水体富营养化与赤潮

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1、水体富营养化一、什么是富营养化?二、富营养化的主要原因1.与富营养化有关的主要营养物质2．营养物的主要来源三、富营养化的监测和评价四、富营养化的危害五、富营养化的防治1.什么是富营养化?关于富营养化的第一个科学的观察应在19世纪20年代。当时瑞士的莫尔登湖(Murtensee)湖水变成红褐色。周围居民认为是二百多年前德瑞战争中法国土兵血迹的回溯。经过植物学家的观察，发现是由于大量红色颤藻[Oscillatoriarubencens(D．C．)Gom.]的生长，而它的大量出现可能与畜牧业中大量施用肥料有关。概念的理解目前认为湖泊中营养物的缓慢增加不应称为富营养化，或者可称

2、之为天然富营养化。只有突然的、迅速的营养物增加(而这种增加都是由予人为的原因)，才可称为真正的富营养化。富营养化作为污染问题又与一般的污染不同。一般的污染大多导致生物生产力的降低，而富营养化却是营养物质的增加，往往提高了初级生产力，甚至提高了终产品(鱼)的生产量，但严重时也导致鱼产量的下降以及引起其他的环境问题。因而，作为环境问题来讨论富营养化问题，我们考虑的是它的危害方面。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”。二、富营养化的主要原因水体富营养化的根本原因是营养物质的增加。是哪些营养

3、物质呢?一般认为：主要磷，其次是氮。Schindler受控生态系统装置和试验湖区的研究结果，表明磷是主要“限制因子”。Vollenweider等关于磷负荷和初级生产关系的研究，也表明磷的重要性。用藻类生长潜力(AGP)方法来判断湖泊中藻类繁殖的限制物质，结果也表明受磷限制的湖泊至少占一半以上。在氮磷比低于10：1时，或在某个季节，氮也有可能成为限制因子。2．营养物的主要来源可分为“天然源”和“人为源”，但这种分法在实际工作中难以区分。一般分为点源和非点源(散在源、面源)。前者指排放量集中，位置固定的污染源，都属“人为源”．如通过管道排放的生活污水和工业废水。点源污染较易

4、测量。非点源污染系通过地表径流、降水、地下水等进入水体。它可以是天然来源，也可以是人为来源，较难测定和控制。(1)地表径流：富营养化现象的加速，大量施用肥料是重要的原因。(2)畜牧业、渔业：在一些畜牧业发达的国家，因畜牧业而产生的营养物质量超过了由人口产生的量。渔业的污染源主要是强化养殖时，由于投喂各种肥料、饲料而产生。有资料报道，在网箱养鱼时．每生产一吨鱼每年要产生15kg的磷和1．037kg的BOD，因而引起水体富营养化。北欧国家因此对网箱养鱼加以控制，需经批准。营养物的主要来源（3)生活污水：生活污水可以是点源排放，也可以非点源排放。它是主要的营养物来源。(4)工

5、业废水：有些工业废水有较高的氮、磷含量如食品、化工和毛皮。（5）大气降水：雨水中含有氮、磷与气候带及地区有关。氨态氮大于硝酸态氮。三、富营养化的监测和评价1．物理学指标(1)AC／V指标，AC——总集水区：V——湖泊容积。(2)形态土壤指数MEI＝TDS／Z。TDS——总溶解固体(mg/L)；Z——平均水深(m)。(3)透明度由于测定简单，—较为常用的指标。2．水化学指标(1)溶解氧：由于严重富营养化时易造成缺氧．特别在深水湖泊，因此也是一常用指标。(2)营养物质：是最重要的指标。过去都以氮、磷(各种状态)的浓度为指标，现则更多应用年单位面积负荷。富营养化的监测和评价3

6、．生物学指标：包括指示种类(蓝藻中几个种类)，种类组成，生物现存量(数量、生物量、叶绿素量等)，初级生产量，细菌等。4．综合性指标（1)美国环保局标准贫营养中营养富营养总磷(n18／m3)＜1010—20＞20叶绿素a(nlg／m3)＜44—10＞10透明度(m)＞3．72.0一3.7＜20深水层溶解氧(饱和度％)＞8010—80＜10（2）Wetzel综合的湖泊营养类型划分标准(表13．12)。（3）饶钦止、章宗涉根据东湖数十年工作提出的标准主要以藻类的数量、种类组成、初级生产力、透明度等为指标，见表13.13。（4）太湖、西湖、大伙房水库等也都提出了评价的指标和标准

7、，见表13．14。富营养化的监测和评价(5)Carlson营养状态指数(TSI)根据透明度、叶绿素a、总磷、COD等单项指标间的相关性建立的综合指标。相对重要性可定义为：Chla>SD>TP,对应的权重分配为：W(Chla)=0.540,W(SD)=0.297,W(TP)=0.163将其与TSI及TSIm指数结合起来，便可得到水体营养状况的综合评价公式。例如：TSI(SD)＝10(6-1nSD/ln2)，SD-透明度（m）。TSI(chla)＝10[6-(2.04-0.681nchla)／l.2]，chla一叶绿素a（μg/L）。修正的T