水体富营养化治理与控制技术综述.
水体富营养化治理与控制技术综述
摘要：富营养化是水体污染的重要原因之一，也是国内外水污染治理的难题。从物理、化学、生化及环境因子调控等方面综述了适用于水体富营养化治理与控制的各类技术方法及其特点，并探讨了相关技术的应用发展趋势。
关键词：富营养化；水污染；治理与控制技术
水体富营养化是指在人类活动的影响下，水体加速自然演化过程，在短期内出现的富营养问题，即氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口和海湾等缓流水体，导致营养盐浓度过高。严重情况下引起藻类泛滥，称为藻型富营养化，即“水华”或“赤潮”；或出现水生植物疯长成灾现象，称为草型富营养化。我国的河流、湖泊污染不断加剧，富营养化问题尤为突出且呈严重趋势。20世纪70年代后期全国约有27％的湖泊富营养化，80年代末、90年代初期全国约有63％的湖泊富营养化，到90年代后期已达85％。根据(2010年中国环境状况公报》，全国地表水污染较重，七大水系总体为轻度污染；26个国控重点湖泊(水库)中，营养状态为重度富营养的1个，占3．8％；中度富营养的2个，占7．7％；轻度富营养的11个，占42．3％；其他均为中营养，占46．2％。笔者从物理、化学、生化及环境因子调控等方面综述了适用于水体富营养化治理与控制的各类技术方法
及其特点，并探讨了相关技术的应用发展趋势。
1 污染源控制
1.1 外源污染控制
降低外源污染负荷是湖泊富营养化控制与治理的至关重要的第一步。减少或截断外部营养物质的输入、控制外源营养盐进入水体的具体措施有净化水源、截污工程、洗涤剂限磷禁磷、合理使用土地等。
1.2 内源污染控制
当水体外界污染物的排放减少或停止之后，一定条件下，底泥不再作为污染物的“汇”，而成为“源”。这时底泥中的污染物释放出来，对水体造成二次污染，成为内源污染并加速水体的富营养化。常见的内源污染控制技术有清淤挖泥、原位覆盖、底泥钝化和生物修复等。清淤挖泥，是减少内源污染负荷的方法之一。日本Suwako湖、荷兰Geerplas湖、南京玄武湖均实施了清淤工程，试图削减湖泊内源污染负荷；清淤结果显示，在工程结束初期水质好转，但后期水体仍呈现富营养化状态。原位覆盖技术是在底泥表面铺放一层或多层清洁的土壤、沙子、淤泥、砂砾等覆盖物，使底泥与上层水体隔离，从而阻止底泥中污染物向上覆水体的迁移。意大利威尼斯环礁湖的底泥用沙土覆盖后，有效阻止了底泥中污染物的扩散。相对于清淤挖泥，原位覆盖技术施工简单、费用低，但底泥覆盖后会影响小型湖泊的蓄
水量，且对底栖生态环境有一定的破坏性。
2 水体治理技术
2.1 物理法
2.1.1 引水冲污和稀释
引水冲污和稀释是指向富营养水体中引入寡营养盐、水质较好的水，冲刷置换湖内的富营养水体。但该方法仅可在短期内缓解水体的富营养化状况，若外源和内源污染不能有效控制，引水冲污和稀释的效果不能长期保持，且该方法在北方等缺水地区的可行性较差。
2.1.2 吸附法
吸附法是利用比表面积高的物质，吸附水中的藻类、悬浮物等物质，实现富营养化水体的净化。常见的吸附剂有活性炭和沸石，也有使用粉煤灰、水滑石、泥沙等作为吸附剂。王瑛等研究证明，纳米活性炭纤维可以有效地去除富营养化景观水中的多种污染物。
2.1.3 膜过滤法
膜过滤技术是以外加压力或化学势差为推动力，利用高分子膜实
现藻类等杂质与水的分离。李发站等研究了超滤膜工艺，并联合砂滤和生物接触氧化技术的综合工艺处理富营养化湖泊水，该组合工艺对藻类的去除率达97．9％，去除效果优于常规工艺。膜过滤法对藻类和藻毒素的去除率高，但易被有机物污染或堵塞，且成本高。
2.1.4 紫外线法
藻类等微生物在受到紫外线照射时，藻细胞内的DNA螺旋体被紫外线的电磁能所破坏，导致细胞无法增殖，达到灭活效应。刘茜等利用紫外线法灭杀水库中的藻类，结果表明，紫外辐射剂量为60 mJ／m 时，灭藻率为99．2％。紫外线法除藻工艺的运行成本低，不会生成有害消毒副产物，但该技术目前在生产上的应用还不成熟，推广应用有限。
2.1.5 机械法除藻／除草
沈银武等研制了蓝藻的机械清除仪器，并用于治理滇池水华，仪器利用重力振动、旋振和离心等方法收集富藻水，起到了较好地蓝藻水华的控制作用”。尚士友等利用水草收割机在乌梁素海进行富营养化适度控制和水生植物开发利用研究，试验表明通过机械技术收割水生植物能减缓生物促淤速度。机械法适用于藻类和水草严重泛滥的富营养化水体，是一种应急处理方式，但不能从根本上控制水体的富
营养化。
2.2 化学法
2.2.1 氧化法
化学氧化剂能够氧化藻细胞的部分结构(如藻细胞叶绿素中的吡咯环)，干扰其正常新陈代谢，最终导致藻细胞失活死亡。常用控藻氧化剂有氯气(Cl：)、二氧化氯(C10 )、过氧化氢(H：O：)、臭氧(O，)、高锰酸钾(KMnO )等。氯气预氧化(也称预氯化)，是一种传统控藻杀藻技术。但氯气易与水中的有机物反应，生成三氯甲烷等有害副产物。相比于氯气，二氧化氯的除藻效率高，不产生三氯甲烷。有研究表明，二氧化氯投加量仅为1 mg／L时对藻的去除率可达75％。高锰酸钾对水中的藻类和微生物具有明显的抑制和去除作用。石颖等通过试验表明，在模拟富营养化水体中，高锰酸钾的复合剂投加量为1 mg／L、混凝剂(聚合铝)为20mg／L时，藻类去除率达70％；但在应用高锰酸钾及其复合药剂时，可能导致水中锰离子(Mn)的含量升高，出水色度增加”。过氧化氢和臭氧预氧化除藻均不存在增加副产物和二次污染的问题，且有较强的氧化能力，杀藻效率高，但这2种试剂的生产成本较高，限制了其推广应用。目前，研究较多的光催化氧化剂为二氧化钛(TiO )。当二氧化钛受到太阳能辐射时，可以将吸附在二氧化钛表面的OH一和HO氧化成羟基自由基(·OH)。羟基自由基的强氧化性导致藻类死亡。Choi等研究了一种二氧化钛光催化
剂(N—TiO )降解微囊藻毒素(MC—LR)的效果，发现在可见光照射下，30 min内能降解50％的微囊藻毒素，2h内几乎将其完全去除；该技术处理富营养化水体无毒、高效。但目前二氧化钛光催化氧化技术仍处于实验研究和探索阶段，尚未有实际生产应用的报道。
2.2.2 非氧化法
2．2．2．1 硫酸铜
铜离子(cu)对藻类产生毒性是由于铜离子和藻细胞壁表面的含硫基团有很强的亲合力，干扰藻类正常的新陈代谢和生化反应过程，对藻类的生长产生抑制作用。美国、澳大利亚常用硫酸铜试剂法处理藻型富营养化水体，工艺成熟。为防止铜离子对水生动物的影响，可将其制成铜基化合物(含铜有机螯合物)，但可能存在铜离子的二次污染问题。
2．2．2．2 稀土累积
稀土在藻细胞内积累过量，能对藻类生长有抑制作用，其可增加细胞膜的通透性、降低酶的活性，影响细胞内蛋白质和核酸的合成以及激素的分泌，从而影响新陈代谢，最终导致藻类的死亡。高浓度的La和ce对微囊藻以及月牙藻的生长有抑制作用，当水中La 和ce 质量浓度为0．05 L时，微囊藻的生长繁殖完全被抑制。我国稀土资源丰富，因此稀土元素积累法控藻成本较低，但稀土元素在食物链中
有累积放大作用，具有生态风险。
2.3 物化法
2.3.1 混凝沉淀
在藻型富营养化水体中投加混凝剂，混凝剂的水解产物与水中藻类等颗粒性物质进行电中和并脱稳，利用小絮体间的吸附架桥或粘附网捕作用形成较大絮体，最终在重力作用下使藻类等污染物沉淀去除。用在富营养化水体控制中的混凝剂有铁系混凝剂、铝系混凝剂、粘土等，其中铁系混凝剂和铝系混凝剂应用最为普遍。
2．3．1．1 铁系混凝剂
铁系混凝剂有氯化铁、聚合氯化铁、聚合硫酸铁、聚合磷酸铁、聚合硅酸铁等。肖利娟等用以铁盐为核心的无机絮凝剂(HA1)对发生水华的某华南供水水库做应急处理后，蓝藻及水华优势种(卷曲鱼腥藻和微囊藻)去除率均超过90％。高铁酸盐兼具氧化、混凝和沉淀等多重除藻功能，高铁酸盐除藻有投加剂量低、见效快和除藻效率高的优点。但高纯度固体高铁酸盐制备工艺条件苛刻，生产成本昂贵，同时也有一般铁盐混凝剂的出水色度高、腐蚀设备的缺点。
2．3．1．2 铝系混凝剂
铝系混凝剂有明矾、聚硅硫酸铝等。Kasper等向Sonderby湖投
加明矾后，湖水总磷浓度由1．28mg／L降为0．02 mg／L，湖水透明度由0．8 m增大至1．5m 。与硫酸铜等传统除藻剂不同，明矾或明矾浆除藻不会在水面形成大面积死藻浮膜，也不直接威胁鱼类和浮游动物的生存，但药剂使用量大，同时铝离子(Al )在人体内累积可能造成中毒症状，因此不适用于大型富营养化水体的水华控制。
2．3．1．3 粘土
粘土在水中分散形成大量的悬浮颗粒，颗粒与藻细胞发生碰撞集聚，最后在重力的作用下沉降于水底。Malcolm等向富营养化水体中投加一种改性的粘土后，水中的可溶性活性磷的浓度降低，有效地抑制了水华。粘土来源充足，使用方便、耗资少，其絮凝具有安全、无毒的特点。但到目前为止，粘土除藻技术还局限于海水赤潮的研究和局部应急处理，鲜有在淡水水华中的应用。
2.3.2 气浮
气浮法利用高度分散的微气泡作为载体去粘附废水中的悬浮物和藻类，使其密度小于水而上浮到水面以实现固液分离。郑广宏等利用混凝气浮法处理富营养化的景观水体后，藻类、浊度和11P的去除率均在74．9％以上。目前气浮技术对低温、低浊、富藻水体的净化处理效果较好；但浊度超过100 NTU时，落渣困难、出水不稳定。
2.3.3 秸秆控藻
在富营养化水体中，投加大麦秆、小麦杆、稻草杆等秸秆能引起水中无机氮、无机磷和CO：的浓度变化以及水体透明度、透光率等因素的改变，影响藻类的生长条件。部分秸秆释放化感物质，如大麦秆能够释放芳香族有机化合物，抑制藻类的生长。BaLL等试验表明，湖区内投加大麦麦秆后，Chla的浓度可以保持在40g／L的水平。秸秆控藻法原料来源较广泛，治理的费用低廉，但作用周期长，影响水体美观。
2.3.4 电化学法
电化学灭藻技术是在水体中利用电化学方法产生的活性氧(·OH、H0等)来快速杀灭藻类，在通电停止后仍具有一定的持续灭藻的能力。吴星五等分别采用电化学法处理富营养化藻型水体，均取得了较好去除效果。电化学法杀藻效果好，但由于机理尚不透彻，导致在实际应用中设备效果不稳定、耗电量大。
2.3.5 超声波法
超声波具有的机械振动、声流和空化效应能够造成生物细胞组织的损伤、断裂或粉碎。AHN等分别在实验室和浅水湖中研究了超声波对藻类的抑制作用，结果表明超声波对于抑制蓝藻的生长极为有效。
由于超声波除藻法能导致局部水域水温上升，耗能高，且影响水生动物生长，因此大面积推广受到限制。
2.4 生物法
2.4.1 水生植物修复
水生植物修复技术，即恢复水生态系统中水生植物群落，实现植物对营养盐、重金属和有机污染物的吸附、利用或转移。同时，水生植物能够为微生物提供附着共生空间，为水生动物提供食物来源，因此可实现水生态系统的良性物质循环和能量流动。此外，某些水生植物能分泌化感物质来抑制藻类生长，且水陆间的植物生态系统还具有截留、过滤地表径流等作用，维持湖泊的相对独立与稳定。目前在富营养化修复方面，研究较多的水生植物有挺水植物、漂浮植物、浮叶植物和沉水植物等。挺水植物和浮叶植物不仅具有较高的氮磷吸收效果，同时具有较好的景观性，因而这些植物在富营养化水体修复的研究和应用方面均较广泛。沉水植物全部位于水中，氮磷等营养物质吸收效率高，因此沉水植物逐渐成为研究热点。吴振斌等在武汉东湖的围隔试验证明，重建后的沉水植物系统可以明显改善水质，提高水体透明度，分别维持COD和BOD在20和5 mg／L左右。水生植物修复系统利用太阳为能量源，具有安全、成本低、生态协调及美化环境等特点，但起效时间长，且生物量的控制及生态稳定性的完善较困难。
2.4.2 水生动物操纵
水生动物操纵法，即采用底栖动物、浮游动物、鱼类等人工操纵措施，利用水生动物间的捕食竞争关系，发挥作为消费者和生产者的水生动物与水生植物之间的相互依赖制约关系，构成完整生态食物链和食物网，控制水体富营养化。目前该技术中使用较多的水生动物有蚌类、螺类、食草鱼类、杂食鱼类等。陆开宏等在藻华水体月湖和一些城镇公园水体投放罗非鱼控藻，结果表明罗非鱼的牧食压力导致了水体叶绿素的减少及透明度的提高，蓝藻水华得到有效控制。但鱼类和浮游动物对藻类的吞食结果难以控制，且外来生物的引入又有引发生态问题的风险。此外水生动物控藻相对于物理方法和化学方法见效慢。
2.4.3 湿地生态工程
湿地对富营养化水体中氮磷等营养物质具有很强的去除能力。严立等研究表明，由砾石、沸石和粉煤灰填料组成的三级人工湿地对总磷的去除率为35．1％～65．3％，总氮的去除率为28．7％～62．9％。Ve1．1idis等研究发现，湿地对硝氮(NO 一N)的去除率为78％，对氨氮(NH3-N)的去除率为52％，对溶解态反应磷(DRP)和总磷(TP)的去除率在66％以上。湿地生态工程治理富营养化水体与其他方法相比，具有能耗小、成本低、治理效果较好，且对环境污染小，有利于资源化和整体生态环境的改善，但占地面积大，在北
方地区易受季节限制其净化能力。
2.4.4 人工生物浮床／沉床
人工生物浮床技术是按照自然界自身规律，把高等水生植物或改良的陆生植物，以浮床作为载体，种植到富营养化水体的水面。人工生物浮床技术既可以达到净化水质的效果，同时又可营造水上景观。郭沛涌等研究发现，水面覆盖率为30％的黑麦草为主体植物的浮床系统，对氨氮的去除率可达95．89％。人工生物沉床的主体为沉水植物。李金中等通过对天津市外环河人工沉床示范工程长达1年的运行监测表明，在停留时间为6 d时，植物生长期内人工沉床对COD的去除率可达30％～35％。人工生物浮床／沉床能够增加水生植物的种植面积，增强水中多余氮磷等营养物质的去除量，同时增加水生动物和微生物的附着空间，提高污染物去除效率。但该技术中植物的选型和群落的最优化配置有待深入研究，同时，植物载体的抗腐蚀性和抗风浪性需进一步提高。
2.4.5 微生物修复
该技术利用微生物建立微生态系统，加快水中物质循环和能量流动，强化微生物对水中污染物的高效吸收和降解作用，最终实现水体富营养化的控制。有效微生物菌群(EM)是较常用的富营养水体的微
生物修复菌群，该菌群由光和细菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌和发酵型丝状菌等复合培养而成。另外还有种属相对单一的微生物修复菌群，如诺卡氏菌(Nocardia)、光合细菌(PSB)、Clear—Flo系列菌等。李正魁等利用固定化增殖氮循环细菌群净化富营养化湖水，处理后总氮下降75％，氨氮下降91．5％，COD下降75％，水质得到明显的改善。对比传统的处理工艺，富营养化水体的微生物修复技术具有处理费用低、操作简便、二次污染性小、生态综合效益明显、处理效果显著等方面的优点。但目前尚难建立不同水质下，各水质指标变化与微生物的相关性分析体系。
2.4.6 有益藻类抑藻
有益藻类抑藻是利用人工可控制强的藻类，利用种间竞争原理，抑制有害藻类的泛滥，实现水华的控制。水网藻是一种大型的网片状及网袋状绿藻，肉眼可见，其繁殖能力强，在生长过程中能吸收大量的氨氮、硝氮及无机磷等，从而降低富营养化水体中的氮磷水平，使蓝绿藻由于失去赖以生存的高营养条件而无法在水体中大量繁殖，达到以藻治藻的目的。赵坤等研究表明，水网藻对铜绿微囊藻有较强的抑制作用，在水网藻种植水作用8 d后，铜绿微囊藻死亡率达92％。
2.4.7 噬藻体
噬藻体(Cyanophage)是以蓝藻为寄主的浮游病毒类群(也称蓝藻病毒)，因其能特异性地感染蓝藻并导致其死亡，是蓝藻“水华”潜在的控制因子。如澳大利亚Moreton湾一种鞘丝藻(Lyngbya majuscula)水华的崩溃就与噬藻体有关。但目前尚无把噬藻体应用于水华控制实践的报道。
2.5 环境因子调控法
藻类和水生植物受溶解氧、水动力条件、pH、光照和水温等环境因子的影响，适当调控水体的环境因子能够在一定程度上抑制藻类的生长和水生植物的泛滥。增加水中溶解氧可恢复并增强水体中好氧微生物的降解污染物能力，加速氮磷的吸收转化效率。林建伟等研究表明，曝气复氧可以有效地控制底泥总磷的释放，实现对藻类生长的限制因子——磷的控制。钧。曝气复氧法在城市景观水体的修复尤其是解决水体黑臭方面效果显著。水动力条件是影响水体富营养状态和水华暴发的重要因子。因此增加水体的流速在一定程度上可以抑制藻类的生长、延缓水华的发生。王利利分析了小型模拟河道中不同流速对藻类的影响，结果表明，流速v≤0．08 m／s时，Chla的含量随着流速的增大而增大；当v>0．10 m／s时，Chla的含量随着流速的增大而减小。一般城市景观水体为增加水体流动性，需额外增加大功率循环水泵等设施，耗能大。水位的降低或升高可改变水底光照
和溶解氧程度，因此可以改变沉水植物群落，进而影响草型富营养化水体中泛滥沉水植物的生长。
Richardson等研究表明，水位降低过程中及降低后，湖水水质、浮游植物变化不明显，但大部分浮叶植物和沉水植物的生物量和覆盖度显著下降。将固定毯层或移动毯层等遮光毯安放于水下，减弱水生植物或藻类所需光照，对降低藻类和泛滥水草密度效果较明显。但由于遮光材料成本过高、寿命短的缺点，限制了这项新技术的广泛应用。
3 水体富营养化治理技术发展趋势
从当前来看，无论是国内还是国外，至今还没有任何单一的方法能够彻底去除水体中的氮、磷等营养物质，实现水体富营养化的控制；从长远来看，为实现可持续发展，研发以生物技术为主体，并联合物理、化学、物化、环境因子调控等多种技术复合而成的技术体系，是必然的发展趋势。
4 总结
一方面，世界上的水体所处自然和人文环境形形色色，水体的大小、水深、年龄和功能等各不相同，受污染程度和富营养化成因差别万千；另一方面，富营养化等现象的机理研究尚未完全透彻；此外，
水体富营养化控制与治理技术各有所长。因此，水体富营养化控制与治理应因地制宜、多方参考，同时也应大胆探索新技术，以更好地解决这一环境治理难题。
水体富营养化的生物治理
水体富营养的生物治理 0408210026 许方迪水体富营养化作用是指含大量氮、磷(含N>0.2—0.3mg/L,P>0.01—0.02mg/L)的工业污水或生活废水排入江河、湖泊或海域中时，水体出现的富营养状态。当富营养水体有适当的生物、水文、气象条件时．水体中的藻类等浮游生物发生暴发性增殖，使大面积的水域被藻类所覆盖．阻碍了水体与大气的接触，导致水中溶解氧的降低，而且某些藻类还会产生毒素。而藻类的代谢死亡，微生物分解藻体及其它有机物也要耗去水中大量的溶解氧。从而使水域产生大面积缺氧导致水体腐败发臭造成灾害，有的已成为公害．引起全球关注。水体呈现富营养化形成赤潮等灾害的主要原因是水中氮、磷等污染物质含量的增加，所以国家对污水排放中氨、磷量有较严格的要求．污水综合排放标准GB8978-96中规定：NH3一N<15mg/L。磷酸盐(以磷计)<0.5 mg/L. 我国地表水体富营养化状况及其原因 20世纪90年代以前我国水体富营养化并不十分明显，但是90年代以后情况就比较严重。东海、南海多次大面积出现赤潮，全国湖泊约有75％的水域受到N、P的严重污染，部分河流水域也出现富营养化，最为严重的是滇池，可以说是成了一个久治不愈的顽症。该湖自出现富营养化以来，采用了许多种防治措施，已花费巨额资金，但仍然没有明显好转。最近几年，江苏的太湖也出现了严重的富营养化。 目前，我国地表水体富营养化的地理分布，主要集中在经济比较发达、人1：1比较集中的城市附近，但随着经济发展，水体富营养化存在向农村扩展的趋势。引起这些地区地表水体富营养化的污染源主要可分为两大类：外源和内源。外源也叫外部污染源，所谓外部污染源是指污染水体的污染物来自水体以外的其他环境中的污染源，如大气降水进入地表水体、废污水的排放等。内源，主要是指那些引起地表水体富营养化的污染物质来自水体内部的污染源。 富营养化水体的脱氮除磷 水体富营养化防治的关键是控制水中氮、磷的含量。 1.生物硝化一反硝化脱氨这一方法是利用硝化和反硝化细菌的作用，通过人工控制条件，在常规污水好氧生化处理系统基础上增加缺氧段，达到去除水中氮的目的，此法主要用于工业废水的处理．全过程可分为两个阶段，第一阶段是硝化阶段，其目的是在人工强力曝气条件下，使污水中有机氮、磷、NH4+等转化为NO3—或NO2—．该过程可由一般好氧处理设施来完成．第二阶段是反硝化阶段，即兼性厌氧的反硝化细菌在厌氧条件下，将NO3—和NO2—转化为N2，并从水中逸出，从而达到脱氮的目的．其处理流程如图1所示： 第一阶段中，由于微生物的同化作用使部分氮、磷转化为细胞物质，可在沉淀中经污泥沉淀 —，将在第二阶段去除．由于反硝化细菌为化能异作用从水中去除；大部分氮被氧化为NO 3 养菌，必须以有机化合物为能源，以NO3—为代谢中的电子受体，将NO3—转化为N2。而由于第一阶段处理后出水中有机碳含量很低，因此要在第二阶段加入有机碳来满足反硝化细菌的需要．据报道，当污水中C／N<3：1时，反硝化作用受到抑制．一般应考虑用成本低的简单有机化合物为补充碳源．以甲醇为碳源时，反硝化作用过程为：
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。
水体富营养化及其防治措施
水体富营养化及其防治措施 应化0902班田亚丽 案例:2007年，浙江全省海域共发生赤潮40次，发生面积累计近8500平方千米。其中有毒赤潮生物引发赤潮3次，累计面积约315平方千米。浙江省海洋与渔业局日前发布的2007年度浙江省海洋环境公报指出，2007年，舟山海域和渔山列岛—韭山列岛海域是赤潮高发区。上述两个海域发生赤潮的次数和面积分别占全省的65%和79%。 1、前言 近些年来，环境问题日益严重。酸雨危害加剧，南极臭氧层空洞越来越大，患皮肤癌及其他皮肤病的人数越来越多，全球变暖趋势不改甚至加快，导致很多低于海平面的国家面临被淹没的威胁，会使全球降水量重新分配，冰川和冻土消融，海平面上升等。资源、能源短缺当前，世界上资源和能源短缺问题已经在大多数国家甚至全球范围内出现。森林面积锐减，土地沙漠化，更是早就出现但是一直没有得到解决的问题。我只取一方面加以讨论，就是我们地球上面积最大的海洋，最为严重的水体富营养化的问题，并提出几点防治措施，希望能为环境保护尽一些绵薄之力。 2、水体富营养化的定义及产生 水体富营养化是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。这种现象在河流湖泊中出现称为水华，在海洋中出现称为赤潮。 国际经济合作与开发组织对水体富营养化开展了一系列的研究工作,最后确定氮、磷等营养物质的输入和富集是水体发生富营养化的最主要原因,大约80%的湖泊富营养化是受磷元素的制约,大约10%的湖泊与氮元素有关, 余下10%的湖泊与其他因素有关。 水体富营养化主要是由于工业废水、生活污水、化肥农药的使用和其他一些污染物中富含氮和磷的污染物进入湖泊海洋中，造成藻类疯狂生长。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，蓝藻是一种细菌,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，从而使水质恶化，造成鱼类和其他水生生物大
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
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
水体富营养化及其防治技术
第38卷第11期辽 宁 化 工V o.l38,N o.11 2009年11月L i aoning Che m ical Industry N ovember,2009水体富营养化及其防治技术 董继红 (吉林建筑工程学院设计院,吉林长春130021) 摘 要: 在介绍了水体富营养化的原因、分类及危害的基础上,对水体富营养化的防治措施进行 了归纳总结。 关 键 词: 富营养化;原因;危害;防治措施 中图分类号: X703 文献标识码: A 文章编号: 1004-0935(2009)11-0817-03 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。富营养化具有缓慢、难以逆转的特点[1]。因此水体富营养化问题是当今世界的最主要面临的水污染问题之一。 1 水体富营养化的形成及分类 国际经济合作与开发组织对水体富营养化开展了一系列的研究工作,最后确定氮、磷等营养物质的输入和富集是水体发生富营养化的最主要原因,大约80%的湖泊富营养化是受磷元素的制约,大约10%的湖泊与氮元素有关,余下10%的湖泊与其他因素有关。含有氮、磷等植物性营养物质的污染物主要经过下列途径排入水体[2]。 1.1 生活污水 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年全国工业和城镇生活废水排放总量为460.0亿t,其中工业废水排放量212.4亿t,比上年增加2.5%;城镇生活污水排放量247.6亿t,比上年增加6.6%。废水中化学需氧量(COD)排放总量1333.6万t,比上年减少2. 4%。其中工业废水中COD排放量511.9万t,比上年减少12.3%;城镇生活污水中COD排放量821.7万t,比上年增加5.0%。可见,生活污水已逐渐取代工业废水而成为水体富营养化的最大污染源。 1.2 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t。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。 1.3 化肥、农药的使用 现代农业大量使用化肥提高土地收益率,从1950年到1970年,农用化肥由不足10M t上升至80M t,估计2030年将达到135M t,但仅30%~50%能被植物吸收利用,被土壤截留下来的有机物、氮、磷等常因暴雨或刮风进入水体造成外源性富营养化污染。当其周围生态环境恶劣、森林覆盖率低、坡度大、土壤复种指数大、暴雨或洪水频繁时,这种情况就更加突出[3]。据资料统计,农用化肥的全球产量从1950年到1990年,氮量由不足1000!104t 上升到8000!104t。专家预计到2030年将达到13500! 104t[4]。此外,为了增加产量,大量农药、杀虫剂作用于农作物,有相当大一部分残留在农作物上,随雨水的冲刷流入水体中,很大程度上污染了水体环境。 1.4 渔业养殖 目前人工渔业养殖规模集约化,投喂的高蛋白饵料及鱼虾排泄物等这些营养物质造成水体富营养化。这种人工渔业养殖既给经营者带来利益,同时给他们带来损失,原因在于:随着水体中的营养物质的增加,藻类物质的大量繁殖,水体中的溶解氧就会大量的减少,影响鱼虾生长,爆发鱼病。近几年,淡水养殖业已由池塘转向湖泊、水库等大水面,并将池塘精养高产技术与大水面优越的生态条件相结合发展?三网#养殖,虽然提高了水产品的质量和 收稿日期: 2009 07 03 作者简介: 董继红(1963-),女,高级工程师。
水体富营养化治理与控制技术综述.
水体富营养化治理与控制技术综述 摘要：富营养化是水体污染的重要原因之一，也是国内外水污染治理的难题。从物理、化学、生化及环境因子调控等方面综述了适用于水体富营养化治理与控制的各类技术方法及其特点，并探讨了相关技术的应用发展趋势。 关键词：富营养化；水污染；治理与控制技术 水体富营养化是指在人类活动的影响下，水体加速自然演化过程，在短期内出现的富营养问题，即氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口和海湾等缓流水体，导致营养盐浓度过高。严重情况下引起藻类泛滥，称为藻型富营养化，即“水华”或“赤潮”；或出现水生植物疯长成灾现象，称为草型富营养化。我国的河流、湖泊污染不断加剧，富营养化问题尤为突出且呈严重趋势。20世纪70年代后期全国约有27％的湖泊富营养化，80年代末、90年代初期全国约有63％的湖泊富营养化，到90年代后期已达85％。根据(2010年中国环境状况公报》，全国地表水污染较重，七大水系总体为轻度污染；26个国控重点湖泊(水库)中，营养状态为重度富营养的1个，占3．8％；中度富营养的2个，占7．7％；轻度富营养的11个，占42．3％；其他均为中营养，占46．2％。笔者从物理、化学、生化及环境因子调控等方面综述了适用于水体富营养化治理与控制的各类技术方法
及其特点，并探讨了相关技术的应用发展趋势。 1 污染源控制 1.1 外源污染控制 降低外源污染负荷是湖泊富营养化控制与治理的至关重要的第一步。减少或截断外部营养物质的输入、控制外源营养盐进入水体的具体措施有净化水源、截污工程、洗涤剂限磷禁磷、合理使用土地等。 1.2 内源污染控制 当水体外界污染物的排放减少或停止之后，一定条件下，底泥不再作为污染物的“汇”，而成为“源”。这时底泥中的污染物释放出来，对水体造成二次污染，成为内源污染并加速水体的富营养化。常见的内源污染控制技术有清淤挖泥、原位覆盖、底泥钝化和生物修复等。清淤挖泥，是减少内源污染负荷的方法之一。日本Suwako湖、荷兰Geerplas湖、南京玄武湖均实施了清淤工程，试图削减湖泊内源污染负荷；清淤结果显示，在工程结束初期水质好转，但后期水体仍呈现富营养化状态。原位覆盖技术是在底泥表面铺放一层或多层清洁的土壤、沙子、淤泥、砂砾等覆盖物，使底泥与上层水体隔离，从而阻止底泥中污染物向上覆水体的迁移。意大利威尼斯环礁湖的底泥用沙土覆盖后，有效阻止了底泥中污染物的扩散。相对于清淤挖泥，原位覆盖技术施工简单、费用低，但底泥覆盖后会影响小型湖泊的蓄
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
水体富营养化及其防治技术
水体富营养化及其防治技术 摘要: 在介绍了水体富营养化的原因、分类及危害的基础上，对水体富营养化的防治措施进行了归纳总结。 关键词:富营养化; 原因; 危害; 防治措施 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。富营养化具有缓慢、难以逆转的特点[1] 。 一、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。 二、水体富营养化的形成及分类 国际经济合作与开发组织对水体富营养化开展了一系列的研究工作,最后确定氮、磷等营养物质的输入和富集是水体发生富营养化的最主要原因,大约80%的湖泊富营养化是受磷元素的制约，大约10%的湖泊与氮元素有关，余下10%的湖泊与其他因素有关。含有氮、磷等植物性营养物质的污染物主要经过下列途径排入水体[2]。 1 、生活污水 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。 2 、工业废水 工业废水主要是指工业生产过程中产生的，其中钢数量，但加速了我国湖泊水库富营养化的进程。 三、水体富营养化的危害 1 危害人类健康 造成水体富营养化污染的某些物质本身就可严重危害人类健康，如植物营养素氨氮，在特定的条件下也可转化为亚硝酸盐，这是合成三致物质亚硝胺的前体。另外，水环境中某些藻类可释放出剧毒物质，通过食物链损害人体健康甚至致人死亡。 2 影响水体的生态环境
水体富营养化的治理
大量含氮、磷肥料的生产和使用，食品加工、畜产品加工等造成的工业废水和大量城市生活废水，特别是含磷洗涤剂产生的污水未经处理即行排放，使海水、湖水中富含氮、磷等植物营养物质，称为水体富营养化。在富营养化水体中，由于有了充足的养料保证，藻类等浮游植物一有适宜条件即疯狂繁殖。此时鱼类等生物的消费能力赶不上藻类的繁殖速度，水中藻类越长越多，藻类生物集中在水层表面，光合作用释放出的O2溶解在海水表层，表层海水形成饱和溶液，从而阻止了大气中的O2溶入深层海水。与此同时大量死亡的海藻在分解时却要消耗水中的溶氧，这样水中的溶氧就会急剧减少（甚至可降至零）导致水中的鱼类等动物大量窒息死亡。某些藻类甚至还会释放出一些有毒物质使鱼类中毒死亡。此外由于死亡藻类分解时会放出CH4、H2S等气体，使海水变得腥臭难闻。这种情况如果是在海洋中，赤潮就发生了；如果是发生在淡水中，又叫“水华”。 引起富营养化的原因主要为大气污染、城市污水排放、农田化肥使用过量、生态环境破坏严重、水体养殖等. 太湖流域富营养化控制机理研究一文中说道:流域非点源污染物质在水—土界面输送通量响应关系，进一步揭示了藻类暴发机制，提出了利用人工湿地和水利工程调控改善水环境的原理。在研究中，还提出了流域控制与区域控制相结合的环境治理新思路，以区域治理为其目标，最终达到全流域的治理目标 中科院合肥物质科学研究院用生物合成表面活性剂和壳聚糖酶,利用天然纳米材料棒晶与离子的交换性能、高吸附性能，“捕捉”化肥营养元素，再用壳聚糖等材料“网住”棒晶，有效固定了化肥营养素，减少了流失 摘要：水体富营养化造成藻类过量繁殖是一个全球性的问题，我国许多湖泊水库污染严重，国内外科学家对此进行了大量的研究。文章综合报道了现有的富营养化水体控制工艺，尤其是新的超声波除藻杀藻技术。 关键词：富营养化洗涤剂超声波 水资源是人类赖以生存的基本物质，随着人口增长和社会经济飞速发展，水的需要量急剧增加，而水资源污染也日益严重。我国自20世纪80年代以来，由于经济的急速发展和环境保护的相对滞后，许多湖泊、水库已进入富营养化，甚至严重富营养化状态，如滇池、太湖、西湖、东湖、南湖、玄武湖、渤海湾、莱州湾、九龙江、黄浦江等。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[1]。 2 水体富营养化的危害 水华的出现使水味变得腥臭难闻，降低水体的透明度，增加浊度。水面被藻类遮盖，阳光难以进入，严重抑制了深层水体的光合作用，降低溶解氧。死亡藻类不断沉到底部，加快了底部氧的消耗，使表面以下的水体处于厌氧状态，造成好氧生物死亡。除散发臭味、破坏景观、破坏水生生态环境外，部分藻类还能分泌藻毒素，引起鸟类、牛、羊等动物中毒，可能有致突变作用，对人类也有很大的潜在危险[2]。富营养化对水体生态和人们生活造成很大影响，对于那些依靠富营养化水体为饮用水源的城市来说，情况尤为严重。水中的藻类会大大提高化学需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)、悬浮固体(SS)等的浓度，增加水处理负担。藻类在
湖泊富营养化水体生态修复技术国内外研究进展
湖泊富营养化水体生态修复技术国内外研究进展 () 摘要：湖泊富营养化是指氮、磷等营养物质大量进入水体并致使水体的溶解氧下降、透明度降低、水质恶化、鱼类及其他生物大量死亡的现象。富营养化水体治理技术按照治理手段可分为化学处理、物理处理和生态修复处理方法等。化学方法处理污染水体主要是添加化学药剂改变水体中氧化还原电位去除水体中悬浮物质和有机质。物理治理技术措施包括人工曝气、调水冲污、河道疏浚等措施。水体生态修复技术包括生物膜法处理技术、微生物制剂技术、人工湿地处理及生物栅修复等。本文阐述了当前国内外水体生态修复技术的相关研究进展并比较了各方法的优缺点，并对未来富营养化水体生态修复技术做了展望。 关键词：富营养化；生态修复技术 Research of water ecological restoration technology about lake eutrophication () Abstract: Lake eutrophication refers that nutrients of nitrogen and phosphorus are into the water, bringing the phenomenon that clarity and dissolved oxygen drop causing deterioration of water quality and death of fishes and other creatures. Treatments of eutrophic water include chemical treatment, physical treatment and ecological restoration. Chemical method are that adding chemicals into water changs redox potential to remove suspended substances. Physical treatments include artificial aeration, flushing and river dredging. Ecological restoration technologies include the biological membrane, microbial preparation, artificial floating island and biological grid restoration. This paper describes the progress research of ecological remediation technologies for the present and compares the advantages and disadvantages, and makes forecast for the future ecological restoration technologies of eutrophic water. Keywords: eutrophication; Ecological restoration technologies
水体富营养化的原因
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。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。水体富营养化产生的主要原因：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10μmg/L。 营养物质从何而来：水体中过量的氮、磷等营养物质主要来自未加处理或处理不完全的工业废水和生活污水、有机垃圾和家畜家禽粪便以及农施化肥。 (1)氮源 农田径流挟带的大量氨氮和硝酸盐氮进入水体后，改变了其中原有的氮平衡，促进某些适应新条件的藻类种属迅速增殖，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。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所取代。 (2)磷源 水体中的过量磷主要来源于肥料、农业废弃物和城市污水。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。但是，当底层水含氧量低而处于还原状态时(通常在夏季分层时出现)，保护层消失，从而使磷酸盐释入水中所致。
水体富营养化
(一)水体富营养化的机理 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。 1．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。 关于水体富营养化问题的成因有不同的见解。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。 2．营养物质的来源：水体中过量的氮、磷等营养物质主要来自未加处理或处理不完全的工业废水和生活污水、有机垃圾和家畜家禽粪便以及农施化肥，其中最大的来源是农田上施用的大量化肥。 (1)氮源 农田径流挟带的大量氨氮和硝酸盐氮进入水体后，改变了其中原有的氮平衡，促进某些适应新条件的藻类种属迅速增殖，覆盖了大面积水面。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