物理法治理水体富营养化
医学专题水体富营养化危害及防治措施
(三)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。(四)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。(五)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。(六)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。
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。
在治理上可以借鉴一些国外的治理经验，比如日本的琵琶湖治理琵琶湖是日本第一大淡水湖，上世纪五十年代，日本经济高速发展，生态环境也急剧恶化，至上世纪七十年代，湖水发黑变臭，赤潮频频暴发。日本人痛定思痛，从1972年起，全面启动“琵琶湖综合发展工程”，投入相当于1800亿元人民币巨资，历时近40年，终于唤回了一湖碧水，并成为全球水环境治理的成功范例。
生物方法 (1)水生植物修复 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。 芦苇、水葫芦等。(2)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。
水体富营养化及其防治对策
泥时 ，正好将深 层底泥 中大量 的氨氮 和可溶性磷暴 露 出来 ，致 使磷 、氮等营养物质 从深层 底泥中被释 放 出，导致水质更加恶化 。
深 层 曝 气 适 用 于 湖 水 较 深 而 出 现 厌 氧 层 的 水 体 ，通 过 采 用人 工 方 式 定 期 或 者 不定 期 地 向 湖 底 的
深层曝气补充氧气 ，消除底泥与水 的接触层 面之间 出现 的厌氧层 ，使 其始终保持在有氧 的状态 ，抑制
湖 泊 底 泥 中磷 的释 放 ， 有 助 于 改 善 水 质 。 另 外 ， 在
与对污染排放企业 的教 育、管理相结合 ，多管齐下 ，
有 计 划 有 层 次 的 逐 步 实 施 ，科 学 而 有 效 的 解 决 水 体 的 富 营养 化 问题 。
具备 条件 的地区流域，可通过将氮 、磷含 量低的水
引入 湖 泊 ， 来有 效 稀 释 原 有 湖 泊 中氮 、 磷 等 营 养 物 质 的浓 度 ， 有利 于 控 制 水 华 。 同 时也 有 利 于 提 高 湖
参考文献 ［ １ ］ 全为民． 千 岛湖 富营 养化评价及其模型应用研 究
［ Ｄ ］ ． 杭 州 ：浙 江 大 学 ， ２ ０ ０ ２ ．
物理措施一般 包括底 泥疏浚 、机械 除藻 、水体 深层曝气、注水稀释、引水冲淤等 。 对于 已经形 成富营养化状态 的天然 水体 ， 目前 最直接和有效的方 法是底 泥疏浚 ，可缺 点是 成本较 高，实施时 需特别 注意挖掘底泥 的地 点和深度 。事 先要查清底泥营 养物质 在纵向剖面 的形态分 布，提 高效率 。因为水体深层 的底泥中可溶性磷及氨氮 的
含 油 量 可 能 高于 表 层 的 底 泥 ， 因此 当挖 掘 表 层 的 底
水体富营养化治理技术研究
水体富营养化治理技术研究
水体富营养化是一种自然现象，但近年来由于人类活动的影响加剧，出现了严重的水体富营养化现象。
水体富营养化会引起水体中悬浮有机物、藻类等生物大量繁殖，一定程度上会破坏水体生态平衡，这对水生物的生长和繁殖都将产生消极影响。
为了保护水资源并维护生态平衡，人们不断研究和发展有效的水体富营养化治理技术。
传统的水体富营养化治理方法主要是物理、化学和生物处理。
物理处理方法包括水力学措施、人工环境和筛网微过滤等，主要是利用流体平衡原理，移除水体中的不溶性物质和可悬浮物质，改善水体环境。
但是，物理处理方法并不能完全解决水体富营养化的问题。
化学处理方法主要是利用化学反应原理，在水体中加入一些化学物质，如硫酸亚铁、硫酸铝等，通过沉淀或氧化还原等反应，将富营养物质转化成不活性物质。
但是，化学处理方法对环境和水生生物有很大的负面影响，并且存在易污染、难排放和后期维护成本高等问题。
生物处理方法是目前为止最为有效和环保的治理方法。
生物处理方法利用微生物和植物对富营养化物质进行处理，其中最常用的是人工湿地和生物滤池。
人工湿地利用水生植物和微生物吸收、分解、转化营养物质，改善水质，同时还可以带给水体一定的风景效果。
生物滤池则利用建筑物和装置将污水处理后排放。
生物滤池适用范围广，投资少维护成本低，且不会对水资源造成污染。
近年来随着科技的不断进步和人类活动的不断增加，水体富营养化现象变得越来越普遍。
面对这一问题，我们应该积极探索和发展更加先进、创新的水体富营养化治理技术，以达到更好的效果。
在水体富营养化治理中的应用
在水体富营养化治理中的应用随着城市化和工业化的加速发展，水体富营养化成为了当下水环境治理的重要问题之一。
水体富营养化是指水体中营养盐过量，尤其是氮、磷等无机盐含量过高，导致水体中植物生长过剩，引发水华、蓝藻等一系列环境问题，危害着水生态系统的健康。
有效治理水体富营养化对维护水环境和生态平衡具有重要意义。
本文将探讨在水体富营养化治理中的应用方法和技术。
一、生物修复生物修复是利用生物体的生物学功能对水体中的富营养化物质进行转化和降解的一种治理方法。
其中最常见的生物修复方法包括水草养殖、生物膜技术和微生物修复等。
1. 植物修复水生植物对水体中的氮、磷等养分有很强的吸收能力，因此可以通过种植水生植物来减少水体中的富营养化物质含量。
比如睡莲、菖蒲等湿地植物可以通过根系吸收水中的养分，有效减少水体中的氮、磷含量，减缓水华的发生并清除水体中的蓝藻。
种植人工湿地也是一种常见的生物修复手段，可以通过湿地植物的吸收和氧化还原作用来净化水体。
2. 生物膜技术生物膜技术是将具有高效去除污染物能力的微生物固定在合适的载体上，利用微生物的降解能力来净化水体富营养化物质的一种方法。
通过构建人工生物膜池或者生物滤池，利用膜生物反应器等装置来促进微生物的降解作用，实现水体的净化目的。
3. 微生物修复利用高效细菌和微生物来降解水体中的有机污染物和富营养化物质，是一种有效的生物修复手段。
通过添加适量的微生物菌剂，促进水体中富营养化物质的分解和降解，从而降低水体中的养分含量，减轻水华及蓝藻对水体的污染。
二、物理治理除了生物修复外，物理治理也是一种有效的水体富营养化治理方法。
物理治理主要包括搅拌曝气、水槽曝气、水体氧化还原处理等。
1. 搅拌曝气搅拌曝气是通过搅拌设备将水体中的氧气充分溶解，在水体中形成氧气饱和状态，从而促进水中生物的呼吸作用，增加水体的溶解氧含量。
高溶解氧的水体有利于水中藻类和水生植物的生长，有效减少水体富营养化。
2. 水槽曝气水槽曝气是利用曝气设备将氧气输送到水中，通过气泡和水体的接触来增加水体中的溶解氧含量。
水体富营养化评价与治理资料
⑵ 营养物质去除难度高。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中的氮、磷营养物质。通常的二级生化 处理方法，只能去除 30%～50%的氮和磷。
深层曝气适用于湖水较深而出现厌氧层的水体。磷容易在厌氧条 件下从底泥中释放出来，采取定期或不定期人为湖底深层曝气充氧， 使水与底泥面之间不出现厌氧层，有利于抑制底泥磷释放，对改善水 质有利。
注水冲稀的一种手段是在有条件的地方，用含磷和氮浓度低的水 注入湖泊，起到稀释营养物质浓度的作用，这对控制水华现象，提高 水体透明度等有一定作用，但营养物绝对量并未减少，不能从根本上 解决问题；另一种手段是换水，这是针对临江湖泊的方案，起到江水 取代湖水，以流动的贫营养水代替停滞的富营养水的目的。
水体富营养化程度的评价指标分为物理指标、化学指 标和生物学指标。物理指标主要是透明度，化学指标包括 溶解氧和氮、磷等营养物质浓度等，生物学指标包括优势 浮游生物种类、生物群落结构与多样性和生物现存量（如 生物量、叶绿素a）等。
目 前 一 般 采 用 的 标 准 是 ： 水 体 中 氮 含 量 超 过 0.2~0. 3mg/L, 磷 含 量 大 于 0.01~0.02mg/L, 生 化 需 氧 量 大 于 10mg/L,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10 umg/L.
水体富营养化评价与治理
2012年8月 武汉东湖 蓝藻水华
赤潮
水体富营养化
水体富营养化(eutrophication)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
在水体富营养化治理中的应用
在水体富营养化治理中的应用水体富营养化是指水体中氮、磷等营养盐过量积累，导致水质恶化，藻类繁殖过度的现象。
富营养化会影响水体生态系统的平衡，威胁水生物种群和水生态系统的健康。
对水体富营养化进行有效治理是目前生态环境保护的重要任务之一。
本文将重点介绍在水体富营养化治理中的应用，涉及传统物理、化学方法和现代生物技术手段。
一、传统物理、化学方法1. 曝气和气提曝气和气提是对水体进行氧化处理的常见手段。
通过曝气或气提装置向水体中注入氧气，从而提高水中氧含量，增加水体的溶解氧量，促进水中的氧化还原反应，减少沉积在水底的含氮有机物的分解过程，有效降低水体的富营养化程度。
2. 化学沉淀化学沉淀是通过向水中注入化学试剂，如铝盐、铁盐等，与水中的磷化合物结合形成沉淀物，从而将水中的磷固定在沉淀物中，使之无法再被水体所吸收，有效减少水体中的磷含量，降低富营养化程度。
3. 收集和处理废水水体富营养化往往与城市和农村的废水排放密切相关，对废水的合理收集和处理，可以有效减少富营养化的发生。
城市污水处理厂和农村生活污水处理设施可以通过生化处理等方法，去除废水中的营养物质，减少对水体富营养化的负面影响。
二、现代生物技术手段1. 生物修复生物修复是利用水生植物和微生物对水体中的营养物质进行吸收和降解，达到治理水体富营养化的目的。
一些具有富营养化适应性的水生植物，如芦苇、莲藕等，可以有效吸收水中的氮、磷等营养物质，减少水体中的富营养化程度。
一些特定的微生物也可以通过降解水中的有机废物，利用硝化细菌和反硝化细菌将水中的氮废物转化为氮气排放到大气中。
2. 生物链修复生物链修复是指通过调控水体中生物链结构，建立起合理的食物链，以降低水体中底泥中有机物的释放速率。
通过增加或减少特定种群的生物，调节水体生态系统中的供给和需求关系，减少富营养化的发生。
在实际应用中，在水体富营养化治理中，常常采用物理、化学方法与生物技术手段相结合的综合治理方式，以达到更好的治理效果。
水体富营养化及治理计划(五)
水体富营养化及治理计划一、实施背景随着人口的增加和工业化的发展，水体富营养化问题日益突出。
水体富营养化是指水体中氮、磷等营养物质过量积聚，导致水体中藻类等富营养生物大量繁殖，使水体变得浑浊、富氧和富养分，破坏水体生态平衡，严重影响水体的水质和生物多样性。
目前，我国许多湖泊、河流和水库等水体都面临着不同程度的富营养化问题，给水资源的可持续利用和生态环境的保护带来了巨大挑战。
因此，制定一套科学合理的水体富营养化治理计划，对于改善水体质量、保护生态环境具有重要意义。
二、工作原理水体富营养化治理的基本原理是通过减少水体中的营养物质浓度，控制藻类等富营养生物的繁殖，从而恢复水体的生态平衡。
具体的工作原理如下：1.减少污染源：加强农业、工业和城市排污的治理，减少营养物质的输入量。
2.增加水体的自净能力：通过改善水体的水动力条件，增加水体的自净能力，促进富营养化物质的沉降和去除。
3.控制藻类繁殖：通过物理、化学和生物等手段控制藻类的繁殖，减少水体中的富营养生物的数量。
三、实施计划步骤1.调研和评估：对治理对象进行全面的调研和评估，了解水体富营养化的程度和主要污染源。
2.制定治理方案：根据调研和评估结果，制定水体富营养化治理方案，明确治理目标和措施。
3.实施治理措施：按照治理方案，实施相应的治理措施，包括减少污染源、增加水体的自净能力和控制藻类繁殖等。
4.监测和评估：对治理效果进行监测和评估，根据评估结果调整治理措施，确保治理效果的实现。
四、适用范围水体富营养化治理计划适用于各类湖泊、河流和水库等水体，尤其是那些存在水体富营养化问题的地区。
根据不同的水体特点和治理需求，可以进行相应的调整和改进。
五、创新要点1.综合治理：综合运用物理、化学和生物等多种手段，实施水体富营养化的综合治理，提高治理效果。
2.源头控制：加强对农业、工业和城市排污的治理，减少营养物质的输入量，从源头上控制水体富营养化的发生。
3.生态修复：通过增加水体的自净能力，促进水体的生态修复，恢复水体的生态平衡。
水体富营养化控制措施——物理方法、化学方法与生物方法
富营养化水体治理——化学方法
1、使用化学试剂凝聚沉降 比如，有许多种阳离子可以使磷有效地从水溶液中沉淀出来,其中最有 价值的是价格比较便宜的铁、铝和钙,它们都能与磷酸盐生成不溶性沉淀 物而沉降下来
富营养化水体治理——化学方法
2、使用杀藻剂 这种方法适合于水华盈湖的水体。杀藻剂将藻杀死后,水藻腐烂分解仍 旧会释放出磷。因此,应该将被杀死的藻类及时捞出,或者再投加适当的化 学药品,将藻类腐烂分解释放出的磷酸盐沉降
3、引水换水 引水换水的方法对于稀释富营养化严重湖泊的营养盐的确作用明显,能 够降低其中营养盐的浓度,但是最终没有能去除水体中营养物质,是治标不 治本的权宜之计 由于稀释作用减缓了藻类生长的密度制约压力,引水冲污后藻类生长往 往呈现加剧趋势，单纯用引水冲污的办法控制富营养化藻类的过度生长繁 殖,往往难以奏效, 也只是一项治表的应急措施
富营养化水体治理——化学方法
化学方法的危害 使用化学方法很容易造成环境的二次污染 因此,化学方法应尽量避免在饮用水源地或人类活动频繁的地区使用
Байду номын сангаас
富营养化水体治理——生物方法
生物性治理措施是一项去除湖泊内源性营养物负荷的有效措施 利用水生生物通过吸收利用氮、磷元素进行代谢活动以去除水体中氮、 磷营养物质的方法
1、底泥疏浚 底泥疏浚是指把黑臭水体内受到污染的底泥、垃圾等固态污染物清理 出来，从而减少内源污染物 优点是可以快速去除水体中底泥污染物，减少底泥对水体的污染 缺点是底泥要进行二次处理，操作不当容易造成更严重的水体污染 底泥疏浚被认为是减少内源污染的一个重要的方法,能有效的去除那些 底泥中的营养物质含量,因此被认为是治理富营养化水体的一种有效方法
2、微生物法 微生物作为生态系统中的分解者,对污染物的去除和养分的循环起着不 可忽视的作用 当水生态系统中含有大量的无机营养物质，通过对氮的氨化、硝化、 反硝化作用,微生物驱动着水体中氮的生物地球化学循环微生物参与着有 机磷的分解作用,可以促进水生植物的吸收利用
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（一）机械捕集
• 在水华出现时用船只捕捞 藻类，收获的藻类可以加 工成鱼食, 在上海等地有 使用。 • 技术手段：采取截流、疏 浚、稀释和污水分流等方 式进行 • 优缺点：易于控制，短期 效果显著，但在藻类大量 繁殖后再去除，工作量极 大，事倍功半
分污引水
分污引水
污水分流、部分排出污染水体中水量、引入清水冲污等措施虽然可以部 分减轻污染水体的压力，但是工程巨大，而且将污染转移到分流区域，可 能造成新的污染区。玄武湖和西湖的经验表明，污水分流和引水冲污难以 取得预期效果，藻类繁殖在短暂受抑制(3个月)后又恢复原状。 底泥挖掘
（二）曝气法
通过混合上下水体,将 表层水体中的藻类迁 移到下层,偏离其适宜 生长环境,加速其死。 由于其能耗高适用于 大型湖泊水库,而对于 中小型湖泊水库及短 期水华行为经济性和 实用性较差。
• 深层曝气 针对藻类的过度繁殖引起表层以下厌氧状态， 导致其他生物死亡，人们试图用机械搅拌或曝气 来提高水中的溶解氧量。然而水体中氧的主要来 源是水生植物的光合作用，富营养化水体表面并 不缺氧，表面下水体因被藻类遮盖得不到阳光而 缺氧，机械搅拌或曝气不能改变这一根本原因， 收效甚微。
城市污水除氮除磷
在城市污水处理中除氮除磷又称三级处理，在欧美等发达国家运用 较多。三级处理有化学法和生物法2种，化学法以絮凝剂沉淀溶解性磷， 再通过硝化和反硝化工艺处理；生物法利用微生物除氮脱磷，常用的有 AO、AAO(A2O)、OAO(AO2)等工艺。为促进除磷，也有工艺投加挥发 性有机酸或糖类物质。三级处理主要是除氮，除磷效果不明显，而且某 些工艺会造成二次污染。此外，三级处理工艺复杂，费用较高，我国城 市污水集中处理量还很低，难以大规模地在常规处理的基础上再增加三 级处理。因此，生活污水中氮磷的控制在我国大部分地区尚难实行。随 着城市化的进程和居民生活水平的提高，生活污水中氮磷会有进一步的 上升。
（四）膜分离技术
超滤是介于微滤和纳滤 之间的一种过程,膜孔 径范围为0.05μm至 1nm。用超过滤法可 去除水中98%的藻毒 素,而反渗透法和纳滤 的去除率更高。 缺点：原水中的有机 物会污染或堵塞膜,限 制了膜技术的应用。
（三）活性炭吸附
活性炭对藻毒素的吸附 效果与其主孔径的分 布状况直接相关，并 且还会吸附部分耗氧 量，但价格相对较高， 在实际应用中并不广 泛。
• 洗涤剂禁磷
生活污水中的磷25%来自含磷洗涤剂，许多 国家均有禁止或限制使用含磷洗涤剂的政策，我 国深圳市、太湖与滇池流域也采取了类似措施。 然而，日本在禁磷前后对琵琶湖的监测表明，由 于洗涤剂中的磷酸盐占水体总磷污染的比例较低， 该政策并不能明显改变水中磷的含量。同时，洗 涤剂中磷酸盐的替代品沸石会较大程度地增加污 水处理厂污泥的体积，给污泥处理带来困难。因 此，人们对洗涤剂禁磷的环境效应有着很大的争 论。
富含营养物质的底泥在一定条件下会释放出氮磷，成为水体的内源性 污染源，因而底泥挖掘一度成为富营养化水体治理的重要措施。然而底泥 挖掘工程巨大，挖出的底泥难以进一步处理，从经济上来说，这可能是最 昂贵的措施。由于底泥中氮磷的吸收和释放过程复杂，目前尚无明确认识， 底泥挖掘常常收不到预期效果。甚至因为破坏了水体底部生物和水生植物 环境，将深层底泥暴露，使其中所含的氮磷溶解到水体中，而在一段时期 内加深水华。玄武湖和西湖的经验证明了该法弊病很多，必须慎重考虑。
主要措施
物理方法
生物方法
化学方法
物理方法治理水体富营养化的研究现状
• 物理除藻法以絮凝沉淀制藻类的生长， 多用于小型供水水源抑藻。 • 用臭氧、紫外光和超声波等也能起到一定抑藻作用。 • 粘土除藻受到广泛关注，粘土除藻对于海洋赤潮和深水湖 泊水华有很好的去除作用，但粘土技术本身不能防止藻类 的再次泛起和底泥二次污染，该技术对中国大多数的浅水 型湖泊来说难以被广泛使用。 • 此外，针对不同的情况还采取引水或换水（适用于水量小 的水体）、过滤（膜过滤） 、吸附（活性炭吸附）、曝 气（补充氧气）等措施。