Nährstoffe: Essay über Nährstoffe (633 Wörter)
Nährstoffe sind wesentliche Elemente für das Wachstum und die Reproduktion von Pflanzen und Tieren. Aquatische Arten sind auf das umgebende Wasser angewiesen, um Nährstoffe bereitzustellen. Obwohl eine Vielzahl von Mineralien und Spurenelementen als Nährstoffe klassifiziert werden kann, sind Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor in den meisten Arten von Wasserarten erforderlich.
Kohlenstoff ist aus vielen Quellen wie Kohlendioxid aus der Atmosphäre, Alkalinität und Zerfallsprodukten von organischem Wasser leicht verfügbar. Stickstoffgas ist der Hauptbestandteil der Erdatmosphäre und ist extrem stabil.
Obwohl einige biologische Arten Stickstoffgas oxidieren können, stammt der Stickstoff in der aquatischen Umwelt hauptsächlich aus anderen Quellen als Luftstickstoff. Stickstoff ist ein Bestandteil von Proteinen, Chlorophyll und vielen anderen biologischen Verbindungen.
Nach dem Tod von Pflanzen oder Tieren werden komplexe organische Stoffe durch bakteriellen Abbau in einfache Formen zerlegt. Andere Stickstoffquellen in aquatischen Systemen umfassen tierische Abfälle, chemischen Dünger und Abwasserableitungen.
Phosphor erscheint in Gewässern ausschließlich als Phosphat (PO 4 3- ). Phosphat ist ein Bestandteil von Böden und wird häufig in Düngemitteln verwendet, um natürliche Mengen auf landwirtschaftlichen Flächen zu ersetzen und / oder zu ergänzen.
Phosphor ist auch Bestandteil von tierischen Abfällen und kann in Weide- und Futtergebieten in den Boden eingearbeitet werden. Das Abfließen von landwirtschaftlichen Flächen trägt wesentlich zum Phosphat in Oberflächengewässern bei. Kommunales Abwasser ist eine weitere wichtige Phosphatquelle im Oberflächenwasser. Andere Quellen umfassen Industrieabfälle, in denen Phosphatverbindungen für Zwecke der Kesselwasserkonditionierung verwendet werden.
Die Auswirkungen von Nährstoffen sind:
a) Nitratvergiftung bei Säugetieren, einschließlich Menschen, kann ernste Probleme verursachen und sogar zum Tod führen.
(b) Obwohl Phosphate nicht toxisch sind und keine ernsthafte direkte Bedrohung für Menschen oder andere Organismen darstellen, stellen sie eine ernsthafte indirekte Bedrohung für die Wasserqualität dar. Sie können zu einem schnellen Wachstum von Wasserpflanzen führen, wenn sie in größeren Mengen geliefert werden, was schwerwiegende Folgen haben kann. Phosphate können auch Wasseraufbereitungsprozesse stören.
Die bemerkenswerten chemischen und physikalischen Eigenschaften von Wasser, die hauptsächlich aus der Wasserstoffbrückenbindung resultieren, haben erhebliche Auswirkungen auf alle lebenden Organismen. Die Eigenschaften von Wasser setzen Organismen an ihre Physiologie, ihre Anatomie, ihr Verhalten, ihre Verteilung und ihre Evolution, aber sie bieten gleichzeitig evolutionäre und ökologische Möglichkeiten.
(c) Wasserstoffbrückenbindung bedeutet, dass Wassermoleküle kohäsiv sind (sie haften aneinander und an anderen polaren Molekülen) und dass die Oberflächenspannung Luft-Wasser-Grenzen zu unterschiedlichen Mikrohabitaten macht.
(d) Reines Wasser gefriert bei 0 ° C, ist jedoch bei 4 ° C am dichtesten. Das heißt, festes Wasser (Eis) ist weniger dicht als kaltes flüssiges Wasser. Dies bedeutet den Unterschied zwischen Überleben und Tod vieler Wassertiere und beeinflusst die Nährstoffverfügbarkeit und die biologische Vielfalt in gemäßigten Seen. Es stellt sich auch die Frage, wie Pflanzen und Tiere, deren Zellen im Wesentlichen in Wasser getaucht sind, Temperaturen unter Null überstehen können.
(e) Wasser hat eine hohe Wärmekapazität. Es ist viel mehr Wärme erforderlich, um die Temperatur eines Wasservolumens zu erhöhen als das gleiche Luftvolumen. Diese Eigenschaft des Wassers ist ein wesentlicher Faktor für das globale Klima und die globalen Klimaveränderungen.
Dann sind dies jedoch nicht die einzigen wichtigen physikalischen und chemischen Eigenschaften, die lebende Organismen beeinflussen. Eine weitere wichtige Eigenschaft ist die Löslichkeit von Sauerstoffmolekülen in Wasser. Die Tatsache, dass Sauerstoffmoleküle weniger reichlich vorhanden sind und langsamer in Wasser diffundieren als in Luft, war eine starke, selektive Kraft bei der Entwicklung von Atmungssystemen sowohl bei Landtieren als auch bei Wassertieren.
Aus den physikalischen und chemischen Eigenschaften von Wasser können wir viel über das Leben vorhersagen. Dies bedeutet jedoch nicht, dass Chemie und Physik ausreichen, um zu verstehen, wie lebende Organismen mit Wasser umgehen, und die Vielfalt der Möglichkeiten vorherzusagen, auf die Organismen die Eigenschaften des Wassers nutzen und seine Grenzen überwinden. Die Untersuchung der biologischen Eigenschaften von Wasser (Qualitätsparameter) ist daher wichtig.
