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水体富营养化的生态防治对策
摘要：水循环是自然界中物质和能源循环的重要组成部分。但近几十年来，随着工农业生产的迅速发展，水体富营养化问题越来越严重，逐渐成为限制经济可持续发展的制约因素。本文结合当前水体富营养化的研究进展综述一下水体富营养化的形成机理、危害以及生态防治对策。 关键词：水体；富营养化；机理；危害；防治
The Ecological Countermeasures of Water Eutrophication
Abstract: The water cycle is an important part of the cycle of matter and energy in the natural. But in recent decades, with the rapid development of industrial and agricultural production, water eutrophication problem becomes more and more serious, presenting constraint to the sustainable development of the economy. In this paper, referred to the research progress of eutrophication, we summarized the formation mechanism, hazards and ecological countermeasure of the water eutrophication
Keywords: water; eutrophication; mechanism; hazards; prevention
1 引言
随着经济的发展，水体污染问题也变得越来越严重。我国是一个湖泊众多的国家，大于1km2的天然湖泊有2300余个，湖泊面积70988km2，约占全国陆地总面积的0.8%，湖水总贮水量7077多亿m3[1]。其中主要湖泊中处于富营养化状态或严重富营养化趋势的已经占到了总数的56%[2]。工、农、渔业的生产和人们的正常生活每天都离不开对水资源的利用，大面积的水体富营养化将成为影响社会经济可持续发展的重要限制因素。因此，加强对水体富营养化的监测、控制和治理，实现水资源的循环可持续利用具有重要的现实意义。
2 水体富营养化的定义和形成机理
水体富营养化是指在人为活动的影响下，生物所需的N、P等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等相对封闭或水流缓慢的水体，在适宜的外界环境因素综合作用下，引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其它水生生物大量死亡的现象[3]。美国环境保护局(EPA)提出：水体总磷大干20 -25g/L，叶绿素a大于l0g/L，透明度小于2.0m，深水的饱和溶解氧量小于l0％的湖泊可判断为富营养化水体[4]。根据水体中P/N 含量指标分为:贫营养的水体P /N含量8/312mg/m3, 中营养20/500mg/m3, 富营养80/1000mg/m3[5]。 引起水体富营养化的营养物质可以分为外源性营养物质和内源性性营养物质。外源性营养物质主要包括工业废水、农田退水和城镇居民生活污水中所含的一些N、P营养盐，它们
是导致湖泊富营养化的直接因素。进入水体的营养物质可能被水生生物吸收利用，或者以溶解性盐类形式溶于水中，或者经过复杂的物理化学反应和生物作用沉降，在底泥中不断积累
[6]
。因此，内源性营养盐可以概括为水体及底泥中含有的营养盐，它们可能成为富营养化的
主导因素，在一定条件下，底泥中的营养盐释放出来使水体进一步富营养化。在治理水体富营养化过程中，内源性营养盐也是必须考虑的重要方面。
3 水体富营养化的危害
水体富营养化的一个特征性现象是形成水华或赤潮。水华是浮游植物大量繁殖产生的，富营养化水体中因占优势的浮游藻类的颜色不同，会使水体呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等不同颜色，称之为赤潮或红潮[7]。这些大量繁殖的浮游生物和藻类死亡后被需氧微生物分解，不断消耗水中的溶解氧，或被厌氧微生物分解产生H2S等有毒气体，使水质恶化，造成鱼类和其它水生生物大量死亡。笔者将水体富营养化的危害总结成三方面：一是对水体造成的危害，富营养化会使水体色度增加，水质变浑浊，透明度降低并散发腥臭味，从而污染环境；二是对水体生态系统构成危害，富营养化会破坏水体生态平衡，水中的蓝藻等富营养化标志性生物大量繁殖，分泌毒素，导致其他水生植物群落逐渐灭绝；三是对人类生活生产产生危害，水体富营养化影响饮用水水质，增加净化成本，影响渔业等生物资源的利用，此外因富营养化水中含有硝酸盐和亚硝酸盐，人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水，也会中毒致病[8]。
4 水体富营养化的防治对策
当前水体富营养化治理是环境治理的一个热点和难点问题。其难点在于污染源的复杂性和营养物质去除的高难度。本文主要从污染源出发讨论一下水体富营养化的防治对策。 4.1 减少外源性营养物质的输入
外界环境输入到湖泊的营养物质超出了水体自身的净化功能，从而在水体中积累是造成富营养化最直接的原因。要控制水体富营养化，根据利比格的最小定律，必须对限制营养化的极限物质如N、P进行控制[9]。减少外源营养物的输入量可以从人为方面入手，比如制定和完善水环境保护方面的法律法规和政策，实行谁污染谁治理的责任制，经济建设和水环境并头抓；制定营养物质排放标准和水质标准并根据水体容量将营养物质的排放总量控制在水体的自净能力范围内。在技术方面，可以实施截污工程，但它治标不治本。发展污水的脱氮脱磷技术净化水资源使其能够实现循环利用。 4.2 控制内源性性营养物质
水体富营养化时大量繁殖的浮游生物和藻类，其残体分解后营养物质进入底泥会继续引起富营养化破坏谁环境。因此，在采取措施减小外源营养物的输入量时须加强对内源营养物质的控制。控制内源营养物质的方法有物理法，如挖掘底泥沉积物、进行水体深层曝气、注水冲稀以及在底泥表面敷设塑料等；化学方法主要包括凝聚沉降和化学药剂杀藻[10]。本文注重讨论一下防治水体富营养化的生态性措施。
水体富营养化的生态防治是利用水生生物吸收利用N、P元素进行代谢活动以去除水体中N、P等营养物质的方法。
水生植物净化水体的特点是以大型水生植物为主体，植物和根区微生物共生，产生协同效应，净化污水[11]。具有净化水体的水生植物有凤眼莲、水花生、水葱、狐尾藻、荇菜等。这些水生植物生长迅速，大量吸收消耗水中的营养物质，降低底泥和水体中的营养物质，通过打捞把这些植物从水体中移除从而除去水中的N、P，达到治理水体富营养化的目标。湿地生态系统的强大功能体现在它的净化水体、保持水土上，湿地植物根系能够通过吸附、过滤、氧化、还原及微生物降解等功能使污水得到净化，从而起到生态修复的功能[12]。 某些水生动物在水体富营养化治理中也具有一定的利用价值。1996年黄祥飞利用滤食性鱼类(花白鲢)直接吞食蓝藻，可作为富营养化生态防治途径。开创了通过放养以藻类为食的鱼类防治水体富营养化的途径，例如白鲫摄食藻类和有机腐屑、鲴鱼摄食固着藻类及丝状藻类、 鲢鳙能直接利用铜绿微囊藻和螺旋鱼腥藻等浮游植物。近年来对浮游动物与藻类“水华”的关系报道很多，鱼类可以选择性吞食浮游甲壳动物，通过捕捞鱼产品而消除污染[4]。 水体富营养化的生物防治适用范围大，相比于其他方法具有相对的优越性。例如它在净化污水的同时还能产生出优质的饲料或蔬菜，化害为利，变废为宝。
5 结束语
水体富营养化可以分为天然富营养化和人为富营养化。在自然条件下，水体从贫营养状态向富营养化状态转化需要经历很长的一段时间，而人类的生产生活活动加剧了贫富营养之间的转化速度。以致于在经济快速发展，GDP迅速增长的同时，水体富营养化等环境问题逐渐呈现出来。我国湖泊富营养化程度日趋严重，不仅使水体丧失其应有的功能，而且使水生生态环境逐渐向不利于人类的方向演变，这种发展趋势势必影响经济和社会的可持续发展。因此，人们在追求经济发展，生活水平提高的同时应该加强对环境保护的重视程度，坚持走可持续发展之路。
水体富营养化治理在未来较长时间内将继续成为人们面临的巨大挑战之一，因为引起水
体富营养化的污染源相当复杂，既有外源性又有内源性，既有天然性又有人为性；此外，治理方法发展慢，营养物质去除难度高，至今还没有任何单一的生物、生态、化学和物理措施能够彻底除去水中的N、P营养物质。因此，需要采取综合治理方法，在治理方法上不断创新，提高治理水平。与此同时要加强管理，完善制度，做到有法可依，违法必究。逐步恢复富营养化水体的生态系统，使水体富营养化问题得到真正解决。
参考文献
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