水體富營養(yǎng)化研究

水體富營養(yǎng)化研究摘要：近年來，經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，工業(yè)化的發(fā)展以及城市居住人口的增加，工廠以及人們生活污水的隨意排放，對周邊的河流湖泊產(chǎn)生了嚴(yán)重的污染。其中，主要是以水體的富營養(yǎng)化為主。對人類的生活產(chǎn)生了很大的不利影響。其中鄱陽湖水體富營養(yǎng)化就是一個(gè)代表。政府花費(fèi)大量的資金進(jìn)行治理，水體修復(fù)所花費(fèi)的金錢遠(yuǎn)高出鄱陽湖附近工廠的總生產(chǎn)值。經(jīng)過治理這些環(huán)境污染問題，人們開始越來越重視環(huán)境的保護(hù)。1水體富營養(yǎng)化的成因與定義。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，由于工廠廢水的違規(guī)排放以及人們生活污水的任意排放，使得含有大量氮、磷元素的營養(yǎng)物質(zhì)的污水不斷注入湖泊，導(dǎo)致水體總的生物尤其是藻類大量的繁殖，產(chǎn)生“水華”，水體透明度降低，水體底部的藻類無法正常進(jìn)去光合作用而大量死亡，水中溶解氧減少，使得魚類大量死亡，水質(zhì)惡化，水體中有機(jī)物大量增加，細(xì)菌大量繁殖，水體的生物多樣性銳減，生態(tài)系統(tǒng)破壞。這就是水體的富營養(yǎng)化。2水體富營養(yǎng)化得危害2.1對正常水體中生物的影響水體發(fā)生富營養(yǎng)化時(shí)，水中植物難以進(jìn)行光合作用，水中溶解氧的大量減少，導(dǎo)致水體中許多需氧生物大量死亡。2.2對人類生活的影響富營養(yǎng)化的水體因藻類的過度繁殖、死亡及殘?bào)w分解而發(fā)出腥臭，水質(zhì)品質(zhì)惡化，這是由于底層缺氧、厭氧微生物繁殖分解產(chǎn)生硫化氫（H2S）所致。產(chǎn)生的惡臭，局限了人們的活動(dòng)范圍。同時(shí)，富營養(yǎng)化水體中滋生大量的藍(lán)藻，藍(lán)藻的生長能夠產(chǎn)生毒素，人類飲用或直接接觸被藻類污染的水，會(huì)引起皮膚反應(yīng)、結(jié)膜炎、鼻炎、腹瀉、胃腸炎等疾病，對人群健康構(gòu)成潛在危害［1］。2.3對水體以及水體附近的生態(tài)系統(tǒng)的影響水生生物群落、種類結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，藻類種類數(shù)減少，尤其是有利于漁業(yè)生產(chǎn)的硅藻等種類減少，不易被魚類消化吸收的藍(lán)、綠藻（如微囊藻及束絲藻等）大量繁殖，單一種類個(gè)體數(shù)劇增，水體中生物的多樣性銳減，水體中以及水體周邊的許多生物鏈被破壞，導(dǎo)致該污染水體及周邊的生態(tài)系統(tǒng)遭受嚴(yán)重的打擊，甚至癱瘓。3水體富營養(yǎng)化的修復(fù)目前國際上采用的去除藻類控制富營養(yǎng)化的方法主要有化學(xué)方法、物理方法和生態(tài)一生物方法。3.1化學(xué)方法化學(xué)方法處理污染水體主要是添加化學(xué)藥劑和吸附劑改變水體中氧化還原電位、pH、吸附沉淀水體中懸浮物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)。根據(jù)原理，可以將化學(xué)方法大體分為以下幾類0。（見表1）表1化學(xué)方法主要類型化學(xué)修復(fù)方法作用選用試劑適用范圍絮凝沉降懸浮物降低水的色度和濁度混睫劑和助凝劑AE(HOJj?Kg),等適用范圍廣,但處理效果受溫度和水力條件的限制氧化提高氧化還原電位.轉(zhuǎn)化黑臭物質(zhì)空氣、催、國等.用于處理黑臭水體或者氧化有毒物質(zhì)吸附利用固體吸附劑吸附水中污染物質(zhì)活性炭、沸石、硅藻上等.用于吸附難降解有機(jī)物，脫色、脫良?xì)⒃鍎缢性孱怌uSO,、0廣有機(jī)殺藻劑應(yīng)急除藻在根據(jù)水體的不同污染狀況，采取相應(yīng)的修復(fù)方法，如加入化學(xué)藥劑殺藻、加入鐵鹽促進(jìn)磷的沉淀、加入石灰脫氮等。3.2物理方法最初，在化學(xué)和生態(tài)修復(fù)等方法還未成熟時(shí)，在治理水體富營養(yǎng)化時(shí)，通常都是通過對污染水體實(shí)施一些工程，對污染水體進(jìn)行處理。例如引入氮、磷等營養(yǎng)物含量較少的河水、水庫或湖泊水，進(jìn)行沖洗、稀釋富營養(yǎng)化水體，達(dá)到降低富營養(yǎng)化程度的目的。在引起湖泊富營養(yǎng)化的因素中，水體的底泥也是導(dǎo)致水體發(fā)生富營養(yǎng)化的原因之一，優(yōu)勢甚至是主要原因，成為水體富營養(yǎng)化的內(nèi)在污染源⑶。通過物理方法，挖掘底泥，清理出較多、較厚的底層沉積物，有條件的地方可以在底泥表面鋪設(shè)塑料薄膜，阻斷底層污染源，減少內(nèi)在污染源，是一個(gè)很有效的治理措施。3.3生態(tài)一生物法生態(tài)一生物污水處理技術(shù)，是利用培育的植物或培養(yǎng)、接種的微生物的生命活動(dòng)，對水中污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解作用，從而使水體得到凈化的技術(shù)。與前兩種傳統(tǒng)的方法相比，生態(tài)一生物法是國外近年來發(fā)展很快的一種新技術(shù)，水體生態(tài)一生物修復(fù)技術(shù)是按照自然界自身規(guī)律去恢復(fù)自然界的本來面貌，強(qiáng)化自然界自身的自凈能力去治理被污染水體，這是人與自然和諧相處的合乎邏輯的治污思路，也是一條創(chuàng)新的技術(shù)路線囹。3.3.1種植水生物法根據(jù)水體富營養(yǎng)化得情況，在水中種植一些植物，例如空心菜，蘆葦?shù)?。通過植物的根部從周圍環(huán)境中直接吸收，交換，利用根部上的微生物，如固氮細(xì)菌，對水體中的氮磷進(jìn)行吸收固定，除去水中的氮磷離子，并能夠分解有機(jī)物，同時(shí)還能夠富集金屬離子。根據(jù)污染程度定期對植被進(jìn)行收割，由于收割后的植被內(nèi)含有許多污染元素，因此不能焚燒或丟棄當(dāng)垃圾。根據(jù)可能吸收或富集的元素，進(jìn)行相應(yīng)的處理。如可以用于沼氣發(fā)酵等。3.3.2投放特定的微生物微生物可以將受污染水體中的有機(jī)物降解為無機(jī)物，對部分無機(jī)污染物如氨氮進(jìn)行還原從而去除。為了充分發(fā)揮微生物在污染物降解和轉(zhuǎn)化方面的作用，目前有兩種方式：一是補(bǔ)充污染物高效降解微生物：可以使用具有某種特定功能的茵群；也可以從受污染水體和底泥中分離篩選后富集培養(yǎng)，再返回受污染水域；還可以利用基因工程菌的接合轉(zhuǎn)移。二是為土著微生物提供合適的營養(yǎng)和環(huán)境條件；合適的營養(yǎng)和環(huán)境條件可以激活生長代謝緩慢或處于停滯狀態(tài)的土著微生物，使其重新具有污染物高速分解的能力⑸。3.3.3調(diào)整水體中物種結(jié)構(gòu)針對水體富營養(yǎng)化情況，調(diào)整水體重的弱勢種群，同時(shí)針對瘋長的藻類，放養(yǎng)一些以其為食物的物種，但對整個(gè)水體中的其他種群無太大的影響，通過這些新的食物鏈，遏制水體的富營養(yǎng)化。與植物法一樣，應(yīng)定期對這些物種進(jìn)行捕捉，處理。處理水體富營養(yǎng)化的三種方法中，化學(xué)方法具有速度快、效果明顯等特點(diǎn)，但容易造成二次污染和殘留影響；物理方法往往治標(biāo)不治本；生態(tài)方法是按照自然界規(guī)律恢復(fù)水質(zhì)，通過強(qiáng)化自然界生物間的相互作用關(guān)系或水體自身的自凈能力治理被污染的水體，這種方法合乎人與自然和諧相處、可持續(xù)發(fā)展的原則，同時(shí)也是一條創(chuàng)新的技術(shù)路線。各種辦法各具有針對性，任何單一的措施都很難有效地控制富營養(yǎng)化，在具體的富營養(yǎng)化水體治理中，應(yīng)視具體情況而定，絕不可機(jī)械套用，使用不當(dāng)，甚至?xí)?dǎo)致富營養(yǎng)化程度加劇。參考文獻(xiàn).李飛躍.水體富營養(yǎng)化問題的探討.科技信息.2007-06.371.楊清海.中國富營養(yǎng)化水體修復(fù)技術(shù)進(jìn)展.生物科學(xué)與工程.1673-4