专题四 水体富营养化
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水体富营养化是指水体中的营养物质过多,导致生物生长过度的现象。
富营养化不仅对水质造成污染,还会对水生生物和人类健康造成威胁,因此需要采取有效的防治措施。
本文将从成因、危害和防治措施三个方面进行分析。
一、成因1.1 农业活动排放的农业废水中的化肥、农药残留物质,以及养殖业排放的饲料残渣和排泄物,都会导致水体富营养化。
1.2 工业废水中的有机废物、重金属离子等也是引起水体富营养化的重要原因。
1.3 都市生活中排放的生活污水中的有机废物、磷和氮等也会导致水体富营养化。
1.4 大气降水中的大气沉降物质,如氮氧化物和硫氧化物等,也是水体富营养化的重要来源。
二、危害2.1 富营养化使水中的藻类和细菌繁殖迅速,导致水体异常浑浊,影响水质,使得水中的透明度下降。
2.2 过多的藻类会消耗水体中的氧气,导致水体中缺氧,对水生生物造成威胁。
2.3 富营养化还会导致蓝藻等有毒藻类的产生,危害水生生物和人类健康。
2.4 富营养化还可能引发水华,大量藻类的逝去会导致水体富集有机质,使水体变得更浑浊,极大地影响水的净化和利用。
三、防治措施3.1 控制农业面源污染,减少化肥和农药的使用量,加强农田和水体的生态修复。
3.2 加强工业废水的处理,严格控制工业废水中的有机废物和重金属排放。
3.3 加强都市生活污水的处理,推广生活污水处理设施,提高水污水资源利用率。
3.4 优化城市规划,减少城市雨水径流对水体的冲刷,增加湿地等生态设施,净化城市水体。
3.5 加强大气污染的控制,减少大气沉降对水体的影响,保护水体生态系统的完整性。
3.6 增强公众环保意识,普及环保知识,提高人们对水体保护的重视程度。
水体富营养化是一个严重威胁着水资源可持续利用的问题,需要全社会共同努力,采取科学有效的防治措施,才能保障水资源的可持续利用和水环境的健康。
水体富营养化是一个严重威胁着水资源可持续利用的问题。
针对这一问题,除了上文提到的防治措施外,还有一些其他有效的手段可以进一步减轻和解决水体富营养化。
《水体富营养化的危害及防治对策》篇一一、引言水体富营养化,又称为“水华”现象,是一种由于水体中氮、磷等营养元素含量过高而引起的水质恶化现象。
这种现象不仅影响水体的自然生态平衡,还会对人类健康、农业生产和环境造成严重危害。
本文将探讨水体富营养化的危害及其防治对策。
二、水体富营养化的危害1. 对水生生态系统的破坏水体富营养化会导致藻类大量繁殖,形成“水华”。
这些藻类会消耗大量的氧气,使水中的溶解氧降低,导致其他水生生物因缺氧而死亡。
同时,藻类死亡后,其分解过程中会消耗更多的氧气,并产生有毒物质,对水生生态系统造成破坏。
2. 对人类健康的危害水体富营养化产生的藻类大量繁殖会使得水中的浑浊度增加,影响饮用水的质量。
此外,某些藻类(如蓝藻)会产生有毒的代谢产物,如微囊藻毒素等,这些毒素通过食物链进入人体后,可能引发消化道疾病、肝脏损伤等健康问题。
3. 对农业生产的影响水体富营养化会导致农田土壤板结、养分失衡等问题,影响农作物生长。
同时,过多的营养物质通过雨水冲刷进入河流湖泊,降低水资源的质量,使得农田灌溉受到限制。
三、防治对策1. 源头控制:减少污染物排放(1)实施严格的排污许可制度,确保企业排放的废水达到排放标准;(2)推广清洁生产技术,减少工业生产过程中的污染物排放;(3)加强城市生活污水处理设施建设,提高污水处理效率。
2. 改善水体生态环境(1)增加水体的复氧能力,如通过曝气、水生植物种植等方式提高水中的溶解氧含量;(2)控制水体的藻类数量,如采用物理方法(如蓝藻捞收)或生物方法(如利用生物抑制剂)控制藻类大量繁殖;(3)改善河流湖泊的水流条件,提高自净能力。
3. 强化法律法规和监管力度(1)制定和完善相关法律法规,明确水体富营养化的防治责任和措施;(2)加强执法力度,对违反法律法规的行为进行严厉处罚;(3)建立跨部门、跨地区的协调机制,加强水体富营养化防治工作的统筹和协调。
四、结论水体富营养化是一种严重的环境问题,对生态系统、人类健康和农业生产造成严重影响。
01 Chapter
•水体富营养化是指水体中氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。
定义
成因分析
6. 生态系统失衡
水体富营养化导致水生生物群落结构发生变化,破坏了水生态系统的平衡。
3. 藻类大量繁殖
藻类在水体中迅速繁殖,形成藻类水华。
4. 藻类死亡分解
随着藻类大量繁殖,水中的溶解氧被消耗,导致藻类死亡并分解。
5. 水质恶化
藻类死亡分解过程中消耗大量溶解氧,可能导致水体中的鱼类等水生动物窒息死亡,同时分解产生的有害物质使水质进一步恶化。
02 Chapter
缺氧环境
大量繁殖的藻类在死亡后分解消耗溶解氧,导致水底缺氧,影响鱼类等水生动物的生存。
生物多样性下降
富营养化导致水体中藻类大量繁殖,阻碍阳光进入水中,影响水生植物的光合作用,进而导致水生植物死亡,破坏水生生物多样
性。
毒素积累
某些藻类在繁殖过程中会释放毒素,对水生生物造成直接毒性效
应,影响其生长和繁殖。
对水生生物的危害
生态系统服务价值下降
经济损失
饮用水安全威胁
对人类社会的危害
水质恶化
水体酸化
破坏水体生态平衡
03
02
01
对水体的危害
03 Chapter
现有的防治措施
控制污染源
人工曝气
防治效果评估
监测数据评估
01
生态响应评估
02
社会经济效益评估
03
04 Chapter
01020304
完善法律法规
加强科研支持
建立跨部门协作机制
提高公众环保意识
010*******
THANKS。
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。
专题四水体富营养化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。
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。
1.2 水体富营养化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。
2 水体富营养化产生的原因在地表淡水系统中,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、磷等营养物质释放人水中,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。
3 水体富营养化的危害水体富营养化的危害主要表现在六个方面。
(1)降低水体的透明度。
在富营养水体中,生长着以蓝藻、绿藻为上风种类的大量水藻。
这些水藻浮在湖水外貌,形成一层“绿色浮渣”,使水质变得污浊,透明度显着降低,富营养严重的水体透明度仅有0.2米,严重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,溶解氧过饱以及水中溶解氧少,都对水生动物有害,造成鱼类大量死亡。
(2)富营养化水体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(如石房蛤毒素)也会伤害水生动物。
(3)富营养化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,会中毒致病等等。
(4)向水体开释有毒物质。
富营养化对水质的另一个影响是某些藻类能够排泄、开释有毒性的物质,有毒物质进入水体后,若被牲口饮入体内,可引起牲口肠胃道疾病。
(5)对水生生态的影响在正常情况下,水体中种种生物都处于相对平衡的状态。
但是,一旦水体受到污染而出现富营养状态时,这种正常的生态平衡就会被扰乱,某些种类的生物明显被淘汰,而另外一些生物种类则显着增长,这种生物种类演替会导致水生生物的稳固性和多样性低落,破坏其生态平衡。
(6)影响旅游和航运。
水体一旦发生富营养化,藻类就会大量繁殖,水体透明度急剧降低,水质污浊,水面藻华聚集,臭味弥漫,严重影响湖库的旅游业,以致丧失旅游价值。
另外,富营养水体中生长的大量浮游生物,还会堵塞航道,影响航运。
4 防治对策与技术4.1 富营养化的防治对策富营养化的防治是水污染处理中最为复杂和困难的问题。
这是因为:①污染源的复杂性,导致水质富营养化的氮、磷营养物质.既有天然源,又有人为源;既有外源性,又有内源性。
这就给控制污染源带来了困难;②营养物质去除的高难度,至今还没有任何单一的生物学、化学和物理措施能够彻底去除废水的氮、磷营养物质。
通常的二级生化处理方法只能去除30%~50%的氮、磷。
防治富营养化必须从以下两方面着手。
(1)控制外源性营养物质输人绝大多数水体富营养化主要是外界输人的营养物质在水体中富集造成的。
如果减少或者截断外部输人的营养物质,就使水体失去了营养物质富集的可能性。
(2)减少内源性营养物质负荷输入到湖泊等水体的营养物质在时空分布上是非常复杂的。
氮、磷元素在水体中可能被水生生物吸收利用,或者以溶解性盐类形式溶于水中,或者经过复杂的物理化学反应和生物作用而沉降,并在底泥中不断积累,或者从底泥中释放进人水中。
4.2 水体富营养化的防治技术一.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。
(4)曝气混合。
采用机械搅拌、压缩空气、水泵、喷射泵等方法进行曝气和促进水的流动,可以防止底泥释放磷,改善氧气状况,加强矿化作用,降低浮游植物光合作用等效果。
(5)挖泥。
富营养化湖泊中的底部沉积物常是一个营养库,在一定条件下可不断释放磷,这称为内部负荷。
当外部负荷减少后,内部负荷可补偿,使富营养化现象继续存在,挖泥可以直接去除底泥中的营养盐含量,减轻内部负荷对湖泊的影响。
(6)机械收草藻。
利用机械收割装置直接收获水草和藻戋可以直接改善湖泊的表层生态环境,同时,水草和藻类本身就会吸收大量的营养盐,通过对它们的收获也可以从湖泊中去除营养盐。
二.化学方法(1)深水曝气技术。
营养盐类的大量注入,致使藻类及浮游生物异常繁殖,水体溶解氧急速下降,在水与底泥的交界面甚至出现厌氧现象。
在深水进行人工曝气,可以在不改变水体分层的状态下提高溶解氧浓度;其次还可以降低氨氮、铁、锰等离子性物质的浓度,可有效改善厌氧状况。
(2)营养物钝化。
利用铝盐与无机和颗粒磷产生沉淀,可以减少水体中磷的含量,铁盐(氯盐或铝盐)、硫酸铝铁、泥土颗粒和石灰泥都有类似的功能,钙盐也是相当有效的营养物钝化剂。
三.生物方法(1)水生植物修复技术。
利用适合相应湖体环境的水生植物及其共生的微环境,来去除水体中的污染物质。
水生植物在其生长期间可有效吸收与富集水中和底质中的营养盐,起着“营养泵”和“营养库”的作用。
合理构建并维持水生植物的生物量,可转移出氮、磷等营养盐,各类漂浮植物、浮叶植物、挺水植物和沉水植物等水生植被的恢复和重建可有效分配水体营养盐,避免单一优势种的过度滋生,保持水体净化能力。
(2)水生动物修复技术。
在湖泊水库生态系统中,水体中的藻类除受营养物质的控制外,作为食物链中的构成部分,也受到浮游动物和鱼类的控制。
因此,可以通过调控食物链的环节来达到改善湖泊水库水质的目的。
如鱼类可以选择性地吞食浮游动物或浮游植物,而我们可以通过渔产品来削除污染。
水生高等植物和藻类在光能和营养物质上是竟争者,在湖泊种植大型水生植物,如莲藕、曹蒲等可以克制浮游植物的生长,对改进水质感观性状非常有利。
(3)生物膜技术。
利用比表面积较大的天然材料或人工介质为载体,利用其表面形成的粘液状生物膜,对污染水体进行净化。
载体上富集的大量微生物能有效拦截、吸附、降解污染物质。
另外,政府应加强对环境保护的宣传,提高全民的环保意识;加强法制建设,完善水体环境保护法律法规。
对经济相对发达的地区,我们还应积极借鉴国外湖泊治理的先进经验,结合当地的自然条件和湖泊的富营养化状况制定切实可行的方案。
在湖泊生态修复问题上,要认清治理工作的长期性和复杂性,树立解决水环境问题的长远观点。
所以湖泊富营养化的生物修复技术应成为基础研究领域首先解决的重大科学问题之一,也是今后一段时间湖泊富营养化治理的主要研究之一。