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

学需氧量(COD)的排放量为1406.5 万吨，比上年减少了 2.76%[3]。

水体富营养化是一个全球性环境问题，它是由于水体中氮磷含量超标导致藻类过度繁殖引起的。水体富营养化使得水体溶解量下降、水质恶化，致使水中生物大量死亡。富营养化水中含有硝酸盐和亚硝酸盐，如果人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水就会中毒致病。所以对水体富营养化进行系统的研究具有重要的意义。近年来我国三大湖泊（太湖、巢湖）频繁爆发水体富营养化现象，严重影响水体功能的发挥，尤其是2007年4月太湖水体出现严重的水体富营养化现象，直接影响到居民用水的安全和健康。

第二章水体富营养化概论

2.1水体富营养化

水体富营养化是指湖泊、水库和海湾等封闭性或半封闭性的水体，以及某些滞流（流速小于每秒1米）河流水体内的氮、磷、碳等营养元素的富集，导致某些特征性藻类（主要为蓝藻、绿藻、硅藻、甲藻等）的异常增值，使水体透明度下降，溶解氧降低，水质变得腥臭难闻的现象。水体富营养化后,由于浮游生物大量繁殖, 往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。这种现象在江河湖泊中称为 水华 , 在海中则叫做赤潮。

富营养化的指标, 从测定项目上分可大致分为物理、化学和生物学三种指标,这些指标是衡量富营养化的一个尺度,但富营养化现象是复杂的,必须把这些因子的复杂性交织在一起才能表示富营养化状态, 对于湖泊营养水平的评价标准,至今尚未得出一致意见, 但大致可分为两种, 一种是美国国家环保局湖泊富营养化阶段标准,另外是经OECD 组织湖泊营养分类系统,目前判断水体富营养化的一般标准是：氮含量超过0.2～0.3mg/L,磷含量大于0.01～0.02 mg/L,BOD 大于10 mg/L, pH 值7～9 的淡水中细菌总数超过10 万个/mL,叶绿素 a 含量大于10ug/L。

2.2水体富营养化的研究现状

2.2.1国外研究现状

欧洲在统计的96个湖泊中有80%的湖泊不同程度地受到氮、磷的污染, 呈现出富营养化状态。也有河流出现过富营养化问题,如由于建造阿斯旺大坝使尼罗河水文发生变化而使开罗市的供水水源受到水体富营养化的影响; 法国里昂

下游地区的河流中叶绿素值极高。

20世纪初，水体富营养化问题引起了生态学家，湖沼学家的注意，同时也得到一些国际组织及国家政府及社会各界人士的关注与重视。在20世纪60年代末，联合国粮农组织、联合国教科文组织、世界卫生组织、欧洲经济共同体以及经济合作与发展组织等众多国际组织开始在其计划中设立研究专项[4]。经过几十年的研究，目前其成果主要体现营养元素控制因素、富营养化水质改善及政策控制措施三个方面：

2.2.1.1营养元素研究方面

目前研究表明，水体中氮磷含量直接决定了藻类的繁殖速率，影响水体富营养化进程，是水体富营养化主要控制因子[5]。还有一些研究也表明水体中有机质，维生素类和微有机成分以及锰、铁和钼等微量元素也是影响藻类爆发[9-10]和水体富营养化发展的重要原因。

2.2.1.2富营养化水质改善技术研究方面

相关成果可以归纳为减少入湖外源性营养负荷的技术，控制湖泊内源营养负荷技术，控制湖泊富营养化的湖泊生态修复技术和水体中藻类的治理技术。其中，外源控制技术主要包括废污水迁移、氧化塘技术、土地处理系统、生物除磷、前置库、限制合成洗涤剂含磷量、水栽生物过滤法等。内源控制技术主要包括沉积物氧化化学沉淀、底泥覆盖、引水冲刷、底泥疏浚、湖内下层水抽取、选择排放、水位操作、生物技术等[6-10]。湖泊生态修复技术主要包括大型高等水生植物修复技术、食鱼性鱼调控技术等[11]。水体中藻类的治理一般有直接过滤除藻、气浮除藻、化学药剂除藻、养鱼除藻、机械收藻等[12]。

2.2.1.3政策措施方面

湖泊富营养化政策措施主要分为两类：一种是运用激励机制去影响产生污染的生产投入，例如化肥和农药的投入。第二种是利用税收补贴机制影响湖泊污染浓度[13]。

2.2.2国内研究现状

我国多年以来的调查结果表明,富营养化湖泊个数占调查湖泊的比例由20世纪70年代末至80年代的41%发展到80年代后期的61%, 到20世纪90年代后期又上升到77%。根据对全国39个大、中、小型水库的调查结果表明: 处于富

营养状态的水库个数和库容分别占所调查水库的30.8%和11.2%, 处于中营养状态的水库个数和库容分别占所调查水库的43. 6%和83.1%。我国部分河流水域如汉江、珠江出现了水华等富营养化现象的报道[14]

2.3富营养化的形成机理

藻类和一些光和细菌能利用无机盐类制造有机物, 自然水体中的氮磷（特别是磷）在一定程度上是浮游生物的数量控制因素. 一般来说, 生物可利用磷的浓度低于5 ug/L,磷就可能成为限制因子, 生物可利用氮的浓度低于20 ug/L,就可能成为限制因子. 由于人为因素使水体中营养盐类增多, 促使了自氧型生物, 大型绿色植物和微生物旺盛生长, 归纳起来, 主要有以下几个原因:

2.3.1未经处理的生活污水的排入

生活污水中含有大量的可溶性营养盐类,而且还有许多有机质,生活污水中的洗涤剂含有大量的磷,环境科学家认为洗涤剂中的磷成分是水体富营养化的四个主要原因（化肥、人畜粪便、水土流失、含磷洗涤剂）之一,洗涤剂中磷占磷总排入量的20% 左右.

2.3.2工业废水的排入

工业中如化肥、制革、食品等行业排出的废水,富含大量的营养物质, 以及无机盐类.

2.3.3农业中农田排水

现代农业中大量应用了化肥和农药, 但研究表明,目前化肥的施用量是农作物实际需要量的几倍, 多余的化肥, 农药随排水进入水体, 以太湖为例, 农业面源入湖的氮占总氮的72%~75%.

2.3.4不合理的围湖造田

由于历史的和现实的种种原因, 中国大部分的湖泊都被不同程度的填掉一部分, 这种工程似的湖的蓄容量减少, 改变了水流运动规律, 破坏了水生生态系统. 导致了水质恶化加剧. 以太湖为例,1950~1985 年,太湖被侵吞了528.5km2, 而目前, 太湖总面积只有2460 km2.

2.3.5开山取石,破坏植被

开山取石, 使地壳中的一些盐类被雨水冲刷进入水体, 破坏植被后, 容易造成水土流失, 流失的表层土壤又是富含营养元素的. 以上种种原因造成了水体中

氮磷等营养物质的过量, 以太湖为例,1996 年,太湖中TN（总氮）3.27mg/ L, TP （总磷）3.27mg/ L,大大超过了富营养化的阀值,随着水体中营养物质的增多, 藻类的个体迅速增加,而种类逐渐减少. 水体中本来以硅藻和绿藻为主, 红色颤藻的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,有限的营养物质在短期内一再被重复利用, 一遇适宜的环境就爆发性的繁殖, 以致出现“水华”现象. 死亡的水生生物在微生物的分解下, 消耗氧, 或在厌氧条件下分解, 产生硫化氢臭气, 使水质不断恶化. 同时湖泊逐渐变浅, 直至变为沼泽. 富营养化一旦形成, 水体中的营养元素被水生生物吸收, 成为其机体的一部分, 在水生生物死亡后的腐烂过程中, 营养元素又释放到水中, 再次被生物利用, 形成植物营养物质的循环. 因此, 富营养化的水体,即使切断外界营养物质的来源, 也很难自净和恢复[15].

2.4水体富营养化的影响和危害

2.4. 1 使水味变得腥臭难闻

在富营养状态的水体中生长着很多藻类, 其中有一些藻类能够散发出腥味异臭。藻类散发出这种腥臭, 向湖泊四周的空气扩散, 直接影响、烦扰人们的正常生活, 给人以不舒适感觉, 同时, 这种腥臭味也使水味难闻, 大大降低了水质质量。

2.4. 2 降低水体的透明度

在富营养水体中, 生长着以蓝藻、绿藻为优势种类的大量水藻。这些水藻浮在湖水表面, 形成一层“绿色浮渣”, 使水质变得浑浊,透明度明显降低, 富营养严重的水质透明度仅有0.2米, 湖水感官性状大大下降。

2.4. 3 影响水体的溶解氧

富营养湖泊的表层, 藻类可以获得充足的阳光, 从空气中获得足够的二氧化碳进行光合作用而放出氧气, 因此表层水体有充足的溶解氧。但是, 在富营养湖泊深层, 情况就不同, 首先是表层的密集藻类使阳光难以透射入湖泊深层, 而且阳光在穿射过程中被藻类吸收而衰减, 所以深层水体的光合作用明显受到限制而减弱, 使溶解氧来源减少。其次, 湖泊藻类死亡后不断向湖底沉积, 不断地腐烂分解, 也会消耗深层水体大量的溶解氧, 严重时可能使深层水体的溶解氧消耗殆尽而呈厌氧状态, 使得需氧生物难以生存。这种厌氧状态, 可以触发或者加速

底泥积累的营养物质的释放, 造成水体营养物质的高负荷, 形成富营养水体的恶性循环。

2.4. 4 向水体释放有毒物质

富营养对水质的另一个影响是某些藻类能够分泌、释放有毒性的物质, 有毒物质进入

水体后, 若被牲畜饮入体内, 可引起牲畜肠胃道炎症, 人若饮用也会发生消化道炎症, 有害人体健康。

2.4. 5 影响供水水质并增加制水成本

湖泊常常是生活饮用水和工业用水的供给水源。富营养水体在作为供给水源时, 会给制水厂带来一系列问题。首先是在夏日高温藻类增殖旺盛的季节, 过量的藻类会给制水厂在过滤过程中带来障碍, 需要改善或增加过滤措施。其次, 富营养水体由于缺氧而产生硫化氢、甲烷和氨等有毒有害气体, 而且水藻产生的某些有毒的物质, 在制水过程中, 更增加了水处理的技术难度。既影响制水厂的出水率, 同时也加大了制水成本费用。

2.4. 6 对水生生态的影响

在正常情况下, 湖泊水体中各种生物都处于相对平衡的状态。但是, 一旦水体受到污染而呈现富营养状态时, 水体的这种正常的生态平衡就会被扰乱, 某些种类的生物明显减少, 而另外一些生物种类则显著增加。这种生物种类演替会导致水生生物的稳定性和多样性降低, 破坏了湖泊生态平衡。[16]

第三章水体富营养化的测定

水体富营养化评价是对水体富营养化发展过程中某一阶段营养状况的定量描述，其主要目的是通过对具有水体富营养化代表性指标的调查，判断该水体的营养状态，了解其富营养化进程及预测其发展趋势，为水体水质管理及富营养化防治提供科学依据。然而，由于所评价的生态系统可能较为复杂，其中系统内部会涉及到相当多的状态变量，而且各状态变量之间的关系也相当复杂，难以描述。目前，对富营养化的评价指标选取和评价方法等方面还存在诸多分歧。只有从数量众多的指标中挑选能反映本系统中影响富营养化状态主要因子：包括物理、化学、生物等环境要素进行综合的评价，才能较为客观地反映出水体的富营养化状况。因此了解各种对富营养化评价的方法具有重要的意义[17]。

3.1特征法评价指标

特征法是根据湖泊富营养化的生态环境因子特征来评价湖泊富营养状况的

方法，金相灿也用相同的方法来评价湖泊的营养状况[18]。如表1所示

3.2参数法

在富营养化湖泊的水生态系统中，各种生物与非生物因子处于十分复杂、相互作用的网络中。一般采用水体中营养物质氮、磷的浓度(即总氮、总磷指标)，水体透明度，藻类的种类、数量、指示种、优势种，叶绿素a，生物多样性指数及水质综合污染指数等生物和生态学指标对湖泊、水库生态环境质量进行评价，以判断水体是否处于富营养状态。部分常用评价指标参数见表2

3.3生物指标参数法

3.3.1藻类污染指示种及综合指数

在水体富营养化的评价中，氮、磷浓度，藻类现存量和种类多样性指数均是重要的评价指标。作为富营养指示种的蓝藻和绿球藻大量存在，可以表明水体水质营养水平很高。藻类综合指数(n)求取(蓝藻门+绿球藻目+中心纲硅藻+裸藻)种数／总藻目种数。当a>3时，表明水体已经处于富营养型。[19]

3.3.2多样性指数

生物多样性是指一定空间范围内多样性有机体(动物、植物、微生物)有规律地结合在一起的总称。它是对自然界生态平衡基本规律简明的科学概括，也是衡量生产发展是否符合客观规律的主要尺度。一个湖泊本身是一个完整的生态系统，它是由浮游植物、浮游动物、

栖动物、水生昆虫、底生藻类、水生维管束植物、腐屑和细菌以及摄食各种生物的多种鱼类构成[20]。

3.3.3指示生物法

把浮游植物作为评价水质污染的指示生物是由于藻类种群与水环境间存在

天然的生态平衡和保持相对稳定性的关系。一旦水质污染使环境因子发生改变，将直接影响原有生物种群的平衡，改变种群的组成和数量。因此，可用生物的指示种群来划分水质的污染级别和表示其污染程度，还可以用轮虫的种类来判定水体的水质状况以确定污染等级。Georgiev认为，臂尾轮虫与富营养化水体关系密切，而异尾轮虫类则多生活在贫寡营养型水体中[21]。

3.4指标测定法

3.4.1光合作用强度与呼吸作用强度的比值

这里所说的光合作用指水中藻类原生质的合成作用，呼吸作用主要是指藻类为动物性浮游生物和鱼所捕食，以及藻类和有机底物为微生物所降解的呼吸作用的总和。在贫营养水体中的真透光区，由异养生物生长利用藻类作基质的呼吸强度与初级生长率相平衡，即光合作用(P)：呼吸作用(R)=1，是正常水体的情况；在富营养化水体的真透光区内，光合作用超

过分解藻类的强度，即P：R>I；当营养与光均成为限制因素时，光合作用强度明显下降，异养生物降解有机物的作用加强，这时释放出的植物性营养物质，为在更严重的富营养

化条件下进行更强烈的光合作用提供了物质基础，此时P:R1和P：JR<1的水体，是典型富营养

化的表现。

3.4.2藻类生产潜在能力的测定

该法测定时在水样中接种特定藻类(一般接种蓝细菌、绿藻、硅藻)，然后置于一定照度和温度条件下培养，使藻类生长达到稳定期，最后用测定藻类细胞数或干重的方法，来决定藻类在某种水体中的增殖量(algal growth protential，AGP)。由于营养物浓度与藻类生物量成正比关系，水体中氮磷含量决定着藻类生长的潜在能力。一般贫营养湖的AGP在1 mg／L以下，中营养湖为1～10 mg／L，富营养湖为5～50 mg／L。

3.4.3光合作用产氧能力的测定

该法测定的是水样在自然光照条件下由于藻类光合作用而增加的氧量。在日出前取3瓶水样，盖紧瓶盖并使瓶内不留有气泡。立即测定一瓶水样溶解氧的含

量，作为本底值。另两瓶，其中一瓶需要用黑布包好，不透光，然后直接放在阳

光下，经过一定时间光照后，分别测定各瓶里的溶解氧含量。将暴露在阳光下瓶子内的溶解氧含量扣除本底值，再加上用黑布遮光瓶内因呼吸作用而消耗的氧值，即为该水样中藻类在一定时间光照过程中所产生的氧量。产氧量越多，说明藻类活动越旺盛。

第四章水体富营养化新方法研究

4.1水体富营养化遥感技术

水体富营养化遥感通过研究水体反射光谱特征与水质参数之间的关系, 建立水质参数反演算法, 结合富营养化评价模型对湖泊富营养化状况进行监测。

4.2水质自动在线监测

目前，国家环保部已在各大湖泊、河流建立了水质自动监测站，监测八项指标（水温、pH、浊度、溶解氧、电导率、高锰酸盐指数、氨氮和总有机碳），通过各种变化来预测和分析评价水体富营养化程度和水华发生的状况。

4.3建模评估

用适当的数学模型描述一个特定水体的生态系统的生态因子(生物量、水质参数)与内、外部变量(水量、营养盐和能量的输入)之间的响应关系，从而推断出在外部变量改变时湖库富营养化的响应趋势。目前主要运用的模型有QUAL －Ⅱ、WASP、SALMO 等水质生态模型。此外，人工神经网络和决策树方法也已经成功运用到蓝藻水华暴发的预测中。

第五章水体富营养化的防治措施综合国内外的治理经验，对尚未形成富营养化的湖泊，应以预防为主，对

已经形成富营养化的湖泊，应采取综合治理措施。

5.1 湖泊富营养化的防治措施

湖泊富营养化的防治是水污染处理中一个较为复杂和困难的问题，至今还没有任何单一的物理学、化学和生物学措施能较好地治理富营养化的水体。从目前对湖泊的治理情况来看，可以采取以下一系列措施：

5.1.1加强宣传教育与管理

加强环境宣传教育，提高全民的环境意识。改革目前的管理体制，建立有权威性的统一指挥和协调机构，以保证各项治理措施得以有效实施。加强湖泊流域的监测工作，建立湖泊流域监测网络，重点对主要污染企业和入湖河道的水质进行监控；建立湖泊流域水质污染和富营养化预警系统，为湖泊富营养化的治理提

供科学的决策依据。

5.1.2控制外源性营养物质的输入

流域水土保持工程与环湖绿化工程在湖泊上游采取工程措施、生态措施和农业垦耕相结合的方法，实现水土保持的新局面，特别是要加强上游地区的植被覆盖率的提高工作，这样将会大大减轻湖泊营养物质的输入。在环湖大堤外侧一定范围内营造防护林带，这样不仅能有效地防止水土流失，在一定程度上也起到了美化环境的作用。

加大对工业废水和生活污水的处理加大对废水、污水的处理力度，一方面要提高城市的污水处理率，另一方面要加强集中处理时对污水的深度处理与脱氮除磷功能，逐步实现城市污水的达标排放和污水回用。

控制农业非点源污染改进施肥方式、灌溉方式，合理种植农作物，推广新型复合肥以减少化肥的使用量，减少农业径流引起的肥料损失，努力加强生态农业体系的建设。

5.1.3减少内源性营养物质的负荷

1.湖泊的生态修复工程

生态修复可采用以下几种方法：①大型水生植被恢复工程：在湖泊适当的区域分别种植挺水植物(如芦苇、菱草、莲藕)、沉水植物(如马来眼子菜、苦草、黑藻等)，通过生物量的收获消除内源负荷，美化环境。②水产养殖工程：向湖泊中投放鱼苗、河蚌，鱼、蚌在生长过程中会从湖泊中摄取一定量的营养物质，通过鱼类和蚌类的收获也可以带出湖体的氮、磷。

2．底泥疏浚工程

底泥疏浚[22]旨在清除湖泊水体中的污染底泥，并为水生生态系统的恢复创造条件，同时还应与湖泊综合整治方案相协调。

3．养殖污染控制工程

人工养殖投饵已成为湖泊营养盐的重要来源之一，因此，严格控制湖区围网养殖面积，降低围网养殖密度，大力推广鱼草轮养，减少养殖污染对于改善湖区水质具有重要意义。

5.2 大型水生植物对富营养化的控制

植物为主的富营养化水体修复系统，主要由太阳能来驱动，对富营养化水体处理的过程中还可回收资源和固定能源，加之处理过程中基本不使用化学品，也不会产生有害副产物，是一种非常环保的处理技术，具有以下优势：①净化所需的能源由光合作用提供；②许多植物具有美学价值，能改善景观生态环境；③植物可被收割和利用，创造新的价值；④可作为介质所受污染程度的指示物；⑤能固定土壤或底泥中的水分，圈定污染区，防止污染源进一步扩散；⑥为降解微生物提供了良好的柄息场所，有利于微生物的生存。水生植物庞大的根系为细菌提供了多样性的生境，且植物可输送氧气至根区，有利于微生物的好氧呼吸。

与传统的一些处理方式相比，它的优势在于：低投资，低能耗、处理过程与自然生态系统有更大的相融性等[23]。植物系统净化富营养化水体和主因是通过植物的吸收作用，根区微生物的降解作用，植物的口厦附、过滤和沉淀作用，植物的抑制藻类生长的作用及作为生态系统的牛产者来凋节其他生物种类和数量的作用米完成的。

5.3 微生物修复

微生物对富营养化水体也有很好的净化作用。研究表明，微生物净化富营养化水体主要是因为它们具有降解的能力。研究表明，微生物对一个稳定人工生态

系统的发展、运转和维持起着积极的作用。微生物对植物生长也起到一定的调节作用，根际微生物可促进植物结实和分裂生成小植株，微生物在富营养化水体的净化和生态恢复的过程中起着积极的作用。目前国内在这方面进行了很多研究[24-25]，中国科学院南京地理与湖泊研究所利用固定化增殖氮循环细菌群SBR法净化富营养化湖水，经固定化细菌群ZBR工艺净化后，总氮下降75％，氨氮下降91.5％，COD下降75％，水质得到明显的改善[26]。利用菌根真菌生产生物菌肥既可增加农作物产量又可减少农业面源污染对水体的污染[27]，菌根真菌在控制水体富营养化中将起到积极的作用。

5.4 水生动物修复

用水生动物来净化富营养化水体，主要是利用放养食浮游植物的动物来减少藻类等浮游植物对水体造成的危害。研究认为，水体富营养化的防治除了对藻类等浮游植物的修复外，对负有动物的防治也不能忽视[28]。

防治浮游动物繁盛最有效的办法就是放养鳙鱼，而放养鲢鱼通常是为了消灭浮游植物。放养鲢鳙的多少及如何搭配亦值得研究。鲢鳙混养时，鲢鱼大量摄取浮游植物，从而抑制了以浮游植物为食的浮游动物的生长和繁殖；如果鳙鱼的数量放养过多，就得不到足够的食物，生物量受到抑制。放养太少，不能充分利用饵料而影响产量。合理地搭配鲢鳙的放养数量，可充分地利用天然饵料，减少浮游植物和浮游动物的数量，既可治理水体的富营养化，又可提高经济效益，是一项非常值得研究的生物修复技术。

5.5 物理化学方法防治

脱氮的物理化学方法有氨汽提法、沸石法和折点氯处理法等。但这些方法只能去除铵态氮，所以在二级处理中如果发生亚硝酸化和硝酸化反应，这些处理方法就不起作用。物理除磷法有电渗析，反渗透等，但价格都较昂贵，且磷的去除率不高，仅10%。而采用金属盐的化学除磷技术，效果稳定可靠。对于除磷，目前技术上信得过的方法是各种混凝沉淀法，但需添加大量的混凝剂，所产生的大量难脱水的化学污泥不但很难处理，且可能有毒性，造成二次污染。国内外，较成熟的除磷处理工艺有厌氧—好氧法（A/O）和厌氧—缺氧—好氧法（A2/O）[29]。由于化学除磷要产生大量的化学污泥，人们对此进行了深入的研究，并开发出了新型的化学药剂[30]，涉及新型的反应器以减少药剂的使用量。

第六章结束语

水体富营养化是一个日益严重的环境污染问题。对湖泊生态系统来说，水就相当于陆地生态系统中的土壤。土壤通过其支撑的动植物来体现其对人类生存的价值，而淡水生态系统中的水体本身就直接提供了人类社会生存的物质基础，但高度富营养化的淡水生态系统将屋其饮用水资源的极度破坏。虽然这类湖泊生态系统的生物生产力功能大大提高，对人类来说极其宝贵的饮用水源功能却严重退化，严重地威胁着人们的身体健康。为此，我们要充分意识到它的危害性，真正要解决水资源污染问题，关键要从水资源可持续利用的角度．从水资源配备、节约、保护、开源四方面去下工夫开展工作。建议湖泊，水库的治理思路虑以水域允许纳污能力为总量控制基础，以经济结构调整为契机，以水资源配置为限制手段，以治污、截流、引水、清淤为综合措施，以加强流域统一管理和监督为保障。准备以较长的时问、较大的投资，来根治湖泊，水库的水体富营养化。

水体中氮、磷含量过高是导致水体富营养化的根本原因，其中磷含量是评价水体富营养化的重要指标。氮、磷的来源有农业排水、居民生活污水、洗涤剂、

工业污染源及底泥释放磷等内部来源。由于各污染源对富营养化的影响程度不同，故在制订对富营养化的防治措施前对水体中氮、磷的主要来源进行分析是非常必要的。对富营养化的防治，应采取预防和治理相结合的方法。预防的手段包括科学施肥、加强植树造林、洗涤剂禁磷等方法。治理手段包括建立水生生态系统处理污水和直接疏浚底泥和建立引水工程等措施。只要在思想上、政策上及技术上都重视水体富营养化问题，水体的质量就能得到相应的保证。

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