沉积物中磷素对水体富营养化影响的研究

沉积物中磷素对水体富营养化影响的研究
沉积物中磷素对水体富营养化影响的研究

沉积物中磷素对水体富营养化的研究

摘要:

英文摘要:

磷在水体营养元素循环中占有极重要的地位,是水体富营养化的主要控制因子之一. 水体中磷的来源可分为外源性磷和内源性磷. 沉积物是水体中磷的重要蓄积库,沉积物中的磷迁移转化过程直接影响着上覆水体富营养化过程.磷在沉积物中的形态十分复杂,磷形态转化是控制沉积物-水界面间磷循环的主要因子[1~4]. 在已有沉积物磷形态研究中,往往把磷分为交换态磷、铁铝态磷、钙镁态磷、有机态磷和残余态磷,即把有机

磷作为一个整体. 然而有越来越多的研究发现,有机磷在沉积物中的含量可以占到总磷的20%~80%[5,6],其作用不可忽视. 沉积物释磷量大小不仅与沉积物有机磷含量有关[7],有机磷活性也是决定有机磷在沉积过程中矿化为无机磷的关键因素,直接影响上覆水质的营养状况,在整个水域中起重要作用. 按照活性可将有机磷分为活性有机磷、中活性有机磷和稳性有机磷. 有机磷形态受到各种因素影响,包括温度、pH 值、有机质等,但是有机质是最重要的[8,9]目前针对沉积物有机磷的研究较少,尤其缺乏对有机磷活性方面的认识。

本实验选择了我国不同地区7个典型湖泊,采用Ivannoff 等的连续提取方法对沉积物有机磷进行了分级提取,研究不同流域特征、生态结构、污染程度的湖泊沉积物中有机磷形态分布特征,分析有机磷分级组分与其它指标的关系,探讨有机磷组分与生物有效性和湖泊富营养化的关系.

1、材料与方法

1. 1 湖泊概况及样品采集

在我国不同地区选择7个不同流域特征、生态结构、污染程度的湖泊. 其中,东部平原湖区选择富营养化湖泊巢湖,延中线在东西湖区不同污染区域设置4个采样点;云贵高原湖区选择富营养化湖泊杞麓湖,中营养湖泊程海,贫营养湖泊泸沽湖,分别设置2~3个采样点;青藏高原湖区选择青海湖,在典型区域设置2个采样点;蒙新高原湖区选择草型湖泊乌梁素海和呼伦湖,分别在典型区域设置2个采样点.

2009 年7 ~12 月用彼得森采泥器采集湖泊表层沉积物样品,装在密封袋中,用干冰覆盖低温密闭保存,运回实验室后经超低温冷冻干燥后研磨过100目筛,密封后冷藏保存待分析用.

1. 2 样品分析

1. 2. 1 理化性质分析

称取2份0. 5 g沉积物样品,对其中一份进行灰化(500℃下灰化2 h),经酸提取后(1 mol / L HCl提取16h),采用钼锑抗比色法测定TP含量;另一份直接经酸提取(1 mol/L HCl提取16 h)后采用钼锑抗比色法测定无机磷(Pi)含量,最后由TP 和Pi相减获得总有机磷(Po)的含量. 有机质的含量根据沉积物在500 ℃下(煅烧2 h)的烧失量计算。

1. 2. 2 沉积物有机磷的分级连续提取

沉积物有机磷分级连续提取析参照Ivannoff等的土壤Po分级的方法,将沉积物中Po 分为3种形态:①活性Po,用0.5mol/L NaHCO3 (pH 8. 5)萃取16 h.然后分别取2份上清液一份测定TP,另一份测定Pi,Po的含量计算为溶液TP减去Pi;②中

活性Po,先用1mol/L HCl,后用0. 5 mol/L NaOH萃取. 0. 5 mol/L NaOH 提取液中包括一部分中活性Po(fulvic acid-Po)和一部分非活性Po(humic acid-Po). 用浓盐酸酸化0. 5 mol/L NaOH提取液到pH= 0. 2,然后胡敏酸沉淀,富里酸仍然留在溶液里.离心测定上清液中的Po为fulvic acid-Pohumicacid-Po通过0. 5 mol/L NaOH提取液中Po扣除fulvic acid-Po而得;

③非活性Po,包括humic acid-Po和残渣态有机磷(residual Po. 0. 5 mol / L NaOH提取后的残

渣经去离子水冲洗,移入坩锅中在550℃下灰化1 h,再用1 mol/L H2SO4振荡萃取24 h后测定溶液中磷的浓度即为residual Po.实验中对所有样品均取3份平行测定并取其平均值实验误差<5% . Po的回收率以分级提取各组分中Po之和与总Po的比值计算.

2 结果与讨论

2. 1 沉积物特性

7个湖泊表层沉积物的化学组分含量见下表1泸沽湖沉积物中TP 的含量最高,超1300 mg/L,其它6个湖泊沉积物TP含量处于500 ~1300mg / kg,平均含量顺序依次为杞麓湖> 巢湖> 呼伦湖> 程海> 乌梁素海> 青海湖. 沉积物中磷的形态以Pi为主,Pi含量范围为324. 87 ~1218. 56mg / kg,占TP的58. 1%~87. 8% ;Po含量范围为70. 71~463. 92 mg / kg,其中泸沽湖Po最高,平均420. 11 mg / kg,乌梁素海和呼伦湖最低,平均分别为95. 96 mg / kg和98. 49 mg / kg.沉积物中有机质(OM) 含量范围为4. 12% ~19. 54%,OM与Po 表现出显著相关关系( R2=0. 80,p < 0. 01 ),说明有机质是有机磷的重要载体.在沉积物中OM和P尤其是Po的生物地球化学循环有密切联系. Po主要来源于陆源输入和食物链等生物过程,其含量大小会直接影响初级生产力的溶解性磷的可利用水平,Po可以用来粗略估计有机质的生成和降解,是一种优于TP的可指示富营养化程度的指标. 沉积物中各种形的分布特征不但受地质-地球化学背景的控制,而且与湖泊流域的工业活动、人为因素密切相关. Po含量不仅与有机质含量关系密切,其含量的差异也反映湖泊不同流域特征、污染来源和磷的生物地球化学循环的差异. 泸沽湖和青海湖TP主要来源于流域自然径流,杞麓湖、巢湖和程海TP主要来源于流域的工业、生活和面源污染,不同湖泊沉积物中Po相对含量表明其来源和生物地球化学循环的差异.研究也表明湖泊TP 以工业和生活污染来源为主的沉积物中Po相对含量低于以农业面源污染为主的沉积物. 而对于草型富营养化湖泊乌梁素海和呼伦湖Po相对含量明显偏低,仅为12. 3% ~17. 6% ,可能是草-藻性湖泊初级生产力生长过程中大量利用了Po的结果。

表1 所研究沉积物的理化性质[11]

2. 2 沉积物中Po的形态分布特征

沉积物中Po各形态的含量、相对分布和回收率如表3所示. 7个湖泊的沉积物Po提取回收率在84. 71%~109. 31% 之间,平均为100. 5% ±2. 1% . 重度污染沉积物中有机磷各组分含量明显高于中度(无)污染沉积物. 不同沉积物中的不同有机磷组分变化很大,但各组分的相对含量顺序为:residual Po>HCl-Po> fulvic acid-Po> humic acid-Po> NaHCO3-Po,平均的相对比例为8. 3∶3. 1∶2. 2∶1. 8∶1. 0,不同湖泊沉积物的Po形态以中活性Po和非活性Po为主,二者占有机磷总量的90%以上,其含量分别在36. 16~99. 73 mg / kg和22. 02~98. 77 mg / kg 之间,占总Po的15. 12% ~66. 73% 和27. 99% ~77. 72 % . 活性Po含量是沉积物中Po中含量最小的组分,其含量为2. 02 ~43. 16 mg / kg,占Po的1. 44% ~9.

50 % ,7 个湖泊的活性Po的平均相对含量为6. 1% ,略低于前人报的土壤中的相对含(7% ) ,活性Po是土壤Po中最可迅速矿化部分. 活性Po含量较低主要是因为在湖泊环境中沉积物-水界面的相互作用较为强烈,活性Po很容易被分解为小分子化合物或磷酸盐,进而释放到上覆水体中.

除程海以外其它6个湖泊HCl-Po是中活性有机磷的主要组分,含量17. 22~51. 12 mg/kg,占总Po的12. 11 ~55. 11% ,fulvic acid-Po含量为5. 59 ~47. 01 mg / kg占总Po 的3. 01%~24. 85 % . 浅水湖泊巢湖、乌梁素海和呼伦湖的活性和中活性Po高于深水湖程海、青海湖和泸沽湖. 在深水湖泊中颗粒态有机质除了非活性部分,其余在沉淀到底部之前已经循环入水生态系统,而浅水湖泊中尽快沉积物-水界面生物地球化学作用强烈,降解了一部分有机质,但悬浮物和有机质沉降通量明显高于深水湖泊. 已有对土壤的研究表明活性Po和中活性Po的生物可利用性比非活性有机磷高,是土壤中植物可利用性磷的主要来源,可以有力指示土壤是否富含磷和有机质,评价土壤Po的生物可利用性. 生物可利用性Po(活性Po和中活性Po)在重度污染沉积物中的含量比较高。

非活性有机磷的来源主要是陆源排放,并可在矿化成岩过程中逐渐地转化为生物可利用磷.所研究湖泊沉积物中非活性Po含量为22. 02 ~298. 77 mg / kg,占总Po的27. 99%~77. 72% . 巢湖、青海湖、杞麓湖、程海和泸沽湖沉积物Po以非活性Po为主要组分,含量为57. 67~298. 77 mg/kg,占总Po的31. 03 ~77. 72% ,而草型富营养化湖泊乌梁素海和呼伦湖中,非活性Po为22. 02 ~51. 98mg / kg,占总Po的27. 99% ~44. 65% . 可能原因是草型湖泊磷的生物转化作用更为明显,非活性Po在强烈的生物作用下迅速转化为中活性和活性Po. 另外,不同营养程度和不同生态类型湖泊沉积物中Po分级组分的不同含量影响磷在沉积物-水界面的交换.

3 结论

(1)、沉积物中OM 和Po的生物地球化学循环密切联系,不同湖泊沉积物中OM与Po表现出显著相关关系. 不同湖泊沉积物中Po相对含量的差异表明其来源和生物地球化学循环的不同,重污染沉积物中有机磷各组分含量明显高于中度污染沉积物.

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水体富营养化及危害分析

水体富营养化的成因及危害分析 摘要:地球上98%的面积被水体覆盖着,水是人类赖以生存的自然条件之一。这本该是蓝色晶莹的液体,现在被我们破坏的变质了,清晰的水源难找,到处是黑色的难闻的河流、湖泊。这里,我主要分析的是水体富营养化的成因和危害。水体富营养化本是个缓慢的自然过程,但是人为富营养化极大加速了水体由贫营养转化为富营养,致使水质恶化,带来一系列的危害。 关键词:水体富营养化藻类溶解氧健康 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。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 水体富营养化可分为自然富营养化和人为富营养化。 (一)天然富营养化的成因 湖泊一方面从天然降水中接纳氮、磷等营养物质;一方面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,不断分解,释放出的营养物质又被新的生物体所吸收。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。 (二)人为富营养化的成因 天然富营养化的过程非常缓慢,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。 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,化学肥料和牲畜粪,经过雨水冲刷和渗透,使一定数量的植物营养物质最终输送到水体中。天然水体中营养物质增多,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,从以硅藻和绿藻等为主,最后变为以不适合做鱼类饵料的蓝藻为主,鱼类缺乏食物死亡。另一方面,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,更促使水质恶化,造成鱼类和其他水生生物大量死亡。营养物质不断循环,因此,富营养化的水体即

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

水污染以及危害

水污染以及危害水体富营养化的原理及其危害? (一)水体富营养化的机理 1.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

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

水体富营养化的现状与防治

水体富营养化的现状与防治 摘要:由于大量使用化肥及排放各类污水,已造成许多湖泊,河流水体氮磷严重污染造成水体富营养化,导致了水质恶化,严重影响了周边居民饮用水安全。水体的富营养化是当今社会面临的重大环境问题之一[1],已成为经济社会发展的重要影响因素,经济而有效的控制水体富营养化已经成为当代亟待解决的环境问题。本文通过对水库水体富营养化现状和原因分析表明,氮、磷是引起水库富营养化的主要因素。指出预防水库水体富营养化,应对水源保护区内的污染源进行综合治理,严格控制入库污染物排放。同时提出了对已经形成富营养化的水体进行有效治理的措施。 关键词:水体富营养化;环境问题;防治对策 1.水体富营养化及其危害 随着社会发展进程的加快,人类生产、生活污水排放的日益增多,水体的富营养化问题也越来越严重。水体富营养化是指水体中生物所需的氮、磷等无机营养物质含量过剩的现象。氮、磷是导致湖泊、水库、海湾等缓流水体富营养化的主要原因[2]。磷是藻类等的细胞合成所必需的,也是构成核酸、脂肪、蛋白质的重要成分,在能量代谢种起着十分重要的作用。水体富营养化的结果会导致以藻类为主体的水生植物大量的繁殖,影响水体的透明度和水中植物正常的光合作用。藻类的呼吸作用,和藻类死亡被需氧微生物分解都需要氧气,导致水体中的溶解氧含量大大降低,使水体长期处于缺氧状态中,造成鱼类等水生生物的死亡,水质浑浊发臭等最终破坏湖泊生态系统[3]。对人类工业,生活,灌溉用水都有不利影响。因富营养化水中含有硝酸盐和亚硝酸盐,人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水,也会中毒致病[4]。 富营养化本身是一个自然过程[5],但因为人类社会的发展,将大量污水在未经处理的状况下直接排入水体,就加速了富营养化这一过程。则这样的富营养化称为人为富营养化。 2.我国的水体富营养化污染现状 第1页(共5页)

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

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

农业面源污染对水体富营养化的影响及其防治措施

农业面源污染对水体富营养化的影响及其防治措施 随着我国农业发展,农业面源污染问题日益严重,其导致的水环境污染也随之加重。本文对农业面源污染问题进行分析,探讨农业面源污染对于水环境产生的影响,简述农业面源污染问题并提出相应的治理措施,为农业可持续发展提供理论依据。 标签:农业面源污染;水环境;非点源;防治措施 随着中国农业发展与环境安全之间的矛盾日益严重,其中农业面源问题是较为突出的问题之一,同时农业面源污染也是水体污染的重要来源。面源污染是指“进入地表及地下水体的以广域、分散和微量形式存在的一种污染物”。而农业面源污染是指农业生产中的泥沙、无机污染物、农药及其他污染物在降雨或灌溉过程中通过地表径流、地下渗漏和农田排水等过程进入水体而形成的水环境污染。目前,农业面源污染已成为世界水环境主要污染源之一。 1 农业面源污染现状 农业面源污染来源逐渐多样化,农田化肥施用、禽畜粪便、农田固体废弃物、水产养殖垃圾以及农村生活污染构成了我国农业面源污染的五大污染源,其中以化肥施用和禽畜粪便占主导地位。化肥施用是我国农业环境污染最突出的问题之一,使用量大但利用率较低并且易造成农业面源污染。1990~2008年问,我国因化肥施用导致TN排放量由313.27万吨增加到408.88万吨,TP排放量由16.66万吨增加到25.03万吨。近年来,随着中国养殖业规模化发展,禽畜固体粪污和养殖污水的排放逐年增加。截至2007年,由禽畜养殖粪便排放的COD、BOD 总量高达5947.41万吨和5151.08万吨,TN和TP量高达1452.99万吨和446.77万吨。由于禽畜粪便运输困难、不易施用以及无化肥速效功能,大量禽畜粪污未经处理直接排放,造成严重的水体、大气污染问题。 2 农业面源污染对水环境的影响 目前,在农业面源污染对各类环境要素的相互作用与影响中,对水资源环境的影响突进最多、强度最大,影响具体表现为以下三个方面。 2.1河流水质恶化与湖泊富营养化 农药、化肥的大量使用导致大量氮磷元素进入河流、湖泊,易引起水生态系统富营养化,浮游植物大量繁殖,水生生物死亡,水生态系统失调。环保部调查显示,在我国水体污染较为严重的流域,农业污染是造成水体氮磷富营养化的主要诱因,农业面源污染的危害甚至超过城区工业点源污染和生活点源污染。 2.2饮用水源污染问题

水体富营养化程度的研究

PINGDINGSHAN UNIVERSITY 毕业论文 题目:平西湖水体富营养化程度的研究 院(系): 化学化工学院 专业年级: 化学工程与工艺2010级 姓名: 贾晓青 学号:101170111 指导教师: 杜娴讲师 2014年5月6日

原创性声明 本人郑重声明:本人所呈交的毕业论文,是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名:日期:

关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师指导下所完成的论文及相关的资料(包括试验记录、原始数据、实物照片、图片等),知识产权归属平顶山学院。本人完全了解平顶山学院有关保存、使用毕业论文的规定,同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权平顶山学院可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用任何复制手段保存和汇编本毕业论文。如果发表相关成果,一定征得指导教师同意,且第一署名单位为平顶山学院。本人离校后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为平顶山学院。 论文作者签名:日期: 指导老师签名:日期:

平西湖水体富营养化程度的研究 摘要 平西湖位于平顶山市新城区,是本市重要的地表饮用水水源。随着城市经济的迅速发展,作为水源地——平西湖的生态环境变化备受各方关注。本课题选取总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)作为平西湖水体富营养程度的评价指标,2014年4月份采集平西湖的8个采样断面进行测定,COD含量范围为51.2 mg/L~137.29 mg/L,为地表水质III类标准的2.56~6.86倍,TN污染水平为2.82 mg/L~9.40 mg/L,为地表水质III类标准的2.86~9.40倍,TP浓度范围为0.11 mg/L~0.69 mg/L,为地表水质III类标准的0.22~1.38倍,并对各因子做了比较。研究结果表明平西湖已经处于富营养化状态,现状令人担忧。 关键词:平西湖;化学需氧量;总氮;总磷;富营养化

水体富营养化的形成、危害和防治

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/233470150.html, 水体富营养化的形成、危害和防治 作者:周立操 来源:《现代经济信息》2009年第20期 引言:富营养化是湖泊分类和演化学的一个概念,是指为水生生物生长所需氮磷等营养物质大量进入湖泊,当其浓度超过一定数值引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,快速消耗水中溶解氧,导致水质恶化、生物死亡的现象。富营养化不仅造成湖泊生态系统的恶性循环,制约湖泊资源 的可利用性,还直接关系到人类健康与社会经济的持续发展,其生态影响已倍受关注。 1.水体富营养化的成因及机理 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。 2. 富营养化水体的特性 水体富营养化不光表现为水中藻类或大型水生植物的太甚生长,同时引起水体一系列的理 化特性厘革。 2.1 pH值。水华大多暴发在pH值为弱碱性或碱性的水体中。在自然水体中,氢离子的浓度并不取决于水分子的离解,而重要取决于水中CO32-、HC03-、CO2的相比关连。 在富营养化水体中,随着富营养化的生长,水的pH值出现随藻类生长而显着增高的趋向。 这是由于藻类光相助用消耗水中的CO2,致使水中氢离子淘汰,pH值升高。 2.2透明度(SD)。通常情况下,深水的透明度比浅水的透明度大。在统一湖泊中,搪塞中小型湖泊来说,一样平常是湖心透明度大,边沿小。由于大部分湖泊的透明度出现随藻类繁殖而显着降落的趋向,所以在富营养化水体中,水体的透明度一样平常都与反应藻类生长的叶绿素a指标出现相反的厘革趋向。国际上通常以为透明度小于0.5m是富营养化湖泊的重要特性。

国内外水体富营养化治理和控制方法的研究

国外水体富营养化治理和控制方法的研究 小东 太谷县环境监测站, 太谷030800) 摘要:本文对国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。

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

水体富营养化环境影响评价

水体富营养化环境影响评价 发表时间:2010-08-17T16:12:29.873Z 来源:《中小企业管理与科技》2010年6月上旬刊供稿作者:白宝峰程爱芳[导读] 水体富营养化主要指人为因素引起的湖泊、水库中氮、磷增加对其水生生态产生不良的影响。白宝峰程爱芳 (河南省新密市环保局) 摘要:环境影响评价简称环评,是指对规划和建设项目实施后可能造成的环境影响进行分析、预测和评估,提出预防或者减轻不良环境影响的对策和措施,进行跟踪监测的方法与制度。通俗说就是分析项目建成投产后可能对环境产生的影响,并提出污染防止对策和措施。水体富营养化环境影响评价是规划和建设项目水环境影响评价的重要内容。鉴于此,本文援引其他文献,就水体富营养化环境影响评价予以浅议。 关键词:环保水环境环境影响评价 0 引言 水体富营养化主要指人为因素引起的湖泊、水库中氮、磷增加对其水生生态产生不良的影响。富营养化是一个动态的复杂过程。一般认为,水体磷的增加是导致富营养化的主因,但富营养化亦与氮含量、水温及水体特征(湖泊水面积、水源、形状、流速、水深等)有关。 1 流域污染源调查 根据地形图估计流域面积;通过水文气象资料了解流域内年降水量和径流量;调查流域内地形地貌和景观特征,了解城区、农区、森林和湿地的面积和调查污染物点源和面源排放情况。 水中总磷的收支数据可用输出系数法和实际测定法获得。 输出系数法:这种方法是根据湖泊形态和水的输出资料,湖泊周围不同土地利用类型磷输出之和,再加上大气沉降磷的含量,推测湖泊总磷浓度、径流图、湖泊容积和水面积,估计湖泊水力停留时间和更新率,进而估计湖泊总磷的全年负荷量。要预测湖泊总磷浓度,除需要了解水量收支外,还需要了解污水排入磷的含量。 实测法:是精确测定所有水源总磷的浓度和输入、输出水量,需历时一年。湖泊水量收支通用式为:输入量=输出量+△储存量湖水输入量是河流、地下水输入,湖面大气降水、河流以外的其他地表径流量和污水直接排入量的总和;输出量是河道出水、地下渗透、蒸发和工农业用水的总和。其中河流进出水量、大气降水量和蒸发量一般可从水文气象部门监测资料获得,有关各类水中磷浓度需要定期测定。地下水输入与输出较难确定,但不能忽略。 估计地下水进出量的一种方法就是通过流量网的测量,用下式计算地下水量: Q=K·I·A (8-2)式中,Q——地下水输入或输出量; K——水的电导率; I——水流的坡度; A——地下水流截面积。 以上从湖泊外部输入的磷称为磷的外负荷。由湖泊内释放的磷引起的富营养化称为磷的内负荷。在湖下层无氧气的湖泊中,沉积物释放磷较多,可能导致湖水实际总磷浓度的低估。 2 营养物质负荷法预测富营养化 Vollenweiderl969年提出湖泊营养状况与营养物质特别是与总磷浓度之间密切关系。Vollenweider—OECD模型表明,在一定范围内,总磷负荷增加,藻类生物量增加,鱼类产量也增加。这种关系受到水体平均深度、水面积、水力停留时间等因素的影响。将总磷负荷概化后,建立藻类叶绿素与总磷负荷之间的统计学回归关系。 3 营养状况指数法预测富营养化 湖泊中总磷与叶绿素a和透明度之间存在一定的关系。Carlson根据透明度、总磷和叶绿素三种指标发展了一种简单的营养状况指数(TSI),用于评价湖泊富营养化的方法。TSI用数字表示,范围在0~100,每增加一个间隔(如10、20、30…)表示透明度减少一半,磷浓度增加一倍,叶绿素浓度增加近2倍。三种参数的营养状况指数值如表所示。TSI<40,为贫营养;40~50为中营养;>50,为富营养。该方法简便,广泛应用于评价湖泊营养状况。但这个标准是否适合于评价我国湖泊营养状况,还需要进一步研究。 将1985—1987年北京六海TP平均浓度分别代入式,得TSI值为:西海66,后海56,北海72,中海74,南海75。指数值的大小反映了六海营养状况时空变化的实际情况,但按上述‘FSI>50为富营养的划分标准,六海全部属于富营养湖泊,则与实际情况不完全相符。说明应用该标准评价我国湖泊营养状况可能是偏严了。湖水过于浑浊(非藻类浊度)或水草繁茂的湖泊,Carlson指数则不适用。 有时用TN/TP比率评估湖泊或水库何种营养盐不足。对藻类生长来说,TN/TP比率在20:l以上时,表现为磷不足;比率小于13:1时,表现为氮不足。绝对浓度也应考虑。pH值和碱度对于湖泊中磷的固定和人工循环的恢复技术具有重要意义。另外,浮游植物、浮游动物、底栖动物、大型植物和鱼类种类组成、密度分布、体积、生物量或相对丰度等资料,对于评价湖泊营养水平、湖泊生态系统结构功能及湖泊环境变化状况有重要参考价值。 水体富营养化预测还有评分法和综合评价法等。实际应用中根据具体条件选用。 参考文献: [1]毛文永主编.《环境影响评价技术方法》.北京《中国环境科学出版社》(2010). [2]刘伟生主编.《环境影响评价技术导则与标准》. 北京《中国环境科学出版社》(2010).

水体富营养化的危害

分析水体富营养化的危害,及防治措施 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,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,使生物的种群、种类数量发生改变,破坏了水体的生态平衡。 一谈到水体的富营养化,使人们常常想到总氮、总磷超标。诚然,总氮、总磷等营养盐是发生富营养化的必要条件。Biebig最小值定律指出,植物生长取决于外界提供给它所需养料中数量最小的一种。然而,在藻类分子式中所占重量百分比最小的两种元素是氮和磷,特别是磷是控制水体藻类生长的主要因素。调查结果显示:80%的湖泊、水库富营养化是受磷元素的制约,大约10%的湖泊、水库富营养化与氮元素有关,余下的10%的湖泊、水库等与其它因素有关。(富营养状态:总氮>0.2 mg/L;总磷>0.02 mg/L) 水体富营养化的危害 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。昆明滇池水质在20世纪50年代处于贫营养状态,到80年代则处于富营养化状态,大型水生植物种数由50年代的44种降至20种,浮游植物属数由87属降至45属,土著鱼种数由15种降至4种;武汉汉江在1992年发生水华时,藻类种群的多样性指数也呈下降趋势。普遍的富营养造成多种用水功能的严重损害,甚至完全丧失。此外,由于藻类带有明显的鱼腥味,从而影响饮用水质。而藻类产生的毒素则会危害人类和动物的健康。 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。

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。

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