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1、制 作 者： 周涛 韦东良 制作日期：2011年10月22日1.水体富营养化的概念2.水体富营养化的机理 3.营养物质的来源4.水体富营养化的危害5.富营养化的防治对策1.水体富营养化的概念水体富营养化(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。水华和赤潮2.水体富营养化的机理 生活污水和化肥、食品等工业的废水 以及农田排水都含有大量的氮、磷及 其他无机盐类。天然水体接纳这些
2、废 水后，水中营养物质增多，促使自养 型生物旺盛生长，特别是蓝藻和红藻 的个体数量迅速增加。藻类及其他浮 游生物死亡后被需氧微生物分解，不 断消耗水中的溶解氧，或被厌氧微生 物分解，不断产生硫化氢等气体，从 两个方面使水质恶化，造成鱼类和其 他水生生物大量死亡 3.营养物质的来源 水体中过量的氮、磷等营养物质主要 来自未加处理或处理不完全的工业废 水和生活污水、有机垃圾和家畜家禽 粪便以及农施化肥，其中最大的来源 是农田上施用的大量化肥。 总体上说，水体富营养化破坏了水体原有的生态系统的 平衡。若水体中光合作用生成有机物的速度与呼吸消耗 有机物的速度基本相等时，藻类在水体中有机物的生长 远大于
3、其消耗，使有机物积蓄起来。这将造成： 1促进细菌类微生物的繁殖，一系列异养生物的食物链都会有所 发展，水体中耗氧量将大大增加。 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。 3无机氮的富集，开始使消化细菌繁殖，大量消耗溶解氧，在缺氧状 态下，又会转为反消化过程。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
4、使一部分水体完全变为腐化区。4.水体富营养化的危害富营养化 的防治5.（1）清洁生产 清洁生产（ clean production）是指在生 产过程中采用清洁的能源，无 或少废料以及生产无公害产品 等。如生产过程中减少废水中 磷的含量。洗涤剂中把支链型 烷基苯磺酸钠改为直链型。改 用磷酸盐的代用品。农业上合 理控制施肥。(2)深海排污 华盛顿湖用五年时间 修建管道，把经过两级处理后的出 水不排人湖中而改为排人海中。 7 年后完全恢复，表现在磷量下降， 浮游植物数量下降，种类改变。这 是一个成功的典型。(3)深层排水 深水湖泊或水 库中，底层水中营养物含量 高于表层水，当水流转时 进入湖上层，往
5、往引起“水华 ”现象。而一般流出水均是表 层水，为此设法将深层水排 出，可降低富营养化程度。 如波兰一湖中，用此法得到 较好效果。奥地利一湖中采 用一“虹吸装置”进行深层排 水。(4)挖除底泥 截流和其他措施 ，用以减少外部营养物负荷。 但富营养型湖泊中的底部沉积 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，使宫营养化 现象继续存在。挖除的底泥相 当于去除了50t磷和450t氮。 随之该湖恢复到接近贫营养湖 的水平。杭州西湖每年挖泥3 6万吨，耗费比引水法高， 但去除的氮、磷亦高于引水法 。(5)泥水隔离 也是为了减少内部负荷，但泥不挖出
6、，而是就地处理。例如加入凝 聚剂，塑料薄膜覆盖。这种方法只能用于小水体，而且费用也不低，在目前我国 要采用不太现实。(6)杀藻除草 用药剂来除藻类和水草。美国环保局批准使用的杀藻剂有27种， 其中最常用的是硫酸铜，但这种方法只有局部治标作用，而且还要考虑残毒问题 ；美国用得较多，每年要使用近万吨杀藻剂。(7) 收藻利用 富营养化后藻类“水华”出现，能否直接利用，化害为利呢?非洲乍得 人有食用蓝藻的习惯，目前有用作农肥、饲料、制沼气和提取有用物质的试验。但 收集是一个问题。美国曾试验过机械的藻类收集船。原苏联曾试验研究过利用水库 中蓝藻“水华”于农肥、饲料及其他方面，认为花钱少、收益大，并可改善
7、水质。我 们也曾实际测算了东湖内可利用的蓝藻“水华”量，表明数量相当可观，且含有很高 氮、磷量，如果加以利用，可减少东湖氮负荷的14.5和磷负荷的9.1。(8)生物防治 过去对富营养化防治的措施都集中在理化方法和工程措施，对利用生态 学方法，即从生态系统结构和功能的调整来进行治理很少注意。70年代有不少学者强 调了生物的作用，提出了生物操纵(biomanipulation)这一名词，并举出了不少实际 观察和试验事例，表明这是一个有潜力的、有生命力的措施。这种观点强调的是整个 生态系统的管理，从营养环节来控制宫营养化，使营养物改变为人类需要的终产品(鱼) 而不是“水华”。 鱼类的直接吞食 ；浮游动物的作用 ；高等植物的克藻效应 。
