9专题讲座富营养化与水华

水体富营养化——发生机制及其治理提纲•水体富营养化的发生机制•水体富营养化的治理展望•太湖的富营养化状况及其治理方案一、水体富营养化的发生机制•水体富营养化概念：由于①大量营养元素进入水体，②使某些生物大量增殖，从而③破坏水体生态平衡的现象。一、水体富营养化的发生机制1.大量营养元素（污染物）进入水体——途径水体外源性污染物点源污染面源污染内源性污染物—沉积物一、水体富营养化的发生机制1.大量营养元素进入水体——评价指标水质等级总氮(mg/L)总磷(mg/L)Ⅰ类=0.2=0.02Ⅱ类=0.5=0.1Ⅲ类=1.0=0.2Ⅳ类=1.5=0.3Ⅴ类=2.0=0.4劣V类一、水体富营养化的发生机制1.大量营养元素进入水体——评价指标营养程度总氮（mg/L）总磷（mg/L）贫营养=0.030.0025中营养0.30.025富营养20.2一、水体富营养化的发生机制1.大量营养元素进入水体——评价指标海水的富营养化指数营养水平E＜6正常E＝6一l0轻度富营养化E＝10一25富营养化E＞25超富营养化一、水体富营养化的发生机制2.某些耐污生物的大量增殖水华Bloom赤潮RedTide凤眼莲（水葫芦）一、水体富营养化的发生机制2.某些耐污生物的大量增殖——水华藻类•蓝藻：微囊藻、鱼腥藻、颤藻、束丝藻、螺旋藻等•绿藻：衣藻、栅藻、小球藻等•硅藻：小环藻、针杆藻等•裸藻（裸眼虫）•蓝藻：微囊藻、鱼腥藻、束丝藻、颤藻、螺旋藻等•绿藻：衣藻、栅藻、小球藻•硅藻：小环藻针杆藻•裸藻（裸眼虫）一、水体富营养化的发生机制2.某些耐污生物的大量增殖——水华藻类•不同藻类指示不同的富营养化程度营养物浓度的提高硅藻微囊藻颤藻螺旋藻裸藻绿藻凤眼莲鱼腥藻一、水体富营养化的发生机制2.某些耐污生物的大量增殖——赤潮生物•甲藻：亚历山大藻、裸甲藻、夜光藻等•硅藻：中肋骨条藻等•金藻：棕囊藻等•黄藻：赤潮异弯藻、海洋卡盾藻等•蓝藻：束毛藻等•原生动物：红色中缢虫•甲藻：亚历山大藻、裸甲藻、夜光藻•硅藻：中肋骨条藻•金藻：棕囊藻•黄藻：赤潮异弯藻、海洋卡盾藻•蓝藻：束毛藻•原生动物：红色中缢虫一、水体富营养化的发生机制2.某些耐污生物的大量增殖——水华、赤潮藻类的毒素•水华蓝藻毒素•肝毒素：微囊藻毒素、节球藻毒素等•神经毒素：anatoxin、homoanatoxin、saxitoxin、neosaxitoxin等•非特异性毒素•脂多糖•赤潮藻毒素•PSP(paralyticshellfishpoisoning)麻痹性贝毒•DSP(diarrheticshellfishpoisoning)腹泻性贝毒•ASP(amnesticshellfishpoisoning)记忆丧失性贝毒•NSP(neurotoxicshellfishpoisoning)神经性贝毒等•CFP(ciguaterafishpoisoning)西加鱼毒一、水体富营养化的发生机制2.某些耐污生物的大量增殖——水华、赤潮藻类的毒素•微囊藻毒素（Microcystin,MCYST）一、水体富营养化的发生机制3.破坏水体生态平衡——对食物链的影响水华（赤潮）发生藻类数量增多产生毒素挤占生活空间夜间或消亡时缺氧机械作用遮光沉水植物死亡其它生物死亡生物多样性下降水体自净能力下降内源性污染物释放恶性循环外源污染输入一、水体富营养化的发生机制3.破坏水体生态平衡——武汉东湖草型湖泊生物多样性大藻型湖泊生物多样性小50年60年70年80年90年2000年排污放养草鱼破坏水草封闭通江口鱼种类减少生态系统结构改变营养增多蓝藻水华放养鲢鳙水华消失？？一、水体富营养化的发生机制3.破坏水体生态平衡——对食物链的影响一、水体富营养化的发生机制3.破坏水体生态平衡——对食物链的影响一、水体富营养化的发生机制3.破坏水体生态平衡——对食物链的影响二、水体富营养化的治理展望•水体富营养化的发展形势•水体富营养化的治理方法二、水体富营养化的治理展望1.水体富营养化的发展形势——赤潮二、水体富营养化的治理展望1.水体富营养化的发展形势——赤潮•我国沿海赤潮发生频率以令人难以置信的速度增高，而且是由南向北挺进。南海、东海、渤海全面发生赤潮。01020304050607580859095年份赤潮发生次数二、水体富营养化的治理展望1.水体富营养化的发展形势——赤潮二、水体富营养化的治理展望1.水体富营养化的发展形势——赤潮二、水体富营养化的治理展望1.水体富营养化的发展形势——赤潮2004年5月份全海域发现赤潮34起累计面积超过10000平方公里已造成巨大损失二、水体富营养化的治理展望1.水体富营养化的发展形势——水华•已有记录发生蓝藻（微囊藻）水华的国家（地区）•亚洲：中国、日本、台湾等•美洲：美国、加拿大、巴西等•欧洲：法国、英国、拉脱维亚等•非洲：摩洛哥、南非等•大洋洲：澳大利亚二、水体富营养化的治理展望1.水体富营养化的发展形势重富营养太湖、巢湖、滇池、墨水湖、玄武湖等富营养东湖、西湖、镜泊湖（吉林）等中富营养淀山湖（上海）、固城湖（江苏）等中营养洱海、博斯腾湖（新疆）等二、水体富营养化的治理展望1.水体富营养化的发展形势——水华•汉江硅藻水华的发展形势三次水华的流域范围（公里）01002003004005001992年1998年2000年藻类细胞浓度(万个/升)0100020003000400050001992年1998年2000年321二、水体富营养化的治理展望2.水体富营养化的治理方法——原理——对症下药水华（赤潮）发生藻类数量增多产生毒素挤占生活空间夜间或消亡时缺氧机械作用遮光沉水植物死亡其它生物死亡生物多样性下降水体自净能力下降内源性污染物释放恶性循环外源污染输入二、水体富营养化的治理展望2.水体富营养化的治理方法1.外源污染物输入的控制•点源污染——加强污水处理，净化河水•面源污染——改变生产生活方式（控制渔业、改面为点）二、水体富营养化的治理展望2.水体富营养化的治理方法2.藻类生物量的控制•物理方法——机械除藻资源化利用——粘土沉降•化学方法——添加除藻剂•生物方法——直接添加溶（食）藻因子——与藻竞争营养物二、水体富营养化的治理展望2.水体富营养化的治理方法——滇池微囊藻的去除及资源化利用二、水体富营养化的治理展望2.水体富营养化的治理方法——溶藻生物应用设想有机和无机污染物藻类生物量营养物质高等水生植物溶藻生物打捞去除二、水体富营养化的治理展望2.水体富营养化的治理方法3.内源性营养物的控制•生态疏浚：清除沉积物表层的氮磷，将富含营养盐的物质移出湖体•沉水植物的恢复：种植水生植物，吸收营养成分，恢复生态系统，净化水体赤潮的预报三、太湖的富营养化状况及其治理方案•太湖的富营养化现状•国家“十五”计划中的太湖治理方案三、太湖的富营养化状况及其治理方案1.太湖的富营养化现状•太湖：全国第三大淡水湖，约2338平方公里流域人口超过2500万无锡市苏州市面源污染渔业污染城市污水三、太湖的富营养化状况及其治理方案1.太湖的富营养化现状三、太湖的富营养化状况及其治理方案2.太湖的治理方案1.五里湖等城市周边湖泊的水质改善2.面源污染的控制3.渔业污染的控制三、太湖的富营养化状况及其治理方案2.太湖的治理方案1.五里湖等城市周边湖泊的水质改善（重点）•点污染源：控制工业污染，建设生活污水处理厂•调水、导污工程：引江治太，望虞河引水工程•生态清淤工程•湖滨保护带建设及水生植被系统的生态修复•全面取缔围网养鱼•水源地保护工程三、太湖的富营养化状况及其治理方案2.太湖的治理方案2.面源污染的控制•太湖一级保护区无公害农产品生产基地建设•苏州秸秆气化工程•生态农业示范区建设•长荡湖生态与环境综合整治工程•太湖上游岸边小平原综合生态工程三、太湖的富营养化状况及其治理方案2.太湖的治理方案3.渔业污染的控制•控制太湖网围养殖面积•控制放养鱼类的投饵量•发展多种经济水产品三、太湖的富营养化状况及其治理方案2.太湖的治理方案——“十五”目标•太湖水质有所改善，五里湖、梅梁湖水质明显改善。全部集中式水源地水质达Ⅲ类标准•2005的排放：COD比2000年削减23％；总磷比2000年削减14％；总氮比2000年削减24％•太湖流域污水处理能力从118.6万吨／日提高到391.3万吨／日。建设城镇垃圾处置和危险废物处置中心13项•……