Eutrofikasi — pengertian, penyebab, dampak

Eutrofikasi, dari bahasa Yunani eutrophos, yang berarti terpelihara dengan baik, adalah proses yang diamati pada badan air yang berbeda dan ditandai oleh peningkatan nutrisi, terutama fosfor dan nitrogen, yang menyebabkan penampilan organisme yang berlebihan seperti alga dan cyanobacteria. Lingkungan eutrofik akhirnya memperoleh warna keruh dan jumlah oksigen menurun, yang menyebabkan kematian beberapa spesies.

Eutrofikasi dapat terjadi sebagai akibat dari tindakan manusia atau masih memiliki penyebab alami. Manusia dapat memicu eutrofikasi ketika, misalnya, ia membuang limbah ke lingkungan akuatik, seperti limbah domestik dan industri, atau membuat penggunaan pupuk organik yang tidak tepat, yang dapat diangkut ke lingkungan akuatik. Jenis eutrofikasi ini disebut eutrofikasi budaya atau buatan.

Fenomena eutrofikasi ini juga dapat memiliki penyebab alami, yang diamati, misalnya, dalam proses penuaan tubuh air yang normal, karena, seiring berjalannya waktu, nutrisi menumpuk di lingkungan dan mendukung perkembangan alga. Tidak seperti eutrofikasi budaya, eutrofikasi alami terjadi secara bertahap dan perlahan.

Sumber nutrisi yang menyebabkan eutrofikasi dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok: difus dan tepat waktu. Sumber titik adalah sumber-sumber di mana pasokan nutrisi terjadi di lokasi tertentu, seperti pembuangan limbah ke sungai. Sumber-sumber difus, pada gilirannya, muncul dengan sendirinya di titik pembuangan yang berbeda, dan mungkin mencakup area yang luas. Sumber-sumber yang terakhir ini lebih sulit untuk dikendalikan dan juga untuk diidentifikasi.

Pengertian

Eutrofikasi adalah jenis kontaminasi kimiawi air. Eutrofikasi terjadi ketika ada kontribusi nutrisi yang berlebihan pada ekosistem perairan, yang sangat dipengaruhi olehnya. Eutrofikasi dapat terjadi secara alami (red tides) tetapi merupakan antropogenik yang paling menjadi perhatian kita.

Fosfor dan nitrogen adalah penyebab utama eutrofikasi, tetapi juga zat lain yang mungkin membatasi pengembangan spesies yang berbeda seperti kalium, magnesium, dan berbagai produk organik yang relevan.

Eutrofikasi mengubah karakteristik lingkungan ekosistem perairan dengan mengubah rantai trofik dan meningkatkan entropi (gangguan) ekosistem. Hasilnya adalah ekosistem dengan keanekaragaman hayati berkurang, dengan spesies oportunistik menempati ceruk yang sebelumnya ditempati oleh spesies lain.

Konsekuensi ekologis jelas tetapi seperti biasa mereka berjalan seiring dengan kerugian ekonomi karena berbagai alasan. Eutrofikasi terjadi dalam beberapa tahap, yang akan dijelaskan di bawah ini dalam kisi-kisi.

Eutrofikasi juga dapat dianggap lebih umum yang juga mempengaruhi tanah yang telah mengalami pengayaan nitrogen abnormal dan di mana ada kecenderungan untuk pertumbuhan tanaman terkait dengan kelimpahan nutrisi anorganik, terutama nitrogen.

Namun, dalam artikel ini, kita akan fokus pada eutrofikasi air antropogenik. Menjelaskan bagaimana dan di mana itu terjadi dan masalah-masalah yang ditimbulkannya, serta apa yang dapat dilakukan untuk memerangi atau memitigasinya, meskipun mudah untuk diingat bahwa keduanya dapat sangat terkait untuk mempengaruhi limbah dari tanah dengan kelebihan nutrisi ke saluran air untuk mereka yang menuangkan air mereka ke daratan.

Kontribusi nutrisi, bisa berupa episode atau kecelakaan atau berkelanjutan dalam waktu. Ini dapat dilakukan dengan cara tepat waktu (pelepasan di titik sungai) atau dalam bentuk difus, dengan asal yang tersebar (khas pupuk pertanian). Tahap oligotrofik. Ini adalah keadaan ekosistem yang normal dan sehat di dalamnya spesies oportunistik dan kosmopolitan memiliki ruang marjinal dan ada keseimbangan dinamis dengan fluktuasi musiman. Air memiliki transparansi yang cukup besar dan ada banyak hewan yang bernafas dengan menyaring oksigen dari air (ikan, moluska, artropoda air).

Kontribusi nutrisi menyebabkan pertumbuhan ledakan tumbuhan dan ganggang. Ada ganggang uniseluler yang tumbuh di air, di zona fotografis yang sama. Menjadi ganggang fotosintesis memberi air warna kehijauan yang mencegah lewatnya cahaya ke kedalaman yang sebelumnya dicapai.

Vegetasi di bawah ambang batas fhotic baru mati, banyak alga yang mengambang juga mati dan tenggelam ke dasar karena penipisan nutrisi yang disebabkan oleh pertumbuhan eksponensial.

Zat organik mati dari bagian bawah diuraikan oleh bakteri yang mengonsumsi oksigen dan juga dapat menghasilkan racun yang mematikan bagi tanaman dan hewan.

Tidak adanya oksigen menyebabkan moluska bawah mati dan ikan dan krustasea mati atau melarikan diri ke daerah yang tidak terpengaruh. Spesies invasif yang terbiasa kekurangan oksigen dapat muncul (misalnya, duri dan ikan bertengger dapat menggantikan salmon dan trout).

Dalam keadaan tertentu zona anoksik (tanpa oksigen) dapat dibuat di bagian bawah penghapusan yang sulit. Ini adalah air yang lebih padat, gelap dan dingin di mana ganggang dan hewan tidak dapat tumbuh.

Eutrofikasi terkait dengan konsep permintaan oksigen kimia dan permintaan oksigen biologis (DOQ dan DOB), yang menyatakan jumlah oksigen yang perlu dikonsumsi agar ekosistem dapat mengonsumsi jumlah tertentu dari polutan anorganik (DOQ) atau organik (DOB).

DOB dan DOQ digunakan sebagai indikator dalam proses kontrol kualitas air dan dinyatakan dalam satuan miligram oksigen yang dikonsumsi per liter sampel selama 5 hari pada suhu 20 °, meskipun pengukuran dapat dilakukan untuk kondisi lain.

DOB dan DOQ yang lebih besar dalam air yang lebih besar akan menjadi jumlah oksigen yang diperlukan untuk organisme aerobik air untuk memproses nutrisi tersebut. Jika mereka mengambil nilai yang terlalu tinggi – keberadaan nutrisi yang berlebihan akan menyebabkan eutrofikasi perairan ini dan konsumsi semua oksigen yang berakhir dengan kehidupan bawah air yang bergantung padanya (ikan, moluska, arthropoda …) dan mengubah rantai trofik ekosistem itu.

Nilai DOB dapat berkisar dari 1 mg / L air murni hingga 600 mg / L atau lebih dari air limbah yang tidak diolah, sungai yang terkontaminasi sedang dapat memiliki nilai 2 hingga 8 mg / L dan air limbah yang diolah di pabrik pengolahan memiliki nilai ?? sekitar 20mg / L.

Eutrofikasi tidak hanya dapat dideteksi dengan analisis biokimia. Menggunakannya dapat diukur, dipantau dan dievaluasi. Dengan mengamati keberadaan, ketiadaan atau kelimpahan spesies tertentu (bioindikator), seseorang dapat memeriksa apakah suatu wilayah itu eutrofik atau tidak secara kasar memperkirakan tingkat dampaknya. Indikator jelas lainnya tentang eutrofikasi adalah ukuran transparansi air dan warnanya. Jika air berwarna hijau dan lampu tidak dapat menyeberang lebih dari beberapa meter dari kolom air, akan ada eutrofikasi.

Penyebab eutrofikasi

Ada beberapa penyebab eutrofikasi yang berasal dari aktivitas manusia.

Yang paling penting di tingkat global adalah pertanian karena penggunaan pupuk, terutama nitrat, yang sering digunakan tanpa perawatan dan perawatan yang tepat dan berakhir di permukaan atau air tanah dengan pencucian dan pengangkutan pupuk dari tanah di yang digunakan . Pertanian menghasilkan eutrofikasi yang sangat menyebar, meningkatkan konsentrasi nutrisi di banyak danau, sungai, rawa-rawa, muara dan zona pesisir.

Aktivitas pedesaan lainnya dengan insiden eutrofikasi yang tinggi adalah peternakan. Kotoran hewan kaya akan nutrisi, terutama yang berkarakter nitrogen (amonia). Jika mereka tidak dikelola dengan baik, mereka dapat menghasilkan buangan ke perairan terdekat yang ketika terjadi biasanya tepat waktu.

Mirip dengan ternak, limbah perkotaan dapat menghasilkan eutrofikasi, meskipun dalam hal ini perlu menambahkan kemungkinan penggunaan deterjen dengan fosfat yang merupakan salah satu nutrisi yang dapat menyebabkan eutrofikasi dan terutama konsekuensi berbahaya di perairan.

Aktivitas industri juga dapat menjadi sumber nutrisi yang dapat menyebabkan sumber titik eutrofikasi. Dalam hal industri dapat dikeluarkan dari produk nitrogen dan fosfat di antara banyak racun lainnya. Seperti eutrofikasi yang disebabkan oleh limbah perkotaan, mereka sangat tepat waktu, mempengaruhi, ketika mereka terjadi, area spesifik dengan banyak intensitas.

Masuknya nutrisi ke danau menyebabkan eutrofikasi

Polusi udara, khususnya produksi nitrogen oksida dan sulfur (NOx dan SOx) yang bereaksi di atmosfer dan menghasilkan hujan asam, salah satu efeknya adalah meningkatkan pencucian dan pencucian unsur hara tanah yang tersapu oleh permukaan dan air tanah sampai mereka dimasukkan ke dalam sungai dan akuifer dengan mencemari mereka. 30% dari nitrogen yang mencapai lautan melakukannya dengan cara atmosfer.

Eutrofikasi juga dapat memicu aktivitas hutan, jika residu hutan tertinggal di dalam air.

Dampak eutrofikasi

Efek eutrofikasi terjadi secara normal secara lokal dan regional. Dari sudut pandang sistemik, itu meningkatkan produksi primer (fotosintesis), meningkatkan biomassa tetapi mengurangi keanekaragaman dan komposisi, struktur dan dinamika ekosistem yang terkena dampak diubah secara drastis.

Efek yang lebih spesifik misalnya pengeringan kolam oleh endapan selama musim sedimen dan sisa-sisa organik di mana tumbuh vegetasi, mengubah laguna menjadi rawa dan kemudian menjadi hutan atau padang rumput. Proses ini dilakukan untuk jangka waktu yang lama sering dengan cara alami dan disebut penyumbatan.

Eutrofikasi memiliki efek pada spesies akuatik dan riparian tetapi juga pada kualitas perairan karena dengan semakin membusuk dan menipisnya oksigen, air memperoleh bau yang memuakkan yang membutuhkan perawatan yang lebih besar untuk dikonsumsi atau menjadikannya konsumsi yang tidak mungkin atau tidak diinginkan secara langsung.

Bau perairan ini dapat menyebabkan kerugian ekonomi (pariwisata, daerah yang kehilangan nilainya sebagai daerah perumahan), masalah pernapasan dan konsumsi mereka dapat menyebabkan masalah kesehatan bagi masyarakat di daerah tersebut. Rasa airnya bisa diubah juga.

Eutrofikasi dapat mempengaruhi produksi ikan suatu daerah, baik ekstraksi ini atau melalui budidaya. Ada kemungkinan bahwa akuakultur dapat menghasilkan kontribusi nutrisi yang lebih besar untuk perairan di sekitar peternakan sehingga disarankan agar peternakan ikan, ganggang, kerang … diawasi dan dikelola dengan kelezatan yang diperlukan.

Karena penyumbatan dan kehadiran alga yang lebih besar, saluran yang sebelumnya dinavigasi mungkin tidak lagi menyebabkan masalah komunikasi di area tertentu.

Ada kasus di mana kondisi anoksik di bagian bawah memunculkan pertumbuhan bakteri seperti Clostridium botulinum yang menghasilkan racun mematikan bagi burung dan mamalia yang tidak secara langsung dipengaruhi oleh kekurangan oksigen di perairan. Area di mana ini terjadi disebut zona mati.

Munculnya spesies invasif yang memanfaatkan ceruk ekologi yang kosong dengan menghilangnya penghuni sebelumnya. Adalah umum juga untuk spesies invasif untuk disukai oleh kondisi baru dan untuk menggantikan organisme lokal, sekarang dalam posisi yang kurang menguntungkan.

Beberapa wabah ganggang selain menghalangi cahaya, menghasilkan racun bagi tanaman dan hewan lain. Zat ini dapat menyebabkan kematian hewan saat dikonsumsi. Hewan yang terkena dampak dapat bertindak sebagai vektor toksin, neurotoksin, dan hepatotoksin yang memengaruhi spesies lain dan menjangkau manusia. Contohnya adalah kontaminasi oleh kerang, tiram dan ciguatera.

Nitrogen sendiri juga beracun, terutama untuk bayi. Bahkan batas untuk produk nitrogen teroksidasi dalam air minum adalah 50mg / l = 50ppm.

Kenapa kita harus peduli?

Eutrofikasi mengkhawatirkan karena hari ini mempengaruhi sebagian besar perairan permukaan dunia (sungai, danau, perairan pesisir) dan efeknya merusak keanekaragaman hayati, kualitas air untuk konsumsi manusia .

Di laut harus diingat bahwa perairan paling rentan terhadap eutrofikasi seringkali yang terkaya dalam keanekaragaman hayati dan yang memiliki nilai ekonomi yang lebih besar untuk produksi ikan. Diketahui bahwa sebagian besar lautan memiliki produksi yang sangat terbatas, menempatkan perikanan dunia di daerah landas kontinen. Dalam hal keanekaragaman hayati, rawa-rawa, hutan bakau, dan muara sangat sensitif karena situasi dan strukturnya terhadap segala jenis perubahan seperti pembangunan waduk, naiknya permukaan air, konstruksi, polusi, dll.

Contoh laut eutrofik adalah setiap yang pantainya padat dan di mana laju pembaruan air berkurang, jika landas kontinental luas, ada muara sungai terdekat dan iradiasi matahari tinggi (juga merupakan faktor pembatas untuk pertumbuhan) peluang eutrofikasi meningkat. Laut pedalaman seperti Baltik, Laut Adriatik dan laut Mediterania lainnya, Laut Hitam (terutama Laut Azov), Teluk California, dll.

Banyak danau, sungai, dan waduk di Eropa, Asia, dan Amerika Utara memiliki eutrofikasi dengan tingkat yang berbeda-beda.

Eutrofikasi adalah tanda bahwa sesuatu itu baik dan perlu, jika ada terlalu banyak (nutrisi) dapat berbahaya dan merugikan (mereka menjadi polutan). Walaupun pada prinsipnya bukan merupakan kontaminasi paling berbahaya dari air tanah dan akuifer (dibandingkan dengan kontaminasi radioaktif atau logam berat), tidak boleh dilupakan bahwa akuifer membentuk keseluruhan dengan sistem sungai dan danau.

Jika akuifer terkontaminasi, perlu waktu berabad-abad untuk membersihkan dirinya sendiri dan selama waktu itu airnya akan terus mengalir perlahan ke arah sungai yang membentuk bagian dari sistem permukaan-bawah tanah yang memengaruhinya dan kualitas perairannya untuk konsumsi manusia akan terlihat. yang mungkin memerlukan perawatan untuk waktu yang lama setelah emisi polutan telah berhenti.

Apa yang dapat Anda lakukan untuk menanggulangi eutrofikasi

Apa itu eutrofikasiPenting untuk mengambil tindakan untuk mengontrol pembuangan limbah kota dan industri ke dalam air. Dalam pengertian itu, diamati bahwa ada sungai dan danau di negara-negara maju yang telah memulihkan sebagian dari kekayaan lamanya dalam spesies berkat pengelolaan perairan yang lebih masuk akal dan untuk proses perairan hitam perkotaan, perairan industri dan tumpahan lain yang menyebabkan kontaminasi, apakah ini menyebabkan eutrofikasi atau jenis lainnya.

Kontrol pembuangan harus dilaksanakan oleh jalur legislatif sehingga perusahaan atau entitas tidak dapat memperoleh manfaat, penghematan atau keunggulan kompetitif dengan fakta tidak memurnikan perairannya. Pendidikan dalam situasi seperti ini juga penting. Populasi yang teliti dapat membantu dalam manajemen dengan mencela kegiatan yang tidak diinginkan dan kecil kemungkinannya untuk berpartisipasi di dalamnya. LSM yang didedikasikan untuk perlindungan lingkungan juga dapat memainkan peran penting dalam menyampaikan kepedulian terhadap masalah populasi ini, bekerja sama dengan perusahaan dan lembaga yang mengikuti pedoman dan mengecam mereka yang tidak.

Di tingkat Eropa, Komisi Eropa menetapkan arahan di mana negara harus mengatur dan mengelola pembuangan air limbah dengan benar. Spanyol, Portugal, Belgia, Irlandia, Inggris, Jerman, dan Prancis telah gagal mematuhi beberapa langkah ini dan menerima peringatan.

Ini juga berguna untuk menerapkan teknologi inovatif yang mampu menghindari pembuangan zat berbahaya. Sebagai contoh keberhasilan, deterjen tanpa fosfat. Seperti yang telah dilihat, fosfat adalah salah satu zat dengan kapasitas terbesar untuk menghasilkan episode eutrofik.

Deterjen yang digunakan untuk menggunakan fosfat sebagai pengemulsi dan dalam beberapa tahun terakhir berkat pengembangan deterjen baru dan momentum legislatif telah dikurangi penggunaannya sehingga menghindari pembuangan ribuan ton fosfat ke sungai dan laut di jutaan rumah. Sejak 1960-an dan 1970-an, kandungan fosfat deterjen telah berkurang dari sekitar 65% berat menjadi kurang dari 0,5%

Faktor pembatas untuk pertumbuhan di sungai biasanya adalah fosfor dan nitrogen di laut, sehingga penggunaan deterjen yang tepat lebih positif untuk sungai, danau dan aliran air tawar lainnya.

Proses yang terjadi di pemurni adalah konsumsi limbah dan oksigenasi air sebelum dibuang sudah lembam dan bebas dari kontaminan. Pemurnian dilakukan dalam enam tahap, satu dari pra-perawatan, tiga dari perawatan, satu dari didesinfeksi untuk membunuh mikroorganisme berbahaya dan yang terakhir mengendalikan bau. Masing-masing dari empat tahap pertama dibentuk oleh langkah-langkah yang berbeda dengan tujuan menghilangkan mekanisme (penuangan, penyaringan …), secara kimia dan biologis berbagai jenis kontaminan.

Fosfor dan nitrogen, yang sangat penting dalam eutrofikasi, dihilangkan pada tahap keempat (perawatan ketiga). Dengan teknologi saat ini adalah mungkin untuk mendapatkan air minum dari air limbah,

Pengenalan modifikasi dalam teknik tanam sehingga lebih sedikit pupuk dan lebih sedikit irigasi dapat digunakan (dengan manfaat tambahan dari menghemat air dan pupuk) untuk mendapatkan produksi yang sama atau untuk menghindari pembuangan yang tidak terkontrol pada lahan yang sama di mana akan menarik untuk melakukan pengembangan dan penelitian.

Pengolahan air limbah relatif sederhana untuk populasi besar dengan jaringan pipa yang baik. Untuk populasi yang tersebar dan pedesaan, tentu saja lebih sulit, tidak secara teknis, tetapi secara ekonomis: pabrik limbah memiliki ukuran di bawah ini yang harganya naik sehubungan dengan jumlah air yang dapat mereka olah dan pembuatan limbah pipa air juga terlalu mahal. Hal serupa terjadi dengan pertanian, kontributor terbesar untuk eutrofikasi di tingkat global dan asal yang tersebar.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *