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1、組員:李倩倩、梁銘琦、何燕瓊,水體富營養(yǎng)化,水體富營養(yǎng)化,定義:富營養(yǎng)化是水體衰老的一種現(xiàn)象,它通常是指湖泊、水庫等封閉水體以及某些河流水體內(nèi)的氮、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。 特點:具有緩慢、難以逆轉(zhuǎn)的特點 分類:水華、赤潮,1)生命周期理論:氮、磷的過量排放是造成富營養(yǎng)化的根本原因,磷是最小限制因子,也是導致富營養(yǎng)化的決定因子,其含量通常被作為富營養(yǎng)化的標志。 2)食物鏈理論:自然水域中存在水生食物鏈,如果浮游生物的數(shù)量減少或捕食能力降低,將使水藻生長量超過消耗量,平衡被打破,造成水體富營養(yǎng)化。 3)氣候:溫室效應加速了湖泊退化和土壤干旱的進程,顯著提高水生生物的初級生產(chǎn)
2、率,成因,水體富營養(yǎng)化判斷標準:,氮含量超過0.20.3mg/L 磷含量大于0.010.02mg/L 生化耗氧量BOD大于10mg/L pH值79的淡水中細菌總數(shù)超過10萬個/毫升 葉綠素a含量大于10g,湖泊營養(yǎng)狀態(tài)分類,以總磷年平均濃度進行判斷,營養(yǎng)物質(zhì)的來源(自然因素),1、水體深度:深度越淺,陽光透過性越好,水體含氧量也越高,更易產(chǎn)生富營養(yǎng)化問題。 2、水體流速:流速越慢,其水循環(huán)周期越長,更新速度越慢,營養(yǎng)物質(zhì)更易沉積在水底。 3、水體周圍的地質(zhì)環(huán)境:巢湖周圍蘊藏有豐富的磷灰石資源,會隨著地表水進入湖中,美國的伊利湖亦然。 4、適宜的氣候條件:在適宜的溫度、充足的光照條件下,藻類的繁
3、殖速度會大大增加。,1、工業(yè)廢水:鋼鐵、化工、制藥造紙、印染等行業(yè)的廢水中氮和磷的含量偏高。 2、生活污水:生物污水中含有大量富含氮、磷的有機物,其中磷主要來自洗滌劑。 3、化肥、農(nóng)藥的使用:殘留在土壤中,同時不斷被淋溶到周圍環(huán)境(特別是水體中)。 4、屠宰場和畜牧場:含有較多氮磷的廢水進入水體。,,營養(yǎng)物質(zhì)的來源(人為因素),沿海省(自治區(qū)、直轄市)赤潮發(fā)現(xiàn)次數(shù),2001年赤潮分布示意圖,細胞倒卵形,兩甲殼組成,前端有V形鞭毛孔,中心有一淀粉核,后部是細胞核,葉綠體大而明顯。 世界性廣布種,分布于熱帶水域直到亞南極水域。附著在河口或沿岸淺海底的海草上以及淺海底沙粒上,也可有偶然性浮游生活。我
4、國海南省三亞海區(qū)珊瑚礁海域的大型海藻上多有附著。本種可產(chǎn)生腹瀉性貝毒(DSP)。,利馬原甲藻 Prorocentrum lima(Ehrenberg)Dodge 1975,赤潮生物的介紹,赤潮異彎藻Heterosigma akashiwo (Hada) Hada 1968,單細胞,略呈橢圓形,長約825m,寬約615m。無細胞壁,由周質(zhì)膜包被。具兩條不等長的鞭毛。藻體活動時,鞭毛常彎曲或與細胞長軸成垂直伸出。每個細胞約有820個棕黃色的大盤狀色素體,無眼點,有許多無色透明的油粒。 世界近岸海域廣布種,在溫帶近海底層水溫1520的夏季大量繁殖。該種在大連灣、膠州灣等曾多次形成赤潮。,赤潮生物的介
5、紹,海洋原甲藻Prorocentrum micans Ehrenberg 1883,藻體殼面觀呈卵形、亞梨形或幾乎圓形。前端圓,后端尖,藻體中部最寬,頂刺尖生,頂生,翼片呈三角形,副刺短,鞭毛孔多個,位于細胞前端。兩殼板厚,堅硬,表面覆蓋著許多排列規(guī)則、凹陷的刺絲胞孔。 世界性種,廣泛分布于沿海、河口和大洋海域。中國的渤海、東海、香港和南沙群島等水域也有分布,是形成赤潮的主要種類之一。,赤潮生物的介紹,多環(huán)旋溝藻 Cochlodinium polykrikoides Margelef 1961,游泳單細胞橢圓形,長3040m,寬2030m。橫溝深,左旋,繞細胞1.81.9周。鏈狀群體的細胞數(shù)一
6、般8個以下、偶爾可見16個。上錐部背面近頂端處有一紅色眼點。本種為有毒赤潮生物,能使魚類致死。 世界廣布種,常見于暖溫帶和熱帶水域。我國發(fā)現(xiàn)于珠江口海域。,赤潮生物的介紹,夜光藻Noctiluca scintillans (Macartney) Kofoid & Swezy 1921,夜光藻科Noctilucaceae Kent 1881夜光藻屬Noctiluca Suriray 1836(1sp.),藻體近圓球形,直徑1502000m。細胞壁透明,具一條長觸手,細胞內(nèi)原生質(zhì)淡紅色。 世界性的赤潮生物,我國沿海均有分布。,赤潮生物的介紹,細胞略近圓形,上殼與下殼半球形,大小相近。細胞長度在20
7、52m,寬度在1744m;橫溝明顯左旋;鞭毛2條,藻體呈旋轉(zhuǎn)運動,速度較快。 本種在較暖的海域里發(fā)生赤潮頻率較高,我國在大鵬灣、廈門海域和膠州灣均有發(fā)現(xiàn)。本種可產(chǎn)生麻痹性貝毒(PSP)。,塔瑪亞歷山大藻 Alexandrium tamarense (Lebour) Balech 1992,赤潮生物的介紹,藻體紅褐色,寬紡錘形,上下殼長幾乎相等,長48 m,寬33 m。下殼底端鈍圓形,具兩條銳利小棘。殼板表面有許多縱肋紋,呈連續(xù)狀,肋紋間有網(wǎng)狀花紋。 該種是溫帶到熱帶的大洋性種,是南海北部沿海主要的赤潮生物。香港、大鵬灣鹽田水域發(fā)生過該種赤潮。 日本水域該種赤潮曾引起魚類大量死亡。,多紋漆溝藻G
8、onyaulax polygramma Stein 1883,赤潮生物的介紹,水體富營養(yǎng)化的危害,1、對生態(tài)系統(tǒng)的危害 影響湖泊水體的生態(tài)環(huán)境:藻類的過度繁殖、死亡會使水中缺氧,甚至造成厭氧狀態(tài)。 影響水體的利用:破壞了水體原有的生態(tài)系統(tǒng)的平衡,水不能被人畜直接利用。 加速水體沼澤化、陸地化進程:藻類和水生生物大量生長和繁殖,加速水體沼澤化和陸地化進程,破壞了特定地區(qū)的生態(tài)平衡。,水體富營養(yǎng)化的危害,2、對經(jīng)濟的危害 惡化水源水質(zhì),增加給水處理難度和成本:增加水處理費用,降低處理效果和產(chǎn)水率,水體在一定條件下因厭氧作用產(chǎn)生硫化氫等有毒有害氣體,給水體處理增加難度。 影響水資源、生物資源和旅游資
9、源的利用,水體經(jīng)濟價值下降:藻類大量繁殖,水體色度增加,水質(zhì)混濁,透明度降低,并散發(fā)腥臭,大大降低水體的重要功能,喪失其美學價值。,水體富營養(yǎng)化的危害,3、對人體健康的危害 異常增殖的藻類分泌大量生物毒素,不僅威脅水生生物的生存,而且對人體健康也構成威脅。產(chǎn)生毒素的直接毒死水中生物,并隨食物鏈轉(zhuǎn)移引起人類中毒或死亡。,云南滇池水華現(xiàn)象,現(xiàn)狀,云南滇池綠藻大量生長,現(xiàn)狀,1998年中國渤海發(fā)生大面積赤潮,現(xiàn)狀,水體富營養(yǎng)化的防治,1、控制外源,減少水體中的外來營養(yǎng)物質(zhì) 廢水排放前須達標,控制氮、磷含量不超標:切斷外源必須從控制污染源富營養(yǎng)物質(zhì)的含量入手(生活廢水、工業(yè)廢水和養(yǎng)殖廢水)。 盡量增加
10、無機肥的有效使用率,提高有機肥的使用量:氮肥和磷肥的廣泛使用,是富營養(yǎng)化水體中氮、磷的外源之一,而有機肥不存在氮、磷污染的問題。,水體富營養(yǎng)化的防治,制訂營養(yǎng)物質(zhì)排放標準和水質(zhì)標準:為了達到符合規(guī)定的水體營養(yǎng)物質(zhì)濃度的水質(zhì)標準 根據(jù)水體環(huán)境容量,實施總量控制:對水體環(huán)境容量進行測算評估,據(jù)此制訂氮磷排放的逐年削減和分配的總量控制辦法,配套有嚴格的行政管理措施 合成洗滌劑禁磷和限磷:是減少磷排放、降低富營養(yǎng)化水體總磷含量的重要措施,水體富營養(yǎng)化的防治,實施截污工程或引排污染源:截斷向水體排放營養(yǎng)物質(zhì)的污染源,是控制某些水體富營養(yǎng)化的關鍵性措施 在農(nóng)業(yè)區(qū)大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè):推廣農(nóng)業(yè)新技術,改進施肥方
11、式和灌溉制度,合理種植農(nóng)作物,推廣新型復合肥,合理使用土地 保護綠化帶、集中收集飼養(yǎng)場的家禽糞便:控制面源營養(yǎng)物質(zhì),水體富營養(yǎng)化的防治,2、排除內(nèi)源、最大限度地減少內(nèi)源對富營養(yǎng)化的“貢獻” 生物-生態(tài)性措施:通過放養(yǎng)控制藻型生物、構建人工濕地、恢復高等水生陸生植物等重建水生生態(tài)環(huán)境,使水體恢復其功能 物理工程性措施(底泥疏浚、深層曝氣) 化學方法:1)凝聚沉降:投加化學試劑使營養(yǎng)物質(zhì)生成沉淀而沉降;2)化學藥劑殺藻:效果較好,但會受時效、大水域、水體流動的局限,而且死藻分解后仍釋放出磷,水體富營養(yǎng)化的防治,3、生態(tài)防治 建立植物凈化系統(tǒng):在植物選種上應使凈化系統(tǒng)具有合理的物種多樣性 防止水土流
12、失:在農(nóng)田周圍每隔一定地帶就種植樹木來固定土壤,阻止土壤中氮磷的流失,水體富營養(yǎng)化的防治,4、綜合防治 富營養(yǎng)化是多種原因、綜合作用的結(jié)果,且污染源復雜,營養(yǎng)物質(zhì)去除難度大,防治上只用一種方法很難奏效。實際上通常是多種方法同時使用,既控制外源性營養(yǎng)物質(zhì)輸入,又減少內(nèi)源性營養(yǎng)化物質(zhì)負荷。 同時還要大力開展教育宣傳工作,增強人們環(huán)保意識。,小結(jié),水體富營養(yǎng)化是一個世界性的水環(huán)境問題,在世界范圍內(nèi)具有普遍性。 我國在富營養(yǎng)化治理方面投入了大量的精力,但富營養(yǎng)化問題仍未得到解決,有的地方還有惡化的傾向。 從長遠來看,隨著世界經(jīng)濟的快速發(fā)展和人口數(shù)量的增長,人類環(huán)境必將受到更大的影響,水體富營養(yǎng)化問題在未來仍會繼續(xù)對人類提出挑戰(zhàn)。 水體富營養(yǎng)化破壞了水生生態(tài)環(huán)境,給經(jīng)濟發(fā)展帶來了諸多不便和損害,直接導致人類生活質(zhì)量的嚴重下降,鑒于此,水體富營養(yǎng)化治理自然成為新世紀亟待解決的重要問題,