關于江河湖泊的富營養化問題第1頁，共29頁，星期日，2025年，2月5日湖泊水層結構1分層作用與翻騰表水層溫和好氧混合好變溫層下水層冷厭氧混合差夏天湖泊的分層現象示意圖風第2頁，共29頁，星期日，2025年，2月5日秋天溫度降低，表水層開始冷卻，當它的密度比下水層大時，表水開始下沉，造成表水與下水層的混合，于是發生翻騰作用。下水層的水因升至表面，被冷卻后下沉，此時湖泊中發生完全混合作用，當溫度達到4C時翻騰現象即停止，因為此時水的密度最大。表水進一步被冷凍而產生冬天的分層現象。變溫層下水層4

C冬天湖泊的分層現象示意圖冰0

C第3頁，共29頁，星期日，2025年，2月5日2生物層沿岸層湖底層湖泊的生物層示意圖透光層深湖層光照水面邊界第4頁，共29頁，星期日，2025年，2月5日3富營養化富營養化是一個自然過程。由于營養物質的引入與循環，湖泊逐漸變淺且生產力提高。因此貧營養湖逐漸經過中營養、富營養及老化階段而最終被完全填平。當人類活動使沉積物和營養物質進入湖泊的速率增加時，天然富營養化過程會加速而形成人為富營養化過程。因此湖泊污染是一種天然過程被加速的作用。對湖泊進行水質管理就是要將富營養化速率至少減緩到天然過程的速率。首先了解影響藻類生長的因素。4藻類生長需求（1）碳藻類的碳源是溶于水中的CO2。由于CO2處于碳酸鹽平衡緩沖體系中，可獲得碳的量由水中堿度來確定。第5頁，共29頁，星期日，2025年，2月5日當水中二氧化碳被消耗時，空氣中二氧化碳隨即補充進來。當藻類被較高等生物耗用或死亡后分解時，有機碳被氧化為二氧化碳，重新回到水或大氣中而完成循環。（2）氮湖泊中的氮通常以硝酸鹽形式存在，多來源于河流或地下水。在藻類攝取后氮被還原為氨基氮（NH2-）并轉變成有機氮。當藻類死亡分解時，有機氮在水中釋放出氨氮，再經硝化過程被氧化為硝酸鹽(氮越多,硝酸鹽越多,形成的藻類就越多,造成富集)。。只要水中維持好氧，就會形成由硝酸鹽有機氮氨氮再回到硝酸鹽的循環過程。在厭氧沉積物中和富營養湖的下水層，反硝化降低了氮在湖泊系統的停留時間。反硝化反應如下：2NO3-+有機碳

N2+CO2+H2O第6頁，共29頁，星期日，2025年，2月5日（3）磷湖泊的磷來自外部，經藻類以無機形式（PO43-）攝取后轉變為有機化合物。藻類分解時，磷又轉化成為無機形式。磷以未分解有機物的形式與鐵、鋁、鈣等形成沉淀，或與粘土顆粒結合進入沉積物中。

(藻類的死亡速度大于分解速度,就造成湖中藻類的聚集,富集)。（4）微量元素藻類生長所需要的微量元素的量非常少。一般清水中已經含有藻類生長所需的足夠的微量元素。5限制性營養元素植物的生長依賴于存在量最少的營養物質——liebig最小定律。即藻類的生長受限于最不容易獲得的營養物質。磷的含量控制著藻類生長和湖泊的生產能力。據估計，磷的含量小于0.010~0.015mg/L時可限制藻類過量繁殖。第7頁，共29頁，星期日，2025年，2月5日6湖泊中磷的控制磷為限制性營養物質。控制人為富營養化需要降低排入湖泊中的磷量。其它策略：加鋁鹽將磷沉淀，或挖出。但是如果排入量不減少，富營養化過程仍會繼續下去。因此化學沉淀法或挖出淤泥僅能暫時改善水質。為減少磷的排入必須了解磷的來源和減少排入的各種可能方法。磷的天然來源是巖石的風化。就大部分湖泊而言，磷主要來自人類的活動：城市與工業廢水；化糞池滲出以及農業徑流是主要的磷源。第8頁，共29頁，星期日，2025年，2月5日我國湖泊（水庫）富營養化的急劇惡化趨勢及現狀70年代：全國重點調查的34個湖泊中，富營養化的占調查面積5％；80年代1984年：全國重點調查的34個湖泊中，富營養化的占調查面積26.5％；1988年：全國重點調查的34個湖泊中，富營養化的占調查面積61.5％；90年代1996年：全國26個國控湖泊水庫中，總體富營養化的高達85％。我國東部的湖泊幾乎全部處于富營養化狀態，成為世界上湖泊富營養化最嚴重的國家之一。第9頁，共29頁，星期日，2025年，2月5日湖泊(水庫)富營養化防治工作的長期性、艱巨性、連續性及綜合配套措施的必然性。根據國外的湖泊富營養化防治經驗，類似于我國的太湖、巢湖、滇池等的大型湖泊的日本霞浦湖(220km2)、琵琶湖(2000km2)，從1972年開始，經過十多年的努力，分別投入1300億元和1500億元治理資金。第10頁，共29頁，星期日，2025年，2月5日湖周城市污水處理率達到90％以上，流域污水處理率達到70％以上的情況下，現在未達到甚至不能確定十年后能否達到日本的環境標準。而我國的上述嚴重富營養化的三湖尚處在急劇惡化的狀態中，其治理工作不可能“急功近取”，勢必是數十年為單位的長期的，投入數億為單位治理資金的工作。另一方面，治理工作又是控源（點源、面源、內源），生態恢復工程建設和流域產業結構調整的缺一不可的綜合配套措施。第11頁，共29頁，星期日，2025年，2月5日湖泊（水庫）富營養化在有重點分步驟的進行控制、治理：在“十五”期間，于橋、淀山湖、大伙房水庫、深圳東升水庫、武漢東湖等5個城市水源地湖泊（水庫）地治理有所突破，10年內達到飲用水源地水質標準。經過30年的努力，太湖、巢湖、滇池、南四湖、梁子湖、武昌湖、南湖、洱海等8個嚴重富營養化湖泊的水質恢復到三類水體。經過50年的努力，我國所有大于50平方公里的近100個湖泊（水庫）基本達到二～三類水體。第12頁，共29頁，星期日，2025年，2月5日編制湖泊（水庫）富營養化防治國家方案的指導思想遵循可持續發展湖泊的基本原則，正確調整人類經濟活動與湖泊環境的協調發展的相互關系，克服“急功近取”情緒清醒認識湖泊富營養化防治工作的長期性、艱巨性、復雜性。在充分肯定前期的成績和工作的基礎上，統籌規劃制定國家湖泊富營養化防治方案，改善政出多頭，相互牽制的管理體制，強化湖泊管理和法規建設，按照提出重點，分步驟治理方案的原則和標本兼治，綜合治理的方法，制定近期、中遠期富營養化治理計劃。認真按治理計劃要求投入資金、人員，堅持不懈，50年內實現全國湖泊進入生態環境良性循環，可持續發展的總體目標。第13頁，共29頁，星期日，2025年，2月5日湖泊（水庫）富營養化防治國家方案的投資估算一、天津于橋水庫等5個城市水源地湖泊（水庫）項目水域總面積約為310km2，按照0.5億元/km2估算，投資為157億元左右，其中2001～2005年計劃94億元（約占60%)；2006～2010年計劃63億元（約占40％）。二、江蘇太湖等8個嚴重富營養化湖泊（水庫）項目水域總面積為5462km2，按照0.5億元/km2估算，投資為2731億元左右，其中2001～2010年計劃1092億元（約占40%)；2011～2020年計劃820億元（約占30％）；2021～2030年計劃819億元（約占30％）。第14頁，共29頁，星期日，2025年，2月5日湖泊（水庫）富營養化防治國家方案的投資估算三、大于50km2的近100個富營養化湖泊（水庫）項目水域總面積約為16309km2，按照0.1億元/km2估算，投資為1631億元左右，其中2001～2010年計劃408億元（約占25%)；2011～2030年計劃408億元（約占25％）；2031～2050年計劃816億元（約占50％）。按年度的投資估算2001～2005年約844億元；2006～2010年約813億元2011～2020年約1024億元；2021～2030年約1023億元2031～2050年約816億元；50年總投資為4520億元第15頁，共29頁，星期日，2025年，2月5日我國湖泊（水庫）富營養化控制近期行動計劃（一）第一階段：2001～2005年

（1）5個城市水源地湖泊（水庫）富營養化防治項目 點、面、內源污染同時綜合治理 管理體制和管理政策示范 生態工程建設與生態保護示范（2）8個嚴重污染湖泊（水庫）富營養化防治項目

湖泊流域工業污染源全部達標 湖周城市污水處理率達到50％ 湖泊的湖濱帶生態建設示范研究 湖泊流域管理政策法規與管理體制研究 建立我國湖泊（水庫）富營養化監測及預警系統第16頁，共29頁，星期日，2025年，2月5日我國湖泊（水庫）富營養化控制近期行動計劃（二）第二階段：2005～2010年

（1）5個城市水源地湖泊（水庫）富營養化防治項目 湖泊流域實施產業結構調整 推廣生態工程建設及保護（2）全國湖泊環境質量標準的研究及實施（3）8個嚴重污染湖泊富營養化防治項目

推廣湖泊湖濱帶生態工程建設和保護 湖區產業結構調整

（4）100個50km2以上湖泊富營養化防治項目 湖周城市污水處理率達到50％ 湖周工業污染源全部達標 流域面源污染控制取得初步成效第17頁，共29頁，星期日，2025年，2月5日二、我國湖泊（水庫）

富營養化數據庫及藍藻災害

監測、預警系統建設第18頁，共29頁，星期日，2025年，2月5日湖泊(水庫)富營養化模擬預警系統預期目標：在富營養化頻發期內，對數個重點湖泊進行實驗室或現場試驗模擬，提前3－5日發出預警，為環境管理，飲用水，漁業部門防災、減災服務。項目內容及概算湖泊模擬裝置100萬元藍藻分類計數裝置約50萬元藻毒素測試裝置約40萬元湖水運送灌車約10萬元運轉費20萬/年×5年＝100萬元合計：600萬元實施期間2001－2002年建立2002－2005年試運行第19頁，共29頁，星期日，2025年，2月5日湖泊(水庫)富營養化災害衛星照片監視讀解系統預期目標：建立全國主要湖泊的富營養化及藍藻災害發生過程及實況的衛星照片監視解讀系統，及時為各級環境管理部門提供有關信息。項目內容及概算遙感衛星照片讀解計算機約200萬元讀解軟件開發費用約100萬元湖泊現場實測點建設費用10萬/點×3點≌60萬元運轉費30萬/年×5年＝150萬元合計：410萬元實施期間2001－2002年建立2002－2005年試運行第20頁，共29頁，星期日，2025年，2月5日湖泊(水庫)富營養化信息數據庫及決策支持系統預期目標：建立全國富營養化湖泊（水庫）流域自然、地質、氣象、環境、生態、人口、經濟等有關信息的數據庫，并建立為國家對湖泊管理決策提供解析支持系統，為環境管理部門服務。項目內容及概算數據庫及決策支持系統約400萬元軟件開發費用約200萬元運轉費50萬/年×5年＝250萬元合計：850萬元實施期間2001－2002年建立2002－2005年試運行第21頁，共29頁，星期日，2025年，2月5日三、我國湖泊(水庫)富營養化控制重大政策和管理體制研究

第22頁，共29頁，星期日，2025年，2月5日我國湖泊(水庫)富營養化控制

重大政策和管理體制研究1、湖泊環境質量標準制定

中國湖泊水質、底質及湖泊生物標準制定2、湖泊富營養化防治重大政策研究

城市水源地湖泊(水庫)保護政策、湖泊流域保護上下游補償機制政策、湖濱帶保護政策、退田還湖政策、含磷洗滌用品取代政策等研究3、湖泊流域綜合管理體制研究

現行流域管理體制和運動機制國內外調查研究、跨省市湖泊流域管理體系研究、湖泊流域管理研究、流域管理的執法監督機制等研究

第23頁，共29頁，星期日，2025年，2月5日四、我國湖泊(水庫)富營養