藻类及湖泊(水库)富营养

富营养化富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。

在自然条件下，随着河流夹带冲击物和水生生物残骸在湖底的不断沉降淤积，湖泊会从平营养湖过渡为富营养湖，进而演变为沼泽和陆地，这是一种极为缓慢的过程。

但由于人类的活动，将大量工业废水和生活污水以及农田径流中的植物营养物质排入湖泊、水库、河口、海湾等缓流水体后，水生生物特别是藻类将大量繁殖，使生物量的种群种类数量发生改变，破坏了水体的生态平衡。

1概念富营养化是指生物所需的氮、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，水体溶氧量下降，鱼类及其它生物大量死亡的现象。

大量死亡的水生生物沉积到湖底，被微生物分解，消耗大量的溶解氧，使水体溶解氧含量急剧水华降低，水质恶化，以致影响到鱼类的生存，大大加速了水体的富营养化过程。

水体出现富营养化现象时，由于浮游生物大量繁殖，往往使水体呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等，这种现象在江河湖泊中叫水华（水花），在海中叫赤潮。

在发生赤潮的水域里，一些浮游生物暴发性繁殖，使水变成红色，因此叫“赤潮”。

这些藻类有恶臭、有毒，鱼不能食用。

藻类遮蔽阳光，使水底生植物因光合作用受到阻碍而死去，腐败后放出氮、磷等植物的营养物质，再供藻类利用。

这样年深月久，造成恶性循环，藻类大量繁殖，水质恶化而又腥臭，水中缺氧,造成鱼类窒息死亡。

2水体富营养化水体富营养化过程与氮、磷的含量及氮磷含量的比率密切相关。

反映营养盐水平的指标总氮、总磷，反映生物类别及数量的指标叶绿素a和反映水中悬浮物及胶体物质多少的水体富营养化指标透明度作为控制湖泊富营养化的一组指标。

有文献报道，当总磷浓度超过0.1mg/l（如果磷是限制因素）或总氮浓度超过0.3mg/l（如果氮是限制因素）时，藻类会过量繁殖。

经济合作与发展组织（OECD）提出富营养湖的几项指标量为：平均总磷浓度大于0.035mg/l；平均叶绿素浓度大于0.008mg/l；平均透明度小于3m。

湖泊富营养化分析湖泊富营养化导致的藻类暴发一直是我国最为突出的水环境问题之一. 藻类过度生长是多种因素共同作用的结果，既包括水温、光照、风速等自然因素，也包括氮(N)、磷(P)、铁(Fe)等营养物过量排放的人类活动因素. 在诸多因素中，全球气候变暖背景下的水温变化与高强度人类活动所引起的N、 P排放增加被认为是导致湖泊富营养化最关键因素，因此，同时考虑水温、 N、 P因子变化的湖泊富营养化相关研究在逐渐增多，但温度与营养物对湖泊藻类生物量的交互作用等还需要深入研究[7]，比如水温、 N、 P促进藻类生物量增长的相对重要度的长期变化规律和季节性特征.富营养化湖泊的藻类生长是自然界中一个非期望或非平均的现象，藻类生物量数据异质性很强，水华期间的藻类数据会呈“高峰厚尾”的分布，或存在显著的异方差等情况. 近年来在环境科学和生态学领域受到重视的分位数回归(quantile regression)方法特别适合处理这种波动性大、异质性很强的环境数据. 该方法可针对回归变量任何一个分位点进行回归分析，且在存在极端值或重尾情况时仍能保持较好的稳健性，适宜处理应变量对自变量的极端响应，而不只是平均水平的响应，因此能更加全面地反映藻类生物量对水温、 N、 P 等环境指标的响应特征. 本研究基于云南洱海长时间尺度(1990-2013年)的水质观测数据，运用分位数回归方法，按不同年份区间和不同季节分别分析洱海藻类生物量[以叶绿素a(Chl-a)表征]对N、 P、水温的定量响应关系，探讨营养物因子与水温因子相对重要性的长时间尺度演变规律和季节性变化规律，对制定洱海富营养化控制策略提供科学依据.1 材料与方法1.1 研究区域洱海是云南省第二大高原淡水湖泊，为滇西最大的断陷湖，跨洱源、大理两县市，处于东经100°06′-100°17′，北纬25°36′-25°55′之间. 水面面积249.80 km2，汇水面积2 565.0 km2，最大水深21.0 m，平均水深10.5 m，库容28.8亿m3(图 1). 洱海是沿湖人民生活、灌溉、工业用水的主要水源地，是整个流域社会经济可持续发展的基础[14]. 洱海湖面多年平均海拔1 965.8 m，光照充足，辐射强，气温温和，为浮游藻类的大量繁殖提供了有利条件. 区年均气温15℃左右，年均降雨量1 055 mm，年均蒸发量1 970 mm. 流域水系发达，入湖河流大小共 117条.图 1 洱海流域及水质监测点分布示意1.2 数据来源从云南省环境监测中心站、中国大理洱海湖泊研究中心等环境监测和研究部门收集了洱海1990-2013年的水环境常规监测数据，全湖水质监测点为13个(图 1)，经纬度依次为：25°51′36″N 100°10′12″E,25°51′18″N 100°11′24″ E,25°51′00″N 100°12′36″E,25°41′42″N 100°12′54″E,25°42′00″N 100°13′48″E,25°42′18″N 100°15′00″E,25°37′48″N 100°13′48″E,25°36′0″N 100°15′0″E,25°37′60″N 100°15′50″E,25°55′30″N 100° 6′54″E,25°54′54″N 100°8′42″E,25°54′36″N 100°10′48″E,25°47′29″N 100°11′43″E. 水质指标主要包括总氮(TN)、总磷(TP)、水温、藻类叶绿素a(Chl-a)，采样频次为一年6次或12次. 各水质指标的主要测试方法如下：TN为过硫酸钾氧化紫外分光光度法，TP为钼锑抗分光光度法，水温为温度计现场实时测定，Chl-a为四波段分光光度法[15]. 数据主要统计特征见表 1，TP的变异系数最大(239.7%)，其次是Chl-a和TN，这可能与各指标的年份间差异和季节性差异有关. 各指标数据的Kolmogorov-Smirnov正态分布检验，除了水温数据呈正态分布以外，所有指标的数据都呈非正态分布.表 1 洱海水温、总氮、总磷及藻类叶绿素a的统计值(n=1 419)1.3 分位数回归方法分位数回归模型(quantile regression)是依据因变量的条件分位数对自变量进行回归，得到所有分位水平的回归模型.假设随机变量的分布函数为F(y)=Prob(Y≤y)，Y 的τ分位数为满足F(y) ≥τ的最小y 值:F(y)的τ分位点Q(τ)由最小化关于ξ的目标函数得到:其中ρτ(u)称为检验函数:假设因变量Y和自变量X 在τ分位的线性函数关系为Y=X′β+ε，给定X=x时，Y的条件分布函数为FY (y | x)，则τ分位数为：线性条件分位数通常表示为:分位数回归能在不同的分位数τ得到不同的分位函数，残差计算方法不同于最小二乘法，具体如下：1.4 数据处理与分析考虑长时间尺度变化，将1990-2013年的监测数据按照相同年限(6 a)分成4组：1990-1995年、 1996-2001年、 2002-2007年、 2008-2013年，分别对这4组进行三元分位数回归分析. 为分析季节变化，将所有监测数据按春、夏、秋、冬四季分成4组，按不同季节分别进行三元分位数回归分析，比较各因子的斜率值变化，并计算95%置信区间(CI)，CI覆盖0(包含0)，表示相关性“不显著”，而CI未覆盖0(不包含0)，说明相关性“显著”. 为便于比较3个因子的斜率值变化，在进行多元分位数回归之前，所有原始数据取对数(lg) 处理.使用统计软件STATA V.12.0进行分位数回归分析和参数估计.2 结果与讨论2.1 水质指标的年际变化与季节变化2.1.1 年际变化从TN变化趋势图看，2001年之前，TN浓度呈缓慢上升趋势，但总体处于较好的Ⅱ类水质. 在2001-2003年期间有一次跳跃式增长，从Ⅱ类区跨入Ⅲ类区，近10年(2003-2013年)TN浓度维持在Ⅲ类水平，达到2001年之前浓度水平的近2倍[图 2(a)]. TP浓度年均值的变化趋势表现为有升有降，基本在Ⅱ类水平线上下浮动，浓度高峰出现在2002-2004年区间和2013年. 近10余年(2002-2013年)的TP浓度水平比前10年(1990-2001年)的浓度水平总体高出15%左右[图 2(b)]. 洱海的年平均水温在16-19℃之间周期性波动，未见明显的上升或下降趋势[图 2(c)].图 2 洱海TN、 TP、水温和藻类Chl-a的逐年变化(1990-2013年)从藻类Chl-a变化趋势看，2000年之前洱海全湖Chl-a维持在低浓度水平，变化范围为1.0-3.5 mg·m-3. 2000-2002的3年期间，Chl-a浓度呈直线上升，藻类生物量从低水平跨越至较高水平. 2003年之后的Chl-a平均浓度达到2000年之前的10余倍[图 2(d)]. Pearson相关性分析显示藻类Chl-a与TN以及水温均呈显著正相关性(P<0.01)，而与TP的相关性不显著(P>0.05).2.1.2 季节变化4项水质指标具有明显的季节性特征，均表现为夏、秋两季较高，且两季数据接近，而春、冬季数值较低. 8-10月TN浓度最高，5月是一年中TN上升的起点，11月是TN开始下降的拐点[图 3(a)]. 一年中TP浓度在4-7月是洱海上升速率最快的时段[图 3(b)]. 水温在夏季和秋季最高，分别为23.3℃和20.2℃，很适宜藻类生长[图 3(c)]. 藻类Chl-a 浓度在6-7月出现跳跃式上升，平均值由10 mg·m-3跃升至20 mg·m-3，在7-11月维持在最高水平[图 3(d)].图 3 洱海TN、 TP、水温和藻类Chl-a的季节变化2.2 藻类对氮、磷及水温的长时间尺度响应特征通过三元分位数回归方法分析洱海N、 P和水温对藻类Chl-a的耦合效应随时间变化特征. 4个年份区间的lg(TN)、 lg(TP)和lg(水温)的斜率值随分位点的变化谱图见图 4，斜率值及其95%置信区间的统计特征见表 2.表 2 不同年份区间的多元分位数回归的斜率参数统计图 4 4个年份区间的三元分位数回归中lg(TN)、 lg(TP)和lg(Temp)的斜率变化4个时间段lg(TN)、 lg(TP)和lg(水温)的平均斜率值变化范围分别为0.03-0.20、-0.30-0.80、 0.44-2.70，3个因子对藻类的促进效应依次为水温>磷>氮. 各因子的斜率值随时间变化很大，水温的斜率值逐渐下降，从1990-1995年期间的2.05-4.78快速下降至2008-2013期间的0.15-0.75，说明水温对藻类生长的正效应在持续相对下降. 水温斜率的95%置信区间(CI)在2007年之前的时间段全未覆盖0，而在2008-2013年期间只有部分区间(0.45<τ<0.71)未覆盖0，说明水温与藻类Chl-a之间相关性总体表现为极显著，但在2008年之后显著度出现下降. 相反，TP的斜率值逐渐上升，从1990-1995年期间的负值(-0.42--0.05)快速攀升至2008-2013年期间的0.52-1.07，说明P对藻类生长的正效应逐渐在相对增强. 除了1996-2001年时间段，TP斜率的95%CI在绝大部分位点均是未覆盖0，说明TP与藻类Chl-a之间相关性总体呈极显著. 在过去20余年中TN的斜率值比较低，但在绝大部分分位条件下表现为正效应，在1996-2001年和2002-2007年两个时段的数值略高，而在2008-2013年的正效应达到最低. TN斜率的95%CI只在1996-2007年期间的部分分位点未覆盖0，说明TN与藻类Chl-a之间相关显著度较低.总体上看，水温和营养物共同支撑着洱海藻类生物量，这与国内外其他富营养化湖泊的研究结果类似. 营养物和水温对藻类生物量变化的耦合效应比较复杂，据1980-2014年的洱海陆域大理站气象资料，当地日平均气温、日最高气温以及日最低气温均存在缓慢上升的趋势，近30余年日最低气温上升幅度为0.05℃·a-1，有气候变暖趋势. 而分位数回归结果显示水温是洱海藻类增长的重要限制因素，但其相对重要度随着时间推移(富营养化程度加重)明显下降，而P的相对重要度明显持续上升，P比N对藻类的限制作用更强. 与水温相比，营养盐浓度可能是影响洱海藻类生物量的更重要因素. 这与Jeppesen等提出的亚热带到温带区域的35个湖泊中浮游藻类生物量与结构主要是由营养物决定,而气候变暖的作用较小的结论基本一致.分位数回归分析结果显示洱海藻类属于N、 P共同限制，这与N/P比值有关. 一般当N/P质量比在10∶1-25∶1的范围时，藻类生长出现氮磷共同限制的概率大. 洱海N/P质量比值一般在10-30之间波动，平均值为23，中位数21(表 1)，符合藻类出现N、 P共同限制的条件. 藻类Chl-a对营养物和水温的响应关系可能与藻类群落结构演替有很大关系. 洱海的富营养化演进过程是藻类群落结构逐渐从硅藻门占优势向蓝藻门占优势的演变过程. 不同藻类对N、 P和水温的响应程度差别会很大，硅藻的最主要限制因子可能是水温等气象条件，其次是营养盐，而蓝藻一般受N/P质量比值的影响显著，还有水温、光照、气压等条件[29]. 洱海N/P质量比值现状适合微囊藻、鱼腥藻等蓝藻门在藻类竞争中占优势.2.3 藻类对氮、磷及水温响应的季节性特征不同季节中lg(TN)、 lg(TP)和lg(水温)的斜率值随分位点的变化谱图见图 5. 春季，TN和水温的斜率值均始终保持为正值，两者的95% CI在绝大部分分位条件下均未覆盖0(极显著). TP斜率在大多数条件下(τ<0.85)为负值. 在较高分位时(τ>0.7，Chl-a>5.4 mg·m-3)，水温和TN的斜率值同时下降，而TP斜率值明显相应上升，当τ>0.85处(Chl-a>8.0 mg·m-3)TP的斜率值转为正. 这说明N和水温是支撑春季藻类生物量的重要因素，但出现高生物量的决定性因子是P.图 5 分季节的三元分位数回归中lg(TN)、 lg(TP)和lg(Temp)的斜率值变化夏季，水温的斜率值在所有分位点全部为负值，数值范围为-2.27-0.03，而TN和TP 斜率平均值分别为0.51和0.26，在较高分位时两者的95% CI均未覆盖0(极显著). 当τ<0.40(Chl-a<3mg·m-3)，TN斜率持续上升，而TP斜率相应下降. 而当τ>0.40，TN斜率持续缓慢下降，而TP斜率持续快速上升，说明夏季藻类是N、 P共同限制，但随着藻类生物量增长，TP对藻类的正效应逐渐强于TN.秋季，TN和水温的斜率全部为正值，平均值分别为0.66和4.59，两者的95% CI在所有分位点都未覆盖0(极显著). TP斜率总体是大于0，平均值0.16，而95%CI在绝大部分分位条件下是覆盖0(不显著). 秋季藻类增长的限制因子重要度排序为：水温>TN>TP.冬季，TN斜率始终为负值，TP斜率虽然在绝大部分条件下为正值，但其95%CI全覆盖0(不显著). 温度的斜率始终保持正值，其95% CI在绝大部分条件下(0.22<τ<1.52)未覆盖0(极显著)，说明水温是冬季藻类增长的主导限制因子.TN、 TP、水温、 Chl-a的数值季节性变化表现出高度一致，均是在夏、秋两季达到最高(图 3)，这反映了营养物与水温共同促进洱海藻类生物量变化. 但分位数回归结果显示藻类对各因子的响应关系在夏季和秋季完全不同，夏季日平均气温最高，普遍达到藻类生长所需要的最佳温度，因此水温不属于夏季藻类生长的限制因子. 夏季降雨量大，暴雨径流携带更多营养物进入湖体，促进藻类暴发，N、 P成为藻类共同限制因子. 夏季持续高温还会加速下层水中有机物质的耗氧分解，造成溶解氧浓度急剧下降，容易出现缺氧状态，促进底泥中大量氨氮和磷酸盐加快溶出，致使水中TN、 TP含量升高，支撑全湖藻类出现暴发性增长. 秋季，经过夏季藻类暴发已消耗了大量N、 P，而且秋季气温昼夜温差加大，水温数据的离散度明显大于夏季，藻类生物量对水温变化表现可能更加敏感，使水温成为藻类主要限制因子. 春季和冬季，营养物浓度水平较低，湖水呈相对清洁状态，水温的波动对藻类生物量影响也比较大.洱海藻类群落的季节性特征很明显，在春季以硅藻和蓝藻占优势，冬季以绿藻和蓝藻占优势，而蓝藻在全年绝大部分时间占优势，尤其是在夏秋两季处于绝对优势地位，水华发生时蓝藻数量高达107 cells·L-1. 夏季水温能普遍达到蓝藻生长最理想水温(20℃以上)，营养物浓度则成为藻类生物量的决定性因子.具体参见污水宝商城资料或更多相关技术文档。

植物营养物植物营养物主要指氮、磷等能刺激藻类及水草生长、干扰水质净化，使BOD5升高的物质。

水体中营养物质过量所造成的"富营养化"对于湖泊及流动缓慢的水体所造成的危害已成为水源保护的严重问题。

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，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，可以在短期内出现。

植物营养物质的来源广、数量大，有生活污水(有机质、洗涤剂)、农业(化肥、农家肥)、工业废水、垃圾等。

每人每天带进污水中的氮约50g。

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。

天然水体中磷和氮(特别是磷)的含量在一定程度上是浮游生物生长的控制因素。

当大量氮、磷植物营养物质排入水体后，促使某些生物(如藻类)急剧繁殖生长，生长周期变短。

藻类及其他浮游生物死亡后被需氧生物分解，不断消耗水中的溶解氧，或被厌氧微生物所分解，不断产生硫化氢等气体，使水质恶化，造成鱼类和其他水生生物的大量死亡。

藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中，又把生物所需的氮、磷等营养物质释放到水中，供新的一代藻类等生物利用。

因此，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，湖泊可被某些繁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"现象。

常用氮、磷含量，生产率(O2)及叶绿素-α作为水体富营养化程度的指标。

表3-7是用总磷、无机氮划分水体富养化程度的指标。

叶绿素a法测定富营养化湖泊中藻量的感想叶绿素a法测定富营养化湖泊中藻量的感想叶绿素a法是一种常用的方法，用于测定富营养化湖泊中的藻类数量。

藻类是湖泊生态系统中不可或缺的一部分，它们是湖泊中的初级生产者，对水体性质的改变和生态系统的稳定起着重要作用。

通过测量叶绿素a的含量，我们可以快速、准确地评估湖泊中的藻量，为湖泊生态环境的恢复和管理提供科学依据。

在实际操作中，叶绿素a法主要是通过光谱测量的原理来确定叶绿素a 的浓度。

叶绿素a是藻类中最常见的一种叶绿素，其含量与藻类生物量呈正相关关系。

通过测定叶绿素a的浓度可以间接反映湖泊中藻类的数量。

叶绿素a法的测量过程相对简单，操作方便。

需要从湖水中取样，然后将样品过滤，提取出其中的叶绿素a。

接下来，使用光谱仪或叶绿素荧光仪对提取液的吸光度进行测量，并根据已有的标准曲线，计算出叶绿素a的浓度。

根据叶绿素a的浓度，结合湖泊的水量，可以计算出湖泊中的藻类数量。

通过叶绿素a法测定富营养化湖泊中的藻量，我们可以对湖泊生态系统的变化进行准确监测和评估。

在富营养化的湖泊中，藻类数量往往过多，导致水体浑浊，水质恶化，甚至引起水华等严重问题。

通过及时测定藻类数量，我们可以对湖泊中的富营养化程度进行评估，并针对性地采取相应的措施来改善湖泊生态环境。

然而，在使用叶绿素a法进行藻量测定时，也存在一些问题和限制。

叶绿素a法只能测定叶绿素a的浓度，而不能提供其他藻类的信息。

不同种类的藻类在湖泊中有不同的生态功能和生态作用，因此仅仅通过叶绿素a的浓度无法全面了解湖泊中藻类的组成和结构。

叶绿素a 法只能在湖泊表层水体中进行测定，无法对湖泊底泥和深层水体中的藻类进行评估。

在一些深水湖泊中，底泥中的藻类可能对湖泊生态系统的健康产生重要影响，但使用叶绿素a法无法直接获取这些信息。

叶绿素a法是一种快速、准确测定富营养化湖泊中藻量的有效方法。

它为湖泊生态环境的管理和恢复提供了重要的技术支持。

然而，我们也需要意识到叶绿素a法的局限性，进一步研究和探索其他方法，以便更全面地了解湖泊中藻类的数量和组成。

什么是水体富营养化
富营养化是指湖泊等水体接纳过多的氮、磷等营养物，使藻类及其他水生生物过量繁殖，水的透明度下降，溶解氧降低，造成湖泊水质恶化，从而使湖泊生态功能受到损害和破坏。

富营养化的湖泊、水库水体中，在阳光和水温达到藻类繁殖的季节，大片水面会被藻类覆盖，形成常见的“水华”，它不仅使水带有臭味，并会遮蔽阳光，隔绝氧向水中的溶解。

枯死的藻类沉积水底，又是新生的污染源，它们进行厌氧发酵，消耗溶解氧，并不断释放氮、磷，供水中植物作为营养物。

由于氮、磷的循环积累，造成湖库水的污染逐步加重。

富营养化现象是湖泊水库主要的环境问题，造成多方面的危害。

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。

湖泊富营养化原因及其防治[摘要]从面源和点源的角度概括分析了导致湖泊富营养化的原因，并提出了具有针对性的防治措施。

[关键词]富营养化面源点源防治对策水是人类地球上的一个非常重要的介质，它是地球生命的基础，也是环境能量和物质自然循环的载体和必要条件。

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，引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧含量下降，水质恶化，鱼类及其它生物大量死亡的现象。

富营养化是当今湖泊水环境面临的主要问题，已成为全球最重要的环境问题之一。

因此探讨湖泊水体富营养化的成因及其防治措施具有重要的现实意义和实用价值，从而为控制水体富营养化现象提供参考。

一、湖泊富营养化原因及其污染源（一）水体富营养化的评价标准。

根据美国环保局的评价标准，水体总磷﹤20~25g/L，叶绿素a﹤10 g/L，透明度﹥2.0m，深水溶解氧小于饱和溶氧量10%的湖泊可以判断为富营养化水体[1]。

根据全国130余个湖泊的调查结果显示，高营养化湖泊占43.5%，中营养化湖泊占45%。

（二）湖泊富营养化的原因。

湖泊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。

由于磷在水体中不完全循环，使得世界上很多地区的水域严重缺磷，以致磷成为其初级生产力的重要限制因素。

当然，在氮磷比低于10：1时，或在某一季节，氮也可能成为限制因子。

氮磷等物质的过剩，是引发水体富营养化的最直接、最重要的原因。

形成水体富营养化的污染物主要来源于面源和点源。

1．面源污染主要有：（1）农田超量施肥。

我国农业生产中的化肥投入逐年迅速增加，而粮食产量于1994年以后随着化肥的增加而趋于平缓或下降趋势。

目前，我国已成为世界最大的化肥生产国和消费国，1999年生产化肥总量3251万吨（纯氮），而化肥施加量达到4124万吨，是世界化肥平均用量（105.0k g/hm2）的2.5倍[2]。

水体“富营养化”的成因、危害及防治措施作者：暂无来源：《渔业致富指南》 2018年第5期唐黎标所谓“富营养化”是指在人类活动的影响下，水中营养盐类和有机物不断增多，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大量繁殖，积累大量的有机体，最终导致水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡、生态平衡遭到破坏的现象。

一、“富营养化”的产生及危害一谈到水体的富营养化，使人们常常想到总氮、总磷超标。

总氮、总磷等营养盐的超标是发生水体“富营养化”的必要条件。

水体“富营养化”所必备的条件基本上是一样的，最主要的影响因素可以归纳为以下几个方面：（1）总氮总磷等营养盐相对比较充足；（2）铁、硅等含量比较适度；（3）适宜的温度，光照条件和溶解氧含量；（4）水流缓慢，水体更新周期长。

只有在上述四方面条件都比较适宜的情况下，才会出现某种优势藻类“疯狂增长”现象，发生水体“富营养化”。

城市生活污水，食品加工、造纸、纺织、化肥、化工等工业废水以及大量使用化肥、农药的农田排水，它们含有大量的有机物，这些废水排入水体后，有些被藻类直接利用，有些经过分解代谢后被利用，这样有机废水的大量排放，为藻类的生长提供了充足的营养，使藻类大量繁殖，这也促成了水体“富营养化”的产生。

可见，水体“富营养化”进程的加快与人类的生活和生产活动密切相关，特别是近二十年来，工农业生产的飞跃发展，城市规模的迅速扩大，加速了水体“富营养化”的过程，对环境造成了严重的影响及危害。

水体“富营养化”的危害是多方面的，其主要表现在四个方面：（1）造成水的透明度降低，阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用和氧气的释放，同时浮游生物的大量繁殖，消耗了水中大量的氧，使水中溶解氧严重不足，而水面植物的光合作用，则可能造成局部溶解氧的过饱和。

溶解氧过饱和以及水中溶解氧少，都对水生动物（主要是鱼类）有害，造成鱼类大量死亡；（2）水体“富营养化”后底层堆积的有机物质在厌氧条件下，分解产生的有害气体，以及一些浮游生物产生的生物毒素也会伤害水生动物；（3）“富营养化”的水中含有亚硝酸盐和硝酸盐，人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水，会中毒致癌；（4）水体“富营养化”，常导致水生生态系统紊乱，水生生物种类减少，多样性受到破坏。

我国湖泊富营养化研究摘要：湖泊富营养化是当前我国湖泊面临的主要污染问题，在对湖泊富营养化进行了诸多治理取得成效的同时，还存在着许多的问题，本文就当前湖泊富营养化治理的现状和所存在问题进行了思考，指出今后在湖泊富营养化治理中的进展情况。

关键词:湖泊富营养化湖泊治理一、湖泊富营养化及其危害富营养化指湖泊、水库、缓慢流动的河流以及某些近海水体中营养物质(一般指氮和磷的化合物)过量从而引起水体植物(如藻类及大型植物)的大量生长。

由于藻类在与水生植物竞争营养盐上有优势，当湖泊水体营养盐过多后，藻类滋生，根生或者浮游生物大量生长。

造成对湖泊水体正常功能的危害。

例如导致饮用水臭味和水色的变化。

大量浮游植物或者浅水根生植物的生长繁殖，可能导致湖泊沼泽化，容积大幅度减少；植物的分解消耗大量溶解氧，释放大量溶解性有机物，导致水质急剧恶化。

藻类在代谢死亡过程中能够释放各种藻毒素，具有比较强的毒理作用，危及整个湖泊生态系统。

通常，湖泊、海湾富营养化的限制性物质是氮和磷，所以用氮和磷作为富营养化的指标是有效的。

实验表明，随着水中氮肥、磷的增加，藻类的繁殖量也在增加，而且有线性关系。

其结果是引起水质恶化、味觉和嗅觉变坏、溶解氧耗竭、透明度降低、渔业减产、死鱼、阻塞航道，对人和动物产生毒性。

特别值得重视的是，近十几年来，我国湖泊富营养的趋势发展很快，到本世纪末，大多数湖泊的富营养化都有加重。

故对湖泊富营养化的防治已成为当务之急。

二、富营养化治理的进展1.物理方法(1)污水分流。

湖泊富营养化的一个重要原因就是外源污染。

工、农业生产的污水直接排放到湖泊是造成湖泊水体营养盐含量增加的主要原因。

通过对排放管道的改造，将污水的排放引至别处，是防治湖泊富营养化重要的、有效的措施。

(2)换水／稀释。

湖泊内营养盐含量过多，通过换水／稀释可以直接将湖泊水体内的营养盐浓度降低，同时可以排除掉大量的营养盐。

(3)深层排水。

湖泊底层营养物含量高，一般而言，底层水的营养盐浓度高于表层水，当水流转时，底层湖水进入上层，引起表层湖水营养物含量的增加。

湖泊富营养化划分标准湖泊富营养化是指湖泊中的营养物质过剩，导致藻类大量繁殖，引起水体水质恶化和生态环境的破坏。

针对富营养化的问题，科学家们制定了一系列的指标和标准来进行划分和评价，以下是其中的一些常见标准。

1. 叶绿素a含量叶绿素a是藻类色素的主要成分，可以代表水体中藻类的生长状况。

如果水体中叶绿素a的含量高于正常值，就说明水体中存在大量的藻类，也就是富营养化的现象。

通常，叶绿素a含量高于4μg/L就被认为是富营养化的标志之一。

2. 透明度透明度是指水体的透光性，也可以反映水体中的藻类和其他悬浮物质的浓度。

在富营养化的湖泊中，透明度通常很低，因为大量的藻类和悬浮物质会遮挡阳光，导致水体变得混浊。

透明度低于2-3米就是富营养化的标志之一。

3. 结构氧化剂需求量结构氧化剂需求量是指在水体中氧化有机物质所需的化学剂量。

在富营养化的湖泊中，有大量的有机物质存在，例如藻类的死亡和腐烂产生的废物等，对水体的氧化需求量就会增加。

如果水体中结构氧化剂需求量较高，就可以判断出水体富营养化的程度。

4. 溶解氧含量溶解氧是指水体中溶解在水中的氧气分子，对生物生长和代谢至关重要。

在富营养化的湖泊中，水体中的有机物质会消耗大量的氧气，导致溶解氧含量降低。

如果水体中的溶解氧含量低于约5mg/L，就可以判定为富营养化的湖泊。

5. 氨氮和总磷含量氨氮和总磷是水体中的两种重要营养元素，也是藻类繁殖的主要限制因子。

在富营养化的湖泊中，氨氮和总磷的含量通常都比较高，促进了藻类的生长和繁殖。

如果水体中氨氮含量高于0.1mg/L，总磷含量高于0.02mg/L，就可以认定为富营养化的湖泊。

湖泊水库富营养化问题探讨及防治措施作者：杨小琴来源：《科学与财富》2019年第25期摘要：虽然我国的湖泊水库拥有量比较多，但是随着我国工业、农业以及经济的快速发展，给我们赖以生存的家园带来了严重的污染，像工业、农业等残余的营养物质不断被排放进水循环速度较慢的湖泊水库中，然后通过在水体内长时间的沉淀，导致出现富营养化。

现阶段，它已经严重的影响到居民的正常生活，因此本文将重点对形成富营养化的原因进行了分析，并提出了相应的防治措施，希望可以降低水体发生富营养化的速度。

关键词：湖泊水库;富营养化;问题;措施1.湖泊水库形成富营养化的原理如果水体中磷、氮的含有总量比较少，那么湖泊水库就不会富营养化;但如果水中磷、氮的含有总量增加的话，也不一定会导致富营养化。

湖泊水库富营养化的成因和整个水体环境不平衡有很大关系，一旦水体环境不平衡就会导致大量的藻类物质开始繁殖生长。

因此，如果想要掌握水体富营养化的原理以及条件，那么分析藻类生长和繁殖的过程就显得至关重要。

虽然不同地区的湖泊水库，地理特点、气候条件、生态环境和污染源不一样，会导致水体富营养化的外在表现存在差异，然而发生富营养化的条件基本相同。

因此，我们可以将影响水体发生富营养化问题的因素分为三点：（1）水体中含有的磷、氮等养分相对丰富。

（2）湖泊水库的水体流速比较慢;（3）具备富营养化形成的温度。

只有满足以上三点，才会诱发藻类疯狂生长，导致湖泊水库发生富营养化的现象。

2.导致湖泊水库出现富营养化的主要原因2.1外源污染外源性污染主要是通过固定的管道来排放氮、磷等有害物质到水体中。

其包括工业产生的废水和平日的生活污水两部分。

工业废水的来源主要有：食品、化肥、皮革等加工行业，这种废水和日用所产生的废水中含有大量的氮、磷等营养素。

哪怕通过正常的污水净化之后，废水中仍然会存有浓度较高的氮、磷等物质，然后通过特有通道被排放到湖泊水库中，导致水体受到污染。

2.2内源污染内源性污染沉积物主要来自河流和湖泊，是天然水体中不可分割的一部分。