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富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題是當(dāng)今世界面臨的最主要水污染問(wèn)題之一，我國(guó)在經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長(zhǎng)的同時(shí)，所帶來(lái)的最大負(fù)效應(yīng)就是環(huán)境污染日益嚴(yán)重，大江大河及湖庫(kù)水環(huán)境質(zhì)量日趨惡化。國(guó)家環(huán)?？偩衷?八五"期間把我國(guó)的水污染治理重點(diǎn)放在三江、三湖，尤其是對(duì)兩大淡水湖泊太湖和滇池的富營(yíng)養(yǎng)化治理過(guò)程中，從地方到中央極其重視，投入大量人力物力進(jìn)行污染治理。但是，湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的治理成效不是十分理想。,第五節(jié)天然水的富營(yíng)養(yǎng)化,一、富營(yíng)養(yǎng)化的基本概念1.定義,富營(yíng)養(yǎng)化是在湖泊、水庫(kù)、河口、以及海灣等緩流水體的水生生態(tài)系統(tǒng)中，藻類通過(guò)與其它水生生物的生存競(jìng)爭(zhēng)，逐漸取得優(yōu)勢(shì)并占據(jù)其它水生生物的生存空間，同時(shí)也使自身種屬減少，少數(shù)藻類惡性增值，進(jìn)而造成水中溶解氧的急劇變化，使魚(yú)類等水生生物因缺氧而死亡。,富營(yíng)養(yǎng)化定義,富營(yíng)養(yǎng)化是指湖泊、河口、海灣等水體接納過(guò)量的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)性物質(zhì)，使藻類以及其它水生生物異常繁殖，水體透明度和溶解氧下降變化，造成水質(zhì)惡化，從而使水體生態(tài)系統(tǒng)和水功能受到阻礙和破壞的現(xiàn)象。,,富營(yíng)養(yǎng)化（Eutrophication）一詞原用于描述植物營(yíng)養(yǎng)物濃度增加時(shí)對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)的生物學(xué)效應(yīng)。由于水體整個(gè)環(huán)境系統(tǒng)出現(xiàn)失衡，導(dǎo)致某種優(yōu)勢(shì)藻類大量繁殖生長(zhǎng)的過(guò)程。,,,總磷≧0.02mg/L，總氮≧0.2mg/L,湖泊水體環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）mg/L,,,,,,,,,IIIIIIIVV,2461015,CODMn,334610,BOD5,NH3-N,0.150.51.01.52.0,TP0.010.0250.050.10.2,TN,0.20.51.01.52.0,富營(yíng)養(yǎng)化必需的條件主要有三個(gè)：（1）總氮、總磷等營(yíng)養(yǎng)鹽相對(duì)比較充足；（2）緩慢的水流流態(tài)；（3）適宜的溫度條件。,富營(yíng)養(yǎng)化分為：自然富營(yíng)養(yǎng)化人為富營(yíng)養(yǎng)化,二.水體形成富營(yíng)養(yǎng)化的原因,,湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的原因:,1天然湖泊營(yíng)養(yǎng)型的自然演變(緩慢)雨水NP湖泊(貧營(yíng)養(yǎng)湖)營(yíng)養(yǎng)湖沼澤地和干地演變過(guò)程緩慢(經(jīng)過(guò)數(shù)千年乃至數(shù)百萬(wàn)年的地質(zhì)年代)。2過(guò)量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的排入(迅速)農(nóng)業(yè)施肥、畜牧業(yè)、漁業(yè)、生活污水、污水灌溉、地表徑流,,,,1.惡化水源水質(zhì)，增加給水處理難度和成本。2.水體感官惡化；破壞水體生態(tài)平衡，降低水體的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。3.溶解氧的減少，造成水生生物的大量死亡，有機(jī)物質(zhì)在厭氧條件下分解產(chǎn)生的有害物質(zhì)，如亞硝酸鹽，硫化氫等。4.產(chǎn)生毒素；赤潮生物中的某些藻類，如微原甲藻、裸甲藻等，能產(chǎn)生一種對(duì)人體毒性很大的有毒物質(zhì)麻痹性貝毒（PSP），有些赤潮生物產(chǎn)生腹瀉性貝毒（DSP）。,三.水體富營(yíng)養(yǎng)化的危害,水體富營(yíng)養(yǎng)化的危害,破壞生態(tài)環(huán)境破壞自然景觀影響城市供水和人體健康對(duì)魚(yú)類危害,四.水體富營(yíng)養(yǎng)化的防治措施,控制外源性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入減少內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)負(fù)荷工程性措施加強(qiáng)教育與管理,物理措施：包括挖掘底泥沉積物、進(jìn)行水體深層曝氣、注水沖稀以及在底泥表面敷設(shè)塑料等?；瘜W(xué)方法：這是一類包括凝聚沉降和用化學(xué)藥劑殺藻的方法。微生物法：投加適當(dāng)?shù)倪m量的微生物（各類菌種），加速水中污染物的分解，起到水質(zhì)凈化的作用。生物性措施：①種植水生植物：挺水植物、浮葉植物、大型飄浮植物、著生藻類、浮游藻類、沉水植物②投放水生動(dòng)物：螺、蚌、魚(yú),防治措施,,水體富營(yíng)養(yǎng)化的表觀現(xiàn)象,水體營(yíng)養(yǎng)多，造成浮游生物大量繁殖，因占優(yōu)勢(shì)的浮游生物的顏色不同，水面往往呈現(xiàn)藍(lán)色、紅色、棕色、乳白色等。這種現(xiàn)象在江河湖泊中稱為水華，在海中則叫作赤潮。,五.水華,1.定義:水華——是指內(nèi)陸水域中一些浮游生物的暴發(fā)性繁殖引起的水色異常現(xiàn)象。,2.引起水華的主要生物種類主要有：藍(lán)綠藻類、綠藻類、硅藻類、有色鞭毛蟲(chóng)四大類。,太湖藍(lán)藻水華,滇池嚴(yán)重的藻類暴發(fā),水葫蘆瘋長(zhǎng),湖泊富營(yíng)養(yǎng)化日益,嚴(yán)重,中國(guó)是一個(gè)多湖泊國(guó)家，面積大于1km2的湖泊有2300余個(gè)，總面積70988km2，約占陸地面積的0.8%。,我國(guó)處于不同富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的湖泊比例達(dá)80%,3.水華的危害,1）藻類本身使水道阻塞，魚(yú)類生存空間縮小，使水體生色，透明度降低，其分泌物又能引起水臭、水味，在給水處理中造成各種困難；2）藻類繁生將破壞水體中生態(tài)系統(tǒng)原有的平衡，使有機(jī)物生產(chǎn)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)有機(jī)物消耗速度，導(dǎo)致水中有機(jī)物的積蓄；3）促進(jìn)細(xì)菌類微生物繁殖，一系列異養(yǎng)生物的食物鏈都會(huì)有所發(fā)展，使水體耗氧量大大增加；4）生長(zhǎng)在光照所不及的水層深處的藻類因呼吸作用也大量耗氧；5）沉于水底的死亡藻類在厭氧分解過(guò)程中促使大量厭氧菌繁殖；6）富氨氮的水體開(kāi)始使硝化細(xì)菌繁殖，在缺氧狀態(tài)下又會(huì)轉(zhuǎn)向反硝化過(guò)程，進(jìn)一步產(chǎn)生大量有毒有害的亞硝酸鹽和氨。,營(yíng)養(yǎng)元素超標(biāo)：C（BOD=CO2）、N、P、Fe，都有可能成為制限因子；藻類瘋長(zhǎng)；藻類尸體分解引起水體溶氧下降；水體發(fā)臭；水生生物死亡；藻毒素。,水體富營(yíng)養(yǎng)化危害,4.水華的管理措施,控制營(yíng)養(yǎng)元素進(jìn)入水體去除水體中過(guò)量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)去除過(guò)量繁殖的水生植物,,六.赤潮,1.定義:赤潮——海洋中某些浮游生物（尤指藻類）、原生動(dòng)物或細(xì)菌等在一定環(huán)境條件下爆發(fā)性繁殖或聚集達(dá)到某一水平，引起水色變化或?qū)ζ渌Ｑ笊锂a(chǎn)生危害作用的一種生態(tài)異常現(xiàn)象。,2000年舟山群島赤潮,2006年黃海海州灣海域赤潮,2.中國(guó)赤潮發(fā)生的概況,赤潮常發(fā)地區(qū):渤海：渤海灣、黃河口和大連灣等地長(zhǎng)江口：主要包括浙江舟山外海域和象山港等地福建沿海、珠江口海域：大亞灣、大鵬灣及香港部分海區(qū)等地,赤潮發(fā)生的次數(shù),表11972—1998年中國(guó)沿海發(fā)生赤潮次數(shù),3.赤潮發(fā)生的原因,化學(xué)因素——富營(yíng)養(yǎng)化、適宜的營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)等；生物因素——赤潮生物種群動(dòng)力機(jī)制、種間競(jìng)爭(zhēng)、養(yǎng)殖生物等；水文因素——水溫、水體穩(wěn)定性等；氣象因素——?dú)鉁亍⒔涤?、風(fēng)等。營(yíng)養(yǎng)鹽是赤潮生物賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，光、溫度、鹽度、微量元素(鐵等)、維生素(B1等)、海流等是赤潮輔助條件，浮游動(dòng)物的攝食壓力和赤潮生物自身的死亡是主要的制約因素等。海水富營(yíng)養(yǎng)化是赤潮發(fā)生的必要條件，在此基礎(chǔ)上，在其他若干輔助因素共同作用下，導(dǎo)致赤潮生物的旺發(fā)，即發(fā)生赤潮。,4.引起赤潮的主要生物種類形成赤潮的海洋生物種類繁多，據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上赤潮生物大約有200多種，除屬于細(xì)菌和原生動(dòng)物外，大部分屬于浮游生物。如藍(lán)藻、甲藻、硅藻、綠色鞭毛藻、綠藻等。我國(guó)沿海赤潮生物有80余種。,5.赤潮的危害,影響水體的酸堿度和光照度競(jìng)爭(zhēng)性消耗水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并分泌一些抑制其他生物生長(zhǎng)的物質(zhì)，造成水體中某幾種生物量增加，但種類數(shù)量減少。許多赤潮生物含有毒素：主要集中于甲藻如亞歷山大藻、裸甲藻、鰭甲藻、原甲藻、崗比藻等；毒素包括有：麻痹性貝毒、腹瀉性貝毒、神經(jīng)性貝毒、記憶缺失性貝毒和西加魚(yú)毒。,部分以膠著狀群體生活的赤潮藻，可使海洋動(dòng)物呼吸和濾食活動(dòng)受損，導(dǎo)致大量的海洋動(dòng)物機(jī)械性窒息死亡。處在消失期的赤潮生物死亡分解時(shí)消耗大量溶解氧。赤潮會(huì)對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖與捕撈業(yè)造成危害。,赤潮已經(jīng)成為中國(guó)沿海地區(qū)主要海洋生態(tài)災(zāi)害之一。僅2004年5月中國(guó)海域就發(fā)現(xiàn)赤潮34起，累計(jì)面積近2萬(wàn)平方公里。其中包括5月份發(fā)生在東海浙江沿海海域的原甲藻赤潮，面積達(dá)1萬(wàn)平方公里，世界罕見(jiàn)。2004年6月11—18日在渤海灣和黃河口海域發(fā)生了棕囊藻和米氏凱倫藻赤潮，總面積超過(guò)5000平方公里；在南海大亞灣海域，6月14—17日也發(fā)生了面積超過(guò)100平方公里的紅海樹(shù)毛藻赤潮。,,表近年來(lái)中國(guó)危害較大的幾次赤潮事件及其造成的損失,表我國(guó)沿海發(fā)生的與赤潮有關(guān)的中毒事件（1999）,,6.赤潮的預(yù)防,目前尚無(wú)很好的赤潮綜合防治方法，主要為“預(yù)防為主”,控制海域的富營(yíng)養(yǎng)化重視對(duì)城市和工業(yè)污水的處理，提高污水凈化率人工改善水體和底質(zhì)環(huán)境控制有毒赤潮生物外來(lái)種類的引入合理開(kāi)發(fā)海水養(yǎng)殖業(yè),1.根據(jù)水域的環(huán)境條件選擇一些對(duì)水質(zhì)有凈化作用的養(yǎng)殖品種，并合理確定養(yǎng)殖密度，控制養(yǎng)殖面積。2.進(jìn)行多品種混養(yǎng)、輪養(yǎng)、立體養(yǎng)殖，尤其是魚(yú)、蝦、貝、藻混養(yǎng)，建立生態(tài)養(yǎng)殖系統(tǒng)。3.提高養(yǎng)殖技術(shù)，改進(jìn)餌料成分及投餌技術(shù)，使其有利于養(yǎng)殖生物的攝食，減少殘餌，減輕水質(zhì)和底質(zhì)的污染。4.不能將池塘養(yǎng)殖的污水和廢物直接排入海水，應(yīng)采取逐步過(guò)濾等辦法加以處理。,7.赤潮的治理（僅供參考）,雙氧水、次氯酸鈉、過(guò)氧化鈉、臭氧等強(qiáng)氧化法用樹(shù)脂、粘土、硅藻土、鐵粉、鋁聚合物、高分子表面活性劑等進(jìn)行濃縮凝聚、沉降網(wǎng)撈、機(jī)械攪拌30米以內(nèi)淺海海底耕耘，改善海底環(huán)境養(yǎng)殖銅藻、江蘺等，吸收、固定海水中的氮、磷對(duì)泥沙進(jìn)行有效的處理:清淤、泥沙覆蓋、化學(xué)覆蓋以及現(xiàn)場(chǎng)處理等在赤潮發(fā)生時(shí)，可用拖曳法將養(yǎng)殖網(wǎng)箱從赤潮水體轉(zhuǎn)移至安全水域,THEEND,