浅谈水体富营养化（推荐5篇）

第一篇：浅谈水体富营养化

浅谈水体富营养化

姓名：张素芬 专业：环境工程 学号：110205223 湖泊富营养化是当今世界面临的最主要的水污染问题。随着城市化进程和工业的快速发展，以及农业上化肥、农药的大量使用，湖泊水体富营养化进程日趋加快，已严重影响水体水质和水环境，导致湖泊自身调节功能的减退，水生态系统失衡。水体富营养化受到越来越多的重视。

一、水体富营养化的产生

水体富营养化（eutrophication）是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、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。

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，而其他藻类的种类则逐渐减少。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。藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中，又把大量的氮、磷等营养物质释放入水中，供新的一代藻类等生物利用。

二、水体富营养化的危害

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，可能造成溶解氧的过饱和状态，造成鱼类大量死亡。同时，因为水体富营养化，水体表面生长着以蓝藻、绿藻为优势种的大量水藻，形成一层“绿色浮渣”，致使底层堆积的有机物质在厌氧条件分解产生的有害气体和一些浮游生物产生的生物毒素也会伤害鱼类。因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。

三、富营养化的防治对策

富营养化防治是十分复杂而又耗资巨大的难题，因为：

(1)导致水体富营养化的N、P营养元素的来源有天然源和人为源、外源和内源以及点源和非点源之分。

(2)营养物去除难，至今无单一的生物、化学和物理措施能彻底去除污水中的N和P，投资通常较高的常规二级生化处理法只能去除30P 的去除能力还能提高。

3）对分层的湖库水层进行人工混合 ：采用曝气混合将水体内浮游植物输送到光照微弱的深水层，导致生物内源呼吸速率超过光合作用速率。而且，混合分层有利于浮游动物的生存，特别对大型水蚤有好处，能促使浮游植物的减少。由于人工混合导致水质较浑浊，亦能抑制藻类的生长繁殖，通过浮游动物吞食藻类，进而控制其生长。

3.5 管理控制

环境是社会的，资源是社会的,因此富营养化的控制也是社会的，社会的事情要依靠社会公众的共同努力，因此管理是富营养化控制的重要环节。

（1）明确氮磷负荷制是防止富营养化的中心环节，科学制定污染物排放标准与水质标准。

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（2）对湖泊、水库应实施磷负荷总量控制。首先：应测算湖泊、水库水域的氮磷容量，再通过调研及监测弄清内外源氮磷负荷总量，然后据此制定营养物逐年削减量计划，削减量应分配到各污染源。

（3）加强湖泊、水库水质的监测、监督、预测和评价工作。（4）制定相应法规、条例和管理办法，成立统一的保护机构。

总之，湖泊、水库的富营养化严重影响了湖库功能的发挥和有效作用，造成经济上、环境上的巨大损失，但是采取多项有效措施认真控制污染、强化环境意识、认真管理，水体富营养化是能够控制的。

四、蓝藻的治理 1.物理方法：

物理除藻方法大体可分为工程除藻和直接物理除藻。⑴工程除藻

主要是采用引水换水、底泥疏浚、围隔拦截等工程。

①引水换水 用“以清释污”方法对污染水体进行稀释，可以使水体富营养化关键性水质指标总磷和有机物污染指标、高锰酸盐指数浓度等有所下降。但对于蓄水量较大的水域，补水量太小起不到净化效果，而提高补水量又造成水资源的大量浪费，费用高昂。所以“引水释污”只是起到一个“治标不治本”暂缓效果，对于富营养化严重的湖泊，采用“引水释污”不是一个长久之计。

②底泥疏浚 “清淤挖泥”可减少积存湖内的大量有机碳、氮、磷等营养物质，增大湖的蓄水量，是减少内源性污染的有效途径和措施。但是大规模清淤，可能会破坏湖泊原有的生物种群结构和生境，削弱其自净功能，对生态修复带来负面影响。

③围隔拦截 只能限制蓝藻繁殖面积扩大，达不到治理蓝藻的效果。⑵直接物理除藻

直接物理法除藻主要指机械清除、吸附、曝气和气浮、磁聚除藻、超声波和电磁波除藻、遮光、过滤、人工打捞等多种方法。

①人工打捞 人工打捞收获藻类是控制蓝藻总量最直接的方式，能有效减轻局部水华灾害，在收获藻类的同时起到输出营养物的作用，减轻藻体死亡分解引起的藻毒素污染。由于人工打捞收集手段落后，时间有限，导致效率低、费用高。

②机械除藻 机械除藻是将藻类从湖泊中移出的一种机械方式，一般应用在蓝藻富集区（借助风向、风力等将蓝藻围栏集中在某一区域）,采用固定式除藻设施和除藻船对区域内湖水进行循环处理，有效清除浮藻层，为化学或生物除藻等措施的实施创造条件，可以作为辅助措施。

③其他方法 目前的其他物理除藻方法也都存在效率低、成本高、不能大规模除藻等弊端，离实际应用还存在差距。例如用活性炭吸附，对藻类、藻毒素的去除效果很好，但水中的有机物会影响活性炭的吸附活性，在大面积范围内使用很难回收再生，处理成本就很高。深水曝气虽然能使湖底层水体中NH3、TP 浓度下降, 溶解氧（DO）浓度上升, 但叶绿素a含量却没有明显变化。磁聚除藻、超声波和电磁波除藻只适合水厂中小规模除藻，推广困难，不能解决湖泊的富营养和藻类污染问题。

2.化学方法：

目前，常用的杀藻剂主要有硫酸铜、高锰酸盐、硫酸铝、高铁酸盐复合药剂、液氯、ClO2、O3 和H2O2 等。利用化学杀藻剂除藻无疑是一种效果显著、见效快的有效途径,但这仅仅也是一种治标方法，必须慎重使用。一是用化学杀藻剂除藻后的蓝藻尸体仍留在水体中，并不断释放藻毒素；二是化学杀藻剂本身往往都存在毒副作用，造成二次污染，对水体生物影响很大，使用化学药剂后的河道不利于生物恢复；三是使用化学杀藻剂仅能在短时间内对水体中藻类有控制作用，由于不能彻底杀灭，时隔不久又死灰复燃，有时甚至变本加厉，对水体将是一种恶性循环。可以说，运用化学方法治理河道是“饮鸩止渴”。国家已经限制化学方法在河道治理中的使用。

3.生物方法：

生物方法治理蓝藻原理：

利用Eama-11蓝藻生物抑制剂快速抑制蓝藻的生长繁殖。它是从自然环境里筛选出来的对蓝藻生长有抑制效果的微生物经过驯化培养而成。极易溶解在水中，能快速扩散到蓝藻细胞表面，并渗透到细胞内部破坏细胞功能性蛋白基团，使细胞蛋白质合成受到抑制，细胞正常代谢终止，最终控制蓝藻生长。

特点1——高效抑制

抑制蓝藻生长能力很强，针对已经暴发蓝藻水华的水体，该生物制剂对蓝藻具有90%以上的抑制效果。

特点2——施工简便，原位治理

邦源环保采用生物法治理河道过程中使用的设备简单，不需要大量人力进行打捞蓝藻，即无需将蓝藻转移出水体，即可在水体内通过生化反应消解蓝藻及藻毒素。所以施工方便，操作简单，并且不会产生噪音，不影响周围居民的正常生活。

特点3——产品绿色、环保、无公害

①生物产品不燃、不挥发、绿色、安全、无毒，无二次污染。

②配伍性好，该抑制剂由于无毒副作用，因此，可与其它生物制剂配合使用，具有协同增效作用。

③生物降解性极佳，该抑制剂在水体中抑制蓝藻生长以后，不会有残留。4.生物-生态修复技术

生态—生物方法是近年来发展起来的一种新型环境生物技术。这类技术主要是利用微生物、植物等生物的生命活动，对水中污染物进行转移、转化及降解作用，从而使水体得到净化，创造适宜多种生物生息繁衍的环境，重建并恢复水生生态系统。由于这类技术具有处理效果好、工程造价相对较低、不需耗能或低耗能、运行成本低廉等优点。同时不向水体投放药剂，不会形成二次污染，还可以与绿化环境及景观改善相结合，创造人与自然相融合的优美环境，因此已成为水体污染及富营养化治理的主要发展方向。

生态—生物修复技术包括：微生态系统修复技术、人工湿地技术、浮岛技术、植物操控技术，生态护堤技术，生态复氧技术、生态清淤技术、水生动物恢复和重建技术等。在实际工程应用中，可按照水体污染程度，水环境现状及水体功能等考虑选用不同的技术组合，以呈现生态效益和经济效益双赢。

第二篇：水体富营养化状况及防治措施分析

水体富营养化状况及防治措施分析

柴琪瑶

（浙江大学应用生物科学 3100100127）

摘要：本文通过介绍富营养化成因的两种理论，解释其产生的机理，并归纳水体富营养化形成的自然因素和人为因素，从五个方面阐述了水体富营养化对生态环境及其人类活动的影响与危害。尔后介绍了我国当前的水域富营养化情况，并根据实际情况从两个方面总结并提出了合理建议。

关键词：水体 富营养化 成因 防治

Abstract： This paper introduces two kinds of theory about the cause of eutrophication, explain its mechanism, and induce eutrophication formed by natural factors and human factors.It elaborates from five aspects that the water eutrophication has vital impact on ecological environment and human activity.Then it introduces the current eutrophication status at home.According to the actual situation, it puts forward some reasonable suggestions from two aspects.Key Word： Water;eutrophication;cause;control

水体富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、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。水体出现富营养化现象时，浮游藻类大量繁殖，形成水华，这种现象在海洋中则叫做赤潮或红潮。

一、水体富营养化成因简析

自上世纪初开始, 水体富营养化问题引就起了国外部分生态学家、湖沼学家的注意, 并开始对其成因进行初步探索, 以便更加行之有效地治理富营养化的水体。由于富营养化的发生、发展包含一系列生物、化学和物理变化的过程,所以其演变过程十分复杂, 所涉及的学科多种多样，以下就从几个方面进行探讨与归纳。

（一）富营养化成因的两种理论

水体富营养化的成因主要有两种理论。一种是由荷兰科学家马丁·肖顿在1997年6月在“磷酸盐技术研讨会”上提出的食物链理论。该理论认为，自然水域中存在水生食物链。如果浮游生物的数量减少或捕食能力降低，将使水藻生长量超过消耗量，平衡被打破，发生富营养化。

另一种理论是近年来普遍为人们所接受的生命周期理论。它认为，含氮和含磷的化合物过多排入水体，破坏了原有的生态平衡，引起藻类大量繁殖，过多的消耗水中的氧，使鱼类、浮游生物缺氧死亡，它们的尸体腐烂又造成水质污染。

从目前我国水体的富营养化状况来看，富营养化产生的原因主要是用后者(生命周期理论)来解释。

（二）富营养化形成机理

从化学角度讲，水体中P/N含量指标分为：贫营养的水体P/N含量8/312

mg/m3，中营养20/500 mg/m3，富营养80/l 000 mg/m3。显然，总氮、总磷等营养盐只是发生富营养化的必要条件。其次还有碳、微量元素或维生素等。富营养化的发生和发展是水体的整个环境系统出现失衡，导致某种优势藻类大量生长繁殖的过程。

从物理角度讲，光照和温度是影响藻类生长的最重要的物理因子。水温在25℃～30℃时，最可能发生富营养化。藻类为中温性微生物，在夏季、无风且阳光充足时繁殖得很快。有了适宜的光照和温度，在N、P和水中营养盐不过剩的情况下，也能促进藻类大量繁殖，可能造成富营养化。

从生物学角度讲，水体界面中的水生动植物、浮游生物、微生物及其外界环境构成水生生态系统，系统内稳定、流畅的循环和能量流动是生态系统协调与平衡的关键，营养物质循环是系统平衡运转的基础。当水体中营养物质过剩时，湖体浊度增加，使水生植物进行光合作用所能利用的光能总量减少，部分藻类(特别是蓝藻)由于在光能利用上占有优势而形成优势种群，从而扰乱了湖泊内食物链的循环。

(三)富营养化形成因素

根据导致水体富营养化的对象来看，我们可以划分为自然因素和认为因素两大类进行概括和剖析。

从自然因素上看，发生、发展、衰老、死亡是湖泊随处环境的变迁必然要经历的过程，富营养化是湖泊演化过程中的一种自然现象。随着时间的推移和环境的变化，动植物死亡后的机体沉积在湖底，积累形成底泥沉积物，而残存的动植物残体不断分解，由此释放出的营养物质又被新的生物体所吸收。因此，富营养化是天然水体普遍存在的现象。但是在没有人为因素影响的水体中，富营养化的进程是非常缓慢的，即使生态系统不够完善，仍需至少几百年才能出现。

从人为因素上看，在现代文明社会日益加剧的人类活动的影响下，湖泊富营养化过程已鲜明地加上人为作用的烙印。例如，在我国，农业生产中对化肥的利用率仅有30％-50％，大量氮、磷成分随农田径流进入到水体中，成为水体富营养化最主要的污染源之一。在城市中，大量修建不透水地面，促成大流量的城市径流，携带着生活垃圾、生活污水及某些工业废水中的氮、磷等营养盐，进入河湖并造成水体污染。

二、水体富营养化的影响与危害

其一，水域生态平衡将受破坏。处于富营养化的水体, 正常的生态平衡遭到破坏, 水体溶解氧量下降, 水质恶化, 鱼类及其他生物大量死亡, 最终发展为沼泽、湿地等。这种生物种类演替会导致水生生物的稳定性和多样性降低，破坏了湖泊生态平衡。

其二，影响水体的溶解氧。水体富营养化现象出现后，会阻碍水体的自然得到补充氧，漂浮在水面上的藻类会使阳光不能穿透射到水中，减少光合作用对氧的释放。同时，藻类的呼吸作用和水生生物的尸体分解也会消耗溶解氧，使水中溶解氧下降，水体将由饱和氧状态转变到不饱和甚至缺氧状态。

其三，对水体产生毒化作用。富营养化使水体中有机质增加, 病原菌孳生, 并产生有害的藻毒素。处于富营养化状态的水体作为供水水源时, 会增加水处理费用、降低处理效果和产水量等。有毒物质进入水体后，危及饮用水的安全，有害人体健康。

其四，降低水体的透明度。富营养化水体中的蓝、绿藻类大量繁殖,这些水

藻浮在湖水表面，形成一层“绿色浮渣”，致使水体色度增加、水质浑浊、透明度降低,湖水感官性状大大下降, 污染居住环境, 丧失水体美学价值。

其五，导致水体气味恶化。水体发生富营养化，使水体中蓝藻等疯长，水生生态平衡遭到破坏，大量的水生动植物死亡，死亡的水生生物在微生物作用下，可以在厌氧条件下分解产生硫化氢臭气；另外还有一些藻类能够散发出腥味异臭。难闻臭味向湖泊四周的空气扩散，直接影响、烦扰人们的正常生活。

三、当前我国水体富营养化状况

我国是一个湖泊较多的国家，面积大于1km2的湖泊有2305个，湖泊总面积为71787km2，总蓄水量7088亿m3，其中淡水贮水量为2261m3，占湖泊贮水总量的31.9%，而全国有50%的饮用水来自湖泊和水库。随着现代经济的迅速发展，农业技术的进步，人类的生活和生产活动明显地加快了水体的富营养化进程。根据20世纪80年代后期与90年代前期的调查结果，我国富营养化湖泊主要分布在长江中下游湖区、云贵湖区，部分东北山地及平原湖区与蒙新湖区。其中，在国家重点控制的湖（库）中，太湖、滇池和巢湖水质均为劣Ⅴ类，主要污染指标为总氮和总磷，太湖和巢湖都处于中度富营养状态；而在国家重点控制的大型淡水湖泊中，洱海和鄱阳湖属中度营养状态，南四湖和洪泽湖为轻度富营养，镜泊湖和洞庭湖处于中度富营养状态，由此可见，我国著名的五大淡水湖泊都处于轻度或者中度的富营养化状态。

四、防治措施及建议

水体富营养化的防治是一个浩大而具有挑战的过程。总结国内外今年来分析研究富营养化治理手段的教训与经验，将对于以后的整治工作具有借鉴意义。目前国内外主要从控制外源性营养物质和内源性营养物质负荷这两方面来控制湖泊的富营养化。

（一）控制外源性污染物质

根据国内外湖泊污染和富营养化控制的经验，减少外源性污染物质尤其是营养物质进入湖泊，是控制湖泊富营养化的关键措施，控制外源性氮、磷输入仍是湖泊富营养化治理的重点。而控制外源性营养物质的输入主要从点源和面源两个方面进行排放污染控制。

其一，控制点源污染。可以根据污染源排放的途径和特点，因地制宜地采取集中处理和分散处理相结合的方式，对生活污水进行脱氮、除磷工艺，提高氮和磷等营养物质的去除率。而对湖（库）流域地区排放氮、磷等营养物质的工业污染源，应采用先进生产工艺和技术，提高水的循环利用率，减少生产过程产生的污水量和污染物负荷。

其二，控制面源污染。面源没有固定的集中发生源，污染物的迁移转化在时间和空间上有不确定性和不连续性，其性质和污染负荷受气候、地形、地貌、土壤、植被以及人为活动等因素的综合影响。面源污染主要来自农牧地区地表径流、城镇地表径流、林区地表径流、以及大气降尘、降水等。

（二）减少内源性营养物质负荷

控制外源性营养物质后，在入湖营养盐负荷减少或完全截污的情况下，富含营养物质的底泥在一定条件下还是会释放出氮磷，维持湖水中的高营养盐浓度，成为湖泊富营养化的主导因子。这时可利用物理、化学或生物方法净化湖水且能使底泥稳定。

一是采用物理方法。采取一些工程性措施，比如挖掘底泥沉积物，进行水体深层曝气，注水冲稀以及在底泥表面敷设塑料等。挖掘底泥，可减少甚至消除潜在性内部污染源；深层曝气，可定期或不定期采取人为湖底深层曝气而补充氧，使水与底泥界面之间不出现厌氧层，经常保持有氧状态，有利于控制底泥中磷的释放。

二是采用化学方法。化学方法就是向水体添加诸如絮凝剂之类的化学药剂，通过凝聚作用来减少水体中的N和P，如可以先利用一些杀藻剂杀死湖泊中的藻类，再尽快地打捞出死亡的藻类植物进行再利用，然后投加合适的化学药品去除死藻释放的含磷物质。

三是采用生物方法。生物方法是利用水生生物的生命活动，对水中的N和P营养物质及其他污染物进行迁移、转化、降解和代谢，从而使水体得到净化的方法。常见的方法是生物浮床和人工湿地等。

五、结语

我国水体的富营养化污染问题，其实质主要是元素N和P的富集造成的，而其根源是由于长期以来，我国城市和农村之间的物质循环始终是单方向运动的结果。要想从根本上解决我国水体富营养化污染问题，必须从污染源头治理，并依赖我国城乡农林生态系统的物质循环。因此必须坚持科学发展观，应用生态学原理，根据城乡物质生产与消费的关系，以及生态系统物质循环的特点，通过农业植被、城市园林和低产林改造等措施，尽快实现我国城乡物质的双向良性循环，最终彻底改善我国城乡环境质量，真正实现经济和环境的可持续发展。

参考文献

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第三篇：研究井冈山水体富营养化程度的目的及意义[范文]

研究井冈山水体富营养化程度的目的及意义

1.目的井冈山地区作为国家5A级风景区同时也是红色经典旅游景区，特别是江西省唯一的世界生物圈保护区。研究其水体富营养化程度是以保护自然景观及红色革命人文景观为目的，本着了解革命事迹，学习革命传统，发扬革命精神的宗旨。

2.意义

A:研究水体富营养化程度可以促使井冈山地区的生态系统更稳定的运转，从而增加该地区的生物多样性，为井冈山地区的红色文化锦上添花，更有利于井冈山非物质文化遗产的传承。

B：通过研究水体富营养化而得到的数据和结果，在某一方面可以向人们展示井冈山地区的环境状况，提醒人们注意环境保护，特别是自然保护区和非物质文化遗产地区的环境保护。

第四篇：城市景观水体富营养化治理中的应用研究论文

景观水体是现代城市生态建设的重要部分，它可以满足人们身心的需要。但由于景观水体半封闭、流动性差、循环自净能力较小等特点，水体污染问题越来越严重，普遍出现富营养化现象。水体富营养化导致水体透明度下降，溶解氧降低，水质严重恶化，极易暴发蓝藻水华。目前，景观水体的治理常用技术有物理处理法、化学处理法、生物修复法，而这几种方法都存在着一些问题，比如能耗高，效果难以持久，工艺复杂条件不易控制等缺点。

水动力循环复氧控藻技术作为一种新型的水处理技术，具有无能耗、低维护费、易操作、拥有良好处理效果等特点。笔者结合实际，在景观水体无锡蠡溪公园西苑中引入了水动力循环复氧控藻技术，探讨了该技术对景观水体水质的改善效果和对其浮游藻类生长的抑制作用，以期为景观水体治理及技术的选择和应用提供理论依据。

1水体概况及试验方案

1.1水体概述无锡蠡溪公园西苑位于蠡溪桥西侧，占地3.7hm2，公园中心区为景观水体(下称西苑水体)，仅通过位于四角的小桥与外围河流连接，水体相对封闭。在上游河流来水和周围污水排放共同影响下，水体水质严重超标，并且连年有蓝藻暴发。

1.2试验方案

1.2.1试验设计及监测方法。为改善景区水体环境，控制蓝藻生长，2010年2月在西苑水体中应用了水动力循环复氧控藻技术对该景观水体进行生态修复，以达到净化水质、控制蓝藻暴发，改善景区水环境的目的。根据无锡蠡溪公园西苑水体的形状特征和水质特征，选取了2台水动力循环复氧控藻设备安装于水体中，并设置5个采样点，分别为懋德桥、田叶桥、凤荷桥、绿杨桥、湖中心，自2010年3～11月共采样9次，以5个采样点的平均水质代表整个西苑水体的水质状况，考察水动力循环复氧控藻技术对西苑水体的改善情况。

主要监测指标包括:①物理指标:水温、pH、溶解氧(DO)、色度、浊度;②化学指标:总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH4+-N)、高锰酸盐指数(CODMn)、叶绿素(Chla)等;③生物指标主要监测藻类总丰度及其种类组成变化。

CODMn采用酸性法;TN、TP采用过硫酸钾-紫外消解分光光度法;NH4+-N采用纳氏比色法;叶绿素a采用热乙醇法。每次测样时加入国家环保总局水环境标准样品(国家标准样品物质网)进行加标测定。

1.2.2水动力循环复氧控藻技术原理及相关试验参数。水动力循环复氧控藻技术设备利用高效纵向循环将底层低溶解氧的水提升到表层使之形成表面流，使表层水体不断更新，此过程不仅有助于改善水体的表面张力，而且加快了界面复氧速度。另外，在水体自重作用下，被抽走的底层水由邻近的上层水体替代，实现了上下层水体的交换。覆盖面积内水体不仅实现了水体的纵向循环，而且改善了水体溶解氧及营养盐的分布状况，使整个水体溶解氧含量明显提高，并逐渐均化。

试验选取的水动力循环复氧控藻设备正常运转时，叶轮由高效低速直流电机带动，由于其具有轴向流和正向位移的双重特性，通过腔体能产生10m3/min的主体流。深层水体会快速流向水体表面，当主体流离开叶轮以近层流的方式快速流过分水盘时，同时形成感应流将浅表层的水带动起来而形成一个环流，感应流与主导流汇合后沿着水体表面以360°辐射状向外扩散。该水动力循环复氧控藻设备的总循环交换量约为5万t/d。

2结果与分析

2.1对CODMn的去除效果

尽管处理水体周围仍然不断有餐饮污水排入湖体，但污染负荷相对稳定可控。可以看到在处理期间，整个水体的CODMn浓度呈现下降趋势，处理期结束时平均去除率达到28%，CODMn指数保持在地表II～III类水。这是由于系统使上、下层水体充分交换，提高了水体的溶解氧浓度，加速了水中有机物的氧化。另外底层水体的溶解氧浓度得到明显提高，形成的富氧环境促进了微生物的降解作用，故水体中的CODMn浓度逐渐降低。

2.2对N、P的净化效果

N、P含量超标是西苑水体存在的主要问题，水体TN初始值在4.0mg/L以上，TP初始值在0.18mg/L左右。如图5，处理区水体TN、NH4+-N、TP都呈下降趋势，到11月份，TN、NH4+-N、TP最高去除率分别达到67%、84%、56%，达到了地表Ⅳ类水标准。这是由于水动力循环复氧技术增强了好氧微生物的活性，使其脱氮除磷能力得到显著提高。

N的去除方面，好氧条件加速了硝化作用，促进底层厌氧分解产物氨转化，形成硝酸盐，通过水生植物的吸收利用、鱼类的摄食作用将N搬离水体。水体由厌氧转向好氧的过程如下:

RCHNH2COOH→NH3

RCHNH2COOH+O2→RCOOH+CO2+NH3

NH4++O2→NO3-

最后NO3-被植物吸收去除。

在P的释放和吸附过程中，溶解氧浓度可影响P的转化方向，在厌氧或缺氧环境下，由于Fe、Al和Mn等金属元素以低价离子的形式存在，有利于磷酸盐的释放。相反，富氧环境有利于水体中磷酸盐的吸附，水体中的磷被固化在底泥中或被浮游动植物吸收转移而被去除。

2.3水动力循环复氧控藻技术对藻类的控制效果分析

对于水动力循环复氧控藻技术对藻类的处理效果，国内外有相应的报道，其控藻的机理主要在于水动力循环打破了蓝绿藻繁殖的最佳生境。笔者从叶绿素a的浓度、藻类总丰度、浮游植物种类和优势藻种4个方面进行了监测分析。由于藻类繁殖的高峰期在夏季，所以研究只对6月、7月和8月的藻类总丰度、浮游植物种类和优势藻种进行了跟踪监测。

2.3.1对叶绿素a的去除效果。可以看出，自5月份以来，水体叶绿素a一直维持在较低水平14～28mg/L。与处理初期相比，11月份叶绿素a下降率达到61.0%，平均去除率达到了40.2%。即使在夏秋藻类易爆发季节，处理区藻类生长也受到了有效的抑制。原因在于水动力循环复氧控藻设备对营养盐和有机污染物的去除，减少了藻类生长必须的营养源，而系统形成的水体上下交换打破了喜静蓝藻的生存环境，因此随着运行时间延长，处理区水体藻类Chla整体上呈下降趋势。

2.3.2藻类总丰度变化。在水动力循环复氧控藻设备的作用下，西苑水体中浮游植物总丰度明显降低，和6月份相比，7月份的藻类总丰度下降了57%，8月份基本维持在同一水平。水动力循环复氧控藻设备加速了水的流动，打破了水体营养盐的不均匀分布，使浮游植物的平流损失量加大，此外，扰动作用能够打破大多数蓝藻的生长环境，使其丧失生长优势。

2.3.3浮游植物组成变化。在西苑水体中，初期处理区水体中藻类主要以蓝藻、绿藻、硅藻为主，6月份在群落中所占比例分别为51%、18%、19%，7月份比例分别为3%、15%、60%，水体中隐藻开始增多，占藻类总丰度19%;8月份一些隐藻成为优势藻种，各门所占比例分别为蓝藻22%、绿藻37%、硅藻10%、隐藻35%。可见在浮游植物群落组成中，绿藻门植物数量基本稳定，蓝藻与硅藻生长相互制约，数量变化不稳定，因而在多种因素综合作用下，硅藻丰度也表现出了波动变化，所占比例下降。可见，水动力循环复氧控藻技术不仅降低了浮游植物的数量，也影响着浮游藻类群落的组成和结构。

2.3.4优势藻种变化。随着藻类群落组成变化，水体优势藻种也变化明显，6月份以硅藻门小环藻为主，7月份色球藻增多，成为优势藻种，8月份隐藻门藻类增殖加快，发展成为优势种，主要为尖尾蓝隐藻，此外绿藻门仍占据一定的比例，衣藻属成为第二优势藻种。水体中优势藻种类和数量的变化说明，水动力循环复氧控藻技术促进了pH、溶解氧和水温等环境因子的均化，增强了硅藻、隐藻等其他藻类的竞争能力，水体不再以蓝绿藻占优势，在水流环境适合的条件下，硅藻、隐藻等藻类迅速增殖成为优势藻种，使得藻类群落的多样性提高(均值由1.63增加至2.36)。这些贫营养型藻类的竞争能力加强，抑制了微囊藻、色球藻、鱼腥藻等有害藻类的增殖，可有效控制西苑水体蓝藻水华的发生。

3结论

水动力循环复氧控藻技术对无锡蠡溪公园西苑景区水体中CODMn、TN、NH4+-N、TP及藻类叶绿素a均有明显的去除效果，水质改善效果显著，与3月份相比，处理区各监测点水体TN平均去除率均达35.7%，NH4+-N平均去除率达到49.7%，TP平均去除率达到37%;CODMn平均去除率达到28%，叶绿素a平均去除率达40.2%。

总体来说，西苑水体目前已达到IV类水标准，符合一般景观要求水域的用水标准(V类)。经过水动力循环复氧控藻技术处理后，水体中藻类总丰度明显下降，平均下降率达到56%，藻种组成发生了变化，群落逐渐从单一结构转变为多优势种共存的稳定结构，水体不再以蓝绿藻占优势，在水流环境适合的条件下，硅藻、隐藻等贫营养型藻类的竞争能力增强，迅速增殖成为优势藻种，微囊藻、色球藻、鱼腥藻等有害藻类生长受到抑制，景区蓝藻水华现象得到了有效控制，景区生态环境明显转好。

本工程试验结果表明，水动力循环复氧控藻技术作为一种新型的水生态修复技术，在富营养化景观水体水质改善和蓝藻控制方面具有显著效果，且该技术完全以太阳能为设备运行的驱动力，无运行费用，是最具特色的节能环保水生态治理技术，可在景观水体治理工程中进行推广应用。

第五篇：农业环境保护 富营养化污染

湖泊富营养化污染的危害及防治措施 朱海洋

（浙江大学，环境与资源学院，杭州310058）

摘要：富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。在自然条件下，随着河流夹带冲击物和水生生物残骸在湖底的不断沉降淤积，湖泊会从平营养湖过渡为富营养湖。由于人类的活动，将工业废水和生活污水以及农田径流中的植物营养物质排入湖泊、水库、河口、海湾等缓流水体后，水生生物特别是藻类将大量繁殖，破坏了水体的生态平衡。

关键词：水体、湖泊，富营养化，防御及治理。

Abstract：Rich nourishment's turning is that a kind of plant nourishment material contents, such as nitrogen and Lin...etc.excessive fluid matter caused pollutes a phenomenon.Under the natural condition, clip to take to pound at thing and water to living living creature wreckage to decline to silt up in the continuously sinking of the lake bottom along with the river, lake will from the even nourishment lake transition is enrich nourishment lake.Because of the mankind's activity flows industrial waste water and life sewage and farmland path after medium plant nourishment material row go into the lake, reservoir, river mouth, and gulf...etc.slow flowing water body, water livings living creature especially Zao will in great quantities breed and broke the ecosystem balance of water body.Keyword:The water body, reservoir enriches nourishment to turn, defense and manage.富营养化已成为全球面临的主要环境问题之一，国内外已开展了大量有关水体富营养化的研究，但由于水域生态系统的复杂性以及形成原因和影响的复杂性，特别在人类活动严重干扰下，因为自然和人为因索的叠加，水体富营养化仍然是一个影响社会发展的世界性问题（蔡庆华等，2006）。我国是一个多湖泊的国家，全国湖泊共有2759个，总面积达91019 km2，占国土面积的0．95％。其约三分之一为淡水湖泊，主要分布在东部沿海与长江中下游地区，占全国淡水湖泊总数的60％，且绝大多数为浅水湖泊（石艳玲等，2009）。

由于这些湖泊地处东南沿海或长江中下游平原地区，人口稠密、经济发达，加上近年来欠适宜的人类活动方式，极大地改变了自然湖泊生源要素的循环规律，这些湖泊中多数已经富营养化或正在富营养化中（Drenner R W等，1997）。湖泊生态系统结构和功能退化，蓝藻水华频繁暴发，水质性缺水日趋严重，并造成巨大经济，近年来因水体的富营养化污染受到前所未有的威胁，研究湖泊富营养化污染的成因、防治措施对于有效控制和解决污染有着重要的意义。本文将从湖泊富营养化污染的概念、成因、防治措施等方面进行详细的研究。

1、湖泊富营养化污染的定义

关于“富营养化”的定义多种多样，但多数强调营养盐的富集并刺激浮游植物生长。这一术语常常是指某一特定水体中营养盐(主要是氮和磷)输入的增加。

总结各种文献资料对于富营养化污染定义的解释，不难发现，其定义包括以下共点：一个水体自发的过程、氮磷等植物营养逐渐积累、水体流速缓慢、藻类等植物大量生长、有机物蓄积、破坏生态平衡。湖泊作为重要的淡水资源库，国际经合组织(OECD)对湖泊富营养化作了具体的定义：水体中由于营养盐的增加而导致藻类和水生植物生产力的增加、水质下降等一系列的变化，从而使水的用途受到影响的现象。

水体富营养化是在人为活动的影响下，生物所需的氮、磷等矿质营养盐大量进入

湖泊、河口等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。根据美国环保局的评价标准，水体总磷 <20 ~ 25g / L，叶绿素 a < 10 g / L，透明度 > 2.0m，深水溶解氧小于饱和溶氧量10%的湖泊可判断为富营养化水体（王兆华等，2002）。

与湖泊富营养化伴随的一个普遍现象就是许多浮游植物，尤其是那些具有浮力或能运动的藻类，通常会过度生长，形成藻类的水华，从而导致水质的下降及一系列严重的水环境问题（刘建康，2002）。

水华，通常是指浮游藻类的生物量显著地高于一般水体中的平均值。并在水体表面大量聚集。形成肉眼可见的藻类聚积体；水华又称水花，通常指的是淡水水体。水体发生富营养化时，溶解性营养盐类(主要是NH3一N、N03一N、N02一N，P04一P)游生物大量生长繁殖，继而引起异养微生物旺盛的代谢活动，耗尽水体溶解氧，使水体变质（况琪军等，2000）。水体富营养化实质上是由生态系统受到污染造成的，主要受排放的生活污水和含氮、磷较高的工业废水和农田冲刷水的污染。湖泊环境的富营养化水平可分为7种：贫营养、较低程度的中营养、中营养、较高程度的中营养、富营养、超富营养和极端超富营养（赵不凋等，2007）。

2、湖泊富营养化污染源

湖泊富营养化污染源主要是水体中过量的氮、磷等营养物质，它们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（金相灿，1990）。

2.1 点源污染源

包括工业废水、城镇生活污水和固体废物处理场，这些污水中含有大量的氮磷元素。磷的主要来源是家庭洗涤剂的使用，其磷的污染强度约占总的磷污染负荷的50%左右（京市环保局，1983）。

钢铁、化工、制药、造纸、印染等昂也的废水中，氮和磷的含量都相当高，工业生产中的废水量大，化学成分复杂，且不易净化，因工业排放的废水逐年递增，工业废水中常规的污水二级处理对氮磷等可溶性盐类的去除率分别达20%—50%和40%（刘用场，2003）。

尾水中氮磷等富营养成分极易引起水体中氮磷源的污染，与促进水体富营养化临界浓度值相比，则高出一个数量级以上。生活污水是人们日常生活产生的杂排水，因其含有大量的氮磷营养盐及细菌、病毒，易造成地表水与地下水的污染（耕耘，2005）。其来源除了生活污水的排放外，还有如公共事业等排出的污水，它是造成水体有机、生物污染的主要来源。在世界经济合作与发展组织研究指出，在城市生活污水中有50%的磷来自合成洗涤剂的使用。

2.2面源污染源

包括城镇地表径流、农牧区地表径流、矿区地表径流、大气降尘、大气降水、水体养殖投铒、水面娱乐活动废弃物、水土流失及土地侵蚀。

2.3 内源污染源

底泥是湖泊的重要组成部分，其含有大量的营养元素有机碳、氮和磷，以及活泼元素铁、锰和硫，在有的湖泊氮磷的90%分布在底泥中。底泥及沉积物含有一定量的氮磷物质，可以通过溶解进入水体，形成氮磷的二次污染（于忠华等，2005）。

浮游藻类增殖代谢污染。蓝藻是一类极其古老、微小的原核生物。长期的进化使得蓝藻形成极强的生态竞争优势，在适宜的环境条件下可获得最大生长率，并且生长率以指数级迅速增长（张哲海等，2006）。研究表明，蓝藻具有自我强化机制作用的生态生

长调节素，可使其产生尽可能多的后代，使得产毒菌株密度增加，获得竞争优势．形成种类少而数量大的蓝藻水华。

湖泊底泥污染。玄武湖湖泊水浅，底泥污染严重，营养元素含量高。底泥极易受环境因素(如温度、风力、划船等)影响而释放，从而再次污染湖泊水体。湖泊(水库)底泥中营养元素的释放是一项相当复杂的动态过程。释放量受到湖泊底层溶解氧状况、温度、讯值、生物状况、风浪扰动等因素的影响。

[14]

大量研究表明，来自各污染源的古磷有机

物有很大一部分依附在水中悬浮粒子的表面进入湖泊水域，并且在扩散、净化过程中

下沉到底部。因此，湖泊水质的优劣，不仅受外源污染的直接影响，而且受底泥污染物释放的影响（徐洪斌等，2004）。湖泊富营养化污染的形成机理

中国湖泊污染的主要特征是水体富营养化。分为天然富营养化和人为富营养化。天然富营养化要经过几千年甚至几万年才能完成，而人类经济活动可导致湖泊在短短几年内就出现富营养化（范成新等，2000）。人为富营养化是当代湖泊富营养化的主要因素。

在蛋富营养化过程，是自养型生物在水体中建立优势的过程，它包含一系列物理、化学和生物学过程，与水体物理化学性状、湖泊形态和底质等众多因素有关。

其中氮、磷受荷与浮游藻类生产力的褶互作用关系，是揭示湖泊富营养化形成枧理的主要途径引（张冉燃）。氮、磷浓度的比值与藻类增殖有密切关系，湖水的总氮和总磷的浓度的比值在10：l一15：l最适合藻类增殖（韩伟明，1993）。若总氮和总磷比值偏小时，则藻类增殖可能受到影响；当氮磷重量眈>10时磷被考虑为藻类增长的限制因素（姜永军等，2003）。所以，氮磷含量及氮磷比是湖泊富营养化灾害的致灾因子。美国EPA建议总磷浓度0．020 mg／L和正磷酸盐度0．005 mg／L是湖泊和水库的磷浓度的上限（屠清瑛，1990）。

4湖泊富营养化污染的防治

富营养化防治是十分复杂而又耗资巨大的难题，因为：(1)导致水体富营养化的N、P营养元素的来源有源和人为源、外源和内源以及点源和非点源之分。(2)养物去除难，至今无单一的生物、化学和物理措施能彻底去除污水中的N和P，投资通常较高的常规二级生化处理法只能去除30—50％的N和P（赵不凋等，2007）。富营养化控制对策原则和可供选择的方法主要如下：

4.1污染源的控制

4.1.1 外源污染物的控制

水体富营养化的主因是外源性氮、磷和有机物大量输入，其恢复耗时长、技术难度大、代价昂贵，如果治理期间不能大量削减外源污染负荷，治理就难以奏效，甚至出现越治理污染越严重的后果（钱大富等，2002）。美国、法国、加拿大等已制定多种污染综合预防措施并推行多年，但我国还未充分认识预防的极端重要性，实施可持续发展的措施偏少、奖惩力度小，清洁生产、生态农业、绿色服务、废物资源化进展缓慢，污染治理技术、投融资体制和管理理念还需创新。因此，必须通过行政、教育等手段转变观念，强化水体富营养化预防意识，科学制定、严格执行预防措施，尽量从源头上削减污染负荷，才能提高治理效率。

4.1.2 非点源污染物的控制

随着人们对点源污染的治理．由非点源污染起的环境生态问题益发显得突出。美国等国研究现，即使点源污染排放是零，河流、湖泊和水库的质仍远不达标（陆新元等，2006）。大力推广和刨薪可持续农业技术。研究所在地区作物需肥特性、土壤特性包括土壤的供肥能力（阚灵佳等，2007）。这样才能合理的进行植物优化配置．调节化肥施用量。实现施肥量、施肥时期与作物需肥吸肥的有机协调耦合以及各养分之间的平衡，减少化肥用量。

应科学规范农村垃圾的收集、运输和处理，建立农村生活垃圾的有效管理体系．制定出适合处理农村垃圾的方案．改变农村随便堆放垃圾的状况。另外，应积极推行并开发适合于农村生活垃圾资源化的实用技术。包括沼气发酵、利用垃圾制作化肥，利用塑料制作有用的家庭用品等。真正的实现垃圾变废为宝，使农村的环境卫生状况得到明显改善。

4.1.3 内源污染物的控制

内源污染的控制 内污染源主要指底泥和腐烂的水生植物中所含营养元素，控制方法有引水冲刷、底泥疏浚、深层曝气和化学固定等。

引水冲刷是指用洁净的水来稀释营养元素的浓度，需要一定的清洁水源和冲刷强度，一般适用于营养化较严重的小型湖泊，只能在短期起到缓解作用，并不能减少湖内营养物，而且扩大了污染源（范荣桂等，2010）。

常年的自然沉积使湖底聚积的大量淤泥里富含营养盐类，形成可观的内污染源。将底泥从湖体中移出，是减少内源的直接有效措施。但挖掘清除底泥工程量浩大，经济成本也很高，对挖出污泥的处置也是个问题。因此，在实施挖掘前，必须对所在水域进行缜密的评估，对污染沉积物的潜在危害程度、清淤及清淤厚度等正在进行论证（张英慧等，2007）。

曝气复和底泥覆盖也可对阻止底泥营养释放起到一定作用。定期为湖底补充氧，使水与底泥界面之间不出现厌氧层，有利于抑制底泥中氮、磷的释放。谌建宇（谌建宇等，2008）等在对滇池曝气复氧模拟试验发现，曝气复氧较好地抑制底泥向上覆水体释放氮、磷，曝气复氧后的好氧状态下上覆水体中TN及11P的质量浓呈下降趋势，整个过程(23 d)上覆水体中TN、TP质量浓度的平均变化速率分别为-0．156、0.060mg／(L·d)。底泥覆盖是通过在底泥表面敷性小的塑料膜或卵石，消减波浪扰动时的底泥翻滚，有效抑制底泥营养盐的释放（李珍明等，2009）。

4.2 生物技术在湖泊富营养化污染上的应用

湖泊生物修复包含微生物修复和水生生物修复两大内容，两者不可弃一，互相配合，才能获取总体治理效果。由于水体生物修复工程部分以湖泊修复生态工程的形式出现，两者有一定的相似性（顾宗濂，2002）。由于湖泊微生物修复工程不可能采用生活废水与工业废水脱氮除磷的传统工艺和设备那样对废水进行集中处理，给修复工程大大增加了难度。

4.2.1 水生植物

重污染水体中过低的透明度是重建沉水植被的主要限制因子，在低水位或较高透明度时期，水生植物可以耐受相对较高的污染负荷（郑焕春等，2009）。重建并保持长期稳定的水生植被必须把营养盐浓度削减到一定范围内。在一定浓度范围内，水生植物的净化率随水体中氮、磷等物质的含量增加而加大。黄亚等发现，在污染水体中，植物生长状况不佳，植株也较为矮小（黄亚等，2005）。

水生高等植物划分为沉水植物、漂浮植物、浮叶植物和挺水植物等类型。不同类型水生植物有着不同的净化功能（王国祥等，1998）。

挺水植物主要吸取深部底泥中的营养盐，很少直接吸收水中的营养盐，不利于直接净化水质；浮叶植物容易种植和收获，有一定的经济和观赏价值，在一般浅水水体中有良好的净化功能；大型飘浮植物耐污性很强，与浮游植物相比在光照和营养盐竞争上具有明显优势，是净化水质的良好选择；沉水植物在浅水湖泊中的应用越来越广泛，在沉水植物为主要初级生产者的浅湖中，多数浅湖处于清水阶段（王国祥等，1999）。Scheff发现沉水植物对于湖泊修复的发展非常重

要（SCHFFER M，1999）。

4.2.2 微生物

该技术主要是通过微生物的作用．人为地创造出一个有利于微生物生长繁殖的水环境，使水体最大程度恢复其固有的自净能力，将污染物降解成CO2、H2O或转化成无害物质，从而使污染的环境能够部分或者完全恢复到原始状态的一个受控或自发进行的过程（陈玉成，2003；陈燕等，2003；戴必春等，2004）。在采用生物修复技术时．通常直接向水体投加生物菌种。依靠这些特种生物菌种的作用来降解水中的污染物质；此外。也可以向水体投加生物促生剂，促使环境中原有微生物的迅速繁殖。创造一个能顺利完成其自然降解功能的环境（陈伟等，2002）。

微生物修复是一门新兴的、低投资、高效益、便于运用、发展潜力较大、环保效益好的新技术。沈士德（沈士德，2004）将基因工程菌用于治理徐州市黄河故道的富营养化水体．实验结果表明．在硝氮细菌和沉降细菌作用下．水中的COD、氨氮等浓度明显降低，随着水中藻类的减少和下沉．水体的浊度明显下降．从而改善了水体的景观。华东师范大学徐亚同、史家梁等（沈亚同等，2000）曾利用一种水体净化促生液对上澳塘水体进行修复，也取得了较好的效果。

结束语

水体富营养化已严重威胁到我国社会经济发展和人民身心健康，产生内因是水体营养物含量长期超标。由于水体周边生态、社会环境状况和富营养化治理程度不同，氮、磷的主要来源并不相同。在预防和恢复水体富营养化实践中，必须强化污染预防理念，针对污染源、污染物特点提出重点整治对策，协调政策、措施的效果，才能起到事半功倍之效。

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