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对富营养化

在过去的50年里,富营养化的over-enrichment水氮磷等营养物质,已成为水质障碍的主要原因之一。两个最严重的富营养化是缺氧的症状(或氧气消耗)和有害藻华,除此之外可以破坏水生生物在受影响的地区。

富营养的上升和缺氧事件归因于集约农业做法快速增长,工业活动和人口增长增加了氮、磷环境中流动。千禧年生态系统评估(MA)发现,人类活动导致氮的近一倍和两倍的磷流动环境相比,自然价值观。

在尤其nutrients-nitrogen之前送到沿海生态系统,通过各种各样的陆地和淡水生态系统,造成其他环境问题,如淡水质量缺陷,酸雨,温室气体的形成,转变社区食物网和生物多样性的丧失。

一旦营养达到沿海系统时,就会引发一系列生态系统内的反应。的初始影响养分增加是浮游植物的过度增长,微藻(如附生植物和微植物),和macroalgae(即。、海藻)。反过来,这可能导致其他影响,如:半水生的植物,物种组成的变化,珊瑚礁的破坏,低溶氧,形成死区(贫氧水域),会导致生态系统崩溃。

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影响

沿海水域营养过剩会导致浮游植物的过度增长,微藻(如附生植物和微植物),和macroalgae(即海藻)。

反过来,浮游植物和藻类的增加会导致更严重的二次影响如:

• 水下的植被损失过多的浮游植物、微藻和macroalgae增长减少光渗透。
• 底栖生物的种类组成及生物量变化(区域)水生群落,最终导致物种多样性减少,凝胶状的生物如水母的统治地位。
• 珊瑚礁的伤害增加在珊瑚幼虫营养水平对藻类的生长。珊瑚生长受到抑制,因为藻类战胜珊瑚幼虫可用表面生长。
• 浮游植物物种组成的变化,为讨厌的发展创造有利条件,有毒或有害藻华。
• 低溶氧和缺氧的形成或“死”区(贫氧水域),这反过来又可能导致生态系统崩溃。

科学界正在增加其富营养化如何影响沿海生态系统的知识,然而,增加养分通量的长期影响我国沿海水域目前并不完全知道或理解。我们知道,富营养化减少沿海生态系统的能力提供有价值的生态系统服务,如旅游、娱乐,为当地社区提供鱼类和贝类,垂钓,和商业渔业。此外,富营养化会导致减少的地方和区域的生物多样性。

今天将近一半的世界人口生活在60公里的海岸,与许多社区直接依赖于沿海生态系统维持生计。这意味着,世界人口的很大一部分是容易受到富营养化的影响在当地沿海生态系统。

的两个最严重和普遍公认的富营养化是有害藻华和缺氧的症状。

有害藻华

有害藻华(图1和图2)会导致鱼死亡,人类疾病通过贝类中毒和死亡的海洋哺乳动物和鸟类。有害藻华通常被称为“赤潮”或“褐潮”,因为水的外观当这些水华发生。靠近香港的一个赤潮事件,发生在1998年,摧毁了整个香港股票90%的渔场和导致了估计4000万美元的经济损失。

缺氧

缺氧,被认为是最严重的富营养化现象,过去50年的急剧升级,增加从1960年的大约10记录的情况下在2007年至少有169。缺氧发生藻类和其他生物死后,沉入底部,是由细菌分解,使用可用的溶解氧。表层和次表层海水盐度和温度差异导致分层,限制氧气补给地表水和创造条件,可能会导致缺氧或“死亡”的形成区。死区会导致鱼的formatioin杀死(图3)和底栖生物死亡率。因为底栖生物底居住,不能轻易逃离低氧区,他们往往最严重的影响。

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来源

营养来自哪里?

营养污染了淡水和沿海地区有许多不同的来源包括农业、水产养殖、化粪池、城市污水、城市雨水径流、工业和化石燃料燃烧。营养物质进入水生生态系统通过空气、地表水、地下水(图1)。

从地区,有重要的营养来源的相对重要性的变化。举个例子,在美国和欧盟,农业化肥和动物sources-commercial manure-are通常营养污染河道的主要来源,而城市废水通常是一个主要的营养来源沿海水路南美,亚洲和非洲。

农业资源

农业养分来源包括从农田肥料的淋溶和径流;从大量使用肥料;和水产养殖操作。

化学肥料

在1960年至1990年之间,全球使用合成氮肥增加七倍以上,而磷使用增加了两倍多。研究表明,肥料通常应用于作物需求的过剩马(2005)。多余的营养物质通过挥发损失(当大气中蒸发氮以氨的形式),地表径流(图2),以及地下水浸出。平均约20%的氮肥损失通过地表径流或浸出进入地下水马(2005)。合成氮肥和氮在肥料上传播领域也受挥发。在一些情况下,高达60%的氮用于作物可能会丢失由挥发到大气中(2009年特拉华大学合作推广);更常见的,挥发损失40%或更少马(2005)。部分挥发性氨通过大气沉积在水道沉积。磷与土壤结合,通常是失去了通过从农田土壤侵蚀。

肥料

饲养牲畜的快速变化的性质在上个世纪也导致营养水平急剧增加。动物生产正在愈演愈烈,因此,更多的生产发生远离原料供应,使其难以传播肥料。这些操作产生的大量的肥料应用于土地作为肥料,堆放在饲养场,或者存储在泻湖。频繁,供过于求的肥料意味着它应用于作物超过是必要的,进一步加剧了养分径流和淋溶。

在中国,肉类产量在1990年到2002年之间增长了127%(2009年粮农组织),但只有不到10%的估计有14000牲畜操作安装污染控制埃利斯(2007)。在黑海地区,一个猪运行(随后closed-had超过100万头猪和生成污水相当于一个500万人的小镇(梅伊2006)。

水产养殖

水产业是营养的另一个源头污染。年度全球水产养殖产量在20年增加了600%,从1985年的800万吨到2005年的4820万吨(图3)。今天将近43%的水产养殖产量在海洋或咸水环境,其余在淡水湖泊、溪流和人工池塘(2007年粮农组织)。海洋鱼类和虾养殖通常发生在净笔或笼子里位于封闭海湾。这些农场产生从粪便集中大量的氮和磷,剩下的食物,和其他有机废物。如果管理不当,水产养殖操作可以有严重影响水生生态系统养分废弃物直接排放到周围的水域。每吨鱼,水产养殖操作生产42至66公斤的浪费和氮磷7.2至10.5公斤的浪费(应变和哈格雷夫(Hargrave) 2005)。

城市和工业来源

城市污水处理厂和工业废水排放,从地下化粪池氮浸出,雨水径流的污染城市和工业的营养来源。市政和工业来源被认为是“点源”营养污染,因为他们直接排放营养地表水或地下水通过管道或其他离散运输。他们通常最可控的营养来源,往往是发达国家的监管。

最普遍的城市的营养来源污染是人类污水,尽管它的重要性在不同的地区和国家的不同而有所不同。污水估计贡献12%的河边的氮输入在美国,25%在西欧,33%在中国,韩国的68%马(2005)。这个变化是由于,在很大程度上,不同国家污水处理水平的差异(表1)。在发展中国家,只有不到35%的城市污水处理的任何形式(UNEP和WHRC 2007),在处理污水时,它通常是旨在消除固体,没有营养。

家庭在发达国家经常使用感染性系统时没有连接到城市污水处理厂。败血性系统被设计用来净化废物通过土壤浸出它。他们leach,平均14公斤的氮/系统/得附近达到地下水或地表水数字摄影测量工作站(安阿伦德尔县马里兰州2008)。雨水径流从城市是另一个重要的营养来源。降雨冲洗营养从住宅草坪和不透水表面附近的河流和小溪。在一些城市,结合下水道溢出(方案)系统恶化雨水径流问题。公民社会组织是用来收集雨水,国内废水,工业废水在同一管道。在暴雨或融雪,废水量可以超过社会系统的容量,以及污水处理厂的接收。因此,多余的废水,包括未经处理的污水直接排放到附近的小溪和河流。在美国,超过772个城市在2007年的公民社会组织2007年(EPA)。工业的养分来源污染,某些行业比其他行业更大的来源。纸浆和造纸厂,食品和肉类加工、涉农产业,直接从海上船只排放的污水有一些较大的工业营养污染的来源。

化石燃料来源

当化石燃料燃烧,它们氮氧化物(NOx)释放到大气中。氮氧化物对烟雾和酸雨的形成。氮氧化物是沉积通过雨雪土地和水(湿沉积),或可以解决这一过程被称为空气的干沉积。燃煤发电厂和汽车废气,巴士和卡车是氮氧化物的主要来源。化石燃料燃烧贡献大约22 teragrams每年全球氮污染(表2),大约五分之一的合成氮肥料的贡献马(2005)。在波罗的海,大气沉积主要来自燃烧化石燃料,占25%的氮输入(HELCOM 2005)。同样,在切萨皮克湾,大气沉积占所有的30%氮输入。在一些地区,如美国的北大西洋,大气沉积的氮可以超过沿海地区河流的氮输入(辐条和Jickells 2005)。

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司机

复杂和相互关联的社会经济因素驱动的增加营养污染,这是引起富营养化的发生增加和缺氧。间接驱动程序包括人口增长;发展中国家的经济增长,这将影响消费者消费;集约农业的发展。富营养化的直接驱动程序包括更高的能源消耗,增加化肥消费,和土地利用变化。

富营养化的间接驱动程序

人口增长

全球人口预计将从65亿年的2005人增长到将近92亿2050年,大部分人口增长发生在发展中国家(2008年所言)。特别关注的富营养化困境是沿海地区人口预计将增长从12亿人(c。1990) 1.8至52亿到2080年代(拉等2008)。人口增长对粮食的需求将会增加,土地、能源和其他自然资源,最终导致更大的农业生产和增加家庭供暖燃烧化石燃料,电力汽车和燃料的工业。

经济增长

全球人均收入预计将双在2002年和2030年之间,最大的收入增长发生在发展中国家(Dargay et al . 2007年)。发展中国家的人均收入预计将从2002年到2030年每年增长2.2%。在发达国家,人均收入预计每年增长约1.5%(Dargay et al . 2007年)。

收入增加会导致消费模式发生变化,如不同的饮食选择,增加能源消耗,增加消费的消费品。全球饮食趋势是朝着更大的肉类消费购买力的增加,特别是在低到中等收入人群(2002年粮农组织)。从1961年到2002年,全球平均人均肉类消费增长了87%,从平均人均消费人均21.2公斤的人均39.7公斤(2009年粮农组织)。从2002年到2030年,肉类消费预计将增长44%在中东和北非地区,36%的东亚地区,拉丁美洲和加勒比地区的28%。南亚,目前人均肉类消费量最低,预计到2030年肉类消费的两倍。在世界范围内,人均肉类消费量预计将增长14%,到2030年,估计平均每人消费45.3公斤的肉。包括人口增长时,这一增长估计相当于全球肉类消费总量增加了53%。

提高畜牧业生产预计将有重大影响的严重性营养污染在世界范围内。例如据估计,80%的氮用于猪生产是排泄粪便或丢失在动物饲料的生产环境(UNEP和WHRC 2007)。

富营养化的直接驱动

能源消耗

人口增长和经济扩张需求更多的能量。全球能源消费总量在1990年到2005年之间增长了33%2008年(EIA)。目前,超过86%的全球能源需求的满足化石燃料来源(煤、石油和天然气)2008年(EIA)。一旦燃烧化石燃料排放氮氧化物(NOx)到大气中。而替代能源,如太阳能、风能、地热是可用的,严重依赖化石燃料预计将继续在短期到中期。从2005年到2030年,专家估计人均能源消耗将增加约18%,而全球能源总消费量将增长50%;发展中国家预计将占大部分的能源消耗增加2008年(EIA)。化石燃料会议预计将持续大约全球86%的能源需求2008年(EIA)。

化肥消费

人口增长,改变饮食趋势,对肉类的需求将会增加,和扩大使用生物燃料将需要增加农业生产。因此,肥料消费量预计将增加40%在2002年和2030年之间(图2中,基本情况)(2000年粮农组织)。与基因工程提高作物nutrient-use效率,增加化肥消费的估计只有17%的人在同一时间内(图2中,养分效率场景)(2000年粮农组织)。大多数预测全球化肥消费增加是由于发展中国家在粮食生产和集约化农业实践的采用预计将增加(2000年粮农组织)。

土地利用转换和农业扩张

与粮食产量的增加是土地的转换从多年生植被(植物存活两年多)年度种植。从1995年到2002年,全球农田出现净增长约300万公顷,每年超过90%的总耕地的收益来自森林(Holmgren 2006)。农业也是湿地减少的最大原因。大约世界上50%的湿地已经失去了自1950年代以来,绝大多数为农业生产由于排水(1996年经合组织/国际自然保护联盟)。联合国粮农组织预测,农业土地利用转换将会继续,但以较慢的速度比过去(2002年粮农组织)。森林和湿地等自然景观重要的捕捉和营养循环。增加土地使用转换减少这些风景拦截养分的能力,导致更大的营养损失当地水道。

其他司机

最近的研究表明,富营养化和随后的缺氧可能加剧了气候变化和过度捕捞。必威官网是真的吗许多因素造成富营养化的进程关联和协同推动气候变化和过度捕捞与那些因素(例如,日益增长的能源需求和增加食品消费与日益增长的人口和经济增长)。必威官网是真的吗下面是一个简短的讨论这两个因素都与富营养化。

必威官网是真的吗气候变化

必威官网是真的吗气候变化可能会加剧表达式的富营养化水体和水生生态系统遭受的营养物污染,例如:

• 增加表面水温与气候变化可能导致水体分层,从而防止氧化的寒冷水域底部,并有可能导致缺氧或缺氧条件必威官网是真的吗系统已经遭受富营养化。
• 温暖的水温(与气候变化有关)结合营养负荷的增加可能是有益的对某些有害藻类物必威官网是真的吗种,导致有害藻华的频率。一个例子是丰富的腰鞭毛虫Gambierdiscus Toxicus,与鱼中毒,已成正比增加表面水温在热带海洋气象厄尔尼诺现象造成的(摩尔et al . 2008年)。
• 与气候变化有关的降水变化也会影响富营养化的表达。必威官网是真的吗例如,降水的增加可能会导致分层模式的变化,随着越来越多的淡水径流的形式(和相关的海水淡化)排入沿海海洋,并也将转化为更高的养分通量(拉等,2008)。
• 风模式的变化与气候变化可能影响循环和混合在海洋和沿海地区。必威官网是真的吗反过来这可以影响分层的水柱,导致增加或减少氧气和营养水平在水生生态系统(拉等,2008)。改变风啪嗒啪嗒的声音也会影响现有模式的上升流和运输营养物质在海洋。
• 加速海平面上升、海岸侵蚀与气候变化构成了直接威胁许多沿海生态系统必威官网是真的吗(2007年联合国政府间气候变化专门委员会)。这些沿海特性(如湿地、盐沼)扮演着一个关键角色,除去多余的营养物质进入沿海水域和他们的总效率将由沿海覆盖率的减少受损莫斯(2010)。

视频:气候变化必威官网是真的吗、富营养化和缺氧在俄勒冈州

过度捕捞

过度捕捞会改变食物网和可以帮助提示系统已经遭受富营养化走向崩溃。在一个简单的场景中,过度捕捞的鱼类可能导致取消啃食浮游生物。删除此物种可能会反过来导致较高的浮游生物丰富,,加上营养浓度增加,可能导致的赤潮和随后形成死区。例如,在黑海、过度捕捞导致的顶级食肉动物引发大规模的(复杂)水生食物网的变化,最终导致物种的统治像水母,支持持续的富营养的和缺氧条件(Daskalov et al . 2007年)。在黑海、富营养化、过度捕捞、引进外来水母物种(例如Mnemiopsis leidyi)导致的赤潮,缺氧的形成(Arai 2001;Daskalov 2003)。

的另一个例子,过度捕捞与增加富营养化是切萨皮克湾的表达式。过度的开发和破坏的切萨皮克湾牡蛎渔场可能正相关显著富营养化和缺氧事件在海湾。密集的牡蛎养殖场曾经是一个过滤机制在切萨皮克湾。牡蛎滤食动物有能力控制放牧在浮游植物种群动态的水生系统从而限制花朵和改善水质(杰克逊et al . 2001;Lotze et al . 2006年)。收获通过机械疏浚的出现在切萨皮克湾(c。1930年代),导致显著减少的牡蛎群礁限制他们的过滤能力和可能的决定因素之一在随后的富营养的和缺氧条件(杰克逊et al . 2001年)。

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解决方案

为减轻富营养化找到解决方案

给定路径的多样性,资源,和司机的营养物污染、政策来解决富营养化不能仅限于传统的指挥控制方法如监管标准,他们也不能只关注一个污水处理等行业。政策制定者应该更广泛在农业、能源、土地使用、和公共卫生政策和设计这些政策,减轻营养污染。

类型的策略需要考虑的全面营养减少框架包括:

• 教育和宣传;
• 研究、监测和评估;
• 规定;
• 财政和经济激励措施;
• 生态系统保护和恢复;
• 利用协同效应与其他环境的目标。

教育和宣传

教育和推广包括塑造值通过环境教育在学校,建筑通过推广社区和行业知识和技能,提高公众意识和支持政治行动通过有针对性的交流活动。

环境教育

环境教育有助于塑造价值观和提高环保意识从小。它关注教学环境的内在价值;互联的环境、经济、文化和健康;和人类活动如何影响环境。环境教育最重要的途径可能是解决富营养化的间接因素。它告诉人们如何选择他们最终影响环境,会导致个人行为和生活方式的变化,减少营养物质污染。

虽然有些国家环境教育纳入中小学课程,许多不。例如,缺乏环境教育在许多前共产主义国家在黑海地区;因此,社会态度反映了低价值的环境(McQuatters-Gallop和梅伊2007)。尽管努力非政府组织(ngo)等国的罗马尼亚、俄罗斯、保加利亚、土耳其、格鲁吉亚和乌克兰,环境教育仍未被广泛纳入学校课程。

相比之下,环境教育的重要组成部分,是努力恢复美国切萨皮克湾。切萨皮克2000年协议的一部分,在切萨皮克湾流域同意切萨皮克湾问题纳入学校课程。例如,切萨皮克2000规定,每个学生都居住在切萨皮克湾地区应该有一个“有意义的切萨皮克湾和/或流体验”在高中毕业之前(切萨皮克湾项目2001)。

公众意识

提高意识可以改变公众对富营养化的看法,改变个人行为,迫使政府采取措施减少富营养化。提高意识的第一步是提出问题:“为什么要这样对我?“相关和可靠的数据和研究需要巩固和创建引人注目的消息。虽然消息应基于合理的科学,他们应该用容易理解的术语和概念。

在切萨皮克湾,例如,公众意识的努力包括标志性的图像螃蟹和口号,如“拯救海湾”和“切萨皮克的珍宝。“切萨皮克湾的其他措施包括标记风暴排水径流的切萨皮克湾及其支流(为了防止倾销);标记分水岭与路标边界;提供车牌和切萨皮克湾的主题;实现地铁广告宣传和教育显示;并获得了报纸和电视媒体报道的问题。

推广和技术援助

推广活动和技术援助是重要的建筑所需的知识和技能的企业和个人开始解决营养污染。例如,拓展农业社区可以教育农民nutrient-related污染问题和基层农场管理实践,减少营养损失。在美国,美国农业部提供支持教育农民保护实践和提供技术帮助农民实现nutrient-reducing管理实践,如适当的粪便处理和施肥水平。如同大多数政策,推广和技术援助的成功将取决于推广策略的有效性,适用性技术和实践被提升为满足社会的需求,易于接受和愿意改变目标社区的一部分。

财政和经济激励措施

类型的经济和财政激励机制,可以用来激励减少养分污染包括生态、奖励、补贴,ecolabeling和环境市场(改编自金沙2003。这些机制是为了补充或避免监管方法。下面详细描述这些政策。

生态税

生态税,也被称为绿色税费,是为了创建“全成本核算”的经济活动通过使用财政政策负外部性内部化。绿色税费的一些示例,可以使用在减少富营养化的背景下包括:

• 污染者付费的税收。污染者付费税为生态可持续的活动或提供经济激励,妨碍活动,相反,原因不是生态可持续性的。例如,丹麦的废水税,对点源(工业和污水处理厂),对每单位征收税收的氮、磷、生化需氧量(BOD)排放废水(2001年技术)。同样,荷兰农业雇佣了一个收费系统征收罚款在农场与氮、磷过剩的营养批准预算(霍夫曼和博伊德2006)。
• 专门的环境税。政府可以征收税费直接在部门或人口,然后用收入来资助养分减少活动或技术。例如,在马里兰(美国)年费一般称为“平税”征收每家庭和企业在通过他们的供水和污水处理的法案。这个税的收入用于升级污水处理厂与营养物去除技术和添加nitrogen-removing感染性系统能力。
• 技术/产品/输入税负面环境影响。将征税的技术、产品或输入与负外部性相关创建一个价格信号旨在减少对征税的需求很好。肥料税进项税的一个例子。这种税的有效性取决于需求弹性和可用性的替代品。

优惠和补贴

奖励、补贴、税收优惠和低息贷款计划经济工具被用来鼓励采用理想的实践。农业环境保护补贴在美国是用来鼓励农民实现最佳管理实践,将减少养分和土壤损失在农场。在宾夕法尼亚州,资源增强和保护计划为农民提供税收抵免实现最佳管理实践,改善水质。宾夕法尼亚州的估计,在两年期间(2007 - 2008)计划由162176磅和磷氮污染径流减少了14939英镑(2009年宾夕法尼亚州农业部)。的美国清洁水状态循环基金(CWSRF)贷款项目目前每年提供50亿美元的低息贷款,市政当局和污水处理厂,帮助基金水质保护项目废水和流域管理2009 (EPA)。自成立以来,CWSRF程序花了超过29亿美元来控制非点源的污染来源和对河口的保护2009 (EPA)。

奖励的有效性提高当使用性能化方法[(桂林et al . 2006年)]/出版/ paying-environmental-performance-investing-farmers-and-environment)。性能化方法使用奖励根据实际环境的结果而非在行动和实践的实现。性能化方法可以包括奖励基于定量的估计环境效益以及逆向拍卖等机制。反向拍卖已经使用在美国和澳大利亚经济有效地分配资金,地主减少营养损失(Eigenraam 2005;塞尔曼et al . 2007;塞尔曼et al . 2008年)。在反向拍卖,多个卖家(例如,地主)竞争提供一个买家(如政府)指定的商品或服务,使买方能够找到最具竞争力的卖家。在一个环境背景下,反向拍卖可以用来最大化环境效益资金有限的预算。

Ecolabel

Ecolabeling是一个自愿的方法生产的认证产品的方式对环境优于其他产品相同的产品/服务类别基于生命周期的考虑。Ecolabeling旨在创造“绿色”产品的消费者偏好,从而产生经济回报的供应商认证产品的形式增加收入。Ecolabeling农产品可以提供激励农民想要证明他们的产品和采用可持续农业实践。

环境市场

环境市场,包括监管和自愿市场,利用市场提供环保产品和价格信号是为了使行为与环境目标。

监管市场是为了提供灵活性,监管资源,从而减少财政负担的合规与限制或限制营养排放。例如,营养存在监管水质交易市场在美国,加拿大和新西兰(塞尔曼et al . 2009年)和设计最小化的成本符合污水营养帽和抵消新营养排放新和扩大来源。一个活跃的水质交易计划的一个例子是长岛海峡氮信用交易在康涅狄格。康涅狄格允许废水处理厂封顶在长岛海峡TMDL满足他们的氮排放限制升级他们的设施或购买氮抵消来自另一个设备操作低于其排放限制。另一个例子是在新西兰。陶波湖的农民能够从其他农场或购买额外的氮排放津贴实施管理实践来满足它们的法定义务或扩大生产。

相反的,自愿的市场不受监管,而是重视环境由买方商品或服务。自愿市场一般遵循“支付生态系统服务”模式,(出于利他主义或利己主义),买家愿意支付地主维持或提高生态系统服务(例如,水净化、防洪、碳封存)。例如,在切萨皮克湾,非政府组织建立了一个自愿组成的一个财团营养市场称为“切萨皮克基金。个人和公司希望以抵消他们的“营养足迹”可以从imf购买营养补偿。反过来,切萨皮克资金使用这些收入来支付农民实现nutrient-reducing最佳管理实践的分水岭。

规定

监管方法,也称为“命令和控制”方法,代表一个最简单的方法来控制污染,包括营养。环境法规一般可以采取两种形式:标准和排放/污水限制或限制。虽然标准指定某些技术,实践,或必须实现过程,监管上限设定一个可接受的污染水平,但不决定如何达到这一水平。这两个管理方法详细描述如下。

标准

标准规定特定的技术、实践或过程,是为了达到特定的结果。标准也可能强加限制污染或活动,以保护环境。监管标准的例子包括:

• 环境质量标准限制污染或活动为了保护资源和环境。例如,限制收获牡蛎在切萨皮克湾牡蛎被用于减轻压力人口在海湾。牡蛎提供一个有价值的生态系统服务通过食用藻类和其他水性营养。

• 产品/制造标准建立水平的污染物,这些污染物不能超过生产的产品或产品排放。产品标准也可能为产品设计指定属性或规范。例如,美国法律包括氮氧化物(NOx)排放标准的车辆在美国出售。车辆必须以这样一种方式设计为不超过最大NOx排放阈值。

• 过程/设计标准包括安装和设计标准以及操作标准。安装和设计标准要求,必须满足设计和施工的各种设施。操作标准确定要求必须满足在一个安装的操作。在马里兰,2007年雨水管理法案》为开发人员提供了设计标准要求新的发展管理雨水径流和使用环境影响较低的设计实践。通过径流减少雨水径流有助于防止营养损失。

• 技术/实践标准包括处方的类型必须使用技术,或必须实现的实践来实现所需的环境的结果。例如,在马里兰州,要求所有主要处理厂升级到增强脱氮处理技术。增强养分去除营养物去除是当前最先进的技术在废水处理厂。它能够减少污水排放的氮浓度3 mg / l和磷浓度为0.3 mg / l。相比之下,生物营养物去除技术只能减少氮排放到8 mg / l和磷排放3 mg / l(Saffouri 2005)。(改编自类型学的监管标准金沙2003。)

废水/排放限制和限制

废水/排放限制和限制包括限制容许排污的数量可以排放到空气和水。与标准,监管上限不规定具体的实现技术和实践;相反,他们限制污染的数量(例如,营养),可以释放到环境中。受监管的来源通常是满足给定的灵活性如何这顶帽子。

在某些情况下,监管上限被放置在流域层面,或在其他一些总水平。分水岭的帽、氮或磷离开一个分水岭的数量限制和个人的营养来源污染流域内必须确保这个帽子。例如,下美国的清洁水法》,国家必须制定和实施一个最大程度上的每日总负荷(TMDL)受损的水体营养过剩。TMDL设置一个分水岭帽,从每个源识别所需的营养来源和降低TMDL遵守。例如,在长岛海峡(康涅狄格,纽约,美国)TMDL开发的氮,呼吁取消2014年2.4万吨的氮。TMDL发现,80%的氮负荷来自污水处理厂,负载的其余部分来自城市雨水径流和大气原始来源以外的分水岭。TMDL导致废水氮限制的实现所有污水处理厂盆地有效要求减少64%的氮排放监管设施(2001年康涅狄格州环境保护部门)。

研究与监测

研究、监测和评估活动是必不可少的富营养化问题的本质特征,提供信息和支持工具通知政策和建立有效的措施来管理和减少营养损失。

重要研究的例子、工具和监控工作包括:

• 时间序列监测数据来评估长期趋势,并提供一个更好的理解的司机,来源,和富营养化的影响;
• 流域模型,评估流域内营养的命运和运输,通知管理场景,提供集水区分析,环境目标和评估进展;
• 营养来源的信息,如位置来源,土地利用信息,动物数量和人口信息;
• 流域边界、水道的位置和地下水流动;和
• 营养budgets-watershed分析确定数量和来源的营养物质进入水道确定适当的行动,减少营养物质的损失。减少养分预算的基础营养策略和确定这些行动需要满足农业减排目标,城市,和点光源。

除了需要足够的数据对富营养化及其影响,重要的是要支持研究和开发的技术,减轻和控制流程和实践营养损失。关键研究阿瑞斯的例子包括研究可采取措施在农场减少养分损失,营养高效的作物品种,研发和发展的技术和流程,可用于减少营养物质污染。

恢复和保护生态系统

保存和恢复河岸森林、湿地、红树林、污染和开放的地区,可以缓解营养创建和维护自然养分汇。这些政策可以有多种形式,包括:

• 保护区。建立保护区可以通过法律措施来保护和保留关键的生态系统。1998年,6264平方公里的多瑙河三角洲(罗马尼亚和乌克兰)的保护联合国教科文组织人与生物圈计划。多瑙河三角洲位于黑海海岸,是欧洲最大的湿地,芦苇床上。这是一个捕捉和营养循环的关键生态系统(联合国教科文组织2007年)。
• 购买土地和建立保护地役权。公共和私人购买土地生态价值以及建立保护管理权交易(即。,购买开发权利)可以帮助减少养分污染通过保护生态系统,捕获和养分循环。

例如,伍斯特郡土地保护合伙是一种伙伴关系伍斯特市(麻萨诸塞州,美国)公共用地非营利性土地保护组织,旨在识别和获取重点流域土地为目的的改善和维护在河流和水库水质(2008年公共用地)。

• 栖息地的恢复。水生生态系统最严重富营养化的影响往往是那些已经退化由于其他原因(梅伊2006)。人类对鱼类资源的压力、海岸线侵蚀和淹没损失水生植被生态系统更容易受到富营养化的影响。在美国,马里兰和维吉尼亚州资助修复工作旨在恢复淹没水生植被和补充在切萨皮克湾牡蛎养殖场。

利用协同效应

营养污染和富营养化强烈与其他全球环境问题,如气候变化、空气污染和酸雨。必威官网是真的吗决策者应该利用富营养化之间的联系和其他地方、区域和全球环境问题和识别这些政策,减少权衡和环境效益最大化。例如,燃烧化石燃料排放的氮氧化物(NOx),可营养污染水生生态系统的一个重要来源通过大气沉积的过程(辐条和Jickells 2005)。

氮氧化物也会导致酸雨等环境问题和烟雾。除了氮氧化物,燃烧化石燃料释放大量的二氧化碳到大气气体,主要负责气候变化。必威官网是真的吗政策旨在减少燃烧化石燃料通过节约能源,能源效率,促进替代能源具有多种环境和公共卫生的作用(Moomaw 2002)。

相当大的环境协同效应的另一个领域是农业政策(格林哈尔希和萨奥尔2003)。农业政策旨在提供激励农民在他们的农场安装和实施改进的营养管理通常有几个对改善水质环境效益。最佳管理实践,减少养分径流也可以提高野生动物栖息地,减少水土流失,封存二氧化碳,和减少排放的一氧化二氮,一种温室气体,二氧化碳暖化潜在的281倍2009 b (EPA)。

相比之下,旨在减轻富营养化的政策,他是专注于调节污水处理厂很少有环境方面的好处。事实上,许多先进的营养物去除技术,将由污水处理厂安装使用更多氧气,根据能源发电的方法,可能导致更大的氮氧化物和碳排放二氧化碳和可能排放的很大一部分捕获氮气通过挥发到大气中(2007年福利等)。在初级和二级处理污水处理厂的污水排放对人类健康很重要,政策制定者有必要权衡权衡先进的三级处理,确保所选择的政策充分考虑到各种行业,营养来源的污染和其他环境问题。