Какво е еутрофикацията? Причини, признаци и последствия от процеса

Еутрофикацията е насищане на резервоар с биологично активни елементи, които не са характерни за неговата екосистема. За съжаление, настъпиха времена, когато природозащитниците трябва да предизвикат тревога и да призовават за пречистване на водата, за да запазят всички видове, живеещи в този свят.

Хората и планетата

Човекът е единственото живо същество на Земята, което не може да изгради хармонични отношения с нея. Ако внимателно проучим произхода и развитието на всеки вид, можем да проследим как те или са адаптирани към условията на планетата, или са изчезнали от лицето му, и само човек е решил, че съществуването е създадено изключително за него и го използва за свои цели. Как хората са склонни да осъзнаят своето превъзходство над другите живи същества, виждат днешното поколение. Цъфтящи езера, мъртви морета, напредващи пустини - това е само малка част от това, което човечеството е направило по време на своето съществуване.

Най-голямата вреда за природата е нанесена през ХХ век и е причинена от развитието на такива индустрии като:

• Химическата промишленост, която заема водещо място в хранителната, текстилната, инженерната, фармацевтичната, селскостопанската и много други индустрии.
• Рекултивация на земята, при която неправилното разпределение на водните ресурси, изграждането на язовири и други структури водят до нарушаване на екосистемата на местообитанията на водните обекти. Често резултатът от това е последваща еутрофикация (това обогатяване или отравяне с вода не е характерно за съставните му елементи). Така беше и с Аралско море, когато през 60-те години на миналия век, поради изключително високия воден прием от реките Амударя и Сирдаря, които го хранеха, той станал плитък на 13 метра. Как изглежда днес Аралско море, познават всички еколози на света.
• Електрификацията на страната, извършена през 30-те години на ХХ век, също предизвика последващата еутрофикация на язовирите, тъй като доведе до изграждането на изкуствени водоеми. Прекъснати от язовира от главния речен поток, те блокираха движението на водата и естествените места за хвърляне на хайвера на рибите, което нарушаваше екосистемата на реката, а последващото отглеждане не се промени много.

Човекът не „се сприятелява” с планетата, тъй като само малка част от хората са наясно с мащаба на световната катастрофа и са включени в партии и организации, ангажирани с опазването на околната среда.

Водното пространство на планетата

Концепцията за хидросферата включва водите на Световния океан и водните тела, разположени на сушата. Сред последните са не само блата, езера и реки, но и глетчери от планини, Антарктика, Гренландия и подземни води.

По-голямата част от водата е концентрирана в моретата и океаните (94%) в течно или твърдо състояние. Останалите 6% са земни резервоари. Фактът, че цялата хидросфера на планетата е едно цяло, което не може да бъде разбито, казва общността на нейните води:

• Чрез атмосферни пари и водния цикъл в природата те могат да общуват помежду си.
• Повърхността на океаните е почти същата на своето ниво.
• Съставът на водите на моретата и океаните на Земята е почти идентичен и с 35% се състои от соли, които му придават горчиво-солен вкус.

Тъй като всичко на планетата до известна степен съдържа течност в нейния състав, нейното значение в екосистемата е най-важното: няма вода - няма живот. Това се доказва от пустинята, някои от които преди това са били дъното на океана.

Би било странно да се надяваме, че „обръщането на реките”, което Съветският съюз се опита да извърши за индустриализацията на страната или емисиите на химически отпадъци в други страни, няма да доведе до последици, проявяващи се под формата на природни бедствия в различни региони на света. Причините за еутрофикацията на океаните на света днес са просто резултат от това, което човечеството е направило през 20 век.

Важно: такива игри "в богове", когато хората в името на своята печалба нарушават екосистемата на планетата, засягат не само неговата хидросфера. Обезлесяването на Амазонката е довело до образуването на озонови дупки в атмосферата и изменението на климата в цялата Земя.

За съжаление, човечеството не е разбрало, че цялата екологична система на планетата е един организъм, състоящ се от милиони елементи, всеки от които е важен за цялостното оцеляване. Опитите за спиране на еутрофикацията на водните тела днес са жалки опити за връщането им в първоначалното им състояние, подобно на това, което е създадено от самата природа.

Абиотични водни компоненти

Това е не само местообитание за милиони живи организми, но и акумулатор на слънчева енергия, благодарение на своите свойства:

• Плътността му е 800 пъти по-висока от въздуха, а вискозитетът му е 55 пъти.
• Водата има най-високо ниво на топлинен капацитет, което влияе върху формирането на климата на Земята.
• Водните маси, поради тяхното движение в пространството (циркулация в природата), поддържат своя химичен и физически състав.
• Абиотичните фактори включват и температурни промени (ниво на затопляне), в зависимост от дълбочината на водните тела.
• Степента на насищане на водата с кислород зависи от оцеляването на дишащите организми в него.
• Киселинността също е важен показател, тъй като обитателите на водните обекти, свикнали и оцеляващи на едно от своите нива, умират, ако скоростта му се промени в една или друга посока.
• Прозрачността на водната повърхност определя дълбочината на неговия светлинен режим.

Важно: последният фактор влияе върху развитието, фотосинтезата и разпространението на зелените микроорганизми, фитопланктона, органичните хранителни вещества и тяхното ниво на натрупване.

Започва процесът на еутрофикация на резервоарите в случай, че някои или няколко абиотични фактори нарушени. Да предположим, че причината за смъртта на живите организми в нея се дължи на мътността на водата, причинена от увеличаването на количеството минерални и органични вещества, доставени му от промишлени отпадъчни води. За да се промени това, е необходимо да се елиминира причината за замъгляването (да се затвори изтичането), след което водата се почиства с последващо насищане с вещества и организми, характерни за неговата екосистема.

Еутрофикацията е сигурна смърт на всички живи същества не само във водата, но и в околността. Тъй като крайбрежните животни и растения зависят пряко от чистотата на околното водно пространство, което е не само техен дом, но и район за хранене и размножаване, с разрушаването им изчезва местообитанието им.

Взаимодействието на живите организми във водата

В продължение на милиони години живот на тази планета между неговите обитатели са възникнали тесни връзки, които разрушават не само един вид животни, но и цяла екосистема. Такива колебания в една или друга посока винаги предизвикват реакция в природата. Вземете, например, остров Света Елена, чиито гори са почти напълно унищожени от кози, донесени тук в началото на XVI век. Заедно с тях изчезналите животни и птици са ендемити на това място. Същата картина може да се наблюдава и на някои острови в Океания.

Да се ​​видят такива очевидни промени във водата не винаги е възможно във времето, тъй като причините за ускорената еутрофикация на водните тела не винаги са очевидни. Например, промиването на горните слоеве на почвата, оплодено с органична материя, не изглежда опасно, докато езерото или реката не цъфтят, а рибата не се издига нагоре по корема.

Необходимостта от почистване е в нарушение на биотичните фактори, характерни за района. Тези явления означават връзката на живите организми, които живеят в язовира, които са разделени на непряко и пряко. Първите са факторите, от които препитанието им не зависи пряко. Например, водораслите не са храна за някои организми, но тяхното присъствие в езерце влияе на насищането на вода с кислород, от което се нуждаят.

Пряката зависимост е, когато връзката между тях е толкова близо, че е достатъчно една връзка на хранителната верига да изчезне, така че няколко вида, свързани с нея, да бъдат унищожени наведнъж. Например, нефтен разлив в океана причинява смъртта на планктона, чието изчезване води до глад на много организми, за които той е храна.

Такива природни бедствия и причиняват еутрофикация на този участък от вода. За да се възстанови предишното равновесие, е необходимо да се създаде благоприятна среда за растежа и възпроизводството на планктона на мястото на неговата смърт - това е изключително дълъг и скъп процес, който би могъл да бъде избегнат, ако хората използват силата на вятъра, слънцето или приливите и отливите, а не природните ресурси.

Структура на Световния океан

Както земната земя, така и водните тела са разделени на природни зони, всяка от които се характеризира с отделна екосистема. Известно е, че жителите на моретата, реките и езерата живеят на различни дълбочини, образувайки "общности", които включват и най-простите микроорганизми и растения, риба и животни.

Всеки ред има свой температурен режим, нивото на водонаситеност с кислород и светлина, а жителите му не напускат своята територия, като са неразделна част от присъщата му среда. Така жителите на дълбините не оцеляват, издигайки се на повърхността на водата, същото се случва с тези, които напускат своята зона и потъват на дъното.

В случай на нарушение на който и да е компонент от такъв слой, всички негови жители са повредени. Например, дори леко повишаване на температурата на океанската вода за дълго време води до обезцветяване и смърт на кораловите рифове, с които техните жители умират. Освободеното пространство е заето от водорасли, което води до пълна подмяна на съществуващата екосистема, която по правило не може да бъде възстановена. Това се отнася не само за коралите, но и за жителите на сладководните тела, които изчезват поради бързото разцвет на водораслите.

Учените смятат, че еутрофикацията е най-бързият начин да се наруши екосистемата, но далеч не е единствената. Има няколко вида замърсяване на водите, след като някои от тях не подлежат на последващо оползотворяване, тъй като малко се „захранват” водни тела с необходимите микроорганизми и биоактивни елементи. Необходими са усилия за възстановяване на техните местообитания, като се вземат предвид всички биотични и абиотични фактори, което е изключително трудно да се направи.

Видове биологично замърсяване

Ако това отнема 8-10 дни за естествено пречистване на атмосферата, тогава ще отнеме 2500 години за океаните, замърсените подземни води могат да бъдат по-чисти за 1400 години, за езерото този период е най-малко 17-20 години, а за реките - до 20 дни. Ето защо е толкова важно да се предотврати еутрофикацията на водата.

Ако на планетата се намали обемът на Световния океан, тогава лицето ще се сблъска със същото постепенно изчезване като морските обитатели. Климатът на Земята ще се промени завинаги, което ще доведе до настъпването на пустинята и, както показват авторите на жанра апокалипсис на своите читатели, водата ще струва повече от човешкия живот.

Има няколко причини за еутрофикацията на водните тела:

• биологично замърсяване;
• химическа промяна на състава на водата;
• физическо замърсяване.

най-много хранителни вещества те влизат във водни обекти чрез промишлени канализационни и градски канализационни системи, а в подземните води - с дъжд и елементи на разлагане в депата за хранителни отпадъци. Специални щети са причинени от фермите. Например, само един животновъден комплекс за угояване на добитък с население до 10 000 единици дава същото количество хранителни отпадъци годишно като град с население от сто хиляди души.

Органичните и минерални торове, измити от дъждовете от полетата, не причиняват по-малко щети. Всичко това води до ускорено обогатяване на вода с биоактивни елементи и първите признаци на еутрофикация се проявяват под формата на синьо-зелени водорасли и тяхното бързо размножаване. След известно време целият резервоар е изпълнен с цъфтеж, който причинява изгарянето на кислород и пълното унищожаване на целия живот в него.

Такава антропогенна еутрофикация се причинява не от замърсяване с токсични отпадъци, а от увеличаване на привидно безопасни хранителни вещества във водата, което води до екологична катастрофа в района с всички последващи последици: разрушаване на флората и фауната, увеличаване на заболяванията сред хора като холера, хепатит и чревни инфекция.

Видове химическо замърсяване

Най-голяма е опасността от замърсяване на водата с олово, живак или соли на други тежки метали, което води до еутрофикация на езера и реки, на бреговете на които има промишлени предприятия. Нефтът и неговите производни причиняват не по-малко вреда. Замърсяването на моретата и океаните от тях за годината се оценява на 10 милиона тона, а днес общата площ на покритие е 1/5 от повърхността на Земята.

Важно: 10 м2 нефтен филм на повърхността на водата причинява смъртта не само на организмите, живеещи в засегнатата област, но и на животните и птиците, живеещи в нея.

Друг източник, причиняващ еутрофикация, са нитрати и фосфати, от които 1 mg / l разрушава планктона, а 5 mg / l води до замразяване на рибата.

Тъй като разрушаването на водните тела от химикали причинява инхибиране на всички естествени биологични процеси в тях, такива ситуации се наричат ​​и екологични бедствия, водещи до разрушаване на околната среда.

Видове физическо замърсяване на водите

Друг начин за въздействие върху водата е физическата промяна на нейните свойства. Особено силно засегнато от състава му на лов в рамките на водите. Учените смятат, че един милион ловци, които са направили само един изстрел, освобождават повече от 30 тона олово във водата, което води до неговата еутрофикация.

Не по-малко щети се причиняват от нагряването на повърхността на водните тела на отпадъчната топлина от заустената в тях ТЕЦ. В същото време, неговата кислородна наситеност постепенно намалява, а вместо това се увеличава броят на патогените, което води до пълно разрушаване на живота в зоната на инфекцията.

Последствията от еутрофикацията на водните обекти са най-плачевни. По правило тяхното възстановяване изисква много усилия и финансови инвестиции, тъй като включва не само пречистване на водата и възпроизвеждане на бившата екосистема в нея, но и привеждане на цялата прилежаща към нея територия. Само в силно развитите страни в бюджета има специални правни норми и пари.

Какво да правим

Към днешна дата има много начини да се убие целия живот в океаните, но има само два начина да се поправи:

1. Унищожаването на насажденията от водорасли, което от своя страна ще намали скоростта на разтворен кислород във водата.
2. Премахване на причините за еутрофикацията.

Прилагането на тези мерки изисква приемането на съответните закони, разработването на дългосрочни програми и финансовите инвестиции. Ако не направите това днес, то бъдещите поколения хора ще живеят в света, описан от много писатели на научна фантастика.

Световна трагедия

Осъзнаването на мащаба на екологичната катастрофа и последствията от нея е основна задача на правителствата на всички страни на планетата. Много по-трудно е да се възстанови нейната първоначална природа на природата, отколкото да се унищожи, затова хората, които са неразделна част от цялата екосистема на Земята, трябва да поемат пълната отговорност за случващото се в света и едва тогава са възможни промени към по-добро.