水体富营养化ppt课件

;
13
水- 沉积物界面的结构
营
养
元
素
在
-
水 沉积物的吸附
沉
积
物
界
面
的
行 为
沉积物中营养元素释放规律
;
氮的释放 磷的释放
14
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。
;
20
Thank you!
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
;
2
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。
pH为 7~9 的淡 水
;
4
• 湖泊水体富营养化的污染来源
湖
泊
水
体
富
营
养
化
外源
的
污
染
来
源
点源 面源
工厂排污 生活污水的排放
农田肥料 农药污染 地面径流污染 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ气沉降污染 固废淋溶下渗
内源
沉降至湖泊底部的营养物质的释放
;
5
影响因素
;
6
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
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.
;
10
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。
[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
溶解氧含量降低
碳也有可能成为限制性因
碳
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
微囊藻等的疯长提供了适宜的生长环境。
为水华藻类如
(2)水体DO值下降 蓝藻的生长，对其他藻类生长不利。
(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。
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.
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
;
15
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 。
;
8
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。
;
9
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：
;
11
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。
;
12
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。
;
16
磷的释放
悬浮粒子态磷
溶解态磷
生物转化
无机磷
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
温度与微生物
pH
影
有机质
响 因 素
光照和藻类 扰动
;
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。
;
3
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
叶绿素a
超过 10 μg/L