Программы сохранения водосбора реки Миссисипи - Mississippi River Watershed Conservation Programs - Wikipedia

Водораздел реки Миссисипи

Программы сохранения для Водораздел реки Миссисипи были разработаны для его защиты и сохранения путем внедрения методов, снижающих вредное воздействие развития на среду обитания и игнорирующих мониторинг, который помогает в будущем планировании и управлении. Основное внимание уделяется загрязнение питательными веществами из сельскохозяйственные стоки национального производства сои, кукурузы и животноводства, а также проблемы, связанные с отложениями и токсинами. Программы сохранения работают с местными фермерами и производителями, чтобы уменьшить избыток питательных веществ, потому что они вызывают серьезные проблемы с качеством воды, а также гипоксия и потеря среды обитания. Такие организации, как Целевая группа по питательным веществам водораздела реки Миссисипи / Мексиканского залива и программы Министерства сельского хозяйства США, такие как Партнерство по лесному хозяйству в верховьях реки Миссисипи и Инициатива по здоровым водоразделам бассейна реки Миссисипи, вносят свой вклад в сохранение того, что осталось от водосбора реки Миссисипи.

Сохранение реки Миссисипи

Сохранение водораздела реки Миссисипи стало важной задачей, которую берут на себя многие организации, потому что способность реки удалять питательные вещества из воды уменьшается, а окружающие экосистемы уменьшаются. Бассейн реки Миссисипи охватывает 31 штат США площадью 1837000 квадратных миль.[1] Способность реки Миссисипи выводить питательные вещества уменьшилась из-за целого ряда антропогенных действий, таких как развитие, происходящее вдоль самой реки Миссисипи и связанных с ней ручьев и притоков. Планировка реки, поймы и водораздела также была изменена с использованием инженерных технологий для акров сельскохозяйственных полей и расширения городов. С увеличением естественных прерий, превращаемых в земли для сельскохозяйственного и городского использования, наблюдается избыток питательных веществ, сбрасываемых в реку Миссисипи и прилегающие к ней ручьи. Нитраты и фосфор - два основных загрязнителя, загрязняющих водораздел реки Миссисипи. Этот загрязнение питательными веществами происходит из-за избытка фосфора и азота, которые встречаются в природе в воде и воздухе. На сельскохозяйственных угодьях в верхнем течении реки Миссисипи нитратные удобрения чрезмерно используются в сельском хозяйстве, чему способствует высокий спрос на кукурузу. Кукуруза, из которой делают этанол для биотоплива, стала культурой номер один на сельскохозяйственных угодьях, которые впадают в реку Миссисипи.[2] Соевые бобы являются еще одной культурой на сельскохозяйственных угодьях в верхнем бассейне реки Миссисипи, которые стекают в водораздел, а нитраты являются основным удобрением, используемым для выращивания сои и кукурузы.

В сельском хозяйстве необходимо внести различные изменения, чтобы уменьшить загрязнение от чрезмерного удобрения. Одним из решений снижения содержания нитратов является выращивание альтернативной культуры через севооборот, например, бобовых. Бобовые культуры способны нитратная фиксация, что снижает потребность растения в нитратных удобрениях.[3] Затем уменьшается отток нитратов к водоразделу, потому что бобовые не требуют большого количества удобрений, которые необходимы для кукурузы и сои.[4] Другие альтернативные растения, которые можно использовать в севообороте, - это мискантус и просо. Эти культуры эффективно сокращают поток нитратов, попадающих в бассейн реки Миссисипи.[5]

Природоохранные методы могут использоваться в качестве альтернативных сельскохозяйственных культур для уменьшения загрязнения реки фосфором и нитратами. Они необходимы, поскольку загрязнение питательными веществами влияет на людей и водную жизнь в водных путях, ведущих к водоразделу вместе с побережьем. Мексиканский залив получает наибольший ущерб от загрязнения.[6] Нормальный рост водорослей в воде необходим, чтобы обеспечить пищу рыбам и другим водным организмам, но водоросли могут расти слишком быстро из-за избытка азота и фосфора, попадающего в бассейн реки Миссисипи. В результате разрастания образуются водоросли или цветение водорослей, что снижает количество кислорода в воде.[7] Низкий уровень кислорода убивает водную жизнь в Мексиканском заливе и может вызвать заболевание рыб и других водных организмов. Низкий уровень кислорода убивает водную жизнь в Мексиканском заливе и может вызвать заболевание рыб и других водных организмов. Люди могут пострадать, если они пьют воду или потребляют рыбу и другие водные животные, зараженные бактериями или другими токсичными веществами из-за цветения водорослей. Заражение моллюсков водорослями происходит легко, и это может быть очень опасно для употребления в пищу человеком и вызывать проблемы с желудком и сыпь.[8]

Миллионы людей на всей территории Соединенных Штатов имеют источник воды, связанный с водоразделом реки Миссисипи, потому что бассейн связан с подземными водами, водой из колодцев и другими притоками водоснабжения по всей стране. Водораздел также служит крупнейшей дренажной системой в стране.[7] Питьевая вода из бассейна, загрязненная нитратами и фосфором, может нанести серьезный вред любому, кто ее потребляет, особенно младенцам. Химические вещества, которые используются для очистки загрязненной воды, очень опасны. Этих химикатов нельзя избежать, так как нет реальных альтернатив для очистки загрязненной воды.[9] Загрязненный источник воды также вредит лесам, расположенным в бассейне, и животные могут пострадать, если они потребляют воду или растения, загрязненные питательными веществами. Нитраты и фосфор также загрязняют воздух, и если воздух загрязнен, в конечном итоге загрязнение снова упадет на землю и водный путь, пройдя через бассейн.[10]

Целевая группа по питательным веществам в бассейне реки Миссисипи / Мексиканского залива

Целевая группа по питательным веществам водораздела реки Миссисипи / Мексиканского залива берет на себя задачу устранения мертвая зона в Мексиканский залив а также содействие внедрению новых методов ведения сельского хозяйства и управлению стоком питательных веществ. Река Миссисипи сбрасывает большой сток питательных веществ из обширного водосборного бассейна в Мексиканский залив, вызывая вспышку роста водорослей. Избыток водорослей создает зону, где концентрация растворенного кислорода в придонных водах очень низкая.[11] Многие организмы не переносят низкий уровень кислорода и либо покидают этот район, либо ослабляются, либо умирают от недостатка кислорода. Большая часть биогенных нагрузок происходит от осушения сельскохозяйственных земель к северу от Река Огайо в штатах Айова, Иллинойс, Индиана, южный Миннесота, и Огайо.[12] Нитраты и фосфор - два основных загрязнителя, загрязняющих водораздел реки Миссисипи. Этот загрязнение питательными веществами происходит из-за избытка фосфора и азота, которые встречаются в природе в воде и воздухе.

План действий на 2001 год

План действий 2001 г. - это национальная стратегия по сокращению масштабов Персидского залива. гипоксия с акцентом на снижение нагрузки питательными веществами азота и фосфора на северную часть залива, поступающей из реки Миссисипи. План действий предлагает три цели: прибрежная цель, цель в пределах бассейна и цель качества жизни.[12] Прибрежная цель направлена ​​на сокращение площади гипоксии в Персидском заливе до 5 000 квадратных километров путем принятия мер по сокращению сброса питательных веществ в залив. Целью внутри бассейна является восстановление и защита вод бассейна реки Миссисипи путем принятия мер по снижению содержания питательных веществ и отложений, которые защитят здоровье человека и водные организмы и уменьшат нагрузку питательных веществ, попадающих в залив. Наконец, целью качества жизни является улучшение положения сообществ в бассейне реки Миссисипи за счет управления земельными ресурсами и подхода, основанного на стимулах. В Плане действий указано, что к декабрю 2005 г., а затем каждые пять лет Целевая группа будет анализировать сокращение сброса биогенных веществ и реакцию мертвой зоны в Персидском заливе. На основе этих данных Целевая группа затем решит, какие действия предпринять для дальнейшего достижения целей.

План действий на 2008 год

В Плане действий на 2008 год описывается национальная стратегия решения проблемы гипоксии в Мексиканском заливе, а также улучшения качества воды в реке Миссисипи. План действий на 2008 год был переоценкой, предусмотренной в Плане действий 2001 года. В Плане действий на 2008 год подчеркивается важность завершения и реализации стратегий сокращения содержания питательных веществ, продвижения этих методов, а также повышения осведомленности общественности о гипоксии в Персидском заливе. В План действий на 2008 год включена серия из пяти годовых операционных планов, по одному на каждый из ближайших лет до тех пор, пока не потребуется следующая переоценка.[13] Эти операционные планы предлагают руководящие принципы для дальнейшего продвижения к достижению целей Плана действий в течение этих лет. В Плане действий на 2008 год также подытожены результаты выполнения Плана действий на 2001 год до этого момента. Хотя цель уменьшения площади гипоксии до 5000 квадратных километров не была достигнута, нагрузки азота из реки Миссисипи снизились на 12%.[13]

Инициативы в верхнем течении реки Миссисипи

Партнерство по лесному хозяйству Верхней Миссисипи

В Лесная служба Министерства сельского хозяйства США и Северо-восточный регион Государственное и частное лесное хозяйство и другие местные лесники штата создали партнерство, чтобы продемонстрировать роль лесного хозяйства в восстановлении водораздела Верхней Миссисипи. Леса имеют решающее значение для защиты окружающего водосбора и качества воды. Почти все прерии и 70% лесов в водоразделе Верхней Миссисипи были преобразованы в земли для сельскохозяйственного и городского использования. Плохое управление имело серьезные последствия для рыб, диких животных и их среды обитания, местных источников воды и способствует загрузка азота в Мексиканском заливе.[14]

Партнерство по лесному хозяйству верхнего водораздела Миссисипи разработало План действий на 2004–2008 гг., В котором предлагается использовать леса и деревья для уменьшения воздействия измененных ландшафтов водосбора реки Миссисипи. В связи с имеющимся ущербом и стоимостью технологических решений предлагают использовать экосистемные услуги лесов и лесных сред обитания для фильтрации питательных веществ, которые помогают поддерживать или улучшать качество воды. Они предлагают использовать стимулы для создания водно-болотных угодий и лесных буферов между сельскохозяйственными угодьями и близлежащими реками и ручьями.[14]

Инициатива по созданию здоровых водосборов в бассейне реки Миссисипи

Инициатива по созданию здоровых водосборов в бассейне реки Миссисипи (MRBI) была разработана Министерство сельского хозяйства США (USDA) Служба охраны природных ресурсов (NRCS) в попытке улучшить здоровье бассейна реки Миссисипи. Инициатива выбрала водоразделы для улучшения в 12 штатах, включая Арканзас, Кентукки, Иллинойс, Индиана, Айова, Луизиана, Миннесота, Миссисипи, Миссури, Огайо, Теннесси, и Висконсин. Южная Дакота была добавлена ​​позже[когда? ]. MRBI опирался на прошлые усилия производителей, NRCS, партнеров, государственных и федеральных агентств в этой области. Выделяя 80 миллионов долларов в год с 2010 по 2013 год, Инициатива познакомила местных производителей в водоразделе реки Миссисипи с методами сохранения, чтобы контролировать сток питательных веществ с сельскохозяйственных земель.[15] Эти методы помогли снизить нагрузку питательными веществами вниз по течению, улучшить качество воды и восстановить среду обитания при сохранении продуктивности сельского хозяйства. Каждый штат выбрал три водораздела области, на которых сосредоточился MRBI. Выбор был основан на будущем росте участка в зависимости от текущих данных о качестве воды, существующих стратегий по сокращению сброса биогенных веществ и существующих моделей азота и фосфора в водосборе. Особое внимание было уделено водосборным бассейнам, которые оказали наибольшее влияние на управление питательными веществами.[15]

Утвержденные методы сохранения MRBI

На выбранных водоразделах должна быть внедрена система практик, направленных на образование азота и фосфора. Утвержденные методы MRBI помогают избежать, улавливать и контролировать питательные вещества из сельскохозяйственных стоков. Множественные основные и вспомогательные методы консервации предоставляют производителям варианты в зависимости от их местоположения и существующих операций. Утвержденные основные методы были выбраны на основе того, что оказалось наиболее важным для снижения последующей нагрузки питательных веществ. Основные методы включают посадку покровных культур, строительство водных путей с травой или прибрежных лесов, а также создание или улучшение водно-болотных угодий. NRCS позволил природоохранным организациям штата выбрать вспомогательные методы, направленные на решение основных проблем, связанных с водой, которые возникли в этом конкретном штате. Вспомогательные методы включают пастбища и сенокосы, глубокую обработку почвы на полях, границы полей и строительство бассейна для контроля воды и наносов. Оплата поступает по мере реализации основных и вспомогательных практик в выбранном водоразделе.

Рекомендации

  1. ^ Факты о реке Миссисипи, www.nps.gov, 10 июля 2009 г., по состоянию на 27 октября 2009 г.
  2. ^ Доннер, Саймон д. и Кучарик, Кристофер К. (2008). «Производство этанола на основе кукурузы ставит под угрозу цель сокращения экспорта азота рекой Миссисипи». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 105 (11): 4513–518. Дои:10.1073 / pnas.0708300105. JSTOR  25461448. ЧВК  2393748. PMID  18332435.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  3. ^ Блеш, Дж. И Дринкуотер, Л. (2013). «Влияние источника азота и севооборота на баланс массы азота в бассейне реки Миссисипи». Экологические приложения. 23 (5): 1017–035. Дои:10.1890/12-0132.1. JSTOR  23441603. PMID  23967572.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  4. ^ Кини, Деннис Р. (2002). «Снижение неточечного азота до приемлемых уровней с упором на верхний бассейн реки Миссисипи». Эстуарии. 25 (4): 862–68. Дои:10.1007 / BF02804911. JSTOR  1353038.
  5. ^ Ванлоок, Энди; Twine, Tracy E .; Kucharik, Christopher J .; Бернакки, Карл Дж. (2017). «Оценка потенциала уменьшения гипоксической зоны Мексиканского залива за счет производства многолетнего целлюлозного сырья на Среднем Западе США». Биология глобальных изменений: биоэнергетика. 9 (5): 858–875. Дои:10.1111 / gcbb.12385.
  6. ^ Работягов Сергей; Кэмпбелл, Тодд; Джа, Манодж; Гассман, Филип В .; Арнольд, Джеффри; Куркалова Любовь; Секки, Сильвия; Фэн, Хунли; Клинг, Екатерина Л. (2010). «Контроль наименьших затрат на внесение питательных веществ в сельское хозяйство в гипоксическую зону Мексиканского залива». Экологические приложения. 20 (6): 1542–1555. Дои:10.1890/08-0680.1. JSTOR  25741325.
  7. ^ а б «Загрязнение питательными веществами, проблема». Агентство по охране окружающей среды США. 10 марта 2017 г.. Получено 5 ноября 2018.
  8. ^ «Факты о загрязнении питательными веществами» (PDF). Агентство по охране окружающей среды США. Апрель 2012 г.. Получено 5 ноября 2018.
  9. ^ «Факты о загрязнении питательными веществами» (PDF). Агентство по охране окружающей среды США. Апрель 2012 г.. Получено 5 ноября 2018.
  10. ^ «Факты о загрязнении питательными веществами» (PDF). Агентство по охране окружающей среды США. Апрель 2012 г.. Получено 5 ноября 2018.
  11. ^ Гипоксия 101, www.epa.gov, по состоянию на 27 октября 2009 г.
  12. ^ а б План действий на 2001 год, www.epa.gov, по состоянию на 27 октября 2009 г.
  13. ^ а б План действий на 2008 год, www.epa.gov, по состоянию на 1 ноября 2009 г.
  14. ^ а б Лесники Северо-Восточного региона и Среднего Запада (июнь 2004 г.). «План действий партнерства по водоразделу Верхней Миссисипи» (PDF). Лесная служба Министерства сельского хозяйства США, Северо-Восточное государственное и частное лесное хозяйство. п. 10. Получено 27 октября, 2009.
  15. ^ а б Служба охраны природных ресурсов. «Инициатива по созданию здоровых водосборов в бассейне реки Миссисипи» (PDF). USDA. Архивировано из оригинал (PDF) на 2010-08-16. Получено 27 октября, 2009.

внешняя ссылка