Aquatic Pollution

An Introductory Text
 
 
Standards Information Network (Verlag)
  • 4. Auflage
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  • erschienen am 2. Februar 2017
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  • 760 Seiten
 
E-Book | PDF mit Adobe-DRM | Systemvoraussetzungen
978-1-119-30455-5 (ISBN)
 
Since the publication of the third edition of Aquatic Pollution in 2000, there have been many major developments within the field in terms of research, regulations, and also large-scale catastrophes that have had a significant impact on the aquatic environment; the Deepwater Horizon oil spill and the Fukushima nuclear disaster have taken their toll, and research on ocean acidification has developed enormously over the last decade. Recognizing, controlling, and mitigating aquatic pollution on a global scale is one of the most important and most difficult challenges facing society today.
Fully updated to reflect current understanding and discussing these major recent developments, this fourth edition of Aquatic Pollution covers every aspect of pollution associated with urban runoff, acid rain, sewage disposal, pesticides, oil spills, nutrient loading, and more. Case studies of major pollution sites, all original to this new edition, help to illustrate points made in general discussion.
Offering unprecedented depth of coverage, and discussing both fresh and sea water environments, this unique text provides a key teaching and learning tool for courses in environmental science, zoology, oceanography, biology, and civil or sanitary engineering, as well as a vital book for government policy makers. It is also an excellent primer for policymakers and activists focused on environmental issues.
4. Auflage
  • Englisch
  • USA
John Wiley & Sons Inc
  • Für Beruf und Forschung
  • |
  • Für höhere Schule und Studium
  • Überarbeitete Ausgabe
  • 7,97 MB
978-1-119-30455-5 (9781119304555)
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Edward Laws is a professor in the Department of Environmental Sciences in the College of the Coast & Environment at Louisiana State University and a founding team member and investigator in the Center for Microbial Oceanography: Research and Education at the University of Hawaii, Manoa. In addition to the earlier editions of Aquatic Pollution, he is the author of El Nino and the Peruvian Anchovy Fishery (1996) and Mathematical Methods for Oceanographers (Wiley, 1997).
1 - Cover [Seite 1]
2 - Title Page [Seite 5]
3 - Copyright [Seite 6]
4 - Contents [Seite 7]
5 - Preface [Seite 17]
6 - Chapter 1 Fundamental Concepts [Seite 21]
6.1 - Simple Food Chain Theory [Seite 21]
6.1.1 - Ecological Pyramids [Seite 23]
6.1.2 - Recycling and the Microbial Loop [Seite 26]
6.1.3 - Food Chain Magnification [Seite 29]
6.2 - Food Webs [Seite 30]
6.3 - Food Webs and Ecosystem Stability [Seite 32]
6.4 - Questions [Seite 33]
6.5 - References [Seite 35]
7 - Chapter 2 Photosynthesis [Seite 37]
7.1 - Light Limitation of Photosynthesis [Seite 38]
7.2 - Nutrient Limitation of Photosynthesis [Seite 42]
7.2.1 - Nutrient Enrichment Experiments [Seite 46]
7.2.2 - Nitrogen versus Phosphorus Limitation [Seite 53]
7.3 - Questions [Seite 57]
7.4 - References [Seite 58]
8 - Chapter 3 Physical Factors Affecting Production [Seite 63]
8.1 - Physical Properties of Water [Seite 63]
8.2 - Water Column Stability and Overturning [Seite 65]
8.2.1 - The Importance of Overturning [Seite 68]
8.3 - Seasonal Production Cycles [Seite 69]
8.4 - Trophic Status [Seite 70]
8.5 - Susceptibility of Systems to Oxygen Depletion [Seite 71]
8.6 - Estuaries: A Special Case [Seite 72]
8.7 - Chesapeake Bay [Seite 75]
8.8 - The Gulf of Mexico Hypoxic Zone [Seite 84]
8.9 - Questions [Seite 87]
8.10 - References [Seite 88]
9 - Chapter 4 Cultural Eutrophication Case Studies [Seite 91]
9.1 - Case Study 1: Lake Washington [Seite 92]
9.1.1 - History of Eutrophication [Seite 93]
9.1.2 - Effects of Sewage Diversion [Seite 96]
9.1.3 - Nutrient Limitation [Seite 99]
9.1.4 - Oxygen Depletion [Seite 100]
9.1.5 - Water Clarity [Seite 103]
9.1.6 - Cyanobacteria [Seite 104]
9.1.7 - Theoretical Predictions [Seite 105]
9.2 - Case Study 2: Lake Erie [Seite 108]
9.2.1 - The Destruction of Fish Spawning and Nursery Grounds as a Result of Land?Use Modifications [Seite 109]
9.2.2 - The Depletion of Fish Stocks Due to Overfishing [Seite 110]
9.2.3 - The Creation of Anoxic Bottom Water Conditions Due to Cultural Eutrophication [Seite 113]
9.2.4 - The Disposal of Toxic Wastes [Seite 114]
9.2.5 - Sediment in Land Runoff [Seite 116]
9.2.6 - Contamination of Nearshore Areas with Sewage Wastes [Seite 116]
9.2.7 - Remedial Efforts [Seite 118]
9.2.8 - Toxic Substances [Seite 118]
9.2.9 - Eutrophication [Seite 119]
9.2.10 - Prospects for Lake Erie [Seite 125]
9.3 - Case Study 3: Kaneohe Bay [Seite 134]
9.3.1 - Physical Setting [Seite 134]
9.3.2 - The Coral Reefs [Seite 136]
9.3.3 - Urbanization of the Watershed [Seite 136]
9.3.4 - Changes in Land Runoff [Seite 136]
9.3.5 - Sewage Disposal [Seite 139]
9.3.6 - Response to Sewage Diversion [Seite 141]
9.3.7 - Current Status and Prospects for Kaneohe Bay [Seite 143]
9.4 - Questions [Seite 146]
9.5 - References [Seite 148]
10 - Chapter 5 Nonpoint Source Pollution [Seite 153]
10.1 - Definitions [Seite 153]
10.2 - Composition of Land Runoff [Seite 154]
10.3 - Types of Sewer Systems [Seite 156]
10.4 - Corrective Measures [Seite 158]
10.4.1 - Use of Settling Basins [Seite 158]
10.4.2 - Ground Recharge Basins [Seite 159]
10.4.3 - Storage in Underflow Tunnels or Tanks [Seite 160]
10.4.4 - Minimizing Runoff [Seite 161]
10.4.5 - Summary [Seite 163]
10.5 - A Case Study: Lake Jackson, Florida [Seite 163]
10.5.1 - Correctives [Seite 170]
10.6 - Questions [Seite 175]
10.7 - References [Seite 176]
11 - Chapter 6 Sewage Treatment [Seite 179]
11.1 - Primary, Secondary, and Tertiary Treatment [Seite 179]
11.1.1 - Secondary Treatment for BOD Removal [Seite 181]
11.1.2 - The Anaerobic Digester [Seite 184]
11.1.3 - Tertiary Treatment [Seite 185]
11.1.4 - Cost of Conventional Sewage Treatment [Seite 189]
11.2 - Land Application of Sewage [Seite 190]
11.2.1 - Results of Spray Irrigation Studies [Seite 192]
11.2.2 - Use of Sewage Sludge [Seite 200]
11.3 - Unconventional Sewage Treatment [Seite 203]
11.4 - Detergent Phosphates [Seite 205]
11.5 - Questions [Seite 208]
11.6 - References [Seite 210]
12 - Chapter 7 Pathogens in Natural Waters [Seite 215]
12.1 - Sources of Pathogens [Seite 217]
12.2 - Types of Pathogens and Their Detection [Seite 218]
12.2.1 - Bacterial Pathogens [Seite 219]
12.2.2 - Protozoan Pathogens [Seite 226]
12.2.3 - Viral Pathogens [Seite 228]
12.2.4 - Helminths [Seite 232]
12.3 - Tests for Pathogens [Seite 233]
12.4 - Treatment of Public Water Supplies [Seite 239]
12.4.1 - Removal of Suspended Solids [Seite 239]
12.4.2 - Filtration [Seite 239]
12.4.3 - Chlorination [Seite 240]
12.4.4 - Alternatives to Chlorination [Seite 241]
12.4.5 - Impact of Treatment [Seite 242]
12.5 - Questions [Seite 242]
12.6 - References [Seite 244]
13 - Chapter 8 Toxicology [Seite 249]
13.1 - The Role of Toxicology in Water Quality Management [Seite 249]
13.2 - Kinds of Toxicity [Seite 251]
13.2.1 - Sublethal Effects [Seite 251]
13.3 - Determination of Toxicity [Seite 257]
13.3.1 - Acute Toxicity Determination [Seite 258]
13.3.2 - Chronic Toxicity Determination [Seite 259]
13.4 - Water Quality Standards [Seite 263]
13.4.1 - Acute Effects [Seite 263]
13.4.2 - Toxicity to Plants [Seite 267]
13.5 - The Two-Number Criterion [Seite 267]
13.6 - Complicating Factors [Seite 268]
13.6.1 - Interactions with Harmless Substances or Conditions [Seite 268]
13.6.2 - Conditioning and Acclimation [Seite 272]
13.6.3 - Interactions between Toxic Substances [Seite 273]
13.7 - Public Health [Seite 277]
13.7.1 - Noncarcinogenic Effects [Seite 277]
13.7.2 - Carcinogenic Effects [Seite 282]
13.8 - Protection of Wildlife [Seite 284]
13.9 - Commentary [Seite 284]
13.10 - Questions [Seite 285]
13.11 - References [Seite 288]
14 - Chapter 9 Industrial Pollution [Seite 293]
14.1 - The Oxygen Sag [Seite 293]
14.2 - Innovative Strategies for Reducing Industrial Pollution [Seite 296]
14.3 - The Hawaiian Sugar Cane Industry [Seite 299]
14.3.1 - Sugar Cane Production: Field Operations [Seite 302]
14.3.2 - Sugar Cane Production: Harvesting [Seite 302]
14.3.3 - Sugar Cane Production: Factory Operations [Seite 303]
14.3.4 - Survey of Water Pollution Problems [Seite 305]
14.3.5 - Response to the EPA Survey [Seite 306]
14.3.6 - Present Status of the Industry [Seite 308]
14.4 - The Pulp and Paper Industry [Seite 310]
14.4.1 - Steps in the Production of Paper [Seite 312]
14.4.2 - Objectionable Characteristics of Pulp and Paper Mill Effluent [Seite 315]
14.4.3 - Suspended Solids [Seite 316]
14.4.4 - Dissolved Organics [Seite 318]
14.4.5 - Toxic Substances [Seite 319]
14.4.6 - Wastewater Treatment [Seite 320]
14.5 - A Case Study: The Buckeye Cellulose Corporation Pulp and Paper Mill at Perry, Florida [Seite 321]
14.6 - Commentary [Seite 324]
14.7 - Questions [Seite 326]
14.8 - References [Seite 327]
15 - Chapter 10 Pesticides and Persistent Organic Pollutants [Seite 331]
15.1 - Classification of Pesticides [Seite 333]
15.1.1 - Mode of Action [Seite 335]
15.2 - Pesticide Use [Seite 336]
15.2.1 - Public Health [Seite 336]
15.2.2 - Agriculture [Seite 339]
15.2.3 - Forestry [Seite 341]
15.3 - Pesticide Effects on Nontarget Species [Seite 342]
15.3.1 - Forest Spraying with DDT to Control Spruce Budworms in New Brunswick, Canada [Seite 342]
15.3.2 - DDD Treatment to Control Gnat Populations on Clear Lake, California [Seite 343]
15.4 - Exaggerated and/or Erroneous Charges against Pesticide Use [Seite 344]
15.4.1 - The Destruction of Speckled Sea Trout in the Laguna Madre, Texas [Seite 345]
15.4.2 - DDT Reduces Photosynthesis by Marine Phytoplankton [Seite 346]
15.4.3 - DDT Residues of 5?ppm (Wet Weight) in the Eggs of Freshwater Trout Result in 100% Mortality of Fry [Seite 348]
15.4.4 - DDT Causes Cancer [Seite 350]
15.4.5 - Implications [Seite 351]
15.5 - Pesticide Persistence in the Biosphere and Food Chain Magnification [Seite 352]
15.6 - Pesticide Effects on Birds [Seite 356]
15.6.1 - Field Observations [Seite 357]
15.6.2 - Laboratory Studies [Seite 359]
15.6.3 - Summary of Pesticide Effects on Birds [Seite 362]
15.7 - Pest Resistance [Seite 363]
15.7.1 - Mechanisms of Resistance [Seite 364]
15.7.2 - The Cost of Pest Resistance [Seite 364]
15.8 - Alternatives to Synthetic Pesticide Use [Seite 365]
15.8.1 - Biological Control [Seite 365]
15.8.2 - Genetic Control [Seite 367]
15.8.3 - Chemical Control [Seite 370]
15.8.4 - Integrated Pest Management [Seite 371]
15.9 - Commentary [Seite 373]
15.10 - Persistent Organic Pollutants [Seite 379]
15.11 - Polychlorinated Biphenyls [Seite 379]
15.11.1 - Problems with PCBs [Seite 381]
15.11.2 - Persistence of PCBs [Seite 383]
15.12 - Questions [Seite 385]
15.13 - References [Seite 387]
16 - Chapter 11 Thermal Pollution and Power Plants [Seite 395]
16.1 - Power Plant Design [Seite 396]
16.1.1 - Water Quality Criteria [Seite 397]
16.1.2 - Cooling Water System Characteristics [Seite 398]
16.2 - Toxic Effects of Effluent Waters on Biota [Seite 399]
16.2.1 - Sublethal Effects [Seite 401]
16.3 - A Case Study - The Florida Power and Light Power Plant at Turkey Point [Seite 403]
16.3.1 - The Study Area [Seite 403]
16.3.2 - The Power Plant [Seite 405]
16.3.3 - Effects on Biota [Seite 406]
16.3.4 - Modifications [Seite 408]
16.3.5 - Commentary [Seite 409]
16.4 - Correctives [Seite 409]
16.4.1 - Cooling Canals [Seite 410]
16.4.2 - Cooling Towers [Seite 410]
16.4.3 - Problems [Seite 410]
16.5 - Internal Plant Kills [Seite 412]
16.5.1 - Screen Impingements [Seite 412]
16.5.2 - Inner Plant Kills [Seite 415]
16.5.3 - Commentary [Seite 417]
16.5.4 - Correctives [Seite 418]
16.6 - Possible Beneficial Uses of Thermal Discharges [Seite 420]
16.6.1 - Cogeneration Power Plants [Seite 420]
16.6.2 - Agriculture [Seite 422]
16.6.3 - Aquaculture [Seite 423]
16.6.4 - Other Uses [Seite 426]
16.7 - Questions [Seite 427]
16.8 - References [Seite 428]
17 - Chapter 12 Metals [Seite 433]
17.1 - The Question of Biological Magnification [Seite 436]
17.2 - Case Studies [Seite 437]
17.2.1 - Mercury [Seite 438]
17.2.2 - Minamata Bay: A Case Study [Seite 452]
17.2.3 - Seafood Consumption [Seite 458]
17.2.4 - Cadmium [Seite 459]
17.2.5 - Natural Fluxes to Aquatic Systems [Seite 465]
17.2.6 - Anthropogenic Fluxes to Aquatic Systems [Seite 465]
17.2.7 - Lead [Seite 473]
17.3 - Questions [Seite 489]
17.4 - References [Seite 491]
18 - Chapter 13 Oil Pollution [Seite 499]
18.1 - Oil Discharges to the Marine Environment [Seite 500]
18.1.1 - Natural Sources [Seite 500]
18.1.2 - Anthropogenic Sources [Seite 501]
18.1.3 - Commentary [Seite 506]
18.2 - The Genesis of Oil [Seite 508]
18.2.1 - Sedimentation [Seite 508]
18.2.2 - Metamorphosis [Seite 509]
18.2.3 - Migration [Seite 509]
18.3 - What Is Oil? [Seite 510]
18.3.1 - Alkanes: Paraffins or Aliphatic Compounds [Seite 510]
18.3.2 - Cycloalkanes or Naphthenes [Seite 511]
18.3.3 - Aromatics [Seite 511]
18.4 - Toxicology [Seite 513]
18.4.1 - Oiling and Ingestion [Seite 513]
18.4.2 - Weathering [Seite 516]
18.4.3 - Lethal and Sublethal Effects [Seite 518]
18.4.4 - Human Health [Seite 520]
18.5 - Case Studies [Seite 521]
18.5.1 - Exxon Valdez [Seite 521]
18.5.2 - Summary [Seite 533]
18.6 - Correctives [Seite 534]
18.6.1 - Prevention [Seite 534]
18.6.2 - Cleanup [Seite 535]
18.6.3 - Oil Fingerprinting [Seite 540]
18.7 - Commentary [Seite 542]
18.8 - Questions [Seite 543]
18.9 - References [Seite 544]
19 - Chapter 14 Radioactivity [Seite 549]
19.1 - Physical Background [Seite 549]
19.2 - Radiation Toxicology [Seite 552]
19.2.1 - The No Threshold and Linear Dose-Response Hypotheses [Seite 554]
19.2.2 - Health Effect Estimates [Seite 556]
19.2.3 - Current Levels of Exposure [Seite 558]
19.2.4 - Importance of Certain Radionuclides [Seite 561]
19.2.5 - Effects on Aquatic Systems [Seite 562]
19.3 - Nuclear Fission and Fission Reactors [Seite 564]
19.4 - Nuclear Fusion [Seite 570]
19.5 - Radiation Releases by Power Plants [Seite 572]
19.5.1 - Routine Radionuclide Releases [Seite 573]
19.5.2 - Accidents [Seite 576]
19.5.3 - Chernobyl [Seite 583]
19.5.4 - Fukushima Daiichi [Seite 585]
19.5.5 - Waste Disposal [Seite 589]
19.5.6 - Transmutation [Seite 596]
19.5.7 - Uranium Mine Wastes [Seite 596]
19.5.8 - Decommissioning Nuclear Reactors [Seite 599]
19.6 - Commentary [Seite 601]
19.7 - Questions [Seite 602]
19.8 - References [Seite 604]
20 - Chapter 15 Acid Deposition and Ocean Acidification [Seite 609]
20.1 - Acid Deposition [Seite 609]
20.2 - Acid Rain [Seite 610]
20.3 - History of the Acid Deposition Problem [Seite 611]
20.4 - Susceptibility of Lakes to Acid Deposition Effects [Seite 614]
20.5 - Acid Deposition Toxicology [Seite 615]
20.6 - Magnitude of Anthropogenic Emissions [Seite 618]
20.7 - Correctives [Seite 620]
20.7.1 - SOx Removal [Seite 621]
20.7.2 - Conversion [Seite 622]
20.7.3 - Combustion [Seite 623]
20.7.4 - Post-combustion [Seite 623]
20.8 - NOx Removal [Seite 624]
20.8.1 - Pretreatment and Conversion [Seite 624]
20.8.2 - Combustion [Seite 624]
20.8.3 - Post-combustion [Seite 625]
20.8.4 - Integrated Gasification Combined Cycle [Seite 625]
20.8.5 - Comments [Seite 625]
20.9 - Legal Aspects [Seite 626]
20.10 - A Case Study: The Netherlands [Seite 628]
20.11 - Commentary [Seite 630]
20.12 - Ocean Acidification [Seite 630]
20.12.1 - Solutions [Seite 637]
20.13 - Questions [Seite 638]
20.14 - References [Seite 638]
21 - Chapter 16 Groundwater Pollution [Seite 643]
21.1 - Reliance on Groundwater [Seite 643]
21.1.1 - General Aquifer Information [Seite 644]
21.1.2 - Overdrafting [Seite 645]
21.2 - The Extent of Groundwater Pollution [Seite 647]
21.2.1 - Septic Tanks [Seite 647]
21.2.2 - Saltwater Contamination [Seite 647]
21.2.3 - Fracking [Seite 648]
21.2.4 - Sewage [Seite 648]
21.2.5 - Mining Activities [Seite 649]
21.2.6 - Leaking Underground Storage Tanks [Seite 649]
21.2.7 - Toxic Chemicals [Seite 649]
21.2.8 - Illegal Disposal [Seite 652]
21.2.9 - Magnitude of the Problem [Seite 654]
21.3 - A Case Study: The Rocky Mountain Arsenal [Seite 656]
21.4 - Legal Considerations [Seite 661]
21.4.1 - RCRA [Seite 661]
21.4.2 - SDWA [Seite 662]
21.4.3 - CWA [Seite 663]
21.4.4 - CERCLA [Seite 664]
21.4.5 - Other Legislation [Seite 666]
21.4.6 - Enforcement [Seite 667]
21.5 - Correctives [Seite 668]
21.5.1 - Cleanup [Seite 668]
21.5.2 - Prevention [Seite 670]
21.5.3 - The EPA Groundwater Protection Strategy [Seite 673]
21.6 - Questions [Seite 674]
21.7 - References [Seite 675]
22 - Chapter 17 Plastics in the Sea [Seite 679]
22.1 - The Nature of the Problem [Seite 679]
22.2 - Effects [Seite 681]
22.2.1 - Aesthetics [Seite 681]
22.2.2 - Ingestion [Seite 682]
22.2.3 - Entanglement [Seite 684]
22.2.4 - Damage to Vessels [Seite 688]
22.3 - Correctives [Seite 688]
22.3.1 - MARPOL Annex V [Seite 688]
22.3.2 - Other Legislation [Seite 691]
22.3.3 - Degradable Plastic [Seite 693]
22.3.4 - Solutions Through Technology [Seite 693]
22.3.5 - Education [Seite 694]
22.4 - Questions [Seite 695]
22.5 - References [Seite 696]
23 - Units of Measurement and Abbreviations [Seite 701]
23.1 - Reference [Seite 703]
24 - Aquatic Pollution [Seite 705]
24.1 - Answers to Questions [Seite 705]
24.2 - References [Seite 725]
25 - Glossary [Seite 727]
26 - Index [Seite 753]
27 - EULA [Seite 761]

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