水体富营养化完整版本
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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.
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。
营 养
水- 沉积物界面的结构
元
素
在
水
-
沉 沉积物的吸附
积
物
界
面 的 沉积物中营养元素释放规律
行
为
氮的释放 磷的释放
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。
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
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。
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：
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
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。
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 。
淡水
• 湖泊水体富营养化的污染来源
湖 泊 水
点源
工厂排污 生活污水的排放
体
富 营
外源
农田肥料 农药污染
养 化
面源
地面径流污染
的
大气沉降污染
污
固废淋溶下渗
染
来 源
内源
沉降至湖泊底部的营养物 质的释放
影响因素
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
溶解氧含量降低
碳也有可能成为限
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。
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。
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。
Βιβλιοθήκη Baidu 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
pH为
7~9的
叶绿素a 超过 10 μg/L
磷的释放
悬浮粒子态磷
溶解态磷
无机磷
生物转化
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
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
DO和 Eh
影 响
温度与微生物 pH
因 有机质
素 光照和藻类
扰动
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.
碳
制性因子
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 为水华藻类如微囊藻等的
疯长提供了适宜的生长环境。
(2)水体DO值下降 藻类生长不利。
蓝藻的生长，对其他
(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。
[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 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
Thank you!
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.
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。
营 养
水- 沉积物界面的结构
元
素
在
水
-
沉 沉积物的吸附
积
物
界
面 的 沉积物中营养元素释放规律
行
为
氮的释放 磷的释放
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。
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
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。
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：
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
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。
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 。
淡水
• 湖泊水体富营养化的污染来源
湖 泊 水
点源
工厂排污 生活污水的排放
体
富 营
外源
农田肥料 农药污染
养 化
面源
地面径流污染
的
大气沉降污染
污
固废淋溶下渗
染
来 源
内源
沉降至湖泊底部的营养物 质的释放
影响因素
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
溶解氧含量降低
碳也有可能成为限
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。
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。
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。
Βιβλιοθήκη Baidu 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
pH为
7~9的
叶绿素a 超过 10 μg/L
磷的释放
悬浮粒子态磷
溶解态磷
无机磷
生物转化
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
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
DO和 Eh
影 响
温度与微生物 pH
因 有机质
素 光照和藻类
扰动
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.
碳
制性因子
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 为水华藻类如微囊藻等的
疯长提供了适宜的生长环境。
(2)水体DO值下降 藻类生长不利。
蓝藻的生长，对其他
(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。
[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 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
Thank you!