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水体富营养化

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水体富营养化

摘要:近年来,随着现代经济快速发展和人口的急剧膨胀,环境污染问题也日益严重。其中,水污染问题尤为突出,水是人们日常生活生产的必需品,因此水污染对我们造成的影响程度之大可想而知。而在水污染中,最严重的问题是水体的富营养化。水体的富营养化导致了藻类的异常增殖,形成了人们常说的“水华”与“赤潮”,使水体变得恶臭难闻,透明度下降,大量水生生物死亡。本文主要介绍了水体富营养化的概念、成因、污染物来源、以及一些常用的物理的、化学的和生物的防治办法等内容。

关键词:水体富营养化成因氮磷危害治理方法

水是生命之源,水资源和水环境是人类生存、发展的基本要素之一。我国的水资源基本情况是,总量不少,但人均水量不多,而且时间和空间分布不均。水污染问题使得我国水资源的可用量大大减少,由于近些年我国经济的技术发展和人们环境保护意识相对薄弱,许多湖泊与水库都进入了富营养化,其中比较严重且备受关注的就有滇池、太湖、西湖、东湖、渤海湾、黄浦江等。

一、水体富营养化的概念与指标

水体富营养化通常是指在湖泊、水库和海湾等封闭性或者半封闭性的水体,以及某些滞留(流速<1m/min)河流水体,氮、磷等营养元素的污染严重,导致某些藻类(主要是蓝藻、绿藻等)的异常增殖,致使水体透明度下降,溶氧量降低,水生生物随之大批死亡,水味变得腥臭难闻。由于占优势的浮游藻类颜色不同,水面往往呈现蓝、红、棕、乳白等颜色,在海水中出现的这种现象叫赤潮,在淡水中出现的叫水华。多数学者认为氮、磷等营养物质浓度升高,是藻类大量繁殖的原因,其中又以磷为关键因素。影响藻类生长的物理、化学和生物因素(如阳光、营养盐类、季节变化、水温、pH值,以及生物本身的相互关系)是极为复杂的。因此,很难预测藻类生长的趋势,也难以定出表示富营养化的指标。目前一般采用的指标是:水体中氮含量超过0.2-0.3ppm,生化需氧量大于10ppm,磷含量大于0.01-0.02ppm,pH值7-9的淡水中细菌总数每毫升超过10万个,表征藻类数量的叶绿素-a含量大于10μmg/L。

二、水体富营养化的机理

在地表淡水系统中,磷酸盐通常是植物生长的限制因素,而在海水系统中往往是氨氮和硝酸盐限制植物的生长以及总的生产量。导致富营养化的物质,往往是这些水系统中含量有限的营养物质,例如,在正常的淡水系统中磷含量通常是有限的,因此增加磷酸盐会导致植物的过度生长,而在海水系统中磷是不缺的,而氮含量却是有限的,因而含氮污染物加入就会消除这一限制因素,从而出现植物的过度生长。生活污水和化肥、食品等工业的废水以及农田排水都含有大量的氮、磷及其他无机盐类。天然水体接纳这些废水后,水中营养物质增多,促使自养型生物旺盛生长,特别是蓝藻和红藻的个体数量迅速增加,而其他藻类的种类则逐渐减少。水体中的藻类本来以硅藻和绿藻为主,蓝藻的大量出现是富营养化的征兆,随着富营养化的发展,最后变为以蓝藻为主。藻类繁殖迅速,生长周期短。藻类及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解,不断消耗水中的溶解氧,或被厌氧微生物分解,不断产生硫化氢等气体,从两个方面使水质恶化,造成鱼类和其他水生生物大量死亡。藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中,又把大量的氮、磷等营养物质释放入水中,供新的一代藻类等生物利用。因此,富营养化了的水体,即使切断外界营养物质的来源,水体也很难自净和恢复到正常状态。

三、水体富营养化物质的来源

(一)生活污水及工业废水

首先,随着社会经济水平的提高,工业废水和生活污水的排放量逐年增加,相应的污水处理率却不能同步提高,使相当多的氮、磷等营养物质随工业废水和生活污水进入地表水体或相近海域。其次,当前我国的污水处理厂多为二级处理工艺,氮的去除率为20%~40%,磷的去除率仅为5%~20%。此外,自来水中含有的营养物质也能促进水体富营养化的形成。(二)农业面源污染

农业化肥的主要成分是氮和磷。农田氮、磷的流失是引起水体富营养化的重要原因。农田被大量施肥后,土壤中的氮、磷可随农田水的流失进入水体,造成水体的富营养化。我国的第三大淡水湖-----太湖,由于沿湖的工农业排污,导致目前97%面积的水体已呈中—富营养化状态。在进入太湖的污染物中,总氮排放量最多的是太湖流域的农业非点源污染,总磷排放量最多的是来自城镇的居民。

(三)大气

工业废气或汽车燃烧的尾气直接排入大气后,造成空气中氮、磷化合物的含量严重超标,这些化合物可随雨水汇聚到水体中,导致水体的富营养化。

(四)水产渔业养殖

1、鱼种放养不合理:在施肥量较高和有生活污水排入的鱼池,水中营养盐类含量丰富,能促进鱼腥藻、铜绿微囊藻等蓝藻大量繁殖,若此时能摄食这些藻类的花白鲢和罗非鱼放养数量过少,会导致大量浮游植物得不到利用,在水中自然老化而死亡。

2、施肥不均:前期施肥量过高,浮游植物大量繁殖,后期施肥或追肥不及时,浮游植物随即衰萎死亡,这些死亡后的浮游植物漂浮于水面,形成水华。

四、水体富营养化的危害

(一)对人体健康的危害

人们在洗澡、游泳及其他水上运动时,接触含藻毒素水体可引起眼睛和皮肤过敏;少量喝水可引起急性肠胃炎;长期饮用则可能引发肝癌和神经中毒症状。

(二)对陆生动物的危害

家畜及野生动物饮用了含藻毒素的水后,会出现腹泻、乏力、呕吐、嗜睡等症状,甚至死亡。

(三)对水生生物的危害

含一定浓度藻毒素的水体可使鱼卵变异而影响孵化,蚤类死亡,鱼类行为及生长正常,水华暴发常使多种水生生物死亡。

五、水体富营养化的防治对策

(一)工程性措施

包括挖掘底泥沉积物、进行水体深层曝气、注水冲稀以及在底泥表面敷设塑料等。挖掘底泥,可减少以至消除潜在性内部污染源;深层曝气,可定期或不定期采取人为湖底深层曝气而补充氧,使水与底泥界面之间不出现厌氧层,经常保持有氧状态,有利于抑制底泥磷释放。此外,在有条件的地方,用含磷和氮浓度低的水注入湖泊,可起到稀释营养物质浓度的作用。

(二)化学方法

这是一类包括凝聚沉降和用化学药剂杀藻的方法,例如有许多种阳离子可以使磷有效地从水溶液中沉淀出来,其中最有价值的是价格比较便宜的铁、铝和钙,它们都能与磷酸盐生成不溶性沉淀物而沉降下来。例如美国华盛顿州西部的长湖是一个富营养水体,1980年10月用向湖中投加铝盐的办法来沉淀湖中的磷酸盐。在投加铝盐后的第四年夏天,湖水中的磷浓度则由原来的65μg/L降到30μg/L,湖泊水质有较明显的改善。在化学法中,还有一种方

法是用杀藻剂杀死藻类。这种方法适合于水华盈湖的水体。杀藻剂将藻杀死后,水藻腐烂分解仍旧会释放出磷,因此,应该将被杀死的藻类及时捞出,或者再投加适当的化学药品,将藻类腐烂分解释放出的磷酸盐沉降。

(三)生物性措施

利用水生生物吸收利用氮、磷元素进行代谢活动以去除水体中氮、磷营养物质的方法。目前,有些国家开始试验用大型水生植物污水处理系统净化富营养化的水体。大型水生植物包括凤眼莲、芦苇、狭叶香蒲、加拿大海罗地、多穗尾藻、丽藻、破铜钱等许多种类,可根据不同的气候条件和污染物的性质进行适宜的选栽。水生植物净化水体的特点是以大型水生植物为主体,植物和根区微生物共生,产生协同效应,净化污水。经过植物直接吸收、微生物转化、物理吸附和沉降作用除去氮、磷和悬浮颗粒,同时对重金属分子也有降解效果。水生植物一般生长快,收割后经处理可作为燃料、饲料,或经发酵产生沼气。这是目前国内外治理湖泊水体富营养化的重要措施。近年来,有些国家采用生物控制的措施控制水体富营养化,也收到了比较明显的效果。例如德国近年来采用了生物控制,成功地改善了一个人工湖泊(平均水深7米)的水质。其办法是在湖中每年投放食肉类鱼种如狗鱼、鲈鱼去吞食吃浮游动物的小鱼,几年之后这种小鱼显著减少,而浮游动物(如水蚤类)增加了,从而使作为其食料的浮游植物量减少,整个水体的透明度随之提高,细菌减少,氧气平衡的水深分布状况改善。但也发现,浮游植物种群有所改变,蓝绿藻生长量比例增高,因为它们不能被浮游动物捕食,为此可以放鲢鱼来控制这种藻类的生长。

六、结束语

虽然水体富营养化现在正极大地危害着我们正常的生产生活,不过庆幸的是,在一次次环境问题给我们带来诸多烦恼与麻烦后,人们环境保护的意识也日益增强,关于水体保护的一系列法律法规也日臻完善。我相信,我们通过使用机械化学生物等方法,大家动手,齐心合力,在不久的将来,水体富营养化问题一定能够得到完美的解决。

参考文献

[1] 孟紫强.环境毒理学基础[M].第二版.北京:高等教育出版社,2010.180-182.

[2] 董文通.我国水体富营养化现状及控制对策[D].哈尔滨:哈尔滨师范大学,2012.

[3] 佚名.水体富营养化[OB].https://www.doczj.com/doc/6717768027.html,/view/269995.htm#6.2012.

[4] 崔干.水体富营养化[OB].https://www.doczj.com/doc/6717768027.html,/view/b630f25.html.2012.

阅读材料:水体富营养化的概念及原因

水体富营养化 1.水体富营养化概念 水体富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下,生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下,湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态,不过这种自然过程非常缓慢。而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化则可以在短时间内出现。水体出现富营养化现象时,浮游藻类大量繁殖,形成水华。因占优势的浮游藻类的颜色不同,水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。这种现象在海洋中则叫做赤潮或红潮。 2.水体富营养化的机理 在地表淡水系统中,磷酸盐通常是植物生长的限制因素,而在海水系统中往往是氨氮和硝酸盐限制植物的生长以及总的生产量。导致富营养化的物质,往往是这些水系统中含量有限的营养物质,例如,在正常的淡水系统中磷含量通常是有限的,因此增加磷酸盐会导致植物的过度生长,而在海水系统中磷是不缺的,而氮含量却是有限的,因而含氮污染物加入就会消除这一限制因素,从而出现植物的过度生长。生活污水和化肥、食品等工业的废水以及农田排水都含有大量的氮、磷及其他无机盐类。天然水体接纳这些废水后,水中营养物质增多,促使自养型生物旺盛生长,特别是蓝藻和红藻的个体数量迅速增加,而其他藻类的种类则逐渐减少。水体中的藻类本来以硅藻和绿藻为主,蓝藻的大量出现是富营养化的征兆,随着富营养化的发展,最后变为以蓝藻为主。藻类繁殖迅速,生长周期短。藻类及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解,不断消耗水中的溶解氧,或被厌氧微生物分解,不断产生硫化氢等气体,从两个方面使水质恶化,造成鱼类和其他水生生物大量死亡。藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中,又把大量的氮、磷等营养物质释放入水中,供新的一代藻类等生物利用。因此,富营养化了的水体,即使切断外界营养物质的来源,水体也很难自净和恢复到正常状态。

什么是水体富营养化

什么是水体富营养化 【1】水体富营养化是一种由氮,磷等植物应用物质含量过多所引起的水质污染现象,一般分天然营养化和人为富营养化,它们的共同点在于它们都是由于水体的氮,磷等营养物质的富集,引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧下降,使鱼类或者其它生物大量死亡,水质恶化。相对而言,一个营养物质贫乏的水体称为贫营养水体,由于人类文明的发展人类的活动加速形成。人们把水体富营养化现象看成是水体质量恶化或水污染的一种标志。水体富营养化的重要检测指标为水体中氮与磷的含量,其中磷的含量尤为重要。目前,世界各国对水体富营养化指标的划分标准大致相似,一般地说,如果水体中的无机氮和总磷浓度大于0.3 mg/L和0.02 mg/L时,则该水体即处于富营养化状态。 【2】水体富营养化是在人为活动的影响下生物所需的氮、磷等矿质营大量进入湖泊、河口等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象根据美国环保局的评价标准,水体总磷<20~25g/L,叶绿素a<10g/L,透明度>210m,深水溶解氧小于饱和溶氧量10%的湖泊可判断为富营养化水体。 【3】富营养化是在湖泊、水库以及海湾等缓流水体的水生生态系统中,藻类通过与其他水生生物的生存竞争,逐渐取得优势并占据其他 水生生物的生存空间,同时也使自身种属减少,少数藻类恶性增殖,进而造成水中溶解氧的急剧变化,使鱼类等水生生物因缺氧而死亡。

水体富营养化的根本原因是营养物质的增加,使得藻类和有机物增加所致,营养物质主要是磷,其次是氮,还有碳、微量元素或维生素等。目前判断水体富营养化一般采用的指标是:氮含量超过0.2~0.3mg/L,磷含量大于0.0~0.02mg/L,生化耗氧量BOD大于10mg/L,pH值7~9 的淡水中细菌总数超过10万个/毫升,叶绿素a含量大于10Lg/ 【4】由于人类活动的影响,可能在短期内会使大量含氮含磷等植物性营养物质进入水体,从而引起藻类和浮游生物的迅速繁殖,使水体溶解氧下降、透明度下降、水质恶化、鱼贝及其他水生生物大量死亡。这种由于植物性营养元素大量排入水体,破坏了水体自然生态系统平衡的现象,称之为水体的富营养化。富营养化可分为天然富营养化和人为富营养化。 【1】浅析水体富营养化的危害及防治王静 【2】水体富营养化成因及其防治措施研究进展程丽巍 【3】水体富营养化及其防治措施研究进展刘勇 【4】水体富营养化及其防治技术董继红

水体富营养化程度评价

水体富营养化程度评价 一、实验目的与要求 (1)掌握总磷、叶绿素-a及初级生产率的测定原理及方法。(2)评价水体的富营养化状况。 二、实验方案 1、样品处理 2 、工作曲线绘制 取7支消解管,分别加入磷的标准使用液0.00、0.25、0.50、1.50、2.50、5.00、7.50mL以比色管中,加水至15ml。然后按测定步聚进行测定,扣除空白试验的吸光度后,和对应磷的含量绘制工作曲线。 3、计算 总磷含量以C(mg/L)表示,按下式计算: 式中: M 试样测得含磷量,μg V 测定用水样体积,ml

注意:每个小组做空白2-3个,标线5个,样品3-4个。 图1 采样布点分布 三、实验结果与数据处理 1、工作曲线绘制 根据上表数据,绘制工作曲线如图2所示: 图2 标准工作曲线 从标准工作曲线图可以看出,其相关系数R2 = 0.9969,高于实验室最低要求R2=0.995,可见其相关度较好,可用以求解水样中总磷的浓度。

2、八个水样数据结果与处理 根据上表数据作水中磷质量浓度柱形图,如图2所示: 图2 各组水中总磷质量柱形图 四、实验结果 1、实验结果分析 从实验数据和图2可以看出,第一、三、四、五、八组数据比较准确,因为

这几组平行样数据比较接近,而且跟稀释后所测的浓度也大约呈5倍关系,可以保留作为水中磷质量浓度评价,而其他组数据误差较大,故舍去。根据各组原水样总磷质量浓度求评均整理下表。 从上表数据可以看出,第五组所测的水中总磷浓度较高,根据图1可知第五组采样点为第四饭堂附近,可能是由于饭堂平时清洁所用的洗涤剂含磷较高,排放入河涌的污水导致河水受污染。 2、污染程度分析 表4 总磷与水体富营养化程度的关系 本实验是以水体磷平均浓度平均参数,本次实验所得的监测采样点数据的平均浓度是0.205mg/L,测得的最小浓度为0.142mg/L,测得的最高浓度为0.311mg/L,由表1可知超过0.1mg/L就为水体富营养化,本次实验测得的最低浓度也超出0.1mg/L,本次实验所得数据均说明该水体富营养化。 3、解决措施 该河涌地处大学城内,不受工业排放污染,所以造成该河涌富营养化的主要原因是生活污染,比如饭堂、学生公寓、商业区等,要治理河涌首先还是得从源头抓起,特别是饭堂、学生公寓和商业区,必须监控从这三个地方流出的污水,须进行处理达标后才能排入河涌;其次就是要严格审查各类洗涤剂等,含磷超标的不能进入市场;最后就是要树立环保意识,大家环保觉悟高了,从自己做起,自然就有绿水青山。 五、思考题 (1)查资料说明评价水体富营养化程度的指标有哪些? 答:水体富营养化程度的评价指标分为物理指标、化学指标和生物学指标。物理指标主要是透明度,化学指标包括溶解氧和氮、磷等营养物质浓度等,生物

水体富营养化的测定及其新方法研究进展

水体富营养化的测定及其新方法研究进展 河北科技大学环境工程肖s2012006038 摘要:在人类活动的影响下,生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊,河口,海湾等缓流水体,引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其它生物产生变异现象,导致水体富营养化发,水体富营养化使水质变劣.对人们的生活和周围的环境造成了一系列影响和损失。为确保水质质量的安全性和合理利用,应在不同时间段内对水库水源进行水体富营养化的测定,本文介绍了水体富营养化国内外的研究现状,成因、危害及预防措施。并介绍了其评价方法,以及新方法的研究进展,为有效防止水体富营养化的产生,保护水体和生态环境提供了有力的理论依据。 关键词:水体富营养化、评价方法、新方法、生态环境 第一章引言 水是人类生存所必需的资源,地球表而约有70%以上被水覆盖,总水量约为13.86 亿k m3,但淡水储量仅0.35 亿k m3,仅占总水量的 2.53%,而且,和人类生活、生产关系密切的淡水储量为400 多万km3,只占淡水总储量的11%,总水量的0.3%[1]。不仅如此,全球人均水资源拥有量日益下降,全球共有100多个国家缺水,严重的有40 多个,发展中国家有3/4 的农村和1/5 的城市得不到安全卫生的饮用水,80%的疾病和1/3 的死亡率与水质污染有关。全球每年向江河湖泊排放污水4260 亿(km3),造成55000 亿(km3)水体的污染,占全球径流量约14以上,全球河流稳定流量的40%受到污染,并有恶化趋势[2]。 我国水资源总量约28124 亿m3其中地下水8000 亿m3,居世界第六,而人均水资源只有2710 m3,约为世界人均水资源量的1/43。调查结果表明:全国七大水系,部分湖泊和部分近岸海均受到不同程度污染,一些主要的淡水湖泊受到富营养化的严重威肋。2001 年太湖和滇池外海均属中度富营养状态,滇池草海更是处于重度富营养状态,巢湖属于轻度富营养状态。我国95000km 的河川有19000km 受到污染,其中4800km 受到严重污染。水利部统计,全国600 多个城市有305多个缺水,特别严重的有100 多个,农业灌水严重不足。2001 年全国工业和城镇生活废水排放总量为428.4 亿吨,比上年增加了 3.2废水中化

水体富营养化的成因

水体富营养化的成因、危害及防治方法 摘要:水体富营养化防治是世界性的热点与难点问题,水体发生富营养化,其后果十分的严重。本文基于富营养化发生的机理,从氮、磷营养盐水平,铁、硅含量,光照强度,温度,等方面对水体富营养化成因及其危害进行分析,并从内、外两方面对水体富营养化的防治措施进行探讨。目的是为更好地维持水体生态平衡,控制水体污染,预防水体富营养化的发生提供参考。 关键词:水体富营养化,成因,危害,湖泊衰亡,外部控制,内部控制 水体富营养化是指在人类活动的影响下,生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化则可以在短时间内出现。水体出现富营养化现象时,浮游藻类大量繁殖,形成水华。因占优势的浮游藻类的颜色不同,水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。这种现象在海洋中则叫做赤潮或红潮。 一、水体富营养化的成因 氮、磷等营养物质浓度升高,是藻类大量繁殖的原因,其中又以磷为关键因素。影响藻类生长的物理、化学和生物因素(如阳光、营养盐类、季节变化、水温、pH 值,以及生物本身的相互关系)是极为复杂的。因此,很难预测藻类生长的趋势,也难以定出表示富营养化的指标。目前一般采用的指标是:水体中氮含量超过 0.2-0.3ppm,生化需氧量大于 10ppm,磷含量大于 0.01-0.02ppm,pH 值 7-9 的淡水中细菌总数每毫升超过 10 万个,表征藻类数量的叶绿素-a 含量大于 10μ mg/L。 (一)水体富营养化成因的两种理论 富营养化的发生和发展是水体的整个环境系统出现失衡,导致某种优势藻类大量生长繁殖的过程。因此要研究富营养化的发生机理和发生条件,实质上是需要了解藻类生长繁衍的过程。 1.食物链理论 这是由荷兰科学家马丁·肖顿于1997年6月在“磷酸盐技术研讨会”上提出的。该理论认为,自然水域中存在水生食物链。如果浮游生物的数量减少或捕食能力降低,将使水藻生长量超过消耗量,平衡被打破,发生富营养化。该理论说明营养负荷的增加不是导致富营养化的唯一原因。 2.生命周期理论 命周期理论认为含氮和含磷的化合物过多排入水体,破坏了原有的生态平衡,引起藻类大量繁殖,过多的消耗水中的氧,使鱼类、浮游生物缺氧死亡,它们的尸体腐烂又造成水质污染。根据这一理论,氮磷的过量排放是造成富营养化的根本原因,藻类是富营养化的主体,它的生长速度直接影响水质状态。 藻类光合作用的总反应式: 106CO2+16NO3-+HPO42-+122H2O+18H++能量+微量元素→C106H263O110N16P(藻类原生质)+138O2 根据Leibig最小因子定律,植物的生长取决于外界供给它们养分最少的一种或两种,从藻类原生质C106H263O110N16P可以看出,生产1kg藻类,需要消耗碳358g,氢74g,氧496g,氮63g,磷9g,显然氮磷是限制因子。因此,要想控制水体富营养化,必须控制水体中氮磷等营养

水体富营养化的现状与防治

水体富营养化的现状与防治 摘要:由于大量使用化肥及排放各类污水,已造成许多湖泊,河流水体氮磷严重污染造成水体富营养化,导致了水质恶化,严重影响了周边居民饮用水安全。水体的富营养化是当今社会面临的重大环境问题之一[1],已成为经济社会发展的重要影响因素,经济而有效的控制水体富营养化已经成为当代亟待解决的环境问题。本文通过对水库水体富营养化现状和原因分析表明,氮、磷是引起水库富营养化的主要因素。指出预防水库水体富营养化,应对水源保护区内的污染源进行综合治理,严格控制入库污染物排放。同时提出了对已经形成富营养化的水体进行有效治理的措施。 关键词:水体富营养化;环境问题;防治对策 1.水体富营养化及其危害 随着社会发展进程的加快,人类生产、生活污水排放的日益增多,水体的富营养化问题也越来越严重。水体富营养化是指水体中生物所需的氮、磷等无机营养物质含量过剩的现象。氮、磷是导致湖泊、水库、海湾等缓流水体富营养化的主要原因[2]。磷是藻类等的细胞合成所必需的,也是构成核酸、脂肪、蛋白质的重要成分,在能量代谢种起着十分重要的作用。水体富营养化的结果会导致以藻类为主体的水生植物大量的繁殖,影响水体的透明度和水中植物正常的光合作用。藻类的呼吸作用,和藻类死亡被需氧微生物分解都需要氧气,导致水体中的溶解氧含量大大降低,使水体长期处于缺氧状态中,造成鱼类等水生生物的死亡,水质浑浊发臭等最终破坏湖泊生态系统[3]。对人类工业,生活,灌溉用水都有不利影响。因富营养化水中含有硝酸盐和亚硝酸盐,人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水,也会中毒致病[4]。 富营养化本身是一个自然过程[5],但因为人类社会的发展,将大量污水在未经处理的状况下直接排入水体,就加速了富营养化这一过程。则这样的富营养化称为人为富营养化。 2.我国的水体富营养化污染现状 第1页(共5页)

水体富营养化形成的原因及防治对策

3.2000年对我国18个主要湖泊的调查表明,其中14个已进入富营养化状态。水体富营养化对水体生态和人们生活造成很大影响,试分析水体富营养化形成的原因及防治对策。(20分) 解答: 水体富营养化:指在人类活动的影响下,氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象 原因: 1)化肥流失;人类使用的合成氮肥是进入沿海水域的营养物质的最主要 来源。根据全球的统计数据,在施用于土地的氮肥中,平均12%的合成 氮肥直接流入了沿海水域。而在某些高流失量地区,比如在降水量较多 的农耕地区,这个统计数字可能高达30% 。 2)生活污水输出过量营养物质;日益增长的人口数量增加了污水的排放, 由此也增加了排放到自然环境中的营养物质。 3)畜禽养殖输出过量营养物质;畜禽养殖也会输出过量的营养物质。中国 90%的养殖场根本没有垃圾和污水处理设施,使得大量营养物质输入水 体。 4)含磷物质的排放;在当今的工业产磷量里,80%-85%者用于制造化肥, 另一个用磷相对少得多的工业行业是洗涤剂行业。从某一地区来看虽然 工业的磷排放所占比重较大,但总体上看,流入水体的磷主要还是来自 于城市污水和农业。农业磷排放中,又主要来自养殖业和使用化肥。 5)工业污染排放;很多工业制造和加工工厂使用氮和磷化合物作为基础产 品,如:化肥厂、农药厂、食品加工厂、含磷清洁剂、使用尿素作为 基础产品的行业。 6)6矿物燃料的燃烧;矿物燃料燃烧过程(既包括交通工具燃烧汽油,也 包括电厂的发电过程)产生的氮化合物(NOx)能够直接沉积进入水体, 或者先存在土壤中,间接地被冲刷入水体里。 防治对策

国内外水体富营养化治理和控制方法的研究

国内外水体富营养化治理和控制方法的研究 姜小东 太谷县环境监测站, 山西太谷030800) 摘要:本文对国内外水体富营养化的治理和控制方法进行了总结和分析,并提出了水体富营养化治理的研究内容和方向。 关键词富营养化控制方法 THE RESEARCH ON THE WATER EUTROPHICATION GOVERNMENT AND CONTROL METHOD DOMESTIC AND FOREIGN Jiang Xiao-dong (Shanxi Taigu Environmental Monitoring Station, Shanxi Taigu 030800) Abstract: This paper has summarized and analyzed the control methods of water eutrophication . Based on the above analyses, the research trend for the restoration of eutrophicated water was discussed. Keywords: Eutrophication Control method 水体富营养化就是天然水体中由于过量营养物质(主要是指氮、磷等)的排入,引起各种水生生物、植物异常繁殖和生长。 我国湖泊、水库和江河富营养化的发展趋势非常迅速。1978~1980年大多数湖泊处于中营养状态,占调查面积的91.8%,贫营养状态湖泊占3.2%,富营养状态湖泊占5.0%。短短10年间,贫营养状态湖泊大多向中营养状态湖泊过渡,贫营养状态湖泊所占评价面积比例从3.2%迅速降低到0.53%,中营养状态湖泊向富营养状态过渡,富营养化湖泊所占评价面积比例从5.0%剧增到55.01%[1]。据调查表明,亚太地区54%的湖泊富营养化,欧洲、非洲、北美洲和南美洲的比例分别是53%、28%、48%和41%[2]。。我国的水环境正面临严峻的挑战。 1水体富营养化的成因和危害 1.1 成因 赤潮和水华是水体中藻类爆发的两种主要形式。赤潮是海洋中某些微小(2~20 μm)的浮游藻类、原生动物或更小的细菌,在满足一定的条件下爆发性繁殖或密集性聚集,引起水体变色的一种自然生态现象。水华是一种在淡水中的自然生态现象,其只是由藻类引起,如蓝藻(应为蓝藻细菌)、绿藻、硅藻等,水华发生时,水一般呈蓝色或绿色。随着经济的发展,淡水、海水的富营养化日益加剧,给水中的微生物的爆发性生长提供了十分有利的条件,导致了水域因藻类过渡增殖而变色。在含有大量营养盐类的富营养化的水体

水体富营养化

水体富营养化是指由于大量的氮、磷、钾等元素排入到流速缓慢、更新周期长的地表水体,使藻类等水生生物大量地生长繁殖,使有机物产生的速度远远超过消耗速度,水体中有机物积蓄,破坏水生生态平衡的过程。 危害:富营养化会影响水体的水质,会造成水的透明度降低,使得阳光难以穿透水层,从而影响水中植物的光合作用,可能造成溶解氧的过饱和状态。溶解氧的过饱和以及水中溶解氧少,都对水生动物有害,造成鱼类大量死亡。同时,因为水体富营养化,水体表面生长着以蓝藻、绿藻为优势种的大量水藻,形成一层"绿色浮渣",致使底层堆积的有机物质在厌氧条件分解产生的有害气体和一些浮游生物产生的生物毒素也会伤害鱼类。因富营养化水中含有硝酸盐和亚硝酸盐,人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水,也会中毒致病。在形成"绿色浮渣"后,水下的藻类会因得不到阳光照射而呼吸水内氧气,不能进行光合作用。水内氧气会逐渐减少,水内生物也会因氧气不足而死亡。死去的藻类和生物又会在水内进行氧化作用,这时水体也会变得很臭,水资源也会被污染的不可再用。 "赤潮",是海洋生态系统中的一种异常现象。它是由海藻中的赤潮藻在特定环境条件下爆发性地增殖造成的。海藻除了一些大型海藻外,很多都是非常微小的植物,有的是单细胞生物。根据引发赤潮的生物种类和数量的不同,海水有时也呈现黄、绿、褐色等不同颜色。 “赤潮”,被喻为“红色幽灵”,国际上也称其为“有害藻华”,赤潮又称红潮,是海洋生态系统中的一种异常现象。是在特定的环境条件下,海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。赤潮并不一定都是红色,主要包括淡水系统中的水华,海洋中的一般赤潮,近几年新定义的褐潮(抑食金球藻类),绿潮(浒苔类)等。海藻除了一些大型海藻外,很多都是非常微小的植物,有的是单细胞植物。根据引发赤潮的生物种类和数量的不同,海水有时也呈现黄、绿、褐色等不同颜色。 一是大量赤潮生物集聚于鱼类的鳃部,使鱼类因缺氧而窒息死亡。 二是赤潮生物死亡后,藻体在分解过程中大量消耗水中的溶解氧,导致鱼类及其它海洋生物因缺氧死亡,同时还会释放出大量有害气体和毒素,严重污染海洋环境,使海洋的正常生态系统遭到严重的破坏。 三是鱼类吞食大量有毒藻类。 四是有些藻类可分泌有毒物质使水体污染导致鱼类死亡。 赤潮发生后,除海水变成红色外,同时海水的pH值也会升高,粘稠度增加,非赤潮藻类的浮游生物会死亡、衰减;赤潮藻也因爆发性增殖、过度聚集而大量死亡。赤潮是在特定环境条件下产生的,相关因素很多,但其中一个极其重要的因素是海洋污染。大量含有各种含氮有机物的废污水排入海水中,促使海水富营养化,这是赤潮藻类能够大量繁殖的重要物质基础,国内外大量研究表明,海洋浮游藻是引发赤潮的主要生物,在全世界4000多种海洋浮游藻中有260多种能形成赤潮,其中有70多种能产生毒素。他们分泌的毒素有些可直接导致海洋生物大量死亡,有些甚至可以通过食物链传递,造成人类食物中毒。目前,世界上已有30多个国家和地区不同程度地受到过赤潮的危害,日本是受害最严重的国家之一。近十几年来,由于海洋污染日益加剧,我国赤潮灾害也有加重的趋势,由分散的少数海域,发展到成片海域,一些重要的养殖基地受害尤重。对赤潮的发生、危害予以研究和防治,涉及到生物海洋学、化学海洋学、物理海洋学和环境海洋学等多种学科,是一项复杂的系统工程。 主要特征:赤潮是在特定的环境条件下,海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。赤潮是一个历史沿用名,它并不一定都是红色,实际上是许多赤潮的统称。赤潮发生的原因、种类、和数量的不同,水体会呈现不同的颜色,有红颜色或砖红颜色、绿色、黄色、棕色等。值得指出的是,某些赤潮生物(如膝沟藻、裸甲藻、梨甲藻等)引起赤潮有时并不引起海水呈现任何特别的颜色。

水体富营养化程度的研究

PINGDINGSHAN UNIVERSITY 毕业论文 题目:平西湖水体富营养化程度的研究 院(系): 化学化工学院 专业年级: 化学工程与工艺2010级 姓名: 贾晓青 学号:101170111 指导教师: 杜娴讲师 2014年5月6日

原创性声明 本人郑重声明:本人所呈交的毕业论文,是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名:日期:

关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师指导下所完成的论文及相关的资料(包括试验记录、原始数据、实物照片、图片等),知识产权归属平顶山学院。本人完全了解平顶山学院有关保存、使用毕业论文的规定,同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权平顶山学院可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用任何复制手段保存和汇编本毕业论文。如果发表相关成果,一定征得指导教师同意,且第一署名单位为平顶山学院。本人离校后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为平顶山学院。 论文作者签名:日期: 指导老师签名:日期:

平西湖水体富营养化程度的研究 摘要 平西湖位于平顶山市新城区,是本市重要的地表饮用水水源。随着城市经济的迅速发展,作为水源地——平西湖的生态环境变化备受各方关注。本课题选取总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)作为平西湖水体富营养程度的评价指标,2014年4月份采集平西湖的8个采样断面进行测定,COD含量范围为51.2 mg/L~137.29 mg/L,为地表水质III类标准的2.56~6.86倍,TN污染水平为2.82 mg/L~9.40 mg/L,为地表水质III类标准的2.86~9.40倍,TP浓度范围为0.11 mg/L~0.69 mg/L,为地表水质III类标准的0.22~1.38倍,并对各因子做了比较。研究结果表明平西湖已经处于富营养化状态,现状令人担忧。 关键词:平西湖;化学需氧量;总氮;总磷;富营养化

水体富营养化程度的评价

实验八水体富营养化程度的评价 富营养化(Eutrophication)是指在人类活动的影响下,生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量急剧下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下,湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态,沉积物不断增多,先变为沼泽,后变为陆地。这种自然过程非常缓慢,常需几千年甚至上万年。而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化现象,可在短期内出现。水体富营养化后,即使切断外界营养物质的来源,也很难自净和恢复到正常水平。水体富养化严重时,湖泊可被某些水生植物及其残骸淤塞,成为沼泽甚至干地。局部海区可变成“死海”,或出现“赤潮”。 植物营养物质的来源广、数量大,有生活污水、农业面源、工业废水、垃圾等。每人每天带进污水中的氮约50 g。生活污水中的磷主要来源于洗涤废水,而施入农田的化肥有50~80%流入江河、湖海和地下水体中。 许多参数可用作水体富营养化的指标,常用的有总磷、叶绿素-a含量和初级生产率的大小(见表8-1)。 表8-1 水体富营养化程度划分 富营养化程度初级生产率/mg O2·m·日总磷/ μg·L无机氮/ μg·L 极贫0~136 <0.005 <0.200 贫-中0.005~0.010 0.200~0.400 中137~409 0.010~0.030 0.300~0.650 中-富0.030~0.100 0.500~1.500 富410~547 >0.100 >1.500 一、实验目的 1. 掌握总磷、叶绿素-a及初级生产率的测定原理及方法。 2. 评价水体的富营养化状况。 二、仪器和试剂 1. 仪器

水体富营养化的原因及其措施

水体富营养化 摘要: 富营养化是水体衰老的一种现象,它通常是指湖泊、水库等封闭水体以及某些河流水体内的氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。本文将从水体富营养化的自然因素和人为因素两大方面进行分析,阐述各元素对水体的影响,并对水体富营养化的危害及治理措施进行阐述。 关键词:富营养化来源危害治理措施 富营养化是由于水体中氮磷等营养物质的富集,引起某些特征性藻类(主要是蓝藻、绿藻)及其他浮游生物的迅速繁殖,水体生产能力提高,使水体溶解氧含量下降,造成藻类、浮游生物、植物、水生物和鱼类衰亡甚至绝迹的水质恶化污染现象。富营养化具有缓慢、难以逆转的特点 ,因此水体富营养化问题是当今世界面临的最主要水污染问题之一。 我国在经济持续高速增长的同时,所带来的最大负效应就是环境污染日益严重,大江、大河及湖库水环境质量日趋恶化。据2003年我国环境状况公报显示:在我国七大水系407个重点监测断面中,Ⅰ~Ⅲ类水质占38. 1%, Ⅳ、Ⅴ类水质占32. 2%,劣Ⅴ类水质占29. 7%。2001年对我国130余个湖泊调查资料显示,高营养化湖泊占调查总数的43. 5%,中营养化湖泊占调查总数的45%。以藻型富营养化为主的湖泊主要分布在我国东南部经济发达地区,超营养化湖泊主要分布在城市和城郊附近。 1水体富营养化的来源 1.1 自然因素 数千年前或者更远年代,自然界的许多湖泊处于贫营养状态。然而,随着时间的推移和环境的变化,湖泊一方面从天然降水中吸收氮、磷等营养物质;一方面因地表土壤的侵蚀和淋溶,使大量的营养元素

进入湖内,湖泊水体的肥力增加,大量的浮游植物和其他水生植物生长繁殖,为草食性的甲壳纲动物、昆虫和鱼类提供了丰富的食料。当这些动植物死亡后,它们的机体沉积在湖底,积累形成底泥沉积物。残存的动植物残体不断分解,由此释放出的营养物质又被新的生物体所吸收。 因此,富营养化是天然水体普遍存在的现象。但是在没有人为因素影响的水体中,富营养化的进程是非常缓慢的,即使生态系统不够完善,仍需至少几百年才能出现。一旦水体出现富营养化现象,要恢复往往是极其困难的。 1.2 人为因素 1.2.1工业废水 工业废水主要是指工业生产过程中产生的,其中钢铁、化工、制药造纸、印染等行业的废水中氮和磷的含量都相当高。近年来,工业排放的废水逐年递增。据报道, 2003年全国工业废水排放量达212. 4亿吨。但由于技术与资金的原因,大部分工业废水只经简单处理甚至未经任何处理就直接排入江河等水体中,许多废水中所含的氮、磷等物质也就不断地在水体中累积了下来。 1.2.2生活污水 排放人们在日常生活中也产生了大量的生活污水, 2001年全国生活污水排放达247. 6亿吨,超过工业废水排放量。生活污水中含有大量富含氮、磷的有机物。其中的磷主要来自洗涤剂。 据《2003年中国环境状况公报》统计, 2003年全国工业和城镇

国内外水体富营养化治理和控制方法的研究

国外水体富营养化治理和控制方法的研究 小东 太谷县环境监测站, 太谷030800) 摘要:本文对国外水体富营养化的治理和控制方法进行了总结和分析,并提出了水体富营养化治理的研究容和方向。 关键词富营养化控制方法 THE RESEARCH ON THE WATER EUTROPHICATION GOVERNMENT AND CONTROL METHOD DOMESTIC AND FOREIGN Jiang Xiao-dong (Shanxi Taigu Environmental Monitoring Station, Shanxi Taigu 030800) Abstract: This paper has summarized and analyzed the control methods of water eutrophication . Based on the above analyses, the research trend for the restoration of eutrophicated water was discussed. Keywords: Eutrophication Control method 水体富营养化就是天然水体中由于过量营养物质(主要是指氮、磷等)的排入,引起各种水生生物、植物异常繁殖和生长。 我国湖泊、水库和江河富营养化的发展趋势非常迅速。1978~1980年大多数湖泊处于中营养状态,占调查面积的91.8%,贫营养状态湖泊占3.2%,富营养状态湖泊占5.0%。短短10年间,贫营养状态湖泊大多向中营养状态湖泊过渡,贫营养状态湖泊所占评价面积比例从3.2%迅速降低到0.53%,中营养状态湖泊向富营养状态过渡,富营养化湖泊所占评价面积比例从5.0%剧增到55.01%[1]。据调查表明,亚太地区54%的湖泊富营养化,欧洲、非洲、北美洲和南美洲的比例分别是53%、28%、48%和41%[2]。。我国的水环境正面临严峻的挑战。

水体富营养化成因及对策毕业论文

蚌埠学院 毕业设计(论文)水体富营养化成因及对策

目录 中文摘要 (2) 英文摘要 (2) 1引言 (3) 2水体富营养化及其污染物的来源 (3) 2.1水体富营养化 (3) 2.2水体污染物的来源 (3) 2.2.1非点源污染 (3) 2.2.2点源污染 (5) 2.2.3内源污染 (6) 3水体富营养化的危害及对策 (6) 3.1水体富营养化的危害 (6) 3.2水体富营养化的对策 (7) 3.2.1控制外源性营养物质输入 (7) 3.2.2重点控制农业面源污染 (7)

3.2.3加强治理工业废水和生活污 (8) 3.2.4 减少内源性营养物质负荷 (8) 3.3防治主要的方法有 (8) 3.3.1工程性措施 (8) 3.3.2化学方法 (9) 3.3.3生物性措施 (9) 4小结 (10) 参考文献 (11) 水体富营养化成因及对策 摘要: 从外源( 面源和点源) 和内源的角度分析了导致水体富营养化营养的来源,水体富营养化营养的危害,并根据不同污染源提出了具有针对性的对策。 关键词:富营养化、污染物来源、危害、对策。 Cause and Countermeasures of Eutrophication Abstract:From outside source (point source and point source) and endogenous point of view of

nutrition that led to the source of eutrophication, nutrient eutrophication hazards, and presented according to different sources with the targeted response. Keywords:Eutrophication, pollution sources , hazards and solutions. 水体富营养化成因及对策 1引言 水是人类地球上一个非常重要的介质,它是环境中能量和物质自然循环的载体和必要条件,也是地球生命的基础。由于自然环境的改变和人为频繁的活动而导致海洋、湖泊、河流、水库等储蓄水体中富营养化的发生,是当今世界水污染治理的难题,已成为全球最重要的环境问题之一。全球约有75%以上的封闭型水体存在富营养化问题。因此,探讨和研究水体富营养化的污染源及防治措施具有重要的现实意义和实用价值,为控制水体富营养化现象的产生和蔓延提供依据。 2 水体富营养化及其污染物的来源 2.1水体富营养化 水体富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下,生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下,湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态,不过这种自然过程非常缓慢。而人为排放含营养物质的工业废水

河流富营养化评价标准

河流富营养化评价标准 能够反映湖泊水库营养状态的变量很多 ,但只部分指标可被用于湖库营养状态的评价 ,而且不同国家和地区所选取的指标各不相同 ,其中总磷(TP)、总氮(TN)和叶绿素 a均为必选指标 ,虽然 TP和 TN中只有部分形式能够为藻类所吸收利用 ,但目前国际上大多是采用 TP和 TN指标 ,而不是选用可利用性总磷或者可利用性总氮等指标 ,这是由于营养盐的可利用态与不可利用态之间存在着复杂的转化关系。而其它指标如透明度、溶解氧 (DO)、化学需氧量 (COD)和 pH 等只是在一些国家和地区被应用。 河道型水库营养状态评价指标的选取应遵循以下几个原则: ( 1)是水库富营养化控制的关键性因素; (2)与藻类生长具有明确的机理性关系; (3)指标相对稳定 ,不易受到其它因素的影响; (4)具有富营养化的早期预警功能 ,为水库富营养化控制提供支持。 基于上述原则 ,对现有指标在河道型水库的适用性进行分析.认为总磷是我国大部分河道型水库的限制性要素 ,是水库富营养化控制的关键因子. 氮不仅是某些水库富营养化的控制性要素,而且是河口以及海岸带水体藻类的关键限制因子,为了体现水库对河口的影响及控制作用 ,在制定河道型水库的营养状态标准时应考虑氮元素.叶绿素a能够反映水库中藻类生物量的大小 ,虽然含量受到藻类种类的影响 ,容易在评价时造成一定的偏差 ,仍然是水体富营养化程度的一个重要表征指标. 因此 ,认为总磷、总氮和叶绿素 a仍然是河道型水库的 营养状态评价的关键指标。 透明度也是一个常用的湖泊水库营养状态评价指标 ,这是因为在一般的湖泊水库中 ,透明度变化主要源于水体中悬浮的藻类数量的差异 ,因此 ,它能够很好表征湖库的富营养化程度 ,甚至有人认为透明度是识别湖泊、水库营养状态趋势的最好变量. 但河道型水库与一般的湖泊水库不一样 ,其透明度指标受河流流速、泥沙含量的影响较大 ,与真正意义上的湖泊水库中的透明度不同.以三峡水库为例 , 1年中出现富营养化敏感时期分别是 3~6月和 9~10月 ,而两个时期的透明度存在显著差异 , 9~10月为汛后期 ,平均透明度为0.54 m, 3~6月为汛前期 ,平均透明度为1.76m,原因在于汛期泥沙含量的影响作用 ,使得透明度作为河道型水库的营养状态评价指标中具有一定局限性.因此 ,作者认

水体富营养化的原因、危害及其防治措施

水体富营养化的原因、危害及其防治措施 摘要:由于人类活动的影响,氮磷等营养物质大量排入水体并在其中不断积累,引起部分藻类和水生生物过度繁殖,造成水体的富营养化。本文对水体富营养化的形成原因、危害作了简要概述,着重从控制外源输入、降低内源负荷、去除营养物等三个方面,对现有的水体富营养化防治。从工程、化学和生物三个角度提出来了一些治理富营养化水体的措施,并进行了概括和比较。 关键词:富营养化危害防治 1.水体富营养化的定义 由于人类的活动,使得水体中营养物质富集,引起藻类以及其它水生生物过量繁殖,水呈绿色或混浊呈褐色,水体透明度下降,溶解氧降低,造成水质恶化,严重时发生“水华”,使整个水体生态平衡发生改变而造成危害的一种污染现象。池塘、水库、湖泊等多发。一般认为水体含氮量大于0.2mg/L、含磷量大于0.02mg/L时属于富营养化水体。 美国环境保护局(EPA)提出:水体总磷大于20~259g/L,叶绿素a大于10g/L,透明度小于2.0m,深水的饱合溶解氧量小于10%的湖泊可判断为富营养化水体。 2.我国水体富营养化现状 据国家环保总局有关部门公布的资料,我国的河流、河段已有近四分之一因污染不能满足灌溉用水的应用要求(这是我国最低一类的水质要求);全国湖泊约有75%的水域受到显著富营养化污染,主要淡水湖泊如滇池、巢湖、太湖等富营养化非常严重,有些水域已经丧失水体功能;我国近海海域受到严重陆源污染,赤潮的爆发频率不断增加;城市水体污染也很严重,我国10%的城市地下水水质日趋恶化,在118座接受调查的大城市中,97%的城市浅层地下水受到污染,其中40%的城市受到严重污染。 近年来由于污染造成的环境恶化逐步加重,水体藻类污染的程度也逐年加深。赤潮或水华在全球范围内频繁出现是藻类污染程度加深的直接反映。我国在1933年到1979年的 46 年中仅发生过12次赤潮,而1990年到1994年的5年中就发生了139次赤潮,藻类污染灾害日趋严重,主要湖泊富营养化问题突出。 3.水体富营养化的主要原因 3.1自然因素 数千年前或者更远年代,自然界的许多湖泊处于贫营养状态。然而,随着时间的推移和环境的变化,湖泊一方面从天然降水中吸收氮、磷等营养物质;另一方面因地表土壤的侵蚀和淋溶,使大量的营养元素进入湖内,湖泊水体的肥力增加,大量的浮游植物和其他水生植物生长繁殖,为草食性的甲壳纲动物、昆虫和鱼类提供了丰富的食料。当这些动植物死亡后,它们的机体沉积在湖底,积累形成底泥沉积物。残存的动植物残体不断分解,由此释放出的营养物质又被新的生物体所吸收。 因此,富营养化是天然水体普遍存在的现象。但是在没有人为因素影响的水体中,富营养化的进程是非常缓慢的,即使生态系统不够完善,仍需至少几百年才能出现。一旦水体出现 →→→ 富营养化现象,要恢复往往是极其困难的。这一结果往往导致湖泊沼泽草原森林的变迁过程。 3.2人为因素

富营养化对水体的作用

水体富营养化对水体的作用 摘要:随着经济的发展,人类对环境开发利用力度的日益增加,大量含氮、磷元素营养物质的污染物不断排入水体中,增加了水体营养物质负荷量,加速了水体富营养化的速度,本文简要介绍了水体富营养化的概念及成因、微生物修复的原理、修复的目标及以已修复作用等进一步分析了微生物的修复作用,揭示了微生物在水体生物修复中的作用。 关键词:微生物技术富营养化修复作用 1水体富营养化 1.1概念 水体富营养化是指水体接纳了过量的氮、磷等营养物质,使藻类以及其他水生生物异常体透明度和溶解氧变化,造成水质恶化,加速水体老化,是水生生态系统和水体功能受坏,影响水资源利用,给饮用、工农业供水、水产养殖以及水上运输等带来巨大危害的现象[1] 1.2成因 水体富营养化分为天然富营养化和人为富营养化。天然富营养化要经过几千年甚至几万年才能完成,而人类经济活动可导致湖泊在短短几年内就出现富营养化[2]。人为富营养化是当代湖泊富营养化的主要因素。在光合作用下,水体中藻类原生质的生成有赖于碳、磷、氮的存在,碳、磷、氮是生成藻类的决定性因素。也是构成湖泊水体富营养化的决定性因素。由于藻类可利用的氮远比可利用的磷多,因此,磷常被作为富营养化的限制因子。英国国家环境署规定,在静止水体中,总磷浓度0.086mg.L.-1为富营养化的临界值[3] 2.生物修复 2.1概念 生物修复是一种利用特定的生物(植物、微生物或原生生物)吸收转化、清除或降解环境污染物,实现环境净化、生态效应恢复的生物措施[4]而微生物修复是生物修复的一类,其利用自然界中微生物对污染物的生物代谢作用。 2.2原理 湖泊中的动物、植物、微生物构成了一个完整的生态系统,在正常的情况下处于动态平衡状态。水体中的藻类、水生植物利用无机物通过光合作用合成自身有机物并且制造氧气。水体中的水生动物又以藻类、水生植物为食,控制藻类的过度繁殖。水生动物排泄的粪便及生物死亡的尸体会增加水体中有机物的含量。有机质在有机矿化微生物的作用下被分解为无机态,这些无机物再被藻类及水生植物利用。这样就形成了生态系统的物质循环,当循环中物质通量较少的时候,物质循环处于动态平衡状态。在物质平衡前提下,各种微生物群相互制约所以在数量上也保持平衡[5]。 2.3微生物在污水处理中的主导作用 微生物作为淡水湖泊生态系统的分解者和微食物链的重要组成部分,是有机质分解矿化,C、N、P、S生源要素生物地球化学转化,生源温室气体(N 0和CH )排放以及污染物降解等的主要参与者,其在物质循环和能量流动中起着必不可少的作用,是降解废物、废水的主力军。利用经过遗传工程改造的微生物将成为治理环境污染、保持生态平衡的最有效的方法。如硝化细菌可去除C、N,杀灭病毒,降解农药,絮凝水体重金属及有机碎屑,它在消解碳系、氮系等有机污染时,也可消解有机污泥。反硝化细菌可将硝酸盐还原成NO:、N:。嗜烃菌可短时间去除大部分油污,使其转化为CO:和菌体蛋白。光合细菌能够利用水中残留的有机物(如H s、NH 等)作为氢的供体进行光合作用,减少分解水中的有害物质,起到改善水质,相对提高溶解氧的作用。鱼池中只要有5g/m 的光合细菌,3h内就能将池底不断产生的氮离子和有机物的初始分解物除去,使水质恢复正常。 2.4利用微生物成功治理湖泊富营养化的案例 2.4.1固定化氮循环细菌技术治理湖泊富营养化 氮是导致水体富营养化的罪魁祸首之一。江苏省农业科学院曾于2000年与中国科学院地理湖泊研究所合作研究了固定化氮循环细菌技术,该技术从太湖水生植物根部提取天然无害的氮循环细菌,经过驯化提高其抗高负荷氮污染的能力,并为之提供具有良好生存环境的载体,使氮循环细菌在载体中保持活性,同时以水中的氮为营养物质,在新陈代谢的过程中将湖泊水体中大量的氮离子转化为无害的氮气释放到空气中,有效降低了水体中氮元素的含量。他们在贵阳“温流水”养殖场试验成功,在水体面5600m 、流速为10.25m /s的情况下,每天除氮不低于lOOkg,有效地遏制了水体富营养化[6] 。 2.4.2投加人工复合细菌对水体污染净化 天津大学的乔民教授的试验表明[7] :向湖水中投加以光合细菌为主的复合细菌群,能够有效地降低湖水浊度,并能维持较长时间,可以有效地降低湖水藻类生物量和湖水中氨氮及总磷污染。总之该试验就是通过投加复合细菌群来强化水体生物自净能力、净化水体,最终达到控制水体富营养化的目的。该方法治理城市湖泊水体富营养化

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