Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mất cân bằng dinh dưỡng không mong muốn do đầu vào nước thải lấn át vào nguồn nước tiếp nhận và các hệ quả sinh thái của nó
Tóm tắt
Ô nhiễm sinh dưỡng là vấn đề chất lượng nước phổ biến nhất trên toàn cầu. Đến nay, hầu hết các nỗ lực nhằm kiểm soát ô nhiễm sinh dưỡng đã tập trung vào việc giảm lượng dinh dưỡng đầu vào từ bên ngoài, tuy nhiên tầm quan trọng của tỷ lệ dinh dưỡng và sự thay đổi thành phần phù du trong hệ sinh thái dưới nước đã bị bỏ qua nhiều. Để giải quyết vấn đề ô nhiễm sinh dưỡng, cải thiện vệ sinh là một trong những Mục tiêu Phát triển Bền vững của Liên Hợp Quốc, thúc đẩy việc xây dựng các cơ sở xử lý nước thải đã cải thiện chất lượng nước ở nhiều hồ và sông. Tuy nhiên, các biện pháp kiểm soát thường nhắm đến và hiệu quả trong việc loại bỏ một dinh dưỡng duy nhất từ nước thải, do đó không hiệu quả trong việc loại bỏ các dinh dưỡng khác, dẫn đến sự thay đổi về tỷ lệ dinh dưỡng. Nói chung, việc loại bỏ phốt phát hiệu quả hơn so với nitơ đã xảy ra trong xử lý nước thải dẫn đến sự gia tăng đáng kể tỷ lệ N/P trong nước thải so với nước đầu vào. Thật không may, tỷ lệ N/P cao trong các nguồn nước tiếp nhận có thể gây ảnh hưởng tiêu cực đến các hệ sinh thái. Do đó, các chiến lược dài hạn cho quản lý nước thải sinh hoạt không nên chỉ tập trung vào việc giảm tổng lượng dinh dưỡng phát thải mà còn cần xem xét sự cân bằng tỷ lệ dinh dưỡng của chúng trong các nguồn nước tiếp nhận.
Từ khóa
#ô nhiễm sinh dưỡng #chất lượng nước #xử lý nước thải #tỷ lệ N/P #quản lý nước thảiTài liệu tham khảo
Carlson R E, Simpson J (1996). A Coordinator’s Guide to Volunteer Lake Monitoring Methods. Washington, DC: North American Lake Management Society, 96
Elser J J, Devlin S P, Yu J, Baumann A, Church M J, Dore J E, Hall R O, Hollar M, Johnson T, Vick-Majors T, White C (2022). Sustained stoichiometric imbalance and its ecological consequences in a large oligotrophic lake. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, (in press)
Elser J J, Fagan W, Denno R, Dobberfuhl D, Folarin A, Huberty A, Interlandi S, Kilham S, McCauley E, Schulz K, Siemann E, Sterner R (2000). Nutritional constraints in terrestrial and freshwater food webs. Nature, 408(6812): 578–580
European Environment Agency (2018). European Waters: Assessment of Status and Pressures 2018. Copenhagen: European Environment Agency
Guildford S, Hecky R (2000). Total nitrogen, total phosphorus, and nutrient limitation in lakes and oceans: Is there a common relationship? Limnology and Oceanography, 45(6): 1213–1223
Hellweger F L, Martin R M, Eigemann E, Smith D J, Dick G J, Wilhelm S W (2022). Models predict planned phosphorus load reduction will make Lake Erie more toxic. Science, 376(6596): 1001–1005
Huisman J, Codd G A, Paerl H, Ibelings B, Verspagen J H, Visser P M (2018). Cyanobacterial blooms. Nature Reviews. Microbiology, 16(8): 471–483
Loladze I, Elser J J (2011). The origins of the redfield nitrogen-to-phosphorus ratio are in a homoeostatic protein-to-RNA ratio. Ecology Letters, 14(3): 244–250
Peñuelas J, Janssens I A, Ciais P, Obersteiner M, Sardans J (2020). Anthropogenic global shifts in biospheric N and P concentrations and ratios and their impacts on biodiversity, ecosystem productivity, food security, and human health. Global Change Biology, 26(4): 1962–1985
Peñuelas J, Sardans J (2022). The global nitrogen-phosphorus imbalance. Science, 375(6578): 266–267
Rice J, Westerhoff P (2017). High levels of endocrine pollutants in US streams during low flow due to insufficient wastewater dilution. Nature Geoscience, 10(8): 587–591
Sterner R, Elser J (2002). Ecological Stoichiometry: The Biology of Elements from Molecules to the Biosphere. Princeton: Princeton University Press
Tong Y, Zhang W, Wang X, Couture R M, Larssen T, Zhao Y, Li J, Liang H, Liu X, Bu X, et al. (2017). Decline in Chinese lake phosphorus concentration accompanied by shift in sources since 2006. Nature Geoscience, 10(507): 507–511
Tong Y, Wang M, Penuelas J, Liu X, Paerl H W, Elser J J, Sardans J, Couture R M, Larssen T, Hu H, et al. (2020). Improvement in municipal wastewater treatment alters lake nitrogen to phosphorus ratios in populated regions. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 117(21): 11566–11572
Van de Waal D, Smith V H, Declerck S A J, Stam E, Elser J J (2014). Stoichiometric regulation of phytoplankton toxins. Ecology Letters, 17(6): 736–742
Wang Z, Shao D, Westerhoff P (2017). Wastewater discharge impact on drinking water sources along the Yangtze River (China). Science of the Total Environment, 599–600: 1399–1407
Yan Z, Han W, Peñuelas J, Sardans J, Elser J, Du E, Reich P, Fang J (2016). Phosphorus accumulates faster than nitrogen globally in freshwater ecosystems under anthropogenic impacts. Ecology Letters, 19(10): 1237–1246