Beachapedia

by Colleen Henn

wprowadzenie

Kwitnienie cyjanobakterii, znanych również jako niebiesko-zielone algi, wpływa na społeczności śródlądowe i przybrzeżne na całym świecie. Według NOAA, szkodliwe zakwity glonów odnotowano w każdym amerykańskim stanie przybrzeżnym.

cyjanobakterie są bakteriami wodnymi i należą do najstarszych żywych organelli na Ziemi. Ponieważ te bakterie żyjące w wodzie fotosyntetyzują, są one również określane jako ” niebiesko-zielone algi.”Cyjanobakterie można znaleźć w wielu różnych środowiskach, w tym w ekosystemach słodkowodnych i morskich. Pomimo nazwy „niebiesko-zielone algi”, kwiaty mogą pojawić się w wielu różnych kolorach, w tym czerwony, żółty, brązowy, niebieski i zielony, i często tworzą szumowiny na powierzchni wody.
istnieje wiele różnych rodzajów cyjanobakterii, ale nie wszystkie produkują toksyny. Mikrocystyna i anatoksyna są dwoma bardziej powszechnymi toksynami, które są wytwarzane przez cyjanobakterie, a w wysokich stężeniach mogą być bardzo szkodliwe dla innych organizmów żyjących w tym samym środowisku wodnym. W optymalnych warunkach, takich jak ciepłe temperatury, światło słoneczne i obfite składniki odżywcze, takie jak azot i fosfor, cyjanobakterie mogą rosnąć w zlokalizowanych zakwitach. Kiedy te zakwity tworzą toksyny, które stają się coraz bardziej problematyczne w obszarach o wysokim stężeniu azotu, istnieje całe mnóstwo problemów związanych ze zdrowiem publicznym, ponieważ picie zanieczyszczonej wody (zobacz Przewodnik po wodzie pitnej, aby uzyskać więcej informacji), jedzenie skorupiaków, a nawet pływanie w dotkniętych ciekach wodnych może powodować poważne skutki zdrowotne. Z tego powodu szkodliwe zakwity glonów są monitorowane w celu ochrony wody pitnej i zapobiegania narażeniu rekreacyjnemu.

przyczyny powstawania kwitnienia

aby zrozumieć, jak i dlaczego powstają szkodliwe zakwity glonów, należy pamiętać, że sinice mają tendencję do szybkiego rozmnażania się w wodzie z następującymi warunkami: podwyższony poziom składników odżywczych, wysokie temperatury i niegazowana woda.

liczne działania człowieka zwiększają poziom substancji odżywczych obecnych w zbiornikach wodnych, zwłaszcza azotu, który jest źródłem energii dla rozwoju bakterii. Źródła azotu, które wpływają na drogi wodne, obejmują spływy rolne, miejskie i mieszkaniowe, a zwłaszcza niewłaściwie zarządzane ścieki z systemów ściekowych lub szamb. Zanieczyszczenie azotem zagraża zdrowiu wody na całym świecie. Aby uzyskać szczegółowy przykład wpływu azotu na drogi wodne i otaczające społeczności, obejrzyj ten film o zanieczyszczeniu azotem na Long Island w Nowym Jorku.
naukowcy zaczynają również wiązać zwiększoną częstotliwość szkodliwych zakwitów glonów ze zmianami klimatu i działalnością człowieka. Na całym świecie kwitnienia te zwiększają się pod względem wielkości, częstotliwości i zasięgu geograficznego. Przy cieplejszych temperaturach związanych ze zmianami klimatu, cyjanobakterie kwitną na bardziej północnych szerokościach geograficznych. Wody opadowe związane ze zmianami klimatu wywołały opady o wysokiej intensywności, przenoszą azot i fosfor do powierzchniowych dróg wodnych. Ponieważ cyjanobakterie również dobrze rosną w niegazowanej wodzie, kwitnienie staje się coraz częstsze w rzekach, które zostały zaporowane w celu utworzenia zbiorników.
Przy szybko zmieniającym się klimacie, cieplejszej pogodzie, intensywniejszych opadach i zanieczyszczeniach spowodowanych działalnością człowieka, utrwalamy optymalne warunki dla szkodliwych zakwitów glonów. W dużych gęstościach glony te mogą odbarwiać wodę i wykluczać Inne formy życia.

skutki zdrowotne

istnieje wiele skutków zdrowotnych i ekologicznych związanych z toksycznymi kwitami cyjanobakterii. Ludzie są narażeni na narażenie podczas odtwarzania w dotkniętych wodach poprzez spożycie, kontakt ze skórą i gdy unoszące się w powietrzu krople zawierające toksyny są wdychane podczas pływania. Ludzie są również narażeni na cyjanobakterie podczas spożywania skorupiaków z zbiorników wodnych zawierających wysokie stężenie cyjanotoksyn. Jak stwierdził Markain Hawryluk w Biuletynie Bend, ” mikrogram dla mikrograma toksyna jest bardziej zabójcza niż jad kobry.”

chociaż ludzie są narażeni na narażenie, urzędnikom bardzo trudno jest śledzić przypadki chorób ludzkich spowodowanych szkodliwymi zakwitami glonów, ponieważ pomijane są drobne objawy. Wpływ cyjanobakterii na zdrowie człowieka różni się w zależności od rodzaju toksyny, jej stężenia i czasu trwania narażenia. Im wyższe stężenie cyjanotoksyny i dłuższa ekspozycja, tym cięższe mogą być objawy. Efekty zdrowotne zwykle występują po wystawieniu na wysokie stężenie, ale niektórzy ludzie mogą być bardziej podatni na rozwój objawów.

kontakt skóry z cyjanotoksynami może powodować podrażnienie skóry (wysypka lub pęcherze skórne), oczu, nosa i gardła oraz zapalenie dróg oddechowych. Połykanie wody o wysokim stężeniu może prowadzić do nudności, wymiotów, bólu brzucha i biegunki. Udokumentowano również wpływ na wątrobę i układ nerwowy zwierząt i ludzi w ciężkich przypadkach.
psy, zwierzęta gospodarskie i inne zwierzęta, które piją wodę z dotkniętych obszarów lub liżą swoje futro, aby je wyczyścić, są znacznie bardziej narażone na toksyny niż ludzie. Zwierzęta zwykle piją z obszarów na brzegach dotkniętej wody, gdzie glony mają tendencję do gromadzenia się. Śmierć zwierząt gospodarskich i zwierząt domowych nastąpiła po tym, jak zwierzęta te skonsumowały duże ilości toksycznych szumowin glonowych nagromadzonych wzdłuż linii brzegowych.

koszty ekonomiczne kwitnienia

oprócz problemów zdrowotnych dla ludzi i środowiska, kwitnienie sinic może być niezwykle kosztowne, wpływając na dostawy wody pitnej, przemysł rekreacji na świeżym powietrzu i wiele innych. Jedna z analiz opracowana przez Grupę Roboczą ds. środowiska (EWG) szacuje, że społeczności Amerykańskie wydały w ciągu ostatnich 10 lat ponad miliard dolarów z powodu zakwitów cyjanobakterii. Koszty zostały oszacowane przez stan, a Ohio wydało najwięcej na około 815 milionów dolarów, głównie z powodu silnego rozkwitu w 2014 roku, który wpłynął na Jezioro Erie, kluczowy zbiornik wody pitnej dla stanu.

wytyczne i Polityki zdrowotne

Agencja Ochrony Środowiska (EPA) wydała doradztwo dotyczące ilości cyjanobakterii w wodzie pitnej, a po kilku latach prac rozwojowych EPA opublikowała kryteria jakości wody rekreacyjnej lub porady dotyczące pływania dla Cyjanotoksyn w maju 2019.

zalecane przez EPA określenie następujących stężeń mikrocystyn i cylindrospermopsyny, które byłyby Ochronne dla zdrowia ludzkiego, biorąc pod uwagę podstawowy scenariusz narażenia rekreacyjnego w kontakcie: 8 µg/l dla mikrocystyn i 15 µg/l dla cylindrospermopsyny… Biorąc pod uwagę, że cyjanobakterie są zwykle sezonowymi wydarzeniami, ekspozycja rekreacyjna może być epizodyczna i może mieć charakter krótkotrwały. W przypadku przyjęcia jako , do celów oceny utraty wartości i notowania, EPA zaleca państwom i upoważnionym plemionom stosowanie 10-dniowych okresów oceny, a nie toczącego się okresu 10-dniowego, w trakcie sezonu rekreacyjnego w celu oceny stanu otoczenia i osiągnięcia wykorzystania rekreacyjnego.

ze względu na ryzyko związane z narażeniem rekreacyjnym na cyjanotoksyny, EPA opracowała te zalecenia w ramach ustawy o czystej wodzie (kryteria jakości wody otoczenia) w celu ochrony zdrowia ludzkiego podczas pływania lub uczestniczenia w innych zajęciach rekreacyjnych w wodzie i na wodzie. EPA zapewniła również dodatkowe zasoby, aby pomóc ludziom zachować bezpieczeństwo i informacje.
podczas gdy EPA była w trakcie opracowywania wytycznych dotyczących cyjanotoksyn, niektóre państwa opracowały własne kryteria rekreacyjnego narażenia na cyjanotoksyny. Dwadzieścia jeden państw wdrożyło wytyczne dotyczące szkodliwej reakcji na kwitnienie glonów, gdy występuje obecny rozkwit. Wytyczne te są zwykle oparte na widocznej obecności szumów na powierzchni, liczbie komórek i poziomach toksyn (mikrocystyny i anatoksyny). Na przykład stan Massachusetts sugeruje unikanie kontaktu z wodą, gdy na litr wody znajduje się 14 mikrogramów Mikrocystyny i cokolwiek większego lub równego 70 000 komórek cyjanobakterii na mililitr wody. Oprócz Mikrocystyny, stan Oregon wydaje Doradztwo w zakresie zdrowia publicznego, gdy cztery inne cyjanotoksyny są powyżej zalecanych przez państwo limitów.
obecnie pomiary toksyn wymagają, aby próbki były zbierane i analizowane w laboratorium, ale jedno z badań pokazuje, że można opracować modele specyficzne dla miejsca, aby oszacować i przewidzieć zakwity cyjanobakterii w miejscach Słodkowodnych, biorąc pod uwagę kilka zmiennych predyktorskich. „Modele zapewniają możliwość ochrony zdrowia publicznego przed narażeniem i pozwalają użytkownikom na proaktywność, a nie reaktywność.”Modele te dają możliwość przewidywania, gdzie mogą wystąpić zakwity, a tym samym ukierunkowują obszary priorytetowe w celu zaproponowania rozwiązań.

Mapa raportów kwitnienia glonów słodkowodnych (w tym toksycznych i nietoksycznych) od 2010 do 2019. Wersja interaktywna dostępna jest tutaj.

rozwiązania

zwiększenie zasięgu lokalnego i krajowego rosnącego zagrożenia, jakie kwitną cyjanobakterie i ich toksyny stanowią dla rekreacji, Zdrowia Publicznego i lokalnej gospodarki, stworzyło w wielu miejscach świadomość społeczną i wolę polityczną, aby rozpocząć rozwiązywanie problemów związanych z zanieczyszczeniem wody. Istnieją również sposoby, w jakie każdy z nas może podjąć działania w domu, aby wspierać czystą wodę i zapobiegać przedostawaniu się zanieczyszczeń odżywczych do lokalnych dróg wodnych i powodowaniu kwitnienia cyjanobakterii.

nasi wybrani urzędnicy muszą zwrócić uwagę na ten kryzys zdrowia publicznego i gospodarczy oraz podjąć działania w celu kontrolowania przepływu zanieczyszczeń do dróg wodnych i plaż, które napędzają naszą nadmorską gospodarkę turystyczną. Poniżej znajdują się działania, które członkowie społeczności lokalnej, miasta i państwa mogą zrobić, aby powstrzymać przyszłe poważne zakwity glonów:
działania, które wszyscy możemy podjąć:

• zgarnij kupę. Zbierz odpady swojego zwierzaka.
• myj samochód na trawie lub żwirze, a nie na ulicy. Lepiej zabierz to do myjni samochodowej.
• utrzymuj szambo lub szambo poprzez odpowiednie praktyki kontrolne i nie wylewaj ostrych chemikaliów do kanalizacji.
• spraw, aby twoje podwórko było bardziej przyjazne dla Oceanu:
  • Go organic. Przestań używać chemicznych nawozów i pestycydów.
  • Zastosuj ściółkę i kompost, aby zbudować zdrową glebę.
  • sadzenie roślin rodzimych i odpowiednich dla klimatu.
  • Kieruj rynny i spusty deszczowe do krajobrazu, aby spowolnić i zmyć deszcz. Dowiedz się więcej tutaj.
• Pokaż się w Radzie Miasta i zażądaj poniższych działań.

działania lokalne mogą obejmować:

• Przeprowadzanie obowiązkowych inspekcji szamb.
• Postuj szybko i publicznie po zamknięciu plaży i poradach zdrowotnych.
• przechodzą silne lokalne ograniczenia dotyczące nawozów (dobry przykład można znaleźć w hrabstwie Manatee).
• wdrażaj proaktywne programy kontroli zanieczyszczenia wód opadowych, takie jak Ogrody przyjazne oceanom.
• Inspekcja i utrzymanie infrastruktury kanalizacyjnej.

działania na terenie całego stanu mogą obejmować:

• ustalanie i egzekwowanie silniejszych norm i przepisów dotyczących jakości wody.
• pomoc lokalnym społecznościom w przejściu z szamb do kanalizacji (nawet gdy szamba działają prawidłowo, nie usuwają azotu z przepływu odpadów, więc ostatecznie przedostaje się do wód gruntowych i powierzchniowych).
• zapewnienie finansowania lokalnym gminom na inspekcję i utrzymanie infrastruktury kanalizacyjnej.
• regulują i ograniczają nakłady nawozów z rolnictwa na obszary Słodkowodne.
• przywrócenie naturalnego przepływu wody do wybrzeża.

podejmowane są nawet wysiłki, aby wziąć uciążliwe i szkodliwe glony i przekształcić je w użyteczny produkt. Na przykład Bloomfoam ma nadzieję na pozyskanie Słodkowodnych glonów z amerykańskich dróg wodnych, aby stworzyć maty do jogi i podkładki trakcyjne do surfowania z produktu końcowego. Wysiłki te mogłyby ograniczyć zapotrzebowanie na nowe produkty na bazie ropy naftowej i przyczynić się do oczyszczenia wody na obszarach dotkniętych klęską żywiołową. Istnieją również wysiłki na rzecz przekształcenia glonów w biopaliwo.

zasoby : Fact Sheets& Case Studies

zrozumienie zakwitów glonów
czym są zakwity glonów i dlaczego są złe?
krajowe
wytyczne Światowej Organizacji Zdrowia dotyczące bezpiecznego środowiska Wody rekreacyjnej

Agencja Ochrony Środowiska Zdrowie i efekty ekologiczne

Agencja Ochrony Środowiska Cyjanobakteria Fact Sheet

wytyczne i zalecenia Agencji Ochrony Środowiska

EPA – partnerstwo z państwami w celu zmniejszenia zanieczyszczenia składników odżywczych

Centrum Kontroli i Zapobiegania Chorobom Cyjanobakteria
Alaska
SeaGrant – szkodliwe zakwity glonów fakty
Kalifornia
California Cyjanobakteria i szkodliwe glony Bloom Network (Cchab)

Sacramento-San Joaquin Delta

San Bernardino County

Sonoma County
Connecticut
Connecticut Department of Health – blue–Green Algae Blooms in Connecticut Lakes and Ponds Fact Sheet

Stanowy Departament Energii i Ochrony Środowiska
Delaware
Department of Natural Resources – Blue-Green Algae in Delaware
Floryda
Florida Health – szkodliwe algi Blooms

NOAA – Red Tide Forecast

Surfrider Coastal Blog – Krótka historia zielonych alg na Florydzie Slime

Palm Beach County Chapter algae Fact Sheet
Great Lakes
Great Lakes Environmental Research Laboratory

Indiana Departament Zasobów Naturalnych – pływanie, żeglarstwo i szkodliwe zakwity glonów

Illinois Department of Public Health – szkodliwe zakwity glonów
Kansas
Kansas River

Cheney Reservoir
Maine
Maine Department of Environmental Protection – Cyjanobakteria
Massachusetts
Department of Public Health – szkodliwe zakwity glonów

Statewide Executive Office of Health and Human Services

Microcystis and Anabaena Fact Sheet
Minnesota
Department of Health – hab Fact Sheet
New Hampshire
Department of environmental services

Department of Environmental Usługi Broszura informacyjna
New Jersey
Department of Environmental Protection – Cyjanobacterial HABs

wpływ na środowisko w całym stanie

Northern New Jersey
New York
Department of Environmental Conservation – szkodliwe zakwity glonów i Biotoksyny Morskie

Department of Environmental Conservation – szkodliwe zakwity glonów i Biotoksyny Morskie

Eastern Long Island Chapter Algae Fact Sheet
North Carolina
Stan NOAA
Oregon
Klamath Region

Statewide
Pennsylvania
Seagrant – szkodliwy kwiat glonów FAQ
Rhode Island
Department of environmental Zarządzanie – szkodliwe zakwity glonów
Utah
Stanowy Departament Zdrowia
Vermont
Stanowy Departament Zdrowia

Stanowe Aktualne warunki Jeziora
Wirginia
Stanowy Departament Zdrowia
Waszyngton
Region Olimpijski
Wisconsin
Departament Usług Zdrowotnych-zrozumienie glonów