Nährstoffe und Eutrophierung

HINTERGRUND

Nährstoffe sind für das Pflanzenwachstum essentiell, aber ein Überschuss an Nährstoffen im Wasser kann viele schädliche Auswirkungen auf Gesundheit und Umwelt haben. Übermäßige Mengen an Nährstoffen im Wasser – hauptsächlich Stickstoff und Phosphor – lösen einen Prozess aus, der als Eutrophierung bezeichnet wird. Algen ernähren sich von Nährstoffen, wachsen, verbreiten sich und machen das Wasser grün. Algenblüten können schlecht riechen, das Sonnenlicht blockieren und in einigen Fällen sogar Giftstoffe freisetzen. Wenn Algen sterben, werden sie von Bakterien zersetzt – dieser Prozess verbraucht den in Wasser gelösten Sauerstoff und den Sauerstoff, den Fische und andere Wasserlebewesen zum “Atmen” benötigen. Wenn genügend Sauerstoff entfernt wird, kann das Wasser hypoxisch werden und eine “tote Zone” bilden, in der nicht genügend Sauerstoff vorhanden ist, um das Leben zu erhalten.

WAS SIND LEBENSMITTEL?

Nährstoffe sind chemische Elemente in Lebensmitteln, die Pflanzen und Tiere zum Wachsen und Überleben benötigen. Obwohl es viele Arten von Nährstoffen gibt, sind die beiden wichtigsten und am häufigsten vorkommenden Stickstoff und Phosphor. Stickstoff und Phosphor kommen in verschiedenen Formen oder Typen vor und können sich ändern, wenn sich vorhandene Arten zwischen Luft, Wasser und Boden bewegen.

AMMONIA (NH3) und AMMONIUM (NH4 +) gehören zu den Hauptformen von Stickstoff in natürlichen Gewässern. Ammoniak kann für Fische giftig sein. Es ist auch wasserlöslich und in den meisten Umgebungen relativ instabil. Ammoniak wandelt sich leicht in Nitrat (NO3-) in Wässern um, die ausreichend gelösten Sauerstoff enthalten, oder in Stickstoffgas in Wasser ohne gelösten Sauerstoff.

NITRAT (NO3-) ist eine weitere primäre Form von Stickstoff in Seen und Bächen. Nitrat ist in Wasser sehr gut löslich und unter einer Vielzahl von Umgebungsbedingungen stabil. Es ist leicht in unterirdischen Gewässern und Bächen zu transportieren. Übermäßige Mengen an Nitraten im Trinkwasser können gesundheitliche Probleme verursachen. PHOSPHATE (mit PO43−) sind die häufigste Form von Phosphor in natürlichen Gewässern. Phosphate sind im Vergleich zu Nitrat im Boden und Grundwasser nur mäßig löslich und nicht sehr beweglich. Phosphate neigen dazu, an Bodenpartikeln zu haften, aber Erosion kann erhebliche Mengen an Phosphat in Bäche und Seen transportieren. Erfahren Sie mehr über Nährstoffe im Oberflächen- und Grundwasser unseres Landes.

WAS PASSIERT, WENN ICH ÜBERMÄSSIGE ERNÄHRUNGEN HABE?

Eutrophierung ist ein natürlicher Prozess, der sich aus der Anreicherung von Nährstoffen in Seen oder anderen Gewässern ergibt. Nährstoffernährende Algen verwandeln sich auf der Wasseroberfläche in hässlichen Schmutz, der den Erholungswert verringert und die Wasserzulaufrohre verstopft. Verfallene tote Algenmatten können im Wasser zu schlechten Geschmäcken und Gerüchen führen. Ihr Abbau durch Bakterien verbraucht gelösten Sauerstoff im Wasser und führt manchmal zum Tod von Fischen. Menschliche Aktivitäten können die Eutrophierung beschleunigen, indem sie die Geschwindigkeit erhöhen, mit der Nährstoffe ins Wasser gelangen. Das Algenwachstum wird im Allgemeinen durch die verfügbare Phosphat- oder Nitratversorgung begrenzt, und wir sagen, dass der Wasserkörper stickstoffbegrenzt ist, wenn das Verhältnis von Stickstoffspezies zu Phosphorspezies (N: P) gering ist oder wenn N: P phosphorbegrenzt ist. ist hoch.

Schädliche Algenblüten (HAB) können durch viele verschiedene Algenarten in Süßwasserökosystemen verursacht und durch Nährstoffanreicherung ausgelöst werden. Die häufigsten und schwersten Blüten werden typischerweise durch Cyanobakterien verursacht, die einzigen bekannten Süßwasseralgen, die das Potenzial haben, Toxine zu produzieren, die stark genug sind, um die menschliche Gesundheit zu schädigen. CyanoHABs können die Gesundheit von menschlichen und aquatischen Ökosystemen gefährden. Zu den mit CyanoHABs verbundenen wirtschaftlichen Verlusten zählen der Verlust von Freizeiteinkommen, verringerte Immobilienwerte und erhöhte Kosten für die Trinkwasseraufbereitung.