2023年农业环境保护富营养化污染.doc

农业环境保护富营养化污染 第一篇：农业环境保护富营养化污染湖泊富营养化污染的危害及防治措施朱海洋 〔浙江大学，环境与资源学院，杭州310058〕 。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。在自然条件下，随着河流夹带冲击物和水生生物残骸在湖底的不断沉降淤积，湖泊会从平营养湖过渡为富营养湖。由于人类的活动，将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，破坏了水体的生态平衡。 关键词。水体、湖泊，富营养化，防御及治理。 abstract：richnourishment'sturningisthatakindofplantnourishmentmaterialcontents，suchasnitrogenandlin...etc.excessivefluidmattercausedpollutesaphenomenon.underthenaturalcondition，cliptotaketopoundatthingandwatertolivinglivingcreaturewreckagetodeclinetosiltupinthecontinuouslysinkingofthelakebottomalongwiththeriver，lakewillfromtheevennourishmentlaketransitionisenrichnourishmentlake.becauseofthemankind'sactivityflowsindustrialwastewaterandlifesewageandfarmlandpathaftermediumplantnourishmentmaterialrowgointothelake，reservoir，rivermouth，andgulf...etc.slowflowingwaterbody，waterlivingslivingcreatureespeciallyzaowillingreatquantitiesbreedandbroketheecosystembalanceofwaterbody.keyword：thewaterbody，reservoirenrichesnourishmenttoturn，defenseandmanage. 富营养化已成为全球面临的主要环境问题之一，国内外已开展了大量有关水体富营养化的研究，但由于水域生态系统的复杂性以及形成原因和影响的复杂性，特别在人类活动严重干扰下，因为自然和人为因索的叠加，水体富营养化仍然是一个影响社会开展的世界性问题〔蔡庆华等，2023〕。我国是一个多湖泊的国家，全国湖泊共有2759个，总面积达91019km2，占国土面积的0.95％。其约三分之一为淡水湖泊，主要分布在东部沿海与长江中下游地区，占全国淡水湖泊总数的60％，且绝大多数为浅水湖泊〔石艳玲等，2023〕。 由于这些湖泊地处东南沿海或长江中下游平原地区，人口稠密、经济兴旺，加上近年来欠适宜的人类活动方式，极大地改变了自然湖泊生源要素的循环规律，这些湖泊中多数已经富营养化或正在富营养化中〔drennerrw等，1997〕。湖泊生态系统结构和功能退化，蓝藻水华频繁爆发，水质性缺水日趋严重，并造成巨大经济，近年来因水体的富营养化污染受到前所未有的威胁，研究湖泊富营养化污染的成因、防治措施对于有效控制和解决污染有着重要的意义。本文将从湖泊富营养化污染的概念、成因、防治措施等方面进行详细的研究。 1、湖泊富营养化污染的定义 关于“富营养化〞的定义多种多样，但多数强调营养盐的富集并刺激浮游植物生长。这一术语常常是指某一特定水体中营养盐〔主要是氮和磷〕输入的增加。 总结各种文献资料对于富营养化污染定义的解释，不难发现，其定义包括以下共点：一个水体自发的过程、氮磷等植物营养逐渐积累、水体流速缓慢、藻类等植物大量生长、有机物蓄积、破坏生态平衡。湖泊作为重要的淡水资源库，国际经合组织〔oecd〕对湖泊富营养化作了具体的定义：水体中由于营养盐的增加而导致藻类和水生植物生产力的增加、水质下降等一系列的变化，从而使水的用途受到影响的现象。 水体富营养化是在人为活动的影响下，生物所需的氮、磷等矿质营养盐大量进入 湖泊、河口等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。根据美国环保局的评价标准，水体总磷2.0m，深水溶解氧小于饱和溶氧量10%的湖泊可判断为富营养化水体〔王兆华等，2022〕。 与湖泊富营养化伴随的一个普遍现象就是许多浮游植物，尤其是那些具有浮力或能运动的藻类，通常会过度生长，形成藻类的水华，从而导致水质的下降及一系列严重的水环境问题〔刘建康，2022〕。 水华，通常是指浮游藻类的生物量显著地高于一般水体中的平均值。并在水体外表大量聚集。形成肉眼可见的藻类聚积体；水华又称水花，通常指的是淡水水体。水体发生富营养化时，溶解性营养盐类〔主要是nh3一n、n03一n、n02一n，p04一p〕游生物大量生长繁殖，继而引起异养微生物旺盛的代谢活动，耗尽水体溶解氧，使水体变质〔况琪军等，2022〕。水体富营养化实质上是由生态系统受到污染造成的，主要受排放的生活污水和含氮、磷较高的工业废水和农田冲刷水的污染。湖泊环境的富营养化水平可分为7种：贫营养、较低程度的中营养、中营养、较高程度的中营养、富营养、超富营养和极端超富营养〔赵不凋等，2023〕。 2、湖泊富营养化污染源 湖泊富营养化污染源主要是水体中过量的氮、磷等营养物质，它们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〔金相灿，1990〕。 2.1点源污染源 包括工业废水、城镇生活污水和固体废物处理场，这些污水中含有大量的氮磷元素。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〔京市环保局，1983〕。 钢铁、化工、制药、造纸、印染等昂也的废水中，氮和磷的含量都相当高，工业生产中的废水量大，化学成分复杂，且不易净化，因工业排放的废水逐年递增，工业废水中常规的污水二级处理对氮磷等可溶性盐类的去除率分别达20%—50%和40%〔刘用场，2022〕。 尾水中氮磷等富营养成分极易引起水体中氮磷源的污染，与促进水体富营养化临界浓度值相比，那么高出一个数量级以上。生活污水是人们日常生活产生的杂排水，因其含有大量的氮磷营养盐及细菌、病毒，易造成地表水与地下水的污染〔耕耘，2023〕。其来源除了生活污水的排放外，还有如公共事业等排出的污水，它是造成水体有机、生物污染的主要来源。在世界经济合作与开展组织研究指出，在城市生活污水中有50%的磷来自合成洗涤剂的使用。 2. 2面源污染源 包括城镇地表径流、农牧区地表径流、XX县区地表径流、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。 2.3内源污染源 底泥是湖泊的重要组成局部，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。底泥及沉积物含有一定量的氮磷物质，可以通过溶解进入水体，形成氮磷的二次污染〔于忠华等，2023〕。 浮游藻类增殖代谢污染。蓝藻是一类极其古老、微小的原核生物。长期的进化使得蓝藻形成极强的生态竞争优势，在适宜的环境条件下可获得最大生长率，并且生长率以指数级迅速增长〔张哲海等，2023〕。研究说明，蓝藻具有自我强化机制作用的生态生 长调节素，可使其产生尽可能多的后代，使得产毒菌株密度增加，获得竞争优势.形成 种类少而数量大的蓝藻水华。 湖泊底泥污染。玄武湖湖泊水浅，底泥污染严重，营养元素含量高。底泥极易受环境因素〔如温度、风力、划船等〕影响而释放，从而再次污染湖泊水体。湖泊〔水库〕底泥中营养元素的释放是一项相当复杂的动态过程。释放量受到湖泊底层溶解氧状况、温度、讯值、生物状况、风浪扰动等因素的影响。 [14] 大量研究说明，来自各污染源的古磷有机 物有很大一局部依附在水中悬浮粒子的外表进入湖泊水域，并且在扩散、净化过程中 下沉到底部。因此，湖泊水质的优劣，不仅受外源污染的直接影响，而且受底泥污染物释放的影响〔徐洪斌等，2022〕。 3湖泊富营养化污染的形成机理 中国湖泊污染的主要特征是水体富营养化。分为天然富营养化和人为富营养化。天然富营养化要经过几千年甚至几万年才能完成，而人类经济活动可导致湖泊在短短几年内就出现富营养化〔范成新等，2022〕。人为富营养化是当代湖泊富营养化的主要因素。 在蛋富营养化过程，是自养型生物在水体中建立优势的过程，它包含一系列物理、化学和生物学过程，与水体物理化学性状、湖泊形态和底质等众多因素有关。 其中氮、磷受荷与浮游藻类生产力的褶互作用关系，是揭示湖泊富营养化形成枧理的主要途径引〔张冉燃〕。氮、磷浓度的比值与藻类增殖有密切关系，湖水的总氮和总磷的浓度的比值在10：l一15：l最适合藻类增殖〔韩伟明，1993〕。假设总氮和总磷比值偏小时，那么藻类增殖可能受到影响；当氮磷重量眈>10时磷被考虑为藻类增长的限制因素〔姜永军等，2022〕。所以，氮磷含量及氮磷比是湖泊富营养化灾害的致灾因子。美国epa建议总磷浓度0.020mg／l和正磷酸盐度0.005mg／l是湖泊和水库的磷浓度的上限〔屠清瑛，1990〕。 4湖泊富营养化污染的防治 富营养化防治是十分复杂而又耗资巨大的难题，因为：〔1〕导致水体富营养化的n、p营养元素的来源有源和人为源、外源和内源以及点源和非点源之分。〔2〕养物去除难，至今无单一的生物、化学和物理措施能彻底去除污水中的n和p，投资通常较高的常规二级生化处理法只能去除30—50％的n和p〔赵不凋等，2023〕。富营养化控制对策原那么和可供选择的方法主要如下： 4. 1污染源的控制 4.1.1外源污染物的控制 水体富营养化的主因是外源性氮、磷和有机物大量输入，其恢复耗时长、技术难度大、代价昂贵，如果治理期间不能大量削减外源污染负荷，治理就难以奏效，甚至出现越治理污染越严重的后果〔钱大富等，2022〕。美国、法国、加拿大等已制定多种污染综合预防措施并推行多年，但我国还未充分认识预防的极端重要性，实施可持续开展的措施偏少、奖惩力度小，清洁生产、生态农业、绿色效劳、废物资源化进展缓慢，污染治理技术、投融资体制和管理理念还需创新。因此，必须通过行政、教育等手段转变观念，强化水体富营养化预防意识，科学制定、严格执行预防措施，尽量从源头上削减污染负荷，才能提高治理效率。 4.1.2非点源污染物的控制 随着人们对点源污染的治理.由非点源污染起的环境生态问题益发显得突出。美国等国研究现，即使点源污染排放是零，河流、湖泊和水库的质仍远不达标〔陆新元等，2023〕。大力推广和刨薪可持续农业技术。研究所在地区作物需肥特性、土壤特性包括土壤的供肥能力〔阚灵佳等，2023〕。这样才能合理的进行植物优化配置.调节化肥施用量。实现施肥量、施肥时期与作物需肥吸肥 的有机协调耦合以及各养分之间的平衡，减少化肥用量。 应科学标准农村垃圾的收集、运输和处理，建立农村生活垃圾的有效管理体系.制定出适合处理农村垃圾的方案.改变农村随便堆放垃圾的状况。另外，应积极推行并开发适合于农村生活垃圾资源化的实用技术。包