterlichamen worden ontslagen.

Het is ook noodzakelijk om andere indirecte bronnen van watervervuiling te regelen, zoals gasemissies die zure regen genereren.

Nieuw landbouw- en vee -model

Watervervuiling veroorzaakt door landbouw- en veeactiviteiten is diffuus, dat wil zeggen dat ze niet exact vervuilende bronnen kunnen identificeren. Op een zodanige manier is de oplossing voor het probleem van de bijdrage van verontreinigende stoffen voor deze activiteiten om de technologische productieschema's te veranderen.

Landbouw is vereist die minder benodigdheden gebruiken, met name meststoffen en herbiciden, verbindingen die nitrieten en fosfaten bieden aan water. Aldus zijn agrarische systemen van gesloten circulatie van voedingsstoffen zoals hydrocultuur minder verontreinigende stoffen in termen van bijdragen aan ecosystemen.

Aandacht voor het beheer van organisch afval, het innen en de behandeling van rioolwater in dierproductiesystemen is ook vereist.

- Sanering

Zodra het eutrofisatieproces van een waterlichaam, zijn er verschillende alternatieven om het probleem op te lossen.

Extractie van plantenmassa

Gezien de proliferatie van drijvende waterplanten zoals Lenna (Lennaceae), Bora (Eichhornia Crassipes) of anderen, het is mogelijk om verzamelprogramma's te implementeren. Dit bestaat uit het massaal verwijderd van de planten van het oppervlak van het waterlichaam door drag maya.

Water Zuivering

In ernstige gevallen van besmetting kan water zuiveringsbehandelingen ondergaan die worden gerecirculeerd van het waterlichaam naar behandelingsinstallaties.

Biologische controle

Er zijn enkele organismen die de aquatische algen en planten consumeren die zich verspreiden in eutrofiëring. Heterotrofe pastoor maagprotisten zijn gebruikt, dat wil zeggen dat ze microalgen verbruiken om populaties te verminderen die eutrofiëring prolifereren.

Kan u van dienst zijn: zaaddispersie

De schimmel is ook gebruikt Piaropi cercospora voor de controle over Eichhornia Crassipes, een zwevend angiosperm dat zich verspreidt in eutrofe omstandigheden.

Chemische controle

Het veroorzaken van de flocculatie en neerslag van microalgen is een alternatief, vooral in gevallen van toxische algenproliferaties. Dit wordt bereikt door producten toe te voegen zoals natriumhypochloriet (NaOCL), klei (caoliniet) of combinaties zoals polyaluminechloride met bentoniet. Deze producten trekken de microalgen aan die vlokken of massa's vormen die vervolgens neerslaan op de achtergrond.

Voorbeelden van gebieden met eutrofiëring

Eutrofiëring in de Kaspische Zee. Bron: Jeff Schmaltz, Modis Rapid Response Team, NASA/GSFC [Public Domain]

- Zeedode gebieden of gebieden

Het milieuprogramma van de Verenigde Naties duidt op het bestaan ​​van meer dan 700 dode gebieden in de oceanen van de wereld. Deze dode gebieden zijn te wijten aan een lage concentratie opgeloste zuurstof als gevolg van eutrofisatie en het geschatte gebied is groter dan 240.000 km².

De dode zone van de Golf van Mexico

Een van de meest uitgebreide mariene dode gebieden ter wereld is de zo -aangedreven dode zone van de Golf van Mexico. Dit is meer dan 20.700 km² zee lijden aan ernstige eutrofiëringsproblemen, met de proliferatie van macro- en drijvende microalgen.

De centrale oorzaak van de eutrofisatie van dit gebied zijn de vervuilde wateren van de Mississippi -rivier die zijn mond in de Golf heeft. De Mississippi kruist een groot deel van de Noord -Amerikaanse agrarische zone en is een waterverzamelingsbekken met een hoge lading landbouwverontreinigende stoffen.

- De zwarte Zee

In deze binnenzee tussen Europa en Azië is sinds de jaren zeventig een toename van de proliferatie van algen aangegeven. Dit heeft geresulteerd in de afname van populaties van ondiepe soorten.

Volgens informatie van het European Environmental Agency komen alle zomers op fenomenen van hypoxie en anoxia -product van algenactiviteit. Dit alles als gevolg van eutrofiëring door de voedingsstoffen die worden geleverd door landbouw- en industriële activiteiten in het bekken van deze zee.

Eutrofiëringgevoeligheid

Als een binnenzee waarvan de enige indirecte oceanische verbinding het Bosporus -kanaal is, is de vernieuwing van de wateren erg traag. Dit, samen met de hoge niveaus van besmetting van de bassins die het voeden, maakt het vooral vatbaar voor eutrofiëring.

In feite zijn de gemiddelde concentraties van nitraten en fosfaten 18 keer toegenomen van 1960 tot 1992. De grootste bijdragen van verontreinigende stoffen komen uit de rivieren Donau, Dnieper en Dniéster.

- Valencia Lake

Dit meer, ook wel Lake Tacariguas genoemd, bevindt zich in het noordelijke centrum van Venezuela met een oppervlakte van 344 km². Vormt een endorheic bassin, dat wil zeggen gesloten, 3.140 km². Veel van zijn zijrivieren gaan door steden in het centrum van het land, zoals Valencia en Maracay, met hoge populaties en industriële gebieden.

Valencia Lake Basin (Venezuela). Bron: Fev [Public Domain]

Het meeste stedelijke en industriële afvalwater worden zonder een goede behandeling in rivieren gestort in drainagekanalen. Dit heeft gegenereerd dat enorme hoeveelheden verontreinigende stoffen, waaronder biologische en anorganische voedingsstoffen, al tientallen jaren zijn verzameld.

Sinds 1974 zijn stikstofconcentraties verdubbeld en die van drievoudige fosfor in het meer. Gelegen boven wat in 146% werd toegelaten voor stikstof en 250% voor fosfor. Dit alles heeft een uitgebreid eutrofansfenomeen veroorzaakt dat tegenwoordig zeer geavanceerd is.

Referenties

1. Band-Schmidt, c.J., Bustillos-Guzman, J.J., López-Cortés, D.J., Núñez-Vázquez, E. en Hernández-sandoval, f.EN. (2011). De huidige staat van de studie van het schadelijke algenbloei in Mexico. Hydrobiologisch.
2. Calow, p. (ED.) (1998). De encyclopedie van ecologie en milieubeheer.
3. Margalef, r. (1974). Ecologie. Omega -edities.
4. Odum, e.P. en Warrett, g.W. (2006). Fundamentals of Ecology. Vijfde editie. Thomson.
5. Romero, J. (2017). Studie van het historische gedrag van organische materie en voedingsstoffen die worden bijgedragen door de belastingrivieren van Lake Los Tacariguas. Universiteit van Carabobo, Faculteit van Engineering, Directoraat van Studies for Graduates, Master in Environmental Engineering.
6. Ruiz-vananoye, J.NAAR. en díaz-parra, of. (2015). Clusters van dode gebieden in de zee. Science magazine.
7. SAR, e.NAAR., Ferrario, m.EN. En Reguera, B. (Eds., 2002). Schadelijke algenbloemen in de Zuid -Amerikaanse kegel. Spaans instituut voor oceanografie. https: // unesdoc.UNESCO.Org/ark:/48223/pf0000215417
8. World Resources Institute, Eutrofication & Hypoxia Interactive Map. (Bekijk de 7 feb. 2020). Genomen van: https: // www.Wi.Org/ons werk/project/eutrofiëring-en-hypoxie/interactieve map-eutrofication-hypoxie