近海富营养化-综述

文献综述

综述题目：近海富营养化

所在学院：海洋科学学院

专业班级：环境科学与工程班级：海研班级1班姓名：徐利存

学号：M160306664

二〇一七年三月

摘要：近年来,水体富营养化问题作为全球主要的环境问题之一，日益受到人

们的关注,造成这一现象的主要原因是人类大量使用营养盐。伴随着氮、磷等肥料制造和使用数量的增加,这些营养盐混入水体的量也为之增加。同时,由于工业污水和生活污水的排放量不断增加,导致水质发生一系列物理、生物、化学的复杂变化,表征富养状态水体的蓝、绿藻类大量增殖,色度增高,透明度下降,耗氧量上升,水体发臭,严重影响人民的正常生产、生活。本文综述了近海海水富营养化的定义、原因、防治对策方面的研究成果。并在此基础上提出了防止健康水体发生富营养化的措施及对已经发生富营养化的水体应采取的切实可行的政策上和和科学上的(物理的、化学的和生物的)对策。

关键字：近海、富营养化、防治

1.前言

我国是一个海洋大国，海岸线长达18400公里，资源丰富。近年来中国海洋经济得到了迅猛的发展，逐渐成为国民经济新的增长点，1980年全国海洋经济产值仅80亿元，占国内生产总值1.77%，1990年达到438亿元，占国内生产总值的2.36，而据《2009年中国海洋经济统计公报》核算，2009年全国海洋生产总值已达到31964亿元，占国内生产总值的9.53%，与1980年相比我国海洋经济在这30年间增长了400倍[1]。全国涉海就业人员总数也迅速增加，从1980年79.92万人增长到2009年3270万人。

但是伴随着海洋经济的发展，海洋受到了来自各方面不同程度的污染和破坏，近海污染等给海洋带来了一系列极为不利的环境问题，自上世纪80年代开始，我国海洋污染问题日益严重，至90年代，我国近海污染已经相当严重，近海水质劣于一类海水水质标准的面积从1992年的10万平方公里上升到1999年的20.2万平方公里[2]。日益严重的近海污染等给海洋带来了一系列的环境问题，诸如富营养化、重金属污染、持久性有机物污染和突发性溢油污染等问题日益凸显，危害着海洋生态健康。而近海富营养化就是近海的主要污染之一。

2.富营养化的定义

人类对水体富营养化现象的认识已经有一百多年的历史，不同的学者基于不同的着眼点，对富营养化有着许多不同的理解和定义。富营养化（eutrophication）的词根来自于希腊语，其中“eu”表示良好，“trope”表示营养。现在使用“富营养化”一词主要指水环境中营养盐的输入和引起的影响。尽管在欧洲对“起因－结果”（cause-effect）的理解是一致的[3]，但关于近海富营养化的定义却没有达成共识。

欧盟将富营养化定义的重点放在来源上，例如，在欧共体的城市废水处理指导中（EC Urban Waste Water Treatment Directive），富营养化的定义是：营养盐，特别是氮和磷，使水体丰富，引起藻类和其它更高级的植物加速生长，对水体有机体的平衡和水质产生令人不快的干扰。而在欧共体硝酸盐指导中（EC Nitrates Directive），富营养化的定义为：水体中氮增加使水体丰富，引起藻类和其它更高级的植物加速生长，对水体有机体的平衡和水质产生令人不快的干扰。两个定义的区别是欧共体硝酸盐指导将重点放在氮上[4]。

上述两个定义都将重点放在营养盐上，而且未将“令人不快的干扰”表述清

楚，因此，还有待于进一步讨论。但是可以确定的是水体富营养化是由于植物营养元素大量排入水体，破坏了水体自然生态平衡的现象。

3.富营养化的分类及原因

Jørgensen 和 Richardson (1996)认为“富营养化”这一术语最为常见的用法是指矿物营养盐，主要指氮和磷，输入到特定水体中。因此，水体富营养化可分为自然富营养化和人为富营养化。

在自然条件下，由于水土流失，蒸发和降水输送等过程使水体的营养物质逐渐积累，使一些水体由贫营养向富营养发展，例如使湖泊逐渐变成沼泽，最后变成旱地，这一过程需要几千年或几万年才能完成。但是随着工业化程度的提高、城市化进程的加快和世界人口的不断增加，人类活动越来越频繁和深刻地影响了并正在影响着海洋环境。人类活动导致大量富含氮、磷的工业废水和城市生活污水排入海湾、河口和沿岸水域，导致水域在短期内呈现富营养化状态，引起浮游植物和大量水生植物在适宜的光照和其他理化条件下异常繁殖、初级生产力急剧增加、水体溶解氧下降、水质恶化、鱼类等某些生物大量死亡。

以美国的 Erie 湖为例，由于大量的营养盐排入 Erie 湖，该湖在1900 年到 1970 年的 70 年间发生的富营养化进展相当于过去 10000 年的发展结果[5]。Jørgensen 和 Richardson (1996)认为，严格来讲，我们目前谈到的富营养化是指人为富营养化。

海水由于受海流、海浪和潮汐等因素的影响，混合良好，海水中各化学要素的值也趋向于均匀，因此，海水的富营养化往往发生在沿岸、河口、海湾和峡湾等受人类活动影响较强烈而水体交换又不良的地区[6]。

海洋中浮游植物所需的营养成分有很多，主要有氮(N)、磷(P)、硅(Si)、有机物、微量元素及各类维生素。由于Si、有机物、微量元素及各类维生素等在海水中的量都相对比较大，一般不会成为浮游植物生长的限制因素。因此，海洋中影响浮游植物生长的限制因素一般只有N、P两个元素。根据国外的报道，往往N是海域生产力的限制因素。但中国沿海的情况则有所不同，往往是P限制因素[7]，这可能是因为中国在农业上主要用氮肥从而使沿海水域含有大量的N所致。Smith[8]也认为，从长远来看，P是关键元素，因为在湖泊或海域某些绿藻可以从空气中固氮。因此，向海域大量输送N、P是发生富营养化的主要原因。

向海域输送N、P，有的是以点源形式输送的，如河流、工业和生活废水、海水养殖等，也可以是通过面源输送的，如农业、旅游业、某些生活废水、大气输入、固氮菌的活动等。此外，沉积物中N、P等物质的释放或富含营养盐的深层水与表层水的混合也可以引起某些浅海海域的富营养化，尤其是在暴风雨等恶劣天气过后。[9]

4.富营养化的危害

富营养化严重危害着沿海的生态平衡，对海洋的生产力和生物资源产生极大的破坏。

总体上，水体富营养化的危害主要表现为：

5.1浮游生物、细菌的大量增加导致水中的悬浮物增加，透明度降低；

5.2死亡的藻类分解释放使水体的总氮、总磷维持在较高的水平，水体的pH 上升；

5.3产生有异味的有机物质；

5.4影响水体的溶解氧，底层水体缺氧或无氧。表层水体由于藻类的光合作用而获得大量的氧，但藻类遮盖使得阳光很难投射到下层水体，因此下层水体的