Kaj je evtrofikacija? Vzroki, znaki in posledice postopka

Evtrofikacija je nasičenost rezervoarja z biološko aktivnimi elementi, ki niso značilni za njegov ekosistem. Žal so se zgodili časi, ko morajo okoljevarstveniki sprožiti alarm in zahtevati čiščenje vode, da bi ohranili vse vrste, ki živijo na tem svetu.

Ljudje in planet

Človek je edino živo bitje na Zemlji, ki z njo ni mogel ustvariti harmoničnega odnosa. Če skrbno preučimo izvor in razvoj vsake vrste, lahko izsledimo, kako so se prilagodili razmeram na planetu ali izginili z njegovega obraza, in le človek se je odločil, da je obstoj ustvarjen izključno zanj in ga izkoriščal za lastne namene. Kako se ljudje spopadajo z uresničevanjem svoje superiornosti nad drugimi živimi bitji, vidi današnjo generacijo. Cvetoče ribnike, mrtva morja, napredovanje puščav - to je le majhen del tega, kar je človeštvo naredilo v času svojega obstoja.

Največja škoda za naravo je bila povzročena v XX. Stoletju in je bila posledica razvoja takih industrij, kot so:

• Kemična industrija, ki je prevzela vodilno mesto v prehrambeni, tekstilni, inženirski, farmacevtski, kmetijski in številni drugi industriji.
• Melioracija zemljišč, pri kateri je nepravilna razporeditev vodnih virov, gradnja jezov in drugih objektov povzročila kršitve habitatnega ekosistema vodnih teles. Pogosto rezultat tega je poznejša evtrofikacija (ta obogatitev ali zastrupitev vode ni značilna za njene sestavne elemente). Tako je bilo z Aralskim morjem, ko se je v 60-ih letih prejšnjega stoletja zaradi izjemno visokega vodnega zajetja reke Amu Darja in Sira Darja, ki ga je hranilo, postalo plitvo za 13 metrov. Kako izgleda danes Aralsko morje, poznajo vse okoljevarstvenike sveta.
• Elektrifikacija države, ki je bila izvedena v tridesetih letih 20. stoletja, je povzročila tudi evtrofikacijo akumulacij, kar je privedlo do gradnje umetnih rezervoarjev. Odsekali so jih od jezu od glavnega toka reke, blokirali so gibanje vode in naravne drstitvene ribe, ki so motile rečni ekosistem, kasnejša naselitev pa se ni bistveno spremenila.

Človek se ni »spoprijateljil« z planetom, saj se le majhen del ljudi zaveda razsežnosti svetovne katastrofe in je vključen v stranke in organizacije, ki se ukvarjajo z varstvom okolja.

Vodni prostor planeta

Koncept hidrosfere vključuje vode obeh svetovnih oceanov in vodnih teles na kopnem. Med slednje spadajo ne le močvirja, jezera in reke, temveč tudi ledeniki gore, Antarktika, Grenlandija in podzemna voda.

Večina vode je koncentrirana v morjih in oceanih (94%) v tekočem ali trdnem stanju. Preostalih 6% so kopenski rezervoarji. Dejstvo, da je celotna hidrosfera planeta ena celota, ki je ni mogoče razdeliti, pravi skupnost njenih voda:

• Skozi atmosferske hlape in kroženje vode v naravi lahko komunicirajo med seboj.
• Površina oceanov je skoraj enaka na ravni.
• Sestava morja in oceanov na Zemlji je skoraj identična in za 35% sestavljajo soli, ki dajejo grenko-slanemu okusu.

Ker vse na planetu do neke mere vsebuje tekočino v svoji sestavi, je njen pomen v ekosistemu najpomembnejši: ni vode - ni življenja. To dokazuje puščava, od katerih so bile nekatere prej dno oceana.

Čudno bi bilo, če bi upali, da "preobrat rek", ki ga je Sovjetska zveza poskušala izvesti za industrializacijo države, ali emisije kemičnih odpadkov v drugih državah, ne bi imela posledic, ki bi se pokazale v obliki naravnih nesreč v različnih delih sveta. Razlogi za evtrofikacijo svetovnih oceanov so danes le rezultat tega, kar je človeštvo naredilo v 20. stoletju.

Pomembno: takšne igre "v bogovih", ko ljudje zaradi svojega dobička kršijo planetov ekosistem, ne zadevajo le njegove hidrosfere. Krčenje gozdov na Amazonki je povzročila nastanek ozonskih lukenj v ozračju in podnebnih sprememb po vsej Zemlji.

Na žalost človeštvo ni razumelo, da je celoten ekološki sistem planeta en sam organizem, ki ga sestavljajo milijoni elementov, od katerih je vsak pomemben za splošno preživetje. Poskusi, da bi danes zaustavili evtrofikacijo rezervoarjev, so žalostni poskusi, da bi jih vrnili v prvotno stanje, kot je tisto, kar je ustvarila sama narava.

Abiotski sestavni deli vode

To ni le življenjski prostor za milijone živih organizmov, ampak tudi akumulator sončne energije, zaradi svojih lastnosti:

• Gostota je 800-krat višja od zraka, viskoznost pa je 55-krat.
• Voda ima najvišjo stopnjo toplotne zmogljivosti, ki vpliva na nastanek podnebja na Zemlji.
• Vodne mase zaradi gibanja v prostoru (kroženje v naravi) ohranjajo svojo kemično in fizično sestavo.
• Abiotski dejavniki vključujejo tudi temperaturne spremembe (raven segrevanja), odvisno od globine vodnih teles.
• Stopnja zasičenosti vode s kisikom je odvisna od preživetja dihalnih organizmov v njem.
• Kislost je tudi pomemben kazalnik, saj prebivalci vodnih teles, navajeni in preživeli na eni od njenih ravni, umrejo, če se njegova stopnja spremeni v eno ali drugo smer.
• Prosojnost vodne površine določa globino njegovega svetlobnega režima.

Pomembno: zadnji dejavnik vpliva na razvoj, fotosintezo in distribucijo zelenih mikroorganizmov, fitoplanktona, organskih hranil in njihove stopnje akumulacije.

Proces evtrofikacije rezervoarjev se začne v primeru nekaj ali več abiotskih dejavnikov kršeno. Recimo, da je vzrok smrti živih organizmov v njem posledica motnosti vode, ki jo povzroča povečanje količine mineralnih in organskih snovi, ki jih dobavljajo industrijske odplake. Da bi to spremenili, je treba odpraviti vzrok zamračenja (zaprtje odtoka), po katerem se voda očisti s kasnejšo nasičenostjo s snovmi in organizmi, značilnimi za njen ekosistem.

Evtrofikacija je gotova smrt vseh živih bitij, ne samo v vodi, temveč tudi v okolici. Ker so obalne živali in rastline neposredno odvisne od čistosti okoliškega vodnega prostora, ki ni le njihov dom, temveč tudi območje hranjenja in vzreje, s svojim uničenjem njihov življenjski prostor izgine.

Medsebojno delovanje živih organizmov v vodi

V milijonih let življenja na tem planetu so se pojavili tesni odnosi med njenimi prebivalci, ki se ne morejo uničiti le ene vrste živali, ampak celoten ekosistem. Takšna nihanja v eni ali drugi smeri vedno vzbujajo odziv v naravi. Vzemite, na primer, otok Sv. Helena, katerega gozdovi so bili skoraj popolnoma uničeni s kozami, ki so jih prinesli v začetku XVI. Stoletja. Skupaj z njimi so izumrle živali in ptice endemi tega kraja. Enako sliko lahko opazimo na nekaterih otokih Oceanije.

Videti takšne očitne spremembe v vodi ni vedno mogoče pravočasno, saj razlogi za pospešeno evtrofikacijo vodnih teles niso vedno očitni. Na primer, splakovanje zgornjih plasti zemlje, oplojeno z organsko snovjo, se ne zdi nevarno, dokler ne cveti jezero ali reka, in ribe se ne dvignejo navzgor.

Potreba po čiščenju je v nasprotju z biotičnimi dejavniki, značilnimi za to območje. Ti pojavi pomenijo razmerje med živimi organizmi, ki živijo v rezervoarju, ki so razdeljeni na posredne in neposredne. Prvi so dejavniki, od katerih neposredno preživetje ni odvisno. Na primer, alge za nekatere organizme niso hrana, vendar njihova prisotnost v ribniku vpliva na zasičenost vode s kisikom, ki ga potrebujejo.

Neposredna odvisnost je takrat, ko je povezava med njimi tako blizu, da je dovolj, da ena povezava prehranjevalne verige izgine, tako da se več vrst, ki so z njo povezane, takoj uniči. Na primer, razlitje nafte v oceanu povzroči smrt planktona, katerega izginotje vodi v stradanje mnogih organizmov, za katere je to hrana.

Takšne naravne nesreče in povzročajo evtrofikacijo tega dela vode. Za ponovno vzpostavitev prejšnjega ravnovesja je treba ustvariti ugodno okolje za rast in razmnoževanje planktona na kraju njegove smrti - to je izredno dolg in drag proces, ki bi se mu lahko izognili, če bi ljudje uporabljali moč vetra, sonca ali plimovanja, ne pa naravnih virov.

Struktura svetovnega oceana

Tako kopenska zemlja kot vodna telesa sta razdeljena na naravna območja, od katerih ima vsak poseben ekosistem. Znano je, da prebivalci morij, rek in jezer živijo na različnih globinah in tvorijo "skupnosti", ki vključujejo tako najpreprostejše mikroorganizme in rastline, ribe in živali.

Vsaka stopnja ima svoj temperaturni režim, stopnjo zasičenosti z kisikom in svetlobo, njeni prebivalci pa ne zapustijo svojega ozemlja in so sestavni del njegovega notranjega okolja. Tako prebivalci globin ne preživijo, se dvignejo na površino vode, enako se zgodi s tistimi, ki zapustijo svoje območje in se potopijo na dno.

V primeru, da pride do kršitve katerega koli sestavnega dela takega sloja, so poškodovani vsi njeni prebivalci. Na primer, celo rahlo povečanje temperature oceanske vode za dolgo časa vodi do razbarvanja in smrti koralnih grebenov, s katerimi umirajo njihovi prebivalci. Sproščeni prostor je zaseden z algami, kar vodi do popolne zamenjave obstoječega ekosistema, ki ga praviloma ni mogoče obnoviti. To ne velja samo za korale, ampak tudi za prebivalce sladkih vodnih teles, ki zaradi hitrega cvetenja alg izumirajo.

Znanstveniki menijo, da je evtrofikacija najhitrejši način za motenje ekosistema, vendar daleč od edinega. Obstaja več vrst onesnaževanja voda, po katerih nekateri niso podvrženi naknadni predelavi, saj je za vodna telesa s potrebnimi mikroorganizmi in bioaktivnimi sestavinami malo. Potrebna so prizadevanja za obnovitev njihovega habitata ob upoštevanju vseh biotskih in abiotskih dejavnikov, kar je zelo težko.

Vrste bioloških onesnaženj

Če traja 8-10 dni za naravno čiščenje ozračja, potem bo za oceane trajalo 2500 let, onesnažena podzemna voda je lahko čistejša v 1400 letih, za jezero pa je to obdobje vsaj 17-20 let, za reke - do 20 dni. Zato je tako pomembno preprečiti evtrofikacijo vode.

Če se na planetu zmanjša obseg svetovnega oceana, se bo oseba soočila z enakim postopnim izumrtjem kot morski prebivalci. Podnebje Zemlje se bo za vedno spremenilo, kar bo vodilo v začetek puščave in, kot so pokazali avtorji apokalipse, bralcem, bo voda stala več kot človeško življenje.

Za evtrofikacijo vodnih teles je več razlogov:

• biološko onesnaževanje;
• kemična sprememba sestave vode;
• fizično onesnaževanje.

Večina hranil vstopajo v vodna telesa skozi industrijske kanalizacijske in mestne kanalizacijske sisteme, v podzemno vodo - z dežjem in razgradnimi elementi na odlagališčih živilskih odpadkov. Posebne škode povzročijo kmetije. Samo en živinorejski kompleks za rejo rejnih živali z do 10.000 enotami na primer daje enako količino hranilnih odpadkov na leto kot mesto s sto tisoč prebivalci.

Organska in mineralna gnojila, ki jih odplavajo dežja s polj, ne povzročajo manj škode. Vse to vodi v pospešeno obogatitev vode z bioaktivnimi elementi, prvi znaki evtrofikacije pa se kažejo v obliki rasti modro-zelenih alg in njihove hitre reprodukcije. Po določenem času je celoten rezervoar napolnjen s cvetenjem, ki povzroči sežig kisika in popolno uničenje vsega življenja v njem.

Takšno antropogeno evtrofikacijo ne povzroča kontaminacija s strupenimi odpadki, temveč povečanje navidezno varnih hranil v vodi, kar povzroča ekološko katastrofo na tem območju z vsemi posledicami: uničenjem flore in favne, povečanjem bolezni med ljudmi, kot so kolera, hepatitis in črevesne bolezni. okužb.

Vrste kemičnega onesnaževanja

Največjo nevarnost povzroča onesnaženje vode s svincem, živim srebrom ali solmi drugih težkih kovin, kar vodi do evtrofikacije jezer in rek, na bregovih katerih so industrijska podjetja. Nafta in njeni derivati ​​ne povzročajo nič manj škode. Onesnaževanje morij in oceanov z njimi za to leto je ocenjeno na 10 milijonov ton, danes pa je celotna površina pokritosti 1/5 zemeljske vodne površine.

Pomembno: 10 m2 oljnega filma na površini vode povzroči smrt ne le organizmov, ki živijo na prizadetem območju, ampak tudi živali in ptice, ki živijo v njem.

Drugi vir, ki povzroča evtrofikacijo, so nitrati in fosfati, od katerih 1 mg / l uničuje plankton in 5 mg / l vodi do zamrzovanja rib.

Ker uničevanje vodnih teles s kemikalijami povzroča zaviranje vseh naravnih bioloških procesov v njih, se takšne razmere imenujejo tudi okoljske nesreče, ki vodijo do uničenja okolja.

Vrste fizičnega onesnaževanja vode

Drug način vplivanja na vodo je fizično spreminjanje njegovih lastnosti. Še posebej močno prizadene sestava lova v vodah. Znanstveniki ocenjujejo, da milijon lovcev, ki so naredili le en strel, izpustijo več kot 30 ton svinca v vodo, kar povzroči njegovo evtrofikacijo.

Ne manj škode povzroča segrevanje površin vodnih teles odpadne toplote iz izpuščene termoelektrarne. Hkrati pa se njegova nasičenost s kisikom postopoma zmanjšuje in namesto tega se povečuje število patogenov, kar vodi do popolnega uničenja življenja na območju okužbe.

Posledice evtrofikacije vodnih teles so najbolj obžalovanja vredne. Obnova praviloma zahteva veliko truda in finančnih naložb, saj ne vključuje le čiščenja vode in razmnoževanja nekdanjega ekosistema v njej, temveč tudi ureditev celotnega območja ob njem. Le v visoko razvitih državah obstajajo posebne pravne norme in denar v proračunu.

Kaj storiti?

Do danes obstaja veliko načinov, da se ubije vse življenje v oceanih, vendar je to mogoče le na dva načina:

1. Uničenje nasadov alg, kar bo zmanjšalo stopnjo raztopljenega kisika v vodi.
2. Odprava vzrokov evtrofikacije.

Izvajanje teh ukrepov zahteva sprejetje ustreznih zakonov, razvoj dolgoročnih programov in finančnih naložb. Če tega ne boste storili danes, bodo v svetu živeli prihodnji rodovi ljudi, ki jih opisujejo številni pisatelji znanstvene fantastike.

Svetovna tragedija

Zavedanje o razsežnosti ekološke katastrofe in njenih posledicah je glavna naloga vlad vseh držav na planetu. Veliko težje je obnoviti svojo prvotno naravo naravi kot uničiti, zato morajo ljudje, ki so sestavni del celotnega ekosistema Zemlje, prevzeti polno odgovornost za to, kar se dogaja v svetu, in šele potem so možne spremembe na bolje.