水体富营养化成因分析
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方 面对 水体 富营 养化 成 因进 行 分析 。 目的是 为更 好 地 维持 水体 生 态平 衡 , 制 水体 污 染, 防 水体 控 预 富营养化 的 发生提 供 参 考。
。关键 词 :富营养化{氮磷;铁硅 ; 光照;温
度 ;动 力学
氦、磷在水体牛态系统中是生物生长需 要的 重要元素。水体中氮的含量高不一定产生富营 化, 只有在藻类大量生长的条件下 , 富营养化才有 可能发生。一般认为[】藻类生长需要的氮磷原 『 5, l 比为l 1 6: 。氮和磷在水体循环过程中, 由十反 化作用而损失的氮占全球水体氮的含量的三分之 [】由丁氮的这种损失, 6, 氮磷的比例 a能降低, 此 营养 化的成 因进 行探讨 。 时, 氮可能会成为水体中浮游植物生长限制冈素。 水体富营养化成因的两种理论 I于磷在有机质中保持力较 { 富营养化的发生和发展是水体的整个环境系 在氮磷循环的过程中, I 溶解性无机物质对磷有较强的吸附 等原网 统 出现失衡, 导致某种优势藻类大量牛长繁殖的过 氮强, 可能 导致氮磷的比例较高 , 程。因此要研究富营养化的发生机理和发 条件 , 导致磷的循环较氦慢 , 从而使磷 成 为藻类 生长的 限制 因子 。 实质上是需要了解藻类生长繁衍的过程。 22 .铁硅在水俸富营养化・的作用 p 11 食物链 理沦 . 这是 由荷兰科学家马丁 肖顿于19 年61在 97 ) 铁在营养盐氮的循环过程 是决定性因素【 , l 1 7 】 氮的固定) 、硝酸盐 亚硝酸 “ 磷酸盐技术研讨会”上提出的f 。该理沦队为, 其原因是铁是硝酸盐( 2 ] 硝 重的富营养化, 自然水域中存任水生食物链。如果浮游生物的数 盐还原酶组成成分的重要因子。如累铁含量高, 分析具 可能是长江水流流速较 硝酸盐 亚硝酸 快 , 量减少或捕食能力降低, 将使水藻生长量超过消耗 酸盐 业硝酸盐还原酶活性增强. 水体更新用期矩 , 某些藻类 其它条什较适宜 r 使 情况下, 量, 平衡被打破 , 发生富营养化。该理论 兑明营养 盐氮 被还 原而 损 失 。 ”能 导致 水体 氮 含最 降 低 , 生长尚术达纠高峰时 , 可能破流速较急的 氯成为藻类生长的限制 素, 水体发生富营养化的 水流带到 f 负荷的增加不是导致富营养化的唯一原因。 、 ’ , 类生长的条什遭到破坏 ; 游大 藻 与此 可能性减 少 。 12 生命 周期理论 . 卡 反滇池流域内水体流动速度及 他动力学条件 H 水 体 富营 养 化的 产 生是 由鞭毛 虫 主 体还 是 生命 周期 理论 认 为 含氮 和 含磷 的 化合物 过 多 适台藻类的大 最生 }繁殖 , 乇 使水体产生富营养 排入水体, 破坏 了原有的生态平衡, 引起藻类大量 硅藻属占主体来决定的 , 如果鞭毛虫 主体水俸产 化。因此 , 水流流态和水体更新周期长短是 一, \} 8。水体巾硅含量的 多少决定 分关谜的 柰。 繁殖 , 过多的消耗水中的氧 , 使鱼类 、浮游生物缺 生富营养化机率大【】
一
们中的某 种营养盐 成为限制 因素。一股 认为 体富营捧化发生原因的研究, 对于有效地开展水体 藻类( 硅溱) 富营养化综合冶理 防治具有萤大的理论意义和 根据L ii最小 子定律[1植物的牛长取决 当营养盐水平足 够浮游 植物 生长时 , e g b 4, j iN P 6: 6:l 于外界供给它们养分最少的一种或两种, 从藻类原 S : : 的原子比为1 1 。在总结前人结果 实 用价f 直。
一
营养化状况来看, 富营养化产生的原因主要是用后 者( 生命周期理论) 来解释。 二. 富营养化的影响因素 对丁不同的水域 , 由于停在水域地理特性 、自 然 气候条件、水生生态系统和污染特性等诸多差 异, 会出现不同的富营养化表现症状, 即出现不同 的优势藻类种群, 并连带出现各种不同类型的水生 生物种类的失衡。水体富营养化的形成是受 多种 闻素影响的 ,这其 中既有 自 然冈素的作用,也 白 人为因素的作用。
要想控制水体富营养化 , 严重 , 因此 有必要 对 水体 发 生富 营 养化的 成 因进 氦磷是限制因子。因此, 行 讨论 。 本 文基 于富 营养化 发生 的机理 ,即比 较 必须控制水体巾氮磷等营养盐的含量及其比例。 广 泛提 到 的 两种机 理一 食物 链 理论 和 生命周 期 理 食物链理论和生命周期理论争论的焦点 丁 论 , 氮、磷 营 养盐 水平 , 、硅 含 量, 从 铁 光照 强度 , 温 氮磷是否为引起富营养化的主要原因 , 目前这两种 度 , 动 力学( 啦体 水体 流态 , 力) 水体 更新 周期 等 争论尚未有最后的定论。但从 目前我国水体的富 风 和
式 () 1
31 5
、
0N F
) ㈠ 、二 - ¨
பைடு நூலகம்
-
水体富营养化, 是指 巾干大量的氮磷等植物 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[] 1。水体富营养化 后,由于浮游生物大量繁殖 ,往往 现蓝 包,红 色乳白色等 ,这种现象l江河湖泊等淡水中称为 往 水华,而存海水中称为赤潮。目前, 国内外对水体 富营养化的形成 过程进行了大量的试验 , 但是都未 达到预期的效果。这说明水体富营养化的研究远 远落后于实际的需求。因此有必要对水体发生富
氧死亡 , 它们的尸体腐烂又造成水质污染。根据这 水体叶浮游生物是鞭毛虫占优势还是硅藻羁占优 l
一
三、总结
硅, 硅比例升高, 则水体巾 理论[ , 3 氮磷的过量排放足造成富营养化的根本 势。如果水体 中氮: 磷 : 】 = 水体富营养f发 原 是多方而的。在水体 I z 硅藻属含量减少, 富营 化 H益严重的今天. 水体 原因, 藻类是富营养化的士体, 它的生长速度直接 的浮游 物以鞭毛虫为主 , 富营养化成困的研究已 发生富营养化机率大。如果氮、硅 比例降低, 经取得了 定的成果, 圳水 影响水质状态。 f 是对于该成目的6究还有 井 体中浮游生物以硅藻辑占优势 , 水体产 富营养化 待于进 ‘ 入。列 日 为止, 藻类光合作用的总反应式 : 步 4 还没何 ・ 套较成熟 lo6 C o } l6 N O + H 4 2 2 3 P 0 机率 小。 的理沦能够f实际水体中用来预测富营养化发生 ; £ 23 .交际可能营养盐限制标准 {j H 2O+l 2 2 H f+能 量 +微 量 元 素 8 对 于富营 化发生的各项指杯还没有 一 个被广泛 在具体环境条件下, 营养盐的 1同比例使 接受的严格 晕化的界定。因此, 匕 C H 6 0l 0 l P 藻类原生 质) 0 16 2 3 1N ( 0 6 +l 8 2 3 = 系统深入地开展水
目物业 农
水体富营养化成因分析
崔赫 星 于 勇泉 延吉市水务实业有 限公 司
0 H23 lN1P 牛 l k 藻类, 爱 要 :水体 富营养化防治是世界性的热点 生质C16 6 01O 6 可以看出, 产lg 摘
与难 点 问题 ,水体 发生 富营 养化 ,其 后果 十 分的
需要消耗碳3 8 , 4 , 9g 氮6g 磷9 , 5g 氢7g 氧4 6 , 3 , g 显然
2 1 磷的作 H .氮 {
、
的基础上.u t (9 5等和Doth 19 ) J sc】9 ) i r 等f92提出一 c 个系统评竹每一种营养盐的大致限制标准【J该标 9, 准认 为 :1营S : >2{I N : > 2 磷酸 盐 为 () iP 2 [ DI P 2 ; 限制因素; ) )N: <1@s : I ( 若I 2 I P o i D N>1 则溶解 , 无}氦为限制因素; ) i I I*S : I < , 几 ( 若S : < O H i D N l 3 溶解无机硅为限制因素。如果按照 【 述标准, 每一 种营养盐的理论限制因素或 , 实际巾限制因 『 币 素不 一 , 定成 可能限制因素只有通过 比较水环境 营养盐浓度和 ・能吸收营 盐的浓度之 后才能确 J 定。 24 .溶解瓴、温度、 光照对富营养化的影响 如果水体中表层溶解氧同氮磷的比率低, 水体 中氮磷过量富私 , {水体 _ 养盐增加, { 】 营 导致氮磷量 相对过剩促进浮游藻类等水牛植物增加, 水体可能 产生富营养化。水体r溶解氧含量降低, 水生浮游 动物( 鱼类等) 呼吸作用所需要的氧量减少 , 水生浮 游动物困缺氧 死l 。水体中浮游动物数量减少, : 浮游动物所苠的营养盐类( 氮磷等) 将会增加, 水体 生态下衡将遭到破坏, 水质恶化。 光照和温度对藻类生 长 的影响【 】,强和温 l: o 匕 度在 ・ 定的范 内, 类数 量随 光强及温 度的增加 凛 而增加. 只温度的影响大丁光强, 0 3 ℃的 并 . 在2 C 0 条『 当光强从1( 1增加到4) 1时 , 牛I . [】 x ) O 【】x 藻类数量 ( 0 增加较快 , 01以 渐趋平衡, 501基本上达 4 0 0 x  ̄ 00  ̄ x 到最大值。如果光照和温度都较适宜, 则藻类过量 生长, 水体a能产生富营养化。 r 25 .水体动力学和更新 期对富营养f l影响  ̄f 9 我国大部分地区部禺大陆性季风气候 . 风力对 水体的流动仃很大的影响。 风力较适中的 季节, 于 受 风 力的 作 州水 流 将 从水 『 I 向 E流动 。 本 部 在水体流动的过程中 呔泥中的营养盐被水流搅起 随水流进入水体, 水体l营养盐禽量增加.为富营 } l 养化的发生创造 l条件。 『 水『 本的流卷和水『 本更新 周期 与富营 养化冉 营密}的 父系。如存长江 巾上游的三峡 库区江段 J j 及 其 重 要 支 流嘉 陵汀 和 汀 , 体 水 质 良好 。但 :总 是, 断晒 均总磷浓 度普遍在o 1o 2 g/ 总氮 . .r , a L. f3 g L fI . n 同滇池外海总磷03 m / 、总氮 . g1 3 2 1 m / 昔养盐浓度棚 当, .3 g I 0 接近湖钠和水库V 类水赝 标强。也就是说. 水体中的营养盐浓度水平 巳经达到 了水体发生甫营养化的条件。仉 闷前存 长 汀十流尚束发牛水体的富营养化 , 而滇池 已经严
。关键 词 :富营养化{氮磷;铁硅 ; 光照;温
度 ;动 力学
氦、磷在水体牛态系统中是生物生长需 要的 重要元素。水体中氮的含量高不一定产生富营 化, 只有在藻类大量生长的条件下 , 富营养化才有 可能发生。一般认为[】藻类生长需要的氮磷原 『 5, l 比为l 1 6: 。氮和磷在水体循环过程中, 由十反 化作用而损失的氮占全球水体氮的含量的三分之 [】由丁氮的这种损失, 6, 氮磷的比例 a能降低, 此 营养 化的成 因进 行探讨 。 时, 氮可能会成为水体中浮游植物生长限制冈素。 水体富营养化成因的两种理论 I于磷在有机质中保持力较 { 富营养化的发生和发展是水体的整个环境系 在氮磷循环的过程中, I 溶解性无机物质对磷有较强的吸附 等原网 统 出现失衡, 导致某种优势藻类大量牛长繁殖的过 氮强, 可能 导致氮磷的比例较高 , 程。因此要研究富营养化的发生机理和发 条件 , 导致磷的循环较氦慢 , 从而使磷 成 为藻类 生长的 限制 因子 。 实质上是需要了解藻类生长繁衍的过程。 22 .铁硅在水俸富营养化・的作用 p 11 食物链 理沦 . 这是 由荷兰科学家马丁 肖顿于19 年61在 97 ) 铁在营养盐氮的循环过程 是决定性因素【 , l 1 7 】 氮的固定) 、硝酸盐 亚硝酸 “ 磷酸盐技术研讨会”上提出的f 。该理沦队为, 其原因是铁是硝酸盐( 2 ] 硝 重的富营养化, 自然水域中存任水生食物链。如果浮游生物的数 盐还原酶组成成分的重要因子。如累铁含量高, 分析具 可能是长江水流流速较 硝酸盐 亚硝酸 快 , 量减少或捕食能力降低, 将使水藻生长量超过消耗 酸盐 业硝酸盐还原酶活性增强. 水体更新用期矩 , 某些藻类 其它条什较适宜 r 使 情况下, 量, 平衡被打破 , 发生富营养化。该理论 兑明营养 盐氮 被还 原而 损 失 。 ”能 导致 水体 氮 含最 降 低 , 生长尚术达纠高峰时 , 可能破流速较急的 氯成为藻类生长的限制 素, 水体发生富营养化的 水流带到 f 负荷的增加不是导致富营养化的唯一原因。 、 ’ , 类生长的条什遭到破坏 ; 游大 藻 与此 可能性减 少 。 12 生命 周期理论 . 卡 反滇池流域内水体流动速度及 他动力学条件 H 水 体 富营 养 化的 产 生是 由鞭毛 虫 主 体还 是 生命 周期 理论 认 为 含氮 和 含磷 的 化合物 过 多 适台藻类的大 最生 }繁殖 , 乇 使水体产生富营养 排入水体, 破坏 了原有的生态平衡, 引起藻类大量 硅藻属占主体来决定的 , 如果鞭毛虫 主体水俸产 化。因此 , 水流流态和水体更新周期长短是 一, \} 8。水体巾硅含量的 多少决定 分关谜的 柰。 繁殖 , 过多的消耗水中的氧 , 使鱼类 、浮游生物缺 生富营养化机率大【】
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们中的某 种营养盐 成为限制 因素。一股 认为 体富营捧化发生原因的研究, 对于有效地开展水体 藻类( 硅溱) 富营养化综合冶理 防治具有萤大的理论意义和 根据L ii最小 子定律[1植物的牛长取决 当营养盐水平足 够浮游 植物 生长时 , e g b 4, j iN P 6: 6:l 于外界供给它们养分最少的一种或两种, 从藻类原 S : : 的原子比为1 1 。在总结前人结果 实 用价f 直。
一
营养化状况来看, 富营养化产生的原因主要是用后 者( 生命周期理论) 来解释。 二. 富营养化的影响因素 对丁不同的水域 , 由于停在水域地理特性 、自 然 气候条件、水生生态系统和污染特性等诸多差 异, 会出现不同的富营养化表现症状, 即出现不同 的优势藻类种群, 并连带出现各种不同类型的水生 生物种类的失衡。水体富营养化的形成是受 多种 闻素影响的 ,这其 中既有 自 然冈素的作用,也 白 人为因素的作用。
要想控制水体富营养化 , 严重 , 因此 有必要 对 水体 发 生富 营 养化的 成 因进 氦磷是限制因子。因此, 行 讨论 。 本 文基 于富 营养化 发生 的机理 ,即比 较 必须控制水体巾氮磷等营养盐的含量及其比例。 广 泛提 到 的 两种机 理一 食物 链 理论 和 生命周 期 理 食物链理论和生命周期理论争论的焦点 丁 论 , 氮、磷 营 养盐 水平 , 、硅 含 量, 从 铁 光照 强度 , 温 氮磷是否为引起富营养化的主要原因 , 目前这两种 度 , 动 力学( 啦体 水体 流态 , 力) 水体 更新 周期 等 争论尚未有最后的定论。但从 目前我国水体的富 风 和
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水体富营养化, 是指 巾干大量的氮磷等植物 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[] 1。水体富营养化 后,由于浮游生物大量繁殖 ,往往 现蓝 包,红 色乳白色等 ,这种现象l江河湖泊等淡水中称为 往 水华,而存海水中称为赤潮。目前, 国内外对水体 富营养化的形成 过程进行了大量的试验 , 但是都未 达到预期的效果。这说明水体富营养化的研究远 远落后于实际的需求。因此有必要对水体发生富
氧死亡 , 它们的尸体腐烂又造成水质污染。根据这 水体叶浮游生物是鞭毛虫占优势还是硅藻羁占优 l
一
三、总结
硅, 硅比例升高, 则水体巾 理论[ , 3 氮磷的过量排放足造成富营养化的根本 势。如果水体 中氮: 磷 : 】 = 水体富营养f发 原 是多方而的。在水体 I z 硅藻属含量减少, 富营 化 H益严重的今天. 水体 原因, 藻类是富营养化的士体, 它的生长速度直接 的浮游 物以鞭毛虫为主 , 富营养化成困的研究已 发生富营养化机率大。如果氮、硅 比例降低, 经取得了 定的成果, 圳水 影响水质状态。 f 是对于该成目的6究还有 井 体中浮游生物以硅藻辑占优势 , 水体产 富营养化 待于进 ‘ 入。列 日 为止, 藻类光合作用的总反应式 : 步 4 还没何 ・ 套较成熟 lo6 C o } l6 N O + H 4 2 2 3 P 0 机率 小。 的理沦能够f实际水体中用来预测富营养化发生 ; £ 23 .交际可能营养盐限制标准 {j H 2O+l 2 2 H f+能 量 +微 量 元 素 8 对 于富营 化发生的各项指杯还没有 一 个被广泛 在具体环境条件下, 营养盐的 1同比例使 接受的严格 晕化的界定。因此, 匕 C H 6 0l 0 l P 藻类原生 质) 0 16 2 3 1N ( 0 6 +l 8 2 3 = 系统深入地开展水
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水体富营养化成因分析
崔赫 星 于 勇泉 延吉市水务实业有 限公 司
0 H23 lN1P 牛 l k 藻类, 爱 要 :水体 富营养化防治是世界性的热点 生质C16 6 01O 6 可以看出, 产lg 摘
与难 点 问题 ,水体 发生 富营 养化 ,其 后果 十 分的
需要消耗碳3 8 , 4 , 9g 氮6g 磷9 , 5g 氢7g 氧4 6 , 3 , g 显然
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