水体富营养化与蓝藻水华

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1、水体富营养化与蓝藻水华一、富营养化问题的历史与现状1.什么是富营养化；2.蓝藻水华爆发机制与危害；3.我国水体富营养化的趋势；4.长江流域水体富营养化趋势。二、富营养化营养物的主要来源三、富营养化的防治四、富营养化防治和藻华治理存在的问题20世纪60年代前，水体的主要污染是有机物污染，有机物的生物降解带来了无机营养物质的增加，引起了广泛的水体富营养化。60年代后：成为突出的、全球性的问题。我国90年代以后重视富营养化问题。1.什么是富营养化富营养化是一个自然和人为因素叠加的过程，其主导进程是生源要素在集水区内的运动。富营养化是湖泊发展过程中的自然

2、过程：自然条件下湖泊从平营养湖过渡为富营养湖，进而演变为沼泽和陆地，是一种极为缓慢的过程。人类活动的不断增强大大加速了水体的富营养化过程。湖泊富营养化是人类社会活动对湖泊的影响导致的湖泊自然演变过程的浓缩。湖泊富营养化演变过程水体富营养化的定义由于人类活动，水体中营养物质增加，引起植物过量生长和整个水体生态平衡的改变，因而造成危害的一种污染现象。湖泊富营养化的原因主要来自城市生活污水、工业废水等点源污染和农林业化肥、水体养殖污染、湖内底泥等面源污染。水体富营养化的主要营养物质：主要磷，其次是氮，可能还有碳、微量元素或维生素等。浮游藻类生物量用叶绿

3、素a(Chla)含量来衡量；传统的氮磷比理论：藻类群落在TN/TP相对较大时受总磷限制，在TN/TP相对较小时受总氮限制，在TN/TP处于中等水平时则受总氮和总磷共同限制。TN/TP阈值有很大的变异性：Sakamoto（1966）提出的10-17，Huber等（1982）提出的10-30，OECD（2006）提出的7-15。氮磷比与藻类生长普遍认为：除控磷处理外，富营养化治理需要严格控制氮的排放，并投入巨资开展污水脱氮处理。《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）和《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）对总氮的限值分

4、别为15-20mg/L和0.2-1.0mg/L（可作饮用水源的I-III类水体）。污水处理中脱氮需要通过硝化和反硝化过程，工艺复杂，成本较高，许多污水处理厂难以正常运行。除磷则相对较容易，通过沉淀和絮凝等方法即可去除水中80%-95%的磷，成本较低。最新研究进展：无论总氮浓度高低，湖水总磷浓度都是限制浮游藻类生长的最重要因素，藻类总量决定于总磷而不是总氮，从而证明在野外条件下控氮并不能减少藻类总量（王洪铸，2008）。湖沼富营养化治理无须控氮，削减水体氮的输入反而大大促进固氮蓝藻的发展；只要磷充足且有足够的时间，固氮过程就可使藻类总量达到较高水平

5、，从而使湖泊仍保持高度富营养状态。规律：在较长的时间尺度上单纯消减氮负荷不能控制浮游藻类的总量，反而诱发固氮蓝藻水华生长最新研究：富营养化治理无需控氮建议试行只除磷、少脱氮或不脱氮，降低污水处理厂的运营成本；适当放宽或取消关于氮的限值。王洪铸，2008，蓝藻水华治理应放宽控氮、集中控磷，以大幅度降低污水处理成本。科技导报。2.蓝藻水华爆发机制与危害水华的发生是水体富营养化最常见的一种表征。水华定义：指淡水水体在富营养状况条件下，出现藻类异常增殖，导致水面呈现异常水色的现象，这种现象在江河、湖泊中称为水华。水华是淡水中的一种自然现象，因占优势浮游生

6、物的颜色不同，水体水面往往呈现出蓝色、红色、棕色、乳白色等不同颜色。蓝藻水华：由于水环境极其恶劣导致大量蓝藻繁殖而影响到生态平衡。引起淡水蓝藻水华的种类主要有微囊藻、浮胶刺藻、鱼腥藻、鞘颤藻、束丝藻。水华发生的机理：充足的营养物质，包括氮、磷等营养盐和有机质；适宜的气候条件，主要包括温度和光照等；适宜的水文条件，如缓慢的水流等；水体生态系统对藻类生长的生物控制作用失效。蓝藻水华的危害：破坏了水体生态系统的平衡；影响供水水质，增加供水成本；破坏水域生态景观；危害人类及其它动物的健康。淡水水华中最常见的蓝藻毒素为微囊藻毒素。微囊藻毒素产自浮游性蓝藻-

7、微囊藻、鱼腥藻、颤藻、念珠藻、项圈藻、以及陆生的软管藻；进入人体的途径主要是通过饮水，少部分通过娱乐活动或通过口服蓝藻类保健品；微囊藻毒素的第一靶器官是肝脏；中国南方原发性肝癌的高发病率被认为与饮水中的微囊藻毒素污染有关。研究发现：性腺是仅次于肝脏（肝胰腺）的第2个靶器官、且藻毒素可传递到后代（卵中有大量存在）。贡献：黄鳝雌雄同体和性反转现象。鳝鱼刚生下时全是雌的，雄鳝都是由雌鳝产卵后通过性转变而来，而且，该转变不可逆转，即雄鳝不再变回雌性。刘建康院士(1917年—)提出了用滤食性鱼类直接控制微囊藻水华的非经典生物操纵法；性腺是藻毒素仅次于肝脏（

8、肝胰腺）的第2个靶器官；水华危害表现出的特点：污染面大；危害严重；治理难度大；形成恶性循环；使水体生态过程中断。07年太湖水华事件3.我