防治水體富營(yíng)養(yǎng)化的研究進(jìn)展及對(duì)策

陳　旭

[摘要]在人類(lèi)活動(dòng)的影響下,生物所需的氮,磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量進(jìn)入湖泊,河口,海灣等緩流水體,引起藻類(lèi)及其它浮游生物迅速繁殖,水體溶解氧量下降,水質(zhì)惡化,魚(yú)類(lèi)及其它生物產(chǎn)生變異現(xiàn)象,導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化發(fā)生。水體富營(yíng)養(yǎng)化使水質(zhì)變劣,對(duì)人們的生活和周?chē)沫h(huán)境造成了一系列影響和損失,面對(duì)日益嚴(yán)重的水體富營(yíng)養(yǎng)化,應(yīng)該采取積極的態(tài)度,應(yīng)用科學(xué)的方法,在實(shí)踐的基礎(chǔ)上對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化這個(gè)環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行深入的研究。

[關(guān)鍵詞]水體富營(yíng)養(yǎng)化赤潮藍(lán)藻對(duì)策

中圖分類(lèi)號(hào):Q17文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-7597(2009)0710006-01

一、概念

水體富營(yíng)養(yǎng)化是指水體接納過(guò)量的氮,磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),使藻類(lèi)以及其他水生生物異常繁殖,水體透明度和溶解氧變化,給飲用,工農(nóng)業(yè)供水,水產(chǎn)養(yǎng)殖,旅游以及水上運(yùn)輸?shù)葞?lái)巨大損失,并對(duì)人體健康構(gòu)成危害。因此,水體富營(yíng)養(yǎng)化是水體受氮,磷等有機(jī)污染所產(chǎn)生的生態(tài)效應(yīng)。

水體富營(yíng)養(yǎng)化形成條件:第一,營(yíng)養(yǎng)元素(特別是氮和磷)是形成水體富營(yíng)養(yǎng)化的重要條件。根據(jù)liebig1940年提出的liebig最小值定律,“生物的生長(zhǎng)決定于外界供給它所需養(yǎng)分中數(shù)量最少的那一種"。通過(guò)藻類(lèi)原生質(zhì)組成的分析,因此,藻類(lèi)生長(zhǎng)繁殖主要決定于氮和磷,特別是磷,在富營(yíng)養(yǎng)化水體中磷含量的高低決定著藻類(lèi)繁殖速度和富營(yíng)養(yǎng)化的程度。第二,光是決定水體中綠色植物分布,生長(zhǎng)的主要條件,它決定于水的透明度。水體中的光照強(qiáng)弱,水生植物光合強(qiáng)度的強(qiáng)弱直接影響水體的富營(yíng)養(yǎng)化。第三,溫度,水體溫度的時(shí)間變化(季節(jié),晝夜)形成水體的運(yùn)動(dòng),是影響水中氧和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的垂直運(yùn)動(dòng)和在各層分布的重要因素。

水體富營(yíng)養(yǎng)化的控制因子:1.限制性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),所謂富營(yíng)養(yǎng)化實(shí)質(zhì)上是指水體初級(jí)生產(chǎn)力異常增大的現(xiàn)象。支配這種初級(jí)生產(chǎn)力的營(yíng)養(yǎng)性物質(zhì),很顯然是富營(yíng)養(yǎng)化的極為重要的指標(biāo),也是主要控制因子。根據(jù)AGP的測(cè)定,大多數(shù)湖泊是磷限制性的,但是也存在氮限制性的湖泊,并且富營(yíng)養(yǎng)化程度越高,這種比例也就越大。當(dāng)然,過(guò)渡性的類(lèi)型也是存在的。2.溫度和照度在20度以下和40度以上,藻類(lèi)生長(zhǎng)率很小。同時(shí),研究表明,600lx到3000lx是最適宜水華藻類(lèi)異常增長(zhǎng)的光照范圍。3. 溶解氧和ph值在低氧條件下,藻類(lèi)容易繁殖,在ph值很高的情況下,藻類(lèi)可以很好的生長(zhǎng),但同時(shí)高ph不利于底質(zhì)中磷,鐵,錳等物質(zhì)的溶出,這又是有利的一面。

二、危害

水體富營(yíng)養(yǎng)化是我國(guó)許多湖泊,水庫(kù)的重大環(huán)境問(wèn)題,它已對(duì)這些水體的水資源利用產(chǎn)生了嚴(yán)重的障礙,富營(yíng)養(yǎng)化的危害主要在以下幾方面:

1.水質(zhì)惡化。由于富營(yíng)養(yǎng)化,湖泊,水庫(kù)水質(zhì)惡化具體表現(xiàn)在:水體中藍(lán)藻和綠藻大量繁殖,浮游植物個(gè)數(shù)增加;水體中懸浮物增加;產(chǎn)生有異味的有機(jī)物質(zhì);水體的PH上升;深層溶解氧降低;“水華”發(fā)生在富營(yíng)養(yǎng)化比較嚴(yán)重的湖泊,如:巢湖,滇池,太湖,武漢東湖頻頻發(fā)生,部分海灣也因富營(yíng)養(yǎng)化發(fā)生“赤潮”。

2.影響水場(chǎng)供水。水體富營(yíng)養(yǎng)化的最大危害之一是影響水場(chǎng)的供水系統(tǒng)和水質(zhì)。作為自來(lái)水水源的湖泊水庫(kù)由于藻類(lèi)的繁殖造成自來(lái)水過(guò)濾池的堵塞和過(guò)濾效率降低。如:巢湖四水廠,滇池三水廠都受其影響。同時(shí),隨著水體富營(yíng)養(yǎng)化的發(fā)展,產(chǎn)生一種富含鐵的自來(lái)水稱(chēng)為“紅水”。

3.影響水產(chǎn)養(yǎng)殖。由于藻類(lèi)的大量繁殖引起水中缺氧,魚(yú)類(lèi)等水生動(dòng)物面臨死亡的威脅。如,1986.9云南滇池因鳳眼蓮等水生植物大量生長(zhǎng),覆蓋水面,擠壓養(yǎng)魚(yú)網(wǎng)箱,造成魚(yú)類(lèi)大量死亡,損失慘重。南京玄武湖也曾發(fā)生過(guò)“水華”,魚(yú)類(lèi)因缺氧而大量死亡。

4.對(duì)旅游業(yè)的影響。湖泊,水庫(kù)都是人們的理想去處,一旦發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化就會(huì)因藻類(lèi)大量繁殖而發(fā)生水體渾濁,臭味彌漫而大煞風(fēng)景使旅游觀光的價(jià)值大減,甚至喪失旅游功能。

5.影響作物生長(zhǎng)。以富營(yíng)養(yǎng)化的水作灌溉用水,會(huì)使土壤產(chǎn)生大量的H2S,甲烷和有機(jī)酸,造成作物生理障礙影響?zhàn)B分吸收。

6.加速湖泊衰亡。富營(yíng)養(yǎng)化的湖泊中,浮游藻類(lèi)大量繁殖,它們的排泄物和殘?bào)w伴隨流入湖泊的泥沙不斷在湖底堆積使湖床不斷抬高,湖水變淺,沼澤化,加速了衰老進(jìn)程。

三、水體富營(yíng)養(yǎng)化的防治與對(duì)策

事實(shí)證明,我國(guó)大部分城市湖泊已達(dá)富營(yíng)養(yǎng)化或超富營(yíng)養(yǎng)化。營(yíng)養(yǎng)化的有:上海淀山湖與天津于橋水庫(kù),富營(yíng)養(yǎng)化的有:昆明的滇池,安徽巢湖,江蘇太湖;超富營(yíng)養(yǎng)化的有:杭州西湖,江西九江甘棠湖,新疆石河子磨茹湖,廣州的鹿湖,流化湖,荔灣湖及東山湖,武漢的墨水湖?？梢?jiàn),我國(guó)的城市湖泊,水庫(kù)遭受污染,所以我們應(yīng)該實(shí)施相應(yīng)的對(duì)策控制水體富營(yíng)養(yǎng)化。

對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化的綜合防治對(duì)策和措施如下:

1.污染源的控制:包含外源:生活污水,工業(yè)廢水,畜禽養(yǎng)殖糞尿與廢水,肥料施用,大氣氮干濕沉降,生活垃圾和固體廢物的治理,同時(shí)也包含內(nèi)源:湖泊,水庫(kù)底部沉積物的清除。

2.工程措施:農(nóng)業(yè)方面,種植樹(shù)林,涵養(yǎng)水源,生態(tài)工程自然保護(hù)區(qū)建設(shè);市政工程方面,建設(shè)除磷廠,城市污水處理廠,完善地下水道,污水雨水截流工程;生態(tài)工程:人工水層食物鏈控制,水土保持,泥石流控制,防止水土流失;水利工程方面,泥石流控制,前置水庫(kù),滲濾池的修建。

3.管理控制:加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測(cè),監(jiān)督及預(yù)測(cè)評(píng)估;建立與完善湖泊,水庫(kù)的管理機(jī)構(gòu);制定排放標(biāo)準(zhǔn)與水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及營(yíng)養(yǎng)總量控制;制定規(guī)章,法規(guī);湖泊,水庫(kù)區(qū)人口及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的規(guī)劃與控制。

對(duì)于已經(jīng)富營(yíng)養(yǎng)化的湖泊,都應(yīng)采取相應(yīng)的措施:截污工程;引水沖污工程;底泥疏浚;脫氮,除磷處理;生物治理等。

四、小結(jié)

水體富營(yíng)養(yǎng)化是一個(gè)日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。對(duì)湖泊生態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),水就相當(dāng)于陸地生態(tài)系統(tǒng)中的土壤。土壤通過(guò)其支撐的動(dòng)植物來(lái)體現(xiàn)其對(duì)人類(lèi)生存的價(jià)值,而淡水生態(tài)系統(tǒng)中的水體本身就直接提供了人類(lèi)社會(huì)生存的物質(zhì)基礎(chǔ),但高度富營(yíng)養(yǎng)化的淡水生態(tài)系統(tǒng)將屋其飲用水資源的極度破壞。雖然這類(lèi)湖泊生態(tài)系統(tǒng)的生物生產(chǎn)力功能大大提高,但對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)極其寶貴的飲用水源功能卻嚴(yán)重退化,嚴(yán)重地威脅著人們的身體健康。為此,我們要充分意識(shí)到它的危害性,真正要解決水資源污染問(wèn)題,關(guān)鍵要從水資源可持續(xù)利用的角度,從水資源配置、節(jié)約、保護(hù)、開(kāi)源四方面去下工夫開(kāi)展工作。建議湖泊,水庫(kù)的治理思路應(yīng)以水域允許納污能力為總量控制基礎(chǔ),以經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整為契機(jī),以水資源配置為限制手段,以治污、截流、引水、清淤為綜合措施,以加強(qiáng)流域統(tǒng)一管理和監(jiān)督為保障,準(zhǔn)備以較長(zhǎng)的時(shí)間、較大的投資,來(lái)根治湖泊,水庫(kù)的水體富營(yíng)養(yǎng)化。

參考文獻(xiàn):

[1]張忠祥、錢(qián)易著,《城市可持續(xù)發(fā)展與水污染防治對(duì)策》,中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1998.

[2]孫鐵衍、周啟星、李培軍主編,《污染生態(tài)學(xué)》,北京:科學(xué)出版社,2001.

[3]赤潮--水體富營(yíng)養(yǎng)化的后果,http://www.sqhgz.cz.jsinfo.net.

[4]水體富營(yíng)養(yǎng)化,http://www.waterenv.iwhr.com.