Sự giảm độ trong của nước được ghi nhận từ thời gian nào? Nguyên nhân dẫn đến hiện tượng độ trong của nước giảm dần là gì?
37/39
Vào đầu những năm 1940, khi các khu dân cư và nhà máy được xây dựng gần bờ hồ Washington gần Seattle, lượng nước thải chứa nồng độ phosphorus cao đã được thải vào hồ. Tình trạng dinh dưỡng của hồ có xu hướng chuyển đổi tự nhiên sang phú dưỡng theo thời gian. Người ta sử dụng đĩa Secchi, là một đĩa tròn, màu trắng, trơn có đường kính 30 cm thả xuống hồ để xác định độ trong hay độ đục của nước hồ. Độ đục được thể hiện bởi độ sẫm màu, khó quan sát thấy đĩa. Kết quả được thể hiện như Hình 25.14.
a) Sự giảm độ trong của nước được ghi nhận từ thời gian nào? Nguyên nhân dẫn đến hiện tượng độ trong của nước giảm dần là gì?
b) Độ đục của nước tăng đã ảnh hưởng đến hoạt động của hệ sinh thái dưới nước như thế nào?
c) Dự đoán nguyên nhân tại sao độ sẫm màu lại giảm đi từ những năm 1970? Từ đó đề xuất một số biện pháp khắc phục hiện tượng phú dưỡng của hồ.
Lời giải:
a)
- Sự giảm độ trong của nước được ghi nhận bắt đầu khoảng năm 1953 - 1954, tương ứng với sự gia tăng mật độ thực vật phù du và sự nở hoa của vi khuẩn lam.
- Các hoạt động của con người đã đẩy nhanh quá trình phú dưỡng ở nhiều hồ thông qua việc xả nước thải, phân bón nông nghiệp và chất thải công nghiệp có chứa nồng độ phosphorus cao (dữ liệu từ hình cho thấy sự tăng mạnh phosphorus trong hồ từ năm 1954 đến năm 1964 có nguồn gốc từ nước thải), tạo điều kiện thuận lợi cho sự tăng sinh của tảo và thực vật phù du. Sự gia tăng sinh khối này có thể tạo ra tầng tảo dày đặc trên bề mặt hồ, làm đục nước và ảnh hưởng đến ánh sáng thâm nhập.
b) Độ đục của nước tăng đã ảnh hưởng đến hoạt động của hệ sinh thái dưới nước:
- Ảnh hưởng sự xâm nhập của ánh sáng vào nước gây ảnh hưởng đến sự phát triển của thực vật và các hệ sinh thái dưới nước, giảm đa dạng sinh học. Việc thay đổi sự thâm nhập của ánh sáng còn ảnh hưởng đến sự thụ tinh, sự phát triển của trứng và phôi ở một số loài cá.
- Ảnh hưởng đến nguồn thức ăn: Các loài sinh vật dưới nước thường phải dựa vào ánh sáng để săn mồi hoặc tiêu thụ thức ăn. Nếu độ đục cao thì khả năng nhìn thấy và săn mồi của các loài cá và sinh vật khác sẽ giảm, ảnh hưởng đến chuỗi thức ăn và cấu trúc quần xã sinh thái.
- Ảnh hưởng đến hô hấp: Nước đục thường đi kèm với sự giảm nồng độ O2 trong nước. Quá trình phân giải chất hữu cơ có thể tăng lên, làm tăng sự tiêu thụ O2 và giảm sự hoà tan của O2 trong nước. Ngoài ra, sinh trưởng của thực vật phù du nhiều thì tỉ lệ chết tăng dễ dẫn đến việc phân giải xác thực vật phù du sẽ làm giảm nồng độ O2 trong hồ. Điều này có thể gây ra hiện tượng hô hấp kị khí và ảnh hưởng đến sinh vật sống trong nước.
c)
- Sự gia tăng độ trong của nước được ghi nhận và đến năm 1975, hồ Washington được xem là đã được thoát khỏi tình trạng phú dưỡng do đã ngừng hoàn toàn việc xả nước thải vào hồ (khoảng năm 1968) theo khuyến nghị của các nhà khoa học. Khuyến nghị của các nhà khoa học rất quan trọng đối với sự phục hồi của hồ và góp phần đưa đến các quy định hiện tại của Hoa Kỳ về việc hạn chế sử dụng phosphate trong chất tẩy rửa.
- Đề xuất một số biện pháp:
+ Quản lí việc sử dụng phân bón: Kiểm soát lượng phân và cách sử dụng phân bón trong nông nghiệp để giảm lượng chất dinh dưỡng chảy vào nguồn nước.
+ Xử lí nước thải: Cải thiện hệ thống xử lí nước thải để giảm lượng chất dinh dưỡng được xả vào môi trường từ các nguồn nước thải.
+ Rừng ven biển: Bảo vệ và duy trì rừng ven biển để giữ lại một phần chất dinh dưỡng trước khi chúng đổ vào nguồn nước.
+ Xây dựng hệ thống chống lũ và lọc nước: Xây dựng các hệ thống chống lũ có thể giữ lại một lượng lớn chất dinh dưỡng trước khi chúng đổ vào nguồn nước. Lọc nước là một cách để loại bỏ chất dinh dưỡng trước khi nước được đưa vào hệ thống.
+ Sử dụng vi sinh vật và các sinh vật khác: Sử dụng cá chép và các loại cá khác có thể ăn tảo và thực vật phù du giúp kiểm soát sự tăng sinh của chúng,…