水体富营养化成因及对策毕业论文
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水体富营养化的成因及治理策略在我们生活的地球上,水是生命之源,它滋养着万物,维持着生态系统的平衡。
然而,水体富营养化却成为了威胁水资源质量和生态环境的一个重要问题。
那么,什么是水体富营养化呢?简单来说,就是水体中氮、磷等营养物质含量过多,导致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。
造成水体富营养化的原因是多方面的。
首先,农业面源污染是一个重要因素。
在农业生产中,大量使用化肥和农药,这些化学物质随着雨水冲刷和地表径流进入水体,为藻类等生物提供了丰富的营养来源。
比如,氮肥中的氮元素和磷肥中的磷元素,很容易溶解在水中并被带入河流、湖泊。
其次,工业废水的排放也是导致水体富营养化的一大原因。
一些工业企业,特别是化工、造纸、印染等行业,其废水中常常含有高浓度的氮、磷等污染物。
如果这些废水未经有效处理就直接排放到水体中,必然会加剧水体的富营养化程度。
再者,城市生活污水的排放也是不容忽视的。
随着城市化进程的加快,城市人口不断增加,生活污水的排放量也日益增大。
生活污水中含有大量的有机物、氮和磷,如果处理不当,也会成为水体富营养化的“罪魁祸首”。
此外,水产养殖过程中投放的饲料和鱼类的排泄物也会增加水体中的营养物质含量。
一些不合理的养殖方式,如过度投放饲料,会导致大量未被利用的营养物质积累在水体中。
水体富营养化带来的危害是巨大的。
首先,它会破坏水体生态平衡。
大量藻类的繁殖会消耗水中的溶解氧,使得其他水生生物因缺氧而死亡。
这会导致生物多样性减少,生态系统的稳定性受到破坏。
其次,影响水质和水资源的利用。
富营养化的水体往往会散发出难闻的气味,水质变差,无法满足工农业生产和生活用水的需求。
再者,还可能会对人类健康造成威胁。
一些藻类会产生毒素,通过食物链的传递,最终可能进入人体,对人体健康产生潜在危害。
面对水体富营养化的严峻形势,我们需要采取一系列有效的治理策略。
在源头控制方面,要加强对农业面源污染的治理。
水体富营养化摘要:水体富营养化现象,是水体中含有过多的溶解性营养盐类(主要是NH3-N、NO3-N、NO2-N、PO4-P),使水中藻类等浮游生物大量生长繁殖,而引起异养微生物旺盛的代谢活动,耗尽了水体中的溶解氧,使水体变质,从而破坏了水体中的生态平衡现象。
关键词:营养盐类、浮游生物、生态平衡绪论一、富营养化的成因水体富营养化可分为自然富营养化和人为富营养化。
天然的湖泊都有一个从贫营养向富营养的发展过程,从贫营养过渡到富营养,进而发展到沼泽,直至死亡,是湖泊的自然发展规律,这是一个漫长的历史进程,但是人类活动会大大加速这个进程。
1.天然富营养化的成因自然界的许多湖泊,在数千年前,或者更远年代的幼年时期,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接纳氮、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。
按照这样的方式和途径,经过千百年的天然演化过程,原来的贫营养湖泊就逐渐演变成为富营养湖泊。
湖泊营养物质的这种天然富集,湖水营养物质浓度逐渐增高而发生水质营养变化的过程就是通常所称的天然富营养化。
2.人为富营养化的成因随着工农业生产大规模地迅速发展,“城市化”现象愈加明显,使得不断增加的人口,集中在一些水源丰富的特定地区。
人口集中的城市排放出的大量含有氮、磷营养物质的生活污水和工业污废水流入湖泊、河流和水库,增加了这些水体的营养物质的负荷量。
同时,在农村,为了提高农作物产量,施用的化学肥料和牲畜粪便逐年增加,经过雨水冲刷和渗透,使一定数量的植物营养物质以面源的形式最终输送到水体中。
据估计,农业地区输出的总磷可达森林地区输出量的10倍以上,而城市径流中的总磷量又可以是农业集水区径流量的7倍左右,城市农业森林地带的地表径流都可能是某种水体富营养化的重要因素。
水体富营养化摘要:水体富营养化现象,是水体中含有过多的溶解性营养盐类(主要是NH3—N、NO3—N、NO2-N、PO4-P),使水中藻类等浮游生物大量生长繁殖,而引起异养微生物旺盛的代谢活动,耗尽了水体中的溶解氧,使水体变质,从而破坏了水体中的生态平衡现象.关键词:营养盐类、浮游生物、生态平衡绪论一、富营养化的成因水体富营养化可分为自然富营养化和人为富营养化。
天然的湖泊都有一个从贫营养向富营养的发展过程,从贫营养过渡到富营养,进而发展到沼泽,直至死亡,是湖泊的自然发展规律,这是一个漫长的历史进程,但是人类活动会大大加速这个进程。
1。
天然富营养化的成因自然界的许多湖泊,在数千年前,或者更远年代的幼年时期,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接纳氮、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.按照这样的方式和途径,经过千百年的天然演化过程,原来的贫营养湖泊就逐渐演变成为富营养湖泊。
湖泊营养物质的这种天然富集,湖水营养物质浓度逐渐增高而发生水质营养变化的过程就是通常所称的天然富营养化。
2.人为富营养化的成因随着工农业生产大规模地迅速发展,“城市化”现象愈加明显,使得不断增加的人口,集中在一些水源丰富的特定地区。
人口集中的城市排放出的大量含有氮、磷营养物质的生活污水和工业污废水流入湖泊、河流和水库,增加了这些水体的营养物质的负荷量。
同时,在农村,为了提高农作物产量,施用的化学肥料和牲畜粪便逐年增加,经过雨水冲刷和渗透,使一定数量的植物营养物质以面源的形式最终输送到水体中.据估计,农业地区输出的总磷可达森林地区输出量的10倍以上,而城市径流中的总磷量又可以是农业集水区径流量的7倍左右,城市农业森林地带的地表径流都可能是某种水体富营养化的重要因素。
《水体富营养化成因及其防治措施研究进展》篇一一、引言水体富营养化是一种全球性的环境问题,主要表现为水体中氮、磷等营养物质的过度积累,导致水生生态系统结构和功能的改变,最终引发藻类等水生生物的大量繁殖,严重影响了水资源的利用和生态环境的平衡。
本文旨在探讨水体富营养化的成因及其防治措施的研究进展。
二、水体富营养化的成因1. 自然因素自然因素如地质、气候等也会对水体富营养化产生影响。
例如,某些地区的湖泊由于地质原因,水体中的营养物质含量较高,容易发生富营养化。
此外,气候因素如降雨量、水温等也会影响水体的营养状况。
2. 人为因素(1)农业活动:农业活动中使用的化肥、畜禽养殖产生的粪便等含有大量的氮、磷等营养物质,通过雨水冲刷、农田排水等方式进入水体,导致水体富营养化。
(2)生活污水:城市生活污水中含有大量的氮、磷等营养物质,若未经有效处理直接排放到水体中,也会导致水体富营养化。
(3)工业排放:工业生产过程中产生的废水含有大量的营养物质,若未经处理或处理不当直接排放到水体中,也会对水体造成污染。
三、防治措施研究进展1. 控制外源污染(1)农业活动:通过改进农业耕作方式,减少化肥和农药的使用,降低农田径流中的营养物质含量。
同时,建立畜禽养殖污染治理设施,对畜禽粪便进行资源化利用,减少污染物排放。
(2)生活污水:加强城市污水处理设施建设,提高污水处理效率,确保生活污水经过处理后达标排放。
(3)工业排放:严格工业废水排放标准,对工业废水进行预处理和深度处理,确保有害物质得到有效去除。
2. 生物修复技术生物修复技术是一种利用微生物、植物等生物体或其产物对水体进行修复的技术。
通过投加生物制剂、种植水生植物等方式,促进水体中藻类的吸收和降解,降低水体中的营养物质含量。
此外,生物修复技术还可以改善水体的生态环境,提高水体的自净能力。
3. 生态修复技术生态修复技术是一种通过恢复水体的生态环境来改善水质的方法。
包括湿地修复、湖泊生态修复等。
1 绪论1.1 水体富营养化1.1.1 水体富营养化现状我国是一个水资源匮乏的国家,人均水资源仅为世界平均水平的1/4,且水资源时空分布极不均匀,开发利用的难度较大[1]。
随着人口的增长和经济的迅速发展,水资源短缺的现象正在许多地区相继出现,而水污染又使得本己极为有限的水资源不断遭受污染,造成水资源水质恶化,水生态系统严重破坏,尤以水环境污染和水体富营养化问题最为严重。
水体富营养化是水环境中一种常见的且危害极为严重的污染现象,其主要发生于湖泊、池塘、水库、海湾等相对“静水”水域,尤以湖泊最为典型。
水体富营养化是指水体接纳过多的氮、磷等无机营养物,引起藻类和其它水生植物大量繁殖,造成水质恶化,加速水体老化,从而使其水生生态系统和水功能受到影响和破坏,影响水资源的利用。
水体的富营养化常表现为“水华”、“赤潮”等现象[2 ]。
湖沼学家认为天然的水体富营养化是水体衰老的一种表现,其过程及其缓慢,所谓的沧海变桑田,就是水体富营养化的最终结果[3]。
但当过量的植物性营养元素氮、磷排入水体,在光照和其他环境条件适宜的情况下,将大大加速这一过程,使水体在短时间内呈现水体衰老的状况,造成水体质量恶化和水生态环境的结构破坏,严重的使湖泊变成沼泽甚至湿地。
而生活污水的随意排放时造成水土富营养化的主要原因之一。
表1.1为我国几个城市污水中氮、磷的含量。
表1.1我国几个城市污水中氮磷含量水质项目北京上海西安武汉哈尔滨pH 7.0~7.7 7.0~7.5 7.3~7.9 7.1~7.6 6.9~7.9 悬浮物(mg/L) 100~320 300~350 —60~330 110~450BOD5(mg/L) 90~180 350~370 —320~340 80~250氨氮(mg/L) 25~45 40~50 23~33 15~60 15~50磷(mg/L) 30~35 —4~21 11.5~34.5 5~10由表可见,我国城市生活污水中的氮、磷含量均已超过了国家颁布的生活污水排放指标,也就是说生活污水必须进过处理才能排放,我们将就此展开深入的研究。
《水体富营养化发生原因分析及植物修复机理的研究》篇一一、引言水体富营养化,也称为“水华”,是水体污染的一种形式,其特点为水体中营养元素如氮、磷等含量过高,导致水生生物的过度繁殖。
这不仅影响了水体的生态平衡,还可能对人类健康和经济发展造成潜在威胁。
本文将分析水体富营养化的发生原因,并探讨植物修复的机理,为解决这一问题提供理论支持和实践指导。
二、水体富营养化的发生原因1. 自然因素自然因素中,地质构造和气候条件等对水体富营养化有一定影响。
例如,某些地区的地质条件可能导致水体中氮、磷等元素含量较高。
此外,气候变化也可能导致水体温度、光照等条件变化,从而影响水生生物的生长和繁殖。
2. 人为因素人为因素是导致水体富营养化的主要原因。
首先,农业活动中大量使用的化肥和畜禽粪便含有大量氮、磷等元素,随着农田排水和雨水冲刷进入河流、湖泊等水体。
其次,工业排放的废水中含有大量有机物和营养元素,这些物质随着废水排放进入水体。
此外,城市生活污水中也含有一定量的营养元素,如生活洗涤剂中的磷等。
三、植物修复机理研究植物修复是一种利用植物及其相关微生物来去除或减轻污染的方法。
针对水体富营养化问题,植物修复的机理主要包括以下几个方面:1. 吸收与转化营养元素植物通过根系吸收水中的氮、磷等营养元素,将其转化为自身生长所需的营养物质。
同时,植物还能通过微生物的协同作用,将部分氮、磷等元素转化为不易被水生生物利用的形式,从而降低水体的富营养化程度。
2. 抑制藻类生长一些植物能通过分泌化学物质抑制藻类的生长和繁殖。
例如,某些植物能分泌出对藻类有毒的物质,从而抑制其生长。
此外,植物还能通过竞争光照、养分等资源来抑制藻类的繁殖。
3. 改善水质环境植物的存在可以增加水体的氧气含量,改善水质环境。
此外,植物的根系还能为微生物提供附着和生长的场所,促进微生物的生长和繁殖,从而加速有机物的分解和营养元素的转化。
四、结论综上所述,水体富营养化主要由人为因素引起,而植物修复是一种有效的解决方法。
水生生态系统中富营养化的原因与防治水生生态系统是指水生环境中所有不同等级的生物,以及它们之间的相互作用与物质循环所构成的复杂系统。
这种系统的健康程度受到水体营养物质和有机物质含量的影响。
水体中的富营养化是一种慢性的生态问题,它会引发多种物种的生存问题,影响水生生态平衡。
以下是本文探讨水生生态系统中富营养化问题的原因和防治方法。
一、水生生态系统富营养化的原因1. 水源污染水源污染是导致水生生态系统富营养化的主要原因之一。
随着人口的增加和工业的发展,废水、化学品、农药等污染物进入水体,这些污染物都含有营养元素,它们被转移到水中后将极大地促进富营养化的发展。
废水排放量的增加,不仅产生恶臭的气味,还能影响生境中的动植物的繁殖和地表水的水质。
2. 过度饲养与养殖在水生生态系统中,过度饲养和养殖都会使营养物质的释放增强,随之而来的是水中营养物过剩,构成水生生态系统富营养化的循环。
现代的水产养殖饲料中常含有大量氮和磷元素,这些营养物质无法完全消耗掉,进入水中后会增强水生生态系统富营养化的现象。
3. 水体的流动过程水体的流动过程也是造成水生生态系统富营养化的重要因素。
在流水的过程中,水体中含有的氮和磷元素会逐渐搬运到下游地区形成营养物质的积累,从而使得水生生态系统富营养化更加严重。
二、富营养化的防治1.丰富优化自然湖泊的生态系统自然湖泊与浅滩、湿地等是大型水生生态系统中的重要组成部分。
这些水体能够自我净化,但对富营养化问题来说,减少化学物质和污染物的排放是必要的。
同时在湖泊周边的开发过程中,应以保护湖泊的环境为主。
2.实行污水的处理目前,在城市排水处理方面,收集和净化排放水的能力仍处于初级阶段。
要保护水生生态系统,必须使整个城市都执行污水处理,确保清洁的废水得到回收利用。
3.提高水产品养殖的节能技术水平饲养和养殖水产品在导致水生生态系统富营养化的同时,也造成能源和物质的浪费。
完善养殖的配套设施,促进远程数据采集和作物种植等技术的普及,可使养殖业在水资源利用、绿色化和高效利用等方面取得进展。
水体富营养化的原因与防治对策水体富营养化是指水体中营养盐的过度积累,导致水质恶化的一种现象。
水体富营养化是当前全球环境问题之一,严重影响着水生态系统的健康与稳定。
本文将从富营养化的原因和防治对策两个方面进行探讨。
一、水体富营养化的原因1.农业活动农业活动中广泛使用的化肥和农药会通过雨水或灌溉水进入水体,导致水体中的营养盐浓度升高,从而引发富营养化。
2.工业废水工业废水中富含化学物质和有机物,一旦排放到水体中,会引发富营养化现象。
特别是某些工业生产过程中产生的废水,如造纸、化工等行业,其排放的有机物具有较高的生物降解性,易导致水体富营养化。
3.生活污水家庭生活中排放的污水中含有大量的有机废物和营养盐,如果未经处理直接排放到水体中,容易导致水体富营养化。
尤其是大城市人口的集中居住区,生活污水的排放量相对较大。
4.土壤侵蚀土壤侵蚀是导致水体富营养化的重要原因之一。
当土壤被侵蚀,其中的营养物质会一同流入水体,导致水体富营养化。
这主要是由于不合理的农业种植和土地开垦等活动所导致的。
二、水体富营养化的防治对策1.加强农业管理农业活动是导致水体富营养化的主要原因之一,因此应加强农业管理,减少化肥的使用量,合理施肥。
此外,选择周转农作物和间作农作物,避免连作,并采用生物农药等生态友好的农业技术,有助于减少化学物质对水体的污染。
2.加强工业污水处理对于工业排放的废水,应采取严格的处理措施,确保达到相关的排放标准。
可借助先进的水处理技术,如生物膜法、活性炭吸附法等,去除废水中的有机物和化学物质,减少其对水体的污染。
3.推行生活污水处理对于家庭生活中产生的污水,应进行有效的处理,避免直接排放到水体中。
可采用生物处理、深度处理等技术,使污水得到有效的净化处理,减少富营养物质的排放。
4.加强土壤保护和水土保持措施加强土壤保护和水土保持措施,可以有效减少土壤侵蚀带来的水体富营养化风险。
包括合理利用斜坡,建设水土保持设施,实施耕地保护和植被修复等措施,维护土地的健康和生态平衡。
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。
水体富营养化现象成因及防治分析水体富营养化是指水体中某些营养物质过量积聚,导致水体生物过度生长和水质恶化的现象。
这种现象已成为全球水环境问题的主要之一,给生态系统和人类健康带来了严重威胁。
本文将就水体富营养化的成因进行分析,并提出相应的防治措施。
水体富营养化的成因主要有以下几个方面:1. 农业活动: 农业生产中使用的农药和化肥,尤其是氮、磷等营养元素经过灌溉水流入水体,成为富营养化的主要原因之一。
农田径流和农业污水的排放使富营养物质直接进入水体,刺激藻类等富营养植物的过度繁殖。
2. 工业排放: 工业污水中的有机废水和含磷废水,通过排水系统进入水体,也是水体富营养化的重要因素之一。
特别是未经处理的工业废水,富含营养物质,如磷、氮和有机物,进入水体后,使水中的富营养植物过度生长,破坏了水生态平衡。
3. 城市排污: 城市污水中含有大量的有机、营养物质和重金属等污染物,这些污染物直接或通过排水系统进入水体,引发水体富营养化。
由于城市化进程的加快,城市排污有明显增加,给水体带来了严重威胁。
4. 水体基础环境变化: 水体污染、水体枯水期和枯水期过度开采等因素会导致水体环境的恶化,降低水体的自净能力。
这种环境变化会加强富营养化现象,使水体中的富营养物质积聚。
针对水体富营养化现象,我们应采取有效的防治措施,以恢复和维持水体的健康状况。
1. 农业管理: 引导农民科学、合理使用农药和化肥。
推广有机农业和绿色农业技术,减少农药和化肥的使用量。
建立农田防渗漏系统,阻止农田径流进入水体。
发展循环农业,实现农作物和养殖业的有机循环。
2. 工业控制: 严格控制工业废水的排放,建立和完善工业废水处理设施,确保废水达标排放。
使用先进的污水处理技术,使废水中的营养物质和有机物质得到有效去除。
对于重金属等有害物质,要进行合适的处理和处置,以防止其进入水体。
3. 城市污水处理: 加强城市污水处理设施的建设和运行管理,实现污水集中处理和资源化利用。
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 ofnutrition 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。
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>2.0m,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。
2.2水体污染物的来源形成水体富营养化的污染物主要来源于面源(非点源污染)如农业施肥中农田渗漏水、家禽畜养殖污水、塘河水产养殖中过量施肥、大气沉降的尘埃及其生活污水、工业废水等进入水体中的氮、磷和矿质盐类,由于工农业的快速发展,过量的外源营养物质经人为的、自然的输入,打破了水体营养物质循环的平衡,导致氮磷营养过剩,富营养化现象频繁发。
2.2.1非点源污染可溶性营养物或固体污染物在降水和径流冲刷的动力作用下,汇人湖泊的地表水体而引起的污染。
与点源污染相比,非点源污染负荷的时空差异性更大,污染物及排放途径具有不确定性,水体运行过程较复杂,污染严重。
Boers.P.C.M研究指,非点源污染是导致地表水污染的主要原因,其中又以农业非点源污染贡献率最大,如荷兰农田排放中的氮、磷污染负荷分别占6O%和5O%。
(1)农田超量施肥:中国农村统计年鉴资料显示,我国农业生产中的化肥投入由1949~1999年逐年迅速增加,食产量于1994着化肥用量的增加而趋于平稳或下降趋势。
目前我国已成为世界最大的化肥生产国和消费国,如1999肥总量3251万t(纯N),肥施用量达4124.3万t,1978年(884.0万t)增长了78.6%。
按当年农作物播种面积计算,耕地平均化肥施用量达262.4kg/hm²,世界化肥平均用量(105.0kg/hm²)的2.5倍。
我国化肥的有效利用率很低,据统计氮肥平均利用率为30%~35%,磷肥10%~20%,用的氮、磷极易在降雨或灌溉时产生流失,氮磷及其无机盐类可随地表径流进入地面水或下渗,通过地表侧向运动排人湖泊中,这是导致地表水富营养化的直接原因。
据对太湖污染源的调查,来自农业面源污染的总氮排放量达27679.4t,该地区总氮排放量的36.1%,其中化肥流失占农村污染源的58.5%;在滇池来自农田地表径流的氮、磷含量分别占水体有机物总量的53%和42%。
美国对非点源污染进行的鉴别和测量,发现农业是主要的非点状污染源,农田径流使全美64%的河流和57%湖泊受到污染。
(2)禽畜、水产养殖:些畜牧业发达和集约化禽畜养殖地区,畜、禽排泄物中含有大量的营养物质,这些排泄物极易随地表径流、亚表面流流人江、河、湖而污染水体。
海市环保局开展的“黄浦江水环境综合整治研究”对上游面源污染进行的调查结果表明,黄浦江流域每年畜禽粪便的C0D、BOD、TN、TP的污染负荷量分别为68555t、22152t、34115t 和3132t,畜禽粪便造成的环境污染占黄浦江上游污染总负荷量的36%,而居民生活、农业、乡镇工业和餐饮业的污染负荷分别为33.8%、19.2%、6.0% 和4.4%。
近年来湖泊、水库等大水面养殖的快速发展,池塘高产技术和大水面优越的生态条件相结合发展“三网”养殖,这些养殖新技术虽然提高了水产品的质量和数量,但也加速了湖泊水库富营养化的进程。
美国网箱养虹鳟饵料中仅有24.7%的氮和30.0%的磷被鲑体吸收利用,而74.3% 氮和70%的磷被直接排入水体,水产养殖中的残饵、残骸和排泄物在水体中分解并消耗溶解氧,使水体中溶解氧减少,含氮分解产物大量增加,水体自净能力降低,导致水体富营养化或水质恶化。
(3)街道、矿区的冲刷:我国大中型城市的街道路面大部分夯实成为不透水地面,使得人类活动中产生的生活垃圾、活污水及某些工业废水所携带的氮、磷营养盐随雨水形成地表径流,通过排水渠道或直接引入江湖,造成地表水污染。
美国环保局把城市地表径流列为导致全美河流和湖泊污染的第三大污染源。
在磷矿区,人为活动破坏了原有的土壤结构和植被类型而使土壤表层裸露,降雨使散落在矿区的矿渣、磷酸盐等污染物随地表径流进入湖泊、江河和水库。
(4)大气沉降:工业化大都市的迅速崛起,使得工业燃烧的烟灰颗粒随着气层的凝固于大气层中,这些有害尘粒随着大气沉降并通过降雨或降尘的途径进入水体,农业系统中因施肥造成的氨氮逸出也是大气沉降的一个重要来源。
日本农业所供给的氮磷,因大气沉降分别达到300kg/km².d和0.1kg/km².d。
1998年和1999年上半年,因雨引起地表径流带人太湖水体中的TN、P0P和CO污染物的总量占太湖同期人湖TN、P0P和CODMA分别为9.8%~15.5%、1.9%~2.2%和3.5%~6.0%。
2.2.2点源污染点源污染是污染物通过排放口,直接或经渠道排入水体的污染,其含量可以直接监测,污染物主要是含有氮、磷以及有机物的城市工业废水和生活污水。
(1)工业废水:富营养化水体中含有的氮磷,较大一部分来自工业废水,钢铁、化工、制药、造纸、印染等行业的废水中,氮和磷的含量相当高。
工业生产中的废水量大,化学成分复杂,且不易净化,因工业排放的废水逐年递增,工业废水中常规的污水二级处理对氮磷等可溶盐类的去除率分别达20%~50%和40%,尾水中氮磷等富营养成分极易引起水体中氮、磷源的污染,与促进水体富营养化临界浓度值相比,则远高出一个数量级以上。
2001年全国工业废水排放量达201亿t ,湖泊、水库中磷的80%来自于污水排放。
(2)生活污水:生活污水是人们日常生活产生的杂排水,因其含有大量的氮磷营养盐及细菌、病毒,易造成地表水与地下水的污染。
其来源除了活污水的排放外,还有如公用事业等排出的污水,它是造成水体有机、生物污染的主要来源。
从太湖流域的城镇生活污水排放负荷来看,COD占42%,TN占25%,TP占60%,仅对有机污染贡献大,而对TP的贡献占第一位。
世界经济合作与发展组织(OECD) 研究指出,在城市生活污水中有50%的磷来自合成洗涤剂的使用。
我国人均人生活污水中的含磷量为11.1g/人.d ,其中使合成洗涤剂排放的磷约占40%,随着生活水平的日益提高,合成洗涤剂的用量将不断增大。
我国目前居民使用的洗衣粉中,大多含有17%的三聚磷酸钠,洗涤污水流淌是河、湖水域中磷的来源之一。
例如我国南方水网地区一些湖叉河道中从农田流入的大量的氮促进了水花生、水葫芦、水浮莲、鸭草等浮水植物的大量繁殖,致使有些河段影响航运。
在这些水生植物死亡后,细菌将其分解,从而使其所在水体中增加了有机物,导致其进一步耗氧,使大批鱼类死亡。
最近,美国的有关研究部门发现,含有尿素、氨氮为主要氮形态的生活污水和人畜粪便,排入水体后会使正常的氮循环变成“短路循环”,即尿素和氨氮的大量排入,破坏了正常的氮、磷比例,并且导致在这一水域生存的浮游植物群落完全改变,原来正常的浮游植物群落是由硅藻、鞭毛虫和腰鞭虫组成的,而这些种群几乎完全被蓝藻、红藻和小的鞭毛虫类(Nannochloris属,Stichococcus属)所取代。
据有关资料说明,在过去的15年内地表水的磷酸盐含量增加了25倍,在美国进入水体的磷酸盐有60%是来自城市污水。
在城市污水中磷酸盐的主要来源是洗涤剂,它除了引起水体富营养化以外,还使许多水体产生大量泡沫。
水体中过量的磷一方面来自外来的工业废水和生活污水。
另方面还有其内源作用,即水体中的底泥在还原状态下会释放磷酸盐,从而增加磷的含量,特别是在一些因硝酸盐引起的富营养化的湖泊中,由于城市污水的排入使之更加复杂化,会使该系统迅速恶化,即使停止加入磷酸盐,问题也不会解决。
这是因为多年来在底部沉积了大量的富含磷酸盐的沉淀物,它由于不溶性的铁盐保护层作用通常是不会参与混合的。