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水體富營養(yǎng)化,婁尚靈、陳成、曹丹丹、劉明、鄧靜張龍艷、雷淼文、陳偉林、趙良斗、吳大鵬,組員：,水體富營養(yǎng)化,水體富營養(yǎng)化的概念,水體富營養(yǎng)化的機(jī)理,水體富營養(yǎng)化物質(zhì)的來源,水體富營養(yǎng)化的危害,水體富營養(yǎng)化的治理對策,,水體富營養(yǎng)化的綜合預(yù)防措施,如何認(rèn)定水體富營養(yǎng)化,什么是水體富營養(yǎng)化？,概念：水體富營養(yǎng)化(eutrophication)是指在人類活動的影響下，氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)大量進(jìn)入湖泊、河口、海灣等緩流水體，引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧量下降，水質(zhì)惡化，魚類及其他生物大量死亡的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象在河流湖泊中出現(xiàn)稱為水華，在海洋中出現(xiàn)稱為赤潮。,如何認(rèn)定水體富營養(yǎng)化,多數(shù)學(xué)者認(rèn)為氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)濃度升高，是藻類大量繁殖的原因，其中又以磷為關(guān)鍵因素。影響藻類生長的物理、化學(xué)和生物因素(如陽光、營養(yǎng)鹽類、季節(jié)變化、水溫、pH值，以及生物本身的相互關(guān)系)是極為復(fù)雜的。因此，很難預(yù)測藻類生長的趨勢，也難以定出表示富營養(yǎng)化的指標(biāo)。,目前一般采用的指標(biāo)是：水體中氮含量超過0.2-0.3ppm；生化需氧量大于10ppm；磷含量大于0.01-0.02ppm；pH值7-9的淡水中細(xì)菌總數(shù)每毫升超過10萬個；表征藻類數(shù)量的葉綠素-a含量大于10μmg/L。,,,水體富營養(yǎng)化的機(jī)理,在地表淡水系統(tǒng)中，磷酸鹽通常是植物生長的限制因素，而在海水系統(tǒng)中往往是氨氮和硝酸鹽限制植物的生長以及總的生產(chǎn)量。導(dǎo)致富營養(yǎng)化的物質(zhì)，往往是這些水系統(tǒng)中含量有限的營養(yǎng)物質(zhì)，例如，在正常的淡水系統(tǒng)中磷含量通常是有限的，因此增加磷酸鹽會導(dǎo)致植物的過度生長，而在海水系統(tǒng)中磷是不缺的，而氮含量卻是有限的，因而含氮污染物加入就會消除這一限制因素，從而出現(xiàn)植物的過度生長。,富營養(yǎng)化發(fā)生所必備的條件，最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。,發(fā)生條件,,水體富營養(yǎng)的來源,,,我國赤潮的情況,2001-06-20浙江中部、北部海域日前發(fā)生大面積赤潮2001-06-21珠江口海域荒漠化嚴(yán)重赤潮頻頻魚蝦減少2001-05-31福建海域發(fā)生赤潮大量養(yǎng)殖物死亡2001-05-28浙江南部海域出現(xiàn)大面積赤潮和水母災(zāi)害2001年05月浙江寧海赤潮消息2001年05月長江口和舟山群島附近海域赤潮有蔓延趨勢2001年05月長江口和舟山群島附近海域發(fā)生大面積赤潮2001年02月2001年我國赤潮發(fā)生預(yù)測及管理對策2001年01月香港2001年夜光藻赤潮爆發(fā)（2001-01-16）2000年08月赤潮侵襲大亞灣2000年08月渤海發(fā)生第四次赤潮（青島晚報(bào),2000.8.8）2000年07月渤海發(fā)生今年第一次赤潮.5.29）2000年05月東海多次發(fā)現(xiàn)大面積赤潮.4)2000年01月珠海出現(xiàn)紅色中縊蟲赤潮（新華社,2000.1.17）1999年07月渤海發(fā)生大面積赤潮(中新社,1999.7.5)1998年12月碧海行動計(jì)劃(人民日報(bào)海外版,1998.12.9）1998年04月香港和珠江口特大赤潮,危害,1.富營養(yǎng)化會影響水體的水質(zhì)，會造成水的透明度降低，使得陽光難以穿透水層，從而影響水中植物的光合作用，可能造成溶解氧的不飽和狀態(tài)，促進(jìn)細(xì)菌類微生物的繁殖，一系列異養(yǎng)生物的食物鏈會有所發(fā)展，水體中耗氧量將大大增加，溶解氧的過飽和以及水中溶解氧少，都會對水生動物有害，造成魚類大量死亡。,1971年的某一天早晨，日本瀨戶內(nèi)海的漁民正要出海打魚，忽然發(fā)現(xiàn)了一種奇妙的景象：海水在一夜之間由蔚藍(lán)色變成了赤紅色，好像是在海灣上鋪了一塊碩大無比的紅地毯，一時間，消息不脛而走，附近的人們都來觀看這聞所未聞的奇景，有的人還贊不絕口，為自己大開眼界而高興。殊不知，這并不是什么奇景，而是一場災(zāi)難。沒過多久，海風(fēng)帶來陣陣難聞的惡臭，死魚大批漂向岸邊，這時，漁民們才恍然大悟：啊呀，我們的生計(jì)完了！,(參考圖)兇惡赤潮“劫”走4萬鮑魚,,,2.藻類只在水體表層能接受陽光的范圍內(nèi)生長，并排出氧氣，在深層的水中就無法進(jìn)行光合作用而出現(xiàn)耗氧，在夜間或陰天也耗氧。藻類的死亡和沉淀都把有機(jī)物轉(zhuǎn)入深層或底層水中，那里將聚集大量待分解的有機(jī)物，但卻沒有足夠的溶解氧供應(yīng)，則變?yōu)閰捬醴纸鉅顟B(tài)，使大量的厭氧細(xì)菌繁殖起來。富營養(yǎng)化水中含有硝酸鹽和亞硝酸鹽，人畜長期飲用這些物質(zhì)含量超過一定標(biāo)準(zhǔn)的水，也會中毒致病。3.無機(jī)氮的富集，開始使硝化細(xì)菌繁殖，大量消耗溶解氧，在缺氧狀態(tài)下，又會轉(zhuǎn)為反硝化過程。這樣在底層將出現(xiàn)呼吸消耗有機(jī)物速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于光合作用生成有機(jī)物速度的腐化污染狀態(tài)，并逐步向表層發(fā)展，嚴(yán)重時可使一部分水體完全變?yōu)楦瘏^(qū)。,,4.水華本來是水域自然生態(tài)系必然的演替過程：一片水域在形成后，隨著歲月的增長，水域中的養(yǎng)分會越來越多，而且水會越變越淺，到最終變成沼澤或陸地，像這種自然消長過程，即屬水華。水域的污染會加速水華現(xiàn)象：優(yōu)氧化的營養(yǎng)源，大多來自于施肥過度的農(nóng)地，或都市污水中的清潔劑或有機(jī)物產(chǎn)生的。家庭廢水.抽水馬桶的排放水與非肥皂及合成肥料都含有很高的磷化物和硝酸鹽類，當(dāng)水中氮化物和磷酸鹽類的濃度增高時，藻類就可以大量繁殖，造成所謂的“藻華”。因?yàn)樵孱惔罅糠敝?，也會因而大量死亡，這些藻類的尸體，在腐爛分解的過程會用盡水中的氧氣，使得棲息在那兒的魚族，會因窒息而死亡，再者，形成藻花的藍(lán)綠藻，往往是群體狀或絲狀，這些不是濾食性魚類的食物，因此，表面上看來，魚類的食物很豐富，事實(shí)上有不少魚類，卻因饑餓而死亡，這就是所謂的“紅潮”，也是“藻華”的后遺癥.。,控制和修復(fù)技術(shù)有物理、化學(xué)和生態(tài)修復(fù)。物理修復(fù)是借助工程技術(shù)措施,清除底泥污染的一種方法,主要有疏浚、填沙、營養(yǎng)鹽鈍化、底層曝氣、稀釋沖刷、調(diào)節(jié)湖水氮磷比、覆蓋底部沉積物及絮凝沉降等一系列措施?；瘜W(xué)修復(fù)如加入化學(xué)藥劑進(jìn)行殺藻。生態(tài)修復(fù)技術(shù)有人工濕地、生物浮床、生物操縱物理和化學(xué)方法只能暫時控制，治標(biāo)不治本。生態(tài)修復(fù)是新的領(lǐng)域，研發(fā)熱點(diǎn)。,,控制修復(fù)技術(shù),污水在濕地中沉降,昆明滇池人工濕地處理暴雨徑流試驗(yàn)系統(tǒng),,,生態(tài)浮床,,生態(tài)浮床,,廈門某湖的生態(tài)浮床,香根草生態(tài)浮床,生態(tài)控制re-establishmentofthesubmergedmacrophytecommunities用大型水生植物污水處理系統(tǒng)凈化富營養(yǎng)化的水體。,利用水生生物吸收利用氮、磷元素進(jìn)行代謝活動以去除水體中氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)的方法。目前，有些國家開始試驗(yàn)用大型水生植物污水處理系統(tǒng)凈化富營養(yǎng)化的水體。大型水生植物包括鳳眼蓮、蘆葦、狹葉香蒲、加拿大海羅地、多穗尾藻、麗藻、破銅錢等許多種類，可根據(jù)不同的氣候條件和污染物的性質(zhì)進(jìn)行適宜的選栽。水生植物凈化水體的特點(diǎn)是以大型水生植物為主體，植物和根區(qū)微生物共生，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，凈化污水。經(jīng)過植物直接吸收、微生物轉(zhuǎn)化、物理吸附和沉降作用除去氮、磷和懸浮顆粒，同時對重金屬分子也有降解效果。水生植物一般生長快，收割后經(jīng)處理可作為燃料、飼料，或經(jīng)發(fā)酵產(chǎn)生沼氣。,綜合預(yù)防措施,,控污截源（減少外來營養(yǎng)物質(zhì)）（1）源頭控制：Ⅰ加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)建立目標(biāo)責(zé)任制Ⅱ重點(diǎn)控制農(nóng)業(yè)面源污染改進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)耕作布局、合理灌溉、施肥、數(shù)字農(nóng)作技術(shù)Ⅲ加強(qiáng)治理工業(yè)廢水和生活污水生活污水應(yīng)修建與完善下水道系統(tǒng)，以截流輸送到污水處理廠進(jìn)行集中脫氮除磷；工業(yè)推行清潔生產(chǎn)，將污染消除于生產(chǎn)過程中，對需外排的廢水，采取脫氮除磷處理，達(dá)標(biāo)外排。（2）控制外來污染物的工程手段①前置庫技術(shù)②引水沖刷,前置庫是指利用天然水塘或人工水庫的蓄水功能將因表層土壤中的污染物（營養(yǎng)物質(zhì)）淋溶而產(chǎn)生的徑流污水截留在水庫（塘）中，不讓其直接進(jìn)入所要保護(hù)的水體，經(jīng)沉淀自然凈化后用于日常農(nóng)灌。,前置庫技術(shù),,引水沖刷：引水沖刷是減少和稀釋湖泊水體營養(yǎng)物質(zhì)的有效方法，加快水的換水周期使得藍(lán)藻來不及生長。用含磷和氮濃度低的水注入湖泊，起到稀釋營養(yǎng)物質(zhì)濃度的作用，這對控制水華現(xiàn)象，提高水體透明度等有一定作用。,滇中調(diào)水工程,引金沙江之水解滇中之渴、沖刷滇池污染，以流動的貧營養(yǎng)水代替停滯的富營養(yǎng)水的目的。,謝謝！,