水体富营养化成因及对策毕业论文

蚌埠学院毕业设计(论文)水体富营养化成因及对策1目录中文摘要……………………………………………………………………………2英文摘要……………………………………………………………………………21引言………………………………………………………………………………32水体富营养化及其污染物的来源………………………………………………32.1水体富营养化…………………………………………………………………32.2水体污染物的来源……………………………………………………………32.2.1非点源污染…………………………………………………………………32.2.2点源污染……………………………………………………………………52.2.3内源污染……………………………………………………………………63水体富营养化的危害及对策……………………………………………………63.1水体富营养化的危害…………………………………………………………63.2水体富营养化的对策…………………………………………………………73.2.1控制外源性营养物质输入…………………………………………………73.2.2重点控制农业面源污染……………………………………………………73.2.3加强治理工业废水和生活污………………………………………………83.2.4减少内源性营养物质负荷…………………………………………………83.3防治主要的方法有……………………………………………………………83.3.1工程性措施…………………………………………………………………83.3.2化学方法…………………………………………………………………93.3.3生物性措施…………………………………………………………………94小结………………………………………………………………………………10参考文献……………………………………………………………………………112水体富营养化成因及对策摘要:从外源(面源和点源)和内源的角度分析了导致水体富营养化营养的来源，水体富营养化营养的危害，并根据不同污染源提出了具有针对性的对策。关键词:富营养化、污染物来源、危害、对策。CauseandCountermeasuresofEutrophicationAbstract：Fromoutsidesource(pointsourceandpointsource)andendogenouspointofviewofnutritionthatledtothesourceofeutrophication,nutrienteutrophicationhazards,andpresentedaccordingtodifferentsourceswiththetargetedresponse.Keywords：Eutrophication,pollutionsources,hazardsandsolutions.3水体富营养化成因及对策1引言水是人类地球上一个非常重要的介质，它是环境中能量和物质自然循环的载体和必要条件，也是地球生命的基础。由于自然环境的改变和人为频繁的活动而导致海洋、湖泊、河流、水库等储蓄水体中富营养化的发生，是当今世界水污染治理的难题，已成为全球最重要的环境问题之一。全球约有75%以上的封闭型水体存在富营养化问题。因此，探讨和研究水体富营养化的污染源及防治措施具有重要的现实意义和实用价值，为控制水体富营养化现象的产生和蔓延提供依据。2水体富营养化及其污染物的来源2.1水体富营养化水体富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下，湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态，不过这种自然过程非常缓慢。而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则可以在短时间内出现。水体出现富营养化现象时，浮游藻类大量繁殖，形成水华。因占优势的浮游藻类的颜色不同，水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。这种现象在海洋中则叫做赤潮或红潮。根据美国环保局的评价标准，水体总磷20~25g/L,叶绿素a10g/L,透明度2.0m，深水溶解氧小于饱和溶氧量10%的湖泊可判断为富营养化水体。2.2水体污染物的来源形成水体富营养化的污染物主要来源于面源(非点源污染)如农业施肥中农田渗漏水、家禽畜养殖污水、塘河水产养殖中过量施肥、大气沉降的尘埃及其生活污水、工业废水等进入水体中的氮、磷和矿质盐类，由于工农业的快速发展，过量的外源营养物质经人为的、自然的输入，打破了水体营养物质循环的平衡，导致氮磷营养过剩，富营养化现象频繁发。42.2.1非点源污染可溶性营养物或固体污染物在降水和径流冲刷的动力作用下，汇人湖泊的地表水体而引起的污染。与点源污染相比，非点源污染负荷的时空差异性更大，污染物及排放途径具有不确定性，水体运行过程较复杂，污染严重。Boers.P.C.M研究指，非点源污染是导致地表水污染的主要原因，其中又以农业非点源污染贡献率最大，如荷兰农田排放中的氮、磷污染负荷分别占6O%和5O%。(1)农田超量施肥:中国农村统计年鉴资料显示，我国农业生产中的化肥投入由1949～1999年逐年迅速增加，食产量于1994着化肥用量的增加而趋于平稳或下降趋势。目前我国已成为世界最大的化肥生产国和消费国，如1999肥总量3251万t(纯N)，肥施用量达4124.3万t,1978年(884.0万t)增长了78.6%。按当年农作物播种面积计算，耕地平均化肥施用量达262.4kg/hm²，世界化肥平均用量(105.0kg/hm²)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%～35%，磷肥10%～20%，用的氮、磷极易在降雨或灌溉时产生流失，氮磷及其无机盐类可随地表径流进入地面水或下渗，通过地表侧向运动排人湖泊中，这是导致地表水富营养化的直接原因。据对太湖污染源的调查，来自农业面源污染的总氮排放量达27679.4t，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%；在滇池来自农田地表径流的氮、磷含量分别占水体有机物总量的53%和42%。美国对非点源污染进行的鉴别和测量，发现农业是主要的非点状污染源，农田径流使全美64%的河流和57%湖泊受到污染。(2)禽畜、水产养殖：些畜牧业发达和集约化禽畜养殖地区，畜、禽排泄物中含有大量的营养物质，这些排泄物极易随地表径流、亚表面流流人江、河、湖而污染水体。海市环保局开展的“黄浦江水环境综合整治研究”对上游面源污染进行的调查结果表明，黄浦江流域每年畜禽粪便的C0D、BOD、TN、TP的污染负荷量分别为68555t、22152t、34115t和3132t，畜禽粪便造成的环境污染占黄浦江上游污染总负荷量的36%，而居民生活、农业、乡镇工业和餐饮业的污染负荷分别为33.8%、19.2%、6.0%和4.4%。近年来湖泊、水库等大水面养殖的快速发展，池塘高产技术和大水面优越的生态条件相结合发展“三网”养殖，这些养殖新技术虽然提高了水产品的质量和数量，但也加速了湖泊水库富营养化的进程。美国网箱养虹鳟饵料中仅有24.7%的氮和30.0%的磷被鲑体吸收利用，而74.3%氮和70%的磷被直接排入水体，水产养殖中的残饵、残骸和排泄物在水体中分解并消耗溶解氧，使水体中溶解氧减少，含氮分解产物大量增加，水体自净能力降低，导致水体富营养化或水质恶化。(3)街道、矿区的冲刷：我国大中型城市的街道路面大部分夯实成为不透水地面，使5得人类活动中产生的生活垃圾、活污水及某些工业废水所携带的氮、磷营养盐随雨水形成地表径流，通过排水渠道或直接引入江湖，造成地表水污染。美国环保局把城市地表径流列为导致全美河流和湖泊污染的第三大污染源。在磷矿区，人为活动破坏了原有的土壤结构和植被类型而使土壤表层裸露，降雨使散落在矿区的矿渣、磷酸盐等污染物随地表径流进入湖泊、江河和水库。(4)大气沉降：工业化大都市的迅速崛起，使得工业燃烧的烟灰颗粒随着气层的凝固于大气层中，这些有害尘粒随着大气沉降并通过降雨或降尘的途径进入水体，农业系统中因施肥造成的氨氮逸出也是大气沉降的一个重要来源。日本农业所供给的氮磷，因大气沉降分别达到300kg/km².d和0.1kg/km².d。1998年和1999年上半年,因雨引起地表径流带人太湖水体中的TN、P0P和CO污染物的总量占太湖同期人湖TN、P0P和CODMA分别为9.8%～15.5%、1.9%～2.2%和3.5%～6.0%。2.2.2点源污染点源污染是污染物通过排放口，直接或经渠道排入水体的污染，其含量可以直接监测，污染物主要是含有氮、磷以及有机物的城市工业废水和生活污水。(1)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磷等可溶盐类的去除率分别达20%～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t，湖泊、水库中磷的80%来自于污水排放。(2)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。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。我国人均人生活污水中的含磷量为11.1g/人.d,其中使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，洗涤污水流淌是河、湖水域中磷的来源之一。例如我国南方水网地区一些湖叉河道中从农田流入的大量的氮促进了水花生、水葫芦、水浮莲、鸭草等浮水植物的大量繁殖，致使有些河段影响航运。在这些水生植物死亡6后，细菌将其分解，从而使其所在水体中增加了有机物，导致其进一步耗氧，使大批鱼类死亡。最近，美国的有关研究部门发现，含有尿素、氨氮为主要氮形态的生活污水和人畜粪便，排入水体后会使正常的氮循环变成“短路循环”，即尿素和氨氮的大量排入，破坏了正常的氮、磷比例，并且导致在这一水域生存的浮游植物群落完全改变，原来正常的浮游植物群落是由硅藻、鞭毛虫和腰鞭虫组成的，而这些种群几乎完全被蓝藻、红藻和小的鞭毛虫类(Nannochloris属，Stichococcus属)所取代。据有关资料说明，在过去的15年内地表水的磷酸盐含量增加了25倍，在美国进入水体的磷酸盐有60％是来自城市污水。在城市污水中磷酸盐的主要来源是洗涤剂，它除了引起水体富营养化以外，还使许多水体产生大量泡沫。水体中过量的磷一方面来自外来的工业废水和生活污水。另方面还有其内源作用，即水体中的底泥在还原状态下会释放磷酸盐，从而增加磷的含量，特别是在一些因硝酸盐引起的富营养化的湖泊中，由于城市污水的排入使之更加复杂化，会使该系统迅速恶化，即使停止加入磷酸盐，问题也不会解决。这是因为多年来在底部沉积了大量的富含磷酸盐的沉淀物，它由于不溶性的铁盐保护层作用通常是不会参与混合的。但是，当底层水含氧量低而处于还原状态时(通常在夏季分层时出现)，保护层消失，从而使磷酸盐释入水中所致。2.2.3内源污染沉积物(底泥)是湖泊营养盐的重要蓄积库，也是湖泊最主要的污染内源。来自多种途径的营养盐，经一系列物理的、化学的、生物化学的作用，绝大部分沉积到湖泊的底部，成为湖泊营养盐的内负荷。底泥中的营养物经微生物厌氧菌的作用，以再悬浮、溶解的方式返回水体中，对太湖底