水體富營養(yǎng)化的形成、危害及其防治

水體富營養(yǎng)化的形成、危害及其防治化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院08化學(xué)摘要：對水體富營養(yǎng)化的成因、危害進(jìn)行了簡要分析，并對其防治措施及技術(shù)做了一些介紹。另外還有國內(nèi)一些地區(qū)的治理成果現(xiàn)狀。關(guān)鍵詞：水體富營養(yǎng)化成因危害防治引言：水是地球生物賴以存在的物質(zhì)基礎(chǔ)，水資源是維系地球生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的首要條件。地球上只有不到1%的淡水或約0.007%的水可被人類直接利用，而中國人均淡水資源只占世界人均淡水資源的四分之一。然而就是這么少的水資源中又有很大一部分因?yàn)槲廴径豢捎?，水體富營養(yǎng)化就是污染的罪魁禍?zhǔn)字唬卫磉@個問題已刻不容緩。水體富營養(yǎng)化的原因水體富營養(yǎng)化是指在人類活動的影響下，生物所需的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)大量進(jìn)入湖泊、河口、海灣等緩流水體，引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧量下降，水質(zhì)惡化，魚類及其他生物大量死亡的現(xiàn)象。通常情況下，氮、磷元素是植物生長的限制因素。生活污水和化肥、食品等工業(yè)的廢水以及農(nóng)田排水都含有大量的氮、磷及其他無機(jī)鹽類。天然水體接納這些廢水后，水中營養(yǎng)物質(zhì)增多，促使自養(yǎng)型生物旺盛生長，特別是藍(lán)藻和紅藻的個體數(shù)量迅速增加，而其他藻類的種類則逐漸減少。水體中的藻類本來以硅藻和綠藻為主，藍(lán)藻的大量出現(xiàn)是富營養(yǎng)化的征兆，隨著富營養(yǎng)化的發(fā)展，最后變?yōu)橐运{(lán)藻為主，藍(lán)藻是一種細(xì)菌，其生長周期基本是2小時一代，繁殖迅速，生長周期短。藻類及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解，不斷消耗水中的溶解氧，或被厭氧微生物分解，不斷產(chǎn)生硫化氫等氣體，從而使水質(zhì)惡化，造成魚類和其他水生生物大量死亡。藻類及其他浮游生物殘體在腐爛過程中，又把大量的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)釋放入水中，供新的一代藻類等生物利用。因此，富營養(yǎng)化了的水體，即使切斷外界營養(yǎng)物質(zhì)的來源，水體也很難自凈和恢復(fù)到正常狀態(tài)。這也是水體富營養(yǎng)化難治理的原因之一。水體富營養(yǎng)化的危害富營養(yǎng)化會影響水體的水質(zhì)，會造成水的透明度降低，使得陽光難以穿透水層，從而影響水中植物的光合作用，可能造成溶解氧的過飽和狀態(tài)。溶解氧的過飽和以及水中溶解氧少，都對水生動物有害，造成魚類大量死亡。同時，因?yàn)樗w富營養(yǎng)化，水體表面生長著以藍(lán)藻、綠藻為優(yōu)勢種的大量水藻，在水體與大氣之間形成一層“屏障”致使底層堆積的有機(jī)物質(zhì)在厭氧條件分解，造成水體黑臭，水生物死亡。水體富營養(yǎng)化會促進(jìn)赤潮的發(fā)生赤潮對于環(huán)境以及人類健康都有著極大的危害：改變浮游生物的生態(tài)系統(tǒng)群落結(jié)構(gòu)。赤潮生物藻體腐解又會產(chǎn)生大量的有害氣體和毒素，破壞原有的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能；藻毒素會引起海洋生物病變，由于食物鏈的富集作用，人類誤食受赤潮污染的魚、蝦、貝類等，就會中毒。水體富營養(yǎng)化的防治富營養(yǎng)化的防治是水污染治理中十分棘手而又代價昂貴的困難問題,原因有以下幾點(diǎn)：1導(dǎo)致水質(zhì)富營養(yǎng)化的氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)既有天然源，又有人為源；既有外源性，又有內(nèi)源性；既有點(diǎn)源，又有非點(diǎn)源，這給控制污染源帶來了顯而易見的困難。2營養(yǎng)物質(zhì)去除難度高。至今還沒有任何單一的生物學(xué)、化學(xué)和物理措施能夠徹底去除廢水中的氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)。通常的二級生化處理方法，只能去除30%～50%的氮和磷。3某些處理措施在理論上或者在一定的條件下是可行的，但是，在實(shí)際上或者在大范圍內(nèi)，則往往達(dá)不到預(yù)期效果。針對以上原因相應(yīng)的治理措施也可分為三個方面：1控制外源性營養(yǎng)物質(zhì)輸入絕大多數(shù)水體富營養(yǎng)化主要是外界輸入的營養(yǎng)物質(zhì)在水體中富集造成的。如果減少或截斷外部輸入的營養(yǎng)物質(zhì)，就使水體失去了營養(yǎng)物質(zhì)富集的可能性。從長遠(yuǎn)觀點(diǎn)來看，要想從根本上控制湖泊水體富營養(yǎng)化，首先應(yīng)該著重減少或者截斷外部營養(yǎng)物質(zhì)的輸入。2減少內(nèi)源性營養(yǎng)物質(zhì)負(fù)荷包括生物性措施，工程性措施，化學(xué)方法等，例如生態(tài)放養(yǎng)、挖掘底泥沉積物、進(jìn)行水體深層曝氣、注水沖稀及利用化學(xué)制劑殺藻等。3去除營養(yǎng)物城市生活污水及某些工業(yè)廢水中含有較高濃度的氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)，一部分氮、磷能夠通過二級生化處理過程被微生物去除，利用生物法進(jìn)行脫氮除磷是一種比較適用的方法。但由于城市污水中的氮、磷濃度往往要比活性污泥生長所需要的濃度高出2～5倍，所以污水中僅有30%～50%的氮和磷被活性污泥去除，余下50%～70%的氮和磷將隨二次廢水排出。利用物理化學(xué)方法去除污水中的氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)現(xiàn)階段成果1濰坊的河流養(yǎng)殖模式通過水面投放鰱魚、鳙魚、草魚等大規(guī)格濾食性魚類魚種，有效抑制水華的產(chǎn)生,解決河道富營養(yǎng)化問題。通過在濰坊市的濰河、白浪河、虞河、張面河四河中投放魚苗后,這些河道水質(zhì)變清澈,透明度大大提高,實(shí)現(xiàn)了“以魚養(yǎng)水”的目的,河道生態(tài)也得到了較大改善。2西昌的萬畝魚塘建邛海濕地邛海濕地公園所在地原是海濱村等3個村的上萬畝魚塘，群眾肥水養(yǎng)魚、飼料養(yǎng)魚以及生活污水排放，造成魚塘富營養(yǎng)化，直接危害邛海水質(zhì)。從2009年起，萬畝魚塘建設(shè)為邛海生態(tài)濕地，讓魚類、鳥類和水草自然生長，改善了水體富營養(yǎng)化。目前用棄土建成的81個小島上，草類、藤蔓、水生植物、喬木和灌木等植物群落已成為白鷺等40種水鳥的天堂。3云南省生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所通過多年的艱苦探素，根據(jù)物種進(jìn)化一物降一物的道理，培育出能強(qiáng)勢抑制住藍(lán)藻瘋長的新品種“紫根水葫蘆”，該品種的最大優(yōu)勢是抑制葉片生長，根系發(fā)達(dá)長達(dá)70公分左右，可長達(dá)九個月的時間根系不腐爛不發(fā)臭，可為水面輸送大量氧氣并吸附大量藍(lán)藻，成為治理水體富營養(yǎng)化的理想水生植物。有理由相信，隨著社會的發(fā)展，人們對水體富營養(yǎng)化問題的深入認(rèn)識和關(guān)注，以及科技的進(jìn)步，水體富營養(yǎng)化問題終將得到解決。參考文獻(xiàn)：1繆錦來，石紅旗，等；赤潮災(zāi)害的發(fā)展趨勢