水体富营养化的现状与防治

水体富营养化的现状与防治
摘要：由于大量使用化肥及排放各类污水，已造成许多湖泊，河流水体氮磷严重污染造成水体富营养化，导致了水质恶化，严重影响了周边居民饮用水安全。

水体的富营养化是当今社会面临的重大环境问题之一[1]，已成为经济社会发展的重要影响因素，经济而有效的控制水体富营养化已经成为当代亟待解决的环境问题。

本文通过对水库水体富营养化现状和原因分析表明，氮、磷是引起水库富营养化的主要因素。

指出预防水库水体富营养化，应对水源保护区内的污染源进行综合治理，严格控制入库污染物排放。

同时提出了对已经形成富营养化的水体进行有效治理的措施。

关键词：水体富营养化；环境问题；防治对策
1.水体富营养化及其危害
随着社会发展进程的加快，人类生产、生活污水排放的日益增多，水体的富营养化问题也越来越严重。

水体富营养化是指水体中生物所需的氮、磷等无机营养物质含量过剩的现象。

氮、磷是导致湖泊、水库、海湾等缓流水体富营养化的主要原因[2]。

磷是藻类等的细胞合成所必需的，也是构成核酸、脂肪、蛋白质的重要成分，在能量代谢种起着十分重要的作用。

水体富营养化的结果会导致以藻类为主体的水生植物大量的繁殖，影响水体的透明度和水中植物正常的光合作用。

藻类的呼吸作用，和藻类死亡被需氧微生物分解都需要氧气，导致水体中的溶解氧含量大大降低，使水体长期处于缺氧状态中，造成鱼类等水生生物的死亡，水质浑浊发臭等最终破坏湖泊生态系统[3]。

对人类工业，生活，灌溉用水都有不利影响。

因富营养化水中含有硝酸盐和亚硝酸盐，人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水，也会中毒致病[4]。

富营养化本身是一个自然过程[5]，但因为人类社会的发展，将大量污水在未经处理的状况下直接排入水体，就加速了富营养化这一过程。

则这样的富营养化称为人为富营养化。

2.我国的水体富营养化污染现状
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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；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。

根据全国水环境监测网2000年的水质监测资料和国家《地面水环境质量标准》(GB3838.88)，对全国九大流域片的700多条河流的水质进行了评价。

在评价的11.4万km河长中，I类水占4.9％，II类水占24.0％，Ill类水占29.8％，1V类水占16.1％，V类水占8.1％，劣V类水占17.1％。

枯、丰水期水质变化不大。

3.水体富营养化污染的来源
工业废水的排放，富营养化的水体中含有较多的氮和磷，它们首先来自于工业废水。

钢铁，化工，制药，造纸等行业的废水中氮和磷的含量相当高。

据报道，2001年全国工业废水排放量达201亿t。

由于技术与资源的原因，大部分工业废水只经简单处理甚至未经处理就直接排入江河等水体中，许多废水中所含的氮，磷物质也就不断地在水体中累积下来。

生活污水排放，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t，超过工业废水的排放量。

生活污水中含有大量氮，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1406.5万t，较2000年减少2.7％，其中工业废水中COD排放量607.5万t。

生活污水中COD排放量799万t，各增长了13.8％和8.0％。

可见生活污水逐渐取代工业废水而成为水体富营养化的最大污染源。

化肥、农药的使用，现代农业生产中大量使用化肥、农药，在很大程度上污染了环境。

农药、化肥在土壤中残留，同时不断地被淋溶到周围环境，特别是水体中，其中所含的氮、磷导致水体的富营养化。

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4.富营养化防治对策[6]
富营养化的防治可分别根据外源性营养物质和内源性营养物质来控制[7]：
4.1外源性营养物质输入的控制
确定某一水体的主要功能过后，制定相应的营养物质(如N、P等)的允许排放浓度，限制排入水体的物质种类及数量，重点对水体周围的电源进行控制。

严格按照相关的法律法规执行，相关部门应加强对企业的管理，尤其是那些污染严重经济效益又不高的企业，该关闭的关闭，该整顿的进行整顿，对新建项目必须严格把关。

在水环境P容量测算的基础上制订总量控制办法：P排放量的逐年削减和排放P量的分配。

必须执行严格的行政管理措施：就目前普遍使用的洗涤剂而言，除少数几个国家洗涤剂中的P含量低于2％，一般洗涤剂都含有5％-12％的磷酸盐成分，洗涤排水成为湖泊P外源的重要部分，因此，需采用严格的行政措施控制洗涤剂中的P含量，推广使用无P洗衣粉网[8]。

合理的规划土地，进行科学的施肥，最大限度的防止水土流失及肥料的流失，对于养殖业中的动物排泄物，应统一管理，不要随意堆放，可以进行堆肥，发酵等，避免流失。

在水体周围的环境对设置监测点，进行科学有效的检测。

采用多级的处理工艺，处理水中的营养物质。

工业污水采用多级的处理工艺，普通的二级处理工艺过后，N和P的含量还是偏高，再采用人工湿地工艺、生物处理方法和物化处理方法等进行处理。

农业污水较为分散，可采用人工湿地技术[9]、土壤净化槽等技术加以处理。

修建防污工程，成本较高，彻底截断水体中的外源。

恢复湖滨地带植物的多样性，使湖滨地带有效的拦截水体中的污染物，避免污水直接人湖。

4.2内源性营养物质的控制
湖泊，河流等水体的营养物质，在水体分布中是十分复杂的。

营养物质在进入水体以后，大致被分为三种状态：被水中的藻类吸收，成为水生植物的一部分：也可能被湖泊河流等的底泥积聚[10]，被水生植物的根部固定，或由不溶性铁盐的保护层固
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定，在缺氧的条件下又被重新释放至水中；或者氮磷营养物质直接进入水体溶解与水中。

由上述可知，减少内源性营养物负荷，有效地控制湖泊内部磷富集，应视以上三种不同情况，采用不同的方法。

大致分为物理方法，化学方法和生物修复三种。

物理方法 (1)将含营养物质较少的水注入湖泊，稀释其浓度，有利于提高水体的透明度。

(2)经常对富含营养物质的底泥进行挖掘，应先调查清楚底泥中营养物质的纵向分布，应避免挖掘的过程中释放更多的N和P。

(3)人工的进行收藻行动，利用船只直接把藻类从湖中带出水体。

化学方法 (1)对溶解性营养物如正磷酸盐等，采用钝化技术[11]，即往湖中投加化学物质使其生成沉淀而沉降。

(2)对富营养化严重的水体，施用杀藻剂，杀死藻类，并及时的打捞被杀的藻类，避免藻类腐烂的污染。

生物性措施 (1)种植莲藕，芦苇等高等植物，这些植物能将水体中的N和P吸收，使营养元素脱离水体，同时能与藻类共同竞争生态资源，恢复生态平衡，并且具有客观的经济价值。

(2)放养以浮游藻类为食的鱼种，间接的去除N和P，并投放田螺，贝壳等小动物，同时喂养浮游动物为食的鱼类。

5.水体富营养化治理技术发展趋势
从当前来看，无论是国内还是国外，至今还没有任何单一的方法能够彻底去除水体中的氮、磷等营养物质，实现水体富营养化的控制；从长远来看，为实现可持续发展，研发以生物技术为主体，并联合物理、化学、物化、环境因子调控等多种技术复合而成的技术体系，是必然的发展趋势。

参考文献
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10002_10005．
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[2]张自杰，林荣忱，金儒霖．排水：[程下册(第四版)[M]．中国建筑工业出版社，2000：4．
[3]赵不凋，刘柏朱，卢晓芳，等．水体富营养化的形成、危害和防治叨．安徽农业学报，2007，13(17)：51_53．
[4]潘红波．湖泊富营养化问题及其防治浅议环境科技，2011，24(1)：123_126.
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[6]廖晶新，施泽明，黄鹄飞，杨伟和. 水体富营养化的来源、危害及治理研究四川有色金属 1006—4079 (2012)03—0046—03.
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[8]宋志伟，何绪文，李发生，等．上海市水体富营养化及洗涤剂中磷的影响研究叨．中国环境监测，2003，19(5)：12_15．
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[11]卢少勇，金相灿，胡小贞，等．扰动对水/沉积物系统中磷释放及磷形态的影响研究阴．中国环境科学，2007，27(4)．
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