富营养化——全球水生环境问题:审查

文摘

富营养化已成为全球水生环境问题因为它的生态后果,如频繁爆发的赤潮威胁的可靠供应饮用水。富营养化增加生化需氧量(BOD)的水,释放有毒气体,鼓励增长丰富的水生杂草和所有这些负面影响鱼类生长,鱼产卵,国内使用,甚至导航。富营养的水有利于疾病的增长造成健康危害的代理人。加强淤泥的沉积速度和有机残骸在水体富营养化的水体慢慢变浅,浅,因此水体慢慢转换成一个湿地,最后转化为旱地最终导致环境的水危机。富营养化是一个全球性的水生环境问题,所以目前我们的注意力在全球层面是如何减少富营养化通过保护水资源的可持续管理。富营养化的最小化需要整体努力的一些参数如物理化学因素的水应定期分析,为国内开发不含磷酸盐洗涤剂使用,去除藻华的疏浚,减少过度使用化肥在农业实践,机械通风,有效的废水处理等。最近的研究显示,气候因素对富营养化产生深远的影响。当营养负荷达到一个恒定的水平,水体,提高温度、降水、风速、太阳辐射从阳光一般会增加水的富营养化的风险。因此,推断,即使外部来源的营养物质通过实现控制治理措施,如废物排放和面源污染的控制,在气候变化下的水仍然可以成为富营养的由于养分的释放加载内部来源。

关键字

赤潮、水质量、健康危害、气候因素,水危机。

介绍

水,其中一个重要的自然资源环境是至关重要的维持所有生物包括人的生活。我们需要纯净的水(饮用水)应包含足够的溶解氧,无有害化学物质、疾病导致微生物(病原体)和悬浮杂质。不幸的是,无差别的,难以管理的应用大量的肥料农业生产方式、倾倒大量的国内和工业废料进入水体造成严重的生态环境问题即,富营养化。从生态的角度可以定义为富营养化水体中的营养过度负荷或浓缩水体的营养物质1]。从物理化学的角度富营养化表示的降低或恶化水的质量在国内,娱乐和其他用途2]。富营养化已成为全球水生环境问题因为它的生态后果,如频繁爆发的赤潮威胁的可靠供应饮用水。它可能导致水体的氧气消耗。一些值得注意的研究人员从事水体富营养化(3- - - - - -9]。最近的研究表明气候变化作为主要自然因素会导致河流和湖泊富营养化的加速度(10- - - - - -17]。本文收集现有的国际和国家文学获得一个全面的了解富营养化和气候变化因素如何影响富营养化的发生在淡水生态系统。

生态问题

当水体富营养的,稠密的人口的浮游藻类发展通常被称为赤潮浮游生物或开花(图1)。开发项圈藻的藻华、Fragilaria株、微胞藻属、颤藻属等富营养的观察水在研究期间(1,5]。浮游生物生长存在丰富的阳光下,他们提供氧气的水通过光合作用,但在长期多云天气,他们开始衰变和消耗更多的氧气比他们产生导致氧消耗的水。

此外,分解有机废物由细菌还需要与大量氧气和水的氧价值可能减少低于大多数水生生物特别是鱼的地方,男人的最可食用的东西无法生存。几个值得注意的研究人员认为,浮游生物盛开富营养的水常常会增加水的生化需氧量(BOD)可用的溶解氧减少鱼类和其他水生生物进而干扰水生食物链(18,19]。在富营养的水,BOD值通常上升超过50 ppm,而水喝应该BOD小于1。研究人员认为,富营养的条件下有毒气体(H₂年代),从腐烂散发出藻类产生不愉快的气味在水中从而降低其可接受性作为国内使用(20.]。研究人员认为,在富营养的水,水生杂草的过度增长(Eicchornia凤眼莲,浮萍属、Myriophyllum Trapa bispinosa)发生循序损害钓鱼、沐浴、鱼类产卵甚至导航(21,22]。

富营养的水富含锰浸种和phosphate-phosphorus

一些研究人员认为,化学,富营养的水富含锰浸种和phosphate-phosphorus [3,4,8]。硝酸盐(不₃^{- - - - - -})从含氮的释放化肥得到富营养的水转化成亚硝酸盐。当我们把亚硝酸盐污染水,然后与血液血红蛋白形成高铁血红蛋白反应妨碍氧气运输血液的能力进而导致呼吸困难和人类中偶尔的窒息。亚硝酸盐(不₂^{- - - - - -})导致婴儿和蓝变色的皮肤通常被称为“蓝色宝贝”综合症。亚硝酸盐也可能与肌酸酐反应出现在脊椎动物肌肉形成nitrosarcosine可致癌。磷释放磷酸盐肥料以及洗涤剂有助于藻类的生长,导致巨大的花朵。在超级磷酸中,磷是三聚磷酸盐的形式(P₃O₁₀^{5 -})。这三聚磷酸盐通过表面运行时从农田获得进入水生身体,然后慢慢地与水反应形成正磷酸盐(PO₄^{3 -}),结果藻华。

可以看出磷酸盐磷在0.7 - 0.8 ppm,硝态氮在0.6 - 0.9 ppm足以引发藻华。

富营养化会改变水的化学特征

实验研究人员的研究表明,通过各种代理在本质上成为富营养的水被污染,显著的变化发生在水的化学参数(3,7- - - - - -9](表1)。Aquaculturist报道,氧气的水从2 - 3 ppm在富营养化水体正常环境条件下,水的氧值范围从6 - 10 ppm (23]。

表1。富营养的条件下的水化学特征。

研究员认为,鱼类一般都受到真菌病原体的攻击在水体丰富,腐烂的有机物质可以被看作是塔夫茨大学的白色线扩展(24]。几个值得注意的研究人员认为,颗粒有机物堵塞鱼鳃的原因(19,25]。因此,鱼类的死亡率发生窒息(图2)。

结果与讨论

健康危害

富营养的水是各种疾病造成的栖息地代理(病原体)像细菌、原生动物以及病毒。在使用这个富营养的水,人类得到攻击数量的水传播疾病,如伤寒、霍乱、痢疾、腹泻等。疟疾、登革热等,造成这种现象的原因是蚊子繁殖停滞和污染水。研究员估计造成1000万人死亡2500万例新病例报告的与水有关的疾病,每年世界上一半人口遭受感染造成的污染水(26]。

富营养化导致环境的水危机

加强淤泥的沉积速度和有机残骸水体,使水体慢慢变浅,浅(1,2]。由于水体慢慢转换成一个湿地,最后转化为一种陆地。因此水体是如此有用对我们来说变得毫无意义,在短时间内由于人为活动增加水需求,供应有限和富营养的情况的水会导致环境的水危机。

最小化参数

富营养化是一个全球性的水生环境问题,所以目前我们的注意力在全球层面是如何最小化富营养化通过保护水资源的可持续管理。富营养化的最小化需要整体的一些参数如:

1。水质参数应定期分析。

2。发展为国内使用无磷洗涤剂。

3所示。去除赤潮频繁的疏浚。

4所示。减少过度使用化肥在农业领域。

5。氧气消耗是一个严重的问题,机械曝气可能会有所帮助。

6。有效的废水处理是必要的。

7所示。应用适当的剂量的硫酸铜和亚砷酸钠可减少藻类和植物的生长和增殖。

气候变化的潜在影响因素对富营养化

敏感的气候变化因素对富营养化有深远的影响识别和分析为了找出气候变化之间的相互作用和富营养化水的温度、降水、风能和太阳能辐射(图3)。

温度对富营养化的影响

气候变化的框架下,增加空气温度会影响水的温度以及水的理化性质包括水pH值、盐度、溶解度和扩散率。研究表明,淡水真核的增长率浮游植物通常稳定或减少而许多蓝藻的增长率增长提供一个竞争优势当温度大约20°C (17,28]。一旦温度高于25°C,它可以直接促进日益增长的蓝藻相比其他浮游植物组织,如绿藻和硅藻的水体(16,29日]。最近的一项研究表明,更高的温度将增加底部的沉积物和土壤中微生物活性的湖泊和河流,从而加速内部磷的释放率(P)加载,这可能导致营养负荷总量的很大一部分在水里(18]。

降水对富营养化的影响

降雨强度的变化将通过侵蚀和re-suspension更高浓度的沉积物。强降水事件动员更多营养物质在陆地上通过收集更多的非点源污染和增加营养浓缩的水域。少降水可能导致较低的最小流,这意味着更少的体积稀释在水里。降低稀释效应和退化系数将影响有机污染物浓度较低溶解氧的浓度(做)和增加生化需氧量(BOD)水系统潜在增加富营养化的风险(15]。

风对富营养化的影响

风会直接或间接影响水的富营养化。吹来的风的直接影响是指藻类从湖湖岸形成赤潮(30.]。风浪扰动造成的间接影响加速从沉积物在水中营养物质的释放14]。风致和沉积物分布在空间分布上也可以发挥重要作用的海藻,但风力强度可能会抑制藻华的形成(10,31日]。

太阳辐射对富营养化的影响

在正常情况下,阳光为藻类的生长提供了最佳条件导致水温的增加,从而进一步影响浮游植物的生长,增加水的富营养化的危险。最近的报告也显示,有直接相关性藻类和光照强度的分布在不同的深度12]。

结论

大型人为输入的磷和氮的一系列社会部门和农业土地已经被认定为水的富营养化的主要原因。然而,当营养负荷达到一个恒定的水平,水体,提高温度、降水、风速、太阳辐射从阳光通常会增加水的富营养化的风险。因此,推断,即使外部来源的营养物质通过实现控制治理措施,如废物排放和面源污染的控制,在气候变化下的水仍然可以成为富营养的由于养分的释放加载内部来源。这显然是真的,水是中央的地球上所有的生命形式的存在,我们也不能想象在一个世界没有水,没有水的替代品。因此,迫切需要这种宝贵的自然资源的保护我们的环境。这样的目标只有通过实践实现的可持续利用的水满足人类需求的变化没有侵蚀的生态地位说环境的自然资源。

确认

作者欣然承认美国Banik教授,动物学、特里普拉邦大学对他有价值的建议和灵感除了建设性的批评。作者还表达了他最深的感激和义务B.K.雷博士,本金,Kabi Nazrul Mahavidyalaya, Sonamura,特里普拉邦对他的鼓励。

引用

1. 哈钦森通用电气、et al。富营养化:原因、后果,调节剂。国家科学院,华盛顿特区,美国。1969:12-26。
2. 哈珀D, et al。富营养化的相似性。查普曼和大厅,伦敦,1992年。
3. Vollenweider RA。科学原理的富营养化湖泊和流动水域与氮、磷富营养化的因素。技术经济合作与发展组织的报告,巴黎。1968:1 - 250。
4. Kumar高清,et al。诱导沉淀的磷酸锆控制富营养化的一种手段。水生植物。1978;4:359 - 366。
5. 钟形脉冲重复频率等。生态指标的大规模在大堡礁的环礁湖富营养化。中记录。1995;24:208 - 215。
6. 汗马,et al。研究浮游生物群落和主要生产干预的河流恒河人为富营养化的上下文。J内陆鱼Soc。1998; 30:47 - 68。
7. Sankaran英国、et al .湖沼学和塔洼村水库的富营养化,议员状态,印度中部。J内陆鱼Soc。1998; 30:13-23。
8. 泡利D, et al。富营养化Kaithkola Ox-Box湖,北比哈尔邦。J Soc印度内陆鱼。2003;35:19-24。
9. 侯赛因GA, et al。克什米尔喜马拉雅乌拉尔湖湖富营养化和管理,克什米尔。印度J环境& Ecoplan。2010; 17:335 - 342。
10. 戴尔B, et al。气候变化和有害藻华。生态有害藻类。2006;189:367 - 378。
11. 辛德勒DW, et al。富营养化的理解和管理的最新进展。Limnol Oceanogr。2006; 51:356 - 363
12. 哈尔德DP, et al。太阳紫外辐射对水生生态系统的影响与气候变化和交互。Photochem Photobiol Sci。2007; 6:267 - 285。
13. Johnk KD, et al。夏季热浪促进有害蓝藻水华。水珠Chang医学杂志。2008;14:495 - 512。
14. 钟如et al .建模沉积物再悬浮与水质之间的联系在一个浅,富营养的,风暴露湖。生态模型。2009;220:1251 - 1265。
15. 夏J, et al。气候变化的潜在影响和挑战在水质和生态系统:案例研究在中国代表河流。J Resour生态。2010;1:31-35。
16. 苏金桥,et al .湖泊富营养化模型在考虑气候因素变化:一个回顾。下巴J:生态。2012;23:3197 - 3206。
17. 吴F,等。中国湖泊富营养化影响因素。生态环境科学。2012;21:94 - 100。
18. Valdemarsen T,等。有机氮和磷在富营养的峡湾sediments-Rates内部营养负荷的矿化和后果。Biogeosciences 12:1765 2015; 1779年。
19. 辛格RN, et al。印度内陆水域的湖沼学的关系与特殊引用的藻华。Proc互联网协会定理:描写。1956;12:831 - 836。
20. 皮莱TVR, et al。水产养殖原理和实践。牛津钓鱼新书。1993:1 - 575。
21. 帕默厘米,et al .藻类污染的指示生物。反式研讨会概率水污染Cincinati杂志,美国俄亥俄州。1957年。
22. Pieczynska E, et al .大型植物的生态意义。Int J生态环境科学。1976;2:115 - 128。
23. 克劳德AA, et al .分布、季节性和水生植物的生物量Opinicon湖。Nautraliste。1977; 104:441 - 456。
24. 朋友RN, et al .识别和控制淡水水产养殖的常见疾病。牛养殖Ext手册。1985;9:1-23。
25. 打麻器HS, et al .鱼杀死浮游植物水华及其引起的预防。粮农组织鱼众议员5:407 1968;441年。
26. 不停,et al .监测自然水域的饮用水质量。世界卫生统计问:1986;39:32-45。
27. Rastogi RP, et al。布鲁姆动力学蓝藻细菌及其毒素:环境健康影响和缓解策略。Microbiol前面。2015;6:1-22。
28. Trolle D, et al。预测气候变化的影响在不同湖泊营养状态的三种形态:影响湖泊恢复和管理。环境模型Softw。2011;26:354 - 370。
29. Peperzak L, et al。气候变化和有害藻华在北海。Acta Oecol。2003;24:139 - 144。
30. Stanichny年代,et al。风对黑海生态系统的影响。EGU大会奥地利的维也纳。2010:1 - 2168。
31. 马W,等。分析风场条件设计大规模的污染能力计算浅湖。J Hydraul Eng。2009; 40:1313 - 1319。