부영양화 화학

부영양화 화학은 주로 인과 질소에 의한 영양분 증대가 어떻게 과도한 1차 생산과 수생 생태계를 저하시키는 산소 고갈을 유발하는지에 관한 것입니다.

Definition

수생 시스템에서 영양분 증대의 화학적 과정과 그로 인한 생산성, 산소, 산화환원 조건의 변화.

Scope

이 주제는 부영양화의 배경이 되는 영양분 유입 및 제한 영양분 개념, 1차 생산과 용존 산소 및 산화환원의 화학적 결합, 퇴적물로부터의 인 내부 부하, 그리고 유해 조류 번성 및 저산소증을 촉진하는 조건을 다룹니다.

Core questions

• 주어진 수역에서 어떤 영양분이 생산을 제한하는가?
• 과도한 생산이 어떻게 산소 고갈과 저산소증으로 이어지는가?
• 인은 왜 퇴적물에서 내부적으로 방출될 수 있는가?
• 담수와 연안수에서 질소와 인 부하가 어떻게 상호작용하는가?

Key theories

부영양화의 제한 영양분 제어

수생 생산성은 일반적으로 가장 적게 이용 가능한 필수 영양분에 의해 제어되며, 담수에서는 종종 인이고 많은 연안 시스템에서는 질소입니다. 따라서 제한 영양분을 줄이면 부영양화를 역전시킬 수 있습니다.

Mechanisms

영양분 유입은 조류와 식물의 성장을 자극합니다. 이 생체량이 분해될 때, 미생물 호흡은 용존 산소를 소비하여 저산소증과 환원 조건을 생성합니다. 환원 조건 하에서, 철과 결합된 인은 퇴적물에서 방출되어 외부 유입이 감소한 후에도 부영양화를 지속시킬 수 있는 내부 부하를 제공합니다.

Clinical relevance

부영양화는 데드존(dead zones), 물고기 폐사, 유독성 남조류 번성을 유발합니다. 그 화학적 특성은 호수, 강, 연안 해역의 영양분 감소 전략과 수질 목표를 안내합니다.

History

1970년대의 전호수 실험은 많은 담수에서 인이 핵심 제한 영양분임을 입증하여 관리를 재편했으며, 이후의 연구는 연안 부영양화에서 질소의 역할을 강조했습니다.

Debates

질소 또는 인 제어 중 무엇을 우선시해야 하는가

인은 고전적인 담수 제한 요소이지만, 질소는 종종 연안 시스템을 제한하며 둘 다 공동으로 제한할 수 있어 단일 영양분 관리 대 이중 영양분 관리에 대한 논쟁을 불러일으킵니다.

Key figures

• David W. Schindler

Seminal works

• vanLoon2017
• galloway2008

Frequently asked questions

연안 해역에서 보고되는 데드존의 원인은 무엇인가요?

영양분 유출은 조류 번성을 촉진하며, 이 조류의 부패는 산소를 고갈시켜 대부분의 수생 동물이 생존할 수 없는 저산소 구역을 만듭니다.