水資源的營養(yǎng)化的危害和治理1104010057向昱垣1104010016馮可欣1104010027黃冠華營養(yǎng)化富營養(yǎng)化是一種氮、磷等植物營養(yǎng)物質(zhì)含量過多所引起的水質(zhì)污染現(xiàn)象。是指生物所需的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)大量進入湖泊、河口、海灣等緩流水體，引起藻類及其它浮游生物迅速繁殖，水體溶氧量下降，魚類及其它生物大量死亡的現(xiàn)象。人類的活動，將大量工業(yè)廢水和生活污水以及農(nóng)田徑流中的植物營養(yǎng)物質(zhì)排入湖泊、水庫、河口、海灣等緩流水體后，水生生物特別是藻類將大量繁殖，使生物量的種群種類數(shù)量發(fā)生改變，破壞了水體的生態(tài)平衡。1：水資源的營養(yǎng)化：水資源富營養(yǎng)化過程與氮、磷的含量及氮磷含量的比率密切相關(guān)。富營養(yǎng)化必備條件：水資源富營養(yǎng)化的特征：2:水體富營養(yǎng)化的危害3:水體富營養(yǎng)化的治理生活污水和化肥、食品等工業(yè)的廢水以及農(nóng)田排水都含有大量的氮、磷及其他無機鹽類。天然水體接納這些廢水后，水中營養(yǎng)物質(zhì)增多，促使自養(yǎng)型生物旺盛生長，特別是藍藻和紅藻的個體數(shù)量迅速增加，而其他藻類的種類則逐漸減少。水資源富營養(yǎng)化過程與氮、磷的含量及氮磷含量的比率密切相關(guān)。富營養(yǎng)化發(fā)生所必備的條件基本上是一樣的，主要的影響因素可以歸納為以下幾個方面：①總氮總磷等營養(yǎng)鹽相對比較充足；②鐵，硅等含量比較適度；③適宜的溫度，光照條件和溶解氧含量；④緩慢的水流流態(tài)，水體更新周期長。只有在上述四方面條件都比較適宜的情況下，才會出現(xiàn)某種優(yōu)勢藻類“瘋狂增長”現(xiàn)象，發(fā)生富營養(yǎng)化。水體中的藻類本來以硅藻和綠藻為主，藍藻的大量出現(xiàn)是富營養(yǎng)化的征兆，隨著富營養(yǎng)化的發(fā)展，最后變?yōu)橐运{藻為主。

水體富營養(yǎng)化特征有：①浮游生物大量繁殖，水中溶解氧含量降低；②水體中藻類的種類減少，個體迅速增加，特別是藍藻、紅藻的個體數(shù)量猛增；③因占優(yōu)勢的浮游藻類顏色不同，水面往往呈現(xiàn)藍、紅、棕、乳白等顏色，海水中出現(xiàn)叫“赤湖”、淡水中稱“水華”。水體富營養(yǎng)化的危害主要表現(xiàn)在三個方面：(1)富營養(yǎng)化造成水的透明度降低，陽光難以穿透水層，從而影響水中植物的光合作用和氧氣的釋放，同時浮游生物的大量繁殖，消耗了水中大量的氧，使水中溶解氧嚴(yán)重不足，而水面植物的光合作用，則可能造成局部溶解氧的過飽和。溶解氧過飽和以及水中溶解氧少，都對水生動物(主要是魚類)有害，造成魚類大量死亡。(2)富營養(yǎng)化水體底層堆積的有機物質(zhì)在厭氧條件下分解產(chǎn)生的有害氣體，以及一些浮游生物產(chǎn)生的生物毒素(如石房蛤毒素)也會傷害水生動物。水體富營養(yǎng)化的危害主要表現(xiàn)在三個方面：(3)富營養(yǎng)化水中含有亞硝酸鹽和硝酸鹽，人畜長期飲用這些物質(zhì)含量超過一定標(biāo)準(zhǔn)的水，會中毒致病等等。在形成“綠色浮渣”后，水下的藻類會因得不到陽光照射而呼吸水內(nèi)氧氣，不能進行光合作用。水內(nèi)氧氣會逐漸減少，水內(nèi)生物也會因氧氣不足而死亡。死去的藻類和生物又會在水內(nèi)進行氧化作用，這時水體也會變得很臭，水資源也會被污染的不可再用。水體富營養(yǎng)化的治理一、現(xiàn)在主要的物理處理方法有底泥疏浚、引水沖洗、機械曝氣等，一方面工程量巨大、運行成本高，而且水體環(huán)境面臨受沉積物中釋放的重金屬離子及氮、磷營養(yǎng)鹽二次污染的風(fēng)險。二、化學(xué)方法有投加混凝劑和除藻劑等，雖然能在短期內(nèi)取得一定效果，但也存在著治理不徹底、成本高的問題，特別是會產(chǎn)生二次污染，引發(fā)新的生態(tài)問題。三、現(xiàn)流行的生物和生態(tài)修復(fù)，通過微生物降解和水生植物的吸收、轉(zhuǎn)移或生態(tài)浮床、濾床的過濾、吸附等措施來消減水體中的氨氮。此類方法雖避免了二次污染問題，但受自然環(huán)境影響大，要求條件苛刻，同時相對于其它處理技術(shù)而言，更有周期長、見效慢的缺點。水體富營養(yǎng)化的治理氨氮的富集是造成水體富營養(yǎng)化的主要原因之一。因此，采用合適的工藝方法快速消減水體中的氨氮，將這些污染物質(zhì)帶離河湖系統(tǒng)，徹底消除產(chǎn)生河湖富營養(yǎng)化問題的根源，使河湖從整體上得到快速凈化，是今后治理河湖富營養(yǎng)化問題的重要方向，目前在日本等少數(shù)發(fā)達國家已經(jīng)開始這方面的應(yīng)用研究。水體富營養(yǎng)化的治理意義對富營養(yǎng)化河湖水體進行治理修復(fù)，是社會經(jīng)濟發(fā)展、城市景觀、生態(tài)環(huán)境建設(shè)的迫切需要，具有經(jīng)濟和環(huán)境雙重效益。案例一：明顯提高富營養(yǎng)化河湖水體的處理效果、大大縮短治理周期、有效降低處理成本。改善居民居住環(huán)境，提高人民生活質(zhì)量。案例二：恢復(fù)水體使用功能，有效緩解我國水資源嚴(yán)重匱乏的問題。案例三：案例一我國的武漢東湖、杭州西湖、南京玄武湖、濟南大明湖、撫順的大伙房水庫，都曾受到富營養(yǎng)作用的影響。近年來，我國沿海的赤潮也時有發(fā)生，如1989年8～9月，河北黃驊縣到天津塘沽百余里的沿海出現(xiàn)世界上罕見的大規(guī)模赤潮，使養(yǎng)蝦業(yè)遭到嚴(yán)重?fù)p失。案例二近年來，隨著太湖周邊地區(qū)排污量的增加，水體富營養(yǎng)化日趨嚴(yán)重，夏季水華頻繁發(fā)生，嚴(yán)重時造成綠色藻細胞覆蓋整個水體，水廠停水，水鄉(xiāng)居民喝污水的現(xiàn)象，同時，水中的有機物和氨氮含量嚴(yán)重超標(biāo)，特別是溶解性DOC有機物占總有機物COD的比例為88%。由于常規(guī)飲用水處理工藝本身存在著對有機物微污染物，氨氮等無法完全有效去除的弱點，并且氯化過程不能有效地消滅活水中抗氧性的病原寄生蟲等病原微生物，還導(dǎo)致了對人體健康危害更大的有機氯化物的形成，因此處理后的生活飲用水安全性難以保證。而臭氧生物活性炭技術(shù)采用臭氧氧化和生物活性炭濾池聯(lián)用將臭氧化學(xué)氧化，活性炭物理化學(xué)吸附，生物氧化降解等技術(shù)聯(lián)用，去除原水中微量有機物和氯消毒劑的副產(chǎn)物等有機指標(biāo)，提高飲用水的安全性。案例三1998年春天，一股來勢洶涌的赤潮橫掃了香港海和廣東珠江口一帶海域。赤潮過處，海水泛紅，腥臭難聞，水中魚類等動物大量死亡。當(dāng)?shù)氐母黝愷B(yǎng)殖場損失慘重。據(jù)《經(jīng)濟日報》1998年5月3日報道，此次赤潮事件，香港漁民損失近1億港元；大陸珍貴養(yǎng)殖魚類死亡逾300噸，損失超過4000萬元。日本琵琶湖水污染治理

對我國的啟示（治理措施）：1）市政污水處理為了阻止琵琶湖的富營養(yǎng)化，釋伽縣所有的污水處理廠都裝配了先進的污水處理系統(tǒng)，這對有效地去除污水中的氮和磷很有作用，現(xiàn)在這些污水處理廠正準(zhǔn)備引進先進的紫外線除污系統(tǒng)，將會更有效地除去更多的可降解有機污染物。

2）農(nóng)村水污染處理系統(tǒng)

為了保持農(nóng)村水質(zhì)和改善農(nóng)村地區(qū)的生活環(huán)境，在農(nóng)村社區(qū)建造了各種設(shè)施，包括污水處理設(shè)施、雨水處理設(shè)施和防止污泥形成的設(shè)施等。

日本的釋伽縣在沒有建造污水排放系統(tǒng)的地方安裝家庭污水處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠處理各種從廁所出來的“黑水”和從廚房出來的“灰水”。其功能與污水處理廠相同，但是安裝簡單，操作方便（只需要一個星期），并且占地也不大。3）河流水質(zhì)的提高，流域環(huán)境的改善

除了在琵琶湖附近水污染比較嚴(yán)重的地區(qū)進行監(jiān)測分析之外，水質(zhì)監(jiān)測和分析也在流向琵琶湖的河流上進行。在Kusatsu河，建造了一個水凈化工廠，該廠使用泥沙過濾法進行凈水，很有效果。這個工廠的設(shè)施利用泥沙除去受污染的河水中的氮和磷的污染物，在支流上減少了注入琵琶湖泊的污染物濃度。在Moriyama河，水流先流入一個小型水庫，經(jīng)過凈化以后再注入琵琶湖。

4）泥沙污染治理

采取各種措施來改善琵琶湖的水質(zhì)，包括湖底泥沙的挖掘和種植植被進行凈化等。在湖區(qū)富營養(yǎng)化嚴(yán)重的地方，采取挖掘和其它方式來解決底泥污染和阻止?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)溶解到水中。5）減少可降解有機污染物濃度的，控制入流河流水質(zhì)為了減少可降解有機污染物濃度，進行了各種調(diào)查研究，有機污染物被認(rèn)為是導(dǎo)致湖中COD濃度上升的主要原因，研究同時還表明：使用一種泥沙功能的系統(tǒng)可以有效破解和吸收這種有機污染物，進而控制湖中的COD水平，尤其是對暴雨形成的最初徑流的處理，更加有效。污水處理系統(tǒng)是琵琶湖治理的環(huán)境保護的最重要的措施之一，使用污水處理系統(tǒng)的地區(qū)是流域總面積的60％，占流域大部分地區(qū)，應(yīng)用先進的污水處理過程，例如生物氮移除技術(shù)，同時結(jié)合凝結(jié)和過濾技術(shù)等。

盡管琵琶湖的湖水水質(zhì)沒有達到日本的水質(zhì)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，但是該流域的人