Ce este poluarea cu nutrienți? Cauze, impacturi și atenuare

Poluarea cu nutrienți se referă la excesul de azot și fosfor în corpurile de apă. Acest tip de poluare are multe cauze. În unele cazuri, poluarea cu nutrienți provine din procese naturale, cum ar fi eroziunea rocilor și amestecarea curenților oceanici. Cu toate acestea, este cel mai frecvent cauzată de activitățile umane, cum ar fi eroziunea solului din agricultură, scurgerea apelor pluviale în orașe și operațiunile zilnice în instalațiile industriale.

Cauzele poluării cu nutrienți

Azotul și fosforul apar în mod natural în atmosferă și în cursurile de apă. Organismele vii au nevoie de acești elemente chimici pentru a crește – dar prea mult poate fi dăunător. Iată câteva situații care provoacă o abundență excesivă a acestor nutrienți.

Agricultură

Îngrășămintele chimice care conțin azot și fosfor sunt aplicate culturilor, de obicei în exces, pentru a le ajuta să crească. Cu toate acestea, acești nutrienți ajung adesea în corpurile de apă prin scurgerea superficială și infiltrarea în apele subterane. Prin procesul de volatilizare a amoniacului, aceștia se vaporizează și în atmosferă.

În plus, creșterea producției animale a dus la o creștere a cantității de gunoi de grajd. Deși gunoiul de grajd poate fi utilizat ca o formă naturală de îngrășământ pentru culturi, acesta ajunge și în apă prin infiltrare și scurgere.

Acvacultura – practica cultivării organismelor acvatice prin metode controlate – poate provoca, de asemenea, poluare cu nutrienți. Creșterea peștilor are loc adesea în cuști sau în incinte situate în golfuri închise. Aceste ferme produc cantități excesive de azot și fosfor din hrana neconsumată, fecale și alte forme de deșeuri organice.

Surse urbane și industriale

Cea mai frecventă sursă urbană de poluare cu nutrienți este canalizarea. Se estimează că canalizarea contribuie cu 12% din aportul de azot fluvial în Statele Unite, 25% în Europa de Vest și 33% în China.

În țările în curs de dezvoltare, atunci când apele uzate sunt tratate, obiectivul principal este eliminarea solidelor, nu a nutrienților; prin urmare, poluarea cu nutrienți rămâne după tratare. Iar în țările dezvoltate, sistemele septice purifică apele uzate prin infiltrarea lor în sol, care ajunge în apele subterane și în apele de suprafață din apropiere.

Scurgerea apelor pluviale este o altă cauză a poluării; în timpul evenimentelor de ploaie, apele pluviale din orașe sunt evacuate în râurile și pâraiele din apropiere. Alte surse de poluare cu nutrienți de origine industrială sunt fabricile de celuloză și hârtie, fabricile de prelucrare a alimentelor și a cărnii și deversările de la navele maritime.

Surse de combustibili fosili

Arderea combustibililor fosili eliberează oxizi de azot în aer, ceea ce duce la smog și ploi acide. Oxizii de azot sunt apoi redepozițați pe pământ și în apă prin ploaie și zăpadă.

Cele mai frecvente surse de oxizi de azot sunt centralele electrice pe bază de cărbune și gazele de eșapament de la mașini, autobuze și camioane. Arderea combustibililor fosili contribuie la 22 de teragrami de poluare cu azot la nivel mondial în fiecare an.

Impactul asupra mediului

Poluarea cu nutrienți este dăunătoare mediului, deoarece afectează calitatea apei, distruge ecosistemele și perturba speciile de plante și animale. Un exces de azot și fosfor face ca algele să crească mai repede decât pot suporta ecosistemele, ducând la creșterea înfloririlor de alge. Aceste înfloriri de alge produc toxine care sunt dăunătoare peștilor și altor viețuitoare acvatice.

Înfloririle de alge sunt, de asemenea, dăunătoare pentru ecosisteme, deoarece blochează lumina soarelui de la a ajunge la plante, ceea ce le împiedică să crească. În plus, aceste înfloriri provoacă zone moarte în apă, ceea ce duce la o scădere a oxigenului pentru viața acvatică.

Poluarea cu nutrienți din atmosferă provoacă ploi acide care deteriorează căile navigabile, pădurile și pajiștile. Provoacă o creștere a acidității în corpurile de apă, ceea ce este mortal pentru viața acvatică, și dizolvă nutrienții vitali de care arborii și plantele au nevoie pentru a supraviețui, cum ar fi magneziul și calciul. Poluarea cu nutrienți din aer contribuie, de asemenea, la formarea altor poluanți atmosferici.

Unde apare poluarea cu nutrienți?

Poluarea cu nutrienți din agricultură este o problemă majoră în Statele Unite. În 2018, Florida a avut cantități record de înfloriri de alge, care s-au întins pe mai mult de 160 de kilometri de-a lungul Coastei Golfului. Acest lucru a fost dăunător peștilor, țestoaselor și delfinilor și a spitalizat mai mult de o duzină de oameni.

Există, de asemenea, zone moarte în Golful Mexic și în Golful Chesapeake. În 2020, zona moartă din Golful Mexic a acoperit aproximativ 7846 kilometri pătrați. În medie, zona moartă din Golful Chesapeake acoperă între 1,1 și 2,6 kilometri cubi în timpul lunilor de vară, când apa este la cea mai caldă temperatură, iar nivelurile de oxigen sunt la cele mai scăzute valori.

Înfloririle de alge sunt, de asemenea, o problemă majoră în Lacul Erie, care se întinde pe teritoriul SUA și Canadei. Principala sursă de poluare cu nutrienți din lac este scurgerea din agricultură. Guvernele ambelor țări și diverse organizații de mediu au lucrat timp de decenii pentru a reduce poluarea din lac, deoarece amenință sănătatea mediului și a oamenilor.

Atenuare

Reducerea poluării cu nutrienți este crucială. În Statele Unite, EPA lucrează pentru a combate poluarea cu nutrienți prin promovarea colaborării părților interesate și supravegherea programelor de reglementare. Într-un program de reglementare, EPA examinează și aprobă standardele de calitate a apei de stat.

EPA efectuează, de asemenea, activități de informare prin dezvoltarea de materiale comunitare pentru a crește gradul de conștientizare a publicului cu privire la această problemă, comunicând cele mai recente informații științifice părților interesate și organizând programe de informare.

EPA dezvoltă, de asemenea, parteneriate și oferă statelor îndrumare tehnică și resurse pentru a le ajuta să dezvolte criterii de calitate a apei pentru azot și fosfor.