水体富营养化与蓝藻水华
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➢富营养化是湖泊发展过程中的自然过程：自然 条件下湖泊从平营养湖过渡为富营养湖，进而演 变为沼泽和陆地，是一种极为缓慢的过程。
➢人类活动的不断增强大大加速了水体的富营养 化过程。
湖泊富营养化是人类社会活动对湖泊的影响导 致的湖泊自然演变过程的浓缩。
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湖泊富营养化演变过程
ຫໍສະໝຸດ Baidu
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蓝藻水华的危害： ➢破坏了水体生态系统的平衡； ➢影响供水水质，增加供水成本； ➢破坏水域生态景观； ➢危害人类及其它动物的健康。
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淡水水华中最常见的蓝藻毒素为微囊藻毒素。微 囊藻毒素产自浮游性蓝藻-微囊藻、鱼腥藻、颤藻、 念珠藻、项圈藻、以及陆生的软管藻； 进入人体的途径主要是通过饮水，少部分通过娱 乐活动或通过口服蓝藻类保健品； 微囊藻毒素的第一靶器官是肝脏； 中国南方原发性肝癌的高发病率被认为与饮水中 的微囊藻毒素污染有关。
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氮磷比与藻类生长
浮游藻类生物量用叶绿素a (Chl a)含量来衡量； 传统的氮磷比理论： ➢藻类群落在TN/TP 相对较大时受总磷限制， ➢在TN/TP 相对较小时受总氮限制， ➢在TN/TP 处于中等水平时则受总氮和总磷共同
限制。 TN/TP 阈值有很大的变异性：Sakamoto（1966）
刘建康院士(1917年—)
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提出了用滤食性鱼类直接控制微囊藻 水华的非经典生物操纵法；
性腺是藻毒素仅次于肝脏（肝胰腺） 的第2个靶器官；
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水华危害表现出的特点： ➢污染面大； ➢危害严重； ➢治理难度大； ➢形成恶性循环； ➢使水体生态过程中断。
规律：在较长的时间尺度上单纯消减氮负荷不能控 制浮游藻类的总量，反而诱发固氮蓝藻水华生长
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最新研究：富营养化治理无需控氮 ➢建议试行只除磷、少脱氮或不脱氮，降低污水处
理厂的运营成本； ➢适当放宽或取消关于氮的限值。
王洪铸，2008，蓝藻水华治理应放宽控氮、集中控 磷，以大幅度降低污水处理成本。科技导报。
是我国饮用水的重要来源，全国城镇饮用水水源的 50%以上源于湖泊；
全国粮食产量的近1/3-1/4来自于湖泊流域，工农业 总产值占全国的30%以上。
07年太湖水华事件
湖泊
水库
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水库
3. 我国水体富营养化的趋势
湖泊
河道
富营养化导致的蓝藻水华暴发，使我国成为世界上蓝藻水华最严重、 水华蓝藻种类最多、分布最广泛的国家之一
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3.1 湖泊富营养化的趋势
我国共有24800多个天然湖泊，湖泊储水总量7088亿 立方米，是地下水可开采量的2.2倍。
➢污水处理中脱氮需要通过硝化和反硝化过程，工艺 复杂，成本较高，许多污水处理厂难以正常运行。
➢除磷则相对较容易，通过沉淀和絮凝等方法即可去 除水中80%-95%的磷，成本较低。
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最新研究进展： ➢无论总氮浓度高低，湖水总磷浓度都是限制浮游 藻类生长的最重要因素，藻类总量决定于总磷而不 是总氮，从而证明在野外条件下控氮并不能减少藻 类总量（王洪铸，2008）。 ➢湖沼富营养化治理无须控氮，削减水体氮的输入 反而大大促进固氮蓝藻的发展；只要磷充足且有足 够的时间，固氮过程就可使藻类总量达到较高水平， 从而使湖泊仍保持高度富营养状态。
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1. 什么是富营养化
20世纪60年代前，水体的主要污染是有机物 污染，有机物的生物降解带来了无机营养物 质的增加，引起了广泛的水体富营养化。
60年代后：成为突出的、全球性的问题。 我国90年代以后重视富营养化问题。
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富营养化是一个自然和人为因素叠加的过程，其 主导进程是生源要素在集水区内的运动。
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蓝藻水华：由于水环境极其恶劣导致大量蓝藻繁殖 而影响到生态平衡。
引起淡水蓝藻水华的种类主要有微囊藻、浮胶刺藻、 鱼腥藻、鞘颤藻、束丝藻。
水华发生的机理： ➢充足的营养物质，包括氮、磷等营养盐和有机质； ➢适宜的气候条件，主要包括温度和光照等； ➢适宜的水文条件，如缓慢的水流等； ➢水体生态系统对藻类生长的生物控制作用失效。
提出的10-17，Huber等（1982）提出的10-30， OECD（2006）提出的7-15。
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普遍认为：除控磷处理外，富营养化治理需要严格 控制氮的排放，并投入巨资开展污水脱氮处理。
➢《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 189182002）和《地表水环境质量标准》（GB3838-2002） 对总氮的限值分别为15-20 mg/L和0.2-1.0 mg/L（可 作饮用水源的I-III 类水体）。
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水体富营养化的定义 ➢由于人类活动，水体中营养物质增加，引起植
物过量生长和整个水体生态平衡的改变，因而造 成危害的一种污染现象。 ➢湖泊富营养化的原因主要来自城市生活污水、 工业废水等点源污染和农林业化肥、水体养殖污 染、湖内底泥等面源污染。 ➢水体富营养化的主要营养物质：主要磷，其次 是氮，可能还有碳、微量元素或维生素等。
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2. 蓝藻水华爆发机制与危害
水华的发生是水体富营养化最常见的一种表征。
水华定义：指淡水水体在富营养状况条件下，出现 藻类异常增殖，导致水面呈现异常水色的现象，这 种现象在江河、湖泊中称为水华。
水华是淡水中的一种自然现象，因占优势浮游生物 的颜色不同，水体水面往往呈现出蓝色、红色、棕 色、乳白色等不同颜色。
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研究发现：性腺是仅次于肝脏（肝胰腺）的第2个靶器 官、且藻毒素可传递到后代（卵中有大量存在）。
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贡献：黄鳝雌雄同体和性反转现象。 鳝鱼刚生下时全是雌的，雄鳝都是由雌 鳝产卵后通过性转变而来，而且，该转 变不可逆转，即雄鳝不再变回雌性。
➢人类活动的不断增强大大加速了水体的富营养 化过程。
湖泊富营养化是人类社会活动对湖泊的影响导 致的湖泊自然演变过程的浓缩。
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湖泊富营养化演变过程
ຫໍສະໝຸດ Baidu
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蓝藻水华的危害： ➢破坏了水体生态系统的平衡； ➢影响供水水质，增加供水成本； ➢破坏水域生态景观； ➢危害人类及其它动物的健康。
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淡水水华中最常见的蓝藻毒素为微囊藻毒素。微 囊藻毒素产自浮游性蓝藻-微囊藻、鱼腥藻、颤藻、 念珠藻、项圈藻、以及陆生的软管藻； 进入人体的途径主要是通过饮水，少部分通过娱 乐活动或通过口服蓝藻类保健品； 微囊藻毒素的第一靶器官是肝脏； 中国南方原发性肝癌的高发病率被认为与饮水中 的微囊藻毒素污染有关。
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氮磷比与藻类生长
浮游藻类生物量用叶绿素a (Chl a)含量来衡量； 传统的氮磷比理论： ➢藻类群落在TN/TP 相对较大时受总磷限制， ➢在TN/TP 相对较小时受总氮限制， ➢在TN/TP 处于中等水平时则受总氮和总磷共同
限制。 TN/TP 阈值有很大的变异性：Sakamoto（1966）
刘建康院士(1917年—)
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提出了用滤食性鱼类直接控制微囊藻 水华的非经典生物操纵法；
性腺是藻毒素仅次于肝脏（肝胰腺） 的第2个靶器官；
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
水华危害表现出的特点： ➢污染面大； ➢危害严重； ➢治理难度大； ➢形成恶性循环； ➢使水体生态过程中断。
规律：在较长的时间尺度上单纯消减氮负荷不能控 制浮游藻类的总量，反而诱发固氮蓝藻水华生长
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
最新研究：富营养化治理无需控氮 ➢建议试行只除磷、少脱氮或不脱氮，降低污水处
理厂的运营成本； ➢适当放宽或取消关于氮的限值。
王洪铸，2008，蓝藻水华治理应放宽控氮、集中控 磷，以大幅度降低污水处理成本。科技导报。
是我国饮用水的重要来源，全国城镇饮用水水源的 50%以上源于湖泊；
全国粮食产量的近1/3-1/4来自于湖泊流域，工农业 总产值占全国的30%以上。
07年太湖水华事件
湖泊
水库
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
水库
3. 我国水体富营养化的趋势
湖泊
河道
富营养化导致的蓝藻水华暴发，使我国成为世界上蓝藻水华最严重、 水华蓝藻种类最多、分布最广泛的国家之一
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
3.1 湖泊富营养化的趋势
我国共有24800多个天然湖泊，湖泊储水总量7088亿 立方米，是地下水可开采量的2.2倍。
➢污水处理中脱氮需要通过硝化和反硝化过程，工艺 复杂，成本较高，许多污水处理厂难以正常运行。
➢除磷则相对较容易，通过沉淀和絮凝等方法即可去 除水中80%-95%的磷，成本较低。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
最新研究进展： ➢无论总氮浓度高低，湖水总磷浓度都是限制浮游 藻类生长的最重要因素，藻类总量决定于总磷而不 是总氮，从而证明在野外条件下控氮并不能减少藻 类总量（王洪铸，2008）。 ➢湖沼富营养化治理无须控氮，削减水体氮的输入 反而大大促进固氮蓝藻的发展；只要磷充足且有足 够的时间，固氮过程就可使藻类总量达到较高水平， 从而使湖泊仍保持高度富营养状态。
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1. 什么是富营养化
20世纪60年代前，水体的主要污染是有机物 污染，有机物的生物降解带来了无机营养物 质的增加，引起了广泛的水体富营养化。
60年代后：成为突出的、全球性的问题。 我国90年代以后重视富营养化问题。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
富营养化是一个自然和人为因素叠加的过程，其 主导进程是生源要素在集水区内的运动。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
蓝藻水华：由于水环境极其恶劣导致大量蓝藻繁殖 而影响到生态平衡。
引起淡水蓝藻水华的种类主要有微囊藻、浮胶刺藻、 鱼腥藻、鞘颤藻、束丝藻。
水华发生的机理： ➢充足的营养物质，包括氮、磷等营养盐和有机质； ➢适宜的气候条件，主要包括温度和光照等； ➢适宜的水文条件，如缓慢的水流等； ➢水体生态系统对藻类生长的生物控制作用失效。
提出的10-17，Huber等（1982）提出的10-30， OECD（2006）提出的7-15。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
普遍认为：除控磷处理外，富营养化治理需要严格 控制氮的排放，并投入巨资开展污水脱氮处理。
➢《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 189182002）和《地表水环境质量标准》（GB3838-2002） 对总氮的限值分别为15-20 mg/L和0.2-1.0 mg/L（可 作饮用水源的I-III 类水体）。
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水体富营养化的定义 ➢由于人类活动，水体中营养物质增加，引起植
物过量生长和整个水体生态平衡的改变，因而造 成危害的一种污染现象。 ➢湖泊富营养化的原因主要来自城市生活污水、 工业废水等点源污染和农林业化肥、水体养殖污 染、湖内底泥等面源污染。 ➢水体富营养化的主要营养物质：主要磷，其次 是氮，可能还有碳、微量元素或维生素等。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
2. 蓝藻水华爆发机制与危害
水华的发生是水体富营养化最常见的一种表征。
水华定义：指淡水水体在富营养状况条件下，出现 藻类异常增殖，导致水面呈现异常水色的现象，这 种现象在江河、湖泊中称为水华。
水华是淡水中的一种自然现象，因占优势浮游生物 的颜色不同，水体水面往往呈现出蓝色、红色、棕 色、乳白色等不同颜色。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
研究发现：性腺是仅次于肝脏（肝胰腺）的第2个靶器 官、且藻毒素可传递到后代（卵中有大量存在）。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
贡献：黄鳝雌雄同体和性反转现象。 鳝鱼刚生下时全是雌的，雄鳝都是由雌 鳝产卵后通过性转变而来，而且，该转 变不可逆转，即雄鳝不再变回雌性。