【doc】水体富营养化的危害与防治

【doc】水体富营养化的危害与防治 水体富营养化的危害与防治 《河南水产)2005年第1期 水体富营弄亿的危害 王淑英(商丘师范学院化学系476000) 摘要:通过分析水体富营养化的成因及其危害,对其形成过程和主要污染源进行了 概述,进而 呼吁全民参与环保.采取预防,利用生态修复等 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 减少和防止富营养化的发生. 关键词:富营养化水体污染生态修复 随着工农业生产的快速发展和人口的急剧增 长,水体富营养化的问题日益加剧,已经成为一个世 界性的问题,严重危害供水及生态环境和可持续发 展,如何有效的治理和保护人们赖以生存的水资源, 具有重要的社会和经济意义. 1水体的富营养化 "50年代淘米洗菜,60年代洗衣灌溉,70年代水 质变坏,80年代鱼虾绝代."是一首流传于沿淮的民 谣,形象地反映了水质变迁的历程.目前,全国乃至 全世界,水污染造成的富营养化都是一个十分严重 的问题. 水生生物可直接影响许多物质的浓度,水体中 水域内氧气充足,整个水域就 存在少量的有机物时, 处在好气状态.水中的好气性微生物促使有机物逐 渐地氧化分解,从而将有机物中的碳和氢变成CO,和 H,O,并把其中的氮素和磷变成NH:和Po:离子释放 于水中,成为浮游植物水生光合作用所必需的营养 源,并再度进人生物体内,成为浮游动物的饲料.动 物是小鱼的饲料,大鱼以小鱼为食,这样就构成了水 域中的自然生态系.因此,水域中如果不存在有机 物,氮化物和磷酸盐,自然生态系统即食物链就不可 能形成.适量的浓度能使生态保持平衡,如果有机 物,氮素和磷在水域中的累计量超过了水域内鱼,贝 类在营养上所需量,就发生营养物质过剩的现象,由 此引起水中藻类生产旺盛,死藻的分解导致水中溶 解氧水平降低,称为水体的富营养化.显然总P,总N 等营养盐是发生富营养化的必要条件.水体中的藻 类等初级生产者所需要的营养元素除c~'l-,主要就是 N和P及Fe等矿物元素. 水体富营养化的主要表现特征是在夏季高温时 期藻类大量滋生,形成绿色丝带状的物质漂浮在水 面,藻类的比重在1左右,蓝藻中的微囊藻细胞内具 有气囊,它的比重小于1,多漂浮在水面上,外有衣胞 包裹呈絮团状,其他种类的藻类多悬浮在水体中. 各种颜色的浮游植物大量繁殖,使水面出现红色,蓝 色,棕色,乳白色等颜色,若出现在江河湖泊称之为 "水华",出现在海洋则叫"赤潮""绿潮"或"褐潮". 2水体富营养化的成因 造成水体富营养化的人为因素远大于天然因 素.在农村,农田施用的化肥,牲畜粪便等经雨水冲 刷和渗透产生的农村废水一般含有有机物,病原体, 悬浮物,化肥,农药等污染物.同时由于人口多集中 在一些水源丰富的特定地区和城市,在短时间内将 大量含有N,P等营养物质的生活污水和工业污水排 人自然界的水体.还有降水对大气的淋洗,径流对地 表物质的淋溶和冲刷,城市垃圾的渗溶,含磷洗衣粉 的洗涤废水等.据估计,农业地区输出的总磷可达森 林地区输出量的10倍以上,而城市径流中的总磷量 又可以是农业集水区经流量的7倍左右.…许多洗衣 粉都含有多聚磷酸盐如三聚磷酸钠,它的作用是软 水剂,可以去除水中的Ca一,Mg离子,同时使水显碱 性,提高洗涤效果.但三聚磷酸钠在水体中微生物的 作用下会产生Po:,水体中总磷量的16%一35%都 来自于洗涤剂.目前我国每日排放的污水量1.17× lOSt,主要是城市的工业污水和生活用水,80%未经 处理直接排人水域,造成全国1/3以上河段受到污 染,90%以上城市水域污染严重,近50%的重点城镇 水源地不符合饮用水标准.研究表明:N,P都是水体 富营养化的限制元素,但P是水体富营养化的最主要 因素.当大量污水排人使水体中无机氮浓度超过 0.3g/g,无机磷浓度超过0.01g/g时,藻群群落就 会"爆发"地增长.…,另外,毛纺,制革,造纸,印染及 食品工业排出的污水也含有大量的植物营养物,总N 等营养盐相对充足,如果是水流流态比较平稳.藻类 进行光合作用所需的温度条件适宜,即可出现某种 优势藻类"疯"长现象,爆发富营养化. 3富营养化的危害 3.1破坏生态环境 富营养化现象出现以后,大量繁殖物铺满水面, 阻断光线向水底透射,使下层水生植物光合作用受 阻,氧的释放量减少,当繁殖藻类由于数量大而营养 枯竭时会发生大面积死亡,尸体被微生物分解时会 消耗大量氧,两种作用的结果使水中溶解氧浓度降 低,从而引起动物特别是鱼类的死亡.有些蓝绿藻本 《河南水产)2005年第1期 身也释放出对鱼和人类有毒的化学物质,使水中生 物大量死亡.如果富营养化现象严重,还会在水底形 成厌氧条件,水中的物质会在厌氧细菌的作用下被 还原为H,S,NH,CH等有害气体,加之藻类自身的腥 味异常,使水质完全恶化,水体生态结构被破坏,生 物链断裂等水体功能退化. 3.2破坏自然景观 人们常用山青水秀来形容人文和自然景观,有 水的地方是人们休闲娱乐的重要场所,现在许多地 方的水体都严重污染,富营养化的水体形成的绿藻, 引起透明度下降,浑浊的水体加上气味异常,使游人 望而却步.例如滇池是着名的高原湖泊,原来是昆明 市的饮用水源,但同时也是污水的受纳体,20世纪90 年代起就只能满足灌溉水质的要求,滇池内湖中水 葫芦覆盖面积和生长厚度逐年增加,内湖外潮中都 出现了蓝藻滋生的现象,原来的旖旎风光变成了一 片污秽. 3.3影响城市供水和人体健康 人们赖以生存的水库,河流,湖泊以及城市工业 和生活用水,如果污染或者产生富营养化,会使水体 中有机质增加,产生藻类毒素.河流湖泊中茂密的水 草给致病菌提供了生存和繁衍的环境,危害人体健 康,导致很多疾病的发生.例如广州市8个自来水厂 有6个因水质污染严重而搬迁. 4防治对策 4.1预防 ?减少营养物质的外部输入.如使用低磷或无 磷洗衣粉,软水区的居民使用肥皂或肥皂型洗涤剂, 硬水区利用三聚磷酸钠的替代物制成的洗涤剂. ?增加绿肥的使用,发展生物固氮技术,消除氮 的直接损失减少化肥的使用,妥善处理含磷矿渣,对 污水处理厂排出的污水,增加去除营养物质的步骤. 目前的水质净化厂通过净化可去除90%的有机污染 物而营养物质只能去除30%.必须开发经济有效,投 资费用低的废水除氮除磷方法,在城市的集水区域 推行洗衣粉禁磷措施. ?植树种草,减缓土壤侵蚀.改变传统农业运作 方式,在湖泊周围优先发展无公害,绿色,有机农业, 减少农田径流,禽畜养殖带来的面源污染.加快城镇 生活垃圾处理及综合利用,危险废弃物安全处置等 城镇环境保护设施建设,在优先进行垃圾,固体废弃 物的减量化的基础上,推行垃圾无公害与危险废弃 物集中安全处置,减少城镇生活垃圾及危险废弃物 对水体的影响. ?重视生活污染,节约用水.解决生活污水问题 可通过节约用水来实现资源优化,对于水资源短缺 地区,节水意义重大,既可减少对水资源的需求量, 也可减少污水排放量.首先,把节约用水与用户的经 济效益联系起来,实行定额用水,超定量加价收费. 采取现代的节水新技术,如水的循环使用,串联重复 使用,改进用水设备,推行家庭分级用水,推广一水 多用,食用水和生活用水分设供水系统等.其次是加 大处理力度,推行水价改革,在一定程度上加大水资 源的有偿使用. 4.2利用生物链进行修复 已经出现富营养化的水体,迅速切断污染源,依 靠浮游植物的光合作用和水的涡旋运动引起的混动 帮助水体逐渐恢复正常.为了有效遏制河床抬高,湖 泊萎缩,要加强保护河滩底,河湖周间湿区的水陆生 物群落,保护河道,湖泊正常养殖的需要,避免水污 染富集导致突发性污染事故发生,河道必须维持一 定的最小流量,湖面必须保持一定的水位. 养殖以水草和浮游生物为食物的鱼类来大量消 耗藻类和大型水生生物,以减轻富营养化的症状.还 可根据鲢鱼主要以浮游植物为食,鳙鱼主要以浮游 动物为食的特点,引进适合水库生长的鲢,鳙鱼进行 合理搭配,控制水体的富营养化.重点发展网箱,库 湾等集约箱式养殖,以养为主,养,捕,种结合.若底 质产生富营养化可向水中投放田螺,河蚌以减少底 泥中有机质和营养盐.必要时也可向水中抛洒硫酸 铜以抑制藻类的生长. 收稿日期:2004—11-20 参考文献: …1刘培桐.环境化学概论.[M]北京.高等教育出版社,1985 (89—92)' 唐孝炎.环境保护与可持续发展[M]北京.高等 [2]2钱易. 教育出版社,2000(128) [3]3杨士弘.城市生态环境学[M]北京.科学出版社,2003 (122,206) [4]谭建安.地球环境与健康.[M]北京.化学工业出版 社,2004 ?? l , r? I 融--- . _;=?一,.卜=_ - ' I ? -? 1 I 『 ?_ - _ J? ? ' 一I1I, ?_?-一?????,- .h一 ; 1 L