Eutrofizacja jako naturalne zjawisko zachodzące w ekosystemie wodnym

EutrofizacjaeutrofizacjaEutrofizacja to proces wzrostu żyzności wód. Pojęcie trofii wód jest stosowane w kontekście zasobności wód w biogeny. Eutrofizacja jest zjawiskiem zachodzącym stopniowo, przez długi czas: do jeziora, rzeki czy morza wpływają wody zawierające pierwiastki biogennebiogenypierwiastki biogenne – głównie azot i fosfor – z naturalnych źródeł, pochodzących np. z rozkładu szczątków organicznych. W wyniku tego fitoplanktonfitoplanktonfitoplankton i rośliny wodne rozrastają się. Przyrasta biomasa roślin, a w następstwie mnoży się zooplankton oraz ryby. Ekosystem wodny powoli rozwija się i pozostaje w równowadze.

Jak przebiega eutrofizacja spowodowana działalnością człowieka?

Eutrofizacja spowodowana przez ludzi ulega znacznemu przyspieszeniu. W dużo krótszym czasie zwiększa się ilość pierwiastków w ciekach i zbiornikach wodnych – azotu o 80%, a fosforu o 75%. Wynika to z różnych przyczyn: z powodu nadmiernego użycia nawozów na polach uprawnych (25% nawozów przedostaje się z pól do wód), na skutek spływu ścieków – domowych, przemysłowych, odprowadzanych z obiektów hodowli zwierząt, z kopalni, z terenów bez kanalizacji, a także w rezultacie nadużywania związków fosforu w proszkach do prania i innych detergentach. Wzrost stężenia biogenówbiogenybiogenów, będący wynikiem działalności człowieka, zachodzi bardzo szybko, dlatego prowadzi do eutrofizacji przebiegającej inaczej niż naturalna. Skutkuje ona załamaniem równowagi ekosystemu wodnego oraz powstawaniem w nim martwych strefmartwe strefymartwych stref. Kolejne etapy tego zjawiska przedstawia poniższa grafika interaktywna.

Podczas zakwituzakwitzakwitu sinicsinicesinic woda nie tylko zmienia barwę, smak i zapach, ale również przejrzystość – mętność spowodowana dużą ilością mikroorganizmów stanowi jeden ze wskaźników eutrofizacji.

Do mórz i oceanów spływa coraz więcej biogenówbiogenybiogenów pochodzących przede wszystkim z rolnictwa. Niegdyś gospodarstwa były niewielkie, rolnicy uprawiali grunty rolne głównie na swoje potrzeby, a obornik zużywali do nawożenia pól. Ze wzrostem zamożności społeczeństwa zwiększyła się jednak konsumpcja mięsa, przez co pojawiła się konieczność zintensyfikowania jego produkcji, to znaczy tuczu zwierząt na rzeź. Aby zapewnić im odpowiednią ilość pokarmu, należało znacząco zwiększyć produkcję zbóż na pasze, a w konsekwencji na polach zaczęto powszechnie i w dużych ilościach stosować nawozy sztuczne. Z farm przemysłowych spłukiwane są coraz większe ilości odchodów do zbiorników wodnych, co skutkuje powstawaniem coraz większej ilości martwych strefmartwe strefymartwych stref w akwenach morskich i śródlądowych – jest to następstwem eutrofizacjieutrofizacjaeutrofizacji.

Na szczęście odpowiedź na powyższe pytania jest twierdząca, gdyż:

1. Można kontrolować skład ścieków komunalnych i przemysłowych oraz usuwać z nich nadmiar pierwiastków biogennychbiogenypierwiastków biogennych, wykorzystując metody fizyczne i chemiczne. Oczyszczalnie ścieków dzieli się zazwyczaj na oczyszczalnie ścieków komunalnych i przemysłowych. Oczyszczalnie ścieków komunalnych przystosowane są głównie do oczyszczania ścieków bytowych pomieszanych ze ściekami przemysłowymi. Wykorzystują one głównie metody fizyczne, nazywane również mechanicznymi, które polegają na usuwaniu większych ciał stałych oraz zawiesin organicznych i mineralnych za pomocą krat, sitek, tłuszczowników oraz osadników. Z kolei oczyszczalnie ścieków przemysłowych przystosowane są do oczyszczania ścieków powstających podczas różnorodnych procesów przemysłowych. W tych oczyszczalniach częściej wykorzystywane są metody chemiczne, które przeprowadza się przy użyciu odczynników chemicznych. Wyróżnia się kilka metod oczyszczania chemicznego: koagulację (podczas której koloidy łączą się ze sobą w większe zespoły), neutralizację (czyli zobojętnianie ścieków), ekstrakcję (rozdzielanie ścieków na dwie ciecze), elektrolizę (zmianę struktury cząstek zawieszonych w ściekach) i destylację (rozdział zawiesiny przez odparowanie z niej cieczy).

2. Można hodować małże (omułki jadalne), pochłaniające azotany i fosforany, jak praktykuje się to w Szwecji we fiordzie Gullmar, w pobliżu oczyszczalni ścieków Lysekil.

3. Rolnicy mogą używać nawozów w sposób, który pozwoli ograniczyć ich negatywny wpływ na eutrofizację wód, np. unikając stosowania nawozów azotowych, gdy spodziewane są większe opady, lub też tworząc strefy buforowestrefy buforowestrefy buforowe przy ciekach w celu ograniczenia spływu związków azotu i fosforu.

4. Wszyscy możemy zrezygnować z detergentówdetergentydetergentów szkodliwych dla środowiska lub choćby ograniczyć ich zużycie.

System recyklingu biogenów pomiędzy rolnictwem a akwakulturą (hodowla w wodzie): z morza na ląd i z powrotem na przykładzie hodowli omułków

R1QZXPQnQwqu7

Grafika przedstawiająca trzypoziomowy schemat procesu eutrofizacji. Na pierwszym dolnym poziomie jest fotografia z fragmentami wymieszanych odpadów organicznych o okrągłych, podłużnych kształtach. Są to resztki roślin, liści, warzyw i owoców. Odpady organiczne stanowić mogą podstawę hodowli małży, ale też być wykorzystane do produkcji nawozów organicznych, paszy organicznych czy konsumpcji. W poziomie środkowym jest grafika przedstawiająca fragment zbiornika wodnego, w którym hodowane są małże. Po lewej stronie w wodzie jest umieszczona fotografia przedstawiająca spiralnie ułożone kolonie fitoplanktonu w wodzie. Stanowią one podstawę odżywiania się małży. Na trzecim piętrze schematu są trzy fotografie: pierwsza z lewej przedstawia trzy napełnione kwadratowe kosze stojące na trawie - kompostowniki. To organiczne odpady, które wykorzystane zostaną jako nawóz organiczny. Druga fotografia przedstawia koguta i trzy stojące kury na sianie. To farma, na której organiczne odpady wykorzystane zostaną jako pasza organiczna. Trzecia fotografia przedstawia owoce morza. Odpady organiczne zostaną wykorzystane w celach konsumpcyjnych.

Słownik