水体富营养化专业论文.doc

水体富营养化摘要:水体富营养化现象,是水体中含有过多的溶解性营养盐类(主要是NH3-N、NO3-N、NO2-N、PO4-P),使水中藻类等浮游生物大量生长繁殖,而引起异养微生物旺盛的代谢活动,耗尽了水体中的溶解氧,使水体变质,从而破坏了水体中的生态平衡现象。关键词:营养盐类、浮游生物、生态平衡绪论一、富营养化的成因水体富营养化可分为自然富营养化和人为富营养化。天然的湖泊都有一个从贫营养向富营养的发展过程,从贫营养过渡到富营养,进而发展到沼泽,直至死亡,是湖泊的自然发展规律,这是一个漫长的历史进程,但是人类活动会大大加速这个进程。   自然界的许多湖泊,在数千年前,或者更远年代的幼年时期,处于贫营养状态。然而,随着时间的推移和环境的变化,湖泊一方面从天然降水中接纳氮、磷等营养物质;一方面因地表土壤的侵蚀和淋溶,使大量的营养元素进入湖内,湖泊水体的肥力增加,大量的浮游植物和其他水生植物生长繁殖,为草食性的甲壳纲动物、昆虫和鱼类提供了丰富的食料。当这些动植物死亡后,它们的机体沉积在湖底,积累形成底泥沉积物。残存的动植物残体不断分解,由此释放出的营养物质又被新的生物体所吸收。   按照这样的方式和途径,经过千百年的天然演化过程,原来的贫营养湖泊就逐渐演变成为富营养湖泊。湖泊营养物质的这种天然富集,湖水营养物质浓度逐渐增高而发生水质营养变化的过程就是通常所称的天然富营养化。,“城市化”现象愈加明显,使得不断增加的人口,集中在一些水源丰富的特定地区。人口集中的城市排放出的大量含有氮、磷营养物质的生活污水和工业污废水流入湖泊、河流和水库,增加了这些水体的营养物质的负荷量。同时,在农村,为了提高农作物产量,施用的化学肥料和牲畜粪便逐年增加,经过雨水冲刷和渗透,使一定数量的植物营养物质以面源的形式最终输送到水体中。据估计,农业地区输出的总磷可达森林地区输出量的10倍以上,而城市径流中的总磷量又可以是农业集水区径流量的7倍左右,城市农业森林地带的地表径流都可能是某种水体富营养化的重要因素。天然富营养化和人为富营养化的共同点在于它们都是由于水体中氮、磷营养物质的富集,引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,最终导致鱼类或其他生物大量死亡,水质恶化。天然富营养化是湖泊水体生长、发育、老化、消亡整个生命史中必经的天然过程,这个过程极其漫长,常常需要以地质年代或世纪来描述其过程。人为富营养化则是因人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化现象,它演变的速度非常快,可以在短时期内使水体由贫营养状态变为富营养状态。水体出现富营养化现象时主要表现为浮游生物大量繁殖,因占优势的浮游生物的颜色不同水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等,这种现象在江河、湖泊中称为“水华”,在海洋则称为“赤潮”。当藻类及其它浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量会下降,水质将恶化,水体味觉和嗅觉变坏,鱼类及其它生物大量死亡,甚至会出现人和动物中毒现象。研究富营养化的发生发展过程,在某种意义上就是研究某种优势藻类的生长过程。藻类和某些光合细菌能利用无机盐制造有机质,称为自养型生物。一般认为缓流水体中的自养型生物主要是藻类,通过光合作用利用太阳光能和无机物合成本身的原生质,这就是富营养化过程:106CO2+16NO3-+HPO42-+122H2O+18H++能量+微量元素——(CH2O)106(NH3)16(H3PO4)+138O2富营养化状态一旦形成,水体中营养素被水生生物吸收,成为其机体的组成部分,水生生物死亡腐烂过程中,营养素又释放进入水体,再次被生物利用,形成植物营养物质的循环。因此,富营养化的水体即使切断外界营养物质来源,也很难自净和恢复,因而有时也称之为生态癌症。理论上,水体富营养化是指水中营养物富集的过程,水体富营养化程度和水体富营养是指状态****惯上把处于富营养以上的状态称为水体富营养化。水体出现严重富营养化现象时,水体中溶解氧下降,水质恶化,水发腥发臭,鱼类及其他生物大量死亡。由于浮游生物大量繁殖,水面往往根据占优势的浮游生物的颜色而呈蓝色、红色、棕色或乳白色等颜色,这种现象在内陆水体中称为“水华”(waterbloom)。水华爆发是生态系统对富营养化的响应。二、水体富营养化的危害水体富营养化是许多湖泊、水库的主要环境问题,被人形象地称为“生态癌”,它的存在已经严重妨碍了对这些水体作为资源的利用,造成了环境和经济的重大损失。水体富营养化的主要表现特征是:  (1)藻种减少,水体中的蓝藻和绿藻大量繁殖,浮游生物个体数巨增;  (2)由于浮游生物、细菌的大量增加导致水中的悬浮物大量增加,透明度降低;  (3)产生有异味的有机物质;  (4)死亡的藻类残体分解释放使水体维持较高的TN、T