Загрязнение водных экосистем удобрениями

Сток удобрений возглавляет список загрязнителей, влияющих на водные экосистемы в Северной Америке. Однако когда дело доходит до выяснения того, откуда на самом деле происходит это загрязнение и как его остановить, ответы редко бывают простыми или однозначными. Эти загрязнители имеют множество источников, и хотя все они считаются почвенными «питательными веществами», они не всегда возникают в результате преднамеренного внесения на сельхозугодья или даже обязательно из «удобрений».

Загрязнение удобрениями официально известно как загрязнение из неточечных источников. Этот довольно расплывчатый ярлык включает сельскохозяйственные стоки, а также все загрязнители, исходящие из домов, газонов и ливневых стоков. Это называется неточечным источником, потому что невозможно точно определить единственный источник этих загрязнителей, когда они попали в водные экосистемы.

Внесение химических удобрений на 330 миллионов акров сельскохозяйственных угодий США является основной причиной загрязнения удобрениями. Эти удобрения содержат фосфор и азот - основные компоненты загрязнения водной среды питательными веществами. Также виноваты минеральные удобрения, вносимые на городские и пригородные газоны и места отдыха. При избыточном нанесении, нанесении непосредственно перед дождем или таянием снега или при попадании на твердую поверхность, такую ​​как асфальт или ледяная почва, эти химические вещества легко смываются с обрабатываемой зоны и попадают в водоемы.

Хотя легко указать пальцем на фермеров, вносящих химические удобрения, оказывается, что обвинить не так-то просто. Очень большая часть - никто точно не знает, насколько она велика - «сельскохозяйственных» или «удобрений». загрязнение "происходит в виде полностью естественного навоза животных, но не обязательно навоза, применяемого в качестве удобрение. Агентство по охране окружающей среды США сообщает, что основным источником загрязнения водных путей на самом деле является неправильно утилизированные или складированные отходы от операций по кормлению животных - вы можете знать их как "заводские фермы ".

Третий источник загрязнения удобрениями - это просто срезанные газоны и опавшие листья. Скорее всего, они не упоминаются в качестве «удобрений», но, по данным Расширения Миннесотского университета, листья и обрезки газонов, смытые из ливневых стоков в водные экосистемы, являются основным источником фосфора загрязнение.

Тот простой факт, что питательное вещество существует в почве или на ней, не означает, что оно в конечном итоге приведет к загрязнению водных экосистем. В конце концов, два основных загрязнителя - азот и фосфор - необходимы для роста растений и должны находиться в почве. В идеальных условиях фосфор связывается с почвой и остается на ней, а азот поглощается растениями и остается на протяжении всего жизненного цикла растений. Проблемы возникают, когда питательных веществ слишком много - они смываются до того, как растения успевают их усвоить, или когда происходит эрозия почвы. В свою очередь, питательные вещества смываются в водные пути с эродирующей почвой.

Ученые называют это эвтрофикацией. Это означает обогащение питательными веществами, и здесь возникает парадокс загрязнения питательными веществами - большое количество необходимых питательных веществ для растений создает мертвые зоны в водных экосистемах. Они делают это, вызывая цветение водорослей, которые лишают воду кислорода. Явление бывает двояким. В первом сценарии некоторые из этих «водорослей» на самом деле не являются растениями. Это нефотосинтетические простейшие или бактерии, которые используют кислород. Второй - когда фотосинтетические водоросли бесконтрольно разрастаются. Целые сообщества микробов и мелких животных - гораздо больше, чем это может произойти в естественной среде - привлекают изобилие кислорода и питательных веществ в этих наростах. Все хорошо до наступления темноты, когда фотосинтез прекращается. Водоросли перестают вырабатывать кислород в темноте, но другие организмы не перестают в нем нуждаться. Они быстро расходуют доступный кислород и задыхаются к утру, оставляя большие участки водных экосистем полностью лишенными жизни.