水体富营养化.ppt

水体富营养化
一、富营养化问题的历史与现状
1. 什么是富营养化;
2. 蓝藻水华爆发机制与危害;
3. 我国水体富营养化的趋势;
4. 长江流域水体富营养化趋势。
二、富营养化营养物的主要来源
三、富营养化的防治
四、富营养化防治和藻华治理存在的问题
20世纪60年代前,水体的主要污染是有机物污染,有机物的生物降解带来了无机营养物质的增加,引起了广泛的水体富营养化。
60年代后:成为突出的、全球性的问题。
我国90年代以后重视富营养化问题。
1. 什么是富营养化
富营养化是一个自然和人为因素叠加的过程,其主导进程是生源要素在集水区内的运动。
富营养化是湖泊发展过程中的自然过程:自然条件下湖泊从平营养湖过渡为富营养湖,进而演变为沼泽和陆地,是一种极为缓慢的过程。
人类活动的不断增强大大加速了水体的富营养化过程。
湖泊富营养化是人类社会活动对湖泊的影响导致的湖泊自然演变过程的浓缩。
湖泊富营养化演变过程
水体富营养化的定义
由于人类活动,水体中营养物质增加,引起植物过量生长和整个水体生态平衡的改变,因而造成危害的一种污染现象。
湖泊富营养化的原因主要来自城市生活污水、工业废水等点源污染和农林业化肥、水体养殖污染、湖内底泥等面源污染。
水体富营养化的主要营养物质:主要磷,其次是氮,可能还有碳、微量元素或维生素等。
浮游藻类生物量用叶绿素a (Chl a)含量来衡量;
传统的氮磷比理论:
藻类群落在TN/TP 相对较大时受总磷限制,
在TN/TP 相对较小时受总氮限制,
在TN/TP 处于中等水平时则受总氮和总磷共同限制。
TN/TP 阈值有很大的变异性:Sakamoto(1966)提出的10-17,Huber等(1982)提出的10-30,OECD(2006)提出的7-15。
氮磷比与藻类生长
普遍认为:除控磷处理外,富营养化治理需要严格控制氮的排放,并投入巨资开展污水脱氮处理。
《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)和《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)对总氮的限值分别为15-20 mg/- mg/L(可作饮用水源的I-III 类水体)。
污水处理中脱氮需要通过硝化和反硝化过程,工艺复杂,成本较高,许多污水处理厂难以正常运行。
除磷则相对较容易,通过沉淀和絮凝等方法即可去除水中80%-95%的磷,成本较低。
最新研究进展:
无论总氮浓度高低,湖水总磷浓度都是限制浮游藻类生长的最重要因素,藻类总量决定于总磷而不是总氮,从而证明在野外条件下控氮并不能减少藻类总量(王洪铸,2008)。
湖沼富营养化治理无须控氮,削减水体氮的输入反而大大促进固氮蓝藻的发展;只要磷充足且有足够的时间,固氮过程就可使藻类总量达到较高水平,从而使湖泊仍保持高度富营养状态。
规律:在较长的时间尺度上单纯消减氮负荷不能控制浮游藻类的总量,反而诱发固氮蓝藻水华生长
最新研究:富营养化治理无需控氮
建议试行只除磷、少脱氮或不脱氮,降低污水处理厂的运营成本;
适当放宽或取消关于氮的限值。
王洪铸,2008,蓝藻水华治理应放宽控氮、集中控磷,以大幅度降低污水处理成本。科技导报。
2. 蓝藻水华爆发机制与危害
水华的发生是水体富营养化最常见的一种表征。
水华定义:指淡水水体在富营养状况条件下,出现藻类异常增殖,导致水面呈现异常水色的现象,这种现象在江河、湖泊中称为水华。
水华是淡水中的一种自然现象,因占优势浮游生物的颜色不同,水体水面往往呈现出蓝色、红色、棕色、乳白色等不同颜色。