부영양화란? 우리에게 미치는 영향!

부영양화란? 우리에게 미치는 영향!

부영양화

국제호수환경위원회의 연구에 따르면 북아메리카 48%, 남아메리카 41%, 아프리카 28%, 아시아 54%, 유럽 53%가 연구를 위해 부영양화의 영향을 받고 있습니다.

부영양화는 무기 영양소가 수역을 풍부하게 하여 식물과 조류가 과도하게 성장하는 과정입니다.
부영양화는 주로 영양이 풍부한 비료와 살충제의 사용과 같은 인간 활동으로 인해 발생하며, 이는 비에 의해 인근 호수와 강으로 흘러들어갑니다.
부영양화는 해로운 조류로 인해 수질을 악화시켜 사각 지대를 형성합니다.

부영양화는 수역에 무기 영양소가 과도하게 풍부해져 조류와 수생 식물 플랑크톤이 과도하게 증식하는 과정입니다. 따라서 부영양화는 심각한 환경 위험으로 간주되며 대부분의 지구의 수역에 영향을 미치는 가장 만연한 생태 문제입니다. 현대 농업 기술과 질소 및 인이 풍부한 비료의 세계적인 인위적 남용으로 인해 대부분의 수역이 자연적으로 부영양화되었습니다. 따라서 부영양화는 수질을 악화시키고 수역의 용존 산소를 고갈시킵니다. 수년에 걸쳐 이러한 부영양화 물은 수생 동식물을 지원할 수 없는 "사각지대"가 되었습니다.

수생 시스템은 영양 상태와 생산성에 따라 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 다음은 다음과 같습니다.

 

빈영양화(Oligotrophic): 영양 성분과 생산성이 좋지 않거나 제한된 수역.
중영양화(Mesotrophic): 충분한 양분 함량과 생산성을 지닌 수역.
부영양화(Eutrophic): 매우 생산적이고 영양분이 풍부한 수역.

부영양화의 원인

부영양화는 주로 인간 활동과 자연 과정의 두 가지 주요 요인에 의해 발생합니다.

인위적/문화적 부영양화

이 부영양화는 주로 수역으로 영양분을 도입하는 인간의 활동에 의해 발생합니다. 급속하게 증가하는 인구를 충족시키기 위해 산업과 농업을 확장해야 하는 엄청난 필요성도 삼림 벌채로 이어졌습니다. 이것은 결국 영양이 풍부한 토양이 침식되어 수역으로 운반되도록 합니다.

포인트 오염원은 단일 소스에서 수역으로 유입되는 오염 물질입니다. 예를 들어, 하수는 공장, 발전소, 산업 및 하수 처리장에서 배출됩니다.

피포인트 오염원은 특정 배출점이 없는 다양한 출처에서 수역으로 유입되는 오염물질입니다. 예를 들어, 질소가 풍부한 화학 비료, 살충제, 인 함유 세제, 동물 폐기물 및 처리되지 않은 인간 하수는 결국 빗물이나 관개용으로 인근 호수와 강으로 흘러들어갑니다. 수중 생태계에 도입되면 조류와 플랑크톤에 풍부한 영양분을 제공하여 수역의 부영양화를 초래합니다.

자연영양화

호수나 강의 범람과 같은 자연적 과정은 주변의 영양분이 풍부한 토양을 씻어냅니다. 이 영양이 풍부한 토양은 침전물을 유발하고 수역에서 조류 성장을 촉진합니다. 이는 수질을 저하시켜 부영양화를 증가시킵니다. 수령이 증가함에 따라 수계의 양분 함량이 점차 증가하므로 자연 부영양화 과정은 인공 부영양화에 비해 매우 느립니다.

부영양화의 결과

요컨대, 부영양화의 부작용에는 물 독성 증가와 생물 다양성 감소가 포함됩니다. 부영양화의 부작용은 다음과 같습니다.

조류와 플랑크톤의 과도한 성장

영양이 풍부한 수역은 광합성에 필요한 하나 이상의 성장 인자의 가용성을 증가시키기 때문에 조류와 플랑크톤의 성장이 선호됩니다. 광범위한 조류는 수심 아래에서 햇빛 침투를 억제합니다.

이것은 많은 수생 식물의 생산성을 감소시키고 물에 잠긴 식물에 그늘을 제공함으로써 서식지를 파괴합니다.

죽은 조류의 대규모 바이오매스

조류 과증식은 또한 죽은 조류의 대규모 바이오매스 생산을 동반합니다. 이 죽은 해조류는 수역의 바닥으로 가라앉고 혐기성 분해기에 의해 분해되어 그 과정에서 많은 산소를 소비합니다. 이 과도한 산소 섭취는 저산소 상태를 유발할 수 있습니다. 수역의 하층에서는 큰 수생 동물이 질식하여 죽습니다. 조류는 또한 수처리에 사용되는 정수기의 막힘을 유발할 수 있습니다.

수체로 방출되는 독소

유기물의 혐기성 분해는 황화수소, 메탄 및 암모니아를 방출하여 수역에 악취와 독성을 유발할 수 있습니다. 이 조류는 또한 수중 및 인간의 삶에 중대한 영향을 미치는 여러 생지화학적 과정을 변경하는 신경독 및 간 독소를 방출합니다.

공동체 구조의 변화

인간 활동에 의한 영양소의 도입은 군집 구조의 변화를 가져왔고, 결과적으로 종의 풍부함과 대식세포 우세의 감소를 초래했습니다. 예를 들어, 질소 결핍 물이 갑자기 풍부해지면 많은 경쟁 종들이 수역으로 들어가 수중 생태계에 살고 있는 원래 종보다 점차 더 경쟁하게 됩니다.

강화된 물 산성화

유기물의 분해는 또한 이산화탄소 생성을 증가시키고, 수질 산성화를 증가시키고, 탁도를 증가시키고, 수계의 수질을 악화시킵니다.

부정적인 영향을 받은 경제

산소 부족은 여러 이매패류, 갑각류 및 극피동물의 죽음과 물고기 다양성의 상실로 이어졌습니다. 독성 증가와 아가미 막힘으로 인한 어류 및 기타 수생 동물의 대량 폐사는 수산 자원과 국가 경제에 부정적인 영향을 미칩니다. 농부들은 의도적으로 수역에 더 많은 비료를 추가하고 영양소를 만들어 1차 생산량을 늘리고 경제적으로나 오락적으로 중요한 물고기의 수를 늘립니다.

생태적 균형이 깨짐

부영양화 과정은 수생 생태계의 복잡한 생태 균형을 교란하고 일부 중요한 수생 종을 죽임으로써 수생 생태계의 생물 다양성을 감소시킵니다. 또한 수역의 수직 구조와 담수 유기체의 생물학에도 영향을 미칩니다.

파괴된 산호초

산호초는 또한 부영양화에 의해 심각한 영향을 받습니다. 녹조류는 산호 표면에서 미생물 활동을 촉진하는 유기 화합물을 방출하여 산호를 죽게 만듭니다. 손질된 산호도 완전히 사라졌고 산호초와 관련된 물고기 군집의 풍부함 및 다양성이 급감했습니다.

수체의 미적 질 손실

식물성 플랑크톤, 박테리아, 균류, 동물성 플랑크톤 및 잔해가 풍부한 부영양 물은 투명도를 잃고 불쾌한 매운 냄새와 변색을 유발할 수 있습니다. 이것은 수역의 미적 가치를 크게 감소시킵니다.

부영양화 방지

위에서 언급한 바와 같이 부영양화로 인한 수질의 전반적인 저하와 영양염류는 수생태계에 심각한 위협이 되고 있습니다. 부영양화 과정의 적절한 관리는 복잡하며 과학자, 정책 입안자 및 대중의 공동 노력을 통해 달성할 수 있습니다. 그러나 다음 조치를 취하여 부영양화를 제어할 수 있습니다.

화학 비료의 남용을 피하고 대체 농업 방법을 사용하여 비료를 신중하고 효율적으로 적시에 시비하는것과 인산염이 없는 세제와 인이 풍부한 물질을 물에 사용하지 않는것입니다.

또한 폐수는 적절하게 처리되어 수역으로 방류되어 하수처리장의 정화 성능을 향상시켜 영양염 농도를 낮춥니다. 기존 토양 보존 전략을 채택하여 토양 침식을 줄이고 관련 비료를 줄입니다.

마지막으로, 하천을 따라 효과적인 식생정화식물과 식생완충시설을 설치합니다. 식물은 침식을 늦추고 과도한 양분도 소비합니다.

농업 폐기물의 적절한 통과는 또한 부영양화를 예방하는데 도움이 됩니다.
조류 성장은 구리-황산염과 같은 조류 결정을 적용하여 제어할 수 있습니다. 그러나 조류 인플루엔자의 사용은 또한 인간, 가축 및 기타 비표적 수생 생물에 상당한 위험을 초래합니다.
부영양화 된 수역을 복원하기 위해서는 영향을 받는 물의 배수, 물의 산화, 인 함량의 화학적 제거 및 물의 효율적인 처리와 같은 기술을 사용해야 합니다. 더불어 부영양화에 대처하기 위한 대중 인식 캠페인이 조직되어야 할것입니다.