湖泊富营养化产生原因分析
湖泊富营养化的成因及防治措施
湖泊富营养化的成因及防治措施
湖泊富营养化是指湖泊中营养物质过多,导致水体富营养化的现象。这种现象会导致水体中藻类、浮游生物等生物大量繁殖,使水体变得浑浊,甚至会引发水华等问题,对水生态环境造成严重影响。湖泊富营养化的成因主要有以下几个方面:
1.农业生产。农业生产中使用的化肥、农药等会随着雨水流入湖泊中,导致湖泊富营养化。
2.城市化进程。城市化进程中,排放的污水、垃圾等会直接或间接地进入湖泊中,导致湖泊富营养化。
3.气候变化。气候变化会导致降雨量和温度的变化,进而影响湖泊中营养物质的含量和分布。
为了防止湖泊富营养化,我们可以采取以下措施:
1.加强环境监测。对湖泊的水质、营养物质含量等进行定期监测,及时发现问题并采取措施。
2.加强农业生产管理。加强对农业生产中化肥、农药等的管理,减少对湖泊的污染。
3.加强城市污水处理。加强城市污水处理设施的建设和管理,减少对湖泊的污染。
4.加强宣传教育。加强对公众的环保意识宣传和教育,提高公众对湖泊保护的重视程度。
湖泊富营养化是一个严重的环境问题,需要我们采取有效的措施进行防治。只有加强环境监测、加强农业生产管理、加强城市污水处理和加强宣传教育等多方面的努力,才能有效地保护湖泊生态环境,维护人类的生存环境。
长江流域重点湖泊的富营养化及防治
长江流域重点湖泊的富营养化及防治
长江流域重点湖泊的富营养化及防治
一、引言
长江是中国最长的河流,流域广阔,贡献了丰富的自然资源和人文景观。长江流域中蕴含有大量的湖泊,拥有丰富的水资源,对于当地人民的生活和经济发展起着至关重要的作用。然而,随着人口的增加和经济的发展,长江流域的湖泊面临着严重的富营养化问题,给湖泊生态环境带来了巨大的威胁。
二、富营养化的原因
1. 农业活动排放的农业废水
长江流域的农业非常发达,大量的农药、化肥等农业废水排放到湖泊中。这些废水中的营养物质直接导致湖泊水体中富营养化现象的发生。
2. 工业废水的排放
随着工业的不断发展,长江流域的一些工业企业在生产过程中排放了大量的废水。这些废水中含有大量的有机物和化学物质,对湖泊水质产生了严重的污染,加剧了湖泊富营养化的速度。
3. 生活污水的排放
人口的增加和城市化进程的加快,使得长江流域的城市生活污水排放量急剧增加。这些污水中含有大量的废水和有机物,直接排入湖泊,加重了湖泊的富营养化程度。
三、富营养化的影响
1. 水质下降
湖泊富营养化会导致湖泊水质下降,水中的营养物质过多,容易引发水华现象。水华会消耗大量的溶解氧,导致水质恶化,
严重影响水生生物的生长和繁殖。
2. 水生生物减少
富营养化会导致湖泊中大量的藻类大量繁殖,形成藻华。藻华所释放的毒素对水生生物产生严重危害,导致湖泊中的鱼类和其他生物数量大幅减少。
3. 湖泊生态系统崩溃
湖泊富营养化会导致湖泊生态系统失衡,水生植被大量衰退,湖泊中的生物多样性急剧降低。长江流域的一些湖泊甚至出现了环境退化和生态系统崩溃的情况。
湖泊富营养化分析
湖泊富营养化分析
湖泊富营养化导致的藻类暴发一直是我国最为突出的水环境问题之一. 藻类过度生长是多种因素共同作用的结果,既包括水温、光照、风速等自然因素,也包括氮(N)、磷(P)、铁(Fe)等营养物过量排放的人类活动因素. 在诸多因素中,全球气候变暖背景下的水温变化与高强度人类活动所引起的N、 P排放增加被认为是导致湖泊富营养化最关键因素,因此,同时考虑水温、 N、 P因子变化的湖泊富营养化相关研究在逐渐增多,但温度与营养物对湖泊藻类生物量的交互作用等还需要深入研究[7],比如水温、 N、 P促进藻类生物量增长的相对重要度的长期变化规律和季节性特征.
富营养化湖泊的藻类生长是自然界中一个非期望或非平均的现象,藻类生物量数据异质性很强,水华期间的藻类数据会呈“高峰厚尾”的分布,或存在显著的异方差等情况. 近年来在环境科学和生态学领域受到重视的分位数回归(quantile regression)方法特别适合处理这种波动性大、异质性很强的环境数据. 该方法可针对回归变量任何一个分位点进行回归分析,且在存在极端值或重尾情况时仍能保持较好的稳健性,适宜处理应变量对自变量的极端响应,而不只是平均水平的响应,因此能更加全面地反映藻类生物量对水温、 N、 P 等环境指标的响应特征. 本研究基于云南洱海长时间尺度(1990-2013年)的水质观测数据,运用分位数回归方法,按不同年份区间和不同季节分别分析洱海藻类生物量[以叶绿素
a(Chl-a)表征]对N、 P、水温的定量响应关系,探讨营养物因子与水温因子相对重要性的长时间尺度演变规律和季节性变化规律,对制定洱海富营养化控制策略提供科学依据.
湖泊富营养化产生原因分析
湖泊富营养化产生原因分析
一是人类活动。在进行农业发展、工业建设、城市建设过程中,人类将大量的有机废物、无机废物、污染物和污染废水直接排放到湖泊中,使溶氧量下降,导致湖泊富营养化。此外,人类还会通过一些活动,如河道改造、湖泊开发、河流淤积、沉积物污染等,直接危害湖泊的生态环境,损害湖泊的水质,从而导致湖泊富营养。
二是气候变化。气候变化是影响全球水环境的重要因素,对湖泊富营养化也有影响。一方面,降水量会增加,而湖泊的水量也随之迅速增加,从而加剧湖泊的富营养化现象。另一方面,温度上升可以加速营养物质的挥发,从而加剧湖泊富营养化。
三是生物活动。生物活动也是影响湖泊富营养化的重要因素之一、一方面,水体中存在的动物入湖摄食,会释放出大量的磷和氮等有机物质,加剧湖泊的富营养化。另一方面,水体中存在的植物,其生长特性使得湖泊环境中有机物质的积累,从而也导致湖泊的富营养化。
四是自然因素。自然因素是湖泊富营养化产生的重要原因之一
湖泊水体富营养化的来源危害及治理研究
湖泊水体富营养化的来源危害及治理研究
湖泊富营养化是指湖泊水体中氮、磷等富营养物质的含量过高,导致水体营养物浓度
升高,水体变成富营养状态的现象。湖泊水体富营养化的主要来源包括农业、城市生活污
水和工业废水的排放以及土地利用变化等。湖泊富营养化对水体生态系统造成了严重的危害,包括以下几个方面:
1. 水质恶化:湖泊富营养化导致水体中浮游植物和藻类大量繁殖,形成大面积的水华。这些水华阻碍了光照的透过,使水下植物生长受到抑制,水体透明度下降,导致水质
恶化。
2. 水体富氧现象消失:水体中富营养物质过多,会促使藻类大量繁殖,随着藻类大
量死亡和腐烂,氧气的消耗量明显增加。由于湖泊的通气能力有限,当水体富营养化严重时,水体中富氧现象将消失,导致水下生物无法正常存活。
3. 生物多样性降低:湖泊富营养化对水生生物的生存和繁衍造成了极大的影响。由
于水体中藻类大量繁殖,水下植物无法获得充足的光合作用,导致水下植物种类减少,生
物多样性降低。
4. 鱼类死亡:湖泊富营养化导致水体中氧气含量下降,无法满足鱼类的生存需要。
由于湖泊富营养化使得水中富含有毒有害物质,如氮、磷等,进而影响鱼类的健康。
为了治理湖泊水体的富营养化问题,需要采取以下一些措施:
1. 加强环境管理:加强对农业、工业和城市生活污水的排放管理,严格限制污染物
的排放标准和排放量,减少氮、磷等富营养物质进入湖泊水体。
2. 构建湿地系统:湿地系统是自然的水质净化系统,具有很强的氮、磷去除能力。
通过人工修建湿地系统,引导水体经过湿地净化,可以有效去除水体中的富营养物质。
湖泊水体富营养化的来源危害及治理研究
湖泊水体富营养化的来源危害及治理研究
湖泊水体富营养化是指湖泊中的营养物质过多积累,导致水体中的生物生长过度,繁
殖速度过快,从而破坏湖泊生态系统平衡的现象。水体富营养化是当今全球水资源面临的
重要环境问题之一,对湖泊生态系统和人类健康产生了广泛的影响。
湖泊水体富营养化的主要来源可以分为点源污染和非点源污染。点源污染主要指来自
城市污水处理厂、工业废水排放口等固定源头污染物的输入,其中含有大量的营养物质,
如氮、磷等。而非点源污染指的是来自农田、畜禽养殖、城市化发展等活动所引起的农业
面源污染和城市雨水径流等,这些渗入湖泊的水体含有大量的农业化肥、农药残留物等。
湖泊水体富营养化会带来多种危害。过量的营养物质会刺激水中藻类生长过度,形成
大量浮游藻类。这些藻类会消耗水中的氧气,导致水中溶解氧含量降低,对水生动物造成
窒息死亡。藻类繁殖过多会导致水体水质变浑浊,使得水体透光度下降,阻碍光合作用的
进行,对水下植物生长产生抑制作用。而且藻类繁殖会引发水体的蓝藻毒素产生,这些毒
素对人体健康有害,可诱发胃肠道疾病。湖泊水体富营养化还会破坏湖泊的景观价值,对
旅游业产生负面影响。
为了治理湖泊水体富营养化,需要采取一系列措施。首先是加强污水处理厂和工业废
水处理设施建设,使得点源污染减少。加强对农业面源污染的治理,推广科学施肥、减少
农药使用等措施,降低农业面源污染对湖泊的影响。其次是加强城市排水管网建设,避免
城市化发展所带来的雨水径流对湖泊的污染。还可以采用人工控制技术,如定期喷洒草药、人工通气等,来控制水体中藻类繁殖和富营养化情况。积极开展湖泊沉积物的磷提取工作,可通过控制磷浓度降低水体的磷营养水平。要增加湖泊水质监测和评估频率,及时发现水
水体富营养化
水体富营养化
水体富营养化现象,是水体中含有过多的溶解性营养盐类(主要是NH3-N、NO3-N、NO2-N、PO4-P),使水中藻类等浮游生物大量生长繁殖,而引起微生物旺盛的代谢活动,耗尽了水体中的溶解氧,使水体变质,从而破坏了水体中的生态平衡现象.
一、富营养化的成因
水体富营养化可分为自然富营养化和人为富营养化。天然的湖泊都有一个从贫营养向富营养的发展过程,从贫营养过渡到富营养,进而发展到沼泽,直至死亡,是湖泊的自然发展规律,这是一个漫长的历史进程,但是人类活动会大大加速这个进程
1.天然富营养化的成因
湖泊营养物质通过天然富集,使得营养物质浓度逐渐增高而发生水质营养变化的过程就是通常所称的天然富营养化。
2.人为富营养化的成因
随着工农业生产大规模地迅速发展,“城市化”现象愈加明显,使得不断增加的人口,集中在一些水源丰富的特定地区。人口集中的城市排放出的大量含有氮、磷营养物质的生活污水和工业污废水流入湖泊、河流和水库,增加了这些水体的营养物质的负荷量。同时,在农村,为了提高农作物产量,施用的化学肥料和牲畜粪便逐年增加,经过雨水冲刷和渗透,使一定数量的植物营养物质以面源的形式最终输送到水体中。据估计,农业地区输出的总磷可达森林地区输出量的10倍以上,而城市径流中的总磷量又可以是农业集水区径流量的7倍左右,城市农业森林地带的地表径流都可能是某种水体富营养化的重要因素。
天然富营养化和人为富营养化的共同点在于它们都是由于水体中氮、磷营养物质的富集,引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,最终导致鱼类或其他生物大量死亡,水质恶化。天然富营养化是湖泊水体生长、发育、老化、消亡整个生命史中必经的天然过程,这个过程极其漫长,常常需要以地质年代或世纪来描述其过程。人为富营养化则是因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现象,它演变的速度非常快,可以在短时期内使水体由贫营养状态变为富营养状态。
中国典型湖区湖泊富营养化现状、历史演变趋势及成因分析
二、现状分析
近年来,中国典型湖区湖泊的富营养化问题日益严重。以下以鄱阳湖、洞庭 湖和太湖为例,从湖泊面积、总蓄水量和富营养化指数等方面进行分析。
1、湖泊面积与总蓄水量
鄱阳湖是中国最大的淡水湖之一,面积约为3,583平方公里,总蓄水量为 21.68亿立方米。然而,由于富营养化的影响,湖泊面积和总蓄水量也在不断变 化。近年来,鄱阳湖面积减小,水体总量减少,富营养化现象愈发严重。
洞庭湖和太湖分别是中国的第二大和第三大淡水湖,面积分别为2,789平方 公里和2,150平方公里,总蓄水量分别为16.47亿立方米和44.3亿立方米。同样, 这两个湖泊也面临着富营养化的困扰,且状况日益严重。
2、富营养化指数
根据近年来的监测数据,鄱阳湖、洞庭湖和太湖的富营养化指数均呈上升趋 势。富营养化指数是衡量湖泊富营养化程度的重要指标,指数越高,表明湖泊富 营养化程度越高。通过对这三个湖泊富营养化指数的对比分析,可以发现它们的 富营养化程度均在逐年上升。
四、总结与展望
中国典型湖区湖泊的富营养化问题已引起了广泛。然而,要解决这一问题并 非一蹴而就,需要从多个方面入手。首先,应加强湖泊生态环境的监管,限制污 染物排放,减少对湖泊生态系统的破坏;其次,要重视湖泊生态系统的恢复与保 护,通过实施生态工程、加强生态管理等方式,促进湖泊生态系统的良性循环; 最后,还需提高公众环保意识,加强科普教育,让更多人参与到湖泊环境保护中 来。
湖泊富营养化
湖泊富营养化
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六、富营养化危害
1、水体外观呈色、变浊、影响景观:
内陆湖:水华(水花 Water bloom);
海洋:赤潮(红潮 Red tide)
2、水体散发不良气味:土腥素(geosmin), 硫醇、吲哚、胺类、酮类等;
3、溶解氧下降:分解有机物及藻类残体造成 细菌大量繁殖,消耗掉水中氧气。
4、水生生物大量死亡。
5、有些产生毒素:甲藻产生石房毒素、进入 食物链
湖泊富营养化
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湖泊富营养化
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七、湖泊富营养化防治
1、加强生态管理:预防含N、P及生活污水未经 处理直接排入河流;
2、污水深度处理:彻底去除有机污染物;
3、化学杀藻:漂白粉、CuSO4 (0.1~0.5mg/L)撒 入产生赤潮河流或海洋;
湖泊富营养化
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不一样湖泊类型主要特征
特征 湖形态 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
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伴随时间推移,自外部进入湖中营养盐类逐 步积聚,湖水中营养物质增多,湖泊生物生产能 力提升,生物量增加,水中溶解氧含量下降,水 色发暗,透明度降低,水生生物种群组成逐步由 适合富营养状态下种群所代替,湖泊对应由贫营 养型发展为中营养型,进而演变为富营养型。
水体富营养化的原因及其措施
水体富营养化
摘要: 富营养化是水体衰老的一种现象,它通常是指湖泊、水库等封闭水体以及某些河流水体内的氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。本文将从水体富营养化的自然因素和人为因素两大方面进行分析,阐述各元素对水体的影响,并对水体富营养化的危害及治理措施进行阐述。
关键词:富营养化来源危害治理措施
富营养化是由于水体中氮磷等营养物质的富集,引起某些特征性藻类(主要是蓝藻、绿藻)及其他浮游生物的迅速繁殖,水体生产能力提高,使水体溶解氧含量下降,造成藻类、浮游生物、植物、水生物和鱼类衰亡甚至绝迹的水质恶化污染现象。富营养化具有缓慢、难以逆转的特点 ,因此水体富营养化问题是当今世界面临的最主要水污染问题之一。
我国在经济持续高速增长的同时,所带来的最大负效应就是环境污染日益严重,大江、大河及湖库水环境质量日趋恶化。据2003年我国环境状况公报显示:在我国七大水系407个重点监测断面中,Ⅰ~Ⅲ类水质占38. 1%, Ⅳ、Ⅴ类水质占32. 2%,劣Ⅴ类水质占29. 7%。2001年对我国130余个湖泊调查资料显示,高营养化湖泊占调查总数的43. 5%,中营养化湖泊占调查总数的45%。以藻型富营养化为主的湖泊主要分布在我国东南部经济发达地区,超营养化湖泊主要分布在城市和城郊附近。
1水体富营养化的来源
1.1 自然因素
数千年前或者更远年代,自然界的许多湖泊处于贫营养状态。然而,随着时间的推移和环境的变化,湖泊一方面从天然降水中吸收氮、磷等营养物质;一方面因地表土壤的侵蚀和淋溶,使大量的营养元素
水体富营养化现象成因及防治分析
水体富营养化现象成因及防治分析
水体富营养化是指水体中某些营养物质过量积聚,导致水体生物过度生长和水
质恶化的现象。这种现象已成为全球水环境问题的主要之一,给生态系统和人类健康带来了严重威胁。本文将就水体富营养化的成因进行分析,并提出相应的防治措施。
水体富营养化的成因主要有以下几个方面:
1. 农业活动: 农业生产中使用的农药和化肥,尤其是氮、磷等营养元素经过灌
溉水流入水体,成为富营养化的主要原因之一。农田径流和农业污水的排放使富营养物质直接进入水体,刺激藻类等富营养植物的过度繁殖。
2. 工业排放: 工业污水中的有机废水和含磷废水,通过排水系统进入水体,也
是水体富营养化的重要因素之一。特别是未经处理的工业废水,富含营养物质,如磷、氮和有机物,进入水体后,使水中的富营养植物过度生长,破坏了水生态平衡。
3. 城市排污: 城市污水中含有大量的有机、营养物质和重金属等污染物,这些
污染物直接或通过排水系统进入水体,引发水体富营养化。由于城市化进程的加快,城市排污有明显增加,给水体带来了严重威胁。
4. 水体基础环境变化: 水体污染、水体枯水期和枯水期过度开采等因素会导致
水体环境的恶化,降低水体的自净能力。这种环境变化会加强富营养化现象,使水体中的富营养物质积聚。
针对水体富营养化现象,我们应采取有效的防治措施,以恢复和维持水体的健
康状况。
1. 农业管理: 引导农民科学、合理使用农药和化肥。推广有机农业和绿色农业
技术,减少农药和化肥的使用量。建立农田防渗漏系统,阻止农田径流进入水体。发展循环农业,实现农作物和养殖业的有机循环。
湖泊富营养化产生原因分析
湖泊富营养化产生原因分析
摘要:湖泊富营养化已经成为一个全球性的水环境污染问题,探寻其产生的原因和机理具有非常重要的意义。本文在前人研究成果的基础上,从自然环境、化学、物理、水生态系统以及内源污染等多个方面进行了总结分析。
关键词:湖泊富营养化;内源污染
湖泊、水库等封闭型水体的富营养化是一个全球化水环境污染问题。据统计,全球约有75%以上的封闭型水体存在富营养化问题。中国是一个多湖泊的国家,全国共有1km2以上的湖泊2759个,总面积达91019km2,占国土面积的0.95%,由于近20年经济的高速发展和不适当的湖泊资源开发利用,使这些湖泊的多数已经处于富营养化或正在富营养化中,造成了巨大的经济损失。在过去的十几年中,围绕湖泊富营养化治理,各级政府投入了大量的人力和物力,但收效并不理想,这在很大程度上与对湖泊富营养化机理方面的基础研究不够和认识不足有关。因此,有针对性地寻找富营养化产生的原因,具有非常重要的意义。在20世纪初期,国外部分生态专家、湖沼学家已经开始对富营养化的成因进行初步探索。由于富营养化的发生、发展包含一系列生物、化学和物理变化的过程,并与水体形状、湖泊形态和底质等众多因素有关,演变过程十分复杂,研究还停留在初级阶段,有待进一步的深入。本文在前人研究的基础上,对富营养化形成的原因和机理进行了总结。
1、自然条件下湖泊的富营养化
在自然条件下,湖泊也会富营养化,但这是一种漫长的自然过程,随着河流夹带各种碎屑和生物残骸在湖底的不断淤
积,湖泊会从贫营养湖过渡为富营养湖,进而演变为沼泽和陆地,湖泊就自然消亡了。
水体富营养化的原因和影响
水体富营养化的原因和影响
水体富营养化是指水中的氮、磷等养分含量过高,使水中的营养盐浓度超过正
常范围,从而导致水生态系统的失衡。这种现象不仅对水生物造成巨大威胁,同时也给人类社会带来了严重的环境问题。本文将详细分析水体富营养化的原因和影响,并给出相应的应对措施。
一、原因:
1. 农业活动:农业中使用的化肥和农药中含有丰富的氮、磷等养分,这些养分
会通过降水和灌溉水进入水体,引起富营养化。
2. 工业活动:工业生产过程中排放的废水中含有大量的有机物和污染物,这些
物质也会导致水体富营养化。
3. 生活污水:城市生活污水中富含的有机物和养分是水体富营养化的主要来源
之一。
4. 河流入海:河流将含有养分的土壤和废水输送到海洋中,进一步加剧了海洋
水体的富营养化。
二、影响:
1. 水生态系统失衡:水体富营养化会引发藻类和水生植物大量繁殖,形成大量
藻华和水生植物覆盖层,阻碍水中氧气的交换。这会导致水生生物死亡,破坏水生态平衡。
2. 水质下降:过多的藻类繁殖会消耗水中的氧气,导致水体缺氧。同时,藻华
和水生植物的分解也会释放大量有机物,使水体富含有机污染物,水质下降。
3. 渔业生产受损:富营养化会引发水中藻类繁殖,造成浮游生物的死亡,从而
影响鱼类的食物链,严重影响渔业资源的可持续利用。
4. 水资源供应困难:水体富营养化导致水源水质下降,给饮用水和农业灌溉水
的获取带来困难,给水资源管理造成巨大压力。
三、应对措施:
1. 加强管理:加强农业、工业和城市生活污水的排放管理,减少养分进入水体。建立相应的监测系统,对违规排放行为进行严厉惩罚。
湖泊富营养化与水质治理技术研究
湖泊富营养化与水质治理技术研究
湖泊作为自然生态系统中最常见的水体类型之一,承载着大量的生态功能和人类需求。然而,在长期人类活动的影响下,湖泊面临着严重的富营养化问题,该问题又被称为水体富营养化。湖泊富营养化是指湖泊水中营养盐(如氮、磷等)浓度过高,导致水体中微生物和植物的生长迅速增加,进而引发水质下降、蓝藻大量繁殖、浮游植物大面积死亡等环境问题。
湖泊富营养化的原因复杂多样,其中人类活动是主要的原因之一。农业、城市化、工业化等活动均会向湖泊排放大量污染物,特别是化学肥料和有机污染物,从而导致湖泊富营养化。此外,气候变化和土地利用的变化也会对湖泊富营养化产生影响。
针对湖泊富营养化问题,研究水质治理技术是至关重要的。一种常见的治理方法是生物调控法。该方法通过引入富氧植物、浮游动物等生物种群,来促进湖泊中的富营养化物质的分解和吸收。例如,沼泽植物具有较高的氮、磷吸收能力,可以通过人工增加其数量,起到有效的净化水质的作用。
除了生物调控法,物理和化学处理方法也是常见的湖泊水质治理技术。物理方法主要包括曝气、曝气振荡等。曝气通过增加水体中的溶解氧含量,促进湖泊底部沉积物中的有机物降解。曝气振荡是利用机械设备搅动水体,使底部沉积物重新悬浮,通过增加氧气供应量,改善湖水的富营养化状态。
化学处理方法包括絮凝剂、活性炭等的应用。絮凝剂可以将湖泊中的微小颗粒聚集在一起,形成较大的团块,从而便于去除。活性炭则可以吸附有机污染物,起到净化水体的作用。这些化学处理方法在实际的湖泊水质治理中得到了广泛应用。
除了传统的水质治理技术,近年来,一些新兴技术也开始应用于湖泊富营养化的治理中,例如生物除磷技术、湖泊生态修复等。生物除磷技术通过引入特定的微
水体富营养化主要是由什么原因造成的
水体富营养化主要是由什么原因造成的水体富营养化可能是自然变化导致的,湖泊大多都是从贫营养化,经历几百年的变化成富营养化,吸收雨水中的氮、磷元素,土壤侵蚀、淋溶,为浮游植物和水生动物提供养分。
也可能是.工业废水随意排放导致的,钢铁、化工、制纸工业的
废水中含有大量的氮、磷元素。还可能是生活污水未经处理导致的,污水中的洗涤剂残液,会含有氮。磷元素,导致水体富营养化。
水体富营养化原因
水体富营养化可能是自然变化造成的,由于湖泊、河流都是从贫营养化,慢慢变化而来,在自然活动的过程中,湖泊、河流会吸收降
雨中的氮、磷元素,水中土壤也会遭受腐蚀,为浮游植物和动物提供充足的养分。
水体富营养化也可能是.I业废水随意排放导致的,由于工业生产过程中产生的废水,其中含有大量的氮和磷元素,在排放到江河、湖
泊前,处理并不完全,废水中氮磷元素的含量还是相对较高,不断在水体中形成堆积。
湖泊富营养化与水生态系统健康评估
湖泊富营养化与水生态系统健康评估湖泊是自然界中重要的水域生态系统,但许多湖泊正面临着富营养
化的问题。富营养化是指湖泊水体中富含营养物质,如氮、磷等,从
而引发藻类过度生长的现象。这种过度生长会对水生态系统产生严重
的影响,从而对湖泊的健康造成威胁。
一、富营养化的原因
湖泊富营养化通常是由人类活动引起的。农业、城市化以及工业化
等活动会导致大量的营养物质进入湖泊。化肥的使用、污水的排放和
农业废弃物的倾倒都会向湖泊输送营养物质。这些营养物质进入湖泊后,被浮游植物(如藻类)吸收利用,从而引发藻类过度生长的现象。
二、富营养化的影响
1. 水质恶化:富营养化会导致湖泊水质下降。藻类过度生长会消耗
水中的氧气,导致缺氧现象的发生。同时,藻类大量繁殖会使湖泊水
体变绿,甚至出现水华现象,从而破坏湖泊的生态平衡。
2. 破坏生态系统:藻类大量繁殖会导致浮游动物数量暴增,这些浮
游动物会捕食浮游植物和其他生物,从而破坏湖泊的食物链。湖泊的
生物多样性会因此受到严重影响,一些生物甚至可能灭绝。
3. 经济影响:湖泊富营养化对经济也有重大影响。富营养化导致水
质变差,使得湖泊无法供人们饮用、进行农业灌溉以及进行水上交通
等活动。此外,富营养化还会形成水华,对旅游业等产生负面影响。
三、水生态系统健康评估
为了评估湖泊的水生态系统健康状况,可采用以下指标:
1. 水质指标:水质指标可以通过检测湖泊中的氧气含量、水中溶解氧、营养物质(如氮、磷)、浊度等参数进行评估,从而判断湖泊中是否存在富营养化的问题。
2. 生物指标:直接观察湖泊中的生物群落结构和数量变化,如浮游植物的种类丰富程度、浮游动物的数量以及底栖生物的组成等,可以揭示湖泊生态系统的健康状况。
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湖泊富营养化产生原因分析
摘要:湖泊富营养化已经成为一个全球性的水环境污染问题,探寻其产生的原因和机理具有非常重要的意义。本文在前人研究成果的基础上,从自然环境、化学、物理、水生态系统以及内源污染等多个方面进行了总结分析。
关键词:湖泊富营养化;内源污染
湖泊、水库等封闭型水体的富营养化是一个全球化水环境污染问题。据统计,全球约有75%以上的封闭型水体存在富营养化问题。中国是一个多湖泊的国家,全国共有1km2以上的湖泊2759个,总面积达91019km2,占国土面积的0.95%,由于近20年经济的高速发展和不适当的湖泊资源开发利用,使这些湖泊的多数已经处于富营养化或正在富营养化中,造成了巨大的经济损失。在过去的十几年中,围绕湖泊富营养化治理,各级政府投入了大量的人力和物力,但收效并不理想,这在很大程度上与对湖泊富营养化机理方面的基础研究不够和认识不足有关。因此,有针对性地寻找富营养化产生的原因,具有非常重要的意义。在20世纪初期,国外部分生态专家、湖沼学家已经开始对富营养化的成因进行初步探索。由于富营养化的发生、发展包含一系列生物、化学和物理变化的过程,并与水体形状、湖泊形态和底质等众多因素有关,演变过程十分复杂,研究还停留在初级阶段,有待进一步的深入。本文在前人研究的基础上,对富营养化形成的原因和机理进行了总结。
1、自然条件下湖泊的富营养化
在自然条件下,湖泊也会富营养化,但这是一种漫长的自然过程,随着河流夹带各种碎屑和生物残骸在湖底的不断淤
积,湖泊会从贫营养湖过渡为富营养湖,进而演变为沼泽和陆地,湖泊就自然消亡了。
关于自然状态下湖泊富营养化的原因,尚未有明确的定论,一般认为是气候导致的。特别是浅水湖泊,在自然状况下比深水湖泊更容易产生富营养化,这是由于其浅水区常常有茂盛的水生植物发育,在大洪水期间,持续一定时间的高水位将导致水生植物大面积消亡,而洪水泛滥所带来的大量的悬浮物
都沉降在这些水域中,这些悬浮物所携带营养盐也都伴随悬浮物而沉入湖底。在以后的数年中,没有水生植物覆盖的沉积物将在风浪作用下大量悬浮,并带入大量的营养物质到上覆水
中,导致湖泊逐步趋于富营养化。当然,洪水径流所携带的营养物质的多少与上游集水区域内的土壤类型、土地利用状况、植被类型和覆盖度等有关。
2、湖泊富营养化产生的原因和机理
湖泊是一个生态系统,对湖泊富营养化形成机理的分析也应该从多角度进行,本文对湖泊富营养机理的解释主要分化
学、物理学、生物学3个角度。
2.1化学角度
营养物质主要是磷,其次是氮,还有碳、微量元素或维生素等。根据生态学原理,在正常情况下,磷等元素在湖泊中的存量很少,是水生植物生长、繁殖的限制因子,使湖泊各物种间在数量比例上形成平衡。由于人类活动的影响,外来的营养物质大量输入湖泊,使湖泊营养盐在短时间内大量蓄积,藻类的生长限制因子被解除,从而导致藻类的过量繁殖。
形成水体富营养化的氮、磷等污染物主要来源于面源(非点源污染),如农业施肥中农田渗漏水、家禽蓄养殖污水、塘河水产养殖中过量施肥、大气沉降的尘埃及其生活污水、工业废水等进入水体中的氮、磷和矿质盐类。至今点源污染已得到较好地控制与治理,而非点源污染所造成地表水污染的问题则日趋严重。
湖泊水体中pH、溶解氧和碳的平衡是维持湖泊生态系统良性循环的保障。大量污染物进入湖泊后造成湖水pH值上
升,其结果有利于水华藻类的生长,而藻类大量繁殖又进一步提高湖水的pH值,进而为水华藻类如微藻囊等的疯长提供了
适宜的生长环境。根据湖水中光合作用产氧和污染物氧化降解的耗氧过程可知,水体溶解氧下降有利于蓝藻的生长,而对其他藻类生长不利,另一方面导致鱼类和浮游生物缺氧死亡。
CO2在水中溶解度随水温升高而降低,当湖水氮、磷对藻类生
成已达到饱和情况下,碳也有可能成为限制性因子,此时水体增加碳源有利于水华藻类的生长。
2.2物理学角度
光照和温度是影响藻类生长的最重要的物理因子。水温在25℃~30℃时,最可能发生富营养化。藻类为中温性微生物,在夏季、无风且阳光充足时繁殖得很快。有了适宜的光照和温度,在氮、磷和水中营养盐不过剩的情况下,也能促进藻类大量繁殖,可能造成富营养化;反之,即使氮、磷和营养盐出现过剩,如果光照和温度条件极其恶劣,那么藻类个体恐怕自身难保,其生长繁殖自然会极大限制。
水动力过程对沉积物中营养盐的释放也具有重要作用。另外,人为地围湖造田、不合理的水产养殖、周边区域的水土流失、地下水资源的不合理利用等因素加速了湖泊的淤积程度和沼泽化,造成水体面积的明显减少,如滇池水体面积从多年前的330km2减至现在的260km2,这种变化带来的生态恶化和社会负面影响是多方面的,从营养盐角度来说,因参与循环的可溶性营养盐含量不会自然降低,必然导致其浓度的提高,这也加剧了水体富营养化的程度。
2.3生物学角度
水体界面中的水生动植物、浮游生物、微生物及其外界环境构成水生生态系统,系统内稳定、流畅的循环和能量流动是生态系统协调与平衡的关键,营养物质循环是系统平衡的基
础、当水体中营养物质过剩时,湖体浊度增加,使水生植物进行光合作用所能利用的光能总量减少,部分藻类(特别是蓝
藻)由于在光能利用上占有优势而形成优势种群。蓝藻的生物有机组成不利于其他动物对它的摄食,从而使蓝藻在湖泊中大量富集,扰乱了湖泊内食物链的循环。藻类的大量繁殖使湖泊中的群落结构发生改变,影响湖泊植物物种的组成,并使水生动物的组成发生改变,最终导致湖泊的可利用率降低。
鱼类也是影响湖泊生态系统的重要因素,影响包括湖泊的生物群落结构、营养物质的状态和水平等。具体影响有:①鱼类可以通过摄食控制其食物生物种群的数量,并沿食物链下
传,影响食物链中的各个环节;②鱼类通过排泄、释放,加速水体营养盐的循环,增加内源负荷;③鱼类在底泥表层的摄食活动能够使湖泊沉积物再悬浮,增加水体的浑浊度、降低水体光照、影响水生植物生长。
3、湖泊沉积物内源释放机理