湖泊污染现状及防治对策研究毕业论文.doc

安徽理工大学毕业设计32安徽理工大学毕业设计湖泊污染现状及防治对策研究毕业论文目录摘要(中文)I摘要(英文)II1绪论31.1 引言31.2 水污染及其危害21.2.1污染物的种类21.2.2水体污染物的来源51.2.3水污染的途径61.2.4水污染的危害61.3 湖泊的生态作用及污染81.4湖泊污染的主要特征81.4.1 湖泊水体富营养化81.4.2 湖泊水体有毒有机物的污染91.4.3 湖泊水体重金属污染102湖泊污染现状102.1近几年我国湖泊污染情况102.2湖泊污染困境193.湖泊污染的防治技术213.1化学处理技术223.2物理处理技术243.2.1底泥疏浚243.2.2深水曝气技术253.2.3引清冲淡263.3 生态修复技术263.3.1生物修复技术263.4 植物修复技术273.5梅梁湖修复实例19283.5.1 梅梁湾水环境原状283.5.2 梅梁湾生态系统的修复283.5 其他修复技术303.5.1沉积物覆盖技术303.5.2湖泊理化性质改善304.结语32参考文献331绪论1.1 引言湖泊是重要的地表水资源，与人类的生活息息相关。然而受人类活动和一些自然因素等的影响和破坏使得湖泊远远超出了它的自净能力而造成水质恶化。这不仅是水资源不能得到有效利用，而且严重破坏了湖泊生态环境，并最终影响到人类的生存和发展。1.2 水污染及其危害1.2.1污染物的种类水污染是水体因某种物质的介入而导致其物理、化学、生物或放射性等方面特性的改变, 从而影响水的有效利用, 危害人体健康或破坏生态环境, 造成水质恶化的现象。造成水体污染的污染物有很多种，可以分为以下几类2：病原体生活污水 、畜禽饲养场污水以及制革、洗毛、屠宰业和医院等排出的废水，常含有各种病原体，如病毒、病菌、寄生虫。水体受到病原体的污染会传播疾病，如血吸虫病、霍乱、伤寒、痢疾、病毒性肝炎等。历史上流行的瘟疫，有的就是水媒型传染病。如1848年和1854年英国两次霍乱流行，死亡万余人；1892年德国汉堡霍乱流行，死亡750余人，均是水污染引起的。受病原体污染后的水体，微生物激增，其中许多是致病菌、病虫卵和病毒，它们往往与其他细菌和大肠杆菌共存，所以通常规定用细菌总数和大肠杆菌指数及菌值数为病原体污染的直接指标。病原体污染的特点是：数量大；分布广；存活时间较长；繁殖速度快；易产生抗药性，很难绝灭；传统的二级生化污水处理 及加氯消毒后，某些病原微生物、病毒仍能大量存活。常见的混凝、沉淀、过滤、消毒处理能够去除水中99%以上病毒，如出水浊度大于0.5度时，仍会伴随病毒的穿透。病原体污染物可通过多种途径进入水体，一旦条件适合，就会引起人体疾病。耗氧污染物在生活污水、食品加工和造纸等工业废水中，含有碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素等有机物质。这些物质以悬浮或溶解状态存在于污水中，可通过微生物的生物化学作用而分解。在其分解过程中需要消耗氧气，因而被称为耗氧污染物。这种污染物可造成水中溶解氧减少，影响鱼类和其他水生生物的生长。水中溶解氧耗尽后，有机物进行厌氧分解，产生硫化氢、氨和硫醇等难闻气味，使水质进一步恶化。水体中有机物成分非常复杂，耗氧有机物浓度常用单位体积水中耗氧物质生化分解过程中所消耗的氧量表示，即以生化需氧量(BOD)表示。一般用20时，五日生化需氧量(BOD5)表示。植物营养物植物营养物主要指氮、磷等能刺激藻类及水草生长、干扰水质净化，使BOD5升高的物质。水体中营养物质过量所造成的富营养化对于湖泊及流动缓慢的水体所造成的危害已成为水源保护的严重问题。在自然条件下，湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态，沉积物不断增多，先变为沼泽，后变为陆地。这种自然过程非常缓慢，常需几千年甚至上万年。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现象，可以在短期内出现。植物营养物质的来源广、数量大，有生活污水(有机质、洗涤剂)、农业(化肥、农家肥)、工业废水、垃圾等。每人每天带进污水中的氮约50g。生活污水中的磷主要来源于洗涤废水，而施入农田的化肥有50%80%流入江河、湖海和地下水体中。天然水体中磷和氮(特别是磷)的含量在一定程度上是浮游生物生长的控制因素。当大量氮、磷植物营养物质排入水体后，促使某些生物(如藻类)急剧繁殖生长，生长周期变短。藻类及其他浮游生物死亡后被需氧生物分解，不断消耗水中的溶解氧，或被厌氧微生物所分解，不断产生硫化氢等气体，使水质恶化，造成鱼类和其他水生生物的大量死亡。藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中，又把生物所需的氮、磷等营养物质释放到水中，供新一代藻类等生物利用。因此，水体富营养化后，即使切断外界营养物质的来源，也很难自净和恢复到正常水平。水体富养化严重时，湖泊可被某些繁生植物及其残骸淤塞，成为沼泽甚至干地。局部海区可变成死海，或出现赤潮现象。常用氮、磷含量，含氧量及叶绿素-作为水体富营养化程度的指标。防治富营养化，必须控制进入水体的氮、磷含量。有毒污染物有毒污染物指的是进入生物体后累积到一定数量能使体液和组织发生生化和生理功能的变化，引起暂时或持久的病理状态，甚至危及生命的物质。如重金属和难分解的有机污染物等。污染物的毒性与摄入机体内的数量有密切关系。同一污染物的毒性也与它的存在形态有密切关系。价态或形态不同，其毒性可以有很大的差异。如Cr()的毒性比Cr()大；As()的毒性比As()大；甲基汞的毒性比无机汞大得多。另外污染物的毒性还与若干综合效应有密切关系。从传统毒理学来看，有毒污染物对生物的综合效应有三种：相加作用，即两种以上毒物共存时，其总效果大致是各成分效果之和。协同作用，即两种以上毒物共存时，一种成分能促进另一种成分毒性急剧增加。如铜、锌共存时，其毒性为它们单独存在时的8倍。拮抗作用，两种以上的毒物共存时，其毒性可以抵消一部分或大部分。如锌可以抑制镉的毒性；又如在一定条件下硒对汞能产生拮抗作用。总之，除考虑有毒污染物的含量外，还须考虑它的存在形态和综合效应，这样才能全面深入地了解污染物对水质及人体健康的影响。有毒污染物主要有以下几类：重金属。如汞、镉、铬、铅、钒、钴、钡等，其中汞、镉、铅危害较大；砷、硒和铍的毒性也较大。重金属在自然界中一般不易消失，它们能通过食物链而被富集；这类物质除直接作用于人体引起疾病外，某些金属还可能促进慢性病的发展。无机阴离子，主要是NO2-、F-、CN-离子。NO2-是致癌物质。剧毒物质氰化物主要来自工业废水排放。有机农药、多氯联苯。目前世界上有机农药大约6000种，常用的大约有200多种。农药喷在农田中，经淋溶等作用进入水体，产生污染作用。有机农药可分为有机磷农药和有机氯农药。有机磷农药的毒性虽大，但一般容易降解，积累性不强，因而对生态系统的影响不明显；而绝大多数的有机氯农药，毒性大，几乎不降解，积累性甚高，对生态系统有显著影响。多氯联苯(PCB)是联苯分子中一部分氢或全部氢被氯取代后所形成的各种异构体混合物的总称。多氯联苯剧毒，脂溶性大，易被生物吸收，化学性质十分稳定，难以和酸、碱、氧化剂等作用，有高度耐热性，在10001400高温下才能完全分解，因而在水体和生物中很难降解。致癌物质。致癌物质大体分三类：稠环芳香烃(PAHs)，如3，4-苯并芘等；杂环化合物，如黄曲霉素等；芳香胺类，如甲、乙苯胺，联苯胺等。一般有机物质。如酚类化合物就有2000多种，最简单的是苯酚，均为高毒性物质；腈类化合物也有毒性，其中丙烯腈的环境影响最为注目。石油类污染物石油污染是水体污染的重要类型之一，特别在河口、近海水域更为突出。排入海洋的石油估计每年高达数百万吨至上千万吨，约占世界石油总产量的千分之五。石油污染物主要来自工业排放，清洗石油运输船只的船舱、机件及发生意外事故、海上采油等均可造成石油污染。而油船事故属于爆炸性的集中污染源，危害是毁灭性的。石油是烷烃、烯烃和芳香烃的混合物，进入水体后的危害是多方面的。如在水上形成油膜，能阻碍水体复氧作用，油类粘附在鱼鳃上，可使鱼窒息；粘附在藻类、浮游生物上，可使它们死亡。油类会抑制水鸟产卵和孵化，严重时使鸟类大量死亡。石油污染还能使水产品质量降低。放射性污染物放射性污染是放射性物质进入水体后造成的。放射性污染物主要来源于核动力工厂排出的冷却水，向海洋投弃的放射性废物，核爆炸降落到水体的散落物，核动力船舶事故泄漏的核燃料；开采、提炼和使用放射性物质时，如果处理不当，也会造成放射性污染。水体中的放射性污染物可以附着在生物体表面，也可以进入生物体蓄积起来，还可通过食物链对人产生内照射。水中主要的天然放射性元素有40K、238U、286Ra、210Po、14C、氚等。目前，在世界任何海区几乎都能测出90Sr、137Cs。酸、碱、盐无机污染物各种酸、碱、盐等无机物进入水体(酸、碱中和生成盐，它们与水体中某些矿物相互作用产生某些盐类)，使淡水资源的矿化度提高，影响各种用水水质。盐污染主要来自生活污水和工矿废水以及某些工业废渣。另外，由于酸雨规模日益扩大，造成土壤酸化、地下水矿化度增高。水体中无机盐增加能提高水的渗透压，对淡水生物、植物生长产生不良影响。在盐碱化地区，地面水、地下水中的盐将对土壤质量产生更大影响。热污染热污染是一种能量污染，它是工矿企业向水体排放高温废水造成的。一些热电厂及各种工业过程中的冷却水，若不采取措施，直接排放到水体中，均可使水温升高，水中化学反应、生化反应的速度随之加快，使某些有毒物质(如氰化物、重金属离子等)的毒性提高，溶解氧减少，影响鱼类的生存和繁殖，加速某些细菌的繁殖，助长水草丛生，厌气发酵，恶臭。1.2.2水体污染物的来源水体按其类型不同可以分成陆地水体和海洋水体以及地表水体和地下水体等。水的对流，使水中营养物和气体得以流动。水中溶解的营养物质的为生物体提供了食物来源,这些微生物在水体自净过程中起到了极大的作用。在太阳辐射和地球引力的驱动下，水通过气态、液态、固态转换循环，使大气圈、生物圈和水圈之间能进行能量和物质交换，从而形成了丰富多变的自然生态环境。然而，随着经济的发展，工业化的兴起，人类活动加剧使得向水体中排放的污染物质远远超过了水体自身的自净能力，造成水质严重恶化，为人类的生存和发展带来严重的阻碍。 根据人类活动的不同形式，可以将水体污染分成工业废水、生活污水和农业废水三种类型：工业废水各种工业生产中所产生的废水排入水体就造成了工业污染源。不同的工业所产生的工业废水中所含污染物的充分有很大差异，这是由于各种工业加工的原料不同、工艺过程不同造成的。冶金工艺所产生的废水主要有冷却水、洗涤水和冲洗水等。冷却水中的直接冷却水由于与产品接触，其中含有油、铁的氧化物、悬浮物等；洗涤水为除尘和净化煤气、烟气用水，其中含有酚、氰、硫化氰酸盐、硫化物、钾盐、焦油、悬浮物、氧化铁、石灰、氟化物、硫酸等；冲洗水中含有酸、减、油脂、悬浮物和锌、锡、镍、铬等。在上述废水中，以含氰、含酚废水危害最大。有色冶金工业所排出的废水，多含汞、砷、锡、铬等元素，是水体中重金属污染物质的来源。此外，有色冶金遗留的大量矿渣，经雨水冲洗，流入地表和地下水中成为水体中断污染物质。轻工业所加工的原料多为农副产品，因此工业废水主要含有机质，有时还常含有大量的悬浮物质、硫化物和重金属，如汞、镉、砷等。化学工业的产品很多，因此化学工业废水的充分也很复杂，在废水中常含有多种有害、有毒，甚至剧毒物质，如氰、酚、砷、汞等。有的物质难以降解，但却能通过食物链在生物体内富集，造成危害，如DDT、多氯联笨等。此外，工业废水中有的具有较强的酸度，有的则显较强的减性，PH值不稳定，这些废水对人体的生态环境，水体中的建筑设施和农作物都有危害，一些废水中含氮、磷均很高，易造成水体富营养化。有的污染物即使含量甚微，但通过食物链的物质循环富集，会造成水生动物和人中毒。业污染源向水体制排放大废水具有量大、面广、充分复杂的特点，是重点解决的污染源。生活污水生活污水是居民聚集地区所产生的生活污水，多为洗涤水和冲刷器物所产生的污水，因此，主要由一些无毒有机物，如糖类、淀粉、纤维素、油脂、蛋白质、尿素等组成。其中含氮、磷、硫较高。此外，还伴有各种洗涤剂，这是另一类污染源，它们对人体有一定危害。在生活污水中还含有相当数量的微生物，其中一些病源体，如病菌、病毒、寄生虫等，都对人的健康有较大危害。根据部分工业发达国家资料统计，城市生活用水量大约每人每天150-420升，特大城市为440-820升。我国生活污水水质现行指标为：沉淀后五日生化需氧量：20-30 克/人天悬浮物： 20-45克/人天农业废水农业灌溉水是农业水体污染的主要来源。由于农田施用化学农药和化肥，灌溉后或经雨水将农药和化肥带入水体造成农药污染或富营养化。在污水灌溉区，河流、水库、地下水都会出现污染，同时也就出现土壤污染、食品污染。1.2.3水污染的途径污染物质大体上可通过三种途径影响水质:土壤与岩石圈 。土壤与岩石中的物质,可通过水的循环进入水体。般说来,这是区域性水质发生变化的原因。如果是自然因素造成的,水中各种物质的含量,可视作本底值。但是人类长期在土壤中从事农业活动,大量施用化肥和农药,这些物质相当一部分随地表径流携入河流、湖泊、水库与海洋,造成水体污染。大气圈。大气中一些气体,气溶胶和尘埃等可随降雨或自然沉降而入水体。据估计,全世界每年进入大气的各种灰尘约1亿多吨,其中来自人类活动的就达3000多万吨。每年由工业和生活废气中排放的二氧化硫约1.5亿吨,二氧化硫在大气中能进一步氧化并与水份结合形成酸雨。目前酸雨几乎已遍及世界范围,危害甚大。人类向水体排放废弃物。在生物圈中,除了动植物新陈代谢的各种产物以外,主要是人类活动向水体不断输送大量的污染物质。当大量的城市工业废水和生活污水倾入水体时,就会造成严重的水污染。工业和人口高度集中的城市,三废排放量大,扩散面广,污染物质成分也很复杂。1.2.4水污染的危害 危害人体健康水污染后，通过饮水或食物链，污染物进入人体，使人急性或慢性中毒。砷、铬、铵类、笨并芘等，还可诱发癌症。被寄生虫、病毒或其它致病菌污染的水，会引起多种传染病和寄生虫病。重金属污染的水，对人的健康均有危害。被镉污染的水、食物，人饮食后，会造成肾、骨骼病变，摄入硫酸镉20毫克，就会造成死亡。铅造成的中毒，引起贫血，神经错乱。六价铬有很大毒性，引起皮肤溃疡，还有致癌作用。饮用含砷的水，会发生急性或慢性中毒。砷使许多酶受到抑制或失去活性，造成机体代谢障碍，皮肤角质化，引发皮肤癌。有机磷农药会造成神经中毒，有机氯农药会在脂肪中蓄积，对人和动物的内分泌、免疫功能、生殖机能均造成危害。稠环芳烃多数具有致癌作用。氰化物也是剧毒物质，进入血液后，与细胞的色素氧化酶结合，使呼吸中断，造成呼吸衰竭窒息死亡。我们知道，世界上80%的疾病与水有关。伤寒、霍乱、胃肠炎、痢疾、传染性肝类是人类五大疾病，均由水的不洁引起2。 危害农业生产工农业生产不仅需要足够的水量, 而且对水质也有一定的要求。否则, 对工农业会造成很大的损失,特别是工农业生产过程中使用了被污染了的水后, 对人类有着极大的危害。一是使工业设备受到破坏, 严重影响产品质量, 从而涉及到企业在市场上的竞争能力、企业的经济利益和广大消费者的利益; 二是使土壤的化学成分改变,肥力下降, 农产品也会直接或间接的受到不同程度的污染,农作物的品种甚至会出现各种不同程度的变异; 三是使城市增加生活用水和工业用水的污水处理费用。在水资源贫乏的情况下, 保证工业农业用水的水质就显得尤为重要。 危害工业生产水污染给工业发展带来的影响是明显的:食品、餐饮、纺织等工业需要利用水作为原料进行加工生产,水质污染直接影响产品的质量；水质下降造成水处理费用增大、原材料及能耗增加,增加生产成本；工业冷却水, 如锅炉中的循环水,由于水中的硬度、碱度、硫酸盐过高,造成系统结垢、堵塞、腐蚀,严重影响工业生产的正常运行和仪器的使用寿命。 对水生生物的危害水中生活着各种各样的水生动物和植物。生物与水、生物与生物之间进行着复杂的物质和能量的交换, 从数量上保持着一种动态的平衡关系。但在人类活动的影响下, 这种平衡遭到了破坏。当人类向水中排放污染物时,一些有益的水生生物会中毒死亡,而一些耐污的水生生物会加剧繁殖, 大量消耗溶解在水中的氧气,使有益的水生生物因缺氧被迫迁栖他处或者死亡。水污染会导致鱼类产量下降, 长期缓慢的水污染会导致鱼类质量下降,外形变异, 严重的水污染还有可能造成鱼类的大量死亡,甚至种类性灭绝。人食用了受污染的鱼类会导致中毒或健康方面的其他损害。由此可见, 当水体被污染后, 一方面导致生物与水、生物与生物之间的平衡受到破坏, 另一方面一些有毒物质不断转移和富集, 最后危及人类自身。对生态其他方面的危害水污染一方面会导致可利用水资源更加短缺, 引发更为严重的恶性开发, 加剧缺水状况;另一方面会因为水质恶化而导致水生生态系统功能失调,生态平衡被打破。还会导致生物多样性锐减或物种灭绝等方面的危害。水污染还会通过水圈循环改变局部地区的气候和空气质量。1.3 湖泊的生态作用及污染湖泊生态系统给人类社会、经济和文化生活提供了许多必不可少的物质资源和良好的生存条件。它具有多重生态功能：提供水源：湖泊是水资源的载体，是居民生活用水、工业生产用水和农业灌溉用水的重要水源。调节作用：湖泊通过蒸发、云气输送、径流、降水等的参与地球上的水循环。它具有涵养水源、调节流量、控制洪水、调节气候、大气等的作用。湖泊是一个巨大的蓄水库，可以在暴雨和河流涨水期储存过量的降水，均匀地把径流放出，减弱危害下游的洪水，保持当地的湿度和降雨量，影响当地居民的生活和工农业生产。水质净化功能：污染物质进入湖泊等自然水体后，在物理过程（沉降、吸附、絮凝等）、化学过程（氧化还原反应、酸碱反应、分解化合等）和生物作用（主要是微生物的分解作用及水中植物的光合作用）下使得水体中的污染物浓度降低或清除从而保持水体的洁净。提供可利用的资源：湿地可以给我们多种多样的产物，包括木材、药材、动物皮革、肉蛋、鱼虾、牧草、水果、芦苇等，还可以提供水电、泥炭薪柴等多种能源利用。 生物的栖息地：湖泊使许多生物的栖息场所，为生物提供营养物质来源，在保持物种多样性和维系食物链上起着重要的作用。 航运及景观作用：湖泊为航运提供了条件，具有重要的航运价值。它具有自然观光、旅游、娱乐等美学方面的功能，蕴涵着丰富秀丽的自然风光，成为人们观光旅游的好地方。 教育和科研价值：复杂的湖泊生态系统、丰富的动植物群落、珍贵的濒危物种等，在自然科学教育和研究中都具有十分重要的作用。有些湖泊还保留了具有宝贵历史价值的文化遗址，是历史文化研究的重要场所。1.4湖泊污染的主要特征1.4.1 湖泊水体富营养化 光合作用下, 水体中藻类原生质的生成有赖于碳、氮、磷的存在, 碳、氮、磷是生成藻类的决定性因素, 也是构成湖泊水体富营养化的决定性因素。由于藻类可利用的氮远比可利用的磷多, 因此, 磷常被作为富营养化的限制因子。湖泊富营养化可分为天然富营养化和人为富营养化。人为富营养化是当代湖泊富营养化的主要因素。人类出于经济生产的需要, 忽视自然规律, 一方面以点、面源形式通过河渠、径流等水文过程向水体排放生活、工业和农业废水; 另一方面又采取种种措施破坏水生植被( 如水产养殖) 、缩小湖体自净容量、在沿岸带进行各种工农业生产活动( 如围星、筑堤) , 从而加剧了湖泊富营养化进程。富营养化已成为一个全球性的重大水环境问题，引起了广泛重视。早在20世纪初，湖泊水库富营养化的出现引起了欧美一些国家的关注，研究和防治随之展开。特别是最近40年来，随着全球水体富营养化问题的不断加剧，各国为控制富营随着人类对环境资源开发利用活动日益增加，大量含有氮、磷营养物质的污水排入的湖泊、水库和河流，增加了这些水体的营养物质的负荷量。为了提高农作物产量，农田施用的化肥和牲畜粪便逐年增加，经雨水冲刷和渗透，进入水体的营养物质不断增多。这些人为因素的影响使湖泊及水库水体的污染及富营养化问题日益严重。水体富营养化是指氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。其本质问题是水生生物多样性的破坏，由此造成系统丧失自我维持、自我调节的能力与系统平衡的稳定性，并最终导致水生生态系统的破坏和环境问题的进一步加剧。近年来，我国趋于富营养化的湖泊已达90 %，20世纪90年代渤海发生了数十次赤潮，海里鱼类锐减；滇池、太湖等湖泊都暴发了严重的蓝藻，营养物质剧增，大量鱼类和水草被吞噬，造成引用水危机。富营养化藻型水体的显著特征是浮游植物大量发生，进而造成水质恶化、水体功能下降、水生生物死亡等灾难性后果，它不仅制约了湖泊资源的可利用性，而且直接影响人类的健康生存与社会经济的持续发展。同时，富营养化水体中产生大量赤潮或水华。在造成水华的蓝藻中，一些有毒物种已确认在富营养湖泊中存在。代表性的有毒蓝藻种类为鱼腥藻属、隐藻属、束丝藻属、微囊藻属、节球藻属、念珠藻属和颤藻属。在世界上所有的富营养化湖泊中一般都能检测到藻毒素。在全球的湖泊和沼泽中，有毒的水华已经开始异常扩散，家畜和人类因有毒藻类而死亡的例子也时有报道。蓝藻产生的毒素对家畜的影响在澳大利亚、美国、芬兰等国已经有所报道，受到毒素危害的有牛、马、猪、绵羊等家畜以及家禽。有报道显示，在巴西伯南布哥州的卡努阿努医院，藻毒素混入了医院的自来水系统，有50多人因此死亡。1.4.2 湖泊水体有毒有机物的污染随着工农业生产的发展，许多新的化学物质不断产生，越来越多的有机污染物通过“三废”排放，大气降雨，地面径流冲刷等各种途径进入地面水体，对水体环境造成不同程度的污染。生物迁移和转化是湖泊系统中有毒有机污染物产生环境危害的重要方式，这些物质具有疏水性，可以在生物脂肪中富集。因此，即使湖泊中含量很低，也可以通过水生食物链，造成持续性的毒性作用，甚至通过食物链为害人体健康。2000年全国环境状况公布的数据表明，地表水流经城市的河段有机污染较重。城市居民日常生活排放的污水和很多工业废水都含有大量的溶解状有机物质，有的工业废水还含有有毒有害的人工合成有机物，如合成农药和染料等。这些废水的直接排放造成了严重的水体有机污染。据对全国 35个江段合成有机物的调查，水体中痕量有机物种类繁多，“三致”物超标高达数倍。水体中的有机物污染在我国已经成为一个严峻的环境问题。 1.4.3 湖泊水体重金属污染 重金属污染是湖泊环境中重要的环境问题，虽然在中国众多的湖泊中尚未形成普遍性污染，研究表明，重金属一类污染物一旦进入湖泊水体，会对湖泊生态造成长期影响。污染元素进入湖泊水体会在湖泊环境体系间发生一系列的物理化学和生化反应。对湖泊水体、水生生物产生污染的同时，经常会在底泥沉积物中累积起来成为次生污染源，底泥沉积物可称之为污染元素的蓄积库，无疑会对水体环境造成长期影响。对于扰动强烈的湖泊，沉积物的再悬浮使重金属回到上覆水体，增加了水体中重金属的生物有效毒性，成为污染内源。2湖泊污染现状2.1近几年我国湖泊污染情况我国内陆湖泊星罗棋布，点多面广。大型湖泊有洞庭湖、鄱阳湖、洪泽湖、太湖、滇池、洱海、镜波湖、青海湖等，均是我国“蓝色国土”，水产资源丰富。目前我国80 %的湖泊均受到不同程度的污染，许多湖泊已达不到类水质标准4。（一）2006年我国湖泊污染情况2006年我国环境状况公报显示6，全国地表水总体水质属中度污染。在国家环境监测网（简称国控网）实际监测的 745 个地表水监测断面中（其中，河流断面 593 个，湖库点位 152 个），类，、类，劣类水质的断面比例分别为 40%、32%和 28%。主要污染指标为高锰酸盐指数、氨氮和石油类等。与上年相比，全国地表水总体水质保持稳定。27 个国控重点湖（库）中，满足类水质的湖（库）2个（占 7%），类水质的湖（库）6 个（占 22%），类水质的湖（库）1 个（占 4%），类水质的湖（库）5 个（占 19%），劣类水质的湖（库）13 个（占 48%）。其中，巢湖水质为类，太湖和滇池为劣类。主要污染指标为总氮和总磷。水库水质好于湖泊，富营养化程度较轻。七大水系(辽河、海河、淮河、黄河、松花江、珠江、长江)国控网监测的197 条河流408 个监测断面中，IIII 类水质占46 %，IV、V 类水质占28 %，劣类水质占26 %。水体污染特征多为有机型，主要污染指标为高锰酸盐指数、石油类和氨氮等。另外，27个国控重点湖(库)中，满足类水质的湖(库)2 个(占7 %) ，类水质的湖(库)6 个(占22 %)，IV类水质的湖(库)1 个(占4 %)，V 类水质的湖(库)5 个(占19 %) ，劣V 类水质的湖(库)13 个(占48 %)。图2-1 2006年重点湖库状态指数4（1）太湖湖体：湖体高锰酸盐指数、总磷年均值分别达到类、类水质标准，但因总氮污染严重，湖体水质为劣类，处于中度富营养状态。在 21 个国控监测点位中，无类水质，类和劣类水质点位分别占 14%和 86%。主要污染指标为总氮。与上年相比，湖体水质无明显变化。环湖河流：太湖环湖河流为中度污染。与上年相比，水质无明显变化。主要污染指标为氨氮、五日生化需氧量和石油类。87 个地表水国控监测断面中，、类水质断面占 20%，、类占 49%，劣类占 31%。表1-1 2006年太湖湖体主要污染指标及水质状况4湖区高锰酸盐指数（mg/L）总磷（mg/L）总氮（mg/L）叶绿素 a（mg/L）营养状态指数水质类别2006年2005年梅梁湖5.40.115.210.1068劣V劣V五里湖5.40.156.360.0467劣V劣V西部沿岸区5.10.123.740.0465劣V劣V东部沿岸区4.10.072.020.0257劣V劣V湖心区4.20.112.500.0562劣VV全湖平均4.60.083.170.0563劣V劣V(2)滇池湖体：滇池湖体总体为劣类水质。主要污染指标为总磷、总氮和氨氮。草海处于重度富营养状态，外海处于中度富营养状态。与上年相比，外海水质变差。表-2 2006 年滇池湖体主要污染指标及水质状况4湖区高锰酸盐指数（mg/L）总磷（mg/L）总氮（mg/L）叶绿素 a（mg/L）营养状态指数水质类别2006年2005年草海7.10.434.610.0870劣V劣V外海7.11.4213.70.0977劣VV环湖河流：滇池环湖河流为重度污染。与上年相比，水质无明显变化。主要污染指标为氨氮。8 个地表水国控监测断面中，类水质断面占 12%、类占 25%、劣类占 63%。(3)巢湖湖体：巢湖湖体水质总体为类。主要污染指标为总氮、总磷。与上年相比，巢湖水质好转。巢湖处于中度富营养状态（其中，西半湖处于中度富营养状态，东半湖处于轻度富营养状态）。表1-3 2006 年巢湖湖体主要污染指标及水质状况4湖区高锰酸盐指数（mg/L）总磷（mg/L）总氮（mg/L）叶绿素 a（mg/L）营养状态指数水质类别2006年2005年西半湖7.00.191.550.04364V劣V东半湖4.50.111.670.00355VV环湖河流：巢湖环湖河流 12 个地表水国控监测断面中（包括两个纳污控制断面），类水质断面占 8%，、类占 67%，劣类占25%。主要污染指标为总磷和总氮。(4)其它大型淡水湖泊9 个重点国控大型淡水湖泊中，兴凯湖为类水质；洱海为类水质；镜泊湖为类水质；洞庭湖、鄱阳湖为类水质；洪泽湖、南四湖、达赉湖和白洋淀为劣类水质。主要污染指标为总氮和总磷。与上年相比，南四湖和鄱阳湖水质略有下降，其它大型淡水湖水质无明显变化。营养状态评价表明：洱海、鄱阳湖为中营养状态；洞庭湖、洪泽湖、南四湖、镜泊湖为轻度富营养状态；达赉湖为中度富营养状态；白洋淀为重度富营养状态。(5)城市内湖监测统计的 5 个城市内湖中，昆明湖（北京）为类水质，西湖（杭州）、东湖（武汉）、玄武湖（南京）、大明湖（济南）为劣类水质。主要污染指标是总氮、总磷。与去年相比，昆明湖水质好转，玄武湖水质变差，其余城市内湖水质无明显变化。昆明湖为中营养状态，玄武湖、西湖、大明湖为轻度富营养状态，东湖为中度富营养状态。（二）2007年我国湖泊污染情况2007年我国环境公报显示： 28个国控重点湖(库)中，满足11类水质的2个，占7.1%;类的6个，占21.4%; IV类的4个，占14.3%; V类的5个，占17.9%;劣V类的11个，占39.3%。主要污染指标为总氮和总磷。在监测的26个湖(库)中，重度富营养的2个，占7.7%;中度富营养的3个，占11.5%;轻度富营养的9个，占34.6%。图2-2 2007年重点湖库营养状态指数5（1） 太湖 太湖总体为劣V类。21个国控监测点位中，1V类、V类和劣V类水质的点位比例分别为23.8% , 19.0%和57.2%。与上年相比，水质有所好转，劣V类水质比例较上年下降28个百分点。湖体处于中度富营养状态。主要污染指标为总氮。太湖环湖河流水质总体为中度污染。与上年相比，水质无明显变化。主要污染指标为氨氮、五日生化需氧量和石油类。（2） 滇池总体为劣V类。草海处于重度富营养状态，外海处于中度富营养状态。主要污染指标为总氮、总磷和高锰酸盐指数。滇池环湖河流水质总体为重度污染。8个地表水国控监测断面中，II一III类、IV类和劣V类水质的断面比例分别为25.0% , 12.5%和62.5%。与上年相比，水质无明显变化。主要污染指标为五日生化需氧量、氨氮和高锰酸盐指数。（3）巢湖总体为V类，与上年相比，水质无明显变化。西半湖处于中度富营养状态，东半湖处于轻度富营养状态。主要污染指标为总磷、总氮和五日生化需氧量。巢湖环湖河流水质总体为重度污染。12个地表水国控监测断面中(包括两个纳污控制断面)，II类、IV类和劣V类水质的断面比例分别为8.3%, 41.7%和50.0%。主要污染指标为石油类、氨氮和五日生化需氧量。（4） 其它大型淡水湖泊10个重点国控大型淡水湖泊中，博斯腾湖、洱海的水质为I类，镜泊湖、洞庭湖、都阳湖和兴凯湖为IV类，南四湖为V类，白洋淀、达责湖和洪泽湖为劣V类。与上年相比，南四湖、洞庭湖和都阳湖水质好转，其它大型淡水湖水质无明显变化。主要污染指标为总氮和总磷。洱海、鄱阳湖和洞庭湖处于中营养状态，南四湖、洪泽湖、博斯腾湖和镜泊湖处于轻度富营养状态，达责湖处于中度富营养状态，白洋淀处于重度富营养状态。（5） 城市内湖昆明湖(北京)为I类，西湖(杭州)、东湖(武汉)、玄武湖(南京)、大明湖(济南)为劣V类。与上年相比，水质无明显变化。主要污染指标为总氮、总磷。昆明湖处于中营养状态，玄武湖、西湖、大明湖处于中度富营养状态。（三）2008年湖泊污染情况2008年中国环境公报显示： 28个国控重点湖(库)中，满足II类水质的4个，占14.3%; lII类的2个，占7.1%;IV类的6个，占21.4%; V类的5个，占17.9%;劣V类的11个，占39.3%。主要污染指标为总氮和总磷。在监测营养状态的26个湖(库)中，重度富营养的1个，占3.8%;中度富营养的5个，占19.2%;轻度富营养的6个，占23.0%。图2-3 重点湖库应用状态指数5（1） 太湖水质总体为劣V类。湖体21个国控监测点位中，1V类、V类和劣V类水质的点位比例分别为14.3%, 23.8%和61.9%与上年相比，水质无明显变化。湖体处于中度富营养状态。主要污染指标为总氮和总磷。太湖环湖河流水质总体为中度污染。与上年相比，水质明显好转。主要污染指标为氨氮、五日生化需氧量和石油类。（2） 滇池水质总体为劣V类。草海处于重度富营养状态，外海处于中度富营养状态。主要污染指标为氨氮、总磷和总氮。滇池环湖河流水质总体为重度污染。8个地表水国控监测断面中，I一III类和劣V类水质的断面比例分别为37.5%和62.5%。与上年相比，水质有所好转。主要污染指标为氨氮、五日生化需氧量和石油类。（3） 巢湖水质总体为V类，与上年相比，水质无明显变化。西半湖处于中度富营养状态，东半湖处于轻度富营养状态。主要污染指标为J总磷、总氮和石油类。巢湖环湖河流水质总体为重度污染。12个地表水国控监测断面中(包括两个纳污控制断面)，l类、IV类和劣V类水质的断面比例分别为16.7%, 33.3%和50.0%。主要污染指标为石油类、氨氮和高锰酸盐指数)（4） 其它大型淡水湖泊10个重点国控大型淡水湖泊中，洱海和兴凯湖为11类水质，博斯腾湖为111类，南四湖、镜泊湖和都阳湖为IV类，洞庭湖为V类，达责湖、洪泽湖和白洋淀为劣V类。与上年相比，洱海、兴凯湖、南四湖水质好转;洞庭湖水质变差;其它大型淡水湖水质无明显变化。各湖主要污染指标是总氮和总磷。洱海、洞庭湖、镜泊湖和都阳湖为中营养状态，博斯腾湖、洪泽湖和南四湖为轻度富营养状态，达赛湖和白洋淀为中度富营养状态。（5） 城市内湖昆明湖(北京)为IV类水质，西湖(杭州)、东湖(武汉)、玄武湖(南京)、大明湖(济南)为劣V类。与上年相比，昆明湖水质变差，其他城市内湖水质无明显变化。主要污染指标是总氮、总磷。昆明湖处于中营养状态，玄武湖、西湖和大明湖处于轻度富营养状态，东湖处于中度富营养状态。(四)2009年我国湖泊污染情况根据2009年的中国环境公报7: 26个国控重点湖泊（水库）中，满足类水质的1个，占3.9%；类的5个，占19.2%；类的6个，占23.1%；类的5个，占19.2%；劣类的9个，占34.6%。主要污染指标为总氮和总磷。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8个，占30.8%；其他均为中营养，占57.7%。（1）太湖水质总体为劣类。主要污染指标为总氮和总磷。湖体处于轻度富营养状态。与上年相比，水质无明显变化。太湖环湖河流总体为轻度污染。88个国控监测断面中，类、类、类和劣类水质的断面比例分别为36.3%、33.0、11.4%和19.3%。主要污染指标为氨氮、五日生化需氧量和石油类。与上年相比，水质有所好转。(2)滇池 水质总体为劣类。主要污染指标为总磷和总氮。与上年相比，水质无明显变化。草海处于重度富营养状态，外海处于中度富营养状态。滇池环湖河流总体为重度污染。8个国控监测断面中，类、类和劣类水质的断面比例分别为25.0%、12.5%和62.5%。主要污染指标为氨氮、五日生化需氧量和石油类。与上年相比，水质有所下降。(3)巢湖 水质总体为类。主要污染指标为总磷、总氮和石油类。与上年相比，水质无明显变化。西半湖处于中度富营养状态，东半湖处于轻度富营养状态。巢湖环湖河流总体为重度污染。12个国控监测断面中，类、类、类和劣类水质的断面比例分别为16.7%、33.3%、8.3%和41.7%。主要污染指标为石油类、氨氮和高锰酸盐指数。(4)其它大型淡水湖泊监测的9个重点国控大型淡水湖泊中，洱海、镜泊湖和博斯腾湖为类水质，鄱阳湖和南四湖为类水质，洞庭湖为类水质，达赉湖、白洋淀和洪泽湖为劣类水质。各湖主要污染指标为总氮和总磷。与上年相比，镜泊湖水质好转，洱海水质变差，其它大型淡水湖水质无明显变化。南四湖、洞庭湖、洱海、镜泊湖和博斯腾湖为中营养状态，白洋淀、洪泽湖和鄱阳湖为轻度富营养状态，达赉湖为中度富营养状态。城市内湖 监测的5个城市内湖中，东湖（武汉）和昆明湖（北京）为类水质，玄武湖（南京）为类水质，大明湖（济南）和西湖（杭州）为劣类水质。各湖主要污染指标为总氮和总磷。 表2-1 2009年重大型淡水湖泊水质状况7名称营养状态指数营养状态水质类别主要污染指标达赉湖67.7中度富营养劣VPH、高锰酸盐指数、总磷白洋淀59.5轻度富营养劣V氨氮、总氮、总磷洪泽湖58.0轻度富营养劣V总氮、总磷鄱阳湖50.6轻度富营养IV总磷、总氮南四湖49.6中营养IV石油类、总磷、总氮洞庭湖48.1中营养V总磷、总氮洱海41.0中营养III-镜泊湖40.2中营养III-博斯腾湖38.8中营养III-（6） 城市内湖监测的5个城市内湖中，东湖（武汉）和昆明湖（北京）为类水质，玄武湖（南京）为类水质，大明湖（济南）和西湖（杭州）为劣类水质。各湖主要污染指标为总氮和总磷。与上年相比，东湖和玄武湖水质好转，其他城市内湖水质无明显变化。昆明湖为中营养状态，玄武湖、大明湖和西湖为轻度富营养状态，东湖为中度富营养状态。（五）2010年我国湖泊污染情况根据2010年的中国环境公报8: 26个国控重点湖泊（水库）中，满足类水质的1个，占3.8%；类的5个，占19.2%；类的4个，占15.4%；类的6个，占23.1%；劣类的10个，占38.5%。主要污染指标为总氮和总磷。大型水库水质好于大型淡水湖泊和城市内湖。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%。表2-2 2010年重点湖库水质类别8湖库类型个数I类II类III类IV类V类劣V类主要污染指标三湖3000012 总氮、总磷大型淡水湖9003033城市内湖5000212大型水库9012213总计260154610比例()03.819.215.423.138.5(1)太湖水质总体为劣类。主要污染指标为总氮和总磷。湖体处于轻度富营养状态。与上年相比，水质无明显变化。太湖环湖河流总体为轻度污染。88个国控监测断面中，类、类、类和劣类水质的断面比例分别为43.0%、33.0、12.0%和12.0%。主要污染指标为氨氮、五日生化需氧量和石油类。与上年相比，水质有所好转。(2)滇池 水质总体为劣类。主要污染指标为总磷和总氮。与上年相比，水质无明显变化。草海处于重度富营养状态。滇池环湖河流总体为重度污染。8个国控监测断面中，类、类和劣类水质的断面比例分别为37.5%、12.5%和50.0%。主要污染指标为氨氮、五日生化需氧量和石油类。与上年相比，水质明显好转。(3)巢湖 水质总体为类。主要污染指标为总磷、总氮和石油类。与上年相比，水质无明显变化。西半湖处于中度富营养状态，东半湖处于轻度富营养状态。巢湖环湖河流总体为重度污染。12个国控监测断面中，类、类、类和劣类水质的断面比例分别为8.3%、25.0%、16.7%和50.0%。主要污染指标为石油类、氨氮和五日生化需氧量。(4)其它大型淡水湖泊监测的9个重点国控大型淡水湖泊中，洱海、镜泊湖和博斯腾湖为类水质，洪泽湖、鄱阳湖和南四湖为为类水质，达赉湖、白洋淀和洞庭湖为劣类水质。各湖主要污染指标为总氮和总磷和高锰酸盐指数。（5） 城市内湖监测的5个城市内湖中，昆明湖(北京)和东湖(武汉)为IV类水质，玄武湖(南京)为V类水质，西湖(杭州)和大明湖(济南)为劣V类水质。各湖主要污染指标为J总氮和总磷。与上年相比，5个城市内湖水质均无明显变化。昆明湖为中营养状态，东湖、玄武湖、大明了胡和西湖为轻度富营养状态。由以上可以看出，我国近年来湖泊污染在治理方面取得了一些成效，一些湖泊水质有所好转，然而依然改变不了我国湖泊所面临的污染局面。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河流湖泊污染后的共同特点为：大量超过水体容量和自净能力的污染物存在于水体中，溶解氧浓度降低甚至为零。河流湖泊出现黑臭、富营养化现象。鱼虾等水生物种类锐减甚至绝迹。水体原有的功能衰退甚至丧失。水体的生态平衡被严重破坏。水域附近的居民身体健康受到威胁。正因为河流湖泊污染的巨大危害性，故此日益引起人们的关注，并积极采取有效的技术及措施对污染进行控制和治理。2.2湖泊污染困境几十年来，经过社会各界的共同努力，国家在湖泊、水库水污染治理上加大了资金投入，湖泊、水库水污染防治工作取得了一定进展3。20世纪80年代，国家启动了26个主要湖泊富营养化的多学科调研,建立了第一个全国湖泊数据库；90年代又先后对滇池、太湖、巢湖、洱海、杭州西湖和武汉东湖、南京玄武湖等湖泊环境和生态进行了大规模的研究和治理，将三峡水污染防治工作提到了重要议事日程，各地在湖泊、水库环境和生态保护、环境规划管理、治理技术等方面积累了一定的经验。经过这些年的治理，国家重点治理的太湖、滇池、巢湖流域工业点源污染得到基本控制，主要湖区城市污水处理率有所提高，实施程度不同的面源污染控制、小流域综合治理、畜禽养殖污染治理、底泥疏浚、调水及生态恢复等工程措施已陆续显效。基本形成了湖泊、水库环境管理体制与工作机制，湖泊、水库环境监测、评价及治理等技术体系逐步完善。洱海、太湖等一些地方湖泊、水库也走出了一条“体制保证、机制健全、依法治湖、科学决策、综合防治、协调发展”的治湖之路，促进了区域经济和环境的协调发展。但由于湖区人口密度大，部分城市、工业布局不合理，传统的资源开发利用方式仍未根本改变，经济增长方式粗放，资源利用率不高，设备效率低，产污强度大的问题同时存在。以牺牲湖区生态环境为代价换取眼前和局部利益的问题依然严重。随着经济、人口的增长，资源和环境压力越来越大，当前全国湖泊、水库区域经济快速增长，水资源