มลพิษของปุ๋ยในระบบนิเวศทางน้ำ

การไหลบ่าของปุ๋ยอยู่ในอันดับต้น ๆ ของรายการมลพิษที่ส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศทางน้ำในอเมริกาเหนือ เมื่อพูดถึงการค้นหาว่ามลพิษนี้เกิดขึ้นจริงจากที่ใด และจะหยุดได้อย่างไร คำตอบมักไม่ค่อยง่ายหรือชัดเจน สารก่อมลพิษเหล่านี้มีแหล่งที่มามากมาย และถึงแม้จะถือว่าเป็น "สารอาหาร" ของดิน แต่ก็ไม่ได้มาจากการใช้โดยเจตนาในพื้นที่เพาะปลูกหรืออาจมาจาก "ปุ๋ย" เสมอไป

มลพิษของปุ๋ยเป็นที่รู้จักกันอย่างเป็นทางการว่าเป็นมลพิษจากแหล่งกำเนิดที่ไม่มีจุด ฉลากที่ค่อนข้างคลุมเครือนี้รวมถึงการไหลบ่าของทางการเกษตรและมลพิษทั้งหมดที่เกิดจากบ้าน สนามหญ้า และท่อระบายน้ำพายุ เรียกว่าแหล่งกำเนิดที่ไม่มีจุด เนื่องจากเป็นไปไม่ได้ที่จะระบุแหล่งที่มาของมลพิษเหล่านี้เพียงแหล่งเดียว เมื่อพวกมันเข้าสู่ระบบนิเวศทางน้ำแล้ว

ปุ๋ยเคมีที่ใช้กับพื้นที่เพาะปลูก 330 ล้านเอเคอร์ของสหรัฐอเมริกาเป็นผู้ร้ายหลักในมลพิษของปุ๋ย ปุ๋ยเหล่านี้ประกอบด้วยฟอสฟอรัสและไนโตรเจน ซึ่งเป็นองค์ประกอบพื้นฐานที่สุดของมลพิษทางสารอาหารในน้ำ ปุ๋ยเคมีที่ใช้กับสนามหญ้าในเมืองและชานเมืองและสิ่งอำนวยความสะดวกด้านสันทนาการก็เป็นความผิดเช่นกัน เมื่อทามากเกินไป ใช้ก่อนฝนตกหรือหิมะละลาย หรือปล่อยให้โดนพื้นผิวแข็ง เช่น แอสฟัลต์หรือพื้นน้ำแข็ง สารเคมีเหล่านี้จะชะล้างบริเวณที่ทำการบำบัดและลงสู่แหล่งน้ำได้อย่างง่ายดาย

แม้ว่าการชี้นิ้วไปที่เกษตรกรที่ใส่ปุ๋ยเคมีจะเป็นเรื่องง่าย แต่กลับกลายเป็นว่าการกล่าวโทษนั้นไม่ง่ายนัก ส่วนใหญ่ -- ไม่มีใครรู้แน่ชัดว่า "เกษตร" หรือ "ปุ๋ย" มีขนาดใหญ่เพียงใด มลพิษ” มาในรูปของมูลสัตว์จากธรรมชาติทั้งหมด – แต่ไม่จำเป็นต้องใช้มูลสัตว์เหมือน ปุ๋ย. สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริการายงานว่าที่จริงแล้วแหล่งที่มาหลักของมลพิษทางน้ำนี้คือ การกำจัดหรือจัดเก็บของเสียอย่างไม่เหมาะสมจากการดำเนินการให้อาหารสัตว์ - คุณอาจรู้จักว่าเป็น "โรงงาน ฟาร์ม"

แหล่งที่สามของมลพิษจากปุ๋ยคือการตัดหญ้าอย่างง่าย ๆ และใบที่คราด สิ่งเหล่านี้อาจไม่ได้อยู่ในเรดาร์ของคุณในฐานะ "ปุ๋ย" แต่ตามการขยายมหาวิทยาลัยมินนิโซตา ใบไม้และเศษหญ้าที่ชะล้างจากท่อระบายน้ำพายุสู่ระบบนิเวศทางน้ำเป็นแหล่งฟอสฟอรัสที่สำคัญ มลพิษ.

ความจริงง่ายๆ ของธาตุอาหารที่มีอยู่ในหรือบนดินไม่ได้หมายความว่ามันจะก่อให้เกิดมลพิษต่อระบบนิเวศทางน้ำในที่สุด สารมลพิษธาตุอาหารหลักสองชนิด คือ ไนโตรเจนและฟอสฟอรัส มีความจำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช และควรอยู่ในดิน ภายใต้สถานการณ์ที่เหมาะสม ฟอสฟอรัสจับกับดินและอยู่นิ่ง และไนโตรเจนที่พืชดูดเข้าไปจะคงอยู่ตามวงจรชีวิตของพืช ปัญหาเกิดขึ้นเมื่อมีธาตุอาหารมากเกินไป -- พวกมันจะชะล้างออกไปก่อนที่พืชจะมีเวลารวมธาตุหรือเมื่อดินพังทลาย ในทางกลับกันสารอาหารจะถูกชะล้างลงในทางน้ำด้วยดินที่กัดเซาะ

นักวิทยาศาสตร์เรียกมันว่ายูโทรฟิเคชั่น มันหมายถึงการเสริมคุณค่าด้วยสารอาหาร ซึ่งเป็นจุดที่ความขัดแย้งของมลพิษทางสารอาหารเข้ามา - ธาตุอาหารพืชที่จำเป็นจำนวนมากสร้างโซนตายในระบบนิเวศทางน้ำ พวกเขาทำเช่นนี้โดยทำให้เกิดบุปผาสาหร่ายซึ่งขโมยน้ำของออกซิเจน ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นได้สองทาง ในสถานการณ์แรก "สาหร่าย" เหล่านี้บางส่วนไม่ใช่พืชจริงๆ พวกมันคือโปรโตซัวหรือแบคทีเรียที่ไม่สังเคราะห์แสง ซึ่งใช้ออกซิเจน ประการที่สองคือเมื่อสาหร่ายสังเคราะห์แสงไม่สามารถควบคุมได้ ชุมชนทั้งหมดของจุลินทรีย์และสัตว์ขนาดเล็ก - มากกว่าที่จะเกิดขึ้นตามธรรมชาติในพื้นที่ - ดึงดูดออกซิเจนและสารอาหารมากมายในการเจริญเติบโตเหล่านี้ ทุกอย่างเป็นไปด้วยดีจนถึงพลบค่ำ เมื่อการสังเคราะห์แสงหยุดลง สาหร่ายหยุดผลิตออกซิเจนเมื่อมันมืด แต่สิ่งมีชีวิตอื่นๆ ไม่ได้หยุดต้องการมัน พวกเขาใช้ออกซิเจนที่มีอยู่อย่างรวดเร็วและทำให้หายใจไม่ออกในตอนเช้า ทำให้ระบบนิเวศทางน้ำขนาดใหญ่ไร้ชีวิต