Eutrofizacja, to proces wzbogacania wód w substancje odżywcze, głównie związki azotu i fosforu. Prowadzi to do nadmiernego wzrostu roślin i alg. Możemy go porównać do "przekarmienia" zbiornika wodnego.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest działalność człowieka. Rolnictwo, przemysł i gospodarka komunalna mają na to ogromny wpływ. Zanieczyszczenia spływające z pól uprawnych i ścieki z miast, to najczęstsze źródła problemu.
Rolnictwo przyczynia się do eutrofizacji poprzez stosowanie nawozów sztucznych. Zawierają one duże ilości azotu i fosforu. Część tych nawozów spływa wraz z deszczem do rzek i jezior. Z kolei przemysł odprowadza do wód ścieki zawierające różne związki chemiczne, w tym również azot i fosfor. Nieszczelne szamba i oczyszczalnie ścieków, to dodatkowy problem. Mogą one powodować przedostawanie się zanieczyszczeń do wód gruntowych, a następnie do wód powierzchniowych. Dlatego tak ważne jest, aby dbać o szczelność instalacji sanitarnych.
Źródła punktowe i rozproszone
Źródła zanieczyszczeń dzielimy na punktowe i rozproszone. Źródła punktowe to konkretne miejsca, z których zanieczyszczenia są odprowadzane bezpośrednio do wód. Może to być na przykład rura odprowadzająca ścieki z fabryki. Źródła rozproszone, to trudniejsze do zidentyfikowania obszary, z których zanieczyszczenia spływają stopniowo. Przykładem jest spływ nawozów z pól uprawnych. Kontrola i ograniczenie zanieczyszczeń rozproszonych jest trudniejsze.
Skutki eutrofizacji
Eutrofizacja ma poważne konsekwencje dla środowiska wodnego i dla ludzi. Nadmierny wzrost glonów i sinic powoduje szereg negatywnych zjawisk. Może to doprowadzić do zmian w ekosystemach wodnych.
Przede wszystkim, nadmierny wzrost alg prowadzi do zakwitu wody. Woda staje się mętna i zmienia kolor. Ogranicza to dostęp światła do głębszych warstw wody. Powoduje to obumieranie roślin wodnych. Obumarłe rośliny i algi opadają na dno i ulegają rozkładowi. Podczas rozkładu zużywany jest tlen. Może to prowadzić do powstawania stref beztlenowych, w których życie staje się niemożliwe. Ryby i inne organizmy wodne giną z powodu braku tlenu.
Ponadto, niektóre gatunki sinic produkują toksyny. Toksyny te są szkodliwe dla zwierząt i ludzi. Mogą powodować podrażnienia skóry, problemy żołądkowe, a nawet uszkodzenie wątroby. W czasie zakwitu sinic kąpiel w wodzie jest zabroniona. Eutrofizacja wpływa również negatywnie na walory estetyczne wód. Brudna i śmierdząca woda nie zachęca do rekreacji. Ma to negatywny wpływ na turystykę. Straty ekonomiczne, związane z eutrofizacją mogą być znaczne.
Przykłady skutków eutrofizacji
Przykładem skutków eutrofizacji jest sytuacja w Morzu Bałtyckim. Duża ilość zanieczyszczeń spływających z lądu powoduje zakwity sinic i powstawanie stref beztlenowych. Problem ten jest szczególnie widoczny w Zatoce Gdańskiej. Kolejny przykład, to jeziora rolnicze w Polsce. Intensywne nawożenie pól uprawnych w ich pobliżu, prowadzi do eutrofizacji tych jezior.
Chemia eutrofizacji
Chemiczne aspekty eutrofizacji koncentrują się na związkach azotu i fosforu. Te pierwiastki są niezbędne do życia roślin i alg. Jednak ich nadmiar w wodzie prowadzi do problemów. W wodzie występują różne formy azotu, takie jak azot amonowy (NH4+), azot azotynowy (NO2-), azot azotanowy (NO3-) i azot organiczny. Fosfor występuje głównie w postaci fosforanów (PO43-). Stężenie tych związków w wodzie, decyduje o tempie wzrostu roślin i alg.
Proces nitryfikacji przekształca azot amonowy w azot azotynowy, a następnie w azot azotanowy. Azot azotanowy jest łatwo przyswajalny przez rośliny. Denitryfikacja, to proces odwrotny, w którym azot azotanowy jest przekształcany w azot cząsteczkowy (N2), który ulatnia się do atmosfery. Proces ten zachodzi w warunkach beztlenowych i jest ważny dla usuwania azotu z wód.
Fosfor występuje w wodzie w różnych formach, ale najczęściej w postaci fosforanów. Fosforany mogą pochodzić z nawozów, detergentów i ścieków. Fosfor jest często pierwiastkiem ograniczającym wzrost glonów w wodach słodkich. Oznacza to, że nawet niewielki wzrost stężenia fosforu, może prowadzić do gwałtownego wzrostu glonów.
Jak zapobiegać eutrofizacji?
Zapobieganie eutrofizacji wymaga kompleksowego podejścia. Należy ograniczyć dopływ substancji odżywczych do wód. W rolnictwie należy stosować nawozy w sposób racjonalny. Należy unikać nawożenia przed deszczem. Dobrym rozwiązaniem jest stosowanie nawozów o spowolnionym działaniu. W przemyśle należy dbać o skuteczne oczyszczanie ścieków. W gospodarstwach domowych należy używać detergentów bez fosforanów. Ważne jest również budowanie i modernizacja oczyszczalni ścieków.
Ochrona stref brzegowych i tworzenie pasów zieleni wzdłuż rzek i jezior, może pomóc w zatrzymywaniu zanieczyszczeń. Edukacja społeczeństwa na temat eutrofizacji i jej skutków, jest również bardzo ważna. Każdy z nas może przyczynić się do poprawy jakości wód. Ograniczenie zużycia wody, segregacja śmieci i unikanie stosowania chemikaliów w pobliżu wód, to proste, ale skuteczne działania.
