水体富营养化课件-002

水体富营养化

四川农业大学资源环境学院

杨刚

水体富营养化

四川农业大学资源环境学院

杨刚1

1971年的某一天早晨，日本濑户内海的渔民正要出海打鱼，忽然发现了一种奇妙的景象：海水在一夜之间由蔚蓝色变成了赤红色，好像是在海湾上铺了一块硕大无比的红地毯，一时间，消息不胫而走，附近的人们都来观看这闻所未闻的奇景，有的人还赞不绝口，为自己大开眼界而高兴。1971年的某一天早晨，日本濑户内海的渔民正要出海打鱼，2殊不知，这并不是什么奇景，而是一场灾难。没过多久，海风带来阵阵难闻的恶臭，死鱼大批漂向岸边，这时，渔民们才恍然大悟：啊呀，我们的生计完了！

(参考图)凶恶赤潮“劫”走4万鲍鱼殊不知，这并不是什么奇景，而是一场灾难。没过多久，海风3这就是

海洋的灾难

----赤潮!这就是

海洋的灾难----赤潮!4而在中国

赤潮的情况是1933年，浙江镇海、定海和台州一带海域就曾发生过夜光藻赤潮70年代以来发生赤潮的海域和次数逐渐增多……而在中国

赤潮的情况是1933年，浙江镇海、定海和台州一带海51998年,渤海，赤潮面积约5000平方公里，范围遍及辽东湾，造成经济损失约5亿元2000年，长江口舟山海域，特大赤潮面积7000多平方公里

1998年，粤港海域,赤潮面积自香港西贡海面到长州等特大面积造成大量鱼苗及养殖鱼死亡,其中包括名贵鱼种石斑鱼等,共损失达3.5亿元近年危害较严重的赤潮事件

1998年,渤海，赤潮面积约5000平方公里，范围遍及辽东6以上现象都是我们今天

要为大家介绍的---

水体富营养化以上现象都是我们今天

要为大家介绍的---

水体富营养化7定义

水体富营养化(Eutrophication)是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，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。

发生在海域时叫赤潮发生在湖泊时叫水华定义水体富营养化(Eutrophicati8而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化则可以在短时间内出现。水体出现富营养化现象时，浮游藻类大量繁殖，形成水华。因占优势的浮游藻类的颜色不同，水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。这种现象在海洋中则叫做赤潮或红潮。在自然界物质的正常循环中，湖泊会由贫营养湖发展为富营养湖，进一步又发展为沼泽地和干地，但这一历程需要很长的时间，在自然条件下需几万年甚至几十万年。但由于水体污染而造成的富营养化将大大促进这一过程。在自然界物质的正常循环中，湖泊会由贫营养湖发展为富营养湖，进9我国湖泊富营养化的现状五大淡水湖均己具备发生富营养化的条件我国富营养化湖泊主要分布在长江中下游湖区、云贵湖区，部分东北山地及平原湖区与蒙新湖区中型湖泊大部分已处于富营养化状态城市湖泊富营养化严重我国湖泊富营养化的现状五大淡水湖均己具备发生富营养化的条件我10我国五大淡水湖水体中的营养盐以大大超过氮磷富营养化发生浓度。

我国五大淡水湖水体中的营养盐以大大超过氮磷富营养11中型湖泊的氮磷已接近或超过富营养化发生浓度，同时这些湖泊滞留时间较长，水体浅，所以大部分湖泊已进入富营养化状态，部分水体已达严重富营养化水平，如滇池、洱海等中型湖泊的氮磷已接近或超过富营养化发生浓度，同时这些湖泊滞留12世界海域富营养化分布图世界海域富营养化分布图世界海域富营养化分布图世界海域富营养化分布图13

一、总磷、总氮等营养物质超标

一般来说，总磷和无机氮分别为20mg/m3和300mg/m3，就可以认为水体已处于富营养化的状态。富营养化问题的关键，不是水中营养物的浓度，而是连续不断地流入水体中的营养盐的负荷量，因此不能完全根据水中营养盐浓度来判定水体富营养化程度。

据研究，如进入水体中的磷大部分以生物代谢的方式流入时，则贫营养湖与富营养湖之间的临界负荷量是：总磷为0.2～0.5g/m3年，总氮为5～10g/m3年。总之，对发生富营养化作用来说，磷的作用远远大于氮的作用，磷的含量不很高时就可以引起富营养化。成因一、总磷、总氮等营养物质超标成因14二、缓慢的水流状态(水的流速和水库水深）

水库水流状态较缓慢，流速一般较小，污染物在该类水域内的扩散作用相对较弱，与外域的交换相对较慢，致使自净能力较差。污染物浓度特别容易富集并超过水库的水环境承载能力，富集到一定程度，将爆发富营养化。二、缓慢的水流状态(水的流速和水库水深）15三适宜的温度水温升高,可以促进藻类的生长繁殖,尤其20℃--35℃范围内,生物量除随温升有较大增加外,且藻类多样性指数下降,优势种突出;同时,水温升高,使水体溶解氧有较大幅度下降,既加剧了菌类分解水库中存积生物残体的活动,又加剧了厌氧性真菌的繁殖,加快了有机物的氮、磷分解速度,使藻类生长繁殖有更多的营养物质,促进藻类大量生长,积累到一定程度,就会使水库爆发富营养化三适宜的温度水温升高,可以促进藻类的生长繁殖,尤其2016污染源

水体中过量的氮、磷等营养物质主要来自未加处理或处理不完全的工业废水和生活污水、有机垃圾和家畜家禽粪便以及农施化肥，其中最大的来源是农田上施用的大量化肥。污染源水体中过量的氮、磷等营养物质主要来自17一外源污染源1点源

工业废水城镇生活污水固体废物处理场

2面源城镇地表径流农牧区地表径流矿区地表径流大气降尘大气降水水体养殖投铒水面娱乐活动废弃物水土流失及土地侵蚀一外源污染源2面源18大多数情况下，氮主要通过面源进入水体，磷主要通过点源进入水体。农业面源污染主要是农业施肥经流失造成的，其中最主要的因素是大量施用化学肥料造成的。我国是一个农业大国，化肥施用量已达1亿t，施用化肥水平比世界化肥施用水平高出2.6倍，而施肥利用率仅有30--50%的水平，大量氮磷成分通过各种途径进入水体。磷的主要来源是家庭洗涤剂的使用，其磷的污染强度约占总的磷污染负荷的50%左右。大多数情况下，氮主要通过面源进入水体，磷主要通过点源进入水体19内源污染源底泥及沉积物底泥是湖泊的重要组成部分，其含有大量的营养元素有机碳、氮和磷，以及活泼元素铁、锰和硫，在有的湖泊氮磷的90%分布在底泥中。严重污染的湖泊水体都已沉积了大量的淤泥，这些淤泥包含着历年积存的各种有害有毒污染物。随着湖泊条件的变化，经常引起底泥中氮磷的吸收和释放，对湖泊富营养化有着非常重要作用。根据调查研究，杭州西湖沉积物每年磷的释放量达到1.3t，几乎相当于年入湖磷负荷量的41%；安徽巢湖沉积物磷的释放量220t左右，是入湖磷负荷量的21%。因此底泥作为“内污染源”的作用是不容低估的内源污染源底泥及沉积物底泥是湖泊的重要组成部20危害1使水味变得腥臭难闻

在富营养状态的水体中生长着很多藻类，其中有一些藻类能够散发出腥味异臭。藻类散发出这种腥臭，向湖泊四周的空气扩散，直接影响、烦扰人们的正常生活，给人以不舒适感觉，同时，这种腥臭味也使水味难闻，大大降低了水质质量。2降低水体的透明度

水体富营养化后藻类种类逐渐减少，并由以硅藻和绿藻为主转为以蓝藻为主，而蓝藻有不少种有胶质膜，不适于作鱼饵料，而其中有一些种属是有毒的。另外，蓝藻浮在湖水表面，形成一层“绿色浮渣”，使水质变得浑浊，透明度明显降低，富营养严重的水质透明度仅有0.2米，湖水感官性状大大下降。

危害1使水味变得腥臭难闻21水体富营养化课件_002223影响水体的溶解氧

富营养水体的表层，藻类可以获得充足的阳光，从空气中获得足够的二氧化碳进行光合作用而放出氧气，因此表层水体有充足的溶解氧。但是，在富营养湖泊深层，情况就不同：

首先，表层的密集藻类使阳光难以透射入湖泊深层，而且阳光在穿射过程中被藻类吸收而衰减，所以深层水体的光合作用明显受到限制而减弱，使溶解氧来源减少。其次，湖泊藻类死亡后不断向湖底沉积，不断地腐烂分解，也会消耗深层水体大量的溶解氧，严重时可能使深层水体的溶解氧消耗殆尽而呈厌氧状态，使得需氧生物难以生存。这种厌氧状态，可以触发或者加速底泥积累的营养物质的释放，造成水体营养物质的高负荷，形成富营养水体的恶性循环。

3影响水体的溶解氧235、向水体释放有毒物质

某些优势藻类大量繁殖后能够分泌释放有毒性的物质，例如：不定腔球藻、微囊藻等可分泌有毒的藻青蛋白，能导致鱼类死亡，引起饮用此水的家畜肠胃消化系统中毒，产生疾病，甚至死亡。4、水质碱化

在日光照射下，水体表层藻类进行光合作用，要消耗大量的CO2，使水体中HC03－、CO32-离子，作为CO2利用消耗，引起水体中OH－浓度增加，pH值上升水质碱化。

HCO3－→CO2＋OH－CO32-＋H2Ｏ→C02＋2ＯH－

在光照强烈的午后，富营养化水体pH值可由清晨时的中性状态上升至8--10，夜间光合作用停止，大气中CO2进入水体，pH值逐渐恢复中性。5、向水体释放有毒物质4、水质碱化246影响供水水质并增加制水成本

首先是在夏日高温藻类增殖旺盛的季节，过量的藻类会给制水厂在过滤过程中带来障碍，需要改善或增加过滤措施。其次，富营养水体由于缺氧而产生硫化氢、甲烷和氨等有毒有害气体，而且水藻产生的某些有毒的物质，在制水过程中，更增加了水处理的技术难度。既影响制水厂的出水率，同时也加大了制水成本费用。

6影响供水水质并增加制水成本257对水生生态的影响

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。

7对水生生态的影响26富营养化的防治是水污染治理中十分棘手而又代价昂贵的困难问题---原因有三：防治对策⑵营养物质去除难度高。至今还没有任何单一的生物学、化学和物理措施能够彻底去除废水中的氮、磷营养物质。通常的二级生化处理方法，只能去除30%--50%的氮和磷。⑶某些处理措施在理论上或者在一定的条件下是可行的，但是，在实际上或者在大范围内，则往往达不到预期效果。⑴导致水质富营养化的氮、磷营养物质既有天然源，又有人为源；既有外源性，又有内源性；既有点源，又有非点源，这给控制污染源带来了较大的困难。富营养化的防治是水污染治理中十分棘手而又代价昂贵的困难问题-271控制外源性营养物质输入a.制订营养物质排放标准和水质标准b.根据湖泊水环境磷容量，实施总量控制d.合理使用土地，最大限制地减少土壤侵蚀、水土流失与肥料流失c.实施截污工程或者引排污染源1控制外源性营养物质输入a.制订营养物质排放标准和水质282减少内源性营养物质负荷a.生物性措施c.化学方法b.工程性措施

2减少内源性营养物质负荷a.生物性措施c.化学方法29水体富营养化

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杨刚

水体富营养化

四川农业大学资源环境学院

杨刚30

1971年的某一天早晨，日本濑户内海的渔民正要出海打鱼，忽然发现了一种奇妙的景象：海水在一夜之间由蔚蓝色变成了赤红色，好像是在海湾上铺了一块硕大无比的红地毯，一时间，消息不胫而走，附近的人们都来观看这闻所未闻的奇景，有的人还赞不绝口，为自己大开眼界而高兴。1971年的某一天早晨，日本濑户内海的渔民正要出海打鱼，31殊不知，这并不是什么奇景，而是一场灾难。没过多久，海风带来阵阵难闻的恶臭，死鱼大批漂向岸边，这时，渔民们才恍然大悟：啊呀，我们的生计完了！

(参考图)凶恶赤潮“劫”走4万鲍鱼殊不知，这并不是什么奇景，而是一场灾难。没过多久，海风32这就是

海洋的灾难

----赤潮!这就是

海洋的灾难----赤潮!33而在中国

赤潮的情况是1933年，浙江镇海、定海和台州一带海域就曾发生过夜光藻赤潮70年代以来发生赤潮的海域和次数逐渐增多……而在中国

赤潮的情况是1933年，浙江镇海、定海和台州一带海341998年,渤海，赤潮面积约5000平方公里，范围遍及辽东湾，造成经济损失约5亿元2000年，长江口舟山海域，特大赤潮面积7000多平方公里

1998年，粤港海域,赤潮面积自香港西贡海面到长州等特大面积造成大量鱼苗及养殖鱼死亡,其中包括名贵鱼种石斑鱼等,共损失达3.5亿元近年危害较严重的赤潮事件

1998年,渤海，赤潮面积约5000平方公里，范围遍及辽东35以上现象都是我们今天

要为大家介绍的---

水体富营养化以上现象都是我们今天

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水体富营养化36定义

水体富营养化(Eutrophication)是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，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。

发生在海域时叫赤潮发生在湖泊时叫水华定义水体富营养化(Eutrophicati37而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化则可以在短时间内出现。水体出现富营养化现象时，浮游藻类大量繁殖，形成水华。因占优势的浮游藻类的颜色不同，水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。这种现象在海洋中则叫做赤潮或红潮。在自然界物质的正常循环中，湖泊会由贫营养湖发展为富营养湖，进一步又发展为沼泽地和干地，但这一历程需要很长的时间，在自然条件下需几万年甚至几十万年。但由于水体污染而造成的富营养化将大大促进这一过程。在自然界物质的正常循环中，湖泊会由贫营养湖发展为富营养湖，进38我国湖泊富营养化的现状五大淡水湖均己具备发生富营养化的条件我国富营养化湖泊主要分布在长江中下游湖区、云贵湖区，部分东北山地及平原湖区与蒙新湖区中型湖泊大部分已处于富营养化状态城市湖泊富营养化严重我国湖泊富营养化的现状五大淡水湖均己具备发生富营养化的条件我39我国五大淡水湖水体中的营养盐以大大超过氮磷富营养化发生浓度。

我国五大淡水湖水体中的营养盐以大大超过氮磷富营养40中型湖泊的氮磷已接近或超过富营养化发生浓度，同时这些湖泊滞留时间较长，水体浅，所以大部分湖泊已进入富营养化状态，部分水体已达严重富营养化水平，如滇池、洱海等中型湖泊的氮磷已接近或超过富营养化发生浓度，同时这些湖泊滞留41世界海域富营养化分布图世界海域富营养化分布图世界海域富营养化分布图世界海域富营养化分布图42

一、总磷、总氮等营养物质超标

一般来说，总磷和无机氮分别为20mg/m3和300mg/m3，就可以认为水体已处于富营养化的状态。富营养化问题的关键，不是水中营养物的浓度，而是连续不断地流入水体中的营养盐的负荷量，因此不能完全根据水中营养盐浓度来判定水体富营养化程度。

据研究，如进入水体中的磷大部分以生物代谢的方式流入时，则贫营养湖与富营养湖之间的临界负荷量是：总磷为0.2～0.5g/m3年，总氮为5～10g/m3年。总之，对发生富营养化作用来说，磷的作用远远大于氮的作用，磷的含量不很高时就可以引起富营养化。成因一、总磷、总氮等营养物质超标成因43二、缓慢的水流状态(水的流速和水库水深）

水库水流状态较缓慢，流速一般较小，污染物在该类水域内的扩散作用相对较弱，与外域的交换相对较慢，致使自净能力较差。污染物浓度特别容易富集并超过水库的水环境承载能力，富集到一定程度，将爆发富营养化。二、缓慢的水流状态(水的流速和水库水深）44三适宜的温度水温升高,可以促进藻类的生长繁殖,尤其20℃--35℃范围内,生物量除随温升有较大增加外,且藻类多样性指数下降,优势种突出;同时,水温升高,使水体溶解氧有较大幅度下降,既加剧了菌类分解水库中存积生物残体的活动,又加剧了厌氧性真菌的繁殖,加快了有机物的氮、磷分解速度,使藻类生长繁殖有更多的营养物质,促进藻类大量生长,积累到一定程度,就会使水库爆发富营养化三适宜的温度水温升高,可以促进藻类的生长繁殖,尤其2045污染源

水体中过量的氮、磷等营养物质主要来自未加处理或处理不完全的工业废水和生活污水、有机垃圾和家畜家禽粪便以及农施化肥，其中最大的来源是农田上施用的大量化肥。污染源水体中过量的氮、磷等营养物质主要来自46一外源污染源1点源

工业废水城镇生活污水固体废物处理场

2面源城镇地表径流农牧区地表径流矿区地表径流大气降尘大气降水水体养殖投铒水面娱乐活动废弃物水土流失及土地侵蚀一外源污染源2面源47大多数情况下，氮主要通过面源进入水体，磷主要通过点源进入水体。农业面源污染主要是农业施肥经流失造成的，其中最主要的因素是大量施用化学肥料造成的。我国是一个农业大国，化肥施用量已达1亿t，施用化肥水平比世界化肥施用水平高出2.6倍，而施肥利用率仅有30--50%的水平，大量氮磷成分通过各种途径进入水体。磷的主要来源是家庭洗涤剂的使用，其磷的污染强度约占总的磷污染负荷的50%左右。大多数情况下，氮主要通过面源进入水体，磷主要通过点源进入水体48内源污染源底泥及沉积物底泥是湖泊的重要组成部分，其含有大量的营养元素有机碳、氮和磷，以及活泼元素铁、锰和硫，在有的湖泊氮磷的90%分布在底泥中。严重污染的湖泊水体都已沉积了大量的淤泥，这些淤泥包含着历年积存的各种有害有毒污染物。随着湖泊条件的变化，经常引起底泥中氮磷的吸收和释放，对湖泊富营养化有着非常重要作用。根据调查研究，杭州西湖沉积物每年磷的释放量达到1.3t，几乎相当于年入湖磷负荷量的41%；安徽巢湖沉积物磷的释放量220t左右，是入湖磷负荷量的21%。因此底泥作为“内污染源”的作用是不容低估的内源污染源底泥及沉积物底泥是湖泊的重要组成部49危害1使水味变得腥臭难闻

在富营养状态的水体中生长着很多藻类，其中有一些藻类能够散发出腥味异臭。藻类散发出这种腥臭，向湖泊四周的空气扩散，直接影响、烦扰人们的正常生活，给人以不舒适感觉，同时，这种腥臭味也使水味难闻，大大降低了水质质量。2降低水体的透明度

水体富营养化后藻类种类逐渐减少，并由以硅藻和绿藻为主转为以蓝藻为主，而蓝藻有不少种有胶质膜，不适于作鱼饵料，而其中有一些种属是有毒的。另外，蓝藻浮在湖水表面，形成一层“绿色浮渣”，使水质变得浑浊，透明度明显降低，富营养严重的水质透明度仅有0.2米，湖水感官性状大大下降。

危害1使水味变得腥臭难闻50水体富营养化课件_002513影响水体的溶解氧

富营养水体的表层，藻类可以获得充足的阳光，从空气中获得足够的二氧化碳进行光合作用而放出氧气，因此表层水体有充足的溶解氧。但是，在富营养湖泊深层，情况就不同：

首先，表层的密集藻类使阳光难以透射入湖泊深层，而且阳光在穿射过程中被藻类吸收而衰减，所以深层水体的光合作用明显受到限制而减弱，使溶解氧来源减少。其次，湖泊藻类死亡后不断向湖底沉积，不断地腐烂分解，也会消耗深层水体大量的溶解氧，严重时可能使深层水体的溶解氧消耗殆尽而呈厌氧状态，使得需氧生物难以生存。这种厌氧状态，可以触发或者加速底泥积累的营养物质的释放，造成水体营养物质的高负荷，形成富营养水体的恶性循环。

3影响水体的溶解氧525、向水体释放有毒物质

某些优势藻类大量繁殖后能够分泌释放有毒性的物质，例如：不定腔球藻、微囊藻等可分泌有毒的藻青蛋白，能导致鱼类死亡，引起饮用此水的家畜肠胃消化系统中毒，产生疾病，甚至死亡。4、水质碱化

在日光照射下，水体表层藻类进行光合作用，要消耗大量的CO2，使水体中HC03－、CO32-离子，作为CO2利用消耗，引起水体中OH－浓度增加，pH值上升水质碱化。

HCO3－→CO2＋OH－