水资源的营养化的危害和治理 13th

水资源的营养化的危害和治理1104010057向昱垣1104010016冯可欣1104010027黄冠华营养化富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。是指生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖，水体溶氧量下降，鱼类及其它生物大量死亡的现象。人类的活动，将大量工业废水和生活污水以及农田径流中的植物营养物质排入湖泊、水库、河口、海湾等缓流水体后，水生生物特别是藻类将大量繁殖，使生物量的种群种类数量发生改变，破坏了水体的生态平衡。1：水资源的营养化：水资源富营养化过程与氮、磷的含量及氮磷含量的比率密切相关。富营养化必备条件：水资源富营养化的特征：2:水体富营养化的危害3:水体富营养化的治理生活污水和化肥、食品等工业的废水以及农田排水都含有大量的氮、磷及其他无机盐类。天然水体接纳这些废水后，水中营养物质增多，促使自养型生物旺盛生长，特别是蓝藻和红藻的个体数量迅速增加，而其他藻类的种类则逐渐减少。水资源富营养化过程与氮、磷的含量及氮磷含量的比率密切相关。富营养化发生所必备的条件基本上是一样的，主要的影响因素可以归纳为以下几个方面：①总氮总磷等营养盐相对比较充足；②铁，硅等含量比较适度；③适宜的温度，光照条件和溶解氧含量；④缓慢的水流流态，水体更新周期长。只有在上述四方面条件都比较适宜的情况下，才会出现某种优势藻类“疯狂增长”现象，发生富营养化。水体中的藻类本来以硅藻和绿藻为主，蓝藻的大量出现是富营养化的征兆，随着富营养化的发展，最后变为以蓝藻为主。

水体富营养化特征有：①浮游生物大量繁殖，水中溶解氧含量降低；②水体中藻类的种类减少，个体迅速增加，特别是蓝藻、红藻的个体数量猛增；③因占优势的浮游藻类颜色不同，水面往往呈现蓝、红、棕、乳白等颜色，海水中出现叫“赤湖”、淡水中称“水华”。水体富营养化的危害主要表现在三个方面：(1)富营养化造成水的透明度降低，阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用和氧气的释放，同时浮游生物的大量繁殖，消耗了水中大量的氧，使水中溶解氧严重不足，而水面植物的光合作用，则可能造成局部溶解氧的过饱和。溶解氧过饱和以及水中溶解氧少，都对水生动物(主要是鱼类)有害，造成鱼类大量死亡。(2)富营养化水体底层堆积的有机物质在厌氧条件下分解产生的有害气体，以及一些浮游生物产生的生物毒素(如石房蛤毒素)也会伤害水生动物。水体富营养化的危害主要表现在三个方面：(3)富营养化水中含有亚硝酸盐和硝酸盐，人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水，会中毒致病等等。在形成“绿色浮渣”后，水下的藻类会因得不到阳光照射而呼吸水内氧气，不能进行光合作用。水内氧气会逐渐减少，水内生物也会因氧气不足而死亡。死去的藻类和生物又会在水内进行氧化作用，这时水体也会变得很臭，水资源也会被污染的不可再用。水体富营养化的治理一、现在主要的物理处理方法有底泥疏浚、引水冲洗、机械曝气等，一方面工程量巨大、运行成本高，而且水体环境面临受沉积物中释放的重金属离子及氮、磷营养盐二次污染的风险。二、化学方法有投加混凝剂和除藻剂等，虽然能在短期内取得一定效果，但也存在着治理不彻底、成本高的问题，特别是会产生二次污染，引发新的生态问题。三、现流行的生物和生态修复，通过微生物降解和水生植物的吸收、转移或生态浮床、滤床的过滤、吸附等措施来消减水体中的氨氮。此类方法虽避免了二次污染问题，但受自然环境影响大，要求条件苛刻，同时相对于其它处理技术而言，更有周期长、见效慢的缺点。水体富营养化的治理氨氮的富集是造成水体富营养化的主要原因之一。因此，采用合适的工艺方法快速消减水体中的氨氮，将这些污染物质带离河湖系统，彻底消除产生河湖富营养化问题的根源，使河湖从整体上得到快速净化，是今后治理河湖富营养化问题的重要方向，目前在日本等少数发达国家已经开始这方面的应用研究。水体富营养化的治理意义对富营养化河湖水体进行治理修复，是社会经济发展、城市景观、生态环境建设的迫切需要，具有经济和环境双重效益。案例一：明显提高富营养化河湖水体的处理效果、大大缩短治理周期、有效降低处理成本。改善居民居住环境，提高人民生活质量。案例二：恢复水体使用功能，有效缓解我国水资源严重匮乏的问题。案例三：案例一我国的武汉东湖、杭州西湖、南京玄武湖、济南大明湖、抚顺的大伙房水库，都曾受到富营养作用的影响。近年来，我国沿海的赤潮也时有发生，如1989年8～9月，河北黄骅县到天津塘沽百余里的沿海出现世界上罕见的大规模赤潮，使养虾业遭到严重损失。案例二近年来，随着太湖周边地区排污量的增加，水体富营养化日趋严重，夏季水华频繁发生，严重时造成绿色藻细胞覆盖整个水体，水厂停水，水乡居民喝污水的现象，同时，水中的有机物和氨氮含量严重超标，特别是溶解性DOC有机物占总有机物COD的比例为88%。由于常规饮用水处理工艺本身存在着对有机物微污染物，氨氮等无法完全有效去除的弱点，并且氯化过程不能有效地消灭活水中抗氧性的病原寄生虫等病原微生物，还导致了对人体健康危害更大的有机氯化物的形成，因此处理后的生活饮用水安全性难以保证。而臭氧生物活性炭技术采用臭氧氧化和生物活性炭滤池联用将臭氧化学氧化，活性炭物理化学吸附，生物氧化降解等技术联用，去除原水中微量有机物和氯消毒剂的副产物等有机指标，提高饮用水的安全性。案例三1998年春天，一股来势汹涌的赤潮横扫了香港海和广东珠江口一带海域。赤潮过处，海水泛红，腥臭难闻，水中鱼类等动物大量死亡。当地的各类养殖场损失惨重。据《经济日报》1998年5月3日报道，此次赤潮事件，香港渔民损失近1亿港元；大陆珍贵养殖鱼类死亡逾300吨，损失超过4000万元。日本琵琶湖水污染治理

对我国的启示（治理措施）：1）市政污水处理为了阻止琵琶湖的富营养化，释伽县所有的污水处理厂都装配了先进的污水处理系统，这对有效地去除污水中的氮和磷很有作用，现在这些污水处理厂正准备引进先进的紫外线除污系统，将会更有效地除去更多的可降解有机污染物。

2）农村水污染处理系统

为了保持农村水质和改善农村地区的生活环境，在农村社区建造了各种设施，包括污水处理设施、雨水处理设施和防止污泥形成的设施等。

日本的释伽县在没有建造污水排放系统的地方安装家庭污水处理系统，该系统能够处理各种从厕所出来的“黑水”和从厨房出来的“灰水”。其功能与污水处理厂相同，但是安装简单，操作方便（只需要一个星期），并且占地也不大。3）河流水质的提高，流域环境的改善

除了在琵琶湖附近水污染比较严重的地区进行监测分析之外，水质监测和分析也在流向琵琶湖的河流上进行。在Kusatsu河，建造了一个水净化工厂，该厂使用泥沙过滤法进行净水，很有效果。这个工厂的设施利用泥沙除去受污染的河水中的氮和磷的污染物，在支流上减少了注入琵琶湖泊的污染物浓度。在Moriyama河，水流先流入一个小型水库，经过净化以后再注入琵琶湖。

4）泥沙污染治理

采取各种措施来改善琵琶湖的水质，包括湖底泥沙的挖掘和种植植被进行净化等。在湖区富营养化严重的地方，采取挖掘和其它方式来解决底泥污染和阻止营养物质溶解到水中。5）减少可降解有机污染物浓度的，控制入流河流水质为了减少可降解有机污染物浓度，进行了各种调查研究，有机污染物被认为是导致湖中COD浓度上升的主要原因，研究同时还表明：使用一种泥沙功能的系统可以有效破解和吸收这种有机污染物，进而控制湖中的COD水平，尤其是对暴雨形成的最初径流的处理，更加有效。污水处理系统是琵琶湖治理的环境保护的最重要的措施之一，使用污水处理系统的地区是流域总面积的60％，占流域大部分地区，应用先进的污水处理过程，例如生物氮移除技术，同时结合凝结和过滤技术等。

尽管琵琶湖的湖水水质没有达到日本的水质执行标准，但是该流域的人