水體富營養(yǎng)化及其防治技術課件

1、第六章 水體富營養(yǎng)化及其防治技術1 、水體富營養(yǎng)化水生生態(tài)受破壞，少數(shù)生物種群增殖水體發(fā)臭、藍綠藻、魚腥藻等生長導致水質變差水的透明度減低（影響旅游業(yè)和人畜飲水）水中溶解氧消耗“赤潮”、“水華”暴發(fā)有毒藻類向水體釋放毒素（9g/kg 致死量）影響漁業(yè)生產(chǎn) 營養(yǎng)狀況葉綠素a(g/L)透明度（m）總磷（ g/L）總氮（mg/L）COD （mg/L）浮游藻類優(yōu)勢種群極度貧營養(yǎng)0.1015.00.90.020.24_重貧營養(yǎng)0.268.02.00.040.48_貧營養(yǎng)0.664.44.60.080.96金藻綱貧中營養(yǎng)1.602.410.00.161.80隱藻綱中營養(yǎng)4.101.323.00.313.6

2、0甲藻綱中富營養(yǎng)10.000.7350.00.657.10硅藻綱富營養(yǎng)26.000.40110.51.2014.0硅、藍藻綱重富營養(yǎng)64.000.22250.02.3027.0藍、綠藻綱極度重富營養(yǎng)160.000.12555.04.6054.0異常性生物2、湖泊營養(yǎng)類型2、湖泊“水華”暴發(fā)以太湖為例：每年5月暴發(fā)“水華”-藍藻水華藍藻（藍細菌）地球上最早出現(xiàn)的光合自養(yǎng)菌，能夠生存在極端惡劣的環(huán)境中，比其它生物有一定的競爭優(yōu)勢；當條件適宜，某些藍藻能快速生長，達到一定的生物量（初級生產(chǎn)力大暴發(fā)），形成藻類集體（藍藻水華）產(chǎn)毒藻：魚腥藻、束絲藻、微囊藻、節(jié)球藻、念珠藻、顫藻 藍藻水華爆發(fā)藍藻水華爆

3、發(fā)2 海洋赤潮中國的三個赤潮高發(fā)區(qū)： 渤海、東海、南海赤潮生物：原甲藻赤潮、鐘葉蟲赤潮等海洋赤潮與水體污染（富營養(yǎng)化）和大尺度氣候變化、海洋物理性質等有關 有毒 魚類死亡藻類大量繁殖 無毒 水母大量生長 3、海洋赤潮以舟山漁場赤潮為例： 19982002年5月份在同一地點大規(guī)模暴發(fā)原甲藻赤潮，在同一地點有亞歷山大藻（有毒）伴隨生長。 赤潮形成鋒面，此時淡水、陸架水交錯（鹽度為2%）例如：伶仃洋營養(yǎng)化但不發(fā)生赤潮 香港牛尾海中營養(yǎng)但經(jīng)常發(fā)生赤潮4、 造成富營養(yǎng)化原因點源污染 工業(yè)污水、城鎮(zhèn)生活污水、固體廢物處置場面源污染 城鎮(zhèn)地表徑流、農(nóng)牧業(yè)區(qū)地表徑流、礦區(qū)地表徑流、大氣降塵、湖泊養(yǎng)魚、水面娛樂

4、 生活污水 主要來自家庭、商業(yè)、學校、旅游服務業(yè)及其他城市公用設施，包括廁所沖洗水、廚房洗滌水、洗衣機排水、沐浴排水及其他排水等。 大量合成洗滌劑 2、面污染源農(nóng)業(yè)面源污染城市徑流污染3 “水華”、“赤潮”的產(chǎn)生條件“水華”、“赤潮”發(fā)生機理到目前沒有徹底弄清楚環(huán)境條件： 溫度、水動力條件水體中的有機物、營養(yǎng)鹽濃度 氮、磷某些刺激因子 鐵、硅、維生素、微量元素 4 水體富營養(yǎng)化控制對策治理污水、去除氮磷控制暴雨徑流污染控制大氣、固廢污染控制水產(chǎn)養(yǎng)殖強度合理施肥、控制水土流失利用前置庫技術控制污染物入湖湖內和湖濱帶生態(tài)恢復生物控藻（放養(yǎng)食草魚和貝類、采用藻病毒等）底泥疏浚、調水沖湖、水體充氧、投

5、放藥劑控藻、收獲藻類 。 4 水體富營養(yǎng)化控制對策治理污水、去除氮磷控制固廢污染控制水產(chǎn)養(yǎng)殖強度合理施肥、控制水土流失利用前置庫技術控制污染物入湖湖內和湖濱帶生態(tài)恢復生物控藻（放養(yǎng)食草魚和貝類、采用藻病毒等）底泥疏浚、調水沖湖、水體充氧、投放藥劑控藻、收獲藻類 脫氮除磷城市污水處理廠脫氮除磷工藝濕地系統(tǒng)控制面源氮磷污染W(wǎng)aterSedimentAirN2+N2ONH3Org-NNH4- NO2 - NO3- NH4-NO3- Simplified wetland nitrogen cycle人工濕地除磷特性研究物化吸附、共沉淀生物吸收、直接截留 不同濕地結構除磷效果對照Ca、Fe、Al、Mg的

6、氧化物或氫氧化物有機磷沉積/直接截留無機磷生物吸收異養(yǎng)降解 物化吸附共沉淀過飽和CaCO3土壤、根系層、填料床吸收濕地植物/漂浮生物/微生態(tài)結構吸收 Constructed wetlands Free surface flow wetlandsSubsurface Flow WetlandsSubsurface Flow Wetlands Horizontal SSFSubsurface Flow WetlandsVertical Flow System滇池邊的人工濕地濕地植物濕地植物表面流布水系統(tǒng) Some parameter for system（1） HydraulicslHydraul

7、ic loading rate qi (HLR) qi=Qi/A (4.1)where A = wetland top surface area(m2) qi = HLR (md-1; often expressed as cm d-1) Qi= wastewater inflow rate (m3d-1) lNominal detention time =LWh/Q (4.3) where L = length (m) Q = flow rate (m3d-1) W= width (m) = nominal detention time (d)（2） Water budgetThe dyna

8、mic overall water budget for a wetland is where ET = evapotranspiration rate (m d-1) I = infiltration to groundwater (m d-1) P = precipitation rate (m d-1) Q b = bank loss rate (m3d-1) Q c = catchment runoff rate (m3d-1) Q o = output wastewater flow rate (m3d-1) Q sm = snowmelt rate (m3d-1) t = time

9、 (d) V = water storage in wetland (m3)生態(tài)動力學模型4 水體富營養(yǎng)化控制對策治理污水、控制面源污染控制固廢污染控制水產(chǎn)養(yǎng)殖強度合理施肥、控制水土流失利用前置庫技術控制污染物入湖湖內和湖濱帶生態(tài)恢復生物控藻（放養(yǎng)食草魚和貝類、采用藻病毒等）底泥疏浚、調水沖湖、水體充氧、投放藥劑控藻、收獲藻類 4. 水體富營養(yǎng)化控制對策治理污水、控制面源污染控制固廢污染控制水產(chǎn)養(yǎng)殖強度合理施肥、控制水土流失利用前置庫技術控制污染物入湖湖內和湖濱帶生態(tài)恢復生物控藻（放養(yǎng)食草魚和貝類、采用藻病毒等）底泥疏浚、調水沖湖、水體充氧、投放藥劑控藻、收獲藻類 4. 水體富營養(yǎng)化控制對策治

10、理污水、控制面源污染控制固廢污染控制水產(chǎn)養(yǎng)殖強度合理施肥、控制水土流失利用前置庫技術控制污染物入湖湖內和湖濱帶生態(tài)恢復生物控藻（放養(yǎng)食草魚和貝類、采用藻病毒等）底泥疏浚、調水沖湖、水體充氧、投放藥劑控藻、收獲藻類 浙江余姚茶園噴灌電動時針式噴灌機滴 灌發(fā)展噴灌、滴灌 控制水土流失： 草、灌、林混種，減少地面裸露； 種植經(jīng)濟林木，增加農(nóng)民的收入； 采用欄沙壩等工程措施，控制水土流失；4. 水體富營養(yǎng)化控制對策治理污水、控制面源污染控制固廢污染控制水產(chǎn)養(yǎng)殖強度合理施肥、控制水土流失利用前置庫技術控制污染物入湖湖內和湖濱帶生態(tài)修復生物控藻（放養(yǎng)食草魚和貝類、采用藻病毒等）底泥疏浚、調水沖湖、水體充氧

11、、投放藥劑控藻、收獲藻類 4. 水體富營養(yǎng)化控制對策治理污水、控制面源污染控制固廢污染控制水產(chǎn)養(yǎng)殖強度合理施肥、控制水土流失利用前置庫技術控制污染物入湖湖內和湖濱帶生態(tài)修復生物控藻（放養(yǎng)食草魚和貝類、采用藻病毒等）底泥疏浚、調水沖湖、水體充氧、投放藥劑控藻、收獲藻類 4. 水體富營養(yǎng)化控制對策治理污水、控制面源污染控制固廢污染控制水產(chǎn)養(yǎng)殖強度合理施肥、控制水土流失利用前置庫技術控制污染物入湖湖內和湖濱帶生態(tài)恢復生物控藻（放養(yǎng)食草魚和貝類、采用藻病毒等）底泥疏浚、調水沖湖、水體充氧、投放藥劑控藻、收獲藻類 生物控藻技術 放養(yǎng)食草魚和食魚魚(注意比例) 放養(yǎng)貝類 投菌法（注意處理效率和生態(tài)安全）

12、采用藻病毒 采用植物控藻1、大型肉食性魚類2、小型肉食性魚類3、大型雜食性魚類4、小型雜食性魚類5、濾食性魚類6、草食性魚類7、蟹8、蝦9、底棲動物10、浮游動物11、浮游植物12、沉水植物13、碎屑鱖、烏鱧和翹嘴鲌等紅鰭原鲌、黃顙魚和 沙塘鱧等草魚、團頭魴和鳊等鰱和鳙（1：10）鳑鲏、麥穗魚、黃魚幼子陵櫛鰕虎、似鱎 、黑鰭鳈和棒花魚等鯉、鯽和餐條等中華絨螯蟹日本沼蝦等將湖泊生態(tài)系統(tǒng)生物成分劃分成13個功能組4. 水體富營養(yǎng)化控制對策治理污水、控制面源污染控制固廢污染控制水產(chǎn)養(yǎng)殖強度合理施肥、控制水土流失利用前置庫技術控制污染物入湖湖內和湖濱帶生態(tài)恢復生物控藻（放養(yǎng)食草魚和貝類、采用藻病毒等）底泥疏浚、調水沖湖、水體充氧、投放藥劑控藻、收獲藻類 底泥疏浚 疏浚對岸坡的影響 底泥運輸 底泥疏浚的厚度（薄層疏浚） 底泥疏浚的最終處理處置 余水的問題 二次污染的問題4. 水體富營養(yǎng)化控制對策治理污水、去除氮磷控制固廢污染控制水產(chǎn)養(yǎng)殖強度合理施肥、控制水土流失利用前置庫技術控制污染物入湖湖內和湖濱帶生態(tài)恢復生物控藻（放養(yǎng)食草魚和貝類、采用藻病毒等）底泥疏浚、調水沖湖、水體充氧、投放藥劑控藻、收獲藻類 。 4. 水體富營養(yǎng)化控制對策治理污水、去除氮磷控制固廢污染控制水產(chǎn)養(yǎng)殖強度合理施肥、控制水土流失利用前置庫技術控制污染物入湖湖內和湖濱帶生態(tài)恢復生物控藻（放養(yǎng)食草魚和貝類、