水體富營養化治理
⑴ 水體富營養化是怎麼原因
口來、海灣等緩流自水體,引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖,水體溶解氧量下降,水質惡化,魚類及其他生物大量死亡的現象。在自然條件下,湖泊也會從貧營養狀態過渡到富營養狀態,不過這種自然過程非常緩慢。而人為排放含營養物質的工業廢水和生活污水所引起的水體富營養化則可以在短時間內出現。水體出現富營養化現象時,浮游藻類大量繁殖,形成水華(淡水水體中藻類大量繁殖的一種自然生態現象)。因占優勢的浮游藻類的顏色不同,水面往往呈現藍色、紅色、棕色、乳白色等。這種現象在海洋中則叫做赤潮或紅潮。
⑵ 怎樣防治水體富營養化
防治水體富營養化主要是要解決水體的氮、磷污染,可以採取以下措施:(1)控制外源性營養物輸入。控制人為污染源,減少或截斷外部輸入的營養物質。(2)減少內源性營養物質負荷。主要的方法有工程性措施、化學方法、生物性措施等。工程性措施包括挖掘底泥沉積物、進行水體深層曝氣、注水沖稀以及在底泥表面鋪設塑料等。挖掘底泥可減少以至消除潛在性內部污染源;定期或不定期採取人為湖底深層曝氣以補充氧,使水與底泥界面之間不出現厭氧層,經常保持有氧狀態,有利於抑制底泥磷釋放。化學方法包括凝聚沉降和化學葯劑殺藻等。生物性措施是利用水生生物吸收利用氮、磷元素進行代謝活動,來去除水體中的氮、磷營養物質。
⑶ 什麼是水體富營養化如何防治
水體富營養化首先要了解成因,因為人類活動,農業污水,生活污水,工業廢水的大量排放進入水體,導致水體氮磷等富營養化物質過量,超出水體已經能力而引起水體富營養化。因此,首先1必須外源截流,這是保證水體恢復的必要條件。2內部治理,前期有化學葯劑以及絮凝沉澱的方法,以及物理方法,不做過多介紹,這里主要介紹現在處理水體富營養化的一種生態方法,也是當前的趨勢,水體生態修復,通過前期土壤底質改良,種植大量沉水植物,作為改善水體環境的主體,搭配輔助挺水植物以及浮葉植物。投放一定量和比例的水生動物,形成水體食物鏈,並達到食物鏈穩定平衡。最終相互促進,形成完整水體生態系統,恢復水體自凈能力。
⑷ 如何有效防治水體富營養化
1、控制污染源,這個根本
2、污水經過處理廠進行處理在排放,最好是能減少氮專磷等營養鹽的含量屬
3、做到預防為主、防治結合、綜合治理,可以選用例如北京邦源環保這樣的公司及產品將已經富營養化的水體進行治理,提升水體水質,改善水體富營養化問題。
4、要經常巡視,減少水體富營養化現象大面積發生。
⑸ 如何應用生物學來治理水體富營養化
富營養化的防治是水污染處理中最為復雜和困難的問題,其原因如下:①污染物質來源多樣,排放量大。導致水質富營養化的氮、磷營養物質,既有天然源,又有人為源;既有外源性,又有內源性。含氮、磷元素的水量以當前的發展情勢分析,仍呈增長態勢。②受污水體中營養元素的去除難度大,目前還沒有一種有效的治理手段可以實現對氮、磷元素的有效去除。當前,防治水體富營養化措施可以從以下幾點加以考慮:
(1)控制外源性氮、磷輸入
外源性污染物的進入是造成水體富營養化的主要因素。如果減少或者截斷外部輸入的營養物質,將會使水體富營養化發生的可能性大大降低。為此,首先應該著重減少或者截斷外部營養物質的輸入,控制外源性營養物質,應從控制人為污染源著手,准確調查清楚排入水體營養物質的主要排放源,監測排入水體的廢水和污水中的氮、磷濃度,計算出年排放的氮、磷總量,為實施控制外源性營養物質的措施提供可靠的科學依據。
(2)減少內源性氮、磷富集
在控制外源性氮、磷輸入的同時,也需要加強對內源性氮、磷的及時清除。輸入到湖泊等水體的營養物質在時空分布上是非常復雜的。氮、磷元素在水體中可能被水生生物吸收利用,或者以溶解性鹽類形式溶於水中,或者經過復雜的物理化學反應和生物作用而沉降,並在底泥中不斷積累,或者從底泥中釋放進入水中。減少內源性營養物負荷,有效地控制湖泊內部磷富集,應視不同情況,採用不同的方法。
具體可以採取的措施有如下幾條:
(1)工程措施
包括挖掘底泥、深層曝氣、注水沖稀以及在底泥表面敷設塑料等手段。挖掘底泥可以顯著降低底泥中營養元素向水體釋放;深層曝氣,保證對水體厭氧區的控制,抑制厭氧過程的發生以及底泥中營養元素的釋放。此外,也可以採用氮、磷濃度低的清潔水注入湖泊的方法,對富營養狀態的水體進行稀釋。
(2)化學方法
包括凝聚沉降和用化學葯劑殺藻的方法,例如有許多種陽離子可以使磷有效地從水溶液中沉澱出來,較為常用的、經濟的主要有鐵、鋁鹽等。通過與磷酸鹽生成不溶性沉澱物而沉降下來,但是沉澱物會富集在底泥中,存在再次向水體中的可能性。在化學法中,還有一種方法是用殺藻劑殺死藻類。殺藻劑將藻殺死後,需要及時將藻類撈起以避免藻類腐敗後所含有的營養元素再次向水體中釋放;或者再投加適當的化學葯品,將藻類腐爛分解釋放出的磷酸鹽沉降。
(3)生物措施
利用水生生物吸收氮、磷元素進行代謝活動以去除水體中氮、磷營養物質的方法。大型水生植物包括鳳眼蓮、蘆葦、狹葉香蒲、加拿大海羅地、多穗尾藻、麗藻、破銅錢等許多種類,可根據不同的氣候條件和污染物的性質進行適宜的選栽。水生植物凈化水體的特點是以大型水生植物為主體,植物和根區微生物共生,產生協同效應,凈化污水。經過植物直接吸收、微生物轉化、物理吸附和沉降作用除去氮、磷和懸浮顆粒,同時對重金屬分子也有去除效果。水生植物一般生長快,收割後經處理可作為燃料、飼料,或經發酵產生沼氣。這是目前國內外治理湖泊水體富營養化的重要措施。
近年來,有些國家採用生物控制的措施控制水體富營養化,也收到了比較明顯的效果。例如,德國近年來採用了生物控制,成功地改善了一個人工湖泊(平均水深7米)的水質。其辦法是每年在湖中投放食肉類魚種如狗魚、鱸魚去吞食吃浮游動物的小魚,幾年之後這種小魚顯著減少,而浮游動物(如水蚤類)增加了,從而使作為其食料的浮游植物量減少,整個水體的透明度隨之提高,細菌減少、氧氣平衡的水深分布狀況改善。但也發現,浮游植物種群有所改變,藍綠藻生長量比例卻增高,因為它們不能被浮游動物捕食,為此可以放養鰱魚來控制這種藻類的生長。
⑹ 水體富營養化
江河、湖泊、水庫等水域的植物營養成分(氮、磷等)不斷補給,過量積聚,致使水體營養過剩的現象稱為水體「富營養化」。由於水體中營養物質過多,水生生物(主要是藻類)大量繁殖。藻類的呼吸作用及死亡藻類的分解作用消耗大量的氧,致使水體處於嚴重的缺氧狀態,並分解出有毒物質,從而給水質造成嚴重的不良後果。富營養化雖然是一個自然過程,但人類的活動(如大量工業及生活廢污水直接排入水體)會加快水體富營養化的速度。
(一)水體富營養化的機理
水體富營養化(eutrophication)是指在人類活動的影響下,生物所需的氮、磷等營養物質大量進入湖泊、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,水質惡化,魚類及其他生物大量死亡的現象。在自然條件下,湖泊也會從貧營養狀態過渡到富營養狀態,不過這種自然過程非常緩慢。而人為排放含營養物質的工業廢水和生活污水所引起的水體富營養化則可以在短時間內出現。水體出現富營養化現象時,浮游藻類大量繁殖,形成水華。因占優勢的浮游藻類的顏色不同,水面往往呈現藍色、紅色、棕色、乳白色等。這種現象在海洋中則叫做赤潮或紅潮。
1.水體富營養化的機理:在地表淡水系統中,磷酸鹽通常是植物生長的限制因素,而在海水系統中往往是氨氮和硝酸鹽限制植物的生長以及總的生產量。導致富營養化的物質,往往是這些水系統中含量有限的營養物質,例如,在正常的淡水系統中磷含量通常是有限的,因此增加磷酸鹽會導致植物的過度生長,而在海水系統中磷是不缺的,而氮含量卻是有限的,因而含氮污染物加入就會消除這一限制因素,從而出現植物的過度生長。生活污水和化肥、食品等工業的廢水以及農田排水都含有大量的氮、磷及其他無機鹽類。天然水體接納這些廢水後,水中營養物質增多,促使自養型生物旺盛生長,特別是藍藻和紅藻的個體數量迅速增加,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,藍藻的大量出現是富營養化的徵兆,隨著富營養化的發展,最後變為以藍藻為主。藻類繁殖迅速,生長周期短。藻類及其他浮游生物死亡後被需氧微生物分解,不斷消耗水中的溶解氧,或被厭氧微生物分解,不斷產生硫化氫等氣體,從兩個方面使水質惡化,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、磷等營養物質釋放入水中,供新的一代藻類等生物利用。因此,富營養化了的水體,即使切斷外界營養物質的來源,水體也很難自凈和恢復到正常狀態。
關於水體富營養化問題的成因有不同的見解。多數學者認為氮、磷等營養物質濃度升高,是藻類大量繁殖的原因,其中又以磷為關鍵因素。影響藻類生長的物理、化學和生物因素(如陽光、營養鹽類、季節變化、水溫、pH值,以及生物本身的相互關系)是極為復雜的。因此,很難預測藻類生長的趨勢,也難以定出表示富營養化的指標。目前一般採用的指標是:水體中氮含量超過0.2-0.3ppm,生化需氧量大於10ppm,磷含量大於0.01-0.02ppm,pH值7-9的淡水中細菌總數每毫升超過10萬個,表徵藻類數量的葉綠素-a含量大於10μmg/L。
2.營養物質的來源:水體中過量的氮、磷等營養物質主要來自未加處理或處理不完全的工業廢水和生活污水、有機垃圾和家畜家禽糞便以及農施化肥,其中最大的來源是農田上施用的大量化肥。
(1)氮源
農田徑流挾帶的大量氨氮和硝酸鹽氮進入水體後,改變了其中原有的氮平衡,促進某些適應新條件的藻類種屬迅速增殖,覆蓋了大面積水面。例如我國南方水網地區一些湖叉河道中從農田流入的大量的氮促進了水花生、水葫蘆、水浮蓮、鴨草等浮水植物的大量繁殖,致使有些河段影響航運。在這些水生植物死亡後,細菌將其分解,從而使其所在水體中增加了有機物,導致其進一步耗氧,使大批魚類死亡。最近,美國的有關研究部門發現,含有尿素、氨氮為主要氮形態的生活污水和人畜糞便,排入水體後會使正常的氮循環變成「短路循環」,即尿素和氨氮的大量排入,破壞了正常的氮、磷比例,並且導致在這一水域生存的浮游植物群落完全改變,原來正常的浮游植物群落是由硅藻、鞭毛蟲和腰鞭蟲組成的,而這些種群幾乎完全被藍藻、紅藻和小的鞭毛蟲類(Nannochloris屬,Stichococcus屬)所取代。
(2)磷源
水體中的過量磷主要來源於肥料、農業廢棄物和城市污水。據有關資料說明,在過去的15年內地表水的磷酸鹽含量增加了25倍,在美國進入水體的磷酸鹽有60%是來自城市污水。在城市污水中磷酸鹽的主要來源是洗滌劑,它除了引起水體富營養化以外,還使許多水體產生大量泡沫。水體中過量的磷一方面來自外來的工業廢水和生活污水。另方面還有其內源作用,即水體中的底泥在還原狀態下會釋放磷酸鹽,從而增加磷的含量,特別是在一些因硝酸鹽引起的富營養化的湖泊中,由於城市污水的排入使之更加復雜化,會使該系統迅速惡化,即使停止加入磷酸鹽,問題也不會解決。這是因為多年來在底部沉積了大量的富含磷酸鹽的沉澱物,它由於不溶性的鐵鹽保護層作用通常是不會參與混合的。但是,當底層水含氧量低而處於還原狀態時(通常在夏季分層時出現),保護層消失,從而使磷酸鹽釋入水中所致。
(二)水體富營養化的危害及其防治對策
1.水體富營養化的危害:富營養化會影響水體的水質,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。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,因為水體富營養化,水體表面生長著以藍藻、綠藻為優勢種的大量水藻,形成一層「綠色浮渣」,致使底層堆積的有機物質在厭氧條件分解產生的有害氣體和一些浮游生物產生的生物毒素也會傷害魚類。因富營養化水中含有硝酸鹽和亞硝酸鹽,人畜長期飲用這些物質含量超過一定標準的水,也會中毒致病。
2.富營養化的防治對策:富營養化的防治是水污染處理中最為復雜和困難的問題。這是因為:①污染源的復雜性,導致水質富營養化的氮、磷營養物質,既有天然源,又有人為源;既有外源性,又有內源性。這就給控制污染源帶來了困難;②營養物質去除的高難度,至今還沒有任何單一的生物學、化學和物理措施能夠徹底去除廢水的氮、磷營養物質。通常的二級生化處理方法只能去除30-50%的氮、磷。本章僅簡要介紹富營養化水體中除磷和除氮的方法。
(1)控制外源性營養物質輸入
絕大多數水體富營養化主要是外界輸入的營養物質在水體中富集造成的。如果減少或者截斷外部輸入的營養物質,就使水體失去了營養物質富集的可能性。為此,首先應該著重減少或者截斷外部營養物質的輸入,控制外源性營養物質,應從控制人為污染源著手,應准確調查清楚排入水體營養物質的主要排放源,監測排入水體的廢水和污水中的氮、磷濃度,計算出年排放的氮、磷總量,為實施控制外源性營養物質的措施提供可靠的科學依據。
(2)減少內源性營養物質負荷
輸入到湖泊等水體的營養物質在時空分布上是非常復雜的。氮、磷元素在水體中可能被水生生物吸收利用,或者以溶解性鹽類形式溶於水中,或者經過復雜的物理化學反應和生物作用而沉降,並在底泥中不斷積累,或者從底泥中釋放進入水中。減少內源性營養物負荷,有效地控制湖泊內部磷富集,應視不同情況,採用不同的方法。主要的方法有:①工程性措施:包括挖掘底泥沉積物、進行水體深層曝氣、注水沖稀以及在底泥表面敷設塑料等。挖掘底泥,可減少以至消除潛在性內部污染源;深層曝氣,可定期或不定期採取人為湖底深層曝氣而補充氧,使水與底泥界面之間不出現厭氧層,經常保持有氧狀態,有利於抑制底泥磷釋放。此外,在有條件的地方,用含磷和氮濃度低的水注入湖泊,可起到稀釋營養物質濃度的作用。②化學方法:這是一類包括凝聚沉降和用化學葯劑殺藻的方法,例如有許多種陽離子可以使磷有效地從水溶液中沉澱出來,其中最有價值的是價格比較便宜的鐵、鋁和鈣,它們都能與磷酸鹽生成不溶性沉澱物而沉降下來。例如美國華盛頓州西部的長湖是一個富營養水體,1980年10月用向湖中投加鋁鹽的辦法來沉澱湖中的磷酸鹽。在投加鋁鹽後的第四年夏天,湖水中的磷濃度則由原來的65μg/L降到30μg/L,湖泊水質有較明顯的改善。在化學法中,還有一種方法是用殺藻劑殺死藻類。這種方法適合於水華盈湖的水體。殺藻劑將藻殺死後,水藻腐爛分解仍舊會釋放出磷,因此,應該將被殺死的藻類及時撈出,或者再投加適當的化學葯品,將藻類腐爛分解釋放出的磷酸鹽沉降。③
生物性措施:利用水生生物吸收利用氮、磷元素進行代謝活動以去除水體中氮、磷營養物質的方法。目前,有些國家開始試驗用大型水生植物污水處理系統凈化富營養化的水體。大型水生植物包括鳳眼蓮、蘆葦、狹葉香蒲、加拿大海羅地、多穗尾藻、麗藻、破銅錢等許多種類,可根據不同的氣候條件和污染物的性質進行適宜的選栽。水生植物凈化水體的特點是以大型水生植物為主體,植物和根區微生物共生,產生協同效應,凈化污水。經過植物直接吸收、微生物轉化、物理吸附和沉降作用除去氮、磷和懸浮顆粒,同時對重金屬分子也有降解效果。水生植物一般生長快,收割後經處理可作為燃料、飼料,或經發酵產生沼氣。這是目前國內外治理湖泊水體富營養化的重要措施。近年來,有些國家採用生物控制的措施控制水體富營養化,也收到了比較明顯的效果。例如德國近年來採用了生物控制,成功地改善了一個人工湖泊(平均水深7米)的水質。其辦法是在湖中每年投放食肉類魚種如狗魚、鱸魚去吞食吃浮游動物的小魚,幾年之後這種小魚顯著減少,而浮游動物(如水蚤類)增加了,從而使作為其食料的浮游植物量減少,整個水體的透明度隨之提高,細菌減少,氧氣平衡的水深分布狀況改善。但也發現,浮游植物種群有所改變,藍綠藻生長量比例增高,因為它們不能被浮游動物捕食,為此可以放鰱魚來控制這種藻類的生長。
⑺ 什麼叫水體富營養化分析水體富營養化的危害
水體富營養化:從環保角度講,水體中的營養物質增加,引起水生植物過量生版長和整個水生態平權衡的改變,因而造成危害的一種污染現象。
水體富營養化會造成水體中藻類大量爆發,從而影響水體中動植物正常生命活動,如果得不到及時治理及控制,就回造成水體生態系統失衡,久而久之,形成黑臭現象。對於人們的生活環境及城市環境有嚴重的影響。
⑻ 什麼是水體富營養化
水體富營養化(eutrophication)指的是水體中N、P等營養鹽含量過多而引起的水質污染現象。其實質是由於營養鹽的輸入輸出失去平衡性,從而導致水生態系統物種分布失衡,單一物種瘋長,破壞了系統的物質與能量的流動,使整個水生態系統逐漸走向滅亡。
水體中過量的氮、磷等營養物質主要來自未加處理或處理不完全的工業廢水和生活污水、有機垃圾和家畜家禽糞便以及農施化肥,其中最大的來源是農田上施用的大量化肥。
(8)水體富營養化治理擴展閱讀
水體富營養化預防:
1、流域污染源控制
目的是減少湖泊和水庫營養負荷的輸入量,主要通過截污工程、污水脫氮除磷技術等來實現。對於上游未受到污染和輕度污染的水體,預防的思想非常重要,控制污染源也是可以實現的。
對於已經嚴重富營養化的湖泊水庫,減少部分廢水的排放不會在短期內改變其富營養化現狀。但從長遠來看,要想從根本上控制水體的富營養化,就必須嚴格控制對水體的營養物質輸入。
2、內源營養鹽的消減
對於已經嚴重富營養化的湖泊,可以通過清淤來降低內源營養物質含量,不過對於像滇池、太湖等大型湖泊,清淤工程過於巨大,要耗費巨資,並不是很現實。
另一種方法是通過植物凈化或者良性藻類繁殖來降低湖水的營養鹽濃度。有條件的情況下,可以考慮改善湖泊水庫的水循環,加大活水流入量,改善水文條件和沖淡湖水的營養水平,從而抑制藻類的生長。
3、水華暴發的監測預報
監測包括水華藍藻及其毒素產生的監測,預報需要藻類生態學和氣候學知識的科學綜合分析。衛星遙感在湖泊藻類的監測預報方面可以起到重要的作用。水華暴發的科學監測和准確預報可以幫助當地政府和水產經營者做好應急決策,從而盡最大程度減小損失。
⑼ 水體富營養化的原因怎樣防治
原因:水中的氮磷等元素含量過高
對策:利用水生生物吸收利用氮、磷元素進行代謝活動以去除水體中氮、磷營養物質的方法。目前,有些國家開始試驗用大型水生植物污水處理系統凈化富營養化的水體。大型水生植物包括鳳眼蓮、蘆葦、狹葉香蒲、加拿大海羅地、多穗尾藻、麗藻、破銅錢等許多種類,可根據不同的氣候條件和污染物的性質進行適宜的選栽。水生植物凈化水體的特點是以大型水生植物為主體,植物和根區微生物共生,產生協同效應,凈化污水。經過植物直接吸收、微生物轉化、物理吸附和沉降作用除去氮、磷和懸浮顆粒,同時對重金屬分子也有降解效果。水生植物一般生長快,收割後經處理可作為燃料、飼料,或經發酵產生沼氣。這是目前國內外治理湖泊水體富營養化的重要措施。
⑽ 生活中治理水體富營養化常用的方法是什麼
或過度營養化,是指水體中礦物質和營養物質過多,導致藻類過度生長。[2]這個現象可能導致水體缺氧。[3]營養物質含量的增加會造成例如「藻類水華」或水體中浮游植物的大量增加的現象。富營養化通常是由含硝酸鹽或磷酸鹽的洗滌劑、肥料或污水排入水生系統引起的。
富營養化機理
富營養化最常見的原因是營養物的過量供應,其中最多的是氮或磷,這就導致水生生態系統中植物和藻類的過度生長。這些生物死亡後,細菌降解水中的生物量不斷消耗氧氣,從而造成水體缺氧。
根據烏爾曼的網路全書,「富營養化的主要限制因素是磷酸鹽。」磷的作用通常會促進植物的過度生長和腐爛,相對於其他更復雜的高等植物,更有利於簡單的藻類和浮游生物,並導致水質嚴重下降。磷是植物生存的必要營養,也是許多淡水生態系統中植物生長的限制因素。磷酸鹽緊緊地附著在土壤中,所以它主要是通過侵蝕來遷移的。一旦遷移到湖泊中,磷酸鹽在水中的萃取很慢,因此很難消除富營養化的影響。[4]然而,許多文獻報道氮是藻類生物量積累的主要影響營養物質。[5]
這些過量磷酸鹽的來源是洗滌劑、工業/家庭排泄和肥料。隨著20世紀70年代含磷洗滌劑的逐步淘汰,工業/家庭徑流和農業已成為富營養化的主要原因。[6]