水体富营养化的原因、危害及其防治措施

水体富营养化的原因、危害及其防治措施

摘要：由于人类活动的影响，氮磷等营养物质大量排入水体并在其中不断积累，引起部分藻类和水生生物过度繁殖，造成水体的富营养化。本文对水体富营养化的形成原因、危害作了简要概述，着重从控制外源输入、降低内源负荷、去除营养物等三个方面，对现有的水体富营养化防治。从工程、化学和生物三个角度提出来了一些治理富营养化水体的措施，并进行了概括和比较。

关键词：富营养化危害防治

1.水体富营养化的定义

由于人类的活动，使得水体中营养物质富集，引起藻类以及其它水生生物过量繁殖，水呈绿色或混浊呈褐色，水体透明度下降，溶解氧降低，造成水质恶化，严重时发生“水华”，使整个水体生态平衡发生改变而造成危害的一种污染现象。池塘、水库、湖泊等多发。一般认为水体含氮量大于0.2mg/L、含磷量大于0.02mg/L时属于富营养化水体。

美国环境保护局(EPA)提出：水体总磷大于20~259g/L，叶绿素a大于10g/L，透明度小于2.0m，深水的饱合溶解氧量小于10%的湖泊可判断为富营养化水体。

2.我国水体富营养化现状

据国家环保总局有关部门公布的资料，我国的河流、河段已有近四分之一因污染不能满足灌溉用水的应用要求（这是我国最低一类的水质要求）；全国湖泊约有75%的水域受到显著富营养化污染，主要淡水湖泊如滇池、巢湖、太湖等富营养化非常严重，有些水域已经丧失水体功能；我国近海海域受到严重陆源污染，赤潮的爆发频率不断增加；城市水体污染也很严重，我国10%的城市地下水水质日趋恶化，在118座接受调查的大城市中，97%的城市浅层地下水受到污染，其中40%的城市受到严重污染。

近年来由于污染造成的环境恶化逐步加重，水体藻类污染的程度也逐年加深。赤潮或水华在全球范围内频繁出现是藻类污染程度加深的直接反映。我国在1933年到1979年的 46 年中仅发生过12次赤潮，而1990年到1994年的5年中就发生了139次赤潮，藻类污染灾害日趋严重，主要湖泊富营养化问题突出。

3.水体富营养化的主要原因

3.1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；另一方面因地表土壤的侵蚀和淋溶，使大量的营养元素进入湖内，湖泊水体的肥力增加，大量的浮游植物和其他水生植物生长繁殖，为草食性的甲壳纲动物、昆虫和鱼类提供了丰富的食料。当这些动植物死亡后，它们的机体沉积在湖底，积累形成底泥沉积物。残存的动植物残体不断分解，由此释放出的营养物质又被新的生物体所吸收。

因此，富营养化是天然水体普遍存在的现象。但是在没有人为因素影响的水体中，富营养化的进程是非常缓慢的，即使生态系统不够完善，仍需至少几百年才能出现。一旦水体出现

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富营养化现象，要恢复往往是极其困难的。这一结果往往导致湖泊沼泽草原森林的变迁过程。

3.2人为因素

3.2.1工业废水的排放

富营养化的水体中含有较多的氮和磷，它们首先来自工业废水。钢铁、化工、制药、造纸、印染等行业的废水中氮和磷的含量都相当高。近年来，工业排放的废水逐年递增。据报道，2001 年全国工业废水排放量达 201 亿吨。但由于技术与资金的原因，大部分工业废水只经简单处理甚至未经任何处理就直接排入江河等水体中，许多废水中所含的氮、磷等物质也就不断地在水体中累积了下来。

3.2.2生活废水的排放

人们在日常生活中也产生了大量的生活污水，2001 年全国生活污水排放达 227 亿吨，超过工业废水排放量。生活污水中含有大量富含氮、磷的有机物，其中的磷主要来自洗涤剂。据统计，2001 年全年排放废水中化学需氧量（COD）排放总量为 140615 万吨，比上年减少2.7%。其中工业废水中 COD 排放量 607.5 万吨，比上年减少 13.8%；生活污水中 COD 排放量 799 万吨，比上年增加 8.0%。可见，生活污水已逐渐取代工业废水而成为水体富营养化的最大污染源。

3.2.3农业退水（含化肥）

为促进植物生长，提高农产品的产量，人们常施用较多的氮肥和磷肥，它们极易在降雨或灌溉时发生流失。氮磷营养物的流失方式有：（1）随地表径流进入地面水体中；（2）下渗形成亚表面流（壤中流），通过土壤进行横向运动，然后排入地表水体中；（3）通过土壤层下渗到地下水中。前2种是导致地表水富营养化的主要原因。

3.3牲畜粪便

圈养家禽会产生大量富含营养物和细菌的排泄物，极易随地表径流、亚表面流流入江河、湖泊而污染水体，从而造成水体富营养化。

4水体富营养化的危害

富营养化状态一旦形成，水体中营养素被水生生物吸收成为其机体的组成部分，水生生物死亡腐烂过程中，营养素又释放进入水体再次被生物利用，形成植物营养物质的循环。因此，富营养化的水体即使切断外界营养物质来源，也很难自净和恢复，因而有时也称之为生态“癌症”。主要危害表现在以下几个方面：

4.1散发出腥臭味

在富营养状态的水体中生长着很多藻类，其中有一些藻类能够散发出腥味异臭。藻类散发出的这种腥臭，向湖泊四周的空气扩散，直接影响人们的正常生活，给人不舒适的感觉，同时，这种腥臭味也使水味难闻，大大降低了水体质量。

4.2降低水体透明度

在富营养水体中，生长着以蓝藻、绿藻为优势种类的大量藻类。这些藻类浮在水表面，形成一层“绿色浮渣”，使水质变得浑浊，透明度明显降低，富营养严重的水体透明度仅有0.2m，水体感官性状大大下降。

4.3影响水体溶解氧

富营养水体的表层，藻类可以获得充足的阳光，从空气中获得足够的二氧化碳进行光合作用而放出氧气，因此表层水体有充足的溶解氧。但是，在富营养水体深层，情况就不同，

首先，表层的密集藻类使阳光难以透射至水体深层，而且阳光在穿射过程中因被藻类吸收

而衰减，深层水体的光合作用受到限制，使溶解氧来源减少。其次，藻类死亡后不断向水体底部沉积，不断地腐烂分解，也会消耗深层水体大量的溶解氧，严重时可能使深层水体的溶解氧消耗殆尽而呈厌氧状态，使得需氧生物难以生存。这种厌氧状态可以触发或者加速底泥积累的营养物质的释放，造成水体营养物质的高负荷，形成富营养水体的恶性循环。

4.4向水体释放有毒物质

富营养化对水质的另一个影响是某些藻类能够分泌、释放有毒性的物质，有毒物质进入水体后，若被牲畜饮入体内，可引起牲畜肠胃道疾病。研究表明，2000多种蓝绿藻中有40余种