富营养水体

富营养水体（通用7篇）

富营养水体 篇1

目前，随着现代化进程与民众生活水平的提高，各种点源、面源的富营养化物质，通过各种形式向水体富集，导致了水体富营养化并爆发“水华”，极大地破坏了水体的生态平衡，对水体生物多样性和安全产生灾难性后果。凤眼莲俗称水葫芦，能有效吸收水体中氮、磷等富营养化物质，起到净化水体提高水体透明度的作用，既能在重度富营养化水体中繁衍[1]也可存活于贫瘠水体。国内外对其净化养殖污水、工业污水和生活污水的研究取得了很多进展[2,3,4];同时凤眼莲繁衍速度快，管理跟不上时，会堵塞河道，腐烂后污染水质形成二次污染，需采用有效手段加以控制。因此运用生态工程学原则，通过围隔技术，蓄养凤眼莲和草食性鱼类，能有效降低水体富营养化程度。

1“水-凤眼莲-鱼”生态模式介绍

“水-凤眼莲-鱼”生态模式就是利用水体中丰富的营养物质促进围隔内的凤眼莲迅速繁衍，通过草食性鱼类限制凤眼莲的增殖量，达到富营养物质从水体到鱼体的流动，其主要目的是通过凤眼莲对水体氮、磷等的强力去除效果[5,6,7]，降低水体富营养化程度，并利用草食性鱼类安全高效廉价地限制凤眼莲的增殖，达到净化水质的作用。

2“水-凤眼莲-鱼”生态模式的特征

2.1 水体富营养物质丰富

水体中的营养物质来自沿岸以及支流的各类点源与面源，氮、磷含量高，各类微量元素齐备，满足凤眼莲[8]和鱼类生长所需。

2.2 低动力消耗

通过鱼类限制凤眼莲的增殖，避免了大量凤眼莲的清除工作中大量人力、物力和能源的消耗。

2.3 鱼类发病率低

适量的凤眼莲可维护水体生物多样性[6]，并为鱼类提供隐蔽点。

2.4 避免凤眼莲的有性繁殖

草食性鱼类大量摄食凤眼莲的根茎，能有效控制凤眼莲的开花结果。

3“水-凤眼莲-鱼”生态模式的关键技术

3.1 围隔技术

以渔网为围隔材料，形成半封闭性的围隔，可基本满足在淡水水域抗风浪的要求[9]。

3.2 草食性鱼类的选择

通过以往试验[10]，选取草鱼、赤眼鳟为主要品种，根据应用类型确定品种投入规格和数量。

3.3 凤眼莲的越冬

在冬枯夏盛区域[11]，在网围中覆盖的薄膜的凤眼莲可自然越冬。

4“水-凤眼莲-鱼”生态模式使用的类型

4.1 彻底清除水葫芦的模型

简单清除水体中的水葫芦，如果没有特别要求，可以直接投放大规格和一定数量草鱼、杂交鱼F1;规格1～40尾/kg，投放密度15～100 kg/1 000 m2。开始阶段，可以用毛竹等展开小水体中5%～10%面积，作为鱼类栖息的空间。

4.2 利用水葫芦资源化利用水体中富营养物质的模型

在现代渔业园区养殖尾水和外荡内河道水体中，利用水葫芦去除水体中的富营养物质的超强能力，将水葫芦作为调控水体富营养化的中间载体，在现代渔业园区养殖尾水和外荡内河道水体处理过程中，在池塘人工湿地和外荡内河道水道，直接投放一定规格和数量的鱼;一般规格是2～1 000尾/kg，投放密度5～20 kg/1 000 m2的草鱼、杂交鱼F1。开始阶段，可以用毛竹等展开小水体中10%～20%面积，作为鱼类栖息的空间。

在湖泊中，由于水比较浅，可以考虑用拦网，为了放养后保持水体有一定的交换性，放养时采用牢固浮式活动围栏-化浪浮床隔断，化浪浮床能随水位自动升降，化浪浮床由泡沫浮球、钢管、网片、铁锚、地龙、网绳制成，具体视湖面情况用化浪浮床围成围网。围网的网目以不逃鱼和水葫芦为标准，以长方形为好，围栏面积一般控制在200×667 m2以内，水葫芦投放面积控制在围网面积的3/4～4/5;一般规格是2～1 000尾/kg，投放5～20 kg/1 000 m2的草鱼、鳊鱼、赤眼鳟。

另外一种模式是网箱圈养水葫芦和网箱养殖草食性鱼分开，水葫芦要人工定期转移投放，一般3～6 d一次。

在水库中，由于水比较深，用网箱圈养水葫芦，为了放养后保持水体有一定的交换性，放养时采用网箱网目以不逃鱼和水葫芦为标准，网箱以长方形为好，大小规格一般在3 m×10 m×3 m至10 m×100m×3 m。能随水位自动升降，由毛竹、网绳、浮子、铁锚等制成控制系统。一种模式是水葫芦和吃水葫芦的鱼放在一起，不需要人工经常去投喂，水葫芦投放面积控制在网箱面积的3/4～4/5;一般网箱内部投放规格是2～1 000尾/kg，投放5～20 kg/1 000 m2的草鱼、鳊鱼、赤眼鳟。

另外一种模式是网箱圈养水葫芦和网箱养殖草食性鱼分开，水葫芦要人工定期转移投放，一般6～15 d一次。

5“水-凤眼莲-鱼”生态模式的池塘应用实例

5.1 试验池塘

2009年，笔者在位于浙江省湖州市南郊的浙江省淡水所特种水产苗种基地进行试验。试验水体为400 m2的池塘2个，水深1.3 m。

5.2 试验材料

笔者在2个400 m2池塘中，4月28日，1号2号试验池塘同时投放水葫芦3 145 kg，占池塘面积60%左右，1号试验池塘3月投放规格为15尾/kg的杂交鱼200尾(14 kg);2号试验池塘未投放鱼种。

5.3 试验结果

试验从5月1日开始，结果到9月30为止，1号试验池塘，有少量水葫芦(收入水葫芦197 kg)的覆盖，没有开花株。1号试验池塘10月12日捕捞杂交鱼193尾(45.18 kg)鱼。按照45 kg计算，总共利润210元(鱼款450元减去投放杂交鱼240元)。草鱼产量可以达到75 kg/667 m2，规格233 g/尾，回捕鱼收入是750元。同时，2号试验池塘(没有投放任何鱼)，从7月10开始人工捞取水葫芦，运走水葫芦7汽车，共计6 530 kg，到9月29—30日人工捞取运走水葫芦，共计3 249 kg。累计要人工工资及汽车运输费2 300元;另外，不计垃圾填埋费用，也不记计陆地环境保护费用和水体生物损失。

参考文献

[1]陈玲玲, 林振山, 濮培民, 等.重富营养化水体内凤眼莲生长特性的研究[J].安徽农业科学, 2005, 33 (8) :1390-1392

[2]De Casabianca M.Large-scale production of Eichhornia crassipes on paper industry effluent[J].Bioresource Technology, 1995, 54 (1) :35-38

[3]Jiang Z, Xinyuan Z.Treatment and utilization of wastewater in the Beijing Zoo by an aquatic macrophyte system[J].Ecolog-ical Engineering, 1998 (11) :101-110

[4]Ouazzani N, Bouhoum K, Mandi L, et al.Wastewater treatment by stabilization pond:marrakesh experiment[J].Water Science And Technology, 1995, 31 (12) :75-78

[5]陈彬.流域水葫芦控制与利用生态工程研究[D].同济大学环境科学与工程学院, 2007

[6]李倩, 胡廷尖, 王雨辰, 等.凤眼莲生长对池塘水质及生物种群影响试验[J].安徽农学通报, 2010 (20) :66, 138

[7]刘士力, 胡廷尖, 王雨辰, 等.水葫芦对富营养化水体改良效果的试验[J].安徽农学通报, 2010 (22) :66-67, 85

[8]严国安, 任南, 李益健.环境因素对凤眼莲生长及净化作用的影响[J].环境科学与技术, 1994 (1) :2-5, 27

[9]戴雅奇, 甄彧, 吴健, 等.渔网围栏介质对太湖梅梁湾富营养化水体的改善[J].中国环境科学, 2006 (2) :176-179

[10]胡廷尖, 李训朗, 王雨辰, 等.草食性鱼种抑制凤眼莲生长的试验[J].热带农业科学, 2011 (09) :56-60

[11]古斌权, 王扬军, 娄厉行, 等.“冬枯夏盛”区域凤眼莲的生长繁殖特性研究[J].宁波农业科技, 2006 (1) :5-8

富营养水体 篇2

1 水—凤眼莲—鱼生态模式概述

1.1 水—凤眼莲—鱼生态模式简介

水—凤眼莲—鱼生态模式就是利用水体中丰富的富营养物质促进围隔内的凤眼莲迅速繁衍, 通过草食性鱼类限制凤眼莲的增殖量, 达到富营养物质从水体到鱼体的转移。其主要目的是利用凤眼莲达到对水体氮磷等富营养化植物的强力去除效果[5,6,7], 降低水体富营养化程度, 并利用草食性鱼类安全、高效、廉价地限制凤眼莲的增殖, 达到净化水质的目的。该模式见图1。

1.2 水—凤眼莲—鱼生态模式的特点

一是水体富营养物质丰富。水体中的营养物质来自沿岸以及支流的各类点源与面源, 氮磷含量高, 各类微量元素齐备, 满足凤眼莲[8]和鱼类生长所需。二是低动力消耗。通过鱼类限制凤眼莲的增殖, 避免了凤眼莲的清除工作中大量人力、物力和能源的消耗。三是鱼类发病率低。适量的凤眼莲可维护水体生物多样性[6], 并为鱼类提供隐蔽点。四是避免凤眼莲的有性繁殖。草食性鱼类大量摄食凤眼莲的根茎, 能有效控制凤眼莲开花结果。

1.3 水—凤眼莲—鱼生态模式关键技术

一是围隔[9]。以渔网为围隔材料, 形成半封闭性的围隔, 可基本满足在淡水水域抗风浪的要求。二是草食性鱼类的选择。通过试验[10], 选取草鱼、赤眼鳟为主要品种, 根据应用类型确定品种投入规格和数量。三是凤眼莲越冬管理。在冬枯夏盛区域[11], 在网围中覆盖薄膜, 凤眼莲可自然越冬。

2 水—凤眼莲—鱼生态模式使用类型

2.1 彻底清除水葫芦的模型

清除水体中的水葫芦, 如果没有特别要求, 可以直接投放大规格和一定数量草鱼、杂交鱼F1;规格为1～40尾/kg, 投放密度150～1 000 kg/hm2。开始阶段, 可以用毛竹等展开小水体面积的5%～10%作为鱼类栖息的空间。

2.2 水葫芦资源化利用去除水体中富营养物质的模型

在现代渔业园区养殖尾水和外荡内河道水体中, 利用水葫芦去除水体中的富营养物质, 将水葫芦作为调控水体富营养化的中间载体, 在现代渔业园区养殖尾水和外荡内河道水体处理过程中, 在池塘人工湿地和外荡内河道水道, 直接投放一定规格和数量的鱼;一般规格是2～1 000尾/kg, 投放密度50～200 kg/hm2的草鱼、杂交鱼F1。初始阶段, 可以用毛竹等展开小水体面积10%～20%作为鱼类栖息的空间。

由于湖泊中水比较浅, 可以考虑用栏网。为了放养后保持水体有一定的交换性, 放养时采用牢固浮式活动围栏—化浪浮床隔断, 化浪浮床能随水位自动升降, 由泡沫浮球、钢管、网片、铁锚、地龙、网绳制成, 具体视湖面情况用化浪浮床围成围网。围网的网目以不逃鱼和水葫芦为标准, 以长方形为好, 围栏面积一般控制在13.33 hm2以内, 水葫芦投放面积控制在围网面积的3/4～4/5;一般投放的草鱼、三角鳊、赤眼鳟规格是2～1 000尾/kg, 投放密度50～200 kg/hm2。另外一种模式是网箱圈养水葫芦与网箱养殖草食性鱼分开, 水葫芦要人工定期转移投放, 一般3～6 d投放1次。

由于水库水比较深, 用网箱圈养水葫芦。为了放养后保持水体有一定的交换性, 放养时采用网箱网目以不逃鱼和水葫芦为标准, 网箱以长方形为好, 大小规格一般在10 m×100 m×3 m或3 m×10 m×3 m。能随水位自动升降, 用毛竹、网绳、浮子、铁锚等制成控制系统。一种模式是水葫芦和吃水葫芦的鱼放在一起, 不需要人工经常去投喂, 水葫芦投放面积控制在网箱面积的3/4～4/5;一般网箱内部投放的草鱼、三角鳊鱼、赤眼鳟规格是2～1 000尾/kg, 投放密度50～200kg/hm2。另外一种模式是网箱圈养水葫芦和网箱养殖草食性鱼分开, 水葫芦要人工定期转移投放, 一般6～15 d投放1次。

3 水—凤眼莲—鱼生态模式池塘应用实例

2009年, 笔者在位于浙江省湖州市南郊的浙江省淡水所特种水产苗种基地进行试验。试验水体为400 m2的池塘2个 (编号为1号、2号) , 水深1.3 m, 试验时间为5月1日至9月30日。4月28日分别于1号、2号试验池塘同时投放水葫芦3 145 kg, 占池塘面积60%左右, 1号试验池塘3月投放规格为15尾/kg的杂交鱼200尾 (14 kg) ;2号试验池塘未投放鱼种。1号试验池塘有少量水葫芦 (收入水葫芦197 kg) 的覆盖, 没有开花株。9月28日1号试验池塘捕捞杂交鱼193尾鱼 (45.18 kg) 。按照45 kg计算, 纯利润210元 (鱼款450元减去投放杂交鱼240元) 。草鱼产量可以达到1 125 kg/hm2, 规格233 g/尾, 回捕鱼收入达11 250元/hm2。同时, 2号试验池塘 (没有投放任何鱼) , 从7月10日开始人工捞取水葫芦, 运走水葫芦7车, 共计6 530 kg, 9月29—30日人工捞取运走水葫芦, 共计3 249 kg。累计花费人工工资及汽车运输费2 300元;另外, 垃圾填埋费用、陆地环境保护费用和水体生物损失均不计。

摘要：介绍了利用凤眼莲去除水体富营养物质, 并通过草食性鱼类的限制作用, 完成富营养物质到鱼体的转移, 总结各种应用环境下草食性鱼类的推荐投放量, 并通过池塘养殖实例分析了该生态模式的经济效益。

关键词：富营养物质,凤眼莲,草食性鱼类,生态模式,技术,类型,实例

参考文献

[1]陈玲玲, 林振山, 濮培民, 等.重富营养化水体内凤眼莲生长特性的研究[J].安徽农业科学, 2005, 33 (8) :1390-1392.

[2]DE CASABIANCA M.Large-scale production of Eichhornia crassipes on paper industry effluent[J].Bioresource Technology, 1995, 54 (1) :35-38.

[3]JIANG Z, XINYUAN Z.Treatment and utilization of wastewater in the Beijing Zoo by an aquatic macrophyte system[J].Ecological Engineering, 1998 (11) :101-110.

[4]OUAZZANI N, BOUHOUM K, MANDI L, et al.Wastewater treatment by stabilization pond:marrakesh experiment[J].Water Science And Technol-ogy, 1995, 31 (12) :75-78.

[5]陈彬.流域水葫芦控制与利用生态工程研究[D].上海:同济大学, 2007.

[6]李倩, 胡廷尖, 王雨辰, 等.凤眼莲生长对池塘水质及生物种群影响试验[J].安徽农学通报, 2010 (20) :66, 138.

[7]刘士力, 胡廷尖, 王雨辰, 等.水葫芦对富营养化水体改良效果的试验[J].安徽农学通报, 2010 (22) :66-67, 85.

[8]严国安, 任南, 李益健.环境因素对凤眼莲生长及净化作用的影响[J].环境科学与技术, 1994 (1) :2-5, 27.

[9]戴雅奇, 甄彧, 吴健, 等.渔网围栏介质对太湖梅梁湾富营养化水体的改善[J].中国环境科学, 2006, 2006 (2) :176-179.

[10]胡廷尖, 李训朗, 王雨辰, 等.草食性鱼种抑制凤眼莲生长的试验[J].热带农业科学, 2011 (9) :56-60.

水体富营养化环境影响评价 篇3

关键词：环保,水环境,环境影响评价

0 引言

水体富营养化主要指人为因素引起的湖泊、水库中氮、磷增加对其水生生态产生不良的影响。富营养化是一个动态的复杂过程。一般认为, 水体磷的增加是导致富营养化的主因, 但富营养化亦与氮含量、水温及水体特征 (湖泊水面积、水源、形状、流速、水深等) 有关。

1 流域污染源调查

根据地形图估计流域面积;通过水文气象资料了解流域内年降水量和径流量;调查流域内地形地貌和景观特征, 了解城区、农区、森林和湿地的面积和调查污染物点源和面源排放情况。

水中总磷的收支数据可用输出系数法和实际测定法获得。

输出系数法:这种方法是根据湖泊形态和水的输出资料, 湖泊周围不同土地利用类型磷输出之和, 再加上大气沉降磷的含量, 推测湖泊总磷浓度、径流图、湖泊容积和水面积, 估计湖泊水力停留时间和更新率, 进而估计湖泊总磷的全年负荷量。要预测湖泊总磷浓度, 除需要了解水量收支外, 还需要了解污水排入磷的含量。

实测法:是精确测定所有水源总磷的浓度和输入、输出水量, 需历时一年。湖泊水量收支通用式为:输入量=输出量+△储存量

湖水输入量是河流、地下水输入, 湖面大气降水、河流以外的其他地表径流量和污水直接排入量的总和;输出量是河道出水、地下渗透、蒸发和工农业用水的总和。其中河流进出水量、大气降水量和蒸发量一般可从水文气象部门监测资料获得, 有关各类水中磷浓度需要定期测定。地下水输入与输出较难确定, 但不能忽略。

估计地下水进出量的一种方法就是通过流量网的测量, 用下式计算地下水量:

Q=K·I·A (8-2) 式中, Q———地下水输入或输出量;

K———水的电导率;

I———水流的坡度;

A———地下水流截面积。

以上从湖泊外部输入的磷称为磷的外负荷。由湖泊内释放的磷引起的富营养化称为磷的内负荷。在湖下层无氧气的湖泊中, 沉积物释放磷较多, 可能导致湖水实际总磷浓度的低估。

2 营养物质负荷法预测富营养化

Volle nw e ide rl969年提出湖泊营养状况与营养物质特别是与总磷浓度之间密切关系。Vollenweider—OECD模型表明, 在一定范围内, 总磷负荷增加, 藻类生物量增加, 鱼类产量也增加。这种关系受到水体平均深度、水面积、水力停留时间等因素的影响。将总磷负荷概化后, 建立藻类叶绿素与总磷负荷之间的统计学回归关系。

3 营养状况指数法预测富营养化

湖泊中总磷与叶绿素a和透明度之间存在一定的关系。Carlson根据透明度、总磷和叶绿素三种指标发展了一种简单的营养状况指数 (TSI) , 用于评价湖泊富营养化的方法。TSI用数字表示, 范围在0～100, 每增加一个间隔 (如10、20、30…) 表示透明度减少一半, 磷浓度增加一倍, 叶绿素浓度增加近2倍。三种参数的营养状况指数值如表所示。TSI<40, 为贫营养;40～50为中营养;>50, 为富营养。该方法简便, 广泛应用于评价湖泊营养状况。但这个标准是否适合于评价我国湖泊营养状况, 还需要进一步研究。

将1985—1987年北京六海TP平均浓度分别代入式, 得TSI值为:西海66, 后海56, 北海72, 中海74, 南海75。指数值的大小反映了六海营养状况时空变化的实际情况, 但按上述‘FSI>50为富营养的划分标准, 六海全部属于富营养湖泊, 则与实际情况不完全相符。说明应用该标准评价我国湖泊营养状况可能是偏严了。湖水过于浑浊 (非藻类浊度) 或水草繁茂的湖泊, Carlson指数则不适用。

有时用TN/TP比率评估湖泊或水库何种营养盐不足。对藻类生长来说, TN/TP比率在20:l以上时, 表现为磷不足;比率小于13:1时, 表现为氮不足。绝对浓度也应考虑。pH值和碱度对于湖泊中磷的固定和人工循环的恢复技术具有重要意义。另外, 浮游植物、浮游动物、底栖动物、大型植物和鱼类种类组成、密度分布、体积、生物量或相对丰度等资料, 对于评价湖泊营养水平、湖泊生态系统结构功能及湖泊环境变化状况有重要参考价值。

水体富营养化预测还有评分法和综合评价法等。实际应用中根据具体条件选用。

参考文献

[1]毛文永主编.《环境影响评价技术方法》.北京《中国环境科学出版社》 (2010) .

水体富营养化及其防治技术 篇4

关键词：富营养化,原因,危害,防治措施

水体富营养化的定义及原因:由于人类的活动, 使得水体中营养物质富集, 引起藻类以及其它水生生物过量繁殖, 水呈绿色或混浊呈褐色, 水体透明度下降, 溶解氧降低, 造成水质恶化, 严重时发生“水华”, 使整个水体生态平衡发生改变而造成危害的一种污染现象。

水体富营养化发生原因是多方面的, 在水体富营养化日益严重的今天, 对富营养化成因及控制治理措施的研究已经取得了一定的成果, 但对受富营养化污染的水体还没有一套稳定有效的净化控制方法达到水体的优化恢复。防止富营养化趋势发展, 必须以防为主, 采取综合防治措施, 针对污染源、污染物特点提出重点整治对策, 同时要加铁、化工、制药造纸、印染等行业的废水中氮和磷的含量都相当高。近年来, 工业排放的废水逐年递增。据报道, 2003年全国工业废水排放量达212.4亿t。但由于技术与资金的原因, 大部分工业废水只经简单处理甚至未经任何处理就直接排入江河等水体中, 许多废水中所含的氮、磷等物质也就不断地在水体中累积了下来。

一、水体富营养化的危害

1、造成水体富营养化污染的某些物质本身就可严重危害人类健康, 如植物营养素氨氮, 在特定的条件下也可转化为亚硝酸盐, 这是合成“三致物质”亚硝胺的前体。

另外, 水环境中某些藻类可释放出剧毒物质, 通过食物链损害人体健康甚至致人死亡。例如, 铜绿微囊藻可释放一种能够引起人们消化道炎症的水溶性环式多肽毒素。1986年12月, 福建省东山县就曾发生过因食用被赤潮污染的。我国的武汉东湖、杭州西湖、南京玄武湖、济南大明湖、抚顺的大伙房水库, 都曾受到富营养作用的影响。我国沿海的赤潮也时有发生, 1989年8~9月, 河北黄骅县到天津塘沽百余里的沿海出现世界上罕见的大规模赤潮, 使养虾业遭到严重损失。

2、藻类的过度繁殖, 死亡后藻类有机体被异养微生物分解, 消耗了水中的大量溶解氧, 使水中溶解的氧含量急剧下降。

同时, 由于水面被藻类覆盖, 影响大气的复氧作用, 使水中缺氧, 甚至造成厌氧状态。此外, 水体中藻类大量繁殖, 也会阻塞鱼鳃和贝类的进出水孔, 使之不能进行呼吸而死亡。水体出现富营养化时主要表现为浮游生物的大量繁殖, 因占优势的浮游生物的不同而水面往往呈现出蓝色、红色、棕色和乳白色等, 在江河、湖泊和水库中称为“水华”, 在海洋中称为“赤潮”。这些因素将导致鱼类等水生生物因缺氧而窒息死亡。20世纪以后, 赤潮发生的次数逐年增加, 我国渤海1998年、1999年连续两年发生严重赤潮, 面积达6 500平方千米, 持续时间超过1个月, 严重影响海产养殖, 造成重大经济损失。2000年我国海域共记录到赤潮28起, 比1999年增加了13起, 累计面积超过10000平方千米。上世纪70年代, 我国湖泊富营养化面积约为135平方公里, 而随着近年来经济社会快速发展, 目前富营养化面积已达约8700平方公里。这是由于上世纪70年代, 湖泊富营养化主要以城市湖泊为主, 面积都比较小。而2000年以后, 太湖、巢湖、滇池等大型天然湖泊出现大面积水华, 导致全国湖泊的富营养化面积急剧增加。

3、由于富营养化水体中藻类密度低, 不易沉降, 需消耗较多的混凝土和液氯, 从而提高成本。

含藻水的p H值偏高, 阻碍铝盐水解聚合物, 不利于混凝剂脱稳。藻类干扰滤池的运行。藻类有的长度达100-200Lm, 易在滤网表面形成一层毯状物, 使运行周期缩短, 反冲洗频繁;易在钢筋混凝土和金属表面附着生长, 产生腐蚀, 给清洗工作带来难度。其次, 富营养水体由于缺氧而产生硫化氢、甲烷和氨等有毒有害气体以及水藻产生的某些有毒的物质, 更增加了制水过程中的技术难度, 既影响制水厂的出水率, 同时也加大了制水成本费用。

二、水体富营养化的防治技术

导致水体富营养化的氮、磷营养物质来源的不确定性给控制污染源带来了巨大的困难。另一方面, 营养物质去布, 有助于合理地发挥挖掘底泥去除内源性营养物质的效益。底泥疏浚减少了已经积累在表层底泥中的总氮和总磷量, 减少了潜在性内部污染源。底泥疏浚还可以加深湖泊水体的深度, 增加了湖泊环境容量, 最终仍能起到降低湖泊水体营养负荷的作用。水体深层曝气, 要定期或不定期采取人为湖底深层曝气而补充氧, 使水与底泥界面之间不出现厌氧层, 经常保持有氧状态, 有利于抑制底泥磷的释放。注水冲稀是在有条件的地方, 用含磷和氮浓度低的水注人湖泊, 起到稀释营养物质浓度的作用, 这对控制水华现象, 提高水体透明度等有一定作用, 但营养物绝对量并未减少, 不能从根本上解决问题。另一种手段是换水, 这是针对临江湖泊的方案, 起到江水取代湖水, 以流动的贫营养水代替停滞的富营养水的目的。

防止富营养化, 首先应控制营养物质进入水体。治理富营养化水体, 可采取疏浚底泥, 去除水草和藻类, 引入低营养水稀释和实行人工曝气等措施。疏浚底泥对改善那些底泥营养物质含量高的水体是一种有效的手段, 但需注意地点和深度。因为水体深层底泥中的可溶性磷以及氨氮可能反而高于表层底泥, 当挖掘表层底泥后, 正好暴露出深层底泥高含量的可溶性磷和氨氮, 使更多的磷和氮从底泥中释放出来, 使水质进一步恶化。还有生物防治, 如引入大型挺水植物与藻类竞争、养殖捕食藻类的鱼等抑制藻类繁殖生长。还可在污染水域投放河蚌、鲢鱼等, 净化水体。

因此来自各种污染源的营养负荷的增加会使水中的营养物质浓度急剧增高, 导致藻类爆发、溶氧耗尽等富营养化症状, 因此, 外源的削减与控制是治理水体富营养化的先决条件。削减营养负荷的技术有以下几种:废水分流以减少营养物质的入湖量;生产无磷洗涤剂以降低磷的入湖负荷;使用化学方法或生物技术进行废水脱磷;利用稳定塘、人工或自然湿地等进行非点源营养物质的截流;湖水稀释;应用生态技术改变常规农业种植方法。

参考文献

[1]吴生才, 陈伟民.水体富营养化的渐进性和灾难性[J].灾害学, 2004 (19) :13-14.

城市景观水体富营养化治理措施 篇5

随着城市化进程的加快, 景观水生生态系统的设置成为城市建设不可或缺的组成部分。景观水通常指用于视觉观赏的水体, 是露天地表水, 通常为封闭水体系统, 自净能力非常低, 并且非常容易受到富营养化污染, 在夏季高温时间段是最容易产生蓝藻爆发的水体之一, 因此随着景观水体污染问题日益凸显, 其水质治理受到越来越广泛的关注[1]。

2 景观水体的污染现状

《2015中国环境质量公报》显示, 全国423条主要河流, 62座重点湖泊 (水库) 的967个国控地表水监测断面 (点位) 中, Ⅰ~Ⅲ类、Ⅳ~Ⅴ类、劣Ⅴ类水质断面分别占64.5%、26.7%、8.8%。以地下水含水系统为单元, 潜水为主的浅层地下水和以承压水为主的中深层地下水为监测对象的5118个地下水水质监测点中, 水质为优良级的监测点比例为9.1%, 良好级的监测点比例为25.0%, 较好级的监测点比例为4.6%, 较差级的监测点比例为42.5%, 极差级的监测点比例为18.8%。由此可见, 我国水环境受到污染的比例较大, 城市水环境生态自净能力更为薄弱, 改善城市水环境质量是恢复水体的景观功能的前提条件。

3 景观水体的污染成因

受人类高强度活动的影响, 城市景观水体更易发生富营养化乃至黑臭, 因为除了来水水质较差, 还存在城市景观水体特殊的污染源, 归纳起来可以分为外因和内因[1]。

3.1 外因

3.1.1 大气沉降

工业生产过程中向大气排放多种、大量的污染物, 由湿沉降和径流携带进入城市河湖。相关研究报道, 城市河湖纳污负荷中大气湿沉降约占5%~10%。

3.1.2 城市面源污染

景观水体的水源主要来自3个方面, 包括天然降水、外源引水、再生水。城市大气中的污染物质随雨水沉降进入陆地水生系统, 比如中心城区的商业区初期雨水径流中的COD、氮和磷浓度均超过了地表水类水质标准, 甚至主要机动车道的初期雨水径流中COD高于生活污水的浓度。城市内河湖兼具景观水体来源的功能, 因此控制汇水区的面源污染, 对城市景观水体治理十分重要[2]。

3.1.3 其他污染源

景观恶化水体岸边植物落叶、花絮等进入水体后, 不仅影响水体景观, 也会造成水体水质。

3.2 内因

3.2.1 底泥沉积物中氮、磷的释放

大量的氮和磷会沉积在底泥沉积物中, 随着景观水体中温度、pH值、溶解氧的变化, 底泥中沉积的氮、磷会释放进入水体。

3.2.2 水动力条件和水体更新周期的影响

城市景观水体生态系统十分脆弱, 多属于静止水体, 没有流动性或者流速极其缓慢, 水体自净能力较差, 为藻类的生长繁殖提供了良好的水力条件。此外, 景观水体更新周期长, 由于水体的自然蒸发和一些水生动、植物的吸收, 景观水体长时间得不到补给, 也会使景观水体中的水量减少, 氮、磷的浓度升高, 水体越容易发生富营养化。

3.2.3 设计不合理

景观水体及其护岸多采用硬化钢筋混凝土或浆砌块石结构, 没有按自然生态理念进行设计和构建, 自净能力弱, 再加上外来污染物的过多输入, 导致水体发黑变臭, 最终水体变得浑浊不堪, 严重污染了景观水体的生态环境。

4 景观水体的水质标准

目前, 与景观水体相关的主要法规有《地表水环境质量标准》和《城市污水再生利用景观环境用水水质》。因使用目的不同, 景观水体的水质要求也不同。目前景观水体标准的相关研究非常薄弱, 并且标准之间存在着不一致性, 即使按《地表水环境质量标准》的一类标准值对景观水体进行控制, 也不能满足控制富营养化水体的需要。

5 景观水体污染的防治对策

针对景观水体富营养化的状况目前主要有以下几种治理措施:源头控制, 降低从外部进入水体的污染物;采用工程性措施、化学加药、生物性措施降低水中的富集氮磷, 增加水体中的溶解氧, 从而达到控制藻类爆发的效果[3]。

5.1 源头控制

即通过对污水排放管网的改造, 将污水的排放引至别处。改进周边农业的施肥方式, 防止雨水带入大量营养盐进入景观水体。

5.2 工程措施

(1) 水底清淤。富营养化水体的底泥含大量氮磷物质, 会持续不断向水中释放营养盐, 在夏季高温阶段, 容易加剧蓝藻爆发, 通过水底清淤的方法消减水底淤泥是比较有效的治理措施。

(2) 清理漂浮藻类。水体富营养化的最直观的体现就是藻类及浮游生物迅速繁殖, 不仅大量消耗水中的溶解氧, 而且降低水底光照度, 导致沉水植物死亡, 死亡的植物及藻类尸体腐烂进一步消耗溶解氧并向水中释放氮磷物质, 最终导致鱼类等生物的死亡, 造成恶性循环, 所以清理漂浮藻类可以抑制这种恶性循环。

(3) 曝气推流。利用“流水不腐”的原理, 在水中安置潜水曝气机 (沉水安装或漂浮安装) 。首先造成水体表面和底层流动, 消除了死水区, 同时流水可以抑制藻类生长繁殖, 其次充氧后, 加速了水中各种胶体和悬浮物的分解, 使水体透明度明显提高, 同时湖泊底质表层含氧量增加, 好氧微生物活动趋强, 抑制了湖底厌氧菌的有机质分解过程, 使湖底氮、磷营养盐的释放量减少, 并能加速底质的无机化过程, 减少底泥内源污染。

5.3 化学加药措施

主要是利用向水体中添加除藻剂、混凝剂等化学药物抑制水体蓝藻爆发的现象[4]。此类方法仅能暂时抑制住藻类爆发, 治标不治本。

5.4 生物措施

主要是通过改善景观水体中的生态环境来控制水体富营养化的一种方法。主要有种植水生植物、沉水植物、投放以藻类为食的鱼类和其他水生生物等措施[5]。

(1) 在景观水体中通过搭建生态浮床种植水生植物, 用以吸收、转化水中以及沉积的底泥释放的有机质和营养盐, 降低水中营养盐浓度, 同时生长在水里的大量根系可以附着微生物, 对水质起到净化作用, 抑制浮游藻类的生产。

(2) 在景观水体中种植沉水植物, 同理可以吸收、转化水体中底泥释放的有机质和营养盐, 同时植物的根系可以固定水底淤泥, 降低水中悬浮物含量, 增加水的透明度, 并且沉水植物光合作用可以增加水体中的溶解氧。

(3) 在景观水体中养殖合适的水生动物, 可以滤食浮游藻类, 如鲫鱼吃各种腐屑, 同时可吞食蚊子的幼虫, 田螺还可以分泌粘液, 促进水中悬浮物沉降, 起到净化作用[6]。

6 结语

景观水体由于其自净能力较低的特殊性, 是易产生富营养化的水体, 这与景观水体观赏、美化环境作用相悖。此外, 景观水体的生态恢复是一个漫长并且复杂的过程, 采用如上类措施综合治理, 会有显著改善水质的效果, 但是, 从源头上控制污染仍然是最有效、治标又治本的方法。

摘要：指出了景观水体自净能力比较低, 易产生富营养化, 因此景观水体的生境改善日益受到关注。在了解景观水体污染成因的基础上, 分析了景观水体的水质标准, 探讨了可有效去除城市景观水体富营养化的治理措施或工艺, 以期为应用于生态治理提供参考。

关键词：景观水体,水质标准,富营养化,治理措施

参考文献

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富营养化水体修复技术研究进展 篇6

关键词：水体富营养化,修复技术,物化修复,微生物,水生植物

随着经济、社会的快速发展, 我国的一些淡水湖泊、城市内湖面临水体富营养化的巨大压力, 某些地方水体污染十分严重, 如巢湖、滇池、太湖等。水体富营养化是水体演变、衰老的自然过程, 在人类活动的影响下这种缓慢的天然过程加速非常快。我国许多地区特别是农业集约化程度高、氮肥用量大的地区, 水体富营养化问题更加突出。水体富营养化污染的主要来源是水体中含有的大量营养盐, 主要是氮、磷污染物[1]。近年来, 农业的集约化程度提高, 从而使得农药、化肥等化学物质的用量不断增加, 因而造成了农业面源污染问题日益突出[2]。

富营养化水体的修复可以分为原位修复和异位修复2种。原位修复是在水体内部直接采用技术方式处理[3]。异位修复是先将污染水体移出, 在进行异地处理后再返回原来的水体中。污染水体修复技术按照具体措施可分为化学处理、物理处理和生物处理等。

1 物理化学技术

物理修复包括多种措施, 如调水冲污、人工曝气、截污、河道疏浚, 既可以单独使用, 也可作为生态修复的前置措施。通过对水体进行人工曝气, 能够显著提高水体自净能力, 使得水体的污染程度降低。国外的河道曝气技术已经相当成熟, 有移动式充氧平台和固定式充氧站2 种, 以达到减少水体污染负荷、消除黑臭、促进河流生态系统恢复的目的。我国在上海中小河道治理中也常用河道曝气技术。河道疏浚及调水冲污等方式实现污染物转移, 不会引发更大面积的污染, 物理修复方式的主要缺陷在于不能在修复水体的同时完善水生生态系统结构, 从而不能实现提高水体自净能力的目的。

水体化学修复技术是指添加吸附剂和化学药剂改变水体中氧化还原电位、p H值、吸附沉淀水体中悬浮物质和有机质, 具有操作简单、见效速度快等优点。但是, 化学修复技术也有弊端:一是成本较高, 因为其需要投入大量的化学药剂。二是投入的化学药剂可能会对生态环境造成污染。值得注意的是富营养化化学修复通常不具有可持续性, 如果辅助措施不当, 富营养化很快又会出现[3]。

2 海藻对于富营养化海水的修复

随着我国海产品养殖业的蓬勃发展, 养殖区排放物不断积累, 导致水质不断恶化, 最终形成水体的富营养化, 影响海洋资源的可持续利用。大型海藻对生长的环境条件要求不高, 但在生长过程中可以吸收养殖体系自身的富营养物质和能量, 因此, 海藻对于富营养化海水的修复具有经济性。目前, 利用价值高的海藻如江篱属、海带属、马尾藻属、裙带菜属等, 在广东“海底森林”公园建设及山东的渔业资源修复行动中已经得到实践应用。大型海藻应用于富营养化海水养殖区的污染治理, 能够有效吸收养殖环境中多余的磷、氮等营养物质, 从而减少养殖区中营养盐含量。由此可以看出, 通过海藻的养殖可以降低养殖废水对海水环境造成的影响, 能够被作为一种对富营养化海水养殖区进行生物修复的有效策略, 就我国而言要大力推广海藻培育工程[4]。

3 微生物修复技术

微生物富营养化水体修复技术是指通过微生物之间的食物链关系建立相应的微生态系统, 加快水中的能量流动和物质循环, 强化微生物对水体中过量氮、磷的吸附、转化和降解[5], 以此修复水体自净功能, 减轻水体富营养化程度。

微生物修复技术的费用仅为传统环境工程技术的30%~50%, 环境友好, 无二次污染, 处理效率高, 处理时间短, 控制操作简单。目前, 国内外还没有一种单独的修复技术能彻底地去除水体中的过量的营养物质。因此, 要将多种修复方法进行联合, 使富营养化水体达到自然的生态平衡, 实现水质的良性改善[6]。

4 水生植物修复技术

水生植物可以通过吸收、吸附、同化等作用将水中氮、磷等物质转化为自身的营养物质, 不仅可以满足自身生长发育的要求, 而且可以降低水体中的营养物质, 进而改善水生生态系统[7]。就我国的实例而言, 已有报道采用具有宽大叶子和浓密根须的水芙蓉和凤眼莲作为去除氮磷的植物, 对水体净化效果非常好[8,9]。在小型试验中这2 种植物对水体中总氮的去除率在50%以上, 总磷的去除率在68% 以上。在现场试验中, 由于外源污染和水中底泥释放等作用, 水体中总氮和总磷分别降低了30%和20%以上。其开发利用前景广阔, 采用合适的技术充分利用植物自身特点, 将其转化为高附加值的产品, 则能实现既达到治污的目的, 又能将其资源化利用, 变废为宝, 实现经济价值。在我国北方, 轮叶黑藻等耐寒型沉水植物与凤眼莲等夏季净化能力强的喜温植物组成常绿型水生植物群落搭配组合, 在全年实现水体修复, 有待进一步研究[10]。

5 其他植物修复技术

柳树生物量及蒸发量高、耐涝性好, 可以作为富营养化水体植物的修复材料[11], 其中以旱柳最为常见, 这是由于其根系发达, 繁殖力强, 生长迅速, 并且能够固定土壤。此外, 杉树也是较为常见的修复树种, 通过种间杂交和选育, 可培育具有抗逆、优质良种特性的无性系。近半个世纪以来已培育出不少优良品种。目前, 国内外学者对落羽杉的耐水耐污能力开展了大量的研究[12]。

6 结语

不同水体修复技术各有不同的优缺点, 要根据不同水体富营养化的成因合理选择。原位修复、成本低廉、简单方便、易于普及是水体富营养化修复技术发展的主要方向。生物修复技术在修复水质过程中可以完善水体生态结构, 可作为水体修复的主要手段。

需要指出的是, 农业面源污染是湖泊、近海水体富营养化的主要原因。治理水体富营养化的同时, 还要注意到农业面源污染造成水体富营养化的主要原因是化肥和农药的过量使用、畜禽养殖业、水土流失情况的加剧、农作物秸秆焚烧、生活废水的随意排放等。因此, 从整个农业生态系统或流域出发, 对农业循环经济措施进行大力建设, 推广节约资源和保护环境的农业技术, 则会从根本上解决水体富营养化的环境难题。

参考文献

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富营养化水体的微生物修复技术 篇7

1 富营养化水体的微生物修复原理

微生物修复技术是在人为条件下, 利用微生物建立微生态系统, 加快水中物质循环和能量流动, 强化微生物对水体中过量氮、磷元素的高效吸附、转化和降解作用[1], 减轻水体富营养化程度, 修复水体自净功能。

2 微生物修复技术的优势

与传统的物理、化学修复技术相比, 微生物修复技术具有以下优点: (1) 处理费用低, 仅为传统环境工程技术的30%~50%; (2) 环境友好, 无二次污染; (3) 处理效率高, 处理时间短; (4) 控制操作简单[2]; (5) 可进行原位修复, 对环境干扰小[3]。

3 微生物修复技术成功具备的条件

微生物修复技术有效控制水体富营养化, 修复水体自净功能, 需要具备以下条件: (1) 富营养化水体不含对硝化细菌、反硝化细菌、聚磷菌等脱氮除磷微生物活性有抑制的物质, 否则需将该抑制物质无害化; (2) 必须存在具代谢活性的脱氮除磷微生物, 如有效微生物菌群 (EM) 、诺卡氏菌 (Nocardia) 、光合细菌 (PSB) 、Clear-Flo系列菌等, 且微生物脱氮除磷必须达到一定的速率; (3) 富营养化水体的环境条件必须有利于脱氮除磷微生物的生长和繁殖; (4) 技术费用低[4]。

4 微生物修复技术展望

目前, 无论是国内还是国外, 还没有任何一种修复技术能都彻底去除水体中的过量的氮、磷等营养物质, 控制水体富营养化。因此, 将微生物修复和其他物理化学方法、植物修复等联合起来是必然的发展趋势, 例如将微生物修复技术与水生植物生态工程联合起来, 彻底修复水体富营养化。同时, 应该通过高效菌株的筛选和构建基因工程菌积极开发微生物资源。此外, 进一步开展菌群间的协同作用机制和菌剂使用安全方面的研究, 积极开发复合菌群建立水域的微生态平衡, 使富营养化水体达到生态的自然平衡, 实现水质的健康持续改善。

摘要：讨论了富营养化水体微生物修复技术的原理、优势和成功的条件, 同时指出今后的发展方向。

关键词：富营养化,水体,微生物修复

参考文献

[1]宋关玲.生物修复技术在水体富营养化治理中的应用[J].安徽农业科学, 2007, 35 (27) :8597-8598.

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