אלגל פורחים הפכו לבעיה גלויה ודחופה יותר במערכות מים טריות ברחבי העולם.הצמיחה המפיצה של אגמים ציאניבקטריה ואגדות אחרות יכולות להפוך אגמים תוססים ומאגרי מים מחוסנים, מים ירוקים, מאיימים אספקת מים, בילוי וחיים מימיים, אך העלויות הכלכליות עוברות מיליארדי דולרים מדי שנה בשל טיפול במים, תיירות, אובדן, ודגים, בעוד שלעתים קרובות עלולות ליישבים ליישבים את התהליכים הפיזיים, אך ורק את הגורמים החיוניים לתפקודם של תהליכי ניהול המים.

הבנה של מערכות מים טריים

סינדימנטציה היא התהליך שבו חלקיקים מושעה בעמודה המים שוקעים ומצטברים בתחתית. בהקשר של שליטה אלגל פרח, חלקיקים אלה כוללים גם חומר לא אורגני (clay, silt, חול) וחומר אורגני (detritus, אצות מת, חיידקים) המהירות המתיישבת של חלקיק תלויה בעיקר בגודל שלו, בצורתו, בצפיפות, ואת צמיגות המים שמסביב, בעוד שבתוך שבועות ארוכים בלבד, עלולים ליישבים, לא רק חלבונים פיזיים; בעוד שבקושי יכולים להישאר במרחק של זמן קצרי חמימים.

תפקיד של גודל חלקיקים והכחשה

מערכת היחסים של סטוקס שולטת במהירות מסוף: הכיכר של קוטר החלקיקים הוכפלה על ידי הבדל צפיפות בין חלקיקים למים, מחולק על ידי סטיות. וכתוצאה מכך, סילקים דקים וחימרנים להתיישב לאט, לעתים קרובות דורש flocculation (clumping) כדי להיות כבד מספיק כדי להטביע. חלקיקים אורגניים, כגון תאי פירקטון, יש דגניות קרוב למים ולעתים קרובות דורשות משקעים אלה עם חלקיקים פיזיים באופן יעיל.

מינוף תזונתי והערכה

Phosphorus, הנפוץ ביותר להגביל חומרים מזינים במערכות אקולוגיות מים טריות, נקשר מאוד חלקיקים חימר ופחמן ברזל או חמצני חמצני. כאשר חלקיקים אלה להתיישב, הם נושאים זרחן לתוך שכבת המשקעים, ביעילות לכידת אותו מן עמודה המים והופכים אותו לא זמין עבור algaltake. Nitrogen, במיוחד nitrate, הוא פחות חלקיק-אקטיבי; עם זאת, אורגני הכלול חנקן בתנאים מת, כמו גם כן, כמו מכניקה אחת יכול להיות מנקה, אם כי הוא פועל.

חיבור תזונתי-אלגה: כיצד התפצלות מתדלקת

אלגל פורחים הם ביסודו סימפטום של חומרים מזינים יתר על המידה.כאשר זרחן וריכוזי חנקן במים מעל סף קריטי, אצות יכול להכפיל במהירות, להרכיב משטח צפוף scums. סימנטציה מפריע מחזור זה על ידי הסרת חומרים מזינים פיזית מן האזור הphotic שבו אצות לגדול.קצב של הסרת זה תלוי על זמן המגורים של מים, התיישבות של חלקיקים, נוזל של חומרים מזינים, ומקורות חיצוניים לטעון.

סיקור Phosphorus Retention in Sediments

לאחר זרחן מגיע למשקעים התחתונים, זה עשוי להישאר קבור מתחת לשכבות מוצלחות של שפל טרי, נעול ביעילות עבור לוחות זמנים גיאולוגיים.עם זאת, אגמים רדודים ומאגרים לעתים קרובות לחוות אירועים resuspension אירועים - גלים מונעים על ידי רוח, ביופוחיות מדג הנקה התחתון, או אנתרופוסופית - אשר יכול להחיות מחדש את זרחן עמוק, כאשר זה יכול לבודד את הקרום זה יכול להיות עמוק לתוך מחזור הדם עונתי (מדומים) עמוק, 000) מערומים עונתיים, 000 פתאומי (מדומים) ממחזור הדם).

Nitrogen Removal באמצעות Denitrification

סידמנט משפיע גם על דינמיקת חנקן, למרות דרך מסלול אחר.חנקן אורגני מתיישב למשקעים, שבו החיידקים מסלקים אותו, שחרור ammonium. במשקעים oxic, ammonium עשוי להיות מומר גז חנקן באמצעות denitrification, לצמיתות הסרת חנקן מן המערכת.שיפור המשקעים של חומר אורגני יכול לעורר ניתוקציה, ובכך להפחית את מאגר חנקן הכולל, אם הם עלולים להיות יעיל מדי, אם הם עלולים, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, כדי לגרום לחמצן מוביל כדי לגרום לחמצן, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 חומר אורגני, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 כדי לגרום לחמצן מוביל כדי לגרום לחמצן מוביל כדי לגרום לחמצן, 000, 000, 000, 000 כדי למנוע את זה יכול להיות מסוגל לעשות זאת, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 כדי להיות מסוגל לעשות

גורמים המשפיעים על יעילות הזייף

יעילות המשקעים כמנגנון בקרה פרח היא משתנה מאוד ומנוהלת על ידי חבילת גורמים פיזיים, כימיים וביולוגיים.

תנאי הידרודינמיקה

מהירות זרימת המים היא הגורם ה הידרודינמיקה החשוב ביותר. במערכות איטיות או quiescent - פתיות, המאגרים, ו- רטובות - חלקיקים יש זמן להתיישב. בנהרות ונהרות, תנוחה גבוהה שומרת חלקיקים מושעה, הגבלת יכולת הסרה של השמדה (אפילו בתוך אגם, זרמים המושרה רוח יכולים להחזיר משקעים דקים מאזורים, מזורמים נמוכים) כדי לשפר את יכולת ההסרה.

טמפרטורה ו-Strtification

טמפרטורת המים משפיעה על התקינות ופעילות ביולוגית.מים וורמר יש נטייה נמוכה יותר, ומאפשרת התיישבות מהירה יותר של חלקיקים קטנים.עם זאת, stratification תרמי בקיץ יוצר אפילנס חם פחות צפוף ו hypolimnion קר, צפופה, חלקיקים התיישבות דרך התרמוקל עשוי להאיץ או decelerate בהתאם לשינויים בדחיסות.

אינטראקציה ביולוגית

(FLT:0) צמחים מימיים ממלאים תפקיד כפול.ראהFLT:1 ; מאקרופיט איטי תנועת מים, מלכודות חלקיקים מושעה, וייצוב של משקעים מתחתיות עם שורשים שלהם.נוכחותם יכולה להגדיל באופן דרמטי את שערי המשקעים ולהקטין את הסגידה. , cyanobacterias עצמם יכול לעכב משקעים על ידי ייצור של תאי גזים כי הם עדיין מטושטשים יותר, למרות טבולית, למרות טבולית גבוהה יותר, למרות ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

הנדסת חשמל וכימיה Redox

התוכן המינרלי של סידים קובע את יכולת הזרחן-הפנית. ⁇ עשיר בברזל, אלומיניום או סידן יש יכולת משיכה גבוהה.תחת תנאים oxic, זרחן ברזל הוא יציב.אבל כאשר המשקעים הופכים להיות aoxic - לעתים קרובות בשל עומסים אורגניים גבוהים מן אצות מיושבות - ברזל III) מופחת לברזלII), שחרור לתוך נוזל מים זורמים לתוך נזיפה פנימית של מטענים אלה אפילו לאחר הפחתת מים.

ריכוז חלקיקים ו Flocculation

עומסי השמדה גבוהים (מטרידות) יכולים למעשה לשפר את המשקעים באמצעות תהליך שנקרא "en Masse" התיישבות או מעכב התיישבות, אך רק עד נקודה. יותר חשוב, flocculants טבעיים (מינרלים חמורים, חומרים חמימים, פוליסקואלים, מיקרוביקליים פוליסקאנים) לקדם ggregation של חלקיקים דקים לתוך קשקשים גדולים יותר, מהירים יותר.

ניהול המשמעויות: הפחתת המשקעים לשליטה בבלום

בהתחשב בממשק המורכב של גורמים, מנהלים פיתחו כמה גישות למנף את המשקעים ככלי להפחית את פריחת אלגל.אסטרטגיות אלה יעילות ביותר בשילוב עם ירידה בעומס חיצוני.

מלכודות של משקעים ודחו

התקנת מלכודות שלש בזרימה או אגן בנוי יכול ליירט חלקיקים עשירים מזין לפני שהם מגיעים לגוף המים הראשי. תחזוקה רגילה (העברת המשקעים המצטברים) נדרש.עבור אגמים שכבר סובלים מעומס זרחן פנימי, ייבוש ממוקד של מחסימות פני מזון עשיר יכול להסיר את ה-phosphorus המורשת כי דלקים res הנוכחי, עם זאת, יקר, יש לבצע חומרים מזיקים, כדי למנוע מכובשים, כדי למנוע מחוסנים היטב, כדי למנוע חומרים מזיקים, יש לבצע.

שיקום ויצירה

רטובות בנויות הן יעילות מאוד בקידום המשקעים.כאשר המים זורמים לאט דרך צמחייה צפופה, מוצקים מושעה וחומרים מזינים מחוברים להתיישב. Wetlands יכול גם לקדם denitrification. Re אחסן טרמפינג רטובות לאורך חופי האגם או במעלה הזרם של המאגרים יכול לפעול כמו buffer, צמצום העומס התזונתי נכנס לגוף הראשי.

פלוגנציה ו-Coagulation

בחלק מהמאגרים ואספקת המים לשתייה, אלומיניום (aluminum sulfate) או אחרים coagulants מוסיפים למים כדי ליישב במהירות זרחן ואצה.טכניקה זו, הנקראת טיפול אלומיניום, יוצרת צוק ששורר לתחתית, יצירת שכבת phosphorus-binding.It שימשה בהצלחה באגמים כגון Okaro New (USA) ו-Cirrelimatee) כדי להפחית את הערך הפנימי של כדור הארץ.

קידום גידול מים

אחסון צמחים מימיים הוא גישה אקולוגית נמוכה, לשיפור המשקעים. Macrophytes לא רק חלקיקים מלכודות אלא גם להתחרות עם אצות עבור חומרים מזינים ואור.בנוסף, הם מחמצן, צמצום שחרור זרחן פנימי. שיטה זו עובדת טוב ביותר באגמים רדודים, צלולים עם רמות תזונתיות בינוניות.

מחקרים: הערכה בפרקטיקה

דוגמאות בעולם האמיתי ממחישות הן את ההבטחה והן את החסרונות של ניהול מבוסס השמדה.

Lake Erie: A Tale of Internal Loading

לייק ארי, במיוחד האגן המערבי שלה, סבל מפריחה ציאניבקטית מזיקה מאז שנות התשעים, המונעת בעיקר על ידי זרחן מפלט חקלאי.למרות הפחתות בטעינה חיצונית, שחרור זרחן פנימי ממשקעים במהלך הקיץ של aoxia לקיים פריחת יערות.

Lake Taihu, China: Clay Flocculation Trials

אגם טאיו, אחד האגמים המתוקים הגדולים ביותר בסין, ניסיון cyanobacteria חמורה פורח. a מחקר שפורסם ב FLT:0 מים מחקר FLT:1 נבדק יישום של חימר מקומי שונה כדי לצוף וליישב תאים אלגל.השיטה מושגת > 90% של chlorophyll-a בתוך שעות, אך repension של flotow בתוך ימים נדרשים טיפול מהיר, תוך תיקון זה יכול לעתים קרובות לטפל בכבדות יעיל.

Lake Christine, מינסוטה: Macrophyte שיקום

פרויקט שיקום ממוסגר על אגם כריסטינה (Minnesota, ארה"ב) השתמש ביומניפולציה ומאקרופיט נטישה כדי לשנות את האגם ממדינה סוערת, אצות-דוהיד למי בהיר, מדינה בעלת גוף צמחי, המדינה הנשלטת על ידי צמחים.המיטות הדחוסות של שיפור בריג'ואידים וחלוקה מוגברת של מוצקים, מופחתת זרח פנימי, וסייעת לשמור על שלב חיצוני של כוח חיצוני.

אתגרים ומגבלות

למרות הפוטנציאל שלו, להסתמך על סימנטציה כאסטרטגיה של שליטה פורחת מגיעה עם כמה מערות חשובות.

אחריות ועומס פנימי

כאמור, משקעים יכולים להפוך למקור ולא לשקוע של חומרים מזינים.אירועים של רוח, פעילות דגים, ותערובת עונתית יכול להחיות חלקיקים בסדר, להחזיר זרחן חומר אורגני לטור המים. באגמים רדודים, תהליך זה יכול להתרחש שוב ושוב, מה שהופך את הסידציה לא יעילה ללא ייצוב מתמשך. Anoxic תנאים יכול להחמיר טעינה פנימית, הופך בעבר לסימניציה מועילה למלכודת מקור תזונתי.

שינוי והערכה

משקעים מופרזים יכולים למלא בגופי מים, להפחית את העומק ולשנות את בתי הגידול.במאגרים, הצטברות של הסדמנט מקצרת תוחלת החיים ויכולה לזרז את האורגניזמים האנטים של האם.ד. להסיר את המשקעים המצטברים הוא אנרגיה-רגיש ועלול לגרום לעצמו שחרור תזונתי.מנהלים חייבים לאזן את היתרונות של הסרה תזונתית נגד עלויות אקולוגיות של בניית.

חוסר ודאות ב Cycling

גורלם של חומרים מזינים מיושבים אינו תמיד צפוי.פעילות מיקרוביאלית, שינויים כימיים, ושילוב פיזי יכול לשנות את פוטנציאל המחיקה לטווח ארוך.לדוגמה, חומר אורגני מיושב עשוי להיות ממינרל במהירות, החזרת חומרים מזינים לטור המים מהר יותר מאשר לצפות. בדומה, שינויים בתנאי Redox (למשל, מאירועים היפותקסיים) יכולים לשחרר זרחן מתמשך ולשלוט הם ניהול חיוני.

עלויות ו Scalability

הסרת משקעים בקנה מידה גדול או יישום flocculant יכול להיות עלות-prohibitive עבור קהילות רבות. Wetland שיקום, בעוד יותר זול, דורש זמינות קרקע ועשוי לקחת שנים כדי להיות יעיל לחלוטין.הגישה היעילה ביותר היא לעתים קרובות למנוע הסתה מופרזת במקום הראשון על ידי שליטה בשחיקת הקרקע וריצה.

אסטרטגיות עתידיות ואסטרטגיות משולבות

הגישות החזקות ביותר לשליטה באלגל פורחות משלבות שיפור המשקעים עם אמצעים אחרים כגון הפחתה של מקור תזונתי, ביומניפולציה, וניהול הידרולוגי.מחקר מתפתח הוא לחקור את השימוש של זאוליטים שונים, סוכני קטיפה, ומחסנים ממזגים כי באופן סלקטיבי כופים זרחן תוך צמצום נזק אקולוגי נוסף, התקדמות בחישה מרחוק ונפיחות מרחוק, ומאפשרים למנהלים מנבאים יעילים ביותר כאשר הם יכולים להיות מעורבים.

ניהול משפך מים משולב נשאר הבסיס.הפחתת עומסים תזונתיים חיצוניים - באמצעות שיטות חקלאיות משופרות, שדרוגי טיפול במים פסולת, בקרת מים סערה - ללא תשלום על תהליכים בlake כמו סימנטציה. במערכות רבות, סימנטציה יכולה לפעול אז כbu משלים, מעדכנת חומרים מזינים שושנים ומספק שולי של בטיחות נגד גורמים.

ככל ששינוי האקלים מגביר את הטמפרטורות, טמפרטורות מים חמים ודפוסי המשקעים המשונים עשויים להגדיל הן את הפלט המזין והן את תדר אלגל פרח.הבנת כיצד דינמיקת המשקעים מגיבה לשינויים אלה היא קריטית.לדוגמה, סערות אינטנסיביות יותר עשויות להגדיל את העומסים המשקעים, אך גם resussion.

מסקנה

סינדימנטציה היא תהליך טבעי בסיסי המסלק באופן מתמשך חומרים מזינים וחלקיקים מעמודת המים, מה שהופך אותה לבעלת ברית חשובה בשליטה על אלגל פורחת.מפיזיקה של חלקיקים המתיישבים לביוכימיה המורכבת של רכיבה על חומרים מזינים, בעוד תהליך זה משפיע על עוצמתם של אנרגיה מתחדשת, וההשחזור שלה.