Das Eutrophierung Es ist ein Überschuss an Nährstoffen, die zu einem Gewässer beitragen und eine Populationsexplosion von Algen, Cyanobakterien und Wasserpflanzen hervorrufen. Dieses Phänomen führt wiederum zu einer Abnahme des im Wasser gelösten Sauerstoffs und beeinträchtigt daher das Leben unter Wasser..
Der gelöste Sauerstoff nimmt aufgrund der verringerten Photosynthese durch untergetauchte Algen und Pflanzen ab. Dies tritt sowohl aufgrund der Blockierung des Sonnenlichts aufgrund der Proliferation von Oberflächenpflanzen als auch aufgrund des höheren Sauerstoffverbrauchs dieser Populationen auf..
Eutrophierung kann aufgrund natürlicher Ursachen auftreten, wenn die Größe oder der Fluss eines Gewässers verringert wird oder außergewöhnliche Regenfälle auftreten, die die Gewässer mit Nährstoffen belasten. In den meisten Fällen erfolgt die Eutrophierung jedoch aus vom Menschen verursachten (anthropischen) Ursachen..
Das Problem der Eutrophierung wächst weltweit und mehr als die Hälfte der Seen der Welt leidet in gewissem Maße darunter. In ähnlicher Weise vermehren sich tote Zonen in den Meeren aufgrund des Auftretens dieses Phänomens und identifizieren mehr als 700 von ihnen.
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Die Eutrophierung beginnt mit dem Beitrag ungewöhnlicher Mengen an Nährstoffen, insbesondere Stickstoff (N) und Phosphor (P), zum Wasser. Diese Beiträge können sowohl aus natürlichen als auch aus menschlichen (anthropischen) Quellen stammen, sind jedoch in jedem Fall das Produkt und die Ursache eines ökologischen Ungleichgewichts.
Die außergewöhnliche Aufnahme essentieller Nährstoffe für das Pflanzenwachstum begünstigt die Entwicklung invasiver Wasserpflanzen und Algen. Es kann sich sowohl um Phytoplankton als auch um Makroalgen handeln, und es kommt auch zur Proliferation von Cyanobakterien.
Diese Organismen haben hohe Reproduktionsraten und wachsen schnell. Wenn sie also genügend Nährstoffe haben, haben sie Wettbewerbsvorteile. Sie wachsen auf der Oberfläche des Gewässers und bedecken die gesamte Oberfläche.
Schwimmende Algen und Wasserpflanzen, die die Oberfläche bedecken, verhindern, dass Sonnenlicht in die unteren Wasserschichten eindringt. Aufgrund dessen können untergetauchte Algen und Pflanzen nicht photosynthetisieren und beginnen zu sterben..
Die Blockierung der Unterwasser-Photosynthese durch diese oberflächliche Vermehrung der Pflanzenmasse impliziert auch die Abnahme des im Wasser gelösten Sauerstoffs. Darüber hinaus sind andere Quellen für gelösten Sauerstoff begrenzt, wie beispielsweise der Austausch mit der Atmosphäre aufgrund der durch die oberflächliche Pflanzenmasse ausgeübten Blockade..
Unter der Oberfläche nimmt die Aktivität zersetzender Organismen, insbesondere Bakterien und Archaeen, zu. Dies impliziert einen Anstieg des Bedarfs an gelöstem Sauerstoff, der verringert wird.
Die Zunahme der Zersetzungsaktivität ist eine Folge des größeren Angebots an organischer Substanz infolge des Ausbruchs der Oberflächenpopulation. Die Zunahme des Todes von Unterwasserorganismen beeinflusst auch.
Der interne Beitrag des organischen und des externen Stoffes durch kontaminierte Abwässer erfordert mehr Sauerstoff für seine biochemische Stabilisierung (biochemischer Sauerstoffbedarf). Wenn Sauerstoff knapp ist, sammelt sich halb zersetztes organisches Material an, das gesamte Ökosystem gerät in eine Krise und das Leben verschwindet.
Die Eutrophierung wird durch eine Nährstoffversorgung verursacht, die höher ist als das übliche Gleichgewicht des Ökosystems. Was sowohl aus natürlichen als auch aus künstlichen Gründen geschehen kann, obwohl erstere selten sind..
Tiefkalte Wasserströmungen können zu Phytoplanktonpopulationsausbrüchen führen, indem Nährstoffe vom Meeresboden an die Oberfläche gezogen werden (Aufschwellen). Ebenso sind Algenblüten oder -aufschlüsse natürliche Phänomene, die durch verschiedene Faktoren verursacht werden, die das Wachstum von Phytoplankton begünstigen..
Unter solch günstigen Bedingungen kommt es zu ungewöhnlichen Populationszunahmen von Dinoflagellaten und Kieselalgen. Einige Arten von Mikroalgen sind harmlos und nützlich, andere sind giftige Algen wie Dinoflagellaten der Gattung Alexandrium.
Diese Toxizität beruht auf der Emission von Toxinen wie Saxitoxin, Ciguatoxin und Gonyatoxinen durch Mikroalgen..
Die Flüsse in ihrer Ableitung entlang des Kanals erzeugen Mäander oder markierte Kurven, die manchmal isoliert bleiben. Auf diese Weise entstehen Hufeisenlagunen, die durch Regenwasser, Abfluss oder periodische Überläufe des Flusses gespeist werden.
In diesen Wasserreservoirs gibt es eine höhere Nährstoffkonzentration als im Fluss, da kein Abfluss erfolgt. Daher treten bei der Vermehrung von Algen und aquatischer Vegetation natürliche Eutrophierungsphänomene auf..
Die wichtigste Ursache für die Eutrophierung ist heute die Kontamination von Gewässern durch menschliche Aktivitäten. Insbesondere Abwasser ohne angemessene Behandlung und diffuse Verschmutzung durch die Landwirtschaft, die weltweit am wichtigsten ist..
Chemische Düngemittel bestehen aus Verbindungen, die speziell entwickelt wurden, um essentielle Nährstoffe für das Pflanzenwachstum bereitzustellen. Die Hauptdüngerformel enthält Stickstoff (N), Phosphor (P) und Kalium (K).
In landwirtschaftlichen Systemen ist die Anwendung dieser Produkte ineffizient, so dass etwa 60% mit Abflusswasser gewaschen werden. Diese Nährstoffe landen in Gewässern wie Flüssen oder schließlich Seen und Ozeanen, die durch Abflusswasser transportiert werden..
Abwasser aus Haushalten, Büros und Fabriken liefert eine große Menge organischer Stoffe und anorganischer Substanzen, die die Eutrophierung fördern. Das häusliche Abwasser enthält eine hohe Menge organischer Stoffe, die, wenn sie nicht behandelt werden, die Gewässer erreichen.
Zu den Seifen und Reinigungsmitteln, die in der Körperpflege, zu Hause und in anderen Einrichtungen verwendet werden, gehören auch Phosphate und Nitrate.
Industrien emittieren Gase, die unter anderem Stickoxide enthalten, in die Atmosphäre. Diese Gase erzeugen bei der Reaktion mit Wasserdampf Säuren, die ausfallen und Gewässer erreichen.
Diese Verbindungen sind zusätzliche Quellen für Nitrate, die einer der Hauptnährstoffe sind, die das Pflanzenwachstum fördern..
Steigende globale Temperaturen begünstigen die Eutrophierung, da warmes Wasser das Wachstum von Algen und Wasserpflanzen fördert. Andererseits nimmt die Menge an gelöstem Sauerstoff proportional zum Anstieg der Wassertemperatur ab..
Andere Faktoren tragen zur Entwicklung der Eutrophierung bei, darunter mangelnde Wassermobilität, geringe Tiefe, geringer Durchfluss und hohe Wassertemperaturen. Je weniger Wasser sich im aquatischen Ökosystem befindet oder je langsamer die Erneuerungsrate ist, desto schneller wird die Nährstoffsättigung erreicht.
Eutrophierung ist ein ernstes Problem, das hauptsächlich Süßwasserökosysteme betrifft, aber auch in marinen Ökosystemen. Weltweit weist etwa die Hälfte der Seen einen gewissen Grad an Eutrophierung auf, und viele Flüsse sowie Küstengebiete weisen aufgrund dieser Ursache tote Gebiete auf..
Die Hauptfolge der Eutrophierung ist die Abnahme der biologischen Vielfalt im Ökosystem und schließlich das Verschwinden des Wasserlebens. In den frühen Stadien begünstigen überschüssige Nährstoffe die Proliferation eindringender Organismen, die unter diesen Bedingungen ein schnelles Wachstum und eine schnelle Reproduktion zeigen..
In dem Maße, in dem diese Arten vorherrschen, verdrängen sie den Rest der Arten im Ökosystem und verringern ihre biologische Vielfalt. Mit fortschreitender Eutrophierung werden die Bedingungen auf Unterwasserebene für das Leben ungünstig und Organismen sterben ab.
Auf diese Weise verschwinden untergetauchte Fische, Algen und Pflanzen sowie andere Wasserorganismen aufgrund von Sauerstoff- und Lichtmangel. Das endgültige Ziel, wenn die Eutrophierung anhält, ist das fast vollständige Verschwinden von Wasserlebewesen..
Die Aktivität anaerober Bakterien erzeugt giftige Gase wie Schwefelwasserstoff, die zum Tod von Wasserorganismen führen..
Die Auswirkungen erstrecken sich auf terrestrische Ökosysteme, da auch jene Lebewesen, die vom Gewässer abhängig sind, umkommen oder wandern. Dies ist sowohl auf den Verlust der Nahrungsquelle als auch auf die Verschlechterung der Trinkqualität des Wassers zurückzuführen..
In eutrophierten Gebieten nimmt die Nahrungsmittelproduktion mit abnehmender Fischerei ab, da die ersten betroffenen Organismen Fische sind. Diese müssen bei Flüssen und Meeren das Gebiet verlassen, während sie in den Seen verschwinden.
Trinkwasser muss Qualitätsbedingungen erfüllen, einschließlich des Gehalts an gelöstem Sauerstoff, des pH-Werts und der Abwesenheit von organischen und anorganischen Verunreinigungen. Wenn eine Eutrophierung auftritt, reduziert das Wasser im Ökosystem seinen Gehalt an gelöstem Sauerstoff und sammelt große Mengen an zersetzendem organischem Material an..
Dies ist wiederum gesundheitsschädlich und verursacht schlechte Gerüche und Farbveränderungen, die mit der Verwendung als Trinkwasser unvereinbar sind. Der pH-Wert des Wassers ändert sich und wird durch die Anwesenheit organischer Säuren saurer.
Die öffentliche Gesundheit kann durch den Verbrauch von nicht trinkbarem Wasser aus eutrophen Gewässern beeinträchtigt werden. Darüber hinaus trägt die Vermehrung bestimmter Mikroalgen Toxine zum Wasser und zu den Organismen bei, die es verbrauchen.
In ähnlicher Weise erzeugt die Zunahme anaerober Bakterien die Emission toxischer Gase wie Schwefelwasserstoff und Methan..
Aquatische Ökosysteme sind wichtige Pole der Touristenattraktion, die Arbeitsquellen und lokale Entwicklung erzeugen. Diese Vorteile sind durch Eutrophierung bedroht, da sie sowohl die biologische Vielfalt als auch die Landschaftswerte des Gebiets beeinflussen..
Infolgedessen führt die Eutrophierung zu großen wirtschaftlichen Verlusten in Bezug auf verringerte Fischerei, Tourismuseinkommen und Wasserverbrauch..
Lösungen für das Problem der Eutrophierung müssen unter dem Gesichtspunkt der Prävention des Phänomens und seiner Behebung angegangen werden.
Ausgangspunkt für die Prävention der Eutrophierung ist das Bewusstsein des Bürgers für seine Existenz, Ursachen und Folgen. Auf diese Weise können die Bürger auf die notwendigen Maßnahmen drängen..
Die grundlegende Lösung für das Problem der Eutrophierung aufgrund von Menschen verursachten Ursachen ist die Verringerung der Wasserverschmutzung. Hierzu ist eine angemessene Behandlung von häuslichem und industriellem Abwasser erforderlich, bevor es in Gewässer eingeleitet wird..
Es ist auch notwendig, andere indirekte Quellen der Wasserverschmutzung zu kontrollieren, wie z. B. Gasemissionen, die sauren Regen erzeugen..
Die durch landwirtschaftliche und tierische Aktivitäten verursachte Wasserverschmutzung ist diffus, dh die Schadstoffquellen können nicht genau identifiziert werden. So, dass die Lösung für das Problem des Beitrags von Schadstoffen durch diese Aktivitäten darin besteht, die technologischen Produktionsschemata zu ändern.
Eine Landwirtschaft mit weniger Einsatzstoffen ist erforderlich, insbesondere Düngemittel und Herbizide, Verbindungen, die Nitrite und Phosphate zum Wasser beitragen. So sind landwirtschaftliche Systeme mit geschlossenem Nährstoffkreislauf wie der Hydrokultur weniger umweltschädlich in Bezug auf Beiträge zu Ökosystemen.
Aufmerksamkeit ist auch der Entsorgung organischer Abfälle, der Sammlung und Behandlung von Abwässern in tierischen Produktionssystemen zu widmen..
Sobald der Eutrophierungsprozess eines Gewässers im Gange ist, gibt es verschiedene Alternativen, um das Problem zu beheben.
Angesichts der Verbreitung schwimmender Wasserpflanzen wie Lenna (Lennaceae), Bora (Eichhornia crassipes) oder andere ist es möglich, Sammlungsprogramme zu implementieren. Dies besteht darin, die Pflanzen mit schleppenden Mayas massiv von der Oberfläche des Gewässers zu entfernen..
In schweren Fällen von Kontamination kann das Wasser Reinigungsbehandlungen unterzogen werden, die vom Gewässer zu den Kläranlagen zurückgeführt werden.
Es gibt einige Organismen, die Algen und Wasserpflanzen konsumieren, die sich bei der Eutrophierung vermehren. Es wurden heterotrophe Weideprotisten verwendet, das heißt, sie verbrauchen Mikroalgen, um die Populationen zu reduzieren, die sich bei der Eutrophierung vermehren..
Der Pilz wurde auch verwendet Cercospora piaropi zur Kontrolle von Eichhornia crassipes, ein schwimmendes Angiosperm, das sich unter eutrophen Bedingungen vermehrt.
Eine Alternative ist die Ausflockung und Ausfällung von Mikroalgen, insbesondere bei toxischen Algenblüten. Dies wird durch Zugabe von Produkten wie Natriumhypochlorit (NaOCl), Tonen (Kaolinit) oder Kombinationen wie Polyaluminiumchlorid mit Bentonit erreicht. Diese Produkte ziehen die Mikroalgen an und haften an ihnen. Sie bilden Flocken oder Massen, die dann am Boden ausfallen.
Das Umweltprogramm der Vereinten Nationen weist auf die Existenz von mehr als 700 toten Gebieten in den Weltmeeren hin. Diese toten Zonen sind auf eine geringe Konzentration an gelöstem Sauerstoff aufgrund von Eutrophierung zurückzuführen und ihre geschätzte Fläche beträgt mehr als 240.000 km².
Eine der ausgedehntesten marinen Totzonen der Welt ist die sogenannte Totzone des Golfs von Mexiko. Es sind mehr als 20.700 km² Meer, die unter ernsthaften Problemen der Eutrophierung leiden, mit der Verbreitung von schwimmenden Makro- und Mikroalgen.
Die zentrale Ursache für die Eutrophierung dieses Gebiets ist das verschmutzte Wasser des Mississippi, der seine Mündung in den Golf hat. Der Mississippi verläuft durch einen Großteil der landwirtschaftlichen Fläche Nordamerikas und ist ein Einzugsgebiet mit einer hohen Belastung durch landwirtschaftliche Schadstoffe.
In diesem Binnenmeer zwischen Europa und Asien ist seit den 1970er Jahren ein Anstieg der Algenblüten zu verzeichnen. Dies hat zu einem Rückgang der Populationen von Flachwasserarten geführt..
Nach Angaben der Europäischen Umweltagentur treten Hypoxie und Anoxie jeden Sommer aufgrund der Aktivität von Algen auf. All dies aufgrund der Eutrophierung durch die Nährstoffe, die durch landwirtschaftliche und industrielle Aktivitäten im Becken dieses Meeres bereitgestellt werden..
Als Binnenmeer, dessen einzige indirekte ozeanische Verbindung der Bosporus-Kanal ist, ist die Erneuerung des Wassers sehr langsam. Dies, zusammen mit dem hohen Grad an Kontamination in den Becken, die es versorgen, macht es besonders anfällig für Eutrophierung..
Tatsächlich haben sich die durchschnittlichen Konzentrationen von Nitraten und Phosphaten von 1960 bis 1992 um das 18-fache erhöht. Die größten Schadstoffbeiträge stammen aus den Einzugsgebieten der Flüsse Donau, Dnjepr und Dnister..
Dieser See, auch Los Tacariguas See genannt, befindet sich im nördlichen zentralen Teil Venezuelas mit einer Fläche von 344 km². Es bildet ein endorheisches Becken, das heißt geschlossen, von 3.140 km². Viele seiner Nebenflüsse führen durch Städte im Zentrum des Landes wie Valencia und Maracay mit hoher Bevölkerungszahl und Industriegebieten..
Das meiste städtische und industrielle Abwasser wird ohne angemessene Behandlung in Flüsse eingeleitet, die in Entwässerungsrinnen umgewandelt werden. Dies hat dazu geführt, dass sich über Jahrzehnte große Mengen an Schadstoffen angesammelt haben, einschließlich organischer und anorganischer Nährstoffe..
Seit 1974 haben sich die Stickstoffkonzentrationen im See verdoppelt und der Phosphor verdreifacht. Befindet sich über dem, was in 146% für Stickstoff und 250% für Phosphor zugelassen ist. All dies hat zu einem weitreichenden Phänomen der Eutrophierung geführt, das heute weit fortgeschritten ist.
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