海洋生物への影響

水中下水道管。写真©グラフナー/iStock

廃水汚染の影響は次のようなものに悪影響を及ぼします。 ヒトの健​​康 そして海洋生物。 廃水は病原体、栄養素、汚染物質、固形物を海に運び、サンゴの白化やサンゴ、魚、貝類の病気や死亡を引き起こす可能性があります。 廃水汚染はまた、海水温、pH、塩分濃度、酸素レベルを変化させ、海洋生物に不可欠な生物学的プロセスや物理的環境を混乱させる可能性があります。

病原体

廃水汚染は、サンゴが病気の原因となるウイルス、バクテリア、またはその他の微生物(総称して病原体と呼ばれる)にさらされる機会を増やします。 最も一般的なサンゴのXNUMXつの病気、白痘と黒帯病の発生は、廃水汚染に関連しています。 白痘は人間の腸の病原体によって直接引き起こされます セラチア・マルセッセンス一方、ブラックバンド病は、汚染水で増加する大型藻類の被覆と強く関連しています。 貝類などの無脊椎動物も海水を濾過する際に病原体やその他の汚染物質を取り込むため、病原体はそれらに害を及ぼす可能性があります。

左: 白痘のあるエルクホーンサンゴ。写真©James Porter/国立科学財団。右: ブラックバンド病のある対称的な脳サンゴ。写真©Christina Kellogg/USGS

左: 白痘のあるエルクホーンサンゴ。写真©James Porter/国立科学財団。右: ブラックバンド病のある対称的な脳サンゴ。写真©Christina Kellogg/USGS

栄養素

栄養素は海洋生物にとって不可欠な構成要素です。しかし、農業排水や廃水などの陸上の汚染源からの過剰な栄養素が海洋環境に存在すると、サンゴの白化と病気、サンゴの繁殖力の低下、サンゴの骨格の完全性の低下、サンゴの被覆と生物多様性の減少、植物プランクトンの陰影の増加、藻類の繁茂を引き起こします。 。 参照 栄養素は、貝殻や組織の形成のために水から栄養素をろ過する貝類など、他の海洋無脊椎動物にも害を及ぼす可能性があり、貝類の健康状態の低下につながります。継続的な栄養分の負荷は藻類の異常発生につながる可能性があり、サンゴ礁や沿岸生態系を破壊する可能性があり、気候変動の結果として頻度と規模が増加すると予測されています。

2017 年にグレート サウス湾で藻類が大発生しました。この年、ロングアイランドはこれまでで最も激しい黒潮 (2.3 万細胞/mL 以上) を経験しました。写真©クリス・ゴブラー

ロングアイランドがこれまでで最も激しい茶色の潮汐を経験した2017年、グレートサウスベイでのアオコ(> 2.3万細胞/ mL)。 写真©クリスゴブラー

廃水中の栄養素は藻類の成長を刺激します。 その結果、海面にアオコが発生し、太陽光が褐虫藻に到達するのを防ぎます。褐虫藻は光合成してサンゴに食物と酸素を供給します。 十分な酸素がないと、サンゴは骨格を構築するために必要な炭酸カルシウムを呼吸したり生成したりすることができません。

アオコは海洋の温暖化と酸性化に寄与し、魚、哺乳類、鳥を殺す可能性のある毒素を生成する可能性があり、極端な場合には人間の病気や死さえも引き起こす可能性があります。

アオコは酸素を消費し、水中植物が酸素を生成するために必要な日光を遮断します。その結果、溶存酸素のレベルが低い環境になります。 低酸素症。 酸素が枯渇すると、魚やカニは遠ざかります。 低酸素環境はサンゴの白化現象を引き起こし、サンゴの損傷を増加させ、回復能力を低下させる可能性があります。 これらの酸素が枯渇した環境は、気候変動に伴って頻度と深刻さが増すと予測されています。

生理学的プロセス、生息地の選択、生存率の変化など、軽度および重度の低酸素症に対する海洋生物の反応。 注:BBDはブラックバンド病の略です。 出典:ネルソンとアルティエリ2019

生理学的プロセス、生息地の選択、生存率の変化など、軽度および重度の低酸素症に対する海洋生物の反応。 注:BBDはブラックバンド病の略です。 出典:ネルソンとアルティエリ2019

 

固体

廃水には、水中に浮遊する、分解した植物物質、藻類、鉱物、シルトなどの浮遊固体物質も含まれています。 海洋では、固体は次のようになります。

  • 太陽光を遮断すると、光合成とサンゴの成長が低下する可能性があります。
  • 窒息、食料生産の減少、サンゴの繁殖の減少などの物理的ストレスを引き起こします。
  • 浮遊粒子が摂取されると貝類のフィルターが目詰まりします。
  • 水の透明度が低下すると生殖が妨げられ、魚が餌を見つけるのが難しくなります。

 

汚染物質

廃水中の汚染物質は、さまざまなライフステージでさまざまな形でサンゴに影響を与える可能性があります。 参照 除草剤はサンゴの共生藻類にダメージを与え、光合成に影響を与え、白化を引き起こします。金属やポリ塩化ビフェニル (PCB) などの合成化合物は、サンゴや魚を含むその他の海洋生物に有毒な影響を及ぼし、複数のライフステージにおけるいくつかのプロセスを混乱させます。 参照 サンゴでは、それらは生殖、摂食、成長に影響を与え、他の生物の生息地の選択肢を減らします。魚類では食物網を通じて蓄積し、大型魚の死亡率を高めます。医薬品は魚の行動や健康に影響を与える可能性もあります。この広範なカテゴリーの汚染物質に関する研究は最近始まったばかりであり、汚染物質とその影響を定義するにはさらに多くの研究が必要です。

新たな懸念の汚染物質(CEC)

CEC は、生態学的または人間の健康に影響を与える可能性のある水域の汚染物質であり、通常、現行の環境法では規制されていません。 これらの汚染物質の発生源には、農薬、都市からの流出物、一般家庭用品 (石鹸や消毒剤など)、医薬品などが含まれます。 CEC は、以前よりも処理廃水中により頻繁かつ高濃度で検出され、その多くは海洋生物の組織に蓄積することが示されています。

 

内分泌かく乱物質

内分泌かく乱物質(内分泌系に影響を与える化合物)は、特に懸念されるタイプのCECです。 これらには、天然または合成のホルモン、ならびに繊維、プラスチック、家庭用、または農業用に製造された化学物質が含まれます。 これらの汚染物質が海洋生物に害を及ぼす方法を示す研究が始まっています。

  • 低濃度では、抗うつ薬は魚の行動に影響を与え、死亡を引き起こすことが示されています。
  • 合成ホルモンや内分泌かく乱物質(経口避妊薬からのエストロゲンや石鹸に含まれるパラベンなど)は、繁殖力を損ない、魚の攻撃的な傾向に寄与する可能性があります。
  • 最近の研究では、魚の組織に生体内蓄積する内分泌かく乱物質が特定されています。
  • サンゴでは、内分泌かく乱物質が卵子と精子の束の数を減らし、成長率を低下させます。
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