Inligting

Alge stoot lae fosfaat- en nitraatvlakke in Besoedelde water?

Alge stoot lae fosfaat- en nitraatvlakke in Besoedelde water?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Waarom vind eutrofikasie (alge-bome) plaas in besoedelde water met 'n lae fosfaat (1mgL-1) en nitraat (0.8mgL -1) konsentrasie?


Nitrate en fosfate en alge, o my!

Algeblomme, soos die een in die foto regs, vind natuurlik plaas wanneer voedingsryke koue water van die seebodem na die oppervlak styg, wat vinnige voortplanting van mikroskopiese alge (fitoplankton) stimuleer. Fitoplankton is noodsaaklik vir die gesondheid en produktiwiteit van die oseane, aangesien dit die basis van die mariene voedselweb vorm, wat voedsel verskaf aan hoërvlakverbruikers — naamlik vis.

Die meeste fitoplankton is te klein om individueel sonder 'n mikroskoop gesien te word. Wanneer daar egter 'n hoë genoeg konsentrasie fitoplankton is, kan dit voorkom as 'n groen verkleuring van die water as gevolg van die teenwoordigheid van chlorofil in hul selle. Dit word 'n algbloei genoem. Fitoplankton verkry energie deur fotosintese en leef dus in die goed beligte oppervlaklae van oseane, seë en mere. Benewens lig is alge ook afhanklik van die beskikbaarheid van voedingstowwe soos nitraat, fosfaat of siliciumsuur vir groei.

’n Beperkte hoeveelheid voedingstowwe is natuurlik beskikbaar, wat oor die algemeen keer dat die groei van algeblomme te groot word. Die gevolge van die menslike beskawing druppel egter in die oseane in. Afloop van kunsmis wat op landbouvelde, gholfbane en voorstedelike grasperke toegedien word, afsetting van stikstof uit die atmosfeer erosie van grond wat voedingstowwe bevat en afvoer vanaf akwakultuurfasiliteite en rioolsuiweringsaanlegte verhoog die nutriëntinhoud in kuswaters en verhoog gevolglik die grootte en lewensduur van alg bloei. Hierdie proses van voedingstoflading staan ​​bekend as eutrofikasie. Algeblomme kan normale funksionering van mariene ekosisteme ontwrig, wat 'n verskeidenheid probleme veroorsaak, soos uitputting van die suurstof in die water wat visse en skulpvis nodig het om te oorleef. Sekere spesies mariene alge produseer skadelike blomme, bekend as rooi of bruin getye, wat giftig kan wees vir beide seediere en mense.

In Deel A van hierdie ondersoek gaan jy jou eie algbloei laat groei en die uitwerking van verskeie voedingstowwe en ander waterkwaliteite op die voorkoms en intensiteit van algebloei toets. In Deel B gaan jy kyk na twee jaar se satellietdata wat chlorofilkonsentrasie in die See van Cortés toon en 'n artikel lees wat die een-tot-een korrelasie tussen landbouafloop en algebloei in hierdie streek beskryf. In Deel C sal jy leer oor twee potensieel dodelike gevolge van eutrofikasie — dooie sones en skadelike algbloeisels (HABs).


Nitrate en hul effek op waterkwaliteit & # 8211 'n vinnige studie

Hoe beïnvloed die teenwoordigheid van nitrate in ons water ons werklik?

Beïnvloed die teenwoordigheid van nitrate waterkwaliteit?

Anders as temperatuur en opgeloste suurstof, het die teenwoordigheid van normale vlakke van nitrate gewoonlik nie 'n direkte uitwerking op waterinsekte of visse nie. Oortollige vlakke van nitrate in water kan egter toestande skep wat dit moeilik maak vir waterinsekte of visse om te oorleef.

Alge en ander plante gebruik nitrate as 'n bron van voedsel. As alge 'n onbeperkte bron van nitrate het, word hul groei ongekontroleerd. So, hoekom is dit 'n probleem?

’n Baai of riviermonding wat die melkerige kleur van ertjiesop het, toon die resultaat van hoë konsentrasies alge. Groot hoeveelhede alge kan uiterste skommelinge in opgeloste suurstof veroorsaak. Fotosintese deur alge en ander plante kan gedurende die dag suurstof genereer. In die nag kan opgeloste suurstof egter tot baie lae vlakke daal as gevolg van groot getalle suurstofverbruikende bakterieë wat op dooie of verrottende alge en ander plante voed.

Eutrofikasie – “Die proses waardeur 'n liggaam water 'n hoë konsentrasie voedingstowwe verkry, veral fosfate en nitrate. Dit bevorder tipies oormatige groei van alge. Soos die alge sterf en ontbind, breek hoë vlakke van organiese materiaal en die ontbindende organismes die water van beskikbare suurstof uit, wat die dood van ander organismes, soos visse, veroorsaak.

Anoxia – Anoksiese gebeurtenis:Anoksie is 'n gebrek aan suurstof wat veroorsaak word deur oormatige voedingstowwe in waterweë wat algegroei aanwakker. Wanneer die plante vrek en vergaan, word suurstof uit die water gestroop, wat dan groen of melkwit word en 'n sterk vrot eierreuk afgee. Die gebrek aan suurstof is dikwels dodelik vir ongewerwelde diere, visse en skulpvis.

Kan die teenwoordigheid van nitrate menslike gesondheid beïnvloed?

Mense wat putte as 'n bron van drinkwater gebruik, moet die vlak van nitrate in hul putwater monitor. As jy water drink wat hoog in nitrate is, kan dit inmeng met die vermoë van jou rooibloedselle om suurstof te vervoer. Babas wat water hoog in nitrate drink, kan “blouerig” word en blykbaar sukkel om asem te haal aangesien hul liggame nie genoeg suurstof ontvang nie.

Net soos opgeloste suurstof, temperatuur en pH, word die hoeveelheid nitrate in water bepaal deur beide natuurlike prosesse en menslike ingryping. ’n Watermassa kan van nature hoog in nitrate wees of verhoogde nitraatvlakke hê as gevolg van sorgelose menslike aktiwiteite.

Hoekom het ons stikstof nodig? Wat is die bronne van stikstof?

Stikstof is noodsaaklik vir alle lewende dinge: diere en plante. Stikstof vorm 'n deel van die proteïene en DNA wat in selle voorkom. Diere kry stikstof deur plante en ander diere te eet.

Net soos diere benodig plante stikstof om te groei en te oorleef. Maar hulle kry nie stikstof deur proteïene te verbruik soos diere doen nie. Plante kry stikstof uit water en uit die grond. Hulle kry stikstof deur dit in die vorm van nitrate en ammonium op te neem. Nitrate is die hoofbron van stikstof vir waterplante.

Nitrate word nie deur waterorganismes soos visse en waterinsekte benut nie, maar nitrate word deur waterplante gebruik.

Waar kom nitrate vandaan?

Alle waterorganismes skei afvalstowwe uit en waterplante en -organismes sterf uiteindelik. Hierdie aktiwiteite skep ammoniak. Sommige bakterieë in die water verander hierdie ammoniak om nitriet te produseer wat dan deur ander bakterieë na nitraat omgeskakel word. Nitrate (NO 3- ) is 'n geoksideerde vorm van stikstof en word gevorm deur suurstof en stikstof te kombineer.

Nitrate kom ook van die aarde af. Grond bevat organiese materiaal, wat stikstofverbindings bevat. Net soos die ammoniak in water, word hierdie stikstofverbindings in die grond deur bakterieë in nitrate omgeskakel.

Alhoewel nitrate natuurlik in grond en water voorkom, kan 'n oormaat vlakke van nitrate beskou word as 'n kontaminant van grond- en oppervlakwater. Die meeste bronne van oortollige nitrate kom van menslike aktiwiteite. Die bron van oortollige nitrate kan gewoonlik opgespoor word na landbouaktiwiteite, menslike afval of industriële besoedeling.

Stikstofkunsmis is op werwe, landerye, gholfbane toegedien om die groei van plante te bevorder. Reënwater kan nitrate in die kunsmis in strome en riviere inspoel of die nitrate kan in grondwater insypel. Dit kan ook met diere-afval en mis voorkom.

Benewens diere-afval, kan onbehandelde menslike rioolvuil bydra tot nitraatvlakke in oppervlak- en grondwater. Lekkende of swak funksionerende septiese stelsels is 'n bron van sulke nitrate. Stadsrioolsuiweringsaanlegte behandel riool om dit nie-gevaarlik te maak, maar behandelingsaanlegte stel steeds nitrate in waterweë vry. Daarbenewens is nywerheidsaanlegte en landbouverwerkingsbedrywighede potensiële bronne van nitraatbesoedeling.

Hoe beïnvloed nitrate menslike gesondheid?

Nitraatkonsentrasies word in munisipale watervoorrade en voedsel gemonitor om te verhoed dat mense blootgestel word aan die potensiële skadelike effekte van hoë vlakke van nitrate. Nitrate is hoogs oplosbaar, wat beteken dat hulle maklik in water oplos. Vir baie mense in landelike gebiede is die primêre bron van drinkwater putwater, wat met nitrate besmet kan wees. Nitrate is kleurloos en reukloos, dus kan hul teenwoordigheid nie bepaal word sonder die gebruik van spesiale toetstoerusting nie.

Nitrate kan inmeng met die vermoë van ons rooibloedselle om suurstof te dra. Babas loop meer risiko van nitraatvergiftiging as ouer kinders of volwassenes. Babas kan “blou” word wanneer daar nie genoeg suurstof deur hul bloed vervoer word nie. Hierdie “blou baba-sindroom” (tegnies bekend as methemoglobinemie) is 'n ernstige toestand wat breinskade of dood kan veroorsaak.

Hoe beïnvloed nitrate die gesondheid van waterdiere?

Visse en waterinsekte kan indirek deur verhoogde nitraatkonsentrasies in die water geraak word.

Basies is enige oormaat nitraat in die water 'n bron van kunsmis vir waterplante en alge. In baie gevalle is die hoeveelheid nitraat in die water wat beperk hoeveel plante en alge kan groei. As daar 'n oormaat vlak van nitrate is, sal plante en alge oormatig groei.

Oormaat plante in 'n watermassa kan baie probleme veroorsaak. 'n Oormaat in die groei van plante en alge skep 'n onstabiele hoeveelheid opgeloste suurstof. Gedurende die dag sal daar gewoonlik hoë vlakke van opgeloste suurstof wees, en in die nag kan die vlakke van suurstof dramaties afneem.

  • Dit sal stresvolle toestande vir visse skep. As hulle vir 'n beduidende deel van die dag gestres is, sal hulle nie normaal optree of voortplant nie. As die toestande vir 'n lang tydperk voortduur, kan die gestresde visspesies kies om daardie gebied te verlaat of af te sterf.
  • Oormaat alge of plantgroei is ook onooglik. As jy al ooit op 'n strand was waar matte van verrottende alge op die oewer uitspoel of die bodem van die meer met onkruid saamspan, is dit waarskynlik omdat oortollige nitrate beskikbaar is vir plantgroei.

Oormaat plante en alge sal ook toestande skep waar organiese materiaal ophoop. Hoë digthede van alge sal 'n toestand skep waar sonlig nie baie ver in die water kan bereik nie. Aangesien plante en alge 'n bietjie sonlig benodig, sal plante en alge wat nie sonlig ontvang nie, doodgaan. Hierdie dooie plantmateriaal sal op die bodem van die water vestig en bakterieë wat op verrottende organiese materiaal voed, sal grootliks in getalle toeneem. Hierdie bakterieë sal suurstof verbruik en daarom sal die vlak van opgeloste suurstof in hierdie water daal tot vlakke wat te laag is vir baie waterinsekte en visse om te oorleef. Dit kan ook uiterste veranderinge in habitat veroorsaak. Visse wat gruis of sand nodig het om te kuit, sal dalk niks anders as matte van plantegroei en modder vind nie, so sal nie nageslag kan voortbring nie.

Inligting deur: Vennootskap vir omgewingsopvoeding en landelike gesondheid

PEI Nuusitems oor Wheatley River Anoxic Events.


Tydskrif vir Inleidende Biologie Ondersoeke

Ons het uit ander studies waargeneem dat in waterliggame wat hoë nitraatvlakke het, dit gelyk het of die water meer besoedel is en meer algegroei het. Dit het ons gelei tot die vraag of nitraat die groei van alge bevorder? Ons het veronderstel dat hoe hoër die nitraatvlakke hoe meer alge geproduseer sal word omdat nitrate noodsaaklik is vir die produksie van proteïene. Om ons hipotese te toets, het ons verskillende vlakke nitraat, 2 ML, 4ML, 6ML, in 'n fotobioreaktor geplaas saam met 4ml alge in elke fotobioreaktor. Dit is toe vir 'n week onder 'n lig geplaas en dan waargeneem vir 'n verandering in algeselle. Ons het 'n positiewe effek gesien tussen die hoeveelheid nitrate wat bygevoeg word en algegroei. Algegroei was maksimum by die hoogste hoeveelheid nitrate wat bygevoeg is. Ons resultate het getoon dat wanneer nitraat bygevoeg is, daar 'n toename in algegroei was in vergelyking met wanneer geen nitraat bygevoeg is nie. Dus, ondersteun dat die voedingstof nitraat wel 'n rol speel in algegroei.


Wetenskapsentrumvoorwerpe

Soos mense het plante voedingstowwe nodig, maar te veel van 'n goeie ding kan 'n probleem wees. Voedingstowwe, soos stikstof en fosfor, kom natuurlik voor, maar die meeste van die voedingstowwe in ons waterweë kom van menslike aktiwiteite en bronne—kunsmis, afvalwater, motoruitlaat, diere-afval. Die USGS ondersoek die bron, vervoer en lot van voedingstowwe en hul impak op die wêreld om ons.

Voedingstowwe is noodsaaklik vir plantegroei, maar die oorvloed van voedingstowwe in water kan baie skadelike gesondheids- en omgewingseffekte hê. 'n Oorvloed van voedingstowwe - hoofsaaklik stikstof en fosfor - in water begin 'n proses genaamd eutrofikasie. Alge voed op die voedingstowwe, groei, versprei en maak die water groen. Algeblomme kan sleg ruik, sonlig blokkeer en in sommige gevalle selfs gifstowwe vrystel. Wanneer die alge sterf, word hulle deur bakterieë ontbind—hierdie proses verbruik die suurstof wat in die water opgelos is en wat deur visse en ander waterlewe benodig word om te "asemhaal". As genoeg suurstof verwyder word, kan die water hipoksies word, waar daar nie genoeg suurstof is om lewe te onderhou nie, wat 'n "dooie sone" skep.

’n Wetenskaplike samel monster van watergehalte in om die rol van voedingstowwe in die oorvloed van eendekroos en alge beter te verstaan.

Te veel stikstof en fosfor in water kan lei tot 'n oorgroei van vryswewende plante soos eendekroos en filamentagtige alge, wat digte lae skuim op die wateroppervlak tot gevolg het. Dit kan waterplante, visse en ander meer-organismes beskadig deur hulle van die suurstof en sonlig te ontneem wat hulle nodig het om te oorleef. (Krediet: James Fischer)

WAT IS VOEDING?

Voedingstowwe is chemiese elemente wat in die voedsel voorkom wat plante en diere nodig het om te groei en te oorleef. Alhoewel daar baie soorte voedingstowwe is, is twee van die belangrikste en volopste stikstof en fosfor. Stikstof en fosfor kom in 'n verskeidenheid vorme, of spesies, voor, en die spesies wat teenwoordig is, kan verander soos hulle tussen die lug, water en grond beweeg.

  • AMMONIAK (NH3) en AMMONIUM (NH4 + ) is een van die primêre vorme van stikstof in natuurlike waters. Ammoniak kan giftig wees vir visse. Dit is ook oplosbaar in water en relatief onstabiel in die meeste omgewings. Ammoniak word maklik in nitraat (NO3 - ) in waters wat voldoende opgeloste suurstof bevat of in stikstofgas in waters wat geen opgeloste suurstof het nie.
  • NITRAAT (NO3 - ) is nog 'n primêre vorm van stikstof in mere en strome. Nitraat is baie oplosbaar in water en is stabiel oor 'n wye reeks omgewingstoestande. Dit word geredelik in grondwater en strome vervoer. ’n Oormatige hoeveelheid nitraat in drinkwater kan gesondheidsprobleme veroorsaak.
  • FOSFATE (wat PO4 3− ) is die mees algemene vorm van fosfor in natuurlike waters. Fosfate is slegs matig oplosbaar en, in vergelyking met nitraat, is dit nie baie beweeglik in grond en grondwater nie. Fosfate is geneig om aan gronddeeltjies vas te bly, maar erosie kan aansienlike hoeveelhede fosfaat na strome en mere vervoer.

Kom meer te wete oor voedingstowwe in ons nasie se oppervlakwater en grondwater.
USGS-omsendbrief 1350

WAT GEBEUR WANNEER DAAR OORHOUDIGE VOEDINGSMIDDELS IS?

Eutrofikasie is 'n natuurlike proses wat voortspruit uit die ophoping van voedingstowwe in mere of ander waterliggame. Alge wat op voedingstowwe voed, groei tot onooglike skuim op die wateroppervlak, wat ontspanningswaarde verminder en waterinlaatpype verstop. Verrottende matte van dooie alge kan vieslike smake en reuke in die water produseer. Hulle verrotting deur bakterieë verbruik opgeloste suurstof uit die water, wat soms veroorsaak dat visse doodmaak. Menslike aktiwiteite kan eutrofikasie versnel deur die tempo waarteen voedingstowwe die water binnedring, te verhoog. Alggroei word gewoonlik beperk deur die beskikbare aanbod van óf fosfaat óf nitraat, en ons sê dat 'n waterliggaam stikstofbeperk is as die verhouding van stikstofspesies tot fosforspesies (N:P) laag is, of fosfor beperk as N:P hoog is.

Skadelike algbloeisels (HAB's) Dit kan veroorsaak word deur baie verskillende soorte alge in varswater-ekosisteme, en kan deur voedingstofverryking veroorsaak word. Die mees gereelde en ernstige bloeisels word tipies veroorsaak deur sianobakterieë, die enigste bekende varswateralge met die potensiaal vir die produksie van gifstowwe wat sterk genoeg is om menslike gesondheid te benadeel. CyanoHABs kan menslike en akwatiese ekosisteem gesondheid bedreig. Ekonomiese skade wat verband hou met cyanoHAB's sluit in die verlies aan ontspanningsinkomste, verlaagde eiendomswaardes en verhoogde drinkwaterbehandelingskoste.

Skadelike algblomme verander water in Milford Lake, Kansas, smaraggroen. (Krediet: Jennifer Graham, USGS)

VERWANTE USGS NAVORSING

Die USGS werk wyd oor die land heen aan 'n verskeidenheid aspekte wat met voedingstowwe en eutrofikasie verband hou. Verken die verwante projekte-oortjie vir 'n paar voorbeelde of klik op die skakels hieronder.


4. Grondverlies

Weens die blote hoeveelheid voedingstowwe wat as bemesting op plase gebruik word, beland baie daarvan nie in die gewasse nie. In plaas daarvan loog die voedingstowwe uit die grond, in die grondwater, en skep afloop. Voedingryke grond word deur reënwater in waterweë ingedra. Dit gebeur selfs meer as die grond erodeer word, wat dit dikwels in landboupraktyke is. In gebiede van natuurlike plantegroei, soos byvoorbeeld die reënwoud, word grond in plek gehou deur 'n verskeidenheid botaniese wortels. Alternatiewelik, as die grond geploeg word, word die grond droog en los en word dit maklik deur wind- of waterkragte weggevee (“Grondgesondheidsbestuur”).

Wetenskaplikes van Iowa in die omgewingswerkgroep, Losing Ground, noem dat die gemiddelde grondverlies van natuurlike prosesse 5 ton per akker per jaar is. Tog is Iowa plaasgrond eintlik gemeet om 'n te verloor gemiddeld van 100 ton per hektaar per jaar, wat beteken daar is afloop van plase wat eintlik hierdie getal oorskry. 'n Gedeelte van die verlies kan toegeskryf word aan die gebrek aan 'n buffersone tussen saailand en waterweë sonder 'n area van bome of gras tussen saailande en strome, boere is in staat om meer grond met gewasse te bedek en hoër opbrengste te lewer. Gelukkig het navorsing bewys dat beter grondbestuurstegnieke oortollige afloop aansienlik kan verminder, steeds bly baie van hierdie tegnieke swak ontgin (Zeland 2014)


Sny fosfor om algebloei te verminder, sê wetenskaplikes

Algblom in Manitoba se Killarney-meer. Krediet: Diane Orihel

Verskeie prominente Kanadese en Amerikaanse wetenskaplikes doen 'n beroep op regerings regoor die wêreld om te fokus op die beheer van fosfor om die frekwensie en intensiteit van algebloei in varswater te verminder. Hul aanbeveling volg op hierdie week se publikasie van 'n hoofartikel in 'n toonaangewende omgewingswetenskapjoernaal, Omgewingswetenskap en -tegnologie. Die artikel hersien die resultate van heelmeerstudies waar fosfor, stikstof of albei elemente beheer is.

"Sewe-en-dertig langtermyn-, heelmeer-studies wat in nege lande in Europa en Noord-Amerika uitgevoer is, het getoon dat die beheer van 'n enkele element, fosfor, algebloei in mere verminder," sê David Schindler, emeritusprofessor aan die Universiteit van Alberta en die studie se hoofskrywer. "Studies van die beheer van stikstof, hetsy alleen of met fosfor, het geen waarneembare effek op algebloeisels getoon nie. Mere waar fosforverminderings algebloei suksesvol verminder het, het in grootte gewissel van klein dammetjies tot Lake Superior, in 'n wye verskeidenheid klimaats- en geologiese omgewings."

In die 1970's is fosforinsette na mere in Europa en Noord-Amerika gereguleer om die verspreiding van algebloeisels en verwante veranderinge in mere, wat gesamentlik eutrofikasie genoem word, te stop of om te keer. Eutrofikasie is een van die hoofoorsake van varswaterbesoedeling. Die probleem kos na raming $2,2 miljard per jaar in die VSA alleen en is die grootste oorsaak van drinkwaterprobleme in die meeste ontwikkelende lande.

In die afgelope 10 jaar het sommige wetenskaplikes egter aangevoer dat die beheer van fosfor alleen nie genoeg is nie, en dat stikstofinsette ook verminder moet word. In reaksie hierop het die Europese Unie die verwydering van stikstof sowel as fosfor uit rioolafval vereis, en in 2011 het die Amerikaanse EPA aangekondig dat dit 'vennootskap' met state sal wees om beide fosfor en stikstof te beheer. In Nieu-Seeland is 'n stikstoflaaidop op die waterskeiding van sy grootste meer, Lake Taupo, opgelê sonder enige gedefinieerde fosforladingsperk.

Algblom in Lake Ontario. Krediet: Diane Orihel

Volgens hierdie nuwe studie sal die vermindering van stikstof as deel van hierdie beheerpogings nie eintlik die eutrofikasieprobleem help nie. "Die aanbevelings van sommige wetenskaplikes vir stikstofbeheer is gebaseer op korrelasies, of op die resultate van korttermyntoetse waar voedingstowwe by klein houers alge gevoeg word. Dit verteenwoordig swak die langtermynreaksies van hele mere, veral wanneer voedingstowwe verwyder word, eerder as bygevoeg,” sê Schindler.

In die enigste langtermynstudie waar die inset van stikstof alleen verminder is, het die grootte van algeblomme nie afgeneem nie. In plaas daarvan het die proporsie sianobakterieë toegeneem. Sianobakterieë, wat dikwels na verwys word as "blougroen alge" is die "openbare gesig van die eutrofikasieprobleem," sê Steve Carpenter, direkteur van die Universiteit van Wisconsin-Madison se Sentrum vir Limnologie en 'n bydraende skrywer op die koerant. Sianobakterieë kan floreer selfs wanneer stikstof in die waterkolom verminder word omdat hulle stikstof uit die atmosfeer kan "bind" of inneem. En dit is 'n probleem, volgens Carpenter, want sommige spesies produseer gifstowwe wat menslike gesondheidsprobleme inhou, soos die sianobakterieëbloei in Lake Erie wat die sluiting van Toledo se watertoevoer in 2014 veroorsaak het. Boonop dryf baie van die spesies en vorm die skuims wat ophoop, op strande vrot, en veroorsaak dat visse doodgemaak word.

In die studie, in mere waar stikstof en fosfor beide afgeneem is, het die afname in alge slegs gekorreleer met dalende fosfor, terwyl oormaat stikstof óf denitrifiseer óf in opgeloste vorm opgehoop is.

"Op baie maniere is ons gevolgtrekkings goeie nuus," sê mede-outeur Diane Orihel, Banting en Liber Ero-genoot aan die Universiteit van Ottawa en UAlberta-alumna. Die beheer van insette van fosfor is baie goedkoper as die beheer van stikstof, en die beraamde koste van die vermindering van beide elemente wissel van vier tot agt keer hoër as die vermindering van fosfor alleen. Alhoewel stikstofverwydering nie nodig is om algbloeisels in mere te beheer nie, veroorsaak dit probleme met grondversuring en grondwaterbesoedeling in sommige gebiede. Voeg Orihel by, "Daar is baie redes om stikstofbesoedeling te beheer, maar varswater-eutrofikasie is nie een daarvan nie."


Alge bloei

Algebloei in riviere, spruite en mere is 'n toenemende voorkoms in Kalifornië, wat menslike gesondheid en veiligheid sowel as troeteldiere bedreig. Blootstelling aan giftige blougroen alge, ook bekend as sianobakterieë, kan oogirritasie, allergiese veluitslag, mondsere, braking, diarree en verkoue- en griepagtige simptome veroorsaak. Jong kinders sal heel waarskynlik deur skadelike algebloeisels geraak word as gevolg van hul klein liggaamsgrootte en geneigdheid om vir langer tydperke in die water te speel. Honde is ook vatbaar omdat hulle geneig is om te drink terwyl hulle in die water is en daarna hul pels lek.

Blougroen algebloei kom in Kalifornië gedurende die somermaande voor omdat warm temperature gekombineer met lae watervlakke groei stimuleer. Algblomme word aangehelp deur nat winters wat voedingsryke sediment in waterliggame neerlê.

Wat is alge?

Organismes wat fotosinteer maar nie die formele watersirkulasiestruktuur van landplante het nie, word in die breë kategorie van "alge" geplaas. Dit kan groei in óf varswater- óf soutwater-omgewings, wat bestaan ​​as enkelselle (wat dikwels in kolonies saamkom) of meersellige organismes soos reuse-kelp.

Alge is so produktief dat hul fotosintese verantwoordelik is vir die vervaardiging van ongeveer die helfte van die planeet se suurstof, wat hulle noodsaaklik maak vir ons oorlewing. Ou alge-afsettings maak ook 'n deel van petroleumprodukte uit, en lewende of onlangs dooie alge dien as voedsel en skuiling vir ontelbare spesies.

As daar oortollige voedingstowwe in hul omgewing teenwoordig is, veral stikstof en fosfor, groei algebevolkings teen versnelde tempo. Daar word na hierdie skielike bevolkingstoename verwys as "algblomme". Algblomme kan 'n gesondheidsrisiko vir mense en troeteldiere inhou.

Hoe is alge gevaarlik?

Algebloei kom dikwels vinniger voor as wat hul ekosisteem kan vergoed. Alhoewel alge suurstof produseer om te groei, verwyder hulle suurstof uit hul omgewing wanneer hulle doodgaan om te verval.

Boonop ondergaan alge snags asemhaling om te ontwikkel, 'n proses wat nog meer suurstof benodig. Dus, veral in groot massas, verwyder alge baie van die eindige hoeveelheid suurstof in die water.

Visse, bakterieë en selfs plante benodig sekere hoeveelhede suurstof om te lewe, so algebloeisels van selfs nie-toksiese spesies kan visse veroorsaak en andersins biodiversiteit ontwrig.

Benewens hul uitwerking van oorbevolking van waterliggame, is sommige algespesies self giftig. Veral verskeie spesies blougroen alge is berug daarvoor dat hulle gevaarlike neurotoksiene vrystel. Ten spyte van hul naam, is hierdie alge nie beperk tot blou-groen kleure nie en verskyn in werklikheid as groen, geelbruin of rooi.

Aangesien nie-toksiese alge ook groen is, is die kleure van blomme nie altyd betroubare aanwysers van toksisiteit nie. Omdat rooigetye onmiskenbaar die gevolg is van giftige alge, word daar dikwels na skadelike bloeisels in soutwateromgewings verwys as "rooigetye" (ongeag hul pigment).

Hoe kan ek bepaal of 'n algbloei skadelik is?

Varswater skadelike algeblomme is dikwels moeiliker om op te spoor as kleurvolle rooigetye in mariene omgewings, en lyk oor die algemeen groen. Nietemin voldoen hierdie spesies gewoonlik aan kenmerkende patrone wat van die oppervlak af herken kan word. Groepering in parallelle strepe of opgeklonte kolletjies dui gewoonlik op toksisiteit, so ook die skyn van gemorsde groen verf of dik ertjiesop. Alternatiewelik verskyn nie-giftige alge gewoonlik as drywende vlotte, skuim, verstrengelde of uitgestrekte hare en dik matte.

Hoe word visse geraak?

Sommige algblomme produseer gevaarlike vlakke van die neurotoksien "domoïensuur." Terwyl kommersiële vis oor die algemeen onder streng genoeg regulatoriese beperkings vir veilige verbruik is, is ontspanningsgevang vis ongereguleer en kan gevaarlike vlakke van domoïensuur inbring. Baie visserye is tydelik gesluit, wat gelei het tot miljoene dollars se verlore inkomste. Die California Department of Fish and Wildlife stel opgedateerde visvangbeperkings vry wat veilige plekke insluit om skadelike domoïensuur te vermy.

Die Staatswaterhulpbronbeheerraad werk saam met staats- en plaaslike agentskappe om gevaarlike algeblomme regdeur Kalifornië te identifiseer en daarop te reageer. Die California Harmful Alg Bloom Monitoring and Alert Program, wat in 2008 gevorm is, sluit algblomnavorsers, watergehalte- en skulpvisbestuurders, universiteite, staats- en plaaslike agentskappe in. Die program is 'n gekoördineerde reaksienetwerk vir doeltreffende algbloei versagting, voorspelling en voorkoming en verskaf opdaterings oor huidige algbloeisels.


Waterbesoedeling Oorsig

Waterbesoedeling is die besoedeling van water deur 'n oormaat van 'n stof wat skade aan mense en/of die ekosisteem kan veroorsaak. Die vlak van waterbesoedeling hang af van die oorvloed van die besoedeling, die ekologiese impak van die besoedeling en die gebruik van die water. Besoedelingstowwe is afkomstig van biologiese, chemiese of fisiese prosesse. Alhoewel natuurlike prosesse soos vulkaniese uitbarstings of verdamping soms waterbesoedeling kan veroorsaak, is die meeste besoedeling afkomstig van menslike, landgebaseerde aktiwiteite (Figuur 2). Waterbesoedelende stowwe kan deur verskillende waterreservoirs beweeg, soos wat die water wat hulle dra deur stadiums van die watersiklus vorder (Figuur 3). Waterverblyftyd (die gemiddelde tyd wat 'n watermolekule in 'n waterreservoir deurbring) is baie belangrik vir besoedelingsprobleme omdat dit besoedelingspotensiaal beïnvloed. Water in riviere het 'n relatief kort verblyftyd, so besoedeling is gewoonlik net kort daar. Natuurlik kan besoedeling in riviere bloot na 'n ander reservoir, soos die see, beweeg waar dit verdere probleme kan veroorsaak. Grondwater word tipies gekenmerk deur stadige vloei en langer verblyftyd, wat grondwaterbesoedeling besonder problematies kan maak. Uiteindelik, besoedeling verblyf tyd kan baie langer wees as die waterverblyftyd omdat 'n besoedelende stof vir 'n lang tyd binne die ekosisteem opgeneem of op sediment geabsorbeer kan word.

Besoedelende stowwe betree watertoevoer vanaf puntbronne, wat maklik identifiseerbare en relatief klein liggings is, of niepuntbronne, wat groot en meer diffuse gebiede is. Puntbronne van besoedeling sluit in dierefabrieksplase (Figuur 4) wat 'n groot aantal en hoë digtheid vee soos koeie, varke en hoenders grootmaak. Ook ingesluit is pype van fabrieke of rioolsuiweringsaanlegte. Gekombineerde rioolstelsels wat 'n enkele stel ondergrondse pype het om beide riool- en stormwaterafloop van strate op te vang vir afvalwaterbehandeling, kan belangrike puntbronne van besoedeling wees. Tydens swaar reën kan stormwaterafloop rioolkapasiteit oorskry, wat veroorsaak dat dit terugspring en onbehandelde riool direk in oppervlakwater mors (Figuur 5).

Nie-punte bronne van besoedeling sluit in landbouvelde, stede en verlate myne. Reënval loop oor die land en deur die grond en tel besoedelingstowwe soos onkruiddoders, plaagdoders en kunsmis op van landbouvelde en grasperke olie, vriesmiddel, diere-afval en padsout uit stedelike gebiede en suur en giftige elemente van verlate myne. Dan word hierdie besoedeling na oppervlakwaterliggame en grondwater oorgedra. Niepuntbronbesoedeling, wat die hoofoorsaak van waterbesoedeling in die VSA is, is gewoonlik baie moeiliker en duurder om te beheer as puntbronbesoedeling vanweë die lae konsentrasie, veelvuldige bronne en baie groter volume water.


Wat veroorsaak algebloei?

Die ontwikkeling en verspreiding van algeblomme is waarskynlik die gevolg van 'n kombinasie van omgewingsfaktore, insluitend beskikbare voedingstowwe, temperatuur, sonlig, ekosisteemversteuring (stabiele/mengtoestande, troebelheid), hidrologie (riviervloei en waterbergingsvlakke) en die waterchemie (pH, geleidingsvermoë, soutgehalte, koolstofbeskikbaarheid ...).

Die kombinasie van faktore wat 'n algbloei veroorsaak en in stand hou, word egter tans nie goed verstaan ​​nie en dit is nie moontlik om algbloeisels aan enige spesifieke faktor toe te skryf nie. LEES MEER oor die faktore wat algebloei veroorsaak.

Voedingstowwe bevorder en ondersteun die groei van alge en sianobakterieë. Die eutrofikasie (voedingstofverryking) van waterweë word as 'n groot faktor beskou. Die belangrikste voedingstowwe wat bydra tot eutrofikasie is fosfor en stikstof.

In die landskap is afloop en gronderosie van bemeste landbougebiede en grasperke, erosie vanaf rivieroewers, rivierbeddings, grondopruiming (ontbossing) en rioolafval die belangrikste bronne van fosfor en stikstof wat waterweë binnedring. Al hierdie word as eksterne bronne beskou.

Interne oorsprong van voedingstowwe kom van die meer/reservoir sedimente. Fosfaat heg aan sedimente. Wanneer die opgeloste suurstofkonsentrasie laag is in die water (anoksies), stel sedimente fosfaat in die waterkolom vry. Hierdie verskynsel moedig die groei van alge aan.

Early blue–green algal blooms usually develop during the spring when water temperature is higher and there is increased light. The growth is sustained during the warmer months of the year. Water temperatures above 25°C are optimal for the growth of Cyanobacteria. At these temperatures, blue–green algae have a competitive advantage over other types of algae whose optimal growth temperature is lower (12-15°C).

In temperate regions, blue–green algal blooms generally do not persist through the winter months due to low water temperatures. Higher water temperatures in tropical regions may cause blue–green algal blooms to persist throughout the year.

Blue–green algae populations are diminished when they are exposed to long periods of high light intensity (photo-inhibition) but have optimal growth when intermittently exposed to high light intensities. These conditions are met under the water surface where light environment is fluctuating.

Even under low light conditions, or in turbid water, blue–green algae have higher growth rates than any other group of algae. This ability to adapt to variable light conditions gives cyanobacteria a competitive advantage over other algal species.

Most of blue–green algae prefer stable water conditions with low flows, long retention times, light winds and minimal turbulence other prefer mixing conditions and turbid environments.

Drought, water extraction for irrigation, human and stock consumption and the regulation of rivers by weirs and dams all contribute to decreased flows of water in our river systems. Water moves more slowly or becomes ponded, which encourages the growth of algae.

In water bodies, another consequence of stable conditions is thermal stratification. Thermal stratification occurs when the top layer of the water column becomes warmer and the lower layer remains cooler. When the two layers stop mixing, the upper layer becomes more stable (no wind-induced mixing, convection cells)and summer blooms of buoyant blue-green algae are supported.

When a water body is stratified, bottom waters often become depleted with oxygen (anoxia) which may lead to increased nutrient release from the sediments. Pulses of nutrient from the colder bottom layer may fuel up the algal growth in the top layer.

Turbidity is caused by the presence of suspended particles and organic matter (flocs) in the water column. High turbidity occurs when a lot of water is running through the system (high discharge after a rain event). Low turbidity occurs when there is only a small amount of suspended matter present in the water column. Low turbidity can be due to slow moving or stagnant water that allows suspended articles to settle out of the water column. When turbidity is low, more light can penetrate through the water column. This creates optimal conditions for algal growth. In return, growing algae create a turbid environment.


11 - The Role of Nitrates in the Eutrophication and Acidification of Surface Waters

Nitrogen is an essential nutrient in aquatic ecosystems but when nutrient availability increases eutrophication can result. Chemical changes are paralleled by changes in biological productivity, the composition and diversity of biota and consequently in physical conditions of water bodies. The main concerns about eutrophication are limitations on the water use and increased costs of treatment but health risks can also be associated with algal blooms. Nitrogen is rarely the limiting nutrient in aquatic systems in most temperate regions waters are P limited but N can be limiting in estuarine and marine waters. Atmospheric inputs of pollutant S and N have lead to the acidification of aquatic ecosystems in acid sensitive areas. The chemical changes lead to changes in biota and a reduction in diversity. Sulfate deposition has been the primary driver of acidification but the importance of N is increasing as S deposition decreases. Both acidification and eutrophication can take place naturally recent concerns relate to acceleration of the processes as a result of ‘human’ activities.

Regional patterns of nitrate concentrations in surface waters in the UK show a trend from lower concentrations in the extensively used uplands of the north and west to higher levels in the more densely populated and intensively farmed south and east. Atmospheric deposition can be the main nitrate input to upland waters but inputs from agricultural land and from water treatment are the main sources in the lowlands. A few areas of enhanced concentrations have been identified in the uplands atmospheric inputs have probably saturated the retention capacity of the catchments in these areas. Areas of acidified waters have been identified in the UK. There is no single data source for the definition of UK waters which have been affected by eutrophication but limited surveys have provided ‘snapshots’ of the occurrence of waters with algal bloom problems.

The critical load concept is being applied to calculate the maximum nitrate plus sulfate inputs from the atmosphere that will not produce acidification. Guidelines and models have also been developed to set or determine the maximum nutrient inputs to lakes to prevent eutrophication.



Kommentaar:

  1. Kajim

    Regarding your thoughts, I feel complete solidarity with you, I really want to see your more expanded opinion about this.

  2. Kesida

    Dat hy uiteindelik vra?

  3. Burian

    As daar 'n begeerte is, sal die res opstaan. Die sekretaresse moet die drie opdragte goed ken en volg - "sit", "lê" en "faks" Kinders op die agtersitplek lei tot 'n ongeluk, 'n ongeluk op die agtersitplek lei tot kinders. Sommige taal bring na Kiev, en sommige - tot orgasme ... Waar die scoop - daar is gemors.

  4. Ryton

    Seker weergawe :)

  5. Newlyn

    Well done, the sentence beautiful and is timely



Skryf 'n boodskap