摘 要:水體富營(yíng)養(yǎng)化已經(jīng)成為人們?nèi)找骊P(guān)注的環(huán)境問(wèn)題之一。針對(duì)我國(guó)湖泊和近海海域出現(xiàn)的富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)狀，分析了導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)化產(chǎn)生的原因及影響因素，總結(jié)了近幾年富營(yíng)養(yǎng)化控制的研究進(jìn)展，提出了控制富營(yíng)養(yǎng)化包括物理、化學(xué)和生物法多種方法綜合控制的措施。

關(guān)鍵詞:湖泊 富營(yíng)養(yǎng)化 氮磷化合物

中圖分類(lèi)號(hào):X52文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2012)04(b)-0011-01

在我國(guó)，富營(yíng)養(yǎng)化湖泊主要分布在長(zhǎng)江中下游湖區(qū)、云貴湖區(qū)，部分東北山地及平原湖區(qū)與蒙新湖區(qū)。我國(guó)五大淡水湖泊中營(yíng)養(yǎng)鹽濃度，尤其是氮.濃度均已超過(guò)富營(yíng)養(yǎng)化水平10倍以上。其中，太湖和巢湖已經(jīng)進(jìn)入富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，部分水體已經(jīng)達(dá)到嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化水平，其他三個(gè)湖也已臨近水體富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)[1]近年來(lái)，我國(guó)近海海域水體富營(yíng)養(yǎng)化程度呈加劇趨勢(shì)。闞文靜等對(duì)渤海灣水體富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)行研究，指出了2008年渤海灣近海域?yàn)楦粻I(yíng)養(yǎng)化水平，有機(jī)污染程度3級(jí)。洪雄業(yè)和袁倩[3～4]對(duì)天津金岸海域的水體富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)行了研究，提出了天津近岸海域無(wú)機(jī)氮污染嚴(yán)重，水體富營(yíng)養(yǎng)化程度高的結(jié)論。

1 水體富營(yíng)養(yǎng)的形成原因

1.1 水土流失和農(nóng)業(yè)施肥

不同地形集水區(qū)和不同肥力土壤輸出的氮、磷量不同，水土流失提高了水體中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的量。而且，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)從土壤中流失量與施肥量有密切的關(guān)系。為提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，人們常施用較多的氮肥和磷肥，它們極易在降雨或灌溉時(shí)隨地表徑流或滲濾方式進(jìn)入地面水體中或地下水體中，這是導(dǎo)致地表水富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因。

1.2 畜牧業(yè)、漁業(yè)

畜牧養(yǎng)殖過(guò)程中，畜禽會(huì)排泄出大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入土壤然后隨地表徑流進(jìn)入江河、湖泊而污染水體。另外，家畜排出的糞水有些情況下直接被排入水體，因此，在養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達(dá)的地區(qū)，養(yǎng)殖過(guò)程中產(chǎn)生的糞水對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化的影響非常嚴(yán)重。

1.3 生活污水與污水灌溉

近些年，由于工業(yè)的不斷發(fā)展和人們生活水平的提高，工業(yè)廢水和生活污水的大量排放成為主要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)源之一。如一些含磷的洗滌劑的應(yīng)用，食品廠、化工廠、毛皮工業(yè)等都會(huì)帶來(lái)大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

1.4 城鎮(zhèn)與礦區(qū)地表徑流

由于城鎮(zhèn)路面大部分是不透水的，人類(lèi)產(chǎn)生的生活污水、生活垃圾以及某些工業(yè)廢水中含有高濃度的氮磷化合物，這些氮磷化合物易隨地表徑流進(jìn)入地表水中造成湖泊水體富營(yíng)養(yǎng)化。另一方面，磷礦區(qū)也是導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的重要因素。

1.5 大氣沉降

燃料的燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的含氮?dú)怏w，這些氮氧化合物隨雨雪降落在土壤或水體表面，從而污染地表水源，導(dǎo)致含氮化合物濃度升高。隨著大氣污染日益嚴(yán)重，大氣沉降也成為重要的水域富營(yíng)養(yǎng)化原因之一。

2 水體富營(yíng)養(yǎng)化危害

2.1 降低水體透明度

在富營(yíng)養(yǎng)化水體中生長(zhǎng)著大量的藍(lán)藻、綠藻等。這些藻類(lèi)形成一層“綠色浮渣”，使水質(zhì)變的渾濁，透明度降低。

2.2 破壞生態(tài)環(huán)境

富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象出現(xiàn)以后，大量藻類(lèi)鋪滿水體表面，阻斷光線向水底透射，使下層水生植物光合作用受阻，氧的釋放量減少。當(dāng)藻類(lèi)大量繁殖水體營(yíng)養(yǎng)消耗枯竭時(shí)又會(huì)發(fā)生大面積死亡，尸體在被微生物分解時(shí)會(huì)消耗大量氧，兩種作用的結(jié)果導(dǎo)致水中溶解氧濃度降低，從而引起水生動(dòng)物，如魚(yú)類(lèi)的死亡。

2.3 影響城市供水和人體健康

人們賴以生存的水庫(kù)、河流、湖泊以及城市工業(yè)和生活用水，如果污染或者產(chǎn)生富營(yíng)養(yǎng)化，會(huì)使水體中有機(jī)質(zhì)增加以及藻類(lèi)毒素的產(chǎn)生。含有藻毒素的水被動(dòng)物飲用后可引起動(dòng)物胃腸疾病。水體富營(yíng)養(yǎng)化還能產(chǎn)生亞硝酸鹽和硝酸鹽，人畜長(zhǎng)期飲用這樣的水會(huì)導(dǎo)致中毒。

3 水體富營(yíng)養(yǎng)化的研究現(xiàn)狀

3.1 國(guó)外

來(lái)自聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)的調(diào)查結(jié)果表明，世界范圍內(nèi)30%～40%湖泊和水庫(kù)遭受不同程度的污染。相對(duì)湖泊來(lái)說(shuō)，河流的富營(yíng)養(yǎng)化程度一般要輕，這與湖泊水體的靜止?fàn)I養(yǎng)鹽容易積累有關(guān)。另外，河流中水生植物的增長(zhǎng)對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化有一定的控制作用。

3.2 國(guó)內(nèi)

近20年來(lái)，我國(guó)湖泊水體富營(yíng)養(yǎng)化發(fā)展相當(dāng)快。多年的調(diào)查結(jié)果表明，全國(guó)富營(yíng)養(yǎng)化湖的比例由70年代的41%發(fā)展到80年代的61%，90年代已經(jīng)上升到77%。根據(jù)對(duì)全國(guó)39個(gè)大、中、型水庫(kù)的調(diào)查，處于富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的水庫(kù)個(gè)數(shù)和庫(kù)容分別占調(diào)查總數(shù)的30.8%和11.2%。處于中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的水庫(kù)個(gè)數(shù)和庫(kù)容分別占所調(diào)查水庫(kù)的43.6%和83.1%。此外，近年來(lái)我國(guó)部分河流水域如漢江、珠江等也出現(xiàn)了水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象[6]。因此，水體“富華”是我國(guó)當(dāng)前亟待解決的環(huán)境問(wèn)題之一。

4 水體富營(yíng)養(yǎng)化的防治

4.1 物理方法

可以采用污水分流方法，通過(guò)改造排放管道，將富含營(yíng)養(yǎng)鹽的工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的污水引致別處。此外，也可以通過(guò)深層排水、機(jī)械曝氣、挖泥、機(jī)械除藻等方法進(jìn)行富營(yíng)養(yǎng)化治理。

4.2 化學(xué)方法

大量營(yíng)養(yǎng)鹽的注入到水體后，引起藻類(lèi)的大量繁殖，導(dǎo)致深層水體中水生植物光合作用下降，出現(xiàn)厭氧層。在深水進(jìn)行人工曝氣可以在不改變水體分層的情況下改善氧的濃度;其次還可以向水體中加入鐵鹽、鋁鹽、泥土顆粒、石灰泥等，使無(wú)機(jī)和顆粒磷沉淀出來(lái)，從而降低氨氮、錳離子等濃度。

4.3 生物方法

最常用的是水生植物修復(fù)技術(shù)。原理是水生植物可以有效的吸收富營(yíng)養(yǎng)化水體中的營(yíng)養(yǎng)鹽，起到“營(yíng)養(yǎng)泵”和“營(yíng)養(yǎng)庫(kù)”的作用。合理構(gòu)建并維持水生植物的生物量可以有效的轉(zhuǎn)移出氮磷化合物，降低營(yíng)養(yǎng)化程度。

利用生物膜技術(shù)進(jìn)行水體富營(yíng)養(yǎng)治理。以比表面積較大的天然材料或人工介質(zhì)為載體，通過(guò)微生物在其表面的附著和繁殖形成一層生物膜結(jié)構(gòu)，對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體中的有機(jī)氮磷等化合物進(jìn)行降解轉(zhuǎn)化來(lái)控制富營(yíng)養(yǎng)化程度。

5 結(jié)語(yǔ)

在水資源日益缺乏的今天，治理水體富營(yíng)養(yǎng)化已經(jīng)成為全世界共同關(guān)注的問(wèn)題。就我國(guó)湖泊眾多，富營(yíng)養(yǎng)化程度相對(duì)嚴(yán)重的現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)，治理水體富營(yíng)養(yǎng)化任重道遠(yuǎn)。在制定湖泊水體富營(yíng)養(yǎng)化的治理方案時(shí)，應(yīng)根據(jù)湖泊所處的地理、地質(zhì)與地形條件，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃?、氣候因素，?duì)湖泊的污染來(lái)源、污染程度作出合理的判斷，必要時(shí)采用幾種處理方法如物理、化學(xué)和生物方法同時(shí)進(jìn)行水體富營(yíng)養(yǎng)化治理。

參考文獻(xiàn)

[1] 田永杰，唐志堅(jiān)，李世斌.我國(guó)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的現(xiàn)狀和治理對(duì)策.環(huán)境科學(xué)與管理，2006.

[2] 闞文靜，張秋豐，胡延忠，石海明，薄文杰.渤海灣水體富營(yíng)養(yǎng)化與有機(jī)污染狀況初步評(píng)價(jià).海洋通報(bào)，2010.

[3] 洪雄業(yè).莆田市近海水體富營(yíng)養(yǎng)化狀況及對(duì)策研究.化學(xué)工程與裝備，2010.