简述水体富营养化的形成和防治

时间:2022-09-09 01:17:37

简述水体富营养化的形成和防治

摘 要:随着工农业生产的发展以及人民生活水平的提高,由于大量使用化肥及排放各类污水,已造成许多湖泊、河流水体氮磷严重污染,造成水体的富营养化。本文简述了富营养化的概况和形成,对现有的水体富营养化防治措施做了概括。

关键词:富营养化 形成 防治

1 概述

从字面上看“富营养化”是说“喂养状态变好的过程”,但在这里是指氮、磷等无机营养物质大量进入湖泊、海湾等相对封闭、水流缓慢的水体引起藻类和其他浮游植物大量繁殖。其结果是水体溶解氧含量下降,引起水质恶化、味觉和嗅觉变坏、溶解氧耗竭、透明度降低、渔业减产、水生动物死亡、阻塞航道、对人和动物产生毒性。

目前,大多数水体的富营养化主要是由于人类活动产生的大量含氮、磷的生活污水、工业废水以及农田排水进入水体中,致使水体中营养物质严重高于自然状态,促使自养性生物(浮游藻类)旺盛生长所引起的。水体出现富营养化现象时,浮游生物大量繁殖,水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等,视占优势的浮游生物的颜色而异。这种现象在江河湖泊中称为“水华”,在海中则叫作“赤潮”。

富营养化的指标,从测定的项目上分,大致可分为物理、化学和生物学三种指标,这些指标是衡量富营养化的一个尺度。但富营养化现象是复杂的,必须把这些因子的复杂织在一起才能表示富养化状态,目前判断水体富营养化一般采用的指标是:氮含量超过0.2~0.3mg/L,磷含量大于0.01~0.02mg/L,BOD大于10mg/L,pH值7~9的淡水中细菌总数超过10万个/毫升。

2 水体富营养化的形成

藻类和一些光合细菌能利用无机盐类制造有机质,称为自养型生物。富营养化过程简单地说,就是自养性生物在水体中建立优势的过程。自然水体中的磷和氮(特别是磷)在一定程度上是浮游生物数量的控制因素。藻类和一些光合细菌能利用无机盐类制造有机质,在适宜的光照、温度、pH值和充足营养物质的条件下,天然水体中的藻类可通过光合作用合成自身的原生质。根据对藻类化学成分进行的分析研究,得到藻类的经验分子式为C104H263O176N16P,可见碳、氮、磷是藻类繁殖所需的重要营养元素。藻类可以利用水中溶解的二氧化碳和有机物分解产生的二氧化碳作为自身生长所需要的碳源,而氮和磷则是藻类生长的限制性因素。一般认为磷是限制藻类增殖的最重要因子,水体中磷的含量通常被作为富营养化的标志。生活污水、化肥和食品等工业的废水以及农田排水中都含有大量氮、磷及其他无机盐类。纳入这些废水后,水体中营养物质增多,促使自养型生物――大型绿色植物和微型藻类旺盛生长。藻类主要分布于水体上层,随着水体富营养化的发展,藻类的个体数量迅速增加,而种类逐渐减少。水体本来以硅藻和绿藻为主,红色颤藻的出现是富营养化的征兆,随着富营养化的发展,最后变为以蓝藻为主。藻类繁殖迅速,生长周期短,有限的营养物质在短期内一再被重复利用,一遇适宜环境就暴发性地繁殖,以致出现“水华”现象。死亡的水生生物在微生物作用下分解,消耗氧;或在厌氧条件下分解,产生硫化氢臭气,使水质不断恶化。同时湖泊逐渐变浅,直至成为沼泽。

富营养化状态一旦形成,水体中营养素被藻类吸收,成为其机体的组成部分。在藻类死亡后的腐烂过程中,营养素又释放入水中,再次被藻类利用,形成植物营养物质的循环。因此,富营养化的水体,即使切断外界营养物质的来源,也很难自净和恢复。

3 防治对策

目前,对于水体富营养化的防治,主要以控制营养盐为主,大多采取“高强度治污,自然生态恢复”的技术路线,即控制氮磷污染负荷与生态恢复措施相结合。在今后的防治研究中应注重利用生态工程的方法恢复、建立完善的水生生态系统,促进其良性循环,真正实现对富营养化的控制。

水体富营养化防治是一项复杂的系统工程,应大力实施综合防治策略,积极推进污染源控制与生态修复相结合、治理与管理相结合以及教育与管理相结合;应以可持续发展的理念实施预防和控制,坚持标本兼治的方针,在流域内社会经济能力所能承受的前提下,从控制污染源出发,重点开展生态修复,并完善管理,优化规划,有计划分层次地逐步实施。

4 结语

随着当今世界的高速发展,人类对水的需求量正逐渐地增加,而与此同时,水资源的浪费,水体的污染,也正威胁着人类的生存与发展。这其中,尤以水体污染最为严重,突出的问题首先是湖泊的富营养化。近年来,湖泊富营养化及其引起的蓝藻水华爆发是当今世界频繁发生的环境灾害之一。天然水体本身所具有的净化污染物的能力,称为水体的自净作用。按净化的机制,水体自净可分为物理净化、化学净化和生物净化。水体的自净作用过程进行得相当缓慢,自净能力也是有限的。当污染物进入水体后,其含量超过水体的自净能力,就会引起水质恶化,破坏水体的原有用途。

总之,富营养化问题不是一个简单的水体污染问题,而是生态系统失调问题,是生态系统的结构功能在人类活动的干预下发生了重大变化之后出现的一种灾害。富营养化作为影响水生生态系统的重要原因,越来越受到世界各国的普遍关注和高度重视。我国水体富营养化程度日趋严重,针对这一日益突出的环境问题,必须积极采取措施进行预防和综合治理,应结合当地的自然条件和具体的富营养化状况,利用多种治理手段,制定综合治理方案,分阶段加以落实,逐步恢复富营养化水生生态系统的结构和功能,使之趋于完善和稳定,减缓富营养化进程,从而解决水体富营养化问题。

参考文献:

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