富营养化

a
18
• 最近，美国的有关研究部门发现，含有尿 素、氨氮为主要氮形态的生活污水和人畜 粪便，排入水体后会使正常的氮循环变成 “短路循环”，即尿素和氨氮的大量排入， 破坏了正常的氮、磷比例，并且导致在这 一水域生存的浮游植物群落完全改变，原 来正常的浮游植物群落是由硅藻、鞭毛虫 和腰鞭虫组成的，而这些种群几乎完全被 蓝藻、红藻和小的鞭毛虫类(Nannochloris 属，Stichococcus属)所取代。
a
13
a
14
• 浮游生物的大量繁殖， 往往使水体呈现蓝色、 红色、棕色、乳白色等。 由于海洋富营养化时， 水体常呈现红色，故海
洋富营养化被称为赤 潮。而江河湖泊中的 富营养化被称为水华。
a
15
第二节 富营养化的成因
富营养化的发生和发展
N、P等营 养盐相对 比较充足
适宜的温，光 照条件和溶 解氧含量；
水体富营养化
水净化3101
第三组
a
1
一、水体富营养化的概念 二、水体富营养化的成因
三、水体富营养化的危害
四、水体富营养化的防治
a
2
水体
• 各种水体储存量及其 分布
• 水体:水的集合体。是 地表水圈的重要组成 部分，是以相对稳定 的陆地为边界的天然 水域，包括江、河、 湖、海、冰川、积雪 、水库、池塘等，也 包括地下水和大气中 的水汽。
文本
四个基本条件：
缓慢的水流 流态，水 体更新周 期长。
a
铁，硅等 含量比 较适度
16
吸附解离的原理
• 土壤和沉积物中污染物的解吸过程并不是 吸附的逆过程,即吸附在土壤和沉积物中的 污染物只有一部分能够如经典吸附/解吸理 论所描述的那样解吸出来(即可逆部分),而残 余部分很难再从土壤中解吸(即不可逆部分), 一般把这种现象称为“锁定”、“不可逆 吸附”或“解吸滞后”.
a
3
一、水体富营养化的概念
水体富营养化：是指由于大量的氮磷等植 物性营养元素排入到流速缓慢，更新周期 长的地表水体，使藻类等水生生物大量地 生长繁殖，使有机物产生的速度远远超过 消耗速度，水体中有机物积蓄，破坏水生 生态平衡的过程。
a
4
滇池
a
5巢湖a6源自太湖a7富营养化过程
• 水体富营养化：是指在人类活动的影响下，生物所
a
21
由方程式看出，生产1kg的藻类原生质所需的氮
磷的量是最小的，根据Lebig最小因子定律，氮磷是
藻类生长的限制因子。
氮、磷为生物生长的必要元素，当氮、磷等营
养盐含量丰富的时候生物能快速增长，世界著名的
渔场等都是营养元素丰富的海域，如墨西哥的
Escambia海湾19世纪50年代曾经是重要的渔场，
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。
营养元素丰富，但由于当地工业，生活污水的大量
排放，导致了水体滞留，缺氧，富营养化问题严重，
a
9
富营养化的判断标准
a
10
水体富营养化的指标：
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
a
11
富营养化a eutrophication
12
后果
• 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。
a
19
水中氨氮的性质
• 氨氮是指水中以游离氨(NH3)和铵离子 (NH4)形式存在的氮。 动物性有机物的含氮 量一般较植物性有机物为高,同时人畜粪便 中含氮有机物很不稳定,容易分解成氨。因 此，水中氨氮含量增高时指以氨或铵离子 形式存在的化合氨。
a
20
⑵、磷源
• 水体中的过量磷主要来源于肥料、农业废弃物和城市污水。 据有关资料说明，在过去的15年内地表水的磷酸盐含量增 加了25倍，在美国进入水体的磷酸盐有60%是来自城市污 水。在城市污水中磷酸盐的主要来源是洗涤剂，它除了引 起水体富营养化以外，还使许多水体产生大量泡沫。水体 中过量的磷一方面来自外来的工业废水和生活污水。另方 面还有其内源作用，即水体中的底泥在还原状态下会释放 磷酸盐，从而增加磷的含量，特别是在一些因硝酸盐引起 的富营养化的湖泊中，由于城市污水的排入使之更加复杂 化，会使该系统迅速恶化，即使停止加入磷酸盐，问题也 不会解决。这是因为多年来在底部沉积了大量的富含磷酸 盐的沉淀物，它由于不溶性的铁盐保护层作用通常是不会 参与混合的。但是，当底层水含氧量低而处于还原状态时 (通常在夏季分层时出现)，保护层消失，从而使磷酸盐释 入水中所致。
a
8
机理
• 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 。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。
a
17
⑴、氮源
• 农田径流挟带的大量氨氮和硝 酸盐氮进入水体后，改变了其 中原有的氮平衡，促进某些适 应新条件的藻类种属迅速增殖， 覆盖了大面积水面。例如我国 南方水网地区一些湖叉河道中 从农田流入的大量的氮促进了 水花生、水葫芦、水浮莲、鸭 草等浮水植物的大量繁殖，致 使有些河段影响航运。在这些 水生植物死亡后，细菌将其分 解，从而使其所在水体中增加 了有机物，导致其进一步耗氧， 使大批鱼类死亡。