水体富营养化 ppt课件
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环境科学概论PPT课件
对湖泊的环境磷容量进行测算后，我们可以据此 制订磷排放量的逐年削减和分配排放磷的总量控制 办法。同时，严格的行政管理措施也是必不可少的 。
（3） 实施截污工程或者引排污染源。
截断向湖泊水体排放营养物质的排放源，是控 制某些湖泊水体富营养化的关键性措施。
（4） 合理使用土地，最大限制地减少土壤侵蚀、 水土流失与肥料流失。
• 引水冲洗：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。
• 深水曝气：在不改变水体分层的状态下提高DO浓度，改善 冷水鱼的生长环境，增加食物供给量，改变底泥界面厌氧 为好养，降低内源磷的释放。
• 直接除藻：捞取水体中的丝状藻类和其它漂浮物。 • 超声波技术
超声波技术
• 超声波能在水中产生一系列接近于极端的条件，如超过重力 加速度几万倍的质点加速度，空化泡破裂产生的瞬间高温和 高压(4000K，500大气压)、急剧的放电以及强烈的冲击波和 射流等。由此衍生的二次波、辐射压、声捕捉、自由基、氧 化剂等也可能较大程度地改变介质性质。
二、水体富营养化的危害
影响水体的生态环境：藻类的过度繁殖、死亡会 使水中缺氧，甚至造成厌氧状态。
影响水体的利用：破坏了水体原有的生态系统的 平衡，水不能被人畜直接利用。
加速水体沼泽化、陆地化进程：藻类和水生生物 大量生长和繁殖，加速水体沼泽化和陆地化进程 ，破坏了特定地区的生态平衡。
恶化水源水质，增加给水处理难度和成本：增加水 处理费用，降低处理效果和产水率，水体在一定条 件下因厌氧作用产生硫化氢等有毒有害气体，给水 体处理增加难度。
深度越浅，阳光透过性越好，水体含氧量也越 高，更易产生富营养化问题。
流速越慢，其水循环周期越长，更新速度越慢， 营养物质更易沉积在水底。
（3） 实施截污工程或者引排污染源。
截断向湖泊水体排放营养物质的排放源，是控 制某些湖泊水体富营养化的关键性措施。
（4） 合理使用土地，最大限制地减少土壤侵蚀、 水土流失与肥料流失。
• 引水冲洗：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。
• 深水曝气：在不改变水体分层的状态下提高DO浓度，改善 冷水鱼的生长环境，增加食物供给量，改变底泥界面厌氧 为好养，降低内源磷的释放。
• 直接除藻：捞取水体中的丝状藻类和其它漂浮物。 • 超声波技术
超声波技术
• 超声波能在水中产生一系列接近于极端的条件，如超过重力 加速度几万倍的质点加速度，空化泡破裂产生的瞬间高温和 高压(4000K，500大气压)、急剧的放电以及强烈的冲击波和 射流等。由此衍生的二次波、辐射压、声捕捉、自由基、氧 化剂等也可能较大程度地改变介质性质。
二、水体富营养化的危害
影响水体的生态环境：藻类的过度繁殖、死亡会 使水中缺氧，甚至造成厌氧状态。
影响水体的利用：破坏了水体原有的生态系统的 平衡，水不能被人畜直接利用。
加速水体沼泽化、陆地化进程：藻类和水生生物 大量生长和繁殖，加速水体沼泽化和陆地化进程 ，破坏了特定地区的生态平衡。
恶化水源水质，增加给水处理难度和成本：增加水 处理费用，降低处理效果和产水率，水体在一定条 件下因厌氧作用产生硫化氢等有毒有害气体，给水 体处理增加难度。
深度越浅，阳光透过性越好，水体含氧量也越 高，更易产生富营养化问题。
流速越慢，其水循环周期越长，更新速度越慢， 营养物质更易沉积在水底。
水体富营养化的概念和发生ppt课件
9
第一节 水中病原微生物的控制
缺点：
▪发生装置复杂，投资大，费用高 （1kg臭氧耗电15~20度）； ▪在水中不稳定，易散失； ▪不能储藏，边生产边使用；
.
10
第一节 水中病原微生物的控制
4.二氧化氯消毒
一种氯消毒法，效果优于氯，次于臭氧。
（1）优点：不形成致癌物---三氯甲烷； pH6~10范围内，杀菌效果几乎不受pH影响； 有很强的除酚能力。
.
13
第二节 水体富营养化及水华控制
富营养化的危害(p305)：
➢ 消耗溶解氧，造成水体缺氧，鱼类等无法生存； ➢ 藻类分泌有毒物质，死亡腐败等，影响水质； ➢ 改变水体生态系统，引起生物群落的演替。
.
14
第二节 水体富营养化及水华控制
水体富营养化的评价
常用的方法有：
观察蓝藻等指示生物；
测定生物量；
6. 紫外辐射消毒
费用高，水中物质产生干扰作用，只适用于优质水 和纯水的消毒
7. 微电解消毒
微电解水产生活性氧，具有强氧化能力，可杀死细菌
.
12
第二节 水体富营养化及水华控制
一、水体富营养化的概念和发生
水体从贫营养向富营养的发展，是一个自然的、 缓慢的过程。在天然情况下，需要千百万年的时 间。
由于某些因素，特别是人类的活动，使营养物质 （氮、磷等）大量进入水体，促使水体中的藻类 过量繁殖，造成水体出现富营养化。在淡水水体 中称为“水华”，在海水中为“赤潮”。
➢ 一般，pH=7时，杀死病毒所需余氯量是杀死一 般细菌的2~20倍，并与水温成反比
➢ 杀死赤痢阿米巴需余氯3-10 mg/l，时间30 min ➢ 杀死炭疽杆菌需余氯量更大 ➢ 容易形成致癌物---三氯甲烷
《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》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。
水体富营养化介绍课件
工业和农业排放的控制
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。
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 ppt课件
以上现象是我们今天 要为大家介绍的---
水体富营养化
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。
发发生生在在海湖域泊时时叫叫赤水潮华
污染源
水体中过量的氮、磷等营养物质主要来自 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，其中 最大的来源是农田上施用的大量化肥。
一 外源污染源
1 1点源
• 工业废水 • 城镇生活污水
• 固体废物处理场
2面源 城镇地表径流 农牧区地表径流 矿区地表径流 大气降尘 大气降水 水体养殖投铒 水面娱乐活动废弃物 水土流失及土地侵蚀
➢ 随着湖泊条件的变化，经常引起底泥中氮磷的吸收和 释放，对湖泊富营养化有着非常重要作用。
➢ 根据调查研究，杭州西湖沉积物每年磷的释放量达到 1.3t，几乎相当于年入湖磷负荷量的41%；安徽巢湖 沉积物磷的释放量220t左右，是入湖磷负荷量的 21%。因此底泥作为“内污染源”的作用是不容低 估的
危害
• 磷的主要来源是家庭洗涤剂的使用，其磷的污染 强度约占总的磷污染负荷的50%左右。
内源污染源 底泥及沉积物
➢ 底泥是湖泊的重要组成部分，其含有大量的营养元素 有机碳、氮和磷，以及活泼元素铁、锰和硫，在有的 湖泊氮磷的90%分布在底泥中。
➢ 严重污染的湖泊水体都已沉积了大量的淤泥，这些淤 泥包含着历年积存的各种有害有毒污染物。
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。
实验水体富营养化的评价PPT课件
评价某水体的富营养化程度，需要对 (1)～(5) 式中各TLI指数进行加权求和，其最终营养状态指数 以TLI∑表示。
三. 实验原 理
TLI∑的计算公式为：
TLI∑=∑m Wj·TLI(j)
j=1
式中: TLI∑——综合营养状态指数； Wj——第j种参数的营养状态指数的相关权重； TLI(j)——第 j 种参数的营养状态指数。
方法
富
营
养
化
评
价
方
综合指
法
数法
物理参数：气温、水温、SD等
化学参数：DO、TN、TP、COD等
生物学参数：Chla、多样性指数、
指示生物群落结构的变化、藻类优 势种
多指标综合营 养状态指数法
:TSI、TSIM、TLI
营养状态法（NQI）
溶解氧指数法 营养度指数法（AHP-PCA）
三. 实验原
理
1.TLI评价法
三. 实验原
理
各指标权重
权重 Wj
Chla TP
TN
SD
0.2663 0.2237 0.2183 0.2210
CODMn 0.2210
当（TLI∑）<30，为贫营养； 30＜（TLI∑）≤50，为中营养； 50＜（TLI∑）≤60，为轻度富营养； 60＜（TLI∑）≤70，为中度富营养； （TLI∑）>70，为重度富营养。
三. 实验原 理
2．叶绿素a的测定原理
叶绿素a存在于所有植物中，约占有机物干重的 1%～2%，是水体初级生产力和估算水体中浮游植 物浓度的重要指标，对叶绿素a进行测定，可以 了解水体的生产力和富营养化水平。
叶绿素不溶于水，但溶于乙醇、丙酮、乙醚等有 机溶剂。叶绿素a和b，分别在蓝紫光区和红光区 对光谱有两个吸收峰。因此，可以应用有机溶剂 提取叶绿素，在特定波长下进行比色测定。
三. 实验原 理
TLI∑的计算公式为：
TLI∑=∑m Wj·TLI(j)
j=1
式中: TLI∑——综合营养状态指数； Wj——第j种参数的营养状态指数的相关权重； TLI(j)——第 j 种参数的营养状态指数。
方法
富
营
养
化
评
价
方
综合指
法
数法
物理参数：气温、水温、SD等
化学参数：DO、TN、TP、COD等
生物学参数：Chla、多样性指数、
指示生物群落结构的变化、藻类优 势种
多指标综合营 养状态指数法
:TSI、TSIM、TLI
营养状态法（NQI）
溶解氧指数法 营养度指数法（AHP-PCA）
三. 实验原
理
1.TLI评价法
三. 实验原
理
各指标权重
权重 Wj
Chla TP
TN
SD
0.2663 0.2237 0.2183 0.2210
CODMn 0.2210
当（TLI∑）<30，为贫营养； 30＜（TLI∑）≤50，为中营养； 50＜（TLI∑）≤60，为轻度富营养； 60＜（TLI∑）≤70，为中度富营养； （TLI∑）>70，为重度富营养。
三. 实验原 理
2．叶绿素a的测定原理
叶绿素a存在于所有植物中，约占有机物干重的 1%～2%，是水体初级生产力和估算水体中浮游植 物浓度的重要指标，对叶绿素a进行测定，可以 了解水体的生产力和富营养化水平。
叶绿素不溶于水，但溶于乙醇、丙酮、乙醚等有 机溶剂。叶绿素a和b，分别在蓝紫光区和红光区 对光谱有两个吸收峰。因此，可以应用有机溶剂 提取叶绿素，在特定波长下进行比色测定。
3.2.13.2水体的富营养化课件
二、富营养化
富营养化是指生物所需的氮、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（DO）下降，鱼类及其他 生物大量死亡的现象。
起因是氮磷等营养物质进入水体，自养生物如藻类等大 量繁殖，出现疯长的现象，尤其在夏季，环境温度、光照条件 适合植物生长，当长到一定规模时，同时由于水温高，CO2的 溶解度减小，水中溶解的CO2和营养素又相对不足，自养生物 开始死亡，残体经过微生的好养分解、厌氧分解过程，使水体 的溶解氧下降，水质恶化变臭，引起异养生物水生动物如鱼类 等的大量死亡，水质进一步恶化，严重破坏了水体生态系统。
目录
1 水中营养元素 2 富营养化 2 富营养化的危害
一、水中营养元素
限制因素
H2O CO2
N Fe P Mn
Zn
一、水中营养元素
地表淡水系统中，磷酸盐（Total Phosphorus, TP） 是限制的营养物；而在海水系统中往往是氨氮和 硝酸盐（Total Nitrogen, TN）限制植物的生长和 总的生产量。 通常使用N/P值的大小来判断湖泊的富营养化状况： N/P ＞ 100时，贫营养湖泊状况； N/P ＜ 10时，富营养状况。
二、富营养化
二、富营养化
太湖蓝藻水华
二、富营养化
水生植物蒿草类大量繁殖
二、富营养化
浮游生物大量繁殖形成的乳白色海水
二、富营养化
红藻大量繁殖引起的赤潮
二、富营养化
富营养化指标
TN含量 > 0.2~0.3 mg/L TP含量 > 0.01~0.02 mg/L BOD > 10 mg／L 叶绿素-a > 10 μg／L 细菌总数 > 10 万个/mL
最新微生物对环境的污染与危害PPT课件
至今发现的真菌毒素达300种。其中，毒性较强 的有黄曲霉毒素、棕曲霉毒素、黄绿青霉素、红色青 霉毒素B、青霉酸等。
黄曲霉毒素主要由黄曲霉和寄生曲霉产生的毒素， 是剧毒物，也是致癌物，可诱发肝癌。已确定结构的 黄曲霉毒素共有20多种，以黄曲霉毒素B1毒性最大， 致癌性最强，稳定性最高。黄曲霉毒素污染食物的范 围很广，包括粮食、油、蔬菜、豆类、烟草、肉类、 乳品、水果等，其中以花生、花生油、玉米、棉籽饼 粉、棕榈仁、可可豆、大米、小米等较常见，污染最 重的是花生、花生油和玉米。
三、酸性矿水
酸性矿水的形成：化学氧化和生物（耐酸细菌）氧化。
FeS——﹥FeSO4+H2SO4 FeSO4 硫杆菌 ﹥Fe2(SO4)3
FeS+ Fe2(SO4)3——﹥FeSO4+S
S 硫杆菌 ﹥H2SO4
酸性废水的危害：随水渗漏或顺河道扩散，污染农田、
水渠、河流，破坏自然生态、生物群落、毒害鱼类、影
鉴于加氯消毒可能产生致癌有机物，用臭氧氧化代替水厂中的滤前 加氯和污水厂中的加氯消毒是可取的。
D、紫外线消毒 1）紫外线消毒的机理有二： ①短波射线一般有改变细胞组成的作用，从而促使细胞因突变而死亡； ②紫外线的照射改变核酸分子的结构从而杀死细菌。 2）紫外线由紫外灯发出，有效波长在200～300nm之间 3）优点： 紫外线照射是物理方法，经过消毒的水化学性质不变，不会产生臭味和
常见的外毒素有白喉毒素、破伤风毒素、霍乱肠毒素、肉毒
毒素、葡萄球菌肠毒素等。
（1）肉毒毒素 是由肉毒梭菌产生的外毒素，是一种极强 的神经毒，主要作用于神经和肌肉的连接处及植物神经末 梢，阻碍神经末梢乙酰胆碱的释放，导致肌肉收缩不全和 肌肉麻痹。肉毒毒素属剧毒物，1mg可以杀死100万只豚鼠。 此毒素对热极不稳定，经80℃、30min或100℃、10~20min 可完全破坏。肠道中蛋白分解酶不能分解此毒素。肉毒梭 菌是革蓝氏阳性菌，产芽孢，能运动，专性厌氧，可侵染 水果、蔬菜、鱼、肉、罐头、香肠等食品。
水体富营养化ppt课件
16
磷的释放
悬浮粒子态磷
溶解态磷
无机磷
生物转化
有机磷
沉淀
沉淀 吸附和反应
分解 摄取
摄取
有机磷
分解 聚合磷酸盐
分解
分解
正磷酸盐
水体中磷的主要存在形态及转化途径
17
生物 体分
解
配位 交换
再悬 浮
矿化
溶解
解吸
P释放活化 过程
18
DO和 Eh
影 响
温度与微生物 pH
因 有机质
素 光照和藻类
扰动
19
参考文献 [1]郑金秀, 池仕运, 李聃,等. 富营养化对浅水湖泊轮虫种群结构影响研 究[J]. 生态环境学报, 2015(12):1964-1971. [2]秦伯强, 高光, 朱广伟,等. 湖泊富营养化及其生态系统响应[J]. 科学 通报, 2013(10):855-864. [3]李辉, 潘学军, 史丽琼,等. 湖泊内源氮磷污染分析方法及特征研究进 展[J]. 环境化学, 2011, 30(1):281-292. [4]师吉华, 王钦东, 李秀启,等. 东平湖水生生态系统变迁及富营养化评 价[J]. 长江大学学报：自然版, 2011, 08(4):242-245. [5] Tang X M, Gao G, Chao J Y, et al. Dynamics of organic aggregateassociated bacterial communities and related environmental factors inLake Taihu, a large eutrophic shallow lake in China. Limnol Oceanogr, 2010, 55: 469–480 [6] Smith V H. Eutrophication of freshwater and coastal marine ecosystems: A global problem. Environ Sci Pollut Res, 2003, 10: 126–139
磷的释放
悬浮粒子态磷
溶解态磷
无机磷
生物转化
有机磷
沉淀
沉淀 吸附和反应
分解 摄取
摄取
有机磷
分解 聚合磷酸盐
分解
分解
正磷酸盐
水体中磷的主要存在形态及转化途径
17
生物 体分
解
配位 交换
再悬 浮
矿化
溶解
解吸
P释放活化 过程
18
DO和 Eh
影 响
温度与微生物 pH
因 有机质
素 光照和藻类
扰动
19
参考文献 [1]郑金秀, 池仕运, 李聃,等. 富营养化对浅水湖泊轮虫种群结构影响研 究[J]. 生态环境学报, 2015(12):1964-1971. [2]秦伯强, 高光, 朱广伟,等. 湖泊富营养化及其生态系统响应[J]. 科学 通报, 2013(10):855-864. [3]李辉, 潘学军, 史丽琼,等. 湖泊内源氮磷污染分析方法及特征研究进 展[J]. 环境化学, 2011, 30(1):281-292. [4]师吉华, 王钦东, 李秀启,等. 东平湖水生生态系统变迁及富营养化评 价[J]. 长江大学学报：自然版, 2011, 08(4):242-245. [5] Tang X M, Gao G, Chao J Y, et al. Dynamics of organic aggregateassociated bacterial communities and related environmental factors inLake Taihu, a large eutrophic shallow lake in China. Limnol Oceanogr, 2010, 55: 469–480 [6] Smith V H. Eutrophication of freshwater and coastal marine ecosystems: A global problem. Environ Sci Pollut Res, 2003, 10: 126–139
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3.生物群落的变化
在正常情况下，湖泊水体中各种生 物都处于相对平衡的状态。但是，一旦 水体受到污染而呈现富营养状态时，水 体的这种正常的生态平衡就会被扰乱， 某些种类的生物明显减少，而另外一些 生物种类则显著增加。这种生物种类演 替会导致水生生物的稳定性和多样性降 低，破坏了湖泊生态平衡。
关于湖泊富营养化会导致生态系 统演替, 当前的研究热点主要在两个 方面：
水体富营养化后，由于浮游生物大量繁殖， 往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。这种 现象在江河湖泊中称为水华，在海中则叫做赤 潮。
一般指标
水体富营 养化
N 超过0.01～0.02 mg/L
P 超过0.2～0.3 mg/L
BOD 超过 10 mg/L
细菌总数 超过10 万个/mL
pH为
7~9的
叶绿素a 超过 10 μg/L
②营养盐的增加, 水生 植物(这里主要指能够 生长在开阔水域的沉水 植物)会逐步消亡, 浮游 植物会逐步繁盛起来并 最终取代水生植物, 成 为生态系统初级生产力 的主要贡献者. 这就是 国际上较为流行的稳态 转化的理论。
4.内源物质的释放研究
底泥及沉积物是污染物及营养物 质的蓄积库。当污染物的排放减少或 停止之后, 由于污染物在水- 沉积物界 面具有存储和传输功能, 在条件合适 的时候, 底部沉积物不再作为污染的 汇, 而是成为污染物的来源, 这时污染 物从底部沉积物释放出来进入水中, 造成水体的二次污染。
水体富营养化发生机制和 控制机理
许晓玲 梁文
目录
1.影响因素 2.水化学平衡变化 3.生物群落的变化 4.内源物质的释放研究
水体富营养化
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 水体后，水生生物特别是藻类将大量繁殖，使 水中溶解氧含量急剧下降，鱼类及其他生物大 量死亡的现象。
营 养
水- 沉积物界面的结构
元
素
在
水
-
沉 沉积物的吸附
积
物
界
面 的 沉积物中营养元素释放规律
行
为
氮的释放 磷的释放
氮的释放
沉积物 - 水界面的氮释放行为研 究多集中在对 NH4+-N、NO3-N、 NO2-N等形态氮的扩散转移通量的 研究,氮扩散通量 即是指氮( 自湖水) 输入通量与输出 ( 至湖水) 通量之 间的差值。
[5] Tang X M, Gao G, Chao J Y, et al. Dynamics of organic aggregate-
associated bacterial communities and related environmental factors inLake
Taihu, a large eutrophic shallow lake in China. Limnol Oceanogr, 2010, 55:
①氮、磷营养盐浓度与浮游植物组 成及优势种, 包括蓝藻水华之间的关 系.
②以水生植物为主的草型生态系统 与以浮游植物为主的藻型生态系统的 演替.
①水体中氮、磷营养盐增 加, 使得浮游植物大量生 长, 甚至出现水华. 调查显 示, 随着营养盐增加与叶 绿素浓度升高, 蓝藻在整 个浮游植物生物量中所占 的比例也随之增加, 说明 富营养化和营养盐富集使 蓝藻生物量增加, 并且在 浮游植物组成中成为优势 物种。
469–480
[6] Smith V H. Eutrophication of freshwater and coastal marine ecosystems:
A global problem. Environ Sci Pollut Res, 2003, 10: 126–139
磷的释放
悬浮粒子态磷
溶解态磷
无机磷
生物转化
有机磷
沉淀
沉淀 吸附和反应
分解 摄取
摄取
有机磷
分解 聚合磷酸盐
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
分解
分解
正磷酸盐
水体中磷的主要存在形态及转化途径
生物 体分 解
配位 交换
再悬 浮
矿化
溶解
解吸
P释放活化 过程
DO和 Eh
影 响
温度与微生物 pH
因 有机质
素 光照和藻类
扰动
参考文献 [1]郑金秀, 池仕运, 李聃,等. 富营养化对浅水湖泊轮虫种群结构影响研 究[J]. 生态环境学报, 2015(12):1964-1971. [2]秦伯强, 高光, 朱广伟,等. 湖泊富营养化及其生态系统响应[J]. 科学 通报, 2013(10):855-864. [3]李辉, 潘学军, 史丽琼,等. 湖泊内源氮磷污染分析方法及特征研究进 展[J]. 环境化学, 2011, 30(1):281-292. [4]师吉华, 王钦东, 李秀启,等. 东平湖水生生态系统变迁及富营养化评 价[J]. 长江大学学报：自然版, 2011, 08(4):242-245.
硝化和反硝化作用是沉积物-水界面氮迁 移释放的主要机制。沉积物中的有机氮 矿化生成 NO3-、NH4+等无机态氮扩散 进入上覆水体 ,增加水体中氮含量; 同时, 上覆水体中的 NO3-也可扩散至沉积物厌 氧层 ,在反硝化细菌作用下, 被还原为 N2 和 N2O等气体形态,并逸散至大气层中 , 降低水体中的氮含量. 因此,目前的有些研 究针对沉积物-水界面的反硝化速率进行 。
淡水
• 湖泊水体富营养化的污染来源
湖 泊 水
点源
工厂排污 生活污水的排放
体
富 营
外源
农田肥料 农药污染
养 化
面源
地面径流污染
的
大气沉降污染
污
固废淋溶下渗
染
来 源
内源
沉降至湖泊底部的营养物 质的释放
影响因素
2.水化学平衡变化
水化学 平衡
pH
水体富营养化后， pH上升
DO
溶解氧含量降低
碳也有可能成为限
碳
制性因子
湖泊水体中pH，DO和碳的平衡是维持湖 泊生态系统良性循环的保障。
(1)pH上升
水华藻类的生长
提高
湖水的pH 为水华藻类如微囊藻等的
疯长提供了适宜的生长环境。
(2)水体DO值下降 藻类生长不利。
蓝藻的生长，对其他
(3)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 加碳有利于水华藻类的生长。