湖泊及水库富营养化模型研究综述
湖、库富营养化机理研究综述
的藻类原生质
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均流 速 小 于 &C&F 9 D I， 适 宜 于 藻 类 生 长， 超过 水位低也 &C%& 9 D I则不利于生长。若换水周期长、
［%-］ 有利于水华的发生 。
温度对藻类生长的影响比较突出。当环境温度 较低时水体增温会促进藻的生长， 环境温度较高时
［%-］ 则起抑制作用 。不同的温度条件适宜不同的藻
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水体富营养化研究进展【文献综述】
文献综述环境科学水体富营养化研究进展【摘要】富营养化已成为世界范围内水环境保护中的重大环境问题，是许多湖泊和水库的的主要环境问题，被人类形象的称为“生态癌”。
富营养化不仅造成湖泊生态系统的恶性循环,制约湖泊资源的可利用性,还直接关系到人类健康与社会经济的持续发展,其生态影响已倍受关注。
本文主要阐述了水体富营养化的状况十分严重，131个主要湖泊中，已达富营养程度的湖泊有67个。
及其由人为的农业施肥、牲畜的粪便排泄、污水的灌溉、水体的人工养殖等原因和物理、化学、生物三方面的要素所形成的，还简单的说明了富营养化对于人类的生活和健康的危害尤其是人类所依赖的水体受到了极其严重的污染，针对这些情况，我们综合各方面的原因做了一系列的研究展望。
关键词：水体富营养化原因危害Status of eutrophication and its causes【Abstract】Eutrophication of water has become the world's major environmental protection issues, is that many lakes and reservoirs, the main environmental problems of the human image is called "eco-cancer."Eutrophic lake ecosystems not only cause a vicious cycle, which restricts the availability of lake resources, but also directly related to human health and the social and economic sustainable development, its ecological impact has been much concern. This paper describes the status of eutrophication is very serious, 131 major lakes, eutrophication of the lake has reached 67. And by human agricultural fertilizer, livestock manure excretion, water irrigation, water, artificial breeding and other reasons and the physical, chemical and biological aspects of the formation of the three, but also a simple description of the eutrophication of human life and health hazards, especially water on which humans are a very serious pollution, for these situations, we integrated various reasons to do a series of research prospects.Key words: Eutrophication Status Causes引言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，导致某些特征性藻类（主要是蓝藻、绿藻等）的异常增殖，致使水体透明度下降、溶解氧降低、水质变坏、鱼类及其他生物大量死亡的现象。
中国湖泊水体富营养化生态治理技术研究进展
中国湖泊水体富营养化生态治理技术研究进展中国是世界上湖泊数量最多的国家之一，但受到工业和农业污染的影响，许多湖泊存在水体富营养化问题。
水体富营养化是指湖泊中营养物质过量积累，导致藻类大量繁殖，使湖泊水质恶化，生态系统遭到破坏的现象。
为了解决水体富营养化问题，中国科学家和工程师进行了大量的研究和实践。
本文总结了近年来中国湖泊水体富营养化生态治理技术的研究进展。
1. 水质净化技术水质净化技术是湖泊水体富营养化治理的关键技术之一。
传统的水质净化技术包括植物修复、生物控制和化学混凝沉淀等方法。
近年来，中国科学家进行了一系列创新研究，提出了一些新的水质净化技术。
利用生态加速器（即利用植物根系和微生物的生物排泄作用）来降低湖泊中的氮和磷含量，从而减少水体富营养化。
生物床滤池等技术也被广泛应用于湖泊水体富营养化治理中，有效去除水中的营养物质和悬浮物。
2. 藻类控制技术藻类是湖泊富营养化的主要原因之一，控制藻类的生长是湖泊水体富营养化治理的关键环节。
中国科学家采取了多种控制藻类的技术。
利用特定的细菌来控制蓝藻的生长。
这些细菌具有抑制藻类和促进湖泊水体氮和磷循环的作用。
人工添加氧气、利用超声波技术等也被用于控制藻类生长。
3. 生态修复技术湖泊富营养化导致湖泊生态系统的破坏，生态修复也是湖泊水体富营养化治理的重要手段。
中国科学家开展了一系列湖泊生态修复的研究。
利用人工湿地进行湖泊富营养化的修复，在湖泊周边建立人工湿地，利用湿地植物吸收和降解水中的污染物质，减缓湖泊富营养化的进程。
人工鱼礁和生物堆肥等技术也被应用于湖泊生态修复中。
4. 综合管理技术湖泊富营养化治理需要综合考虑湖泊的生态环境特点、行业排放和湖泊流域的管理等因素。
中国科学家提出了一系列综合管理技术。
建立湖泊富营养化监测体系，对湖泊水质进行定期监测和评估，及时发现和解决问题。
制定湖泊富营养化治理规划，并实施相应的管理措施，如减少农业和工业废水排放，加强湖泊流域的生态修复等。
湖泊水体富营养化及其防治对策研究概述
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湖泊水体富营养化现状
2007年
2007年重点湖库营养状态指数
10
湖泊水体富营养化现状
右表为我国淡水湖泊最集中 的长江中下游地区湖泊富营养 化状况[3-4].可以看出,绝大多 数湖泊已经富营养化,少量的尚 未富营养化的湖泊,也已经非常 接近富营养化的水平,随着经济 的发展,这些湖泊也会逐渐富营 养化.因此,可以说湖泊富营养 化已成为我国淡水湖泊面临的 最主要生态环境问题.
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湖泊富营养化评价指标及其分级 一般采用水体中营养物质氮，磷浓度，COD，SD和叶绿 素a等指标对湖泊，水库生态环境质量进行评价。下表左为中国 环境监测总站推荐的湖泊（水库）富营养化评价方法及分级技 术规范。国外的富营养化分级标准详见下表右[2]。
8
湖泊水体富营养化现状 我国主要湖泊富营养化状态
发生在海域时叫赤潮
发生在湖泊时叫水华
3
要注意的几点
1：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，有时长达数千年。 2：人类活动所引起的水体富营养化则可以在短时间内出现。 3：一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。 4：利贝格最小值定律：植物生长取决于外界供给它所需要的养料中 数量最少的那一种。富营养化水体中藻类的生长繁殖主要决定于氮 和磷，特别是磷。其含量决定着藻类繁殖速度和富营养化的程度。
⑵ 营养物质去除难度高。至今还没有任何单一的生物学、化学 和物理措施能够彻底去除废水中的氮、磷营养物质。通常的二级生化 处理方法，只能去除 30%～50%的氮和磷。 ⑶ 某些处理措施在理论上或者在一定的条件下是可行的，但在 实际上或者在大范围内，则往往达不到预期效果。
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浅论湖泊富营养化预测及评价的模型的研究
目录摘要1 引言……………………………………………………2 绪论…………………………………………2.1 湖泊富营养化的概念及分类…………………………2.2 国内外水体富营养化污染概况……………………3 湖泊富营养化的研究内容………………………………3.1 富营养化预测…………………………3.1.1 预测的目的及内容………………3.1.2 预测模型进展概况………………3.2 富营养化评价……………………3.2.1 评价的目的及意义………………………3.2.2 评价的基本步骤…………………………3.2.3 评价模型进展概况……………………3.3 湖泊富营养化模型…………………………3.3.1 评分模型…………3.3.2 营养状态指数模型…………3.3.3 改进的营养状态指数模型………………3.3.4 生物多样性评价…………3.3.5 灰色理论评价模型……………………3.3.6 浮游植物与营养盐相关模型…………………………3.3.7 生态动力学模型………………4 结论及展望……………………………………4.1 结论…………………………4.2 展望………………………………参考文献…………………………摘要本文主要讲述了湖泊富营养化的几种模型，分别有：评分模型、营养状态指数模型、改进的营养状态指数模型、生物多样性评价、灰色理论评价模型、浮游植物与营养盐相关模型、生态动力学模型，针对不同模型分别进行相应介绍，并且对国内外水体富营养化污染做出一定概况，对未来湖泊水体进行了一定程度的展望。
1 引言水资源是人类赖以生存的基础物质，随着人口增长和社会经济飞速发展，水的需求量急剧增加，而水资源污染也日益严重。
我国自20世纪80年代以来，由于经济的急速发展和环保的相对滞后，许多湖泊、水库已经进入富营养化，甚至严重富营养化状态，如滇池、太湖、西湖、东湖、南湖、玄武湖、渤海湾、莱州湾、九龙江、黄浦江等。
2000年对我国18个主要湖泊调查研究表明，其中14个已经进入富营养化状态。
中国湖泊水体富营养化生态治理技术研究进展
中国湖泊水体富营养化生态治理技术研究进展随着中国经济的快速发展和城市化进程的加速推进，湖泊水体富营养化现象日益严重。
富营养化是指湖泊水体中营养物质的过度富集，导致水体中植物生长过度，水质变差，生态环境受到破坏的现象。
富营养化不仅影响湖泊的生态平衡，还可能对人类健康造成威胁。
如何进行湖泊水体富营养化的生态治理成为了当前科研和工程技术领域亟需解决的问题之一。
近年来，中国在湖泊水体富营养化生态治理技术研究方面取得了重要进展，不断探索和尝试着各种治理方法和技术手段，取得了一些显著成果。
在此背景下，本文将介绍中国湖泊水体富营养化生态治理技术研究的进展情况，并对未来的发展方向进行展望。
一、物理生态治理技术物理生态治理技术是指利用物理手段改善水体环境质量和生态系统的整体功能，包括水动力学调控、藻类生物学控制、水生植物修复等。
水生植物修复是应用最广泛的一种生态治理技术。
通过引入水生植物，利用其吸收养分的能力和生物群落的固氮作用，可以有效地减少水体中的营养物质，改善水体生态环境。
在物理生态治理技术方面，中国科研工作者积极开展了一系列研究和实践工作。
混凝土屋顶花园，在城市区域内关键高处喷射清洗雨水中的颗粒和业务性水污染物。
清水池方式用于城市区域雨水水污染物处理，在居民区安装工业级过滤器以帮助降低地面水污染，等等。
这些实践为减少城市区域水污染上都取得了重要的实践成果。
化学生态治理技术是指利用化学方法改善水体环境质量和生态系统的整体功能，包括化学絮凝、微电解、臭氧氧化、高级氧化等。
在化学生态治理技术方面，中国科研工作者也进行了许多探索与实践。
利用高级氧化技术来清除水体中的有机废物、重金属等有毒有害物质，使水质得到有效改善。
在化学生态治理技术的研究中，中国科研工作者也不断针对不同水体状况和治理需求调整和优化技术方案，力求在实际应用中取得更好的效果。
微生物生态治理技术是指利用微生物改善水体环境质量和生态系统的整体功能，包括生物除磷、微生物修复等。
中国湖泊水体富营养化生态治理技术研究进展
中国湖泊水体富营养化生态治理技术研究进展近年来，中国湖泊水体富营养化问题日益突出，这给水生态环境和人们的生活带来了严重影响。
开展湖泊水体富营养化生态治理技术研究具有重要意义。
本文将从水质改良、生态修复和管理措施三个方面，总结中国湖泊水体富营养化生态治理技术的研究进展。
水质改良是湖泊水体富营养化治理的关键一环。
目前，研究学者主要通过控制入湖营养物质的来源、减少排放量以及加强水质监测来改善湖泊水质。
在入湖营养物质控制方面，研究者通过建立生态农业示范区、优化农田水利布局等措施，减少农业面源污染的输入。
研究者通过加强工业和城市废水处理，减少工业与生活污水的排放，降低湖泊营养物质的输入。
在水质监测方面，研究者不断改进监测技术，提高监测的灵敏度和准确性，为湖泊水质改良提供科学依据。
生态修复是湖泊水体富营养化生态治理的重要手段。
湖泊的生态修复主要包括湖泊植物修复、生物修复和湖泊生态系统修复。
在湖泊植物修复方面，研究者通过引入适应性强的湖泊水生植物，加强湖泊水草的种植，提高湖泊的自净能力。
生物修复方面，研究者通过引入湖泊中的优势藻类、浮游动物等生物种群，增加浮游动物的食物链长度，减少富营养化藻类的数量。
湖泊生态系统修复方面，研究者通过调整生态系统结构与功能，培育湖泊中的天然杂交种群，提高湖泊的自身修复能力。
管理措施是湖泊水体富营养化生态治理的重要保障。
湖泊管理方面，研究者提出了一系列措施，包括湖泊保护区的建设、湖泊干预管理、湖泊环境容量的确定等。
湖泊保护区的建设可以有效保护湖泊的生态环境，限制湖泊周边的开发建设，保证湖泊的自然状态。
湖泊干预管理则是通过人为控制湖泊水位、梳理湖泊沉积物、水草修剪等方法，增强湖泊自身的生态修复能力。
湖泊环境容量的确定可以通过湖泊保护目标、湖泊水质要求等指标来界定，为湖泊管理提供科学依据。
水体富营养化控制技术研究进展[文献综述]
![水体富营养化控制技术研究进展[文献综述]](https://img.taocdn.com/s3/m/ceca189a650e52ea5418980a.png)
文献综述水体富营养化控制技术研究进展一、前言部分随着人类对环境资源开发利用活动日益增加，特别是进入本世纪以来，工农业生产大规模地迅速发展，工业化带来了“城市化”现象，使得大量含有氮、磷营养物质的生活污水排入附近的湖泊，水库和河流，增加了这些水体的营养物质的负荷量，为了提高农作物产量，施用的化肥和牲畜粪便逐年增加，经雨水冲刷和渗透，进入水体的营养物质不断增多，以上这些人为因素的影响，极大地减少了水体由贫营养向富营养过渡所需要的时间。
国内外的现状调查结果表明，在全球范围内30％－40％的湖泊和水库遭受不同程度富营养化影响。
我国近年来湖泊富营养化呈发展趋势，从20世纪80年代后期的41％上升到90年代后期的77％，水库富营养化问题也较严重，处于富营养状态的水库个数和库容分别占所调查水库的30．8％和11．2％。
总体而言，水体发生富营养化的程度和范围呈发展趋势，城市湖泊及邻近城镇的水库水体富营养化程度较高，湖泊和水库等相对静止的水体发生富营养化现象重于河流，但河流富营养化问题也不容轻视，富营养化已成为世界范围内水环境保护中的重大环境问题。
二、主题部分2.1水体富营养化2.1.1富营养化的定义水体富营养化(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。
2.1.2我国水体富营养化现状近二十年来，我国湖泊富营养化问题日益严重。
从全国范围来看，城市湖泊目前都已处于重富营养或异常营养状态，绝大部分大中型湖泊均已具备发生富营养化的条件或处于富营养化状态。
中国湖泊水体富营养化生态治理技术研究进展
中国湖泊水体富营养化生态治理技术研究进展中国湖泊水体富营养化是指湖泊水体中富含氮、磷等营养物质，导致水体生物量增加，水质恶化，对水生态系统造成严重影响的一种现象。
随着工业化和城市化的加速发展，湖泊水体富营养化问题日益突出。
为了有效治理湖泊水体富营养化，科研工作者们近年来不断探索和研究，取得了一系列的进展和成果。
本文将就中国湖泊水体富营养化生态治理技术的研究进展进行总结和介绍。
一、湖泊水体富营养化的成因及影响二、生态治理技术研究进展1. 生物修复技术生物修复技术是利用植物和微生物等生物资源，通过生物作用来净化水体，是当前湖泊富营养化生态治理的重要手段之一。
水生植物如芦苇、菖蒲等可以吸收水体中的营养物质，起到生物修复的作用。
适当增加水体中的有益微生物，如利用硝化细菌和反硝化细菌来分解水体中的氮、磷等营养物质，也可以有效降低水体的富营养化程度。
2. 非点源污染治理技术非点源污染是湖泊富营养化的主要原因之一，主要包括农田的化肥和农药流失、城市的雨污分流等。
加强农田和城市的非点源污染治理至关重要。
采取措施如农业面源污染的减量化、城市雨污分流的治理，可以有效减少水体中的营养物质输入，从而遏制水体富营养化的发展。
3. 非化学处理技术传统的化学处理技术虽然可以迅速减少水体中的营养物质，但对水生生态系统的影响较大。
近年来研究人员开始重视非化学处理技术，通过物理方法和生物方法来进行富营养化水体的治理。
利用微滤膜、超滤膜等膜技术来去除水体中的营养物质；利用养殖生物和微生物来进行营养物质的降解，从而实现水体的生态修复。
三、进一步工作展望当前，我国湖泊水体富营养化治理工作取得了一定的进展，但仍存在着许多问题和挑战。
目前湖泊富营养化治理工作多集中在局部湖泊，对整个湖泊生态系统的治理和保护工作还不够全面和深入。
部分生态治理技术虽然在实验室条件下取得了良好的效果，但在实际应用中存在成本高、效果不稳定等问题，需要进一步改进和优化。
水环境数学模型-第七章-湖泊水库富营养化模型
（7-14）
式中
PT =总磷浓度， kg / m 3 ；
W =磷年流入量， kg / y ；
=磷沉降率， 1 / y ；
V =湖泊（水库）总体积等于 fA ， m 3 ；
f =湖泊（水库）平均深度， m ； A =湖泊（水库）水表面面积， m 2 ； Q0 =输出流量， m 3 / y ； t =时间， y 。
湖泊的总磷负荷 P / T ( ZA)
其中
Z =湖泊的平均深度； A =湖泊的表面面积； T =时间。
CI
CE
CL
∞
图 7.1 湖泊“搅拌箱” C E =C L ；C L ≠C I
Ｎ,Ｐ输入
温水层（混合） 低温层（混合）
Ｎ,Ｐ藻类 等输出 Ｎ和Ｐ的循环
藻类的沉降
底泥（未混合）
图 7.2
三组分体系分层湖泊和沉降模型
7.3.5 氧平衡
在分层的湖泊（水库）中，氧平衡出现在温水层，有效的中断了再曝气。所 以，平衡可以表示为：
DOt DOO RK D SA VH
（7-13）
式中， DOO 和 DOt 分别是开始和时间 t 时氧浓度； K D 是水底细菌活性速率 转换成氧单位的转换系数； SA 和 VH 分别是底泥的表面积和温水层的体积。 当水体不分层时，氧平衡比较复杂，因为其他过程，如光合作用、呼吸、复 氧以及输出输入等都是很重要的。
的湖泊分成若干个搅拌箱，其中的化学污染物可用一级衰变方程来描述： dC 2 / dt 1 KC 2 V M QC 2
式中
（7-1）
C 2 湖泊中物质的浓度 ；
M 质量负荷率，等于 Q C1 流入的物质浓度 ；
VC1
；
V 湖泊水体体积 ； K 衰变速率 。 这个方程可用于计算负荷率与产物浓度（湖泊内和流出物中） ，以 C1 为例， 图 7.3 表示了一湖泊 C1 变化的情况，应当注意影响时间的长度，这可用分析解 来完成： C 2t C 2 o C1 C 2 o e
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水体中营养盐浓度过高，导致水体中富集各种营养物质的现象。
富营养化不仅对水体生态环境造成严重危害，还直接影响人类生活和社会经济发展。
本文将深入探讨湖泊水体富营养化的来源、危害以及治理研究。
一、来源1. 农业面源污染农业生产中使用的化肥和农药会随着雨水或灌溉水进入湖泊水体，导致水体中富集营养物质，从而引发富营养化。
特别是过度施肥和错误施肥导致的氮、磷等营养物质大量输入水体中，是导致湖泊水体富营养化的主要原因之一。
2. 工业和生活污水排放工业生产和居民生活中产生的废水中含有大量有机物、磷、氮等营养物质，直接排放到湖泊水体中，也会加剧湖泊水体的富营养化程度。
3. 湖泊周边开发建设湖泊周边的城市化和工业化发展，带来了大量的污水排放和土地利用变化，导致湖泊水体受到了更多的营养物质的输入，加速了湖泊水体富营养化的进程。
二、危害1. 生态环境破坏湖泊水体富营养化会引发蓝藻大量繁殖，形成水华，导致水质恶化。
水华会阻碍光照，对水生生物生存造成威胁，破坏湖泊的生态平衡。
2. 饮用水安全受威胁湖泊水体受到富营养化影响后，水体中富集的藻类等微生物有可能释放出毒素，严重威胁饮用水的安全，甚至危及人类健康。
3. 河湖景观退化湖泊富营养化后水质变差，水藻过度生长会使湖泊水体呈现绿色或黄褐色，严重影响了河湖的景观价值，对旅游业和当地经济发展造成严重影响。
三、治理研究加强农业生产中的化肥和农药使用管理，推广科学合理的农业生产方式，控制施肥量和施肥时间，合理运用有机肥和生物肥料，减少农业面源污染对湖泊水体的影响。
加大对工业废水和生活污水的处理力度，提高污水处理设施的处理效率，减少城市和工业污水对湖泊水体的直接排放，有效减少湖泊水体的富营养化程度。
3. 湿地保护与恢复湿地对于净化水质、调蓄雨水和保护生物多样性有着重要作用，加强湿地的保护和恢复对于减缓湖泊水体富营养化具有重要意义。
我国湖泊富营养化研究
我国湖泊富营养化研究摘要：湖泊富营养化是当前我国湖泊面临的主要污染问题，在对湖泊富营养化进行了诸多治理取得成效的同时，还存在着许多的问题，本文就当前湖泊富营养化治理的现状和所存在问题进行了思考，指出今后在湖泊富营养化治理中的进展情况。
关键词:湖泊富营养化湖泊治理一、湖泊富营养化及其危害富营养化指湖泊、水库、缓慢流动的河流以及某些近海水体中营养物质(一般指氮和磷的化合物)过量从而引起水体植物(如藻类及大型植物)的大量生长。
由于藻类在与水生植物竞争营养盐上有优势，当湖泊水体营养盐过多后，藻类滋生，根生或者浮游生物大量生长。
造成对湖泊水体正常功能的危害。
例如导致饮用水臭味和水色的变化。
大量浮游植物或者浅水根生植物的生长繁殖，可能导致湖泊沼泽化，容积大幅度减少；植物的分解消耗大量溶解氧，释放大量溶解性有机物，导致水质急剧恶化。
藻类在代谢死亡过程中能够释放各种藻毒素，具有比较强的毒理作用，危及整个湖泊生态系统。
通常，湖泊、海湾富营养化的限制性物质是氮和磷，所以用氮和磷作为富营养化的指标是有效的。
实验表明，随着水中氮肥、磷的增加，藻类的繁殖量也在增加，而且有线性关系。
其结果是引起水质恶化、味觉和嗅觉变坏、溶解氧耗竭、透明度降低、渔业减产、死鱼、阻塞航道，对人和动物产生毒性。
特别值得重视的是，近十几年来，我国湖泊富营养的趋势发展很快，到本世纪末，大多数湖泊的富营养化都有加重。
故对湖泊富营养化的防治已成为当务之急。
二、富营养化治理的进展1.物理方法(1)污水分流。
湖泊富营养化的一个重要原因就是外源污染。
工、农业生产的污水直接排放到湖泊是造成湖泊水体营养盐含量增加的主要原因。
通过对排放管道的改造，将污水的排放引至别处，是防治湖泊富营养化重要的、有效的措施。
(2)换水／稀释。
湖泊内营养盐含量过多，通过换水／稀释可以直接将湖泊水体内的营养盐浓度降低，同时可以排除掉大量的营养盐。
(3)深层排水。
湖泊底层营养物含量高，一般而言，底层水的营养盐浓度高于表层水，当水流转时，底层湖水进入上层，引起表层湖水营养物含量的增加。
我国湖泊富营养化研究现状
我国湖泊富营养化研究现状作者：金根东来源：《现代农业科技》2008年第16期摘要综述了我国淡水水域富营养化的现状、成因、主要危害，以及水体富营养化的治理措施。
指出要从污染源头着手，生态防治。
关键词湖泊；富营养化；研究现状中图分类号 X524文献标识码A文章编号1007-5739（2008）16-0334-03湖泊富营养化及其水华是当今国际上重大的水环境问题之一，已引起世界各国的高度重视，目前中国也正在开展富营养化的研究及其综合治理。
中国政府把巢湖、太湖、滇池作为“九五”期间水环境治理的重点，并一直连续边治理边研究，至今虽然积累一定的经验，但效果不是太理想。
加之我国湖泊水库众多，且富营养化问题非常复杂，为世界难题，在国内尚无成熟的成套治理措施。
湖泊富营养化是由于水体中过量的营养物质的积累，从而导致过高的生物生产力（如水草、藻类、芦苇、鱼类、浮游生物），同时伴随水质恶化、水体的生态变化，逐渐将水体转化为湿地、沼泽，进而丧失湖泊原有的功能，改变湖区的生态环境。
自然条件下湖泊富营养化的发展是一个极其缓慢的过程，但会由于人类的活动而剧烈加速，如生活污水、工业污水的排放，农业面源污染、畜禽生产，旅游开发的影响。
影响其进程的自然因素较多，包括水流、气候、土壤类型。
湖泊的富营养化分为4种类型，即浮游植物相应型、大型水生植物相应型、草藻相应型、非相应型。
从营养相应看，主要为草型和藻型2类，草藻混合型应视为过渡型。
1江河、湖泊与水库富营养化现状20世纪80年代对湖泊（水库）水体富营养化调查结果表明：在中国东部地区，被调查湖泊大多数已进入富营养化状态（如巢湖、太湖、洪泽湖、南四湖等），少数水库处于富营养化边缘，众多的城市湖泊已达严重富营养化（如南京玄武湖、杭州西湖、九江甘棠湖、广州东山湖、武汉墨水湖等），形成一个宽带状分布，洞庭湖和鄱阳湖已具备了发生富营养化的营养盐条件；云南高原地区的湖泊水交换能力弱，一旦入湖营养盐负荷超标，则富营养化发展速度快，是中国湖泊富营养化的易发区和敏感区，如滇池、异龙湖、杞麓湖的营养状态相当高，特别是滇池富营养化问题更为严重；东北、蒙新、青藏地区的湖泊富营养状态相对较低，一般处于中营养状态。
湖泊富营养化的生物学机制研究
湖泊富营养化的生物学机制研究湖泊富营养化是当前面临的一个严重环境问题。
富营养化指的是水体中的营养物质含量过高，如氮、磷等元素。
这些养分是植物和微生物的食物，如果缺乏会导致生物生长受限。
但当这些养分超过了自然界的承载能力，水体就会变得富足起来，这就导致了湖泊富营养化的现象。
富营养化对生态环境的危害主要表现在以下几个方面：1. 养分过量会促进蓝藻、绿藻等微生物的繁殖。
这些微生物会利用养分进行大量繁殖，如果繁殖过度，就会形成大面积的水华，阻碍水的流动，影响其它生物的生长和繁殖。
2. 富氧化還原物过程，量多后可导致还原态铁锰离子产生，不仅使水色变黑、臭味熏天,还降低了水体的透明度，影响整个水生态系统的平衡。
3. 富营养化可导致湖泊底部的富氧层分布变浅，造成富营养化并子夜鱼普遍危害的影响。
那么，湖泊富营养化的生物学机制是什么呢？首先，湖泊富营养化是一个循环过程。
水体中的营养物质来自于植物和动物，包括植物死亡、动物粪便、水流中的有机物等。
这些有机物质经过微生物的分解后，就会生成各种元素，如氮、磷等。
这些元素会被水体中的植物和微生物吸收和利用。
当营养物质过量时，这些生物就会繁殖增多，导致水体富营养化。
其次，湖泊富营养化的过程还与水体环境因素有关。
例如，水温、湖泊深度、水流速度等都会影响富营养化的过程。
水温高和水流缓慢的湖泊更容易发生富营养化。
此外，湖泊富营养化的机制与植物的生长和繁殖有关。
植物需要养分才能进行光合作用，从而进行生长和繁殖。
当水体中的养分过量时，植物就会过度生长，导致水体富营养化。
同时，富营养化也会使植物的生长策略发生改变。
如一些植物会把养分保存在茎和叶子中，以应对营养不足的情况。
但当水体中的养分过量时，这些植物就会选择更多地繁殖、生长茎叶、减少种子生产。
这样，种子数量就会减少，从而影响整个水生态系统的平衡。
最后，湖泊富营养化的生物学机制还涉及到微生物的作用。
水体中的微生物是降解有机物和养分的主要生物种群。
富营养化湖泊治理研究综述
是， 对 于富 营养 化 湖泊 治理 削减 外 源污 染 物 ， 是控 磷 还是 控氮 ， 学术 界一 直 存在 争议 。
湖泊富营养化是指湖泊水体在 自然因素和人类活动 的影响下 ， 大量营养盐输入水体 ， 使湖泊生产力水平逐步 由较低 的贫营养状态 向较高的富营养状态转变的现象。 我国湖泊富营养化的发展趋势十分严峻 ， 截至 ２ ０ 世纪 ９ ０ 年代后 期 ， 富 营养化湖 泊 占调 查湖泊 的 比例 已经 高达 ７ ７ ％。在 ２ ６ 个国控重点湖泊中， 水体中氮磷污染较高 ， 相
会 释放 出微囊藻毒 素 ， 引起水生生物 、 鸟类 、 畜类死亡 。
２ ０ ０ ７ 年太 湖 蓝 藻水 华 事 件 ， 致使 无 锡市 ５ ０ ０ 万 人 的 饮用 和 生 活用 水 严 重 短 缺 。因 此 ， 湖 泊 富 营养 化 治 理 是 我 国 面 临的重 大水 环 境 问题 。
湖泊生 态系统 中氮磷含量具有显著的时空异质性特点， 藻类生长过程 中的限制 因子可能随季节发生变化， 因 此建议 富营养化湖泊治理在控磷的同时也要控 氮， 并且要加强外源和 内源污染控 制。 关键词 ： 富营养化； 湖泊； 控磷 ； 控氮 中图分 类号 Ｘ ５ ２ 文献标识码 Ａ
素与总磷具有较大正相关性 ， 而与总氮相关性小 ， 说明磷
０ ． ０ ２ ｍ ￣ Ｌ 是富营养化发生 的阈值…。氮是浮游植物生长 过程 中蛋 白质合成的重要元素 ， 而磷元素对于藻细胞合
成Ｄ Ｎ Ａ、 Ｒ Ｎ Ａ以及能量代谢过程具有重要作用。氮 、 磷、 或 者两 者共 同影响浮游植 物生长 、 生物量 和群落结构 。
湖泊富营养化模型的研究进展
湖泊富营养化模型的研究进展
湖泊富营养化模型的研究进展
湖泊的富营养化是全球普遍关注的环境问题之一.湖泊的富营养化模型是防治、修复和治理湖泊富营养化的重要决策工具.按研究的侧重点不同,将湖泊富营养化模型分为简单回归模型、水质模型、生态模型和生态-水动力水质模型,并分别回顾了四类模型的研究进展.最后指出湖泊富营养化模型的发展趋势,强调不确定理论、3S技术、耦合模型是今后湖泊富营养化模型研究的重点,应在此基础上建立通用的模拟、预测、评价和优化模型,为湖泊富营养化管理提供科学依据.
作者：梁婕曾光明郭生练苏小康黄国和Liang Jie Zeng Guangming Guo Shenglian Su Xiaokang Huang Guohe 作者单位：梁婕,曾光明,苏小康,黄国和,Liang Jie,Zeng Guangming,Su Xiaokang,Huang Guohe(湖南大学环境科学与工程学院,长沙,410082) 郭生练,Guo Shenglian(湖南大学环境科学与工程学院,长沙,410082;武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,武汉,430072)
刊名：环境污染治理技术与设备ISTIC PKU英文刊名：TECHNIQUES AND EQUIPMENT FOR ENVIRONMENTAL POLLUTION CONTROL 年，卷(期)：2006 7(6) 分类号：X524 关键词：湖泊富营养化模型进展。
水体富营养化控制技术研究进展[文献综述]
文献综述水体富营养化控制技术研究进展一、前言部分随着人类对环境资源开发利用活动日益增加，特别是进入本世纪以来，工农业生产大规模地迅速发展，工业化带来了“城市化”现象，使得大量含有氮、磷营养物质的生活污水排入附近的湖泊，水库和河流，增加了这些水体的营养物质的负荷量，为了提高农作物产量，施用的化肥和牲畜粪便逐年增加，经雨水冲刷和渗透，进入水体的营养物质不断增多，以上这些人为因素的影响，极大地减少了水体由贫营养向富营养过渡所需要的时间。
国内外的现状调查结果表明，在全球范围内30％－40％的湖泊和水库遭受不同程度富营养化影响。
我国近年来湖泊富营养化呈发展趋势，从20世纪80年代后期的41％上升到90年代后期的77％，水库富营养化问题也较严重，处于富营养状态的水库个数和库容分别占所调查水库的30．8％和11．2％。
总体而言，水体发生富营养化的程度和范围呈发展趋势，城市湖泊及邻近城镇的水库水体富营养化程度较高，湖泊和水库等相对静止的水体发生富营养化现象重于河流，但河流富营养化问题也不容轻视，富营养化已成为世界范围内水环境保护中的重大环境问题。
二、主题部分2.1水体富营养化2.1.1富营养化的定义水体富营养化(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。
2.1.2我国水体富营养化现状近二十年来，我国湖泊富营养化问题日益严重。
从全国范围来看，城市湖泊目前都已处于重富营养或异常营养状态，绝大部分大中型湖泊均已具备发生富营养化的条件或处于富营养化状态。
中国湖泊水体富营养化生态治理技术研究进展
中国湖泊水体富营养化生态治理技术研究进展【摘要】湖泊水体富营养化是当前环境问题中的一个重要课题，对水质造成严重影响。
本文对中国湖泊水体富营养化的生态治理技术研究进展进行了综述。
在引言中，我们简要介绍了研究背景和研究意义。
正文部分首先概述了湖泊水体富营养化的现状，接着介绍了多种生态修复技术研究，探讨了水环境的管理与保护措施，最后列举了湖泊富营养化防治技术。
在结论中总结了研究成果并展望未来的研究方向，同时讨论了这些技术在实际应用中的前景。
本文对中国湖泊水体富营养化的治理工作进行了全面的梳理和总结，为解决湖泊水体富营养化问题提供了一定的参考和指导。
【关键词】湖泊水体富营养化，生态修复技术，水环境管理，湖泊富营养化防治技术，研究成果，未来展望，技术应用前景1. 引言1.1 研究背景湖泊水体富营养化是指湖泊水体中的营养盐浓度过高，导致水体生态系统失衡和水质恶化的现象。
湖泊水体富营养化对水生生物、水质和水资源的质量产生了严重影响，成为当今世界面临的重要环境问题之一。
我国是世界上湖泊众多的国家之一，特别是长江流域、淀山湖、洞庭湖等地区的湖泊富营养化问题日益突出，给当地生态环境和人民生活带来了严重影响。
深入研究湖泊水体富营养化的形成机制与治理技术，对于改善我国湖泊水质、保护水资源、促进生态经济发展具有重要意义。
针对湖泊富营养化问题，国内外学者们已经开展了大量相关研究，探索各种生态修复技术和水环境管理模式，取得了一些重要研究成果。
湖泊水体富营养化治理仍面临着许多挑战和困难，需要进一步加强研究和探索新的技术路线，以期在湖泊水体富营养化治理上取得更为显著的成果。
1.2 研究意义湖泊是重要的自然资源，对于维护生态平衡和人类健康具有重要意义。
由于人类活动的影响，湖泊水体富营养化问题日益突出。
湖泊水体富营养化不仅会导致水质恶化、水生生物种群减少，甚至湖泊生态系统的崩溃，还会对周边环境和人类健康造成负面影响。
开展中国湖泊水体富营养化生态治理技术研究具有重要的意义。
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湖泊及水库富营养化模型研究综述
韩 菲，陈永灿，刘昭伟
!"""#$） （清华大学水利水电工程系，北京
摘要：以湖泊及水库的富营养化研究的发展为主线，着重介绍了三类富营养化模型，即：单一营养物质负荷模型， 浮游植物与营养盐相关模型，生态动力学模型。通过对目前国内外常用富营养化模型的建立思路和应用实例进行 概括和描述。对不同模型的优缺点和适用范围进行了分析比较，对水体富营养化研究的最新发展趋势进行了预测 和展望，为湖泊水库综合管理提供了有效工具。 关 键 词：富营养化模型；湖泊；水库；进展 文献标识码：, 文章编号：!""!-./0! （’""&） ".-/#*-"/
BC66:8D:5@:E 模型假定，湖泊中随时间而变化的总磷浓度值等于单位容积内输入的磷减去输出的磷及其在 湖内沉积的磷，即 （ #） @" （ #） （ #） （!） )&" $ %（ & # ）’ (&" @# （ #） 为 # 时刻实际水体中磷的质量浓度，3> K 3& ；%& 为单位面 ! 为湖泊平均水深，! J 体积 * 表面积，3；" !
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水
科
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进
展
第 &) 卷
积输入湖泊的总磷负荷，!"（ ・ ；!" 为沉降速度，! # %；#" 为单位表面积的出流量，! # %。 # !$ %） 单一营养物质模型在北美和加拿大的湖泊以及世界上其他国家和地区得到广泛应用。&’(’ 年以来， 我国也
［)］ 将其用到湖泊、 水库的富营养化的研究中。陈永灿 建立了密云水库总磷、 总氮、 *+,、 -+, 完全混合系统水质模
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单一营养物质负荷模型
引起富营养化的物质主要是碳、氮、磷，在正常条件下，淡水环境中存在的碳、氮、磷的比率为 !".： !.：!，根据 F5:G5> 的最小生长定律可以认为氮、磷是富营养化形成的限制物质，其中磷是绝大多数湖泊和水 库富营养化形成的最关键的限制物质。在 /" 年代湖泊学家们通过建立简单的磷负荷模型，评价、预测湖泊水
统中生态过程的时空变化，以及自然界中多因素之间的相互作用，使得更细致的模拟富营养化过程成为可能。 尽管现行湖泊和水库富营养化模型很丰富，但是这类模型都包含了很多的生态变量和待定参数，受资料的 限制，加上对复杂生态过程的认识不够，如何在现有实测资料的基础上，根据具体模拟对象选择合理实用的富 营养化模型是难点。本文以富营养化模型的发展为主线，介绍了当今常用的三类富营养化模型，即单一营养物 质负荷模型，浮游植物与营养盐相关模型和生态动力学模型，总结了它们的建立思路、应用实例及其优缺点， 并阐明了其研究现状和发展趋势，为湖泊和水库综合管理的提供有效工具。
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估算浮游植物的初级生产力 浮游植物的初级生产力是湖泊营养状况的主要评价指标，它的光合作用速率与细胞本身的内环境及环境因
子 （如光强、营养盐、温度等） 有关。L(+@ 等考虑了 6 种外界因子： 氮、磷、太阳辐射和温度，利用 AIA 方程建立
［41］ 了浮游植物生长与环境因子的模型 。 MN>%( 建立了生物I光学模式 （ ">?IOC%>’#, N?B+,） ，用水体的光照分布来计 ［45］ ［!/］ 算水体初级生产力 。国外有些学者通过不断测定水体中溶解氧的含量来估算水体的初级净生产力 。
够将理论分析、实验研究的成果有机结合起来并应用到具体的湖泊之中，已逐渐成为一种相当独立的研究方
［’］ 法 。从 ’" 世纪 /" 年代初期开展富营养化研究至今，湖泊富营养化模型取得了飞速的发展，从 BC66:8D:5@:E ［&］ 提出的简单总磷模型 ，发展到了包含几十个生态变量的多种生态动力模型。现代的生态动力学模型考虑了系
［4:］ 变化的驱动机制 。=$??C 认识到营养盐过度吸收的重要性，将藻类生长速率与细胞内部营养库大小或细胞营 ［49］ 联系起来，建立了 =$??C 模型 。实验证明，它适用于多数限制性营养盐条件。但是，将其 养储额 （ ’+,,JF#%?） 作为管理模型使用时，需要了解细胞内部营养吸收动力学过程，降低了模型的易使用性。 =$??C 模型的主要缺
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浮游植物与营养盐相关模型
浮游植物大量繁殖是湖及水库富营养化的主要表现形式，而它要靠吸收和利用水中营养盐而生长，因
此，直接模拟浮游植物的繁殖和营养盐之间的关系，对于预测水体的富营养化具有重要意义。目前，浮游植物 与营养盐相关模型主要有 C 种：一是藻类生物量与磷负荷量之间的相关经验模型；二是使用限制因子假定来模 拟浮游植物的生长；三是根据光合作用的相关因素来估算浮游植物的初级生产力。 ! "# 藻类生物量与磷负荷量之间的相关经验模型 (. 年代世界各地开展了大规模的湖泊富营养化调查，如北美五大湖区，欧洲的 *%2%4M14 湖，日本的琵琶湖 万方数据 及我国的太湖、滇池等，积累了大量湖泊富营养化基础资料，包括湖泊年平均的总磷浓度、叶绿素浓度等。在
（!） （;） （6） （:）
=>,,?@ 和 $>-,+$： ,- !"#$ . 40665,- %( 3 404;9 式中 !"#$ 为叶绿素 # 的浓度； % 为总磷浓度； %( 为夏季总磷浓度； &’ 为水体透明度。 息量少，而且不能反应藻类生长的机理。 ! "! 使用限制因子假定来模拟浮游植物的生长
这类经验模型简单直观，使用方便，但是它们都有混合均匀、稳态、限制营养物质惟一的假定，提供的信
在浮游植物动态模拟中，A?@?B 方程和 =$??C 方程是两个基本的动力学方程，它们将营养盐可利用性与微
［4!］ 型生物生长直接联系起来 。 ［4;］ 营养盐限制条件下藻类生长速率与细胞外部营养盐之间的关系 ，该方程尤 A?@?B 方程表达了稳态状况、 其适合研究以磷作为限制性元素的水体。7?D+$% 等在实测数据的基础上修正了 A?@?B 方程，建立了温带水库 （以 ［46］ 美国德州 E#-,+ A?F@%#>@ 8#*+ 为模拟对象） 的藻类生长率和 =GH （溶解无机氮） 之间的关系式 。 ［ +］ ! ) !* ,( -［ + ］
式中
收稿日期：’""’-"0-’0；修订日期：’""&-"!-". 基金项目：国家自然科学基金资助项目（*"’/0"!/） ；高等学校优秀青年教师教学科研奖励计划资助项目 作者简介：韩
万方数据
菲 （!0/# 1 ） ，女，山东临沂人，硕士研究生，主要从事环境水力学研究。 2-3456： 7489:5; 3456<( =<58>7?4( :@?( A8
型。并根据 &. 年的实测资料分别确定了总磷、 总氮的沉降速度 $ 和 *+,、 -+, 的综合沉降系数 % 。并由建立的 水质模型对密云水库在不同污染负荷下 $../ 年时水质及富营养状况进行了预测。基于 012234536738 模型思路，
［/］ 陈云波 分析了滇池水动力特性， 将完全均匀混合质量平衡水质模型应用于滇池水质有机污染浓度预测， 给出了
［’］ 研究表明，湖泊中的底泥是湖泊水体中营养盐的主要来源之一 ，尤其是在浅水湖泊中，水体与底泥之间
的营养盐交换十分活跃。而湖泊沉积物与水体之间的磷交换过程包括磷的生物循环、含磷颗粒的沉降与再悬 浮、溶解态磷的吸附与解吸附、磷酸盐的沉淀与溶解等，这些物理、化学、生物过程交织在一起，增加了研究
［&.］ 的难度，因此，如何模拟底泥和水体界面的营养盐 （主要是磷） 交换是营养盐模型研究的重点 。 KA%4B 对第八 ［&&］ 届 “沉淀物E水体交换” 国际研讨会的论文进行了总结 ，指出，目前沉淀物和水体交换的研究工作取得了很大
式中
陷在于它将藻类生长描述为细胞生理特征，其实藻类生长是细胞内外环境的综合反映。由于它仅仅将细胞营养 储额与生长率联系起来，因此不能估计外部营养盐的影响。在非限制营养盐条件下，该方程不成立。 E,$>K> 等
［42］ 基于野外试验，提出了磷的临界值概念，修正了 =$??C 模型，并将贫营养、中营养和富营养水平联系起来 。
(
)
（9）
即当藻类生长速率达到最大生长速率一半时的物质浓度； ,( 为半饱和常数， ! 为藻类实际生长率； !* 为藻 类最大生长率； + 为营养盐浓度。 （ AIA 方程） ，描述稳态条件下藻类对营养盐的吸收。由 =F-B#,+ 使用源自酶动力学的 A>’(#+,>&IA+@%+@ 方程 于该模型未考虑营养盐过度吸收现象，也未考虑营养盐和生物的时空异质性，所以并未完善地表达出藻类动态
进展，主要在以下 ) 个方面： 应用红外遥感等新技术模拟颗粒磷的沉降与再悬浮 ! 沉淀物的动力学过程的研究： 等物理过程； （L、=6、有机碳等） 的循环过程的研究；# 沉淀物中的化学反应过程研究：应用 " ; 以外的营养盐 - 和 L 的稳定同位素追踪有机元素，从而更深入的了解沉淀物中的化学过程；$ 在研究沉淀物和水体营养盐交 换的基础上， 提出了很多通过底泥的疏浚、 营养盐的管理等改善水体富营养化状况的方法。 总体来看，单一营养盐模型具有模型简单、使用方便等优点，营养盐循环的深入研究有利于全面细致地模 拟水体的富营养化。但是它也有自身难以克服的缺点：! 只把一种营养盐 （如磷） 视为限制性营养元素，不能 模拟水体中两种营养盐含量相当的情况； " 难以反映水体中多种养分的相互影响及其对生态系统的综合影响； # 不能反映湖泊生态系统的动态发展过程等。