氮磷污染对生物多样性的影响

氮磷污染对生物多样性的影响

摘要：研究水体氮磷污染及相关治理技术已成为国内外研究的热点，尤其氮磷污染所引起的水体富营养化的研究。本文简要阐述了氮磷污染的现状及危害，重点分析了氮磷污染对水生生物多样性的影响，包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性的影响，探讨了氮磷污染对水生生物多样性的各种可能影响机制。针对两者之间的相互关系，本文提出了不同生活型的水生植物在富营养化水体生态修复中的具有的重要意义。

关键词: 氮磷污染；富营养化；生物多样性；

引言：随着工农业生产的快速发展,人口的急剧增加和化学肥料使用量的增加及生活污水的直接排放, 河流、湖泊等地表水体的氮磷污染有加重趋势。据水利部最新的全国淡水资源质量评价，我国131个大型湖泊中达富营养化程的湖泊67个。有关部门近年对100余座水库的水质评价表明，13座水库为富营养性。主要河湖富营养化严重, 而氮磷是引起水体富营养化的主要营养盐。富营养化进一步导致水体生物多样性的丧失。生物多样性不仅直接关系到水体生态环境的稳定性和可持续性，更能直接或间接地影响生态系统的生产力。本论文综述了氮磷污染对水生植物的各种影响来分析恢复氮磷污染的影响。

1氮磷污染来源

水体中的氮磷来源很多，其中有外源性负荷和内源性负荷。外源性的氮磷有面源污染和点源污染。面源污染主要来源于农业，点源污染主要来源于生活污水和工业废水。内源性负荷有沉积物中氮和磷的释放、水生动植物新陈代谢分解。

近年来，我国农村施肥结构不合理，农田施肥中化学肥料使用量剧增，从而导致土壤物理性状的恶化、土块板结和土壤通透性降低、地表径流加大、大量养分流失，造成水体富营养；生活污水经过污水处理厂的一级、二级处理后，仍含有大量无机营养物氮磷，这些物质排放到自然水体可以直接被藻类利用。

工业废水中过去人们一直认为工业点源是造成水污染的主要原因,重点治理工业点源污染。但治理实践表明,单纯控制点源污染,仍然不能消除水体污染,因为除了点源外,大量的非点源污染物分散地不间断地进入水体。调查显示,农业所产生的污染已经远远超过城市点源产生的污染量。其中主要是农业生产过程中化肥、农药的不当使用导致的污染，禽畜养殖业的过度发展导致的污染，水土流失与土壤侵蚀导致的污染，农业生产和农村生活垃圾导致的污染。

2氮磷污染标准

水体污染中最严重的是氮磷污染。我国大淡水湖泊和城市湖泊均为中度污染。通常用总磷浓度0.02mg/L的标准来衡量水体是否具有富营养化水平的磷污染状况，而发生富营养化的总氮临界值为0.2mg/L，因此这里可以用地表水的氨氮、总磷标准来衡量水体是否发生氮磷污染。

3氮磷污染与富营养化

富营养化最主要原因是水体中氮、磷等营养物质过量, 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。处于富营养化的水体会造成如下危害：1、使水味变得腥臭难闻，2、消耗水体中的溶解氧，浮游植物、藻类鱼类大量死亡。3、降低水体的透明度，严重影响了水体的美学及观赏价值，大量藻类浮在水体表面，不断腐化形成一层绿色浮渣，使水质变得浑浊，透明度明显降低。4、向水体释放有毒物质。5、破坏了水体生态平衡，生物种群量会出现剧烈波动，某些生物种类明显减少，而另一些生物种类显著增加，水体的正常生态平衡被扰乱。

4污染防治对策

对水体富营养化的防治，物理化学方法尽管短期效果好、迅速有效，但往往治标不治本且费用高易对环境产生二次污染。生物生态法中的水生植物净化技术是一种行之有效的方法。

水生植被是一个广泛分布于江河湖泊等各种水体中的植物类群，包括大型

藻类如轮藻等和水生维管植物。我们常说的水生植物通常具有四种生活类型，挺水植物、漂浮植物、浮叶植物和沉水植物。

沉水植物在水体生态修复中具有重要作用，其对藻类化感抑制作用的研究已有较多的报道。化感作用是轮藻丛生的水域中浮游植物量少的主要原因。蓖齿眼子菜对栅藻和微囊藻也有一定的化感作用。金鱼藻抑制浮游植物生长。狐尾藻可释放出抑制微囊藻生长的化感物质。沉水植物对水质的改良作用是通过吸附水体中生物性和非生物性悬浮物质,提高水体透明度,改善水下光照条件,增加水体溶解氧,以及吸收固定水体和底泥中N、P等营养素实现的。沉水植物的茎、叶都具有很强的吸收功能,能明显地去除水体中N、P等营养物质。童昌华等研究发现金鱼藻、狐尾藻、微齿（禾叶）眼子菜、马来眼子菜、凤眼莲、苦草对水中总氮、总磷和硝态氮有较好的除效果，而以狐尾藻和微齿眼子菜两种效果最好。沉水植物能够从底质沉积物中补充不足的营养，在水生植物群落中占据营养竞争优势。沉水植物能以机械化方式收割沉水植物转移氮、磷营养盐，是水体富营养化适度控制的一项实用技术。

大型飘浮水生植物在光照竞争中占绝对优势,生长力很高，能够高效吸收水体中的营养物质。漂浮植物容易打捞,但繁殖能力很强。大型飘浮水生植物还会分泌一些抑藻物质,抑制浮游植物的生长。特别是一些生长快速的漂浮植物如凤眼莲、浮萍等被广泛用于治理污水或者被选用于治理富营养化水体,降低水体氮磷水平,提高水体透明度,从而逐步恢复沉水植物及整个生态环境。凤眼莲是公认的去除氮磷效果最佳的植物,它能够在很短的时间里占领整个水域,将其它植物种类排挤掉成为优势种,使整个水生生态系统的物种多样性大大降低,但同时阻隔水体与外界的阳光、空气交换,降低水体中溶解氧,不利于生态系统的健康发展。如

果应用其进行水体的生态修复,必须严格注意控制其过度繁殖。

浮叶植物叶漂浮水面或挺出水面, 在与浮游生物在光照、营养竞争中具有优势。睡莲形态优美, 可用于公园水体修复。菱群落优势明显, 经济价值高, 具有很好的应用前景。挺水植物菖蒲和狭叶香蒲对水质有较好的适应性不但能消除水体氮磷污染还能起到美化环境的效果。藻类增殖迅速, 初级生产力极高, 对氮磷等营养成分的吸收富集量大。因此,用藻类处理污水在水质的改善中得到越来越广泛的应用。水网藻对氮磷有较强的富集吸收能力。在一发定程度上能抑制微藻的过度生长, 防止微藻水华的发生。

合理搭配物种，根据环境条件和植物群落的特征定比例在时间分布和空间分布方面进行安排, 使整个生态系统高效运转, 最终形成稳定可持续利用的生态系统。利用水生植物及周围生物组成的人工复合生态系统的群体效应, 充分发挥水生植物对光、营养、空间等资源的竞争优势利用飘浮植物、挺水植物作为先锋物种, 抑制藻类生长, 吸收营养物质, 净化水体。

4 结语

我国湖泊水体普遍受到氮磷污染，根据国情和水环境治理要求，对其治理技术的研究和应用问题已迫在眉急。我们认真分析了氮磷污染的现状及危害，探讨出最佳防治方案即优先应用生物-生态组合技术，使得氮磷污染治理更加合理、经济、有效。水生植物应用于水体生态修复具有经济、高效、环保等特性,无疑为我国日益恶化的水环境提供了良好的解决途径, 具有良好的研究和应用前景。

参考文献

[1]梁舸江,芦国才, 水体中的氮磷污染及其处理工艺[J].中国科技信息，2007，（18）：30.

[2]杨旻,吴小刚,张维昊等，富营养化水体生态修复中水生植物的应用研究[J].环境科学与技术，2007，30（7）：99.

[3]陈德辉,刘永定,宋立荣. 蓖齿眼子菜对栅藻和微囊藻的他感作用及其参数[J]. 水生生物学报, 2004, 28(2):1631～68.

[4] 曹萃禾.四种生态类型的水生维管束植物净化能力的作用[J].生态学志,1987,6(1):37~39.

[5] 尚士友,申庆泰,杜健民,等. 内蒙古乌梁素海沉水植物的收割工程技术[J]. 湖泊科学, 2004, 16(2):169- 177.

[6]严国安,任南,李益健. 环境因素对凤眼莲生长及净化作用的影响[J]. 环境科学与技术, 1994, 1:2- 5.