第四讲 水体富营养化
阅读材料：水体富营养化的概念及原因
水体富营养化1．水体富营养化概念水体富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。
在自然条件下，湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态，不过这种自然过程非常缓慢。
而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化则可以在短时间内出现。
水体出现富营养化现象时，浮游藻类大量繁殖，形成水华。
因占优势的浮游藻类的颜色不同，水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。
这种现象在海洋中则叫做赤潮或红潮。
2．水体富营养化的机理在地表淡水系统中，磷酸盐通常是植物生长的限制因素，而在海水系统中往往是氨氮和硝酸盐限制植物的生长以及总的生产量。
导致富营养化的物质，往往是这些水系统中含量有限的营养物质，例如，在正常的淡水系统中磷含量通常是有限的，因此增加磷酸盐会导致植物的过度生长，而在海水系统中磷是不缺的，而氮含量却是有限的，因而含氮污染物加入就会消除这一限制因素，从而出现植物的过度生长。
生活污水和化肥、食品等工业的废水以及农田排水都含有大量的氮、磷及其他无机盐类。
天然水体接纳这些废水后，水中营养物质增多，促使自养型生物旺盛生长，特别是蓝藻和红藻的个体数量迅速增加，而其他藻类的种类则逐渐减少。
水体中的藻类本来以硅藻和绿藻为主，蓝藻的大量出现是富营养化的征兆，随着富营养化的发展，最后变为以蓝藻为主。
藻类繁殖迅速，生长周期短。
藻类及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解，不断消耗水中的溶解氧，或被厌氧微生物分解，不断产生硫化氢等气体，从两个方面使水质恶化，造成鱼类和其他水生生物大量死亡。
藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中，又把大量的氮、磷等营养物质释放入水中，供新的一代藻类等生物利用。
因此，富营养化了的水体，即使切断外界营养物质的来源，水体也很难自净和恢复到正常状态。
水体富营养化
化学法
1.化学除磷技术：化学除磷常用的化学药剂有3类：石灰、铝盐、铁盐。投加石灰与磷酸盐 反应生成羟基磷酸盐沉淀。投加的铝盐主要为硫酸铝，与磷酸盐反应形成磷酸铝沉淀。铁 盐主要为三氯化铁、氯化亚铁、硫酸亚铁、硫酸铁等，与磷酸盐反应形成不溶性的磷酸铁 沉淀。化学除磷去除磷效率较高，去除率达到85%以上。使氮磷比例失调，营造不适宜藻 类繁殖的的水体营养环境。但由于该法成本较高，同时有二次污染的可能性，在饮用水源 地应禁止使用。
水体富营养化机理
在地表淡水系统中，磷酸盐通常是植物生长的限制因素，而在 海水系统中往往是氨氮和硝酸盐限制植物的生长以及总的生产量。 导致富营养化的物质，往往是这些水系统中含量有限的营养物质， 例如，在正常的淡水系统中磷含量通常是有限的，因此增加磷酸盐 会导致植物的过度生长，而在海水系统中磷是不缺的，而氮含量却 是有限的，因而含氮污染物加入就会消除这一限制因素，从而出现 植物的过度生长。
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治理案例
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4.紫外线法。藻类等微生物在受到 紫外线照射时， 藻细胞内的 DNA 螺旋体被紫外线的电磁能所破坏， 导致细胞无法增殖，达到灭活效应。 紫外线法除藻工艺的运行成本低， 不会生成有害消毒副产物，但该技 术目前在生产上的应用还不成熟， 推广应用有限。
5.机械法除藻 /除草。机械法适用于藻类和水 草严重泛滥的富营养化水体，是一种应急处理 方式，但不能从根本上控制水体的富营养化。 6.曝气技术。曝气的作用是增加水中的溶解氧， 使溶解氧与水体充分混合，供应微生物呼吸之 需，使其生长繁殖，已达到净化水体的目的。 该技术适用于溶解氧含量较低（一般低于 4mg/L）的封闭或缓流水体。
6.噬藻体。噬藻体( Cyanophage) 是以蓝藻为寄主的浮游病毒类群 ( 也称蓝藻病毒) ，因其能特异性 地感染蓝藻并导致其死亡，是蓝藻 “水华”潜在的控制因子。
水体富营养化
关于水体富营养化问题的成因有不同的见解。 关于水体富营养化问题的成因有不同的见解。多数学者认为 磷等营养物质浓度升高，是藻类大量繁殖的原因， 氮、磷等营养物质浓度升高，是藻类大量繁殖的原因，其中又 以磷为关键因素。影响藻类生长的物理、化学和生物因素(如 以磷为关键因素。影响藻类生长的物理、化学和生物因素 如 阳光、营养盐类、季节变化、水温、 值 阳光、营养盐类、季节变化、水温、pH值，以及生物本身的 相互关系)是极为复杂的。因此，很难预测藻类生长的趋势， 相互关系 是极为复杂的。因此，很难预测藻类生长的趋势， 是极为复杂的 也难以定出表示富营养化的指标。目前一般采用的指标是： 也难以定出表示富营养化的指标。目前一般采用的指标是：水 体中氮含量超过0.2-0.3ppm，生化需氧量大于 体中氮含量超过 ，生化需氧量大于10ppm，磷含量 ， 大于0.01-0.02ppm，pH值7-9的淡水中细菌总数每毫升超过 的淡水中细菌总数每毫升超过10 大于 ， 值 的淡水中细菌总数每毫升超过 万个，表征藻类数量的叶绿素-a含量大于 含量大于10µmg/L。 万个，表征藻类数量的叶绿素 含量大于 。
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2．营养物质的来源：水体中过量的氮、磷等营养物质主要来自 ．营养物质的来源：水体中过量的氮、 未加处理或处理不完全的工业废水和生活污水、 未加处理或处理不完全的工业废水和生活污水、有机垃圾和家畜 家禽粪便以及农施化肥， 家禽粪便以及农施化肥，其中最大的来源是农田上施用的大量化 肥。
1．水体富营养化的机理： ．水体富营养化的机理： 生活污水和化肥、食品等工业的废水以及农田排水都含有大 生活污水和化肥、 量的氮、磷及其他无机盐类。天然水体接纳这些废水后， 量的氮、磷及其他无机盐类。天然水体接纳这些废水后，水中营 养物质增多，促使自养型生物旺盛生长， 养物质增多，促使自养型生物旺盛生长，特别是蓝藻和红藻的个 体数量迅速增加，而其他藻类的种类则逐渐减少。 体数量迅速增加，而其他藻类的种类则逐渐减少。水体中的藻类 本来以硅藻和绿藻为主，蓝藻的大量出现是富营养化的征兆， 本来以硅藻和绿藻为主，蓝藻的大量出现是富营养化的征兆，随 着富营养化的发展，最后变为以蓝藻为主。 着富营养化的发展，最后变为以蓝藻为主。 藻类繁殖迅速，生长周期短。 藻类繁殖迅速，生长周期短。藻类及其他浮游生物死亡后被 需氧微生物分解，不断消耗水中的溶解氧， 需氧微生物分解，不断消耗水中的溶解氧，或被厌氧微生物分 不断产生硫化氢等气体，从两个方面使水质恶化， 解，不断产生硫化氢等气体，从两个方面使水质恶化，造成鱼 类和其他水生生物大量死亡。 类和其他水生生物大量死亡。藻类及其他浮游生物残体在腐烂 过程中，又把大量的氮、磷等营养物质释放入水中， 过程中，又把大量的氮、磷等营养物质释放入水中，供新的一 代藻类等生物利用。因此，富营养化了的水体，即使切断外界 代藻类等生物利用。因此，富营养化了的水体， 营养物质的来源，水体也很难自净和恢复到正常状态。 营养物质的来源，水体也很难自净和恢复到正常状态。
水体富营养化的形成和影响因素课件
水体发黑发臭
死亡的水生生物在分解过程中 会产生有害物质，如硫化氢、 甲烷等，使水体发黑发臭。
02
CATALOGUE
水体富营养化的影响因素
自然因素
1 2 3
气候变化
全球气候变化导致极端天气事件频繁发生，影响 水体生态系统的稳定，促进水体富营养化的形成 。
自然灾害
自然灾害如洪水、干旱等，会导致水体中含有大 量的营养物质，如氮、磷等，从而促进水体富营 养化的形成。
富营养化原因
巢湖富营养化的原因主要包括两个方面。首先是外源性的营养物质输入，如农业施肥、水 土流失等导致氮、磷等营养物质进入水体。其次是内源性的营养物质释放，如水体中底泥 中的营养物质被释放出来，以及水生植物死亡后分解的有机物等。
影响
巢湖的富营养化导致了水体中藻类大量繁殖，水质恶化，缺氧等问题，对水生生物和整个 生态系统造成了严重影响。此外，水体中的有害物质也对当地居民的健康产生了影响。
生态保护措施
加强生态修复
对已经受到污染的水体进行生态修复，恢复水生生物种群，提高 水质。
推广生态农业
推广生态农业，减少化肥和农药的使用，从源头上减少污染源。
提高公众意识
提高公众对水体富营养化的认识，鼓励公众积极参与防治工作。
05
CATALOGUE
案例分析
巢湖富营养化案例
巢湖背景
巢湖位于中国安徽省合肥市，是一个重要的水源地和生态保护区。近年来，巢湖出现了较 为严重的富营养化问题，对当地生态环境和居民生活产生了较大影响。
影响
太湖的富营养化导致了蓝藻爆发和“水华”现象，水质严重恶化，对当地居民的饮用水安全产生了严重 影响。此外，富营养化还导致了水生生物多样性的下降和生态系统的失衡。
水体富营养化名词解释
水体富营养化名词解释
水体富营养化是指由于过多的营养物质进入水体，导致水体中的生物生长过度和生态系统紊乱的现象。
一般来说，富营养化是指水体中的氮、磷等营养物质浓度升高到一定程度，超过了水生生物的生长所需，从而引发了一系列问题。
富营养化主要是由人类活动造成的，如农业、畜牧业、城市化进程和工业化进程等。
农业和畜牧业的过度施肥和养殖废弃物的排放，会使大量的氮、磷等营养物质进入水体中。
城市化进程和工业化进程中人口的增加和工业废水的排放，也会加剧水体富营养化的程度。
水体富营养化对水生生物和水体生态系统都会造成严重影响。
首先，富营养化会导致水中藻类和浮游植物的大量繁殖，形成藻华。
藻华会使水体变绿并降低透明度，阻碍光的穿透，影响水下植物的生长和光合作用。
藻华的死亡和分解还会消耗大量氧气，导致水体缺氧，使其他生物生存困难。
其次，水体富营养化还会改变水体的水质，使水体富集了过多的营养物质，导致水体变为浑浊，臭味难闻，并且水中富集的磷、硝酸盐等对人体健康有一定的危害。
最后，富营养化还会对生态系统的结构和功能产生负面影响，破坏水生生物的物种多样性和生态链的稳定性。
为了减少水体富营养化的程度，采取一系列措施是必要的。
首先，应加强对农业和畜牧业的管理，控制化肥和农药的使用量，合理施肥，避免养殖废弃物的排放进入水体。
其次，加强城市污水和工业废水的处理，减少有害物质和富营养物质的排放。
此外，也应加强对水体富营养化的监测和评估，定期对水体进行调查，及时采取措施以保护水体生态系统的健康。
《水体富营养化》课件
参考文献
- 张三, 李四. "水体富营养化的现状与趋势." 环境科学研究, 2019(2): 24-30. - 王五, 赵六. "中国水体富营养化治理措施研究." 生态环境科学, 2020(3): 45-50.
对人类健康的影响
1 饮用水危害
富营养化会影响水源地的水质，增加饮用水 中有毒物质的含量，对人体健康造成威胁。
2 游泳健康风险
富营养化会导致水体中的细菌和藻类繁殖， 增加游泳时感染疾病的风险。
海藻水华的形成原因
海藻水华是富营养化水体中藻类大量繁殖形成的现象。主要原因包括： • 高浓度养分的供应 • 适宜的水体温度和光照条件
《水体富营养化》PPT课 件
水体富营养化是指水中的营养物质超过自然生态系统的容量，导致水体生态 系统失衡的现象。本课件将介绍水体富营养化的影响和预防治理方养化是指水中的营养物质超过自然生 态系统的容量，导致水体生态系统失衡的现象。
营养物质
主要包括氮、磷等养分，来源于农业、工业和 城市排放的废水等。
海藻水华对水体的影响
海藻水华会对水体生态系统产生以下影响：
缺氧
藻类过度繁殖消耗水中氧气， 造成水体缺氧。
光线阻塞
大量藻类浮游体遮蔽了水体表 层，影响深水植物的光合作用。
毒素释放
某些藻类可能释放有毒物质， 对水中生物造成伤害。
中国水体富营养化状况
目前中国的水体富营养化状况： • 许多湖泊和河流已经受到富营养化的影响。 • 沿海地区也存在海藻水华的问题。
富营养化的原因
过度施肥 农药使用 工业废水排放
农业化学肥料流失至水体 农药流失进入水体 含有高浓度养分的工业废水排入水体
对水体生态系统的影响
水体富营养化
水体富营养化水体富营养化1 何为水华与赤潮水华(water bloom，又称水花 water flower)，是指在富营养化的淡水中，由于以原核生物蓝藻为主大量繁殖所致(当然也伴有少量真核的绿藻等)。
主要的蓝藻有铜绿微藻、水花微囊藻、水花束丝藻、水花鱼腥藻等，它们的细胞内含叶绿素和蓝色素等，大量繁殖使水体变蓝或形成其它颜色，并带有腥味或霉味。
赤潮(red tide)，又称红潮，则是指在富营养化的海水中，由于甲藻、硅藻等真核藻类的大量急剧繁殖(当然也有少量蓝藻、原核动物等)，聚集漂浮于海面，使水体呈现红色或褐色等，形成非常壮观的景象，主要发生在近海。
赤潮的颜色是由形成赤潮占优势的赤潮生物种类的颜色决定的，如以夜光藻、红色中缢虫等为主形成的赤潮呈红色，而绿色鞭毛藻为优势种时为绿色，硅藻占优势则呈褐色，若蓝藻门的毛丝藻等大量分布时海水则为棕黄色。
赤潮在古代就已有记载，如《旧约、出埃及记》有“河里的水都变作血了，河里的鱼死了，河也腥臭了，……”的描述，达尔文1832年描述了智利外海的赤潮现象。
据记载我国于1932年在浙江镇海、定海的近海水域发生了赤潮，之后于1952年和1962年则先后报导在黄河口、福建平潭岛水域发生过赤潮。
2 水华与赤潮的形成原因水华与赤潮的形成原因有很多，水体的富营养化是其主要原因。
所谓富营养化，简单地说就是水体中有丰富的养分，其主要来源是大量的工业和生活废水，尤其是大量的N、P等元素入水。
藻类体内有机质中含有的元素有一定的比例：C∶H∶O∶N∶P=43.7∶6.2∶24.8∶7.7∶1，在光合作用过程中每生成100g细胞有机质(干重)，就要消耗52.4gC、9.29gN和1.2gP。
一般来说自然水体中P含量较低，按照利比希(Liebig)最小因子法则，P就常常成为其限制因子。
一般认为富营养化的标准是水体中P＞0.02～0.03mg/L，N＞0.15～0.30mg/L。
而我国一般污水处理厂排放的处理水中P达1～5mg/L，N为10～30mg/L，可见大量未经处理的工业和生活废水是造成水体富营养化的主要原因。
《水体富营养化》课件
通过宣传教育，提高公众对水体富营养化 的认识，倡导绿色生产和生活方式，减少 污染源的排放。
控制策略
化学方法
通过投放化学药剂，如硫酸 铜等，降低水体中的藻类数 量，从而控制富营养化的发 生。
生物方法
利用微生物、鱼类等生物资 源，通过生态学原理，控制 藻类的生长和繁殖，达到防 治富营养化的目的。
工程措施
03
水体富营养化的检 测与评估
检测方法
化学检测
通过检测水体中的氮、磷、钾等 营养盐以及有机物、重金属等污 染物的含量，判断水体的富营养
化程度。
生物检测
利用水生生物（如藻类、鱼类、浮 游动物等）的生理反应和种群结构 变化，评估水体的富营养化状况。
遥感技术
通过卫星或飞机搭载的遥感设备， 监测水体的颜色、浑浊度等物理特 征，推断水体中藻类的生长状况。
生态修复和保护
这是预防水体富营养化的根本措施，需要 从源头上控制化肥、工业废水等污染源的 排放，降低水体中的营养盐含量。
通过生态工程措施，如湿地修复、植被恢 复等，提高水体的自净能力，减少富营养 化的发生。
加强监测和预警
提高公众环保意识
建立水体富营养化的监测网络，及时发现 并预警富营养化的发生，为采取应对措施 提供依据。
人工湿地技术
模拟自然湿地的生态系统，通 过植物、微生物等净化水质。
曝气增氧技术
提高水体中的溶解氧含量，促 进微生物的代谢活动，分解有 机物。
生物操纵技术
通过调整水生生物的种类和数 量，优化生态结构，控制藻类
生长。
富营养化治理的案例分析
案例一
某湖泊的富营养化治理：通过源 头控制、生态修复和曝气增氧技 术，成功降低了湖泊的富营养化 程度，恢复了水体的生态功能。
水体富营养化的概念
水体富营养化的概念水体富营养化是一种环境问题，它是指水体中的营养物质过多，导致水体中生物生长过度的现象。
营养物质主要包括氮、磷，这些物质会促进水中植物和藻类的生长，极大地改变水生态系统的平衡，对人和自然环境造成危害。
下面将对水体富营养化的概念、原因、危害及预防控制进行详细分析。
一、水体富营养化的概念水体富营养化指的是水体中营养物质过剩，导致水体中植物和藻类生长过度，水质下降，甚至出现断氧、酸化等现象。
富营养化是以过量的营养物质为主要特征的水体污染，是一种普遍存在的环境问题，海洋、湖泊、河流等各种水体都可能出现富营养化问题。
二、水体富营养化的原因水体富营养化的主要原因是人类活动，包括工业、农业、城市化等。
具体原因如下：1.过度的施肥。
在农业生产过程中，过多的化肥和农药会随着雨水一同进入水体中，导致水质污染。
2.排放废水。
工厂、居民污水直接进入水体，营养物质浓度增加，大量的废水排放加速了水体富营养化的速度。
3.城市化。
城市的人口密度高，生活垃圾、建筑垃圾等放置在江河、湖泊边容易导致水质下降。
4.物种引入。
人为引进非本地物种，会对原有物种造成影响，使得某些物种数量明显增加，水质下降。
三、水体富营养化的危害1.水体富营养化导致水中藻类过度繁殖，砍断光线，使得水中生物短缺氧气，甚至造成断氧现象，严重威胁水生物存活。
2.过多的藻类会释放有毒有害物质，导致水体污染，危害人类身体健康。
3.水体富营养化会破坏水生态系统平衡，导致种群结构失衡，生态系统演替过程被打乱。
4.水体富营养化会破坏湖泊、海洋风景，对旅游业产生负面影响。
四、预防和控制方法1.合理施肥，减少化肥和农药的使用，防止化学物质通过雨水入侵水体。
2.加强城市垃圾综合治理，减少废弃物对水体的污染。
3.建设国家湿地公园和自然保护区，保持水体生态系统的完整和稳定，形成防止和减轻富营养化的过滤功能。
4.消减工业废气废水排放，加强工业废水处理，减少有害物质的排放。
水体富营养化介绍课件
加强工业和农业废水处理，减少废水 中营养物质的流入，降低富营养化的 发生风险。
结论
通过对富营养化的成因和危害进行总结，强调控制和治理富营养化的重要性，以保护水体生态。
参考文献
引用相关研究和报告的参考文献，提供更多深入了解水体富营养化的资料来源。
水体富营养化介绍课件PPT
水体富营养化是指水体中营养物质浓度过高，导致藻类过度繁殖的现象。本 课件将介绍水体富营养化的定义、影响、分类、成因、危害以及防治方法。
什么是水体富营养化？
水体富营养化是指水体中营养物质的浓度超过自然水体富营养状态的程度，导致藻类等富营养化生物过 度繁殖的现象。 富营养化的影响包括水体的变色、臭味、氧气不足等，对生态系统造成严重损害。
扰乱生态系统平衡
富营养化改变了水体的营养 结构，影响水生生物的物种 多样性和生态系统的平衡。
富营养化的防治
1
生物控制和修复技术
2
运用生态修复技术，如生物阻挡网、
人工湿地等，控制藻类繁殖和改善水
体生态环境。
3
行政管理和政策措施
加强水质管理，制定和执行相关法律 法规，加大对富营养化的监测和治理 力度。
富营养化的分类
自然富营养化
自然富营养化是指由于自然因素，如植物残体和有机物的富集水体中营养物质过量输入，如农业、工业和城市污水排放。
富营养化的成因
1 土地利用变化
大规模的土地开垦和整治会导致土壤中的养分流失至水体，加剧水体富营养化。
2 城市化和工业化
城市化和工业化导致大量废水排放进入水体，含有富集的养分，促进藻类生长。
3 农业和畜牧业
农业和畜牧业的化肥和畜禽粪便流入水体，提供了大量养分，导致水体富营养化。
水体富营养化
防治措施
总之，水体富营养化是一个严重的环境问题，需要全社会共同努力来防治。通过加强管理 和监测，采取科学有效的防治措施，可以减少水体富营养化的发生，保护我们的水资源和 生态环境
除了以上提到的防治措施，还有一些其他的方法可以用来防止水体富营养化的发生。例如 ，可以通过改变农业耕作方式来减少化肥的使用，从而减少营养物质的排放。另外，在城 市规划和建设方面，可以加强雨水的收集和利用，减少污水对水体的污染。此外，还可以 采用生物过滤技术等新型污水处理技术，提高废水处理的效率和效果，从而减少废水中的 营养物质含量
水体富营养化
01
02
水体富营养化是一种严重的环境问题，主 要是由于水体中过量营养物质的存在，导 致藻类大量繁殖，破坏了水生生态系统的 平衡，并对人类生活和经济发展产生了负 面影响
本文将介绍水体富营养化的概念、原因、 危害及防治措施
1 概念
概念
水体富营养化是指水体中过 量营养物质的存在，导致藻 类大量繁殖，破坏了水生生
态系统的平衡
这些营养物质主要指氮、磷 等营养元素，它们来自于生 活污水、农业化肥、工业废
水等
当这些营养物质被排放到水 体中后，会促使藻类迅速繁 殖，形成水华，导致水质恶 化，影响水生生态系统的平
衡
2 原因
原因
水体富营养化 的原因主要有 以下几个方面
原因
பைடு நூலகம் 3 危害
危害
水体富营养化会带来以下危害 水质恶化：藻类大量繁殖会堵塞水体中的氧气通道 ，导致水中溶解氧含量下降，水质恶化 生态破坏：水生生态系统的平衡被破坏后，会导致 某些物种的灭绝和另一些物种的繁衍，对整个生态 系统造成不可逆转的损害 人类健康危害：水质恶化会对人类健康产生负面影 响，例如引发皮肤病、胃肠疾病等 经济损失：水体富营养化会导致渔业和旅游业等产 业受到损失，同时也会影响水资源的利用
专题四 水体富营养化
专题四水体富营养化水体富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。
在自然条件下，湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态，不过这种自然过程非常缓慢。
而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化则可以在短时间内出现。
水体出现富营养化现象时，浮游藻类大量繁殖，形成水华。
因占优势的浮游藻类的颜色不同，水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。
这种现象在海洋中则叫做赤潮或红潮。
1.2 水体富营养化机理在地表淡水系统中，磷酸盐通常是植物生长的限制因素，而在海水系统中往往是氨氮和硝酸盐限制植物的生长以及总的生产量。
导致富营养化的物质，往往是这些水系统中含量有限的营养物质，例如，在正常的淡水系统中磷含量通常是有限的，因此增加磷酸盐会导致植物的过度生长，而在海水系统中磷是不缺的，而氮含量却是有限的，因而含氮污染物加入就会消除这一限制因素，从而出现植物的过度生长。
生活污水和化肥、食品等工业的废水以及农田排水都含有大量的氮、磷及其他无机盐类。
天然水体接纳这些废水后，水中营养物质增多，促使自养型生物旺盛生长，特别是蓝藻和红藻的个体数量迅速增加，而其他藻类的种类则逐渐减少。
水体中的藻类本来以硅藻和绿藻为主，蓝藻的大量出现是富营养化的征兆，随着富营养化的发展，最后变为以蓝藻为主。
藻类繁殖迅速，生长周期短。
藻类及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解，不断消耗水中的溶解氧，或被厌氧微生物分解，不断产生硫化氢等气体，从两个方面使水质恶化，造成鱼类和其他水生生物大量死亡。
藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中，又把大量的氮、磷等营养物质释放入水中，供新的一代藻类等生物利用。
因此，富营养化了的水体，即使切断外界营养物质的来源，水体也很难自净和恢复到正常状态。
2 水体富营养化产生的原因在地表淡水系统中，磷酸盐通常是植物生长的限制因素，而在海水系统中往往是氨氮和硝酸盐限制植物的生长以及总的生产量。
第四讲 水体富营养化
3）生物法
• （2）微生物治理 • 很多原生动物可取食藻类，主要有：鞭毛 虫、变形虫和纤毛虫三个大类。 • 现今已分离到取食微囊藻、束丝藻等滇池 优势藻种的原生动物。
• 原生动物具有食量大、抗逆性强、易繁殖 等优点。
3）生物法
• （3）食藻生物防治 • 部分鱼类或贝类等直接或间接以藻类为食， 从而抑制藻类的过度生长控制其危害。 • 巴西一个热带水库试验结果表明鲢能成功 控制微囊藻水华。
三岔河
忠县
丰都县
龙河
长寿 涪陵
梨 香 溪 乌 江
沱 江
赖 溪 河
三 溪 河
壁 大 重庆 夹 南 溪 鱼 柴 永河 河 塘 沟 川 江津 箭溪 河 綦江 滩 河 塘河
城市 长江 长江支流 大坝 0 20 40 60 km
泸州
合江
赤 水 河
General introduction of TGR
Stat. results in 2009 showed that: In 2008, industrial wastewater discharged to be 5.58 billion t, increasing 17.7% more than last year, urban sewage 5.93 billion t, 24.1% more than last year.
1、富营养化的概念
• “由于人类活动，水体中营养物质增加， 引起浮游生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”。 • 淡水——水华 • 咸水/海洋——赤潮
1、富营养化的概念
特征
• 浮游生物大量繁殖，水 中溶解氧含量降低； • 藻类数目迅速增加； • 因占优势的浮游藻类颜 色不同，水面往往呈现 蓝、红、棕、乳白等颜 色
【高中地理】水体富营养化赤潮和水华
【高中地理】水体富营养化赤潮和水华【高中地理】水体富营养化、赤潮和水华一、水体富营养化1、什么是水体富营养化水体富营养化是指在人类活动的影响下，生物体所需的氮、磷等大量营养物质进入湖泊、河口、海湾等流动缓慢的水体，导致藻类等浮游生物快速繁殖，水中溶解氧下降，水质恶化，大量鱼类和其他生物死亡。
2、水体富营养化的原因水体富营养化的主要原因是水体中氮磷的大量富集，导致藻类等浮游植物的疯狂繁殖。
而营养物质从何而来呢？主要来自农田、农业废弃物、城市污水和部分工业污水。
污水中的氮由有机氮和无机氮组成。
有机氮，如蛋白质、多肽、氨基酸、尿素等；无机氮，如氨氮、亚硝酸盐氮等。
（1）它们中大部分直接来自污水，但也有一部分是有机氮经微生物分解转化作用而形成的。
（2）城市生活污水富含氮和磷。
例如，人体排泄物中含有一定量的氮，而使用含磷洗涤剂时含有大量的磷。
（3）另外如磷灰石、硝石、鸟粪层的开采、化肥的大量使用，也使水中的氮、磷大量富集。
3.水体富营养化的危害在自然界物质的正常循环中，湖泊会由贫营养湖发展为富营养湖，进一步又发展为沼泽地和干地，但这一历程需要很长的时间，在自然条件下需几万年甚至几十万年。
但由于水体污染而造成的富营养化将大大促进这一过程。
如果氮、磷等植物营养物质大量而连续地进入湖泊、水库及海湾等缓流水体，将促进各种水生生物的活性，刺激它们异常繁殖，这样就带来一系列严重后果：（1）富营养化会影响水质，降低水的透明度，使阳光难以穿透水层，影响水中植物的光合作用，并可能导致溶解氧过饱和。
水中溶解氧的过饱和和低溶解氧对水生动物有害，并导致大量鱼类死亡。
（2）因为水体富营养化，水体表面生长着以蓝藻、绿藻为优势种的大量水藻，形成一层“绿色浮渣”，致使底层堆积的有机物质在厌氧条件分解产生的有害气体和一些浮游生物产生的生物毒素也会伤害鱼类。
（3）由于富营养化水体中含有硝酸盐和亚硝酸盐，人和动物如果长期饮用这些物质含量超过一定标准的水，也会中毒和生病。
水利水电工程：水体富营养化简介
水利水电工程：水体富营养化简介现代的生产和生活中大量含氮、磷肥料的生产和使用，食品加工、畜产品加工等造成的工业废水和大量城市生活废水，特别是含磷洗涤剂产生的污水未经处理即行排放，使海水、湖水中富含氮、磷等植物营养物质，称为水体富营养化。
在富营养化水体中，由于有了充足的养料保证，藻类等浮游植物一有适宜条件即疯狂繁殖。
此时鱼类等生物的消费能力赶不上藻类的繁殖速度，水中藻类越长越多，藻类生物集中在水层表面，光合作用释放出的o2溶解在海水表层，表层海水形成饱和溶液，从而阻止了大气中的o2溶入深层海水。
与此同时大量死亡的海藻在分解时却要消耗水中的溶氧，这样水中的溶氧就会急剧减少（甚至可降至零）导致水中的鱼类等动物大量窒息死亡。
某些藻类甚至还会释放出一些有毒物质使鱼类中毒死亡。
此外由于死亡藻类分解时会放出ch4、h2s等气体，使海水变得腥臭难闻。
这种情况如果是在海洋中，赤潮就发生了；如果是发生在淡水中，又叫水华。
这种现象叫做水体的富营养化。
水体富营养化是世界性问题，大量的研究已经证明，污水中的氮和磷是导致受纳水体富营养化的主要原因之一。
常规的污水处理技术主要去除有机物和悬浮固体，对氮和磷的去处效率较低。
许多发达国家对排放污水中的氮和磷含量都做了限定，并要求污水处理厂达到除氮除磷的要求。
污水脱氮除磷的技术可分为物理法、化学法和生物法。
相对而言，生物脱氮除磷技术投资少、运
行操作简单、无二次污染而被广泛应用。
我国的水体富营养
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水体富营养化的概念
• • 富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。 由于人类的活动，将大量工业废水和生活污水以及农田径流中的植物营养物 质排入湖泊、水库、河口、海湾等缓流水体后，水生生物特别是藻类将大量 繁殖，使生物量的种群种类数量发生改变，破坏了水体的生态平衡。大量死 亡的水生生物沉积到湖底，被微生物分解，消耗大量的溶解氧，使水体溶解 氧含量急剧降低，水质恶化，以致影响到鱼类的生存，大大加速了水体的富 营养化过程。 水体出现富营养化现象时，由于浮游生物大量繁殖，往往使水体呈现蓝色、 红色、棕色、乳白色等，这种现象在江河湖泊中叫水华，在海中叫赤潮。这 些藻类有恶臭、有毒，鱼不能食用。藻类遮蔽阳光，使水底生植物因光合作 用受到阻碍而死去，腐败后放出氮、磷等植物的营养物质，再供藻类利用。 这样年深月久，造成恶性循环，藻类大量繁殖，水质恶化而有腥臭，造成鱼 类死亡。
•
水体富营养化产生的原因
• 1 农田化肥 • 2 牲畜粪便 •
3 污水灌溉
• 4 城镇地表径流 • 5 矿区地表径流
• 6 大气沉降
• 7 水体人工养殖
水体富营养化的危害
• 水体富营养化的危害主要表现在 ：
(1)富营养化造成水的透明度降低，阳光难 以穿透水层，从而影响水中植物的光合 作用和氧气的释放，浮游生物的大量繁 殖，消耗了水中大量的氧，使水中溶解 氧严重不足，而水面植物的光合作用， 则可能造成局部溶解氧的过饱和。这些 都对水生动物有害，造成鱼类大量死亡。 (2)富营养化水体底层堆积的有机物质在 厌氧条件下分解产生的有害气体，以及 一些浮游生物产生的生物毒素也会伤害 水生动物。 (3)富营养化水中含有亚硝酸盐和硝酸盐， 人畜长期饮用这些物质含量超过一定标 准的水，会中毒致病等等。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。近年来，我国沿海的赤潮也时 有发生，如1989年8～9月，河北黄 骅县到天津塘沽百余里的沿海出现
水体富营养化的探究
水体富营养化的探究水体富营养化：定义、原因、危害及探究一、水体富营养化概述水体富营养化是指水体中富含氮、磷等营养物质，导致水生植物和藻类过度生长的现象。
这种现象通常发生在静水或缓流的水体，如湖泊、水库和河流的下游。
过度的营养物质输入，使得水体中的生物量增加，大量消耗水中的溶解氧，造成水质恶化，影响水生生物的生存和人类用水。
二、水体富营养化的原因水体富营养化的主要原因包括外源性输入和内源性释放。
外源性输入主要是指人类活动导致的营养物质进入水体，如农业施肥、工业废水、生活污水等。
内源性释放则是水体中原有的营养物质在物理、化学和生物作用下释放出来。
具体来说，农业施肥中的氮、磷等营养物质通过地表径流和土壤渗透进入水体，生活污水和工业废水中也含有大量的营养物质，这些都会导致水体富营养化。
此外，水体中的底泥和水生生物也会释放营养物质，特别是在水体扰动或气候变化的情况下，底泥中的营养物质更容易释放到水体中。
三、水体富营养化的危害水体富营养化对环境和人类都有极大的危害。
首先，水生植物和藻类过度生长会堵塞河道，影响船只通行和水利设施的运行。
其次，水体中的溶解氧减少会导致鱼类等水生生物缺氧死亡，生物多样性下降。
此外，富营养化的水体中还含有大量的蓝藻毒素，对人体健康产生威胁。
最后，水体富营养化还会影响饮用水水质，给自来水处理带来困难。
四、探究水体富营养化的解决途径为了解决水体富营养化的问题，需要从多个方面入手。
首先，加强污染源控制是关键。
限制或减少外源性营养物质的输入，如对农业施肥、工业废水和城市污水等进行有效处理，防止其直接排入水体。
其次，改善水体生态环境也是重要措施。
例如，通过移植或养殖滤食性鱼类、实施生态修复工程等手段，控制水生植物和藻类的生长。
此外，在技术方面，可以引进或研发新的水处理技术，提高水质的同时降低处理成本。
例如，膜技术、高级氧化等前沿科技在水处理领域的应用显示出良好的前景。
在政策层面，政府应加强法律法规的制定和执行，对污染行为进行严厉打击。
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中科院水生所“滇池蓝藻水华污染试验技术研究” 课题组示范区6.1 km2的滇池水面在治理中水质逐 渐好转，成群的红嘴鸥飞至湖面捕食、嬉戏。
我校在三峡库区支流富营养化 及水华方面的研究工作
2005-目前
TGR
At the level of 175m, the length is about 668km from dam up to Jiangjin, average width is 1100m, and water surface is 1084km2 of the TGR. It is a typical river-type reservoir, with 40 income branches, 2763.1km of them.
• （3）电化学除藻 • 直接电解水溶液获得氧自由基和活性氯等 抑菌成分，对细菌和病毒有较高的灭活率。 • 这种技术具备成本低廉，对环境友好的优 点，在污水处理方面得到快速发展。
• 电化学除藻效率与电极材质、电流强度和 搅动频率等因素相关，在恰当条件时除藻 率可达到90％以。
2）物理法
• 采取截流、疏浚、 稀释和污水分流等措施。 应用最成功的典型是华盛顿湖，治理花了 17年， 费用1亿3千万美元。 • （1）流体动力方法 • 利用流体动力改变藻类的生存条件和破坏 藻的细胞囊，促使藻细胞死亡，达到去除 目的。
3、富营养化产生的原因
营养物质的来源
（3）内源 是指江河湖库水体内部由于长期污染的积 累产生的污染再排放 。
4、国内外富营养化现状
世界湖泊和水库营养化状况
4、国内外富营养化现状
• 目前欧洲在统计的96个湖泊中有80%的湖泊不同程 度地受到氮、磷的污染,呈现出富营养化状态。
• 在北美洲最受人关注的五大湖泊中,苏必利湖水质 最好,属贫营养湖泊,休伦湖和密执安湖处于中营 养状态,而伊利湖和安大略湖则水质相对较差,属 富营养型湖。 • 亚洲南部大部分湖泊富营养化问题突出,适宜的自 然条件和湖中营养盐容易引起水华。
General introduction of TGR
More far away the Dam, lower of the percentage of forest cover
General introduction of TGR
General introduction of TGR
General introduction of TGR
• 去除对象主要是有机物、无机氮，对封闭 的微污染水体去除率在40％以上。
3）生物法
• （1）遮光除藻 • 遮避光源会显著抑制藻类的光合产氧速率， 并促使藻类消亡。 • 试验结果显示，遮光 9d之后叶绿素a 浓度、 浊度、COD都显著下降，去除率分别达到 80.1％、68.0％、93.8％。 • ——实际应用困难：如太湖湖水面积约2425 平方公里，要遮蔽50~60％的光照面积来实 现除藻，工程巨大。
General introduction of TGR
Quantity larger than others
Ratio of treatment lower than others
General introduction of TGR
For the phosphors carried out by the sediments with the big catastrophic "1-in-100 chance flood"
指标
N>0.2~0.3mg/L, P>0.01~0.02mg/L， 生化需氧量>10mg/L， 细菌总数>105 个， 叶绿素a>10g/L。
1、富营养化的概念
1、富营养化的概念
以总磷年平均浓度进行判断
1、富营养化的概念
富营养湖泊与贫营养湖泊比较 特征 湖的形态 水色 透明度 溶解氧 营养物 生物群落 贫营养湖泊 深、湖岸陡 淡、呈蓝色 高 浓度高 N<0.3mg/L P<0.03mg/L 种类多，数量少， 主要是硅藻，贝 壳动物 富营养湖泊 浅、湖岸较平缓 浓、呈绿、蓝绿和黄色 低 昼夜相差悬殊 N>0.3mg/L P>0.03mg/L 种类少，数量多，主要是蓝 藻，一般缺乏底栖动物。
1、富营养化的概念
• 目前认为湖泊中营养物的缓慢增加称为天然富营养化；而
只有突然的、迅速的营养物增加(通常是人为的
原因)，才可称为真正的富营养化，或人为富营养化 (cultural 或anthropogenic eutrophication)。 • 对于人为富营养化在湖泊演替中的地位，过去大都认为是 加速了演替过程，使湖泊走向衰老．但现在有人把它看作 是演替过程的逆转，使湖泊由衰老走向“年青化”。 • “人为富营养化”是一个环境污染问题。
三岔河
忠县
丰都县
龙河
长寿 涪陵
梨 香 溪 乌 江
沱 江
赖 溪 河
三 溪 河
壁 大 重庆 夹 南 溪 鱼 柴 永河 河 塘 沟 川 江津 箭溪 河 綦江 滩 河 塘河
城市 长江 长江支流 大坝 0 20 40 60 km
泸州
合江
赤 水 河
General introduction of TGR
Stat. results in 2009 showed that: In 2008, industrial wastewater discharged to be 5.58 billion t, increasing 17.7% more than last year, urban sewage 5.93 billion t, 24.1% more than last year.
4、国内外富营养化现状
• 2009年8月16日，在 武汉东湖风光村旁官 桥湖水面上， • 大量的蓝藻形成一块 漂浮的油布， • 湖水就像稠稠的绿色 油漆， • 浑浊还发出腥臭味。
4、国内外富营养化现状
• 昆明2007环境状态公报发布：滇池水体富营养化 加重
4、国内外富营养化现状
• 太湖夏季水华频繁发生，严重时造成绿色藻细胞覆 盖整个水体，水厂停水； • 同时，水中的有机物和氨氮含量严重超标，特别是 溶解性DOC有机物占总有机物COD的比例为88%。
3、富营养化产生的原因
营养物质的来源
• 点源 • 面源 • 内源
3、富营养化产生的原因
营养物质的来源
（1）点源 主要包括工业废水和城市生活污水污染， 通常有固定的排污口集中排放 。
3、富营养化产生的原因
营养物质的来源
（2）面源 又称非点源，污染物从非特定的地点，在 降水（或融雪）冲刷作用下，通过径流过程 而汇入受纳水体（包括河流、湖泊、水库和 海湾等）并引起水体富营养化。
• 武汉东湖鲢鳙的大量放养，是蓝藻水华消 失的决定性因素。
5、富营养化防治
• 生活污水经过处理后再排放
5、富营养化防治
• 构建人工湿地，滞留污染物
5、富营养化防治
5、富营养化防治
• 黏土除藻技术的运用，可将藻类迅速沉降， 改善水质
“滇池蓝藻水华污染控制技术研究”基地的重力斜筛 自动脱水设备对滇池蓝藻水华进行脱水处理，脱水后 的藻浆经去毒处理，可成为上好的有机肥料或饲料。
沿海省（自治区、直辖市）赤潮发现次数
5、富营养化防治
• 化学法 • 物理法 • 生态法
1）化学法
• （1）应用除藻剂 • 常用的除藻剂有硫酸铜或 含有铜的有机螯 合物、氯、二氧化氯等。 • 硫酸铜等除藻剂可使藻细胞破坏，增加水 体的透明度，但有些藻细胞破坏后会释放 毒素，造成二次污染。
• 而导致水体铜盐浓度上升，铜离子易在生 物体内蓄积，危害水生生物及人体的健康。
2、富营养化的危害
• (1) 透明度降低，阳光难以穿透水层，影响水中植物 光合作用，同时浮游生物大量繁殖，消耗水中大量的 氧，使水中溶解氧严重不足，造成鱼类大量死亡。 • ——养殖
2、富营养化的危害
• (2) 富营养化水中含有亚硝酸盐和硝酸盐，人畜长 期饮用，会中毒致病等。 • ——供水
2、富营养化的危害
3）生物法
• （2）微生物治理 • 很多原生动物可取食藻类，主要有：鞭毛 虫、变形虫和纤毛虫三个大类。 • 现今已分离到取食微囊藻、束丝藻等滇池 优势藻种的原生动物。
• 原生动物具有食量大、抗逆性强、易繁殖 等优点。
3）生物法
• （3）食藻生物防治 • 部分鱼类或贝类等直接或间接以藻类为食， 从而抑制藻类的过度生长控制其危害。 • 巴西一个热带水库试验结果表明鲢能成功 控制微囊藻水华。
2）物理法
• （2）曝气充氧技术 • 向水中补充氧气，在一定程度可以防止因 藻类大量繁殖而导致缺氧使鱼类死亡，对 维持水体生态平衡起到一定的作用。
• 曝气设备分为鼓风曝气、机械曝气及射流 曝气，在河湖水库中多用机械曝气 。
2）物理法
• （3）物理吸附技术 • 利用多孔介质使水体中的一种或多种物质 被吸附在固体表面而去除的方法。 • 此方法主要通过分子力而引起的，不发生 化学作用，在低温或常温下就能进行。
1、富营养化的概念
• “由于人类活动，水体中营养物质增加， 引起浮游生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”。 • 淡水——水华 • 咸水/海洋——赤潮
1、富营养化的概念
特征
• 浮游生物大量繁殖，水 中溶解氧含量降低； • 藻类数目迅速增加； • 因占优势的浮游藻类颜 色不同，水面往往呈现 蓝、红、棕、乳白等颜 色
1）化学法
• （2）混凝沉淀除磷 • 加入絮凝剂可钝化沉淀水体中的磷， 使氮 磷比例失调，防止水华发生。 • 常用化学药剂有 3类：石灰、铝盐、铁盐。 • 化学除磷去除磷效率较高，去除率可达85 ％以上。其优点是能去除溶解性与胶体性 磷盐， 适用于胶体状和溶解性无机磷含量 较高的封闭或缓流水体。