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1、水体富营养化的产生机理、危害以及治理自从 20 世纪 50 年代以来，由于经济迅速发展、人口急剧增长加上工业化和 城市化的加速，水体中 N 和 P 的受纳量大大增加，湖泊海洋等水体富营养化的程 度不断加重，其中的N和P主要来自于未经处理的和经过处理的但是处理效果不 佳的各行各业的污水。水体富营养化不仅致使水体丧失了应有的功能，且使水体 生态环境朝着不利于人类的方向演变，最终将会影响人类的健康以及社会的发 展。水体富营养化发生在江河湖泊被称为“水华”，发生在海洋则被成为“赤潮”。 根据富营养化的程度，湖泊环境的富营养化水平可以被分为 7 种：贫营养、 较低程度的中营养、中营养、较高程度的中营养、
2、富营养、超富营养和极端超富 营养。一般认为水体中总磷为20mg/m3,无机氮为300mg/m3以上就会出现富营养化。 水体富营养化的产生机理：在自然的条件下，水体有可能从贫营养状态过度到富营养状态，但是这个过 程是很缓慢的。人为的排放富含N和P的工业废水和生活污水则可以在很短的时 间内就引起水体的富营养化。自养型生物比如藻类能够利用无机盐制造有机物，供自身的营养需求。自然 水体中的N和P在一定程度上是浮游生物数量的控制因子。生活污水、工业废水 以及一些农田排水中都含有大量的N和P以及其他无机盐。当这些物质进入水体 侯，水中的营养物质增多，促进了大量的绿色植物和微型藻类的旺盛生长。藻类 的生长周
3、期短，在适宜的条件下很容易大量的繁殖。活藻主要分布于水表，红色 颤藻的出现是富营养化的征兆。随着水体富营养化的发展，藻类个体数量速增， 然而种类速减，水体由以硅藻和绿藻为主发展到以蓝藻为主。蓝藻中又以微囊藻 属、腔球藻属和鱼腥藻属为主。死亡的水生生物被好氧微生物耗氧分解；或者被 厌氧微生物分解；同时湖泊渐浅，直至成为沼泽。富营养化状态一旦形成，水体 中营养物被水生生物吸收成为有机体的组成部分；在水生生物死亡后的腐烂过程 中，营养物又释放入水中，再次被生物利用；如此形成循环。因此，已经富营养 化的水体，即使完全切断外界营养物来源，在短时间内也是很难得到自净和恢复 的。水体富营养化的危害：（1）水
4、体气味变腥发臭 富营养水体中的藻类多，有些能发散腥臭味，这 些腥臭味向水体四周的空气中扩撒，严重影响人们正常的工作学习以及生活，并 且会影响周围居住人群的生体健康。（2）水体的透明度降低 已经发生富营养化的水体中生长着以蓝藻和绿藻 为优势种的大量水藻。这些水藻浮于表面，形成了“绿色浮渣”，水质变浑，变 差，透明度降低，富营养化严重的水体透明度仅有 0.2m。（3）深水层的 DO 降低 活藻常处于水表，光照和二氧化碳充足，光合作用 充分而大量产生氧气，因此浅水层的DO是很充足的。然我而深水层的DO则严重 不足，是因为a:水表的密集藻层使阳光很难到达深层，并且因为浅水层的藻类 吸收阳光，所以深水层
5、的光合作用明显变弱，DO的来源减少；b：死藻沉于水底 被分解，大量消耗深水层的 DO。（4） 有毒物质的释放 某些藻类（例如蓝藻中的丝状藻类-微囊藻属，鱼 腥藻属和束丝藻属；海生腰鞭毛目生物）能分泌并且释放有毒的物质，有毒物质 进入水体后，若被人或者牲畜引用，即可引起人畜疾病。（5）影响供水水质并增加净化水质的成本 湖泊常为饮用水和工业用水的 水源，如果其发生了富营养化，则净水厂会出现一系列的问题。a:在藻类增值旺 盛期，过量藻类会堵塞水泵和管道。b:富营养化因为缺氧而产生硫化氢、甲烷和 氨等有毒有害气体，水藻产生有毒物质。这降低了净水厂的产水率，增加了净水 技术难度和成本。（6）水生生态的变
6、化 在没有发生富营养化的正常状态下，水体中各种生物 处于相对平衡状态，存在大量的独立种，种间关系密切，各种的数量不多，但是 都相对很稳定。水体发生富营养化以后，水体的正常生态平衡被扰乱，生物物种 明显减少，而存活物种的个体数量剧增，这种物种演替降低了水生生物的稳定性 和多样性，导致了水体生态平衡的破坏。评价水体富营养化的方法与 AGP:评价水体富营养化的方法是：（1）观察蓝藻等指示生物；（2）测定生物的现 存量；（3）测定原初生产力；（4）测定透明度；（5）测定N和P等导致富营养化 的物质。将这五方面综合起来对水体的富营养化做出全面并且充分的评价。 为了控制排入水体的废水量和水质，以便采取防止
7、废水对水体产生负面影响 的措施，必须测定该废水中藻类的潜在生长能力即就是AGP。测定方法为：将特 定的藻类接种在天然水体或者废水中，在一定的光照强度和温度条件下进行培 养，使藻类增长到稳定期为止，通过测量干重或者细胞数量测定其增长量。这既 是藻类的潜在生长能力 AGP。水体富营养化的修复与防治：水体富营养化的修复和防治是十分复杂并且耗资巨大的难题，那是因为：首 先导致水体富营养化的N和P营养元素的来源有天然源个人为源，内源和外源， 点源和非点源之分；其次营养物质的去除很困难，至今还没有找到什么确切的措 施能彻底的去除污水中的N和P，投资较高的常规二级生化处理也只能去除30%-50%的 N 和
8、P。 富营养化控制的可供选择的方法主要有以下几种：(1) 控制外源性营养物的输入 多数水体的富营养化主要是由外界输入的 营养物质的富集造成的；若减少或者截断外部输入的营养物质，就会 使水体失去营养物富集的可能。控制外源营养物的主要措施有：a:根据水环境的功能制定营养物的排 放浓度标准；b:根据水环境的P容量实施总量控制；c:实施截污工程, 即截断向水体排放营养物质的源，这是控制某些水体富营养的关键措 施；d:通过传统的二级处理工艺处理那些含高浓度N和P的工业废水, 处理完以后出水仍然含有一定浓度的N和P,此时可以再采取深度处 理。(2)种植水生植物 利用水生植物可以吸收利用N和P,进行代谢活动这 一自然过程来去除水体中的营养物质。( 3) 直接机械收藻
