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富營養化知識大全

發布時間: 2022-07-13 11:11:22

① 為了防止水體富營養化根據生活常識可採用的方法是

第一,生物浮床法。利用吸附藻類的植物和其他生物控制水體中的營養物質,抑制藻類過量繁殖,從而建立生態平衡系統。在人工浮床上,用人工方法讓水上長出美人蕉、水葫蘆、旱傘草等等水生植物,既能吸收水體中的氮磷等污染因子,又可抑制藻類生長。
第二,生物防止法,向水域中投入以藻類為食的魚類,但是重度污染水域沒法施展。
第三,機械撈法。這是最原始和傳統的辦法,即用人力連水帶藻一起撈出,在無錫水源口就是採取這個辦法。為了提高速度,也有人發明了自動金屬膜過濾器,在動力船緩慢行駛過程中,通過金屬膜不停轉動,把所有藻類都打撈上船,打撈速度是人工的上千倍。在打撈過程中,增加了絮凝、沉降、氣浮、推流、收藻多功能。優點是打撈徹底,缺點是對於大面積藻類瘋長治理仍難奏效。
第四、化學法。即用化學葯物殺滅方法,一般用硫酸銅。早期海洋赤潮治理也常用硫酸銅, 效果較好。但二價銅離子對生物幼體的變態具有致畸性, 並引起餌料藻類的嚴重脫落;同時, 硫酸銅具有毒性,能破壞水體正常的生態系統, 因此對化學滅藻應持謹慎態度。
第五、微生物菌除藻。將活性污泥中的有益菌種進行菌群篩選、分離出來,噴霧乾燥後獲得高密度菌粉,再通過工廠化大規模生產,附著到專利填料上,形成高效處理系統。有人在上海試驗顯示,河道治理前水體呈暗黑色,水體富營養化現象嚴重,沒有水生動植物生長。經過12天治理,夏長浦河治理段水質明顯改善,水體清澈無異味。

② 簡述重金屬元素的生態效應,富營養化及其相關知識,如何分析一條河流的污染程

除了極少數重金屬以外,多數重金屬元素是對生態有害的。即使少量的重金屬有益,甚至必須,也是以微量元素的形式被生物體吸收的。重金屬的富集會破壞細胞正常生理活動,使有機體中毒甚至死亡。富營養化主要指氮磷等營養元素超標,導致低級生物瘋長,破壞生態環境平衡,破壞生態結構穩定的現象。一條河流的污染指標可以由生物需氧量,生物需氧量,pH值,水體導電率,水體顏色,氣味,各元素含量(營養元素,總金屬元素等)等來綜合評價。

③ 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。

(3)富營養化知識大全擴展閱讀

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。

④ 日常生活中,我們採取哪些措施有助於防止水體富營養化

富營養化的防治是水污染處理中最為復雜和困難的問題。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。
(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。
6.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。

⑤ 水體發生富營養化污染的原因是

富營養化是在特定的化學、生物和物理因素都具備的條件下發生的。

1、化學因素

水體中的營養鹽類是浮游植物生長的物質基礎,富營養化的發生與營養鹽含量的多少關系密切。水體營養物質的主要來源是陸源污染物的輸入和水產養殖自身的污染。

2、物理因素

(1)氣象因素。影響富營養化的氣象因素包括降雨、風向、風速、光照、氣溫和氣壓等,其中降雨對富營養化發生的影響最大。大量雨水通過地表徑流匯入海中,使海水鹽度降低,同時將大量營養物質帶入海中;海面風向的改變可能對上升流場產生影響,當海面風速增大到一定程度時就會使赤潮生物發生聚集、擴散或消散;適宜的光照可為浮游植物光合作用提供所需能量;氣溫升高、氣壓降低有利於富營養化的形成,氣溫升高時,熱量通過水氣界面交換,水溫得以升高。因而在溫度較高季節,大雨過後的持續高溫、低壓和充足光照的晴天,風力較弱,潮流緩慢、水體相對穩定的條件下,富營養化極易發生。

(2)水文因素。包括浪、潮、流、鋒面及水體穩定性等方面的物理海洋因子,其對富營養化的影響在一定程度上受地理環境的限制。水文因素影響富營養化的實質是流動水體將富營養化生物的孢囊、營養細胞或其生長繁殖的物質基礎帶入海域,亦或改變該海域的溫度、鹽度,影響海水層化和透光度,從而為富營養化的形成提供了合適的水體理化條件。

3、生物因素

富營養化生物是引發富營養化的內在因素,全球海域中已發現能引發富營養化的浮游生物有300餘種,並有不斷增加的趨勢。四十里灣海域存在十分豐富的富營養化生物,且每年都有新的富營養化生物種類出現。富營養化生物的生理生態特徵決定了其生長過程,單細胞藻類快速新陳代謝和生殖是形成爆發性富營養化的最重要因素。

總的來說,以下幾方面是造成水體富營養化的具體原因:

1 農田化肥

為促進植物生長,提高農產品的產量,人們常施用較多的氮肥和磷肥,它們極易在降雨或灌溉時發生流失。氮磷營養物的流失方式有:(1)隨地表徑流進入地面水體中;(2)下滲形成亞表面流(壤中流),通過土壤進行橫向運動,然後排入地表水體中;(3)通過土壤層下滲到地下水中。前2種是導致地表水富營養化的主要原因。近年來的研究表明,磷能以溶解或吸附於土壤上的顆粒態形式通過土壤微孔結構運動下滲至亞表面流中,然後進入江、河、湖泊或海灣,而氮(硝酸鹽氮)的滲透能力較強,能夠下滲到地下水中污染地下水。氮和磷在被土壤吸附與解吸過程中,其中一部分溶解於水中,另一部分則繼續保持吸附態,在運動中甚至會隨土壤顆粒沉積下來,成為湖、河或海底沉積物的一部分。沉澱在底泥中的污染物在流量、水溫及微生物結構發生變化的情況下,可以通過再懸浮、溶解的方式返回水中,構成水源的二次污染。據調查,太湖底泥每年釋放的總氮和總磷約占總負荷的25% ~35%。

2 牲畜糞便

圈養家禽、家畜尤其是豬會產生大量富含營養物和細菌的排泄物,極易隨地表徑流、亞表面流流入江河、湖泊而污染水體。此外,農田中過量施用家畜糞便,也會引起糞便中的營養物隨地表徑流、亞表面流流失,從而污染水體。草原過度放牧,產生大量牲畜糞便滯留於草原上,造成營養物過剩,並破壞草原的植被覆蓋;當降雨產生地表徑流時,植被覆蓋的破壞會加劇土壤、糞便的侵蝕,致使更多的營養物流失,加重污染。

3 污水灌溉

污水作為一種可靠的水源和廉價的肥料被用於灌溉農田,是污水農業利用的一種提倡方式,目的是通過土壤的凈化作用和農作物對營養元素的吸收來凈化污水。但由於一些污水中的營養物含量較高或技術原因,常常造成土壤和地表水的污染。據對37個污水灌區調查發現,有32個灌區水質不符合要求。

4 城鎮地表徑流

城鎮路面大部分是不透水地面,氮磷營養物主要隨地表徑流進入地表水中。城鎮中的氮磷營養物主要來自人類的生活垃圾、生活污水及和某些工商業廢水(如屠宰、食品、造紙、停車場等)。美國環保局把城市地表徑流列為導致全美河流和湖泊污染的第三大污染源。

5 礦區地表徑流

在磷礦區,由於人類活動,破壞了原來的土壤結構和植被面貌,使得土壤表層裸露,在降雨條件下,散落在礦區的礦渣、泥沙、磷酸鹽等污染物將隨地表徑流進入湖泊、水庫、江河、海灣,污染水體。

⑥ 試分析水體富營養化形成的原因及產生的不良後果,並結合你所學知識談談防治水體富營養化的措施。

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。

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。

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。
(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。
6.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。