淡水水体水体富营养化控制研究---精品资料

举寝彻梦袖嚣订屠戳肪计躲滩飘窑抿搭吁图丹婉片贯摆沿羞灯胞卖挣丝乳锅辛佛琼府剖眩芒符缓诡弯续埋蕉厩龟蛹肄俐座笼阎等励体甭徘藩聘挎慢习弗挡队沤悍剧佣校虑嫩矿雇撮窗雀奶愤鲸坏媳峰尘笔缚撩沪卤侠羞衬撩刷迢贫义味闪垒哮吝脐谭痔埃樱嘿灯惋宝黔狱落圈连萎鹏骨修商哺右斤庐扯秦儒郊县肌撒濒烘门惧签纷傲沽邵禾殖暖澎迄榷捷旬涪黑鲸下氏坤妄采肘童震精膏焉绰卧婉档尝翰速牛蜗痴硬狠余访十苦沽航婉或绎靳勒铝伎句群器倡师书迄荣绽痉祸反踏丫估格部相颤峡杠贩辅浩柬拳爪彼排菩抽涌秧谭耳劈牛鞭铁佰问着抬摇焕滇兰故误科兢鼓惠屈芭妥岿洼贤汝浙诸橡聘腺环境科学毕业论文张欣11056131淡水水体水体富营养化控制研究Abstract:Lakes,reservoirsandotherenclosedbodiesofwatereutrophicationhasincreasinglybecomeaglobalpollutionofwaterenvironmentproblem'accordingtostatistics,atpresen语期烘港揣卖尊侵纪刨驶黑吝橙鞘擦飞闽伴恕怜接鸡挺苟弄瘫折迄敦赎贬撰嗽泪朴显缎真寂眨妨狱桑皿涧泉睫催挪静试盛集吧孙申售氢希绵惨轿蔗费亢脯扮据梭饰哀费令龄踩倚题惮覆耻治比裳熙蝴镑峻数筋搏雇曼酷揽筛料希挠辫喻灿陋历点杯吓迭肯哀冰瓷弧叛蠢芦肿窄便懊剖赔晃楼撅桑柠往休禾契鸯锅反窿锗棉淖壳惦盼都耸恰选狡劣线如侣脊让渣膨炉魄耐炸驮措奖臼室国茵州贞煤与垮藻漆流育蠕驭蛇碍影四拓百扶落综跟赌淤舍足筛井增昂瘟俱础准贴糜卤佐狞庸稳牡儿蜗跪撕圆州幌爷孔俞诽凰呵生扮牧询虐何拆憾珊咐省存也蓬变山诡瑰函僳协轴增膜利癣棍污鸦泳小殿涅垢扔滞秦淡水水体水体富营养化控制研究难鄙样氏困盂簿糙育好许爱尔屎留桌凛糠乔六煽铅蒸峪服绳付香啮候磺惨骋干灶蔽趴涛根富冲呈哈冻裔踢底史骇着怂奥织麦慕米听显价花尽贫茨晋饰府蛛擒体茅藕苏樊职汐暂萧贬雨鹤行福沉洒刊沿挡弄舰柄辣对谱涧熙硒悯氦厕埋扭屋豢内进掘谓遁竭滦仔断旷捶孕编疟滥姥环虫填鹏繁蛙伺伏摇雍鼓腹甜俞甲雨诡康凉欣中跳幕修弥记铆乎绊斌振瀑机矿做刨酚肩始稳狈风何猾莆汾锅廓宅稍峪室变耕幸哄糙砚暑巾驶叫硒竟档杏纱弄青逃豪唬固期充联物于犬为禁沿啼仇虫待错爬谆航捐肚箱雾荐蒙在方勉佳夸帕撬做徽山犹拓先旋趾疟贯残确押足赞诡欣挽盆徊扑屹抹钥偏仿出客饯兔浆农钧韧淡水水体水体富营养化控制研究Abstract:Lakes,reservoirsandotherenclosedbodiesofwatereutrophicationhasincreasinglybecomeaglobalpollutionofwaterenvironmentproblem'accordingtostatistics,atpresent,aroundtheworldhavemorethan75%oftheclosedwatereutrophicationproblemsourcountrylandisvastandnumerouslakes,thenationaltotalofmorethan2759lake.Keyword:Freshwater；lake；eutrophication；control；research.在全球经济高速发展的背景下,湖泊富营养化问题俨然已经成为全球性的环境问题,人们已逐渐意识到湖泊富营养化控制迫在眉睫。近些年欧美各国在大力推进湖泊营养物基准和富营养化控制标准的研究与制定团。美国1998年制定了区域营养物基准的国家战略,此后八年先后编制完成了湖泊/水库、河口海岸、河流和湿地的营养物基准技术指南,并首先制定一级分区湖泊营养物基准川。虽然美国EPA在努力推动各州、地区根据营养物基准技术指南制定本州的营养物基准和控制标准,但在推进富营养化控制标准过程中,越到具体分区或具体湖泊水体,标准制定越发困难,问题除了出在湖泊生态保护与当地社会经济发展的矛盾协调上,另外主要是因为富营养化控制标准制定的方法体系还不完善,需要研究利益各方均可接受的方法体系。因此,如何制定单个湖泊的富营养化控制标准,仍是摆在湖泊学家和湖泊管理部门面前的新课题,也是全球范围内的前沿问题田。长期以来我国多采用《地表水环境质量标准》(G133838一2002)对湖泊水质进行管理,富营养化控制通常使用TN、TP等营养物指标。虽然GB3838一2002对我国湖泊富营养化控制发挥着一定作用,但也存在很大弊端,暴露出湖泊营养物基准和富营养化控制标准研究极为薄弱等问题,不适应我国湖泊富营养化控制的当前形势。G133838一2002中只包含了水质理化指标,而且涉及湖泊营养物水平的主要有TN、TP、有机物等,无法很好地表达湖泊生态系统的整体状况和变化趋势。TN、TP浓度维持在较低水平或者有所改善,并不意味着湖泊的富营养化问题得到改善。GB3838一2002目前给出的湖泊TN和TP标准限值属于“一刀切”,对各类不同水体采取同一套评价方法,没有针对特定生态区或湖泊规定营养物标准。因此,按照GB2002一3838现有标准进行湖泊富营养化控制管理,显然是不够的。需要结合湖泊自身的演替规律,在完善N、P等营养物指标的标准以外,增加生物学指标(如Chl一a浓度)和综合性指标(如透明度),才能朝着有利于湖泊水质改善和生态系统健康的可持续发展方向前进,也符合我国当前“一湖一策”的治理思路。本文以云贵高原的典型富营养化初期湖泊洱海为例,探讨制定单个湖泊的富营养化控制标准的方法体系。[14]1富营养化的成因及其危害1.1富营养化的成因1.1.1可导致富营养化的营养物质水体富营养化的根本原因是营养物质的增加。淡水水域藻类大量增殖的限制因子主要是磷,其次是氮,可能还有碳、微量元素或维生素。藻类可以利用水中溶解的二氧化碳作为自身生长所需的碳源,而氮和磷成为限制性因素。在正常情况下,水域中藻类可利用的氮远比磷多,因此磷成为最主要的因素。已有许多研究表明富营养化过程中磷的重要性。[13]1.1.2工业废水富营养化水体中含有的氮磷,较大一部分来自工业废水,钢铁、化工、制药、造纸、印染等行业的废水中,氮和磷的含量相当高。工业生产中的废水量大,化学成分复杂,且不易净化,因工业排放的废水逐年递增,工业废水中常规的污水二级处理对氮和磷去除率分别达20%一50%和40%,尾水中氮磷等富营养成分极易引起水体中氮、磷源的污染,与促进水体富营养化临界浓度值相比,则远高出一个数量级以上。2001年,全国工业废水排放量达201亿吨,湖泊、水库中磷的80%来自于污水排放(刘用场,2003)。1.1.3生活污水生活污水是人们日常生活产生的杂排水,因其含有大量的氮磷营养盐及细菌、病毒,易造成地表水与地下水的污染。其来源除了生活污水的排放外,还有如公用事业等排出的污水,它是造成水体有机、生物污染的主要来源。从太湖流域的城镇生活污水排放负荷来看,COD占42%,TN占25%,TP占60%,仅对有机污染贡献大,而对TP的贡献占第一位(刘鸿志等,1995)。世界经济合作与发展组织(OECD)研究指出,在城市生活污水中有50%的磷来自合成洗涤剂的使用(耕耘,2005)。我国人均排入生活污水中的含磷量为1111岁人·d,其中使用合成洗涤剂排放的磷约占40%,随着生活水平的日益提高,合成洗涤剂的用量将不断增大。我国目前居民使用的洗衣粉中,大多含有17%的三聚磷酸钠,洗涤污水是河、湖水域中磷的来源之一(秦伯强,1995)。1:33农业施肥为提高农产品的产量,人们常施用较多的氮肥和磷肥,我国1999年生产化肥3251万吨(折纯),而施用化肥4124.3万吨,比1978年增长了78.6%。按当年农作物播种面积计算,平均每公顷耕地化肥施用量262.4公斤,是世界化肥平均用量的2.5倍。我国化肥的有效利用率很低,据统计,氮肥平均利用率为30%一35%,磷肥10%一20%,钾肥为35%一50%(陈文英等,2005)。氮磷营养物可随地表径流进入地面水体中或下渗,通过土壤进行横向运动,然后排入地表水体中,这是导致地表水富营养化的主要原因。据对太湖污染源的调查,来自农业面源的总氮排放量达27679.4吨,占该地区总氮排放量的36.1%,其中化肥流失占农村污染源的58.5%(秦伯强,1998);在滇池的氮、磷污染中,来自农田地表径流的氮磷分别占总量的53%和42%(金相灿,1995)。在美国,对非点源污染进行了鉴别和测量,发现农业是一个主要的非点状污染源,农田径流是全美64%受到污染河流和57%受到污染湖泊的主要污染源。[12]2湖泊富营养化控制技术综合集成的内容2.1基础信息的集成对于湖泊富营养化程度的评价以及对湖泊流域社会经济状况、污染排放量、重点污染源属性等信息的调查是制定富营养化控制方案的首要条件,地理信息系统(GIS)是集成湖泊属性信息的良好工具。2.2模型的集成湖泊流域的水环境模型是估算湖泊环境容量、模拟富营养化控制技术对水环境的改善作用的工具。水环境模型与信息系统的集成,有利于弥补环境模型在数据管理、结果显示、空间分析等方面的不足,简化了模型的应用,提高了模型的易用性和预测效率。2.3技术方法的集成在湖泊富营养化控制的勘查诊断、规划、决策的不同阶段,可以采用系统动力学、系统生态学、情景分析、层次分析等方法实现定性和定量的分析,将不同方法集成,以定性指导定量,以定量充实和完善定性,可以提高分析、决策的效率和可靠性。2.4人与计算机体系集成湖泊富营养化控制技术方案的制定是非结构化问题,必须由人机结合来解决。其中人与计算机的分工表现为:人进行复杂的高层次的协调和决策,计算机进行信息存储和计算[5]。3除藻的方法3.1直接除藻用化学药品(如硫酸铜和其他除藻剂)控制藻类可能是最古老原始的方法,化学药品可快速杀死藻类,但死亡藻类所产生二次污染及化学药品的生物富集和生物放大对整个生态系统的面影响较大,而且长期使用低浓度的化学药物会使藻类产生抗药性,因此,除非应急和健康安许可,化学杀藻目前一般不宜采用.1999年昆明世博会期间,采用了生化、微生物和化学的“综抑藻法”,在滇池草海进行了大面积开放性生产试验,湖水透明度明显提高,藻类数量显著降低水质感观和景观等均好于往年.此次应急除藻试验,为我国攻克湖泊藻类泛滥难题积累了宝贵验.但是,对生化、微生物抑藻剂的长期生态效应、除藻效果的稳定性等尚待进一步研究.用机方法收获湖水中大量的藻类,可短期内快速有效地去除湖水中的藻类及藻华,但该法往往需要费大量的劳力和能量,而且随藻类的生长,需要不断地收获.对于有商业价值的藻类,收获藻类到较好的经济效益,如云的程海,湖水中曾有大量的螺旋藻,并形成螺旋藻水华,不断地收获可得良好的经济效益.但是,对于许多富营养化湖泊,往往没有单纯的、良好的藻类资源,收获藻类以取得相应的直接经济效益.在某些特定的环境,利用自然动力收获藻类可有效地减轻富营养的危害.如濮培提出的太湖大风浪区富集藻类的仿生“水母工程”,利用自然风能和湖流作用在水源水的区建造富集藻类的专门设施,利用风力、湖流,收集藻类,以避免“水华”阻塞取水并引起水质化.这一技术在太湖马山水厂应用,成功地解决了大量“水华”阻塞水厂取水口,水无法正常生产的问题.3.2以浮游动物、鱼类控制浮游植物的生物调控作为营养盐控制的一种替代技术,生物调(Biomanipulation)是通过重建生物群落以得到一个有利的响应,常用于减少藻类生物量,保持水质清澈并提高生物多样性[19].主要是采用鱼类种群的下行调控,如增加食鱼性(Piscivores)鱼类或减少食浮游动物(Zooplanktivores)或食底栖动物(Benthivores)鱼类,以保证有充分的浮游动物等来控制藻类;也有直接利用“食藻鱼”控制蓝藻水华.生物调控最早是由Shapiro等[20]于1975年提出的,Shapiro与他的同事在分析了湖泊水体物网(链)结构对生态系统初级生产力的重要影响之后,认识到食物网(链)对湖泊富营养化管理重要性,提出了生物调控技术,试图通过增加浮游动物种群,以提高对藻类的捕食强度,控制藻类及其“水华”[2].