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1、湖泊内源污染现状及其治理技术研究进展专业：市政工程目录1.湖泊污染的背景2.湖泊內源污染的现状3.湖泊內源污染的机理4.湖泊內源污染治理的技术和手段5.发展和展望湖泊污染的背景我国是一个湖泊众多的国家,大于的天然湖泊有2300余个,湖泊面积为70988Km2,约占全国陆地总面积的0.8%,湖泊总贮水量为7077多亿m3。目前,水体的富营养化已经成为我国一个较为突出的环境问题。许多大型湖泊,如巢湖、太湖、鄱阳湖、滇池等,都已经处于富营养或重富营养状态,而且一些河流在部分河段也出现了富营养化现象,如黄浦江流域、珠江广州河段等。据统计,我国主要湖泊处于因
2、氮磷污染而导致富营养化的占统计湖泊的56%。由于水体一旦进入富营养阶段就会丧失其应有的功能,影响经济建设和社会发展,因此,治理富营养化水体,减少其中的营养物质含量,恢复水体的综合功能,已成为当前淡水生态学研究的中心问题之一。湖泊水体富营养化的污染来源湖泊水体富营养化的污染来源外源內源点源面源工厂排污生活污水的排放农田肥料农药污染地面径流污染大气沉降污染固废淋溶下渗沉降至湖泊底部的营养物质的释放内源污染内源污染主要指进入湖泊中的营养物质沉降至湖泊底质表层，在一定条件下向水体释放，成为湖泊富营养化的主导因子。在这两种污染来源中，外源污染主要从源头上进行
3、综合治理，减少污染物的输入。对于污染较轻的湖泊，通过削减外源污染可使水质得到改善和恢复，但对于富营养化程度较高的湖泊，沉积物中的污染物会不断释放进入水体，因此，即使在外源污染得到有效控制的情况下，湖泊仍会长期处于富营养化状态，可见，内源污染治理十分重要。湖泊內源污染的现状1.内源性负荷的产生湖泊沉积物是水体生态系统的重要组成部分,也是水生生态系统中物质、能量循环中的重要环节。点源的污水排放、非点源的大气沉降和地表径流注入、湖泊水生生物的死亡堆积,会使湖泊沉积物中的污染物质逐步富集起来,为深层水的细菌、真菌、原生动物以及一些无脊椎动物提供了食物和能量
4、。这些生物的代谢呼吸将消耗储存在深水层中的氧气,并释放原先与有机物结合在一起的氮、磷等营养元素,从而形成湖泊的“内源性负荷”。2.内源污染的危害沉积物中蓄积的污染物主要有3大类:重金属、营养元素及难降解有机物。通过各种途径进入水体的重金属很容易被水体悬浮物或沉积物所吸附、络合或共沉淀,从而在水底的沉积物重富集。人类排放的大量有机有毒物质也有相当一部分进入水体而沉积在水底沉积物中,从而对水生生态系统构成长期的威胁,产生“三致效应”。沉积物中氮、磷和有机质向水体的释放可以给水生生物提供丰富营养来源,释放量过多则会造成水体富营养化。在沉积物中引起富营养化
5、的主要是氮磷的释放，而磷是水体富营养化的限制性因子。在外部负荷较小的情况下,内源负荷成为主要的富营养诱因。如杭州西湖1988年7月至1989年6月间沉积物释放的磷占外源输入磷负荷的41.5%。由于内源负荷磷的影响,西湖引水工程的效果在停机10d后即消失。1995至1996年间进入滇池草海的TP、TN和COD约有90%以上储存于湖底(少量进入大气),真正进入水体的微乎其微,沉积物释放的总磷可维持滇池水体目前水平63年之久。玄武湖沉积物的磷年释放量为10.46t,占全年入湖量的21.5%。武汉东湖1997年10月至1998年9月期间,高达78.5%的磷
6、滞留在湖内,当水体养分的外源得到有效控制后,沉积物中养分的季节性再悬浮仍能使水体的富营养化持续数十年。营养元素在水-沉积物界面的行为水-沉积物界面的结构沉积物的吸附营养元素在水-沉积物界面的行为水-沉积物界面的结构沉积物的吸附沉积物中营养元素释放规律氮的释放磷的释放1.水-沉积物界面的结构水-沉积物界面是在水环境中水相和沉积物相之间的转化区,是水环境的一个特殊而重要的区域,是底栖生物的栖息地带,是水生生态系统的重要组成部分。根据氧化还原电位的不同,可将水-沉积物界面的结构描述为氧化带(电子接受体为氧气)、还原带(电子接受体为硫酸根和硝酸根离子)和重
7、还原带(电子接受体为二氧化碳)。由于氧化还原电位不同,污染物在各带发生的化学过程也不同,从而造成污染物在水-沉积物界面以不同的形态进行积累,并对水生生态系统产生不同的影响。2002年中国环境质量公报表明,我国氮、磷污染严重,导致富营养问题突出。本文侧重说明沉积物上营养盐的吸附和释放过程,以产生富营养化的主要营养盐磷和氮为例讨论在其水-沉积物界面的行为。2.沉积物的吸附沉积物中自然胶体表面的正电荷金属阳离子能够与溶液中营养盐阴离子形成键合,从而使沉积物从水中吸附可溶性营养盐,降低湖泊氮、磷浓度。因此,当水中污染物浓度过高时,底质对水中污染物具有净化或
8、惰化作用。沉积物对水体磷酸根的吸附,主要是沉积物中的粘土、铁铝氧化物、碳酸钙等矿物颗粒对磷酸根的专性吸附,其中尤以铁铝氧化
