水體富營養(yǎng)化的現(xiàn)狀與防治
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水體富營養(yǎng)化的現(xiàn)狀與防治 摘要:由于大量使用化肥及排放各類污水,已造成許多湖泊,河流水體氮磷嚴重污染造成水體富營養(yǎng)化,導(dǎo)致了水質(zhì)惡化,嚴重影響了周邊居民飲用水安全。水體的富營養(yǎng)化是當今社會面臨的重大環(huán)境問題之一[1] Carpenter S R.Eutrophication of aquatic ecosystems:Biostability and Soil phosphorus[J].Proceeding of National Academy of Sciences,2005,102(29):10002_10005. ,已成為經(jīng)濟社會發(fā)展的重要影響因素,經(jīng)濟而有效的控制水體富營養(yǎng)化已經(jīng)成為當代亟待解決的環(huán)境問題。本文通過對水庫水體富營養(yǎng)化現(xiàn)狀和原因分析表明,氮、磷是引起水庫富營養(yǎng)化的主要因素。指出預(yù)防水庫水體富營養(yǎng)化,應(yīng)對水源保護區(qū)內(nèi)的污染源進行綜合治理,嚴格控制入庫污染物排放。同時提出了對已經(jīng)形成富營養(yǎng)化的水體進行有效治理的措施。 關(guān)鍵詞:水體富營養(yǎng)化;環(huán)境問題;防治對策 1.水體富營養(yǎng)化及其危害 隨著社會發(fā)展進程的加快,人類生產(chǎn)、生活污水排放的日益增多,水體的富營養(yǎng)化問題也越來越嚴重。水體富營養(yǎng)化是指水體中生物所需的氮、磷等無機營養(yǎng)物質(zhì)含量過剩的現(xiàn)象。氮、磷是導(dǎo)致湖泊、水庫、海灣等緩流水體富營養(yǎng)化的主要原因[2] 張自杰,林榮忱,金儒霖.排水:[程下冊(第四版)[M].中國建筑工業(yè) 出版社,2000:4. 。磷是藻類等的細胞合成所必需的,也是構(gòu)成核酸、脂肪、蛋白質(zhì)的重要成分,在能量代謝種起著十分重要的作用。水體富營養(yǎng)化的結(jié)果會導(dǎo)致以藻類為主體的水生植物大量的繁殖,影響水體的透明度和水中植物正常的光合作用。藻類的呼吸作用,和藻類死亡被需氧微生物分解都需要氧氣,導(dǎo)致水體中的溶解氧含量大大降低,使水體長期處于缺氧狀態(tài)中,造成魚類等水生生物的死亡,水質(zhì)渾濁發(fā)臭等最終破壞湖泊生態(tài)系統(tǒng)[3] 趙不凋,劉柏朱,盧曉芳,等.水體富營養(yǎng)化的形成、危害和防治叨.安徽農(nóng)業(yè)學(xué)報,2007,13(17):51_53. 。對人類工業(yè),生活,灌溉用水都有不利影響。因富營養(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)含量超過一定標準的水,也會中毒致病[4] 潘紅波.湖泊富營養(yǎng)化問題及其防治淺議環(huán)境科技,2011,24(1):123_126. 。 富營養(yǎng)化本身是一個自然過程[5] 胡耐根.水體富營養(yǎng)化的成因及防治對策叨.科技信息,2009,33:726_727. ,但因為人類社會的發(fā)展,將大量污水在未經(jīng)處理的狀況下直接排入水體,就加速了富營養(yǎng)化這一過程。則這樣的富營養(yǎng)化稱為人為富營養(yǎng)化。 2.我國的水體富營養(yǎng)化污染現(xiàn)狀 據(jù)國家環(huán)??偩钟嘘P(guān)部門公布的資料,我國的河流、河段已有近四分之一因污染不能滿足灌溉用水的應(yīng)用要求(這是我國最低一類的水質(zhì)要求);全國湖泊約有75%的水域受到顯著富營養(yǎng)化污染,主要淡水湖泊如滇池、巢湖、太湖等富營養(yǎng)化非常嚴重,有些水域已經(jīng)喪失水體功能;我國近海海域受到嚴重陸源污染,赤潮的爆發(fā)頻率不斷增加;我國10%的城市地下水水質(zhì)日趨惡化,在118座接受調(diào)查的大城市中,97%的城市淺層地下水受到污染,其中40%的城市受到嚴重污染。根據(jù)全國水環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)2000年的水質(zhì)監(jiān)測資料和國家《地 面水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838.88),對全國九大流域片的700多條河流的水質(zhì)進行了評價。在評價的11.4萬km河長中,I類水占4.9%,II類水占24.0%,Ill類水占29.8%,1V類水占16.1%,V類水占8.1%,劣V類水占17.1%???、豐水期水質(zhì)變化不大。 3.水體富營養(yǎng)化污染的來源 工業(yè)廢水的排放,富營養(yǎng)化的水體中含有較多的氮和磷,它們首先來自于工業(yè)廢水。鋼鐵,化工,制藥,造紙等行業(yè)的廢水中氮和磷的含量相當高。據(jù)報道,2001年全國工業(yè)廢水排放量達201億t。由于技術(shù)與資源的原因,大部分工業(yè)廢水只經(jīng)簡單處理甚至未經(jīng)處理就直接排入江河等水體中,許多廢水中所含的氮,磷物質(zhì)也就不斷地在水體中累積下來。 生活污水排放,人們在日常生活中也產(chǎn)生了大量的生活污水,2001年全國生活污水排放達227億t,超過工業(yè)廢水的排放量。生活污水中含有大量氮,磷的有機物,其中的磷主要來自洗滌劑。 據(jù)統(tǒng)計,2001年全年排放廢水中化學(xué)需氧量(COD)排放總量為1406.5萬t,較 2000年減少2.7%,其中工業(yè)廢水中COD排放量607.5萬t。生活污水中COD排放量799萬t,各增長了13.8%和8.0%??梢娚钗鬯饾u取代工業(yè)廢水而成為水體富營養(yǎng)化的最大污染源。 化肥、農(nóng)藥的使用,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用化肥、農(nóng)藥,在很大程度上污染了環(huán)境。農(nóng)藥、化肥在土壤中殘留,同時不斷地被淋溶到周圍環(huán)境,特別是水體中,其中所含的氮、磷導(dǎo)致水體的富營養(yǎng)化。 4.富營養(yǎng)化防治對策[6] 廖晶新,施澤明,黃鵠飛,楊偉和. 水體富營養(yǎng)化的來源、危害及治理研究 四川有色金屬 1006—4079 (2012)03—0046—03. 富營養(yǎng)化的防治可分別根據(jù)外源性營養(yǎng)物質(zhì)和內(nèi)源性營養(yǎng)物質(zhì)來控制[7] 閆然 ,馮雨順,岑澎.水體富營養(yǎng)化污染現(xiàn)狀及防治對策 企業(yè)導(dǎo)報,2013,2:266_267. : 4.1外源性營養(yǎng)物質(zhì)輸入的控制 確定某一水體的主要功能過后,制定相應(yīng)的營養(yǎng)物質(zhì)(如N、P等)的允許排放濃度,限制排入水體的物質(zhì)種類及數(shù)量,重點對水體周圍的電源進行控制。 嚴格按照相關(guān)的法律法規(guī)執(zhí)行,相關(guān)部門應(yīng)加強對企業(yè)的管理,尤其是那些污染嚴重經(jīng)濟效益又不高的企業(yè),該關(guān)閉的關(guān)閉,該整頓的進行整頓,對新建項目必須嚴格把關(guān)。 在水環(huán)境P容量測算的基礎(chǔ)上制訂總量控制辦法:P排放量的逐年削減和排放P量的分配。必須執(zhí)行嚴格的行政管理措施:就目前普遍使用的洗滌劑而言,除少數(shù)幾個國家洗滌劑中的P含量低于2%,一般洗滌劑都含有5%-12%的磷酸鹽成分,洗滌排水成為湖泊P外源的重要部分,因此,需采用嚴格的行政措施控制洗滌劑中的P含量,推廣使用無P洗衣粉網(wǎng)[8] 宋志偉,何緒文,李發(fā)生,等.上海市水體 富營養(yǎng)化及洗滌劑中磷的影響研究叨.中國環(huán)境監(jiān)測,2003,19(5):12_15. 。 合理的規(guī)劃土地,進行科學(xué)的施肥,最大限度的防止水土流失及肥料的流失,對于養(yǎng)殖業(yè)中的動物排泄物,應(yīng)統(tǒng)一管理,不要隨意堆放,可以進行堆肥,發(fā)酵等,避免流失。在水體周圍的環(huán)境對設(shè)置監(jiān)測點,進行科學(xué)有效的檢測。 采用多級的處理工藝,處理水中的營養(yǎng)物質(zhì)。工業(yè)污水采用多級的處理工藝,普通的二級處理工藝過后,N和P的含量還是偏高,再采用人工濕地工藝、生物處理方法和物化處理方法等進行處理。農(nóng)業(yè)污水較為分散,可采用人工濕地技術(shù)[9] 盧少勇,張彭義,余剛,等.人工濕地處理農(nóng)業(yè)徑流的研究進展町 生態(tài)學(xué)報,2007. 、土壤凈化槽等技術(shù)加以處理。 修建防污工程,成本較高,徹底截斷水體中的外源?;謴?fù)湖濱地帶植物的多樣性,使湖濱地帶有效的攔截水體中的污染物,避免污水直接人湖。 4.2內(nèi)源性營養(yǎng)物質(zhì)的控制 湖泊,河流等水體的營養(yǎng)物質(zhì),在水體分布中是十分復(fù)雜的。營養(yǎng)物質(zhì)在進入水體以后,大致被分為三種狀態(tài):被水中的藻類吸收,成為水生植物的一部分:也可能被湖泊河流等的底泥積聚[10] BONA F,CECCONI G,MAFFIOTII A.An integrated approach to assess The benthic quality after sediment capping in Venice lagoon [J].Aquatic Ecosystem Health and Management,2000,3(3):379_386. ,被水生植物的根部固定,或由不溶性鐵鹽的保護層固定,在缺氧的條件下又被重新釋放至水中;或者氮磷營養(yǎng)物質(zhì)直接進入水體溶解與水中。 由上述可知,減少內(nèi)源性營養(yǎng)物負荷,有效地控制湖泊內(nèi)部磷富集,應(yīng)視以上三種不同情況,采用不同的方法。大致分為物理方法,化學(xué)方法和生物修復(fù)三種。 物理方法 (1)將含營養(yǎng)物質(zhì)較少的水注入湖泊,稀釋其濃度,有利于提高水體的透明度。(2)經(jīng)常對富含營養(yǎng)物質(zhì)的底泥進行挖掘,應(yīng)先調(diào)查清楚底泥中營養(yǎng)物質(zhì)的縱向分布,應(yīng)避免挖掘的過程中釋放更多的N和P。(3)人工的進行收藻行動,利用船只直接把藻類從湖中帶出水體。 化學(xué)方法 (1)對溶解性營養(yǎng)物如正磷酸鹽等,采用鈍化技術(shù)[11] 盧少勇,金相燦,胡小貞,等.擾動對水/沉積物系統(tǒng)中磷釋放及磷形態(tài)的影響研究陰.中國環(huán)境科學(xué),2007,27(4). ,即往湖中投加化學(xué)物質(zhì)使其生成沉淀而沉降。(2)對富營養(yǎng)化嚴重的水體,施用殺藻劑,殺死藻類,并及時的打撈被殺的藻類,避免藻類腐爛的污染。 生物性措施 (1)種植蓮藕,蘆葦?shù)雀叩戎参?,這些植物能將水體中的N和P吸收,使營養(yǎng)元素脫離水體,同時能與藻類共同競爭生態(tài)資源,恢復(fù)生態(tài)平衡,并且具有客觀的經(jīng)濟價值。(2)放養(yǎng)以浮游藻類為食的魚種,間接的去除N和P,并投放田螺,貝殼等小動物,同時喂養(yǎng)浮游動物為食的魚類。 5.水體富營養(yǎng)化治理技術(shù)發(fā)展趨勢 從當前來看,無論是國內(nèi)還是國外,至今還沒有任何單一的方法能夠徹底去除水體中的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì),實現(xiàn)水體富營養(yǎng)化的控制;從長遠來看,為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,研發(fā)以生物技術(shù)為主體,并聯(lián)合物理、化學(xué)、物化、環(huán)境因子調(diào)控等多種技術(shù)復(fù)合而成的技術(shù)體系,是必然的發(fā)展趨勢。 參考文獻 第5頁(共5頁)- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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