河湖水体富营养化控制措施

摘要：水体富营养化是当前我国河流、湖泊面临的主要污染问题，是影响河湖流域社会经济可持续发展的重要因素之一。本文通过分析水体富营养化的成因及污染现状，阐释了适用于我国河湖富营养化实际情况应采取的控制方略。

关键词：河湖，富营养化，治理

中图分类号：TV856 文献标识码：A 文章编号：

河流、湖泊流域是最适宜人类繁衍生息的重要场所和水源地。但近年来我国部分河流水域出现了“水华”等富营养化现象。富营养化已成为各类水体水功能的障碍，使城市水体饮用水源、渔业养殖、旅游等相应功能下降。

河湖水体富营养化问题已成为制约流域经济和社会可持续发展的严重障碍。因此保护和改善河湖水质，治理富营养化，实施生态修复已经是当今经济发展的关键和社会关注的焦点。

1.水体富营养化成因

1.1 水体富营养化简介

1.1.1水体富营养化含义

水体富营养化，是指大量的氮、磷等植物性营养元素排入到流速缓慢，更新周期长的地表水体，使藻类等水生生物大量生长繁殖，有机物产生的速度远远超过消耗速度，水体中有机物积蓄，水生生态平衡被破坏的过程。

1.1.2水体富营养化形成条件

1、营养元索(特别是N和P)是形成水体富营养化的重要条件。根据1iebig1940年提出的liebig最小值定律，“生物的生长决定于外界供给它所需养分中数量最少的那一种”。通过对藻类原生质组成的分析，得知藻类的生长繁殖主要决定于氮和磷，特别是磷，其含量决定着藻类繁殖速度和富营养化的程度。

2、光是决定水体中绿色植物分布、生长的主要条件，它决定于水的透明度。水体中的光照强弱、水生植物光合作用的强弱直接影响着水体的富营养化。

3、水体温度随时间(季节，昼夜)的变化，是影响水中氧和营养物质的垂直运动及在各层分布的重要因素（2）。

1.1.3水体富营养化的控制因子

1、限制性营养物质。所谓富营养化实质上是指水体初级生产力异常增大的现象，支配这种初级生产力的营养性物质是主要控制因子。根据ATP的测定，大多数湖泊是磷限制性的，少数湖泊是氮限制性的，同时，也存在过渡性的类型。

2、温度和照度。温度和照度在20度以下和40度以上时，藻类生长率很小。研究表明，6001x到3000lx是最适宜水华藻类异常增长的光照范围。

3、溶解氧和PH值。在低氧条件下，藻类容易繁殖；在PH值很高的条件下，藻类可以很好的生长，但同时高PH不利于底质中磷，铁，锰等物质的溶出。

1.2水体富营养化的危害

水体富营养化的危害主要在以下几个方面：

1、水质恶化。湖泊、水库水质恶化具体表现在：蓝藻和绿藻大量繁殖，浮游植物个数增加；水体中悬浮物增加；产生有异味的有机物质；水体的PH上升；深层溶解氧降低。“水华”发生在富营养化比较严重的湖泊，如巢湖、滇池、太湖等；部分海湾也因富营养化发生“赤潮”现象。

2、影响水厂供水。水体富营养化的危害之一是影响水场的供水系统和水质。藻类堵塞了水库的过滤池，使过滤效率降低。随着水体富营养化的加重，产生的一种富铁自来水被称为“红水”。

3、影响水产养殖。藻类的大量繁殖引起水中缺氧。鱼类等水生动物面临死亡的威胁。

4、影响旅游业发展。发生富营养化的水体因藻类的大量繁殖而变得浑浊，使旅游观光的价值大减，甚至丧失旅游功能。

5、影响作物生长。用富营养化的水作灌溉用水，会使土壤产生大量的H2S、甲烷和有机酸，造成作物生理障碍而影响养分吸收。

6、加速湖泊衰亡。浮游藻类大量繁殖后的排泄物和残体伴随流入湖泊的泥沙不断在湖底堆积，使湖床不断抬高，湖水变浅并沼泽化，加速了衰老进程（3）。

2.我国河湖水体富营养化现状

根据多方研究调查结果，我国大部分河流、湖泊尚能满足多种用水目的，但由于受人类活动的影响，富营养化已成为各类水体水功能的障碍，城市水体饮用水源、渔业养殖、旅游等相应功能下降，富营养化严重的水体可引起供水障碍，危及人畜饮水安全。此外，富营养化还可能引起生物资源利用的障碍。

2010年，重点流域共布设497个国控断面（点位），其中，河流断面408个，有监测数据的断面398个；湖（库）点位89个，有监测数据的点位86个。

2.1河流富营养化现状

按照《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）表1中21项指标（不包括水温、总氮、粪大肠菌群）评价，398个河流断面中，Ⅰ-Ⅲ类、Ⅳ-Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面比例分别为43.7%、32.9%和23.4%，主要污染指标为氨氮、COD、总磷和高锰酸盐指数。丹江口库区及上游水质为优，三峡库区及其上游水质良好，淮河、松花江、太湖环湖河流属轻度污染，辽河、黄河中上游属中度污染，海河、巢湖环湖河流、滇池环湖河流属重度污染。

2.2湖泊富营养化现状

近20年来，我国湖泊富营养化速度相当快。多年以来的调查结果表明：86个湖（库）点位中，Ⅰ-Ⅲ类、Ⅳ-Ⅴ类和劣Ⅴ类水质点位比例分别为19.7%、66.3%和14.0%，主要污染指标为总磷、COD和高锰酸盐指数。巢湖湖体和太湖湖体属轻度污染，滇池湖体属重度污染。15个湖（库）中，密云水库、大伙房水库、丹江口水库等9个湖（库）处于中营养水平，巢湖、洪泽湖、南四湖、太湖等4个湖泊处于轻度富营养水平，白洋淀处于中度富营养水平，滇池处于重度富营养水平。

根据对我国67湖泊的富营养状况，具有中营养和中一富营养型的占55.8％，富营养型占14.7％。重富营养型的占8.8％。其中，富营养型和重富营养型的湖泊在国民经济中的地位十分重要，这是由于它们往往处于文化、经济中心城市。如杭州西湖、武汉东湖都是我国著名风景城市内湖。特别值得重视的是，近十几年来，我国湖泊富营养化的趋势发展很快，大多数湖泊的富营养化都有加重，对湖泊富营养化的防治已成为当务之急。

表12000年初中国主要湖泊水质类别评价结果统计

表22000年初中国主要湖泊富营养化评价结果统计

3．河湖水体富营养化控制措施

水体富营养化的防治是十分复杂而又耗资巨大的难题。至今仍无单一的生物、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。我国在河湖富营养化的控制对策主要遵循两个原则：即控制外源性营养物输入和减少内源性营养物负荷。

3.1控制外源性营养物输入

水体富营养化主要由外界输入的营养物的富集造成，若减少或截断外部输入的营养物，就使水体失去了营养物富集的可能性，从长远来看，此为彻底控制水体富营养化的优先考虑措施。

3.1.1 实施截污工程

截断向河湖水体排放营养物的污染源，是控制水体富营养化的关键措施。实施截污工程，一次性投资较高，但此后可从根本上消除水体富营化的主要人为外源性污染源，为水质改善提供基本条件。在长远看来，这种投资是必须的。

3.1.2 根据水环境功能制订排放浓度标准

确定某一湖泊水体的主要功能后，应根据此功能的要求制订N和P的允许排放浓度标准，限制可能排入水体的物质种类和数量。

3.1.3 去除污水中的营养物

生活污水及某些工业废水中含有较高浓度的N和P，这些废水经过传统二级处理工艺处理后尚含有一定浓度的N和P。已有的二级处理厂的出水需要采取深度处理，也可采用生物处理方法(高效的脱N除P工艺)和物化处理方法(铁盐凝聚沉降法、铝离子交换法和石灰凝聚与氨气提法)对二级处理工艺加以改进。农业污水分散，难以集中收集，通常不用传统二级污水处理厂，而采用分散处理系统对其加以有效处理。