اوتروفیکاسیون در منابع آبی: تعریف، انواع، علل،اثرات اکولوژیکی و راهکارهای کنترل

محورهای موضوعی : کاربرد شیمی در محیط زیست

محمد صفری ¹ , بهزاد محمدی خانقاهی ² , غلامحسین صفری ³

1 - 1- دانشکده پزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمان، کرمان، ایران
2 - 2- کمیته تحقیقات دانشجویی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران
3 - گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران

تاریخ دریافت : 1402/02/27 تاریخ پذیرش : 1402/06/22 تاریخ انتشار : 1402/09/01

کلید واژه: کیفیت آب, مواد مغذی, سیانوباکتری‌ها, اتروفیکاسیون, شکوفایی جلبک,

چکیده مقاله :

یکی از رایج ترین مشکلات مدیریت کیفیت آب دریاچه ها و مخازن در سراسر جهان است. حدود 30 تا 40 درصد از دریاچه ها و مخازن در سراسر جهان تحت تأثیر غلظت غیر طبیعی مواد مغذی بالا قرار دارند. اوتروفیکاسیون پدیده‌ای است که در اثر تخلیه بیش از حد مواد مغذی در یک سیستم آبی، به‌ویژه توسط نیتروژن و فسفر، به‌ویژه در دریاچه‌ها، مصب‌ها و جریان‌های آهسته ایجاد می‌شود. به دلیل مصرف بیش از حد کودهای شیمیایی و تخلیه فاضلاب‌های شهری و صنعتی تصفیه نشده به منابع آبی، وسعت فرآیندهای اوتروفیکاسیون از اواسط قرن گذشته به طور قابل توجهی افزایش یافته است. یکی از نشانه‌های بارز اوتروفیکاسیون شکوفایی متراکم جلبکی است که باعث کدورت زیاد در سیستم‌های آبی، کاهش اکسیژن و افزایش شرایط هیپوکسی در قسمت های عمیق‌تر بدنه‌های آبی به دلیل تجزیه گیاهان در رسوبات می‌شوند. علاوه بر این، توسعه انبوه سیانوباکتری‌های مضر (جلبک‌های سبز آبی)، کاهش تنوع گونه‌ها، تشکیل سولفید هیدروژن، افزایش مرگ و میر ماهی ها، بوی ناخوشایند و افزایش فیتوپلانکتون‌ها و سایر گیاهان آبزی از دیگر اثرات اتروفیکاسیون بر اکوسیستم می‌باشد. مواد مغذی اصلی مورد توجه نیتروژن و فسفر هستند که هر دو برای رشد جلبک‌ها ضروری هستند، اما نقش فسفر حیاتی‌تر است زیرا بسیاری از سیانوباکتری‌ها می توانند نیتروژن مورد نیاز خود را از نیتروژن موجود در جو از طریق تثبیت نیتروژن تامین کنند. از این رو اکثر اقدامات کنترلی اتروفیکاسیون به سمت کاهش فسفر هدایت می‌شوند. هدف از این مقاله مروری بررسی انواع، علل، مراحل و اثرات و در نهایت راهکارهایی کنترل، اصلاح و پیشگیری فرایند اتروفیکاسیون می‌باشد.

چکیده انگلیسی:

One of the most common problems is water quality management of seas and reservoirs around the world. About 30-40% of lakes and reservoirs worldwide are affected by abnormally high nutrients. Eutrophic phenomena are caused by an excess of nutrients in an aquatic system, especially by nitrogen and phosphorus, especially in lakes, estuaries and slow streams. Due to the excessive consumption of fertilizers and the discharge of untreated urban and industrial wastewater into water sources, the extent of eutrophication processes has increased significantly since the middle of the last century. One of the obvious signs of eutrophication is dense algal blooms, which cause high turbidity in water systems, decrease of oxygen and increase of hypoxia conditions in the inner parts of water bodies due to the sediments. In addition, extensive development of blue-green cyanobacteria, reduction of biodiversity, formation of hydrogen sulfide, increase in fish mortality, unpleasant odor, and increased phytoplankton and other aquatic plants, are other effects of eutrophication on the ecosystem. The main nutrients of interest are nitrogen and phosphorus, both of which are essential for algal growth, but the role of phosphorus is more critical because many cyanobacteria can obtain the nitrogen, they need from atmospheric nitrogen through nitrogen fixation. Therefore, most of the eutrophication control measures are directed towards reducing phosphorus. The purpose of this study is to investigate the types, causes, stages and factors, and finally solutions to control, modify and prevent the process of eutrophication.