水体富营养化

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概念：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，在海洋中出现称为赤潮。第3页,共33页，2024年2月25日，星期天如何认定水体富营养化

多数学者认为氮、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。第4页,共33页，2024年2月25日，星期天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。第5页,共33页，2024年2月25日，星期天富营养化发生所必备的条件，最主要的影响因素可以归纳为以下几个方面：①总氮总磷等营养盐相对比较充足；②铁，硅等含量比较适度；③适宜的温度，光照条件和溶解氧含量；④缓慢的水流流态，水体更新周期长。只有在上述四方面条件都比较适宜的情况下，才会出现某种优势藻类“疯狂增长”现象，发生富营养化。发生条件第6页,共33页，2024年2月25日，星期天水体富营养的来源第7页,共33页，2024年2月25日，星期天第8页,共33页，2024年2月25日，星期天第9页,共33页，2024年2月25日，星期天第10页,共33页，2024年2月25日，星期天第11页,共33页，2024年2月25日，星期天第12页,共33页，2024年2月25日，星期天第13页,共33页，2024年2月25日，星期天我国赤潮的情况2001-06-20浙江中部、北部海域日前发生大面积赤潮2001-06-21

珠江口海域荒漠化严重赤潮频频鱼虾减少2001-05-31福建海域发生赤潮大量养殖物死亡2001-05-28浙江南部海域出现大面积赤潮和水母灾害2001年05月

浙江宁海赤潮消息2001年05月

长江口和舟山群岛附近海域赤潮有蔓延趋势2001年05月

长江口和舟山群岛附近海域发生大面积赤潮2001年02月

2001年我国赤潮发生预测及管理对策2001年01月

香港2001年夜光藻赤潮爆发（2001-01-16）2000年08月赤潮侵袭大亚湾2000年08月渤海发生第四次赤潮（青岛晚报,2000.8.8）

2000年07月渤海发生今年第一次赤潮

.5.29）2000年05月东海多次发现大面积赤潮

.4)2000年01月珠海出现红色中缢虫赤潮（新华社,2000.1.17）1999年07月渤海发生大面积赤潮(中新社,1999.7.5)1998年12月碧海行动计划(人民日报海外版,1998.12.9）

1998年04月香港和珠江口特大赤潮

第14页,共33页，2024年2月25日，星期天危害1.富营养化会影响水体的水质，会造成水的透明度降低，使得阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用，可能造成溶解氧的不饱和状态，促进细菌类微生物的繁殖，一系列异养生物的食物链会有所发展，水体中耗氧量将大大增加，溶解氧的过饱和以及水中溶解氧少，都会对水生动物有害，造成鱼类大量死亡。第15页,共33页，2024年2月25日，星期天

1971年的某一天早晨，日本濑户内海的渔民正要出海打鱼，忽然发现了一种奇妙的景象：海水在一夜之间由蔚蓝色变成了赤红色，好像是在海湾上铺了一块硕大无比的红地毯，一时间，消息不胫而走，附近的人们都来观看这闻所未闻的奇景，有的人还赞不绝口，为自己大开眼界而高兴。殊不知，这并不是什么奇景，而是一场灾难。没过多久，海风带来阵阵难闻的恶臭，死鱼大批漂向岸边，这时，渔民们才恍然大悟：啊呀，我们的生计完了！(参考图)凶恶赤潮“劫”走4万鲍鱼第16页,共33页，2024年2月25日，星期天2.藻类只在水体表层能接受阳光的范围内生长，并排出氧气，在深层的水中就无法进行光合作用而出现耗氧，在夜间或阴天也耗氧。藻类的死亡和沉淀都把有机物转入深层或底层水中，那里将聚集大量待分解的有机物，但却没有足够的溶解氧供应，则变为厌氧分解状态，使大量的厌氧细菌繁殖起来。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。

3.无机氮的富集，开始使硝化细菌繁殖，大量消耗溶解氧，在缺氧状态下，又会转为反硝化过程。这样在底层将出现呼吸消耗有机物速度远远快于光合作用生成有机物速度的腐化污染状态，并逐步向表层发展，严重时可使一部分水体完全变为腐化区。第17页,共33页，2024年2月25日，星期天4.水华本来是水域自然生态系必然的演替过程：一片水域在形成后，随着岁月的增长，水域中的养分会越来越多，而且水会越变越浅，到最终变成沼泽或陆地，像这种自然消长过程，即属水华。水域的污染会加速水华现象：优氧化的营养源，大多来自于施肥过度的农地，或都市污水中的清洁剂或有机物产生的。家庭废水.抽水马桶的排放水与非肥皂及合成肥料都含有很高的磷化物和硝酸盐类，当水中氮化物和磷酸盐类的浓度增高时，藻类就可以大量繁殖，造成所谓的“藻华”。因为藻类大量繁殖，也会因而大量死亡，这些藻类的尸体，在腐烂分解的过程会用尽水中的氧气，使得栖息在那儿的鱼族，会因窒息而死亡，再者，形成藻花的蓝绿藻，往往是群体状或丝状，这些不是滤食性鱼类的食物，因此，表面上看来，鱼类的食物很丰富，事实上有不少鱼类，却因饥饿而死亡，这就是所谓的“红潮”，也是“藻华”的后遗症.。第18页,共33页，2024年2月25日，星期天

控制和修复技术有物理、化学和生态修复。物理修复是借助工程技术措施,清除底泥污染的一种方法,主要有疏浚、填沙、营养盐钝化、底层曝气、稀释冲刷、调节湖水氮磷比、覆盖底部沉积物及絮凝沉降等一系列措施。化学修复如加入化学药剂进行杀藻。生态修复技术有人工湿地、生物浮床、生物操纵

物理和化学方法只能暂时控制，治标不治本。生态修复是新的领域，研发热点。

控制修复技术第19页,共33页，2024年2月25日，星期天污水在湿地中沉降第20页,共33页，2024年2月25日，星期天昆明滇池人工湿地处理暴雨径流试验系统第21页,共33页，2024年2月25日，星期天生态浮床第22页,共33页，2024年2月25日，星期天生态浮床第23页,共33页，2024年2月25日，星期天厦门某湖的生态浮床第24页,共33页，2024年2月25日，星期天香根草生态浮床第25页,共33页，2024年2月25日，星期天生态控制re-establishmentofthesubmergedmacrophytecommunities

用大型水生植物污水处理系统净化富营养化的水体。第26页,共33页，2024年2月25日，星期天利用水生生物吸收利用氮、磷元素进行代谢活动以去除水体中氮、磷营养物质的方法。目前，有些国家开始试验用大型水生植物污水处理系统净化富营养化的水体。大型水生植物包括凤眼莲、芦苇、狭叶香蒲、加拿大海罗地、多穗尾藻、丽藻、破铜钱等许多种类，可根据不同的气候条件和污染物的性质进行适宜的选栽。水生植物净化水体的特点是以大型水生植物为主体，植物和根区微生物共生，产生协同效应，净化污水。经过植物直接吸收、微生物转化、物理吸附和沉降作用除去氮、磷和悬浮颗粒，同时对重金属分子也有降解效果。水生植物一般生长快，收割后经处理可作为燃料、饲料，或经发酵产生沼气。第27页,共33页，2024年2月25日，星期天第28页,共33页，2024年2月25日，星期天综合预防措施控污截源（减少外来营养物质）（1）源头控制：Ⅰ加强领导建立目标责任制Ⅱ重点控制农业面源污染

改进农业生产耕作布局、合理灌溉、施肥、数字农作技术

Ⅲ加强治理工业废水和生活污水生活污水应修建与完善下水道系统，以截流输送到污水处理厂进行集中脱氮除磷；工业推行清洁生产，将污染消除于生产过程中，对需外排的废水，采取脱氮除磷处理，达标外排。（2）控制外来污染物的工程手段①前置库技术②引水冲刷第29页,共33页，2024年2月25日，星期天前置库是指利用天然水塘或人工水库的蓄水功能将因表层土壤中的污染物（营养物质）淋溶而产生的径流污水截留在水库（塘）中，不让其直接进入所要保护的水体，经沉淀自然净化后用于日常农灌。前置库技术第30页,共33页，2024年2月25日，星期天引水冲刷：引水冲刷是减少和稀释湖泊水体营养物质的有效