水体富营养化2实用教案

1、目 录 第一部分(b fen) | 背景介绍 第二(d r)部分 |水体富营养化 第三(d sn)部分 | 危害 第四部分 | 解决方法 第五部分 | 现代进展 第六部分 | 参考文献 content第1页/共49页第一页，共49页。第2页/共49页第二页，共49页。第3页/共49页第三页，共49页。第4页/共49页第四页，共49页。水体富营养化概念及其发生(fshng)机制第5页/共49页第五页，共49页。第一部分(b fen) | 概念 什么是水体富营养化水体富营养化：生物所需氮、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(fnzh)，水体溶解氧量迅速下

2、降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。第6页/共49页第六页，共49页。第一部分 | 概念 什么是水体(shu t)富营养化发生在淡水流域中叫“水华(shu hu)”海洋中叫“赤潮”第7页/共49页第七页，共49页。Np第一部分 | 水华的发生(fshng)机制第8页/共49页第八页，共49页。 营养物质的增加一般认为主要(zhyo)是磷,其次是氮，可能还有碳、微量元素或维生素等。第二部分 | 蓝藻(ln zo)水华发生机制第9页/共49页第九页，共49页。第二(d r)部分 | 水华发生机制形成(xngchng)藻类的真凶 藻类微囊藻Microcystis)鱼腥(y xn)藻(Anab

3、aena)颤藻(Oscillatoria)束丝藻(Aphanizomenon) 第10页/共49页第十页，共49页。第二部分 | 水华发生(fshng)机制形成(xngchng)藻类的真凶 藻类微囊藻Microcystis)鱼腥(y xn)藻(Anabaena)颤藻(Oscillatoria)束丝藻(Aphanizomenon) 第11页/共49页第十一页，共49页。第二(d r)部分 | 水体富营养化的判断标准水体富营养化(f yn yn hu)的检测和评价指标：1.总磷(TP)2.总氮(TN)3.叶绿素(chl)4.透明度(m)5.生化耗氧量(BOD5)6.化学耗氧量(CODMn)第12页

4、/共49页第十二页，共49页。第一部分 | 水体(shu t)富营养化的判断标准(1)总磷(TP) 磷是水体初级生产力的限制性营养元素，过量磷的输入(shr)是引起水体富营养化的直接成因。水体中磷的循环过程十分迅速，由于其它形态的磷可以转变为磷酸盐，因此常用总磷作为初级生产潜力的指标。第13页/共49页第十三页，共49页。第一部分 | 水体富营养化的判断(pndun)标准(2)总氮(TN) 水体的总氮包括氨态氮、硝态及亚硝态氮和有机(yuj)氮。氮是生物的重要营养元素，有些情况它也是浮游植物的限制性营养元素，因此也常把它作为富营养化的指标变量。第14页/共49页第十四页，共49页。第二(d r

5、)部分 | 水体富营养化的判断标准(3)叶绿素(chl) 水体富营养化导致浮游植物大量繁殖，因此常将水体叶绿素浓度作为(zuwi)直接反应富营养化程度主要指标，并用于表示藻类浓度。第15页/共49页第十五页，共49页。第二部分 | 水体富营养化的判断(pndun)标准(4)透明度(m) 光是水体初级生产力的能源，水体透明度是光通量沿水深分布的量度，透明度下降可进一步引起水体生态(shngti)体系破坏，常作为富营养化的外部因素。第16页/共49页第十六页，共49页。第二部分 | 水体富营养化的判断(pndun)标准(5)生化耗氧量(BOD5)生化耗氧量是指微生物分解水体有机物的生化过程及氧化无

6、机物所消耗的溶解氧，它可间接(jin ji)地反映水体被污染的程度。第17页/共49页第十七页，共49页。第二(d r)部分 | 水体富营养化的判断标准(6)化学耗氧量(CODMn) 化学耗氧量指用氧化剂，一般用KMn O4氧化水样中有机物及还原性无机物时消耗的氧化剂相当的氧当量(dngling)，它是水体中有机物含量的一个粗略的物理量。第18页/共49页第十八页，共49页。第二部分 | 水体(shu t)富营养化的判断标准第19页/共49页第十九页，共49页。第二(d r)部分 | 影响水华的因子内部生理特征：具有伪空泡含有藻胆蛋白适合宽幅的N/P变化和有效(yuxio)的利用间歇性营养盐供

7、给拥有CO2浓缩机制第20页/共49页第二十页，共49页。第二部分 | 影响(yngxing)水华的因子外部驱动(q dn)因素：物理化学生物(shngw)水体中的水动力条件第21页/共49页第二十一页，共49页。水体富营养化(f yn yn hu)的危害第22页/共49页第二十二页，共49页。第三(d sn)部分 | 危害1.对饮用水源的污染(wrn)2.对环境(hunjng)生态的影响3.对水体景观的影响第23页/共49页第二十三页，共49页。控制水体富营养化(f yn yn hu)的技术与研究进展第24页/共49页第二十四页，共49页。第一部分(b fen) | 控制水体富营养化的技术（

8、16页）(1)控制水体中的营养盐(2)除藻(3)生物(shngw)调控和修复(4)生态工程和生态修复(5)综合治理第25页/共49页第二十五页，共49页。控制(kngzh)水体中的营养盐外源性污染物：采取截污、污水改道(gi do)、污水除磷等措施。第26页/共49页第二十六页，共49页。控制(kngzh)水体中的营养盐内源性污染物：清淤挖泥、营养盐钝化(dn hu)、底层暴气、稀释冲刷、调节湖水氮磷比、覆盖底部沉积物及絮凝沉降等措施。第27页/共49页第二十七页，共49页。控制(kngzh)水体中的营养盐瑞典(ru din)Trummen湖第28页/共49页第二十八页，共49页。控制(kng

9、zh)水体中的营养盐南京玄武湖是一个严重的富营养化小型浅水湖泊。从1990年开始截污。但截污后湖区水质改;善进程(jnchng)十分缓慢,死鱼事故依旧频频发生。富营养化藻类生物量和种类组成亦未见明显变化，1991一1997年湖水年均值仍呈上升趋势。第29页/共49页第二十九页，共49页。控制(kngzh)水体中的营养盐一些国家和地区还采取了“禁用或限用”含磷洗涤用品的措施。美国、加拿大、日本及西欧的一些国家根据各国水体富营养化程度,分别提出了地区性的“禁用或限用”含磷洗涤用品的政策、法规,在一些地区已经有效地控制了地表水中的磷浓度(舒金华等,1998)。但从我国太湖流域全面禁用含磷洗涤剂(刘鸿

10、志等,2001)的效果来看,禁磷不是(b shi)影响湖体水域磷浓度和富营养化程度的主要因子。第30页/共49页第三十页，共49页。控制(kngzh)水体中的营养盐 有研究认为,对营养盐浓度较低的湖泊，藻类生长与总磷有较好的相关性,而对营养盐浓度较高的湖泊,藻类生长与营养盐浓度己不存在正相关。Sas等(1989)指出(zh ch),只要水体可溶性活性磷高于0.01mg/l,磷浓度的降低就不可能导致藻类生物量降低。第31页/共49页第三十一页，共49页。控制(kngzh)水体中的营养盐因此,根据湖泊水体(shu t)的功能以及湖泊生态系统的生态学特征,制订切实可行的污染控制方案。第32页/共49

11、页第三十二页，共49页。机械(jxi) 生物化学控制(kngzh)水体中的营养盐第33页/共49页第三十三页，共49页。机械(jxi)打捞 用机械(jxi)方法收获湖中大量的藻类,可在短时期内快速有效地去除湖水中的藻类及藻华,但需要消耗大量的劳动力和能量,并需要经常不断地收获。第34页/共49页第三十四页，共49页。化学(huxu)化学药品可快速杀死藻类,但死亡藻类所产生二次污染及化学药品的生物富集和生物放大对整个生态系统的负面影响较大,而且(r qi)长期使用还会产生抗药性。第35页/共49页第三十五页，共49页。生物(shngw)调控和生物(shngw)修复生物调控是通过重建生物群落以得到

12、一个有利的响应,常用于减少藻类生物量,保持水质(shu zh)清澈并提高生物多样性。第36页/共49页第三十六页，共49页。1.采用鱼类种群的下行调控,如增加食鱼性鱼类或减少食浮游动物或食底栖动物鱼类,以保证有充分的浮游动物等来控制藻类,也有直接利用(lyng)食藻鱼控制蓝藻水华。生物(shngw)调控和生物(shngw)修复第37页/共49页第三十七页，共49页。2.水生高等植物不仅能够快速吸收水体和沉积物中的营养盐。物质抑浮游植物生长，而且对湖泊生态系统的物理、化学及生物学特性(txng)亦有重要影响生物(shngw)调控和生物(shngw)修复第38页/共49页第三十八页，共49页。3.

13、恢复水生高等植物已成为(chngwi)浅水湖泊富营养化治理和生态恢复的关键。生物调控(dio kn)和生物修复第39页/共49页第三十九页，共49页。缺点：水生高等植物种群的稳定性也是相对的。当遇到突然发生的灾害如洪涝引起湖泊水位升高,沉水植物往往因得不到充足的光照,会大面积烂死在湖底,同时(tngsh)引起与沉水植物共栖一起的鱼虾蟹类大量死亡,造成大规模的环境灾害。生物调控(dio kn)和生物修复第40页/共49页第四十页，共49页。生态(shngti)工程和生态(shngti)修复利用湿地生态系统作为湖泊(h p)周边流域和湖区之间的化学和水文缓冲器，从而减少营养物质的流入。第41页/共

14、49页第四十一页，共49页。白洋淀水陆交错带对陆源营养物质的截留作用,结果显示水陆交错带的芦苇根区土壤对水沟地表(dbio)经流总氮总磷截留率分别达42%和65%,对地表(dbio)径流中的无机态正磷酸盐和馁态氮截留分别达70%和65%。生态工程(gngchng)和生态修复第42页/共49页第四十二页，共49页。缺点：用生态工程可以改善富营养化湖泊的局部水质,修复局部生态系统。但是全湖治理富营养化、控制藻类爆发、恢复健康的湖泊生态系统,仍然是一个世界性难题,尤其是对于大湖,全面(qunmin)恢复健康的生态系统需要相当长的时间。生态工程(gngchng)和生态修复第43页/共49页第四十三页，

15、共49页。对污水进行(jnxng)三级处理(包括物理学、化学和生物学方法)的效果也不错。综合治理(zn h zh l)第44页/共49页第四十四页，共49页。澳大利亚在这方面有成功的经验。当水源比较充足有合理水源可利用时,可进行换水、稀释,带出氮磷物质以及藻类,但这种方法只是转移(zhuny)了污染源,而没有进行实质性治理。综合治理(zn h zh l)第45页/共49页第四十五页，共49页。华盛顿湖用5年时间修建管道,通过污水分流改道,把经过两级处理后的出水不排入湖中而改为(i wi)排入海中。7年后完全恢复,磷含量下降,浮游植物数量下降、种类改变。综合治理(zn h zh l)第46页/共49页第四十六页，共49页。参考文献：1.白薇扬. (2010) 嘉陵江重庆段水体富营养化现状分析.2.秦伯强. (2013) 湖泊生态恢复的基本原理与实现.3.王淑芳. (2009) 水体富营养化及其防治.4.李雷. (2009) 巢湖水体富营养化污染(wrn)现状及防治对策.5.程丽巍. (