stringtranslate.com

Эвтрофикация

Эвтрофикация может вызвать вредоносное цветение водорослей, подобное этому в реке недалеко от Чэнду , Китай.

Эвтрофикация — это общий термин, описывающий процесс, при котором питательные вещества накапливаются в водоеме, что приводит к увеличению роста микроорганизмов , которые могут истощать воду кислородом . [1] [2] Эвтрофикация может происходить естественным путем или в результате действий человека. Искусственная или культурная эвтрофикация происходит, когда сточные воды , промышленные сточные воды , стоки удобрений и другие источники питательных веществ попадают в окружающую среду. [3] Такое загрязнение питательными веществами обычно вызывает цветение водорослей и рост бактерий, что приводит к истощению растворенного кислорода в воде и вызывает существенную деградацию окружающей среды . [4]

Подходы к предотвращению и устранению эвтрофикации включают минимизацию точечного источника загрязнения от сточных вод и сельского хозяйства, а также других неточечных источников загрязнения. [1] Кроме того, внедрение бактерий и водорослепрепятствующих организмов, таких как моллюски и морские водоросли , также может помочь снизить загрязнение азотом, что, в свою очередь, контролирует рост цианобактерий , основного источника вредоносного цветения водорослей . [5]

История и терминология

Термин «эвтрофикация» происходит от греческого слова eutrophos , что означает «хорошо питаемый». [6] Водоемы с очень низким уровнем питательных веществ называются олиготрофными , а с умеренным уровнем питательных веществ называются мезотрофными . Продвинутая эвтрофикация может также называться дистрофическими и гипертрофными состояниями. [7] Таким образом, эвтрофикация определяется как «ухудшение качества воды из-за обогащения питательными веществами, что приводит к чрезмерному росту и гниению растений (в основном водорослей)». [8]

Эвтрофикация была признана проблемой загрязнения воды в европейских и североамериканских озерах и водохранилищах в середине 20-го века. [9] Прорывные исследования, проведенные в районе экспериментальных озер (ELA) в Онтарио, Канада, в 1970-х годах, предоставили доказательства того, что пресноводные водоемы ограничены по фосфору. ELA использует подход всей экосистемы и долгосрочные исследования всего озера пресной воды, фокусируясь на культурной эвтрофикации. [10]

Причины

Трифосфат натрия , который когда-то входил в состав многих моющих средств, был одним из основных факторов эвтрофикации.
Пример того, как почва с удобренных полей в Теннесси может превратиться в сток после шторма, создавая поток питательных веществ, которые попадают в местные водоемы, такие как озера и ручьи.

Эвтрофикация вызвана избыточной концентрацией питательных веществ, чаще всего фосфатов и нитратов , [11] хотя это зависит от местоположения. До того, как их постепенно вывели из эксплуатации в 1970-х годах, фосфатсодержащие моющие средства способствовали эвтрофикации. С тех пор сточные воды и сельское хозяйство стали доминирующими источниками фосфатов. [12] Основными источниками загрязнения азотом являются сельскохозяйственные стоки, содержащие удобрения и отходы животноводства, сточные воды и атмосферные отложения азота, образующиеся в результате сжигания или отходов животноводства. [13]

Ограничение производительности в любой водной системе зависит от скорости поступления (из внешних источников) и удаления (вымывания) питательных веществ из водоема. [14] Это означает, что некоторые питательные вещества более распространены в определенных областях, чем другие, и разные экосистемы и среды имеют разные ограничивающие факторы. Фосфор является ограничивающим фактором для роста растений в большинстве пресноводных экосистем, [15] и поскольку фосфат прочно прилипает к частицам почвы и тонет в таких областях, как водно-болотные угодья и озера, [16] из-за его распространенности в настоящее время все больше и больше фосфора накапливается внутри пресноводных водоемов. [17] [18] В морских экосистемах азот является основным ограничивающим питательным веществом; закись азота (образующаяся при сгорании ископаемого топлива ) и ее осаждение в воде из атмосферы привели к повышению уровня азота, [19] а также к повышенному уровню эвтрофикации в океане. [20]

Культурная эвтрофикация

Культурная или антропогенная эвтрофикация — это процесс, который вызывает эвтрофикацию из-за деятельности человека. [21] [22] Проблема стала более очевидной после введения химических удобрений в сельское хозяйство (зеленая революция середины 1900-х годов). [23] Фосфор и азот — два основных питательных вещества, которые вызывают культурную эвтрофикацию, поскольку они обогащают воду, позволяя некоторым водным растениям, особенно водорослям, быстро расти и цвести в высокой плотности. Цветение водорослей может затенять бентосные растения, тем самым изменяя общее растительное сообщество. [24] Когда водоросли отмирают, их деградация бактериями удаляет кислород, потенциально создавая бескислородные условия. Эта бескислородная среда убивает аэробные организмы (например, рыбу и беспозвоночных) в водоеме. Это также влияет на наземных животных, ограничивая их доступ к пораженной воде (например, в качестве источников питья). Отбор видов водорослей и водных растений, которые могут процветать в богатых питательными веществами условиях, может вызвать структурные и функциональные нарушения целых водных экосистем и их пищевых цепей, что приведет к потере среды обитания и биоразнообразия видов. [25]

Существует несколько источников избыточных питательных веществ от человеческой деятельности, включая стоки с удобренных полей, газонов и полей для гольфа, неочищенные сточные воды и внутреннее сгорание топлива, создающее загрязнение азотом. [26] Культурная эвтрофикация может происходить в пресноводных и соленых водоемах, мелководье является наиболее восприимчивым. В прибрежных линиях и мелководных озерах отложения часто повторно взмучиваются ветром и волнами, что может привести к высвобождению питательных веществ из отложений в вышележащие воды, усиливая эвтрофикацию. [27] Ухудшение качества воды, вызванное культурной эвтрофикацией, может, таким образом, негативно повлиять на использование человеком, включая питьевое снабжение для потребления, промышленного использования и отдыха. [28]

Эвтрофикация озера Моно , представляющего собой содовое озеро, богатое цианобактериями .

Естественная эвтрофикация

Эвтрофикация может быть естественным процессом и происходит естественным образом посредством постепенного накопления осадка и питательных веществ. Естественно, эвтрофикация обычно вызывается естественным накоплением питательных веществ из растворенных фосфатных минералов и мертвых растительных веществ в воде. [29] [30]

Естественная эвтрофикация хорошо охарактеризована в озерах. Палеолимнологи теперь признают, что изменение климата, геология и другие внешние воздействия также имеют решающее значение в регулировании естественной продуктивности озер. Несколько искусственных озер также демонстрируют обратный процесс (мейотрофикацию [31] ), становясь менее богатыми питательными веществами со временем, поскольку бедные питательными веществами поступления медленно вымывают более богатую питательными веществами водную массу озера. [32] [33] Этот процесс можно наблюдать в искусственных озерах и водохранилищах, которые, как правило, являются высокоэвтрофными при первом заполнении, но могут стать более олиготрофными со временем. Главное различие между естественной и антропогенной эвтрофикацией заключается в том, что естественный процесс очень медленный, происходящий в геологических масштабах времени. [34]

Эффекты

Эвтрофикация проявляется в виде повышенной мутности в северной части Каспийского моря , полученной с помощью спутниковых снимков.

Экологические эффекты

Эвтрофикация может иметь следующие экологические последствия: увеличение биомассы фитопланктона , изменение видового состава и биомассы макрофитов , истощение растворенного кислорода , увеличение случаев гибели рыб , потеря желаемых видов рыб. [35]

Сокращение биоразнообразия

Когда экосистема испытывает увеличение питательных веществ, первичные производители пожинают плоды первыми. В водных экосистемах такие виды, как водоросли, испытывают увеличение популяции (называемое цветением водорослей ). Цветение водорослей ограничивает солнечный свет, доступный для обитающих на дне организмов, и вызывает большие колебания количества растворенного кислорода в воде. Кислород необходим всем аэробно дышащим растениям и животным, и он восполняется в дневное время фотосинтезирующими растениями и водорослями. В эвтрофных условиях растворенный кислород значительно увеличивается в течение дня, но значительно уменьшается после наступления темноты дышащими водорослями и микроорганизмами, которые питаются увеличивающейся массой мертвых водорослей. Когда уровень растворенного кислорода падает до гипоксического уровня, рыбы и другие морские животные задыхаются. В результате такие существа, как рыбы, креветки и особенно неподвижные донные обитатели, погибают. [36] В экстремальных случаях возникают анаэробные условия, способствующие росту бактерий. Зоны, где это происходит, известны как мертвые зоны .

Вторжение новых видов

Эвтрофикация может вызвать конкурентное высвобождение, сделав обильным обычно ограничивающее питательное вещество . Этот процесс вызывает сдвиги в видовом составе экосистем. Например, увеличение азота может позволить новым, конкурентоспособным видам вторгнуться и вытеснить первоначальные виды-поселенцы. Было показано, что это происходит в солончаках Новой Англии . [37] В Европе и Азии карп обыкновенный часто обитает в естественно эвтрофных или гиперэвтрофных районах и приспособлен к жизни в таких условиях. Эвтрофикация районов за пределами его естественного ареала частично объясняет успех рыбы в колонизации этих районов после интродукции.

Токсичность

Некоторые вредоносные цветения водорослей , возникающие в результате эвтрофикации, токсичны для растений и животных. [21] [38] Цветение пресноводных водорослей может представлять угрозу для скота. Когда водоросли умирают или их едят, выделяются нейро- и гепатотоксины , которые могут убивать животных и представлять угрозу для людей. [39] [40] Примером того, как водорослевые токсины попадают в организм человека, является отравление моллюсками . [41] Биотоксины, образующиеся во время цветения водорослей, поглощаются моллюсками ( мидиями , устрицами ), что приводит к тому, что эти продукты питания приобретают токсичность и отравляют людей. Примерами служат паралитическое , нейротоксическое и диарейное отравление моллюсками. Другие морские животные могут быть переносчиками таких токсинов, как в случае с сигуатерой , где обычно токсин накапливается хищной рыбой, которая затем отравляет людей.

Экономические эффекты

Эвтрофикация и вредоносное цветение водорослей могут иметь экономические последствия из-за увеличения затрат на очистку воды , потерь от коммерческого рыболовства и моллюсков, потерь от любительского рыболовства (сокращение количества вылавливаемой рыбы и моллюсков ) и снижения доходов от туризма (снижение воспринимаемой эстетической ценности водоема). [42] Расходы на очистку воды могут быть увеличены из-за снижения прозрачности воды (повышение мутности ). Также могут возникнуть проблемы с цветом и запахом во время очистки питьевой воды.

Влияние на здоровье

Влияние на здоровье человека включает избыток нитратов в питьевой воде ( синдром синюшного ребенка ); побочные продукты дезинфекции в питьевой воде. [43] Плавание в воде, затронутой вредоносным цветением водорослей, может вызвать сыпь на коже и проблемы с дыханием. [44]

Причины и следствия для различных типов водоемов

Цветение водорослей в озере Валенсия, крупнейшем пресноводном озере Венесуэлы. С 1976 года озеро страдает от эвтрофикации, вызванной сточными водами.

Пресноводные системы

Одним из ответов на добавление питательных веществ в водных экосистемах является быстрый рост микроскопических водорослей, что приводит к цветению водорослей . В пресноводных экосистемах образование плавающих цветущих водорослей обычно происходит за счет азотфиксирующих цианобактерий (сине-зеленых водорослей). Такой результат благоприятствует, когда растворимый азот становится ограниченным, а поступление фосфора остается значительным. [45] Загрязнение питательными веществами является основной причиной цветения водорослей и избыточного роста других водных растений, что приводит к чрезмерной конкуренции за солнечный свет, пространство и кислород. Усиление конкуренции за добавленные питательные вещества может привести к потенциальному нарушению целых экосистем и пищевых цепей, а также к потере среды обитания и биоразнообразия видов. [25]

Когда перепроизводимые макрофиты и водоросли умирают в эвтрофной воде, их разложение дополнительно потребляет растворенный кислород. Снижение уровня кислорода в свою очередь может привести к гибели рыбы и ряду других эффектов, сокращающих биоразнообразие. Питательные вещества могут концентрироваться в бескислородной зоне, часто в более глубоких водах, отрезанных стратификацией водной толщи, и могут быть снова доступны только во время осеннего оборота в умеренных зонах или в условиях турбулентного течения. Мертвые водоросли и органическая нагрузка, переносимая притоками воды в озеро, оседают на дно и подвергаются анаэробному сбраживанию, выделяя парниковые газы, такие как метан и CO2 . Часть метанового газа может окисляться анаэробными бактериями окисления метана, такими как Methylococcus capsulatus , которые, в свою очередь, могут служить источником пищи для зоопланктона . [46] Таким образом, может иметь место самоподдерживающийся биологический процесс, создающий первичный источник пищи для фитопланктона и зоопланктона в зависимости от наличия достаточного количества растворенного кислорода в водоеме. [47]

Усиленный рост водной растительности, фитопланктона и цветение водорослей нарушает нормальное функционирование экосистемы, вызывая множество проблем, таких как нехватка кислорода , необходимого для выживания рыб и моллюсков . Рост густых водорослей в поверхностных водах может затенять более глубокие воды и снижать жизнеспособность бентосных растений-убежищ, что в результате оказывает воздействие на более широкую экосистему. [24] [48] Эвтрофикация также снижает ценность рек, озер и эстетическое наслаждение. Проблемы со здоровьем могут возникнуть там, где эвтрофные условия мешают очистке питьевой воды . [49]

Фосфор часто считается основным виновником в случаях эвтрофикации в озерах, подверженных загрязнению «точечным источником» из канализационных труб. Концентрация водорослей и трофическое состояние озер хорошо соответствуют уровням фосфора в воде. Исследования, проведенные в районе экспериментальных озер в Онтарио, показали связь между добавлением фосфора и скоростью эвтрофикации. Более поздние стадии эвтрофикации приводят к цветению азотфиксирующих цианобактерий, ограниченному исключительно концентрацией фосфора. [50] Эвтрофикация на основе фосфора в пресноводных озерах рассматривалась в нескольких случаях.

Прибрежные воды

Эвтрофикация является распространенным явлением в прибрежных водах , где азотные источники являются основными виновниками. [21] В прибрежных водах азот обычно является ключевым ограничивающим питательным веществом морских вод (в отличие от пресноводных систем, где фосфор часто является ограничивающим питательным веществом). Поэтому уровни азота более важны, чем уровни фосфора для понимания и контроля проблем эвтрофикации в соленой воде. [52] Эстуарии , как интерфейс между пресной и соленой водой, могут быть ограничены как фосфором, так и азотом и обычно демонстрируют симптомы эвтрофикации. Эвтрофикация в эстуариях часто приводит к гипоксии или аноксии придонных вод, что приводит к гибели рыбы и деградации среды обитания. [53] Подъем глубинных вод в прибрежных системах также способствует повышению производительности, перемещая глубокие, богатые питательными веществами воды на поверхность, где питательные вещества могут усваиваться водорослями .

Примерами антропогенных источников загрязнения прибрежных вод азотом являются садковое выращивание рыбы и выбросы аммиака при производстве кокса из угля. [54] Помимо стока с суши, отходов от рыбоводства и промышленных выбросов аммиака, атмосферный фиксированный азот может быть важным источником питательных веществ в открытом океане. Это может составлять около трети внешнего (непереработанного) азотного снабжения океана и до 3% ежегодной новой морской биологической продукции. [55]

Прибрежные воды охватывают широкий спектр морских местообитаний от закрытых эстуариев до открытых вод континентального шельфа. Продуктивность фитопланктона в прибрежных водах зависит как от питательных веществ, так и от светового обеспечения, причем последнее является важным ограничивающим фактором в водах вблизи берега, где повторное вспенивание осадков часто ограничивает проникновение света.

Питательные вещества поступают в прибрежные воды с суши через реки и грунтовые воды, а также через атмосферу. Также существует важный источник из открытого океана, через смешивание относительно богатых питательными веществами глубинных океанских вод. [56] Поступления питательных веществ из океана мало изменяются в результате деятельности человека, хотя изменение климата может изменить потоки воды через разлом шельфа. Напротив, поступление с суши в прибрежные зоны питательных веществ азота и фосфора увеличилось в результате деятельности человека во всем мире. Степень увеличения сильно варьируется от места к месту в зависимости от деятельности человека в водосборах. [57] [58] Третье ключевое питательное вещество, растворенный кремний , в основном поступает из- за выветривания осадков в реки и из прибрежных вод и, следовательно, гораздо меньше подвержено влиянию деятельности человека.

Эффекты прибрежной эвтрофикации

Эти растущие поступления азота и фосфора оказывают давление эвтрофикации на прибрежные зоны. Это давление варьируется географически в зависимости от деятельности водосбора и связанной с этим нагрузки по питательным веществам. Географическое положение прибрежной зоны является еще одним важным фактором, поскольку оно контролирует разбавление нагрузки по питательным веществам и обмен кислородом с атмосферой. Эффекты этого давления эвтрофикации можно увидеть несколькими различными способами:

  1. Спутниковый мониторинг свидетельствует о том, что количество хлорофилла как показателя общей активности фитопланктона увеличивается во многих прибрежных районах мира из-за увеличения поступления питательных веществ. [59]
  2. Видовой состав фитопланктона может измениться из-за увеличения нагрузки питательных веществ и изменения пропорций ключевых питательных веществ. В частности, увеличение поступления азота и фосфора, наряду с гораздо меньшими изменениями поступления кремния, приводит к изменениям в соотношении азота и фосфора к кремнию. Эти изменяющиеся соотношения питательных веществ приводят к изменениям в видовом составе фитопланктона, особенно ставя в невыгодное положение виды фитопланктона, богатые кремнием, такие как диатомовые водоросли, по сравнению с другими видами. [56] Этот процесс приводит к развитию неприятного цветения водорослей в таких областях, как Северное море [60] (см. также Конвенцию OSPAR ) и Черное море . [61] В некоторых случаях обогащение питательными веществами может привести к вредоносному цветению водорослей (ВЦВ). Такое цветение может происходить естественным образом, но есть веские доказательства того, что оно усиливается в результате обогащения питательными веществами, хотя причинно-следственная связь между обогащением питательными веществами и ВЦВ не является прямой. [62]
  3. Кислородное истощение существовало в некоторых прибрежных морях, таких как Балтийское, в течение тысяч лет . В таких областях структура плотности водной толщи серьезно ограничивает смешивание водной толщи и связанное с этим насыщение кислородом глубоких вод. Однако увеличение поступления бактериально разлагаемых органических веществ в такие изолированные глубокие воды может усугубить такое кислородное истощение в океанах . Эти области с более низким содержанием растворенного кислорода увеличились во всем мире за последние десятилетия. Обычно они связаны с обогащением питательными веществами и последующим цветением водорослей. [51] Изменение климата, как правило, имеет тенденцию к увеличению стратификации водной толщи и, таким образом, усугубляет эту проблему кислородного истощения. [63] Примером такого прибрежного кислородного истощения является Мексиканский залив , где с 1950-х годов образовалась область сезонной аноксии площадью более 5000 квадратных миль. Увеличенная первичная продукция, вызывающая эту аноксию, подпитывается питательными веществами, поставляемыми рекой Миссисипи . [64] Похожий процесс был зарегистрирован в Черном море. [61]
  4. Гиполимнетическое кислородное истощение может привести к летнему «умерщвлению». Во время летней стратификации , поступления органических веществ и осаждение первичных производителей могут увеличить скорость дыхания в гиполимнионе . Если кислородное истощение становится экстремальным, аэробные организмы (например, рыбы) могут погибнуть, что приводит к так называемому «летнему умерщвлению». [65]

Масштаб проблемы

Исследования показали, что 54% ​​озер в Азии являются эвтрофными; в Европе - 53%; в Северной Америке - 48%; в Южной Америке - 41%; и в Африке - 28%. [66] В Южной Африке исследование, проведенное CSIR с использованием дистанционного зондирования, показало, что более 60% обследованных водоемов были эвтрофными. [67]

Институт мировых ресурсов выявил 375 гипоксических прибрежных зон в мире, сосредоточенных в прибрежных районах Западной Европы, восточного и южного побережья США и Восточной Азии , особенно в Японии . [68]

Профилактика

Как общество, мы можем предпринять определенные шаги для минимизации эвтрофикации, тем самым уменьшая ее вредное воздействие на людей и другие живые организмы с целью поддержания здоровой нормы жизни, некоторые из которых приведены ниже:

Минимизация загрязнения сточными водами

Существует множество различных способов устранения культурной эвтрофикации, когда неочищенные сточные воды являются точечным источником загрязнения. Например, очистные сооружения могут быть модернизированы для биологического удаления питательных веществ, чтобы они сбрасывали гораздо меньше азота и фосфора в принимающий водоем. Однако даже при хорошей вторичной очистке большинство конечных стоков из очистных сооружений содержат значительные концентрации азота в виде нитрата, нитрита или аммиака. Удаление этих питательных веществ является дорогостоящим и часто сложным процессом.

Законы, регулирующие сброс и очистку сточных вод, привели к резкому сокращению питательных веществ в окружающих экосистемах. [69] Поскольку основным источником неточечного источника нагрузки питательных веществ в водоемах являются неочищенные бытовые сточные воды, необходимо обеспечить очистные сооружения в высокоурбанизированных районах, особенно в развивающихся странах , в которых очистка бытовых сточных вод является дефицитом. Технология безопасного и эффективного повторного использования сточных вод , как из бытовых, так и из промышленных источников, должна быть основной заботой политики в отношении эвтрофикации.

Минимизация загрязнения питательными веществами в сельском хозяйстве

Есть много способов помочь исправить культурную эвтрофикацию, вызванную сельским хозяйством. Некоторые рекомендации, выпущенные Министерством сельского хозяйства США: [70]

  1. Методы управления питательными веществами - Любой, кто использует удобрения, должен применять удобрения в правильном количестве, в правильное время года, правильным методом и размещением. Органически удобренные поля могут «значительно сократить вредное выщелачивание нитратов» по ​​сравнению с традиционно удобренными полями. [71] В некоторых случаях воздействие эвтрофикации выше при органическом производстве, чем при традиционном. [72] В Японии количество азота, производимого скотом, достаточно для удовлетворения потребностей в удобрениях для сельскохозяйственной отрасли. [73]
  2. Круглогодичное покрытие почвы — покровная культура предотвратит периоды голой земли, тем самым предотвратив эрозию и вымывание питательных веществ даже после окончания вегетационного периода.
  3. Посадка буферных зон на полях — путем посадки деревьев, кустарников и трав по краям полей, чтобы помочь уловить сток и поглотить некоторые питательные вещества до того, как вода попадет в близлежащий водоем. [74] Прибрежные буферные зоны — это интерфейсы между текущим водоемом и землей, и они были созданы вблизи водных путей в попытке отфильтровать загрязняющие вещества; осадок и питательные вещества откладываются здесь, а не в воде. Создание буферных зон вблизи ферм и дорог — еще один возможный способ предотвратить слишком далекое перемещение питательных веществ.
  4. Противоэрозионная обработка почвы. Снижение частоты и интенсивности обработки земли увеличит вероятность впитывания питательных веществ в почву.
Эвтрофикация в канале.

Политика

Рамочная программа ООН по целям в области устойчивого развития признает разрушительные последствия эвтрофикации для морской среды. Она установила временные рамки для создания Индекса прибрежной эвтрофикации и плотности плавающего пластикового мусора (ICEP) в рамках Цели устойчивого развития 14 (жизнь под водой). [75] В ЦУР 14 конкретно указана задача: «к 2025 году предотвратить и существенно сократить загрязнение морской среды всех видов, в частности, в результате деятельности на суше, включая загрязнение морским мусором и питательными веществами». [76]

Политика и правила представляют собой набор инструментов для минимизации причин эвтрофикации. [77] Неточечные источники загрязнения являются основными факторами эвтрофикации, и их воздействие можно минимизировать с помощью общепринятых методов ведения сельского хозяйства. Сокращение количества загрязняющих веществ, которые достигают водораздела, может быть достигнуто путем защиты его лесного покрова, уменьшения количества эрозии, просачивающейся в водораздел. Кроме того, посредством эффективного контролируемого использования земли с использованием устойчивых методов ведения сельского хозяйства для минимизации деградации земель , можно сократить количество почвенного стока и азотных удобрений, достигающих водораздела. [78] Технология утилизации отходов представляет собой еще один фактор предотвращения эвтрофикации.

Поскольку водоем может оказывать влияние на широкий круг людей, выходящее далеко за пределы водораздела, необходимо сотрудничество между различными организациями для предотвращения проникновения загрязняющих веществ, которые могут привести к эвтрофикации. Агентства, начиная от правительств штатов и заканчивая организациями по управлению водными ресурсами и неправительственными организациями, вплоть до местного населения, несут ответственность за предотвращение эвтрофикации водоемов. В Соединенных Штатах наиболее известным межгосударственным усилием по предотвращению эвтрофикации является Чесапикский залив . [79]

Отмена и исправление

Сокращение поступления питательных веществ является важнейшим предварительным условием для восстановления. Тем не менее, есть два предостережения: во-первых, это может занять много времени, в основном из-за хранения питательных веществ в отложениях . Во-вторых, восстановление может потребовать больше, чем простое изменение поступления, поскольку иногда существует несколько стабильных, но очень разных экологических состояний. [80] Восстановление эвтрофированных озер происходит медленно, часто требуя нескольких десятилетий. [18]

В экологической реабилитации технологии удаления питательных веществ включают биофильтрацию , которая использует живой материал для захвата и биологического разложения загрязняющих веществ. Примерами служат зеленые пояса, прибрежные зоны, естественные и искусственные водно-болотные угодья и очистные пруды.

Прогнозирование цветения водорослей

Национальное управление океанических и атмосферных исследований США создало инструмент прогнозирования для таких регионов, как Великие озера. [81]

Биоэкстракция питательных веществ

Биоэкстракция питательных веществ — это биоремедиация с участием культивируемых растений и животных. Биоэкстракция питательных веществ или биоуборка — это практика выращивания и сбора моллюсков и водорослей для удаления азота и других питательных веществ из природных водоемов. [82]

Моллюски в эстуариях

Мидии являются примером организмов, которые действуют как биоэкстракторы питательных веществ. Они потребляют азот из воды, истощая водоросли их питательными веществами.

Было высказано предположение, что удаление азота устричными рифами может принести чистую выгоду для источников, сталкивающихся с ограничениями на выбросы азота, аналогично другим сценариям торговли питательными веществами. В частности, если устрицы поддерживают уровни азота в эстуариях ниже пороговых значений, то устрицы эффективно предотвращают ответные меры и расходы на соблюдение, которые в противном случае понесли бы стороны, ответственные за выбросы азота. [83] Несколько исследований показали, что устрицы и мидии могут существенно влиять на уровни азота в эстуариях. [84] [85] [86] Фильтрующая деятельность считается полезной для качества воды [87] за счет контроля плотности фитопланктона и секвестрации питательных веществ, которые могут быть удалены из системы через сбор моллюсков, захоронены в отложениях или потеряны через денитрификацию . [88] [89] Основополагающая работа в направлении идеи улучшения качества морской воды путем выращивания моллюсков была проведена Оддом Линдалем и др. с использованием мидий в Швеции. [90] В Соединенных Штатах проекты по восстановлению моллюсков были реализованы на восточном, западном и побережье Мексиканского залива. [91]

Выращивание морских водорослей

Исследования продемонстрировали потенциал морских водорослей для улучшения уровня азота. [92] [93] Аквакультура морских водорослей дает возможность смягчить и адаптироваться к изменению климата. [94] Морские водоросли, такие как ламинария, также поглощают фосфор и азот [95] и, таким образом, помогают удалять излишки питательных веществ из загрязненных частей моря. [96] Некоторые культивируемые морские водоросли обладают очень высокой продуктивностью и могут поглощать большие количества N, P, CO 2 , производя большие количества O 2 , что оказывает превосходное влияние на снижение эвтрофикации. [97] Считается, что выращивание морских водорослей в больших масштабах должно стать хорошим решением проблемы эвтрофикации в прибрежных водах .

Геоинженерия

Применение фосфорного сорбента в озере - Нидерланды

Другим методом борьбы с гипоксией /эвтрофикацией в локальных ситуациях является прямая инъекция сжатого воздуха, метод, используемый при восстановлении района Солфорд-Докс Манчестерского судоходного канала в Англии. [98] Для водоемов меньшего масштаба, таких как пруды аквакультуры, стандартным является аэрация с помощью насоса. [99]

Химическое удаление фосфора

Удаление фосфора может устранить эвтрофикацию. [100] [101] Из нескольких фосфатных сорбентов практический интерес представляют квасцы ( сульфат алюминия ). [102] ) Было исследовано множество материалов. [103] [104] Фосфатный сорбент обычно применяется на поверхности водоема, и он опускается на дно озера, восстанавливая фосфат, такие сорбенты применялись во всем мире для управления эвтрофикацией и цветением водорослей (например, под коммерческим названием Phoslock ). [105] [106] [107] [108] [109] В ходе масштабного исследования 114 озер контролировались на предмет эффективности квасцов в снижении содержания фосфора. Во всех озерах квасцы эффективно снижали содержание фосфора в течение 11 лет. Хотя продолжительность жизни была разной (21 год в глубоких озерах и 5,7 лет в мелких озерах), результаты демонстрируют эффективность квасцов в контроле фосфора в озерах. [110] Обработка квасцами менее эффективна в глубоких озерах, а также в озерах со значительной внешней нагрузкой фосфора. [111]

Финские меры по удалению фосфора начались в середине 1970-х годов и были нацелены на реки и озера, загрязненные промышленными и муниципальными сбросами. Эти усилия имели 90% эффективность удаления. [112] Тем не менее, некоторые целевые точечные источники не показали снижения стока, несмотря на усилия по сокращению.

Смотрите также

Внешние ссылки

Найдите информацию об эвтрофикации в Викисловаре, бесплатном словаре.

Ссылки

  1. ^ ab "Питательные вещества и эвтрофикация | Геологическая служба США". www.usgs.gov . Получено 9 февраля 2024 г. .
  2. ^ Aczel MR (2019). «Что такое цикл азота и почему он является ключом к жизни?». Frontiers for Young Minds . 7. doi : 10.3389/frym.2019.00041 . hdl : 10044/1/71039 .
  3. ^ "Cultural eutrophication | ecology | Britannica". www.britannica.com. Retrieved February 9, 2024.
  4. ^ Carpenter SR (2008). "Phosphorus control is critical to mitigating eutrophication". Proceedings of the National Academy of Sciences. 105 (32): 11039–11040. Bibcode:2008PNAS..10511039C. doi:10.1073/pnas.0806112105. PMC 2516213. PMID 18685114.
  5. ^ "Eutrophication and Oyster Aquaculture in the Potomac River Estuary". NCCOS Coastal Science Website. Retrieved February 9, 2024.
  6. ^ "eutrophia", American Heritage Dictionary of the English Language (Fifth ed.), Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company, 2016, archived from the original on March 11, 2018, retrieved March 10, 2018
  7. ^ Wetzel R (1975). Limnology. Philadelphia-London-Toronto: W.B. Saunders. p. 743. ISBN 0-7216-9240-0.
  8. ^ Smil V. "Nitrogen Cycle and World Food Production" (PDF).
  9. ^ Rodhe, W. (1969) "Crystallization of Eutrophication Concepts in North Europe". In: Eutrophication, Causes, Consequences, Correctives. National Academy of Sciences, Washington D.C., ISBN 9780309017008 , pp. 50–64.
  10. ^ Schindler D (1974). "Eutrophication and Recovery in Experimental Lakes: Implications for Lake Management". Science. 184 (4139) (4139): 897–899. Bibcode:1974Sci...184..897S. doi:10.1126/science.184.4139.897. PMID 17782381. S2CID 25620329.
  11. ^ Schindler, David and Vallentyne, John R. (2004) Over fertilization of the World's Freshwaters and Estuaries, University of Alberta Press, p. 1, ISBN 0-88864-484-1
  12. ^ Werner, Wilfried (2002) "Fertilizers, 6. Environmental Aspects". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Biology, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.n10_n05
  13. ^ Fowler D, Coyle M, Skiba U, Sutton MA, Cape JN, Reis S, Sheppard LJ, Jenkins A, Grizzetti B, Galloway JN, Vitousek P (2013). "The global nitrogen cycle in the twenty-first century". Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 368 (1621): 20130164. doi:10.1098/rstb.2013.0164. PMC 3682748. PMID 23713126.
  14. ^ Moore CM, Mills MM, Arrigo KR, Berman-Frank I, Bopp L, Boyd PW, Galbraith ED, Geider RJ, Guieu C, Jaccard SL, Jickells TD, La Roche J, Lenton TM, Mahowald NM, Marañón E (September 2013). "Processes and patterns of oceanic nutrient limitation". Nature Geoscience. 6 (9): 701–710. Bibcode:2013NatGe...6..701M. doi:10.1038/ngeo1765. ISSN 1752-0908. S2CID 249514.
  15. ^ Elser JJ, Bracken ME, Cleland EE, Gruner DS, Harpole WS, Hillebrand H, Ngai JT, Seabloom EW, Shurin JB, Smith JE (July 2007). "Global analysis of nitrogen and phosphorus limitation of primary producers in freshwater, marine and terrestrial ecosystems". Ecology Letters. 10 (12): 1135–1142. Bibcode:2007EcolL..10.1135E. doi:10.1111/j.1461-0248.2007.01113.x. hdl:1903/7447. ISSN 1461-023X. PMID 17922835. S2CID 12083235.
  16. ^ "Phosphorus Basics: Understanding Phosphorus Forms and Their Cycling in the Soil". Alabama Cooperative Extension System. Retrieved February 10, 2024.
  17. ^ US EPA OW (November 27, 2013). "Indicators: Phosphorus". www.epa.gov. Retrieved February 10, 2024.
  18. ^ a b Schindler DW (2012). "The dilemma of controlling cultural eutrophication of lakes". Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 279 (1746): 4322–4333. doi:10.1098/rspb.2012.1032. PMC 3479793. PMID 22915669.
  19. ^ Reay D (November 9, 2002). "Nitrous oxide Sources - Oceans". ghgonline. Archived from the original on December 7, 2023. Retrieved February 11, 2024.
  20. ^ Bristow L, Mohr W (2017). "Nutrients that limit growth in the ocean". Current Biology. 27 (11): R431–R510. Bibcode:2017CBio...27.R474B. doi:10.1016/j.cub.2017.03.030. hdl:21.11116/0000-0001-C1AA-5. PMID 28586682. S2CID 21052483. Archived from the original on September 28, 2022. Retrieved June 17, 2021.
  21. ^ a b c Smith VH, Schindler DW (2009). "Eutrophication science: Where do we go from here?". Trends in Ecology & Evolution. 24 (4): 201–207. doi:10.1016/j.tree.2008.11.009. PMID 19246117.
  22. ^ Cultural eutrophication Archived May 4, 2015, at the Wayback Machine (2010) Encyclopedia Britannica. Retrieved April 26, 2010, from Encyclopedia Britannica Online:
  23. ^ Smil V (November 2000). "Phosphorus in the Environment: Natural Flows and Human Interferences". Annual Review of Energy and the Environment. 25 (1): 53–88. doi:10.1146/annurev.energy.25.1.53. ISSN 1056-3466.
  24. ^ a b Moss B (1983). "The Norfolk Broadland: Experiments in the Restoration of a Complex Wetland". Biological Reviews. 58 (4): 521–561. doi:10.1111/j.1469-185X.1983.tb00399.x. ISSN 1469-185X. S2CID 83803387. Archived from the original on February 8, 2022. Retrieved February 8, 2022.
  25. ^ a b Rabalais NN (March 2002). "Nitrogen in aquatic ecosystems". Ambio: A Journal of the Human Environment. 31 (2): 102–112. Bibcode:2002Ambio..31..102R. doi:10.1579/0044-7447-31.2.102. PMID 12077998. S2CID 19172194.
  26. ^ Schindler, David W., Vallentyne, John R. (2008). The Algal Bowl: Overfertilization of the World's Freshwaters and Estuaries, University of Alberta Press, ISBN 0-88864-484-1.
  27. ^ Qin B, Yang L, Chen F, Zhu G, Zhang L, Chen Y (October 1, 2006). "Mechanism and control of lake eutrophication". Chinese Science Bulletin. 51 (19): 2401–2412. Bibcode:2006ChSBu..51.2401Q. doi:10.1007/s11434-006-2096-y. ISSN 1861-9541. S2CID 198137333.
  28. ^ Khan MN, Mohammad F (2014), Ansari AA, Gill SS (eds.), "Eutrophication: Challenges and Solutions", Eutrophication: Causes, Consequences and Control: Volume 2, Springer Netherlands, pp. 1–15, doi:10.1007/978-94-007-7814-6_1, ISBN 978-94-007-7814-6
  29. ^ Clair N. Sawyer (May 1966). "Basic Concepts of Eutrophication". Journal (Water Pollution Control Federation). 38 (5). Wiley: 737–744. JSTOR 25035549. Archived from the original on June 3, 2021. Retrieved February 12, 2021.
  30. ^ Addy K (1996). "Phosphorus and Lake Aging" (PDF). Natural Resources Facts - University of Rhode Island. Archived (PDF) from the original on July 28, 2021. Retrieved June 16, 2021.
  31. ^ Wetzel RG (2001). Limnology: lake and river ecosystems (3rd ed.). San Diego: Academic Press. ISBN 0-12-744760-1. OCLC 46393244. Archived from the original on November 2, 2020. Retrieved February 8, 2022.
  32. ^ Walker, I. R. (2006) "Chironomid overview", pp. 360–366 in S.A. EIias (ed.) Encyclopedia of Quaternary Science, Vol. 1, Elsevier,
  33. ^ Whiteside MC (1983). "The mythical concept of eutrophication". Hydrobiologia. 103: 107–150. doi:10.1007/BF00028437. S2CID 19039247.
  34. ^ Callisto, Marcos; Molozzi, Joseline and Barbosa, José Lucena Etham (2014) "Eutrophication of Lakes" in A. A. Ansari, S. S. Gill (eds.), Eutrophication: Causes, Consequences and Control, Springer Science+Business Media Dordrecht. doi:10.1007/978-94-007-7814-6_5. ISBN 978-94-007-7814-6.
  35. ^ "Nutrients and Eutrophication | U.S. Geological Survey". www.usgs.gov. Retrieved September 29, 2024.
  36. ^ Horrigan L, Lawrence RS, Walker P (2002). "How sustainable agriculture can address the environmental and human health harms of industrial agriculture". Environmental Health Perspectives. 110 (5): 445–456. doi:10.1289/ehp.02110445. PMC 1240832. PMID 12003747.
  37. ^ Bertness MD, Ewanchuk PJ, Silliman BR (2002). "Anthropogenic modification of New England salt marsh landscapes". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99 (3): 1395–1398. Bibcode:2002PNAS...99.1395B. doi:10.1073/pnas.022447299. JSTOR 3057772. PMC 122201. PMID 11818525.
  38. ^ Anderson D. M. (1994). "Red tides" (PDF). Scientific American. 271 (2): 62–68. Bibcode:1994SciAm.271b..62A. doi:10.1038/scientificamerican0894-62. PMID 8066432. Archived (PDF) from the original on May 11, 2013. Retrieved March 31, 2013.
  39. ^ Lawton L, G.A. Codd (1991). "Cyanobacterial (blue-green algae) toxins and their significance in UK and European waters". Journal of Soil and Water Conservation. 40 (4): 87–97. doi:10.1111/j.1747-6593.1991.tb00643.x.
  40. ^ Martin A, G.D. Cooke (1994). "Health risks in eutrophic water supplies". Lake Line. 14: 24–26.
  41. ^ Shumway SE (1990). "A Review of the Effects of Algal Blooms on Shellfish and Aquaculture". Journal of the World Aquaculture Society. 21 (2): 65–104. Bibcode:1990JWAS...21...65S. doi:10.1111/j.1749-7345.1990.tb00529.x.
  42. ^ US EPA OW (2013). "The Effects: Economy". www.epa.gov. Archived from the original on September 28, 2022. Retrieved February 15, 2022.
  43. ^ "The Effects: Human Health". Nutrient Pollution. EPA. March 1, 2021. Archived from the original on February 19, 2020. Retrieved February 21, 2022.
  44. ^ US EPA OW (2013). "The Effects: Human Health". www.epa.gov. Archived from the original on February 19, 2020. Retrieved February 15, 2022.
  45. ^ Schindler DW, Hecky R, Findlay D, Stainton M, Parker B, Paterson M, Beaty K, Lyng M, Kasian SE (August 2008). "Eutrophication of lakes cannot be controlled by reducing nitrogen input: Results of a 37-year whole-ecosystem experiment". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105 (32): 11254–11258. doi:10.1073/pnas.0805108105. PMC 2491484. PMID 18667696.
  46. ^ "Climate gases from water bodies". Archived from the original on February 2, 2019. Retrieved September 22, 2018.
  47. ^ "Nature's Value Chain..." (PDF). Archived from the original (PDF) on December 21, 2016. Retrieved September 22, 2018.
  48. ^ Jeppesen E, Søndergaard M, Jensen JP, Havens KE, Anneville O, Carvalho L, Coveney MF, Deneke R, Dokulil MT, Foy B, Gerdeaux D (2005). "Lake responses to reduced nutrient loading – an analysis of contemporary long-term data from 35 case studies". Freshwater Biology. 50 (10): 1747–1771. Bibcode:2005FrBio..50.1747J. doi:10.1111/j.1365-2427.2005.01415.x. ISSN 1365-2427.
  49. ^ Bartram, J., Wayne W. Carmichael, Ingrid Chorus, Gary Jones, and Olav M. Skulberg (1999). "Chapter 1. Introduction", in: Toxic Cyanobacteria in Water: A guide to their public health consequences, monitoring and management. World Health Organization. URL: WHO document Archived January 24, 2007, at the Wayback Machine
  50. ^ Higgins SN, Paterson MJ, Hecky RE, Schindler DW, Venkiteswaran JJ, Findlay DL (November 27, 2017). "Biological Nitrogen Fixation Prevents the Response of a Eutrophic Lake to Reduced Loading of Nitrogen: Evidence from a 46-Year Whole-Lake Experiment". Ecosystems. 21 (6): 1088–1100. doi:10.1007/s10021-017-0204-2. S2CID 26030685.
  51. ^ a b Breitburg D, Levin LA, Oschlies A, Grégoire M, Chavez FP, Conley DJ, Garçon V, Gilbert D, Gutiérrez D, Isensee K, Jacinto GS (2018). "Declining oxygen in the global ocean and coastal waters". Science. 359 (6371). Bibcode:2018Sci...359M7240B. doi:10.1126/science.aam7240. PMID 29301986. S2CID 206657115.
  52. ^ Paerl HW, Valdes LM, Joyner AR, Piehler MF, Lebo ME (2004). "Solving problems resulting from solutions: Evolution of a dual nutrient management strategy for the eutrophying Neuse River Estuary, North Carolina". Environmental Science and Technology. 38 (11): 3068–3073. Bibcode:2004EnST...38.3068P. doi:10.1021/es0352350. PMID 15224737.
  53. ^ Huang J, Xu Cc, Ridoutt B, Wang Xc, Ren Pa (August 2017). "Nitrogen and phosphorus losses and eutrophication potential associated with fertilizer application to cropland in China". Journal of Cleaner Production. 159: 171–179. doi:10.1016/j.jclepro.2017.05.008.
  54. ^ "Recovery of Ammonia during Production of Coke from Coking Coal". Ispat Guru. 2019. Archived from the original on June 24, 2021. Retrieved June 17, 2021.
  55. ^ Duce RA, et al. (2008). "Impacts of Atmospheric Anthropogenic Nitrogen on the Open Ocean". Science. 320 (5878): 893–89. Bibcode:2008Sci...320..893D. doi:10.1126/science.1150369. hdl:21.11116/0000-0001-CD7A-0. PMID 18487184. S2CID 11204131.
  56. ^ a b Jickells TD (1998). "Nutrient Biogeochemistry of the Coastal Zone". Science. 281 (5374): 217–222. doi:10.1126/science.281.5374.217. ISSN 0036-8075. PMID 9660744.
  57. ^ Seitzinger SP, Mayorga E, Bouwman AF, Kroeze C, Beusen AH, Billen G, Van Drecht G, Dumont E, Fekete BM, Garnier J, Harrison JA (2010). "Global river nutrient export: A scenario analysis of past and future trends: GLOBAL RIVER EXPORT SCENARIOS". Global Biogeochemical Cycles. 24 (4): n/a. doi:10.1029/2009GB003587. S2CID 55095122.
  58. ^ Jickells TD, Buitenhuis E, Altieri K, Baker AR, Capone D, Duce RA, Dentener F, Fennel K, Kanakidou M, LaRoche J, Lee K (2017). "A reevaluation of the magnitude and impacts of anthropogenic atmospheric nitrogen inputs on the ocean: Atmospheric nitrogen inputs". Global Biogeochemical Cycles. 31 (2): 289–305. doi:10.1002/2016GB005586. hdl:1874/348077. S2CID 5158406.
  59. ^ Maúre Ed, Terauchi G, Ishizaka J, Clinton N, DeWitt M (2021). "Globally consistent assessment of coastal eutrophication". Nature Communications. 12 (1): 6142. doi:10.1038/s41467-021-26391-9. ISSN 2041-1723. PMC 8536747. PMID 34686688.
  60. ^ Ltd MC. "Intermediate Assessment 2017". oap.ospar.org. Archived from the original on February 9, 2022. Retrieved February 9, 2022.
  61. ^ a b Mee L, Friedrich J, Gomoiu M (2005). "Restoring the Black Sea in Times of Uncertainty". Oceanography. 18 (2): 100–111. doi:10.5670/oceanog.2005.45. ISSN 1042-8275.
  62. ^ Glibert P, Burford M (2017). "Globally Changing Nutrient Loads and Harmful Algal Blooms: Recent Advances, New Paradigms, and Continuing Challenges". Oceanography. 30 (1): 58–69. doi:10.5670/oceanog.2017.110. hdl:10072/377577. Archived from the original on January 21, 2022. Retrieved February 9, 2022.
  63. ^ Li G, Cheng L, Zhu J, Trenberth KE, Mann ME, Abraham JP (2020). "Increasing ocean stratification over the past half-century". Nature Climate Change. 10 (12): 1116–1123. Bibcode:2020NatCC..10.1116L. doi:10.1038/s41558-020-00918-2. ISSN 1758-678X. S2CID 221985871. Archived from the original on February 18, 2022. Retrieved February 18, 2022.
  64. ^ Rabalais NN, Turner RE (2019). "Gulf of Mexico Hypoxia: Past, Present, and Future". Limnology and Oceanography Bulletin. 28 (4): 117–124. Bibcode:2019LimOB..28..117R. doi:10.1002/lob.10351. ISSN 1539-6088. S2CID 209578424.
  65. ^ Wetzel, R. G. (2001). Limnology: Lake and river ecosystems. San Diego: Academic Press.
  66. ^ ILEC/Lake Biwa Research Institute [Eds]. 1988–1993 Survey of the State of the World's Lakes. Volumes I-IV. International Lake Environment Committee, Otsu and United Nations Environment Programme, Nairobi.
  67. ^ Matthews M, Bernard S (2015). "Eutrophication and cyanobacteria in South Africa's standing water bodies: A view from space". South African Journal of Science. 111 (5/6): 1–8. doi:10.17159/sajs.2015/20140193.
  68. ^ Selman, Mindy (2007) Eutrophication: An Overview of Status, Trends, Policies, and Strategies. World Resources Institute.
  69. ^ Smith VH, Tilman GD, Nekola JC (1999). "Eutrophication: Impacts of excess nutrient inputs on freshwater, marine, and terrestrial ecosystems". Environmental Pollution. 100 (1–3): 179–196. doi:10.1016/S0269-7491(99)00091-3. PMID 15093117. S2CID 969039.
  70. ^ "The Sources and Solutions: Agriculture". United States EPA. March 12, 2013. Archived from the original on June 22, 2021.
  71. ^ Kramer SB (2006). "Reduced nitrate leaching and enhanced denitrifier activity and efficiency in organically fertilized soils". Proceedings of the National Academy of Sciences. 103 (12): 4522–4527. Bibcode:2006PNAS..103.4522K. doi:10.1073/pnas.0600359103. PMC 1450204. PMID 16537377.
  72. ^ Williams, A.G., Audsley, E. and Sandars, D.L. (2006) Determining the environmental burdens and resource use in the production of agricultural and horticultural commodities Archived September 25, 2018, at the Wayback Machine. Main Report. Defra Research Project IS0205. Bedford: Cranfield University and Defra.
  73. ^ Kumazawa K (2002). "Nitrogen fertilization and nitrate pollution in groundwater in Japan: Present status and measures for sustainable agriculture". Nutrient Cycling in Agroecosystems. 63 (2/3): 129–137. doi:10.1023/A:1021198721003. S2CID 22847510.
  74. ^ Carpenter SR, Caraco NF, Correll DL, Howarth RW, Sharpley AN, Smith VH (August 1998). "Nonpoint Pollution of Surface Waters with Phosphorus and Nitrogen". Ecological Applications. 8 (3): 559. doi:10.2307/2641247. hdl:1813/60811. JSTOR 2641247.
  75. ^ "14.1.1 Index of Coastal Eutrophication (ICEP) and Floating Plastic debris Density". UN Environment. Archived from the original on August 13, 2020. Retrieved October 14, 2020.
  76. ^ "Goal 14 targets". UNDP. Archived from the original on September 30, 2020. Retrieved September 24, 2020.
  77. ^ "Planning and Management of Lakes and Reservoirs: An Integrated Approach to Eutrophication." Archived November 11, 2012, at the Wayback Machine United Nations Environment Programme, Newsletter and Technical Publications. International Environmental Technology Centre. Ch.3.4 (2000).
  78. ^ Oglesby, R. T., Edmondson, W. T. (1966). "Control of Eutrophication". Journal (Water Pollution Control Federation). 38 (9): 1452–1460. JSTOR 25035632.
  79. ^ Nutrient Limitation. Department of Natural Resources, Maryland, U.S.
  80. ^ May L, Olszewska J, Gunn ID, Meis S, Spears BM (2020). "Eutrophication and restoration in temperate lakes". IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 535 (1): 012001. Bibcode:2020E&ES..535a2001M. doi:10.1088/1755-1315/535/1/012001. ISSN 1755-1307. S2CID 225481650.
  81. ^ "Lake Erie Harmful Algal Bloom Forecast". NCCOS. NOAA. Retrieved February 12, 2024.
  82. ^ "Nutrient Bioextraction Overview". Stamford, CT: Long Island Sound Study partnership. Archived from the original on October 6, 2017. Retrieved March 22, 2018.
  83. ^ Kroeger T (2012). "Dollars and Sense: Economic Benefits and Impacts from two Oyster Reef Restoration Projects in the Northern Gulf of Mexico" (PDF). The Nature Conservancy. Archived from the original (PDF) on March 4, 2016. Retrieved May 29, 2013.
  84. ^ Newell RI, Fisher TR, Holyoke RR, Cornwell JC (2005). "Influence of eastern oysters on nitrogen and phosphorus regeneration in Chesapeake Bay, USA". In Dame R, Olenin S (eds.). The Comparative Roles of Suspension Feeders in Ecosystems. Vol. 47 (NATO Science Series IV: Earth and Environmental Sciences ed.). Netherlands: Springer. pp. 93–120.
  85. ^ Grabowski JH, Petersen CM (2007). Cuddington K, Byers JE, Wilson WG, Hastings A (eds.). Restoring oyster reefs to recover ecosystem services (Ecosystem Engineers: Concepts, Theory and Applications ed.). Amsterdam: Elsevier-Academic Press. pp. 281–298.
  86. ^ Rose JM, Tedesco M, Wikfors GH, Yarish C (2010). "International Workshop on Bioextractive Technologies for Nutrient Remediation Summary Report". US Dept Commerce, Northeast Fish Sci Cent Ref Doc. 10-19; 12 p. Available from: National Marine Fisheries Service, 166 Water Street, Woods Hole, MA 02543-1026. Archived from the original on October 29, 2019. Retrieved February 15, 2022.
  87. ^ Burkholder, JoAnn M. and Sandra E. Shumway. (2011) "Bivalve shellfish aquaculture and eutrophication", in Shellfish Aquaculture and the Environment. Ed. Sandra E. Shumway. John Wiley & Sons, ISBN 0-8138-1413-8.
  88. ^ Kaspar HF, Gillespie PA, Boyer IC, MacKenzie AL (1985). "Effects of mussel aquaculture on the nitrogen cycle and benthic communities in Kenepuru Sound, Marlborough Sounds, New Zealand". Marine Biology. 85 (2): 127–136. Bibcode:1985MarBi..85..127K. doi:10.1007/BF00397431. S2CID 83551118.
  89. ^ Newell RI, Cornwell JC, Owens MS (2002). "Influence of simulated bivalve biodeposition and microphytobenthos on sediment nitrogen dynamics: A laboratory study". Limnology and Oceanography. 47 (5): 1367–1379. Bibcode:2002LimOc..47.1367N. doi:10.4319/lo.2002.47.5.1367.
  90. ^ Lindahl O, Hart R, Hernroth B, Kollberg S, Loo LO, Olrog L, Rehnstam-Holm AS, Svensson J, Svensson S, Syversen U (2005). "Improving marine water quality by mussel farming: A profitable solution for Swedish society" (PDF). Ambio. 34 (2): 131–138. Bibcode:2005Ambio..34..131L. CiteSeerX 10.1.1.589.3995. doi:10.1579/0044-7447-34.2.131. PMID 15865310. S2CID 25371433. Archived (PDF) from the original on September 22, 2017. Retrieved November 1, 2017.
  91. ^ Brumbaugh, R.D. et al. (2006). A Practitioners Guide to the Design and Monitoring of Shellfish Restoration Projects: An Ecosystem Services Approach Archived July 1, 2013, at the Wayback Machine. The Nature Conservancy, Arlington, VA.
  92. ^ Kim JK, Kraemer GP, Yarish C (2014). "Field scale evaluation of seaweed aquaculture as a nutrient bioextraction strategy in Long Island Sound and the Bronx River Estuary". Aquaculture. 433: 148–156. Bibcode:2014Aquac.433..148K. doi:10.1016/j.aquaculture.2014.05.034.
  93. ^ Kroeger T (May 2012). "Dollars and Sense: Economic Benefits and Impacts from two Oyster Reef Restoration Projects in the Northern Gulf of Mexico". The Nature Conservancy. Archived from the original on August 3, 2020. Retrieved July 29, 2020.
  94. ^ Duarte CM, Wu J, Xiao X, Bruhn A, Krause-Jensen D (April 12, 2017). "Can Seaweed Farming Play a Role in Climate Change Mitigation and Adaptation?". Frontiers in Marine Science. 4. doi:10.3389/fmars.2017.00100. hdl:10754/623247.
  95. ^ "Can We Save the Oceans By Farming Them?". Yale E360. Archived from the original on October 19, 2019. Retrieved March 8, 2019.
  96. ^ Xiao X, Agusti S, Lin F, Li K, Pan Y, Yu Y, Zheng Y, Wu J, Duarte CM (2017). "Nutrient removal from Chinese coastal waters by large-scale seaweed aquaculture". Scientific Reports. 7: 46613. Bibcode:2017NatSR...746613X. doi:10.1038/srep46613. PMC 5399451. PMID 28429792.
  97. ^ Duarte CM (2009), "Coastal eutrophication research: A new awareness", Eutrophication in Coastal Ecosystems, Springer Netherlands, pp. 263–269, doi:10.1007/978-90-481-3385-7_22, ISBN 978-90-481-3384-0
  98. ^ Hindle, P. (August 21, 2003). "Exploring Greater Manchester – a fieldwork guide: The fluvioglacial gravel ridges of Salford and flooding on the River Irwell" (PDF). Manchester Geographical Society. Retrieved December 11, 2007. p. 13
  99. ^ "Pond Aeration". April 10, 2006.
  100. ^ Spears BM, Maberly SC, Pan G, MacKay E, Bruere A, Corker N, Douglas G, Egemose S, Hamilton D, Hatton-Ellis T, Huser B, Li W, Meis S, Moss B, Lürling M, Phillips G, Yasseri S, Reitzel K (2014). "Geo-Engineering in Lakes: A Crisis of Confidence?". Environmental Science & Technology. 48 (17): 9977–9979. Bibcode:2014EnST...48.9977S. doi:10.1021/es5036267. PMID 25137490. Archived from the original on October 21, 2021. Retrieved September 8, 2020.
  101. ^ MacKay E, Maberly S, Pan G, Reitzel K, Bruere A, Corker N, Douglas G, Egemose S, Hamilton D, Hatton-Ellis T, Huser B, Li W, Meis S, Moss B, Lürling M, Phillips G, Yasseri S, Spears B (2014). "Geoengineering in lakes: Welcome attraction or fatal distraction?". Inland Waters. 4 (4): 349–356. Bibcode:2014InWat...4..349M. doi:10.5268/IW-4.4.769. hdl:10072/337267. S2CID 55610343.
  102. ^ "Wisconsin Department of Natural Resources" (PDF). Archived from the original (PDF) on November 28, 2009. Retrieved August 3, 2010.
  103. ^ Douglas GB, Hamilton DP, Robb MS, Pan G, Spears BM, Lurling M (2016). "Guiding principles for the development and application of solid-phase phosphorus adsorbents for freshwater ecosystems" (PDF). Aquatic Ecology. 50 (3): 385–405. Bibcode:2016AqEco..50..385D. doi:10.1007/s10452-016-9575-2. hdl:10072/406333. S2CID 18154662. Archived (PDF) from the original on September 19, 2020. Retrieved December 15, 2019.
  104. ^ Lürling M, MacKay E, Reitzel K, Spears BM (2016). "Editorial – A critical perspective on geo-engineering for eutrophication management in lakes" (PDF). Water Research. 97: 1–10. Bibcode:2016WatRe..97....1L. doi:10.1016/J.WATRES.2016.03.035. PMID 27039034. Archived (PDF) from the original on July 31, 2020. Retrieved December 15, 2019.
  105. ^ Huser BJ, Egemose S, Harper H, Hupfer M, Jensen H, Pilgrim KM, Reitzel K, Rydin E, Futter M (2016). "Longevity and effectiveness of aluminum addition to reduce sediment phosphorus release and restore lake water quality". Water Research. 97: 122–132. Bibcode:2016WatRe..97..122H. doi:10.1016/j.watres.2015.06.051. PMID 26250754.
  106. ^ Lürling M, Oosterhout Fv (2013). "Controlling eutrophication by combined bloom precipitation and sediment phosphorus inactivation". Water Research. 47 (17): 6527–6537. Bibcode:2013WatRe..47.6527L. doi:10.1016/j.watres.2013.08.019. PMID 24041525.
  107. ^ Nürnberg GK (2017). "Attempted management of cyanobacteria by Phoslock (Lanthanum-modified clay) in Canadian lakes: Water quality results and predictions". Lake and Reservoir Management. 33 (2): 163–170. Bibcode:2017LRMan..33..163N. doi:10.1080/10402381.2016.1265618. S2CID 89762486.
  108. ^ Epe TS, Finsterle K, Yasseri S (2017). "Nine years of phosphorus management with lanthanum modified bentonite (Phoslock) in a eutrophic, shallow swimming lake in Germany". Lake and Reservoir Management. 33 (2): 119–129. Bibcode:2017LRMan..33..119E. doi:10.1080/10402381.2016.1263693. S2CID 90314146.
  109. ^ Kennedy RH, Cook GD (June 1982). "Control of Lake Phosphorus with Aluminum Sulfate: Dose Determination and Application Techniques". Journal of the American Water Resources Association. 18 (3): 389–395. Bibcode:1982JAWRA..18..389K. doi:10.1111/j.1752-1688.1982.tb00005.x. ISSN 1093-474X.
  110. ^ Huser BJ, Egemose S, Harper H, Hupfer M, Jensen H, Pilgrim KM, Reitzel K, Rydin E, Futter M (2016). Longevity and effectiveness of aluminum addition to reduce sediment phosphorus release and restore lake water quality. Fjärdingen: Uppsala universitet, Limnologi Uppsala universitet. OCLC 1233676585.
  111. ^ Cooke, G. D., Welch, E. B., Martin, A. B., Fulmer, D. G., Hyde, J. B., & Schrieve, G. D. (1993). Effectiveness of Al, Ca, and Fe salts for control of internal phosphorus loading in shallow and deep lakes. Hydrobiologia, 253(1), 323-335.
  112. ^ Räike A, Pietiläinen OP, Rekolainen S, Kauppila P, Pitkänen H, Niemi J, Raateland A, Vuorenmaa J (2003). "Trends of phosphorus, nitrogen and chlorophyll a concentrations in Finnish rivers and lakes in 1975–2000". Science of the Total Environment. 310 (1–3): 47–59. Bibcode:2003ScTEn.310...47R. doi:10.1016/S0048-9697(02)00622-8. PMID 12812730.