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二級營養(yǎng)師2023年輔導(dǎo)資料：水體富營養(yǎng)化原因
六月份了，天氣也越來越熱，水體中的不安分因素也開始不安分起來了。許多的湖泊水體開始富營養(yǎng)化了。那水體富營養(yǎng)化原因究竟是什么呢？下面是小編幫大家整理的二級營養(yǎng)師2023年輔導(dǎo)資料：水體富營養(yǎng)化原因，供大家參考借鑒，希望可以幫助到有需要的朋友。
水體富營養(yǎng)化(eutrophication)指的是水體中N、P等營養(yǎng)鹽含量過多而引起的水質(zhì)污染現(xiàn)象。其實(shí)質(zhì)是由于營養(yǎng)鹽的輸入輸出失去平衡性，從而導(dǎo)致水生態(tài)系統(tǒng)物種分布失衡，單一物種瘋長，破壞了系統(tǒng)的物質(zhì)與能量的流動，使整個水生態(tài)系統(tǒng)逐漸走向滅亡。
一談到水體的富營養(yǎng)化，使人們常常想到總氮、總磷超標(biāo)。誠然，總氮、總磷等營養(yǎng)鹽是發(fā)生富營養(yǎng)化的必要條件。如果水體中總氮、總磷濃度很低，不可能發(fā)生富營養(yǎng)化。反之則不然，水體中總氮、總磷濃度的升高并不一定發(fā)生富營養(yǎng)化。富營養(yǎng)化的發(fā)生和發(fā)展是水體的整個環(huán)境系統(tǒng)出現(xiàn)失衡，導(dǎo)致某種優(yōu)勢藻類大量生長繁殖的過程。因此要研究富營養(yǎng)化的發(fā)生機(jī)理和發(fā)生條件，實(shí)質(zhì)上需了解藻類生諸多差異，會出現(xiàn)不同的富營養(yǎng)化表現(xiàn)癥狀，即出現(xiàn)不同的優(yōu)勢藻類種群，并連帶出現(xiàn)各種不同類型的水生生物種類的失衡。
但富營養(yǎng)化發(fā)生所必備的條件基本上是一樣的，最主要的影響因素可以歸納為以下幾個方面:
�、倏偟偭椎葼I養(yǎng)鹽相對比較充足;
②鐵，硅等含量比較適度;
③適宜的溫度，光照條件和溶解氧含量;
�、芫徛乃髁鲬B(tài)，水體更新周期長。
只有在上述四方面條件都比較適宜的情況下，才會出現(xiàn)某種優(yōu)勢藻類“瘋狂增長” 現(xiàn)象，發(fā)生富營養(yǎng)化。
水體富營養(yǎng)化發(fā)生原因是多方面的。在水體富營養(yǎng)化日益嚴(yán)重的今天，富營養(yǎng)化成因的研究已經(jīng)取得了一定的成果，但是對于該成因的研究還有待于進(jìn)一步深入。到目前為止，還沒有一套較成熟的理論能夠在實(shí)際水體中用來預(yù)測富營養(yǎng)化發(fā)生;對于富營養(yǎng)化發(fā)生的各項(xiàng)指標(biāo)還沒有一個被廣泛接受的嚴(yán)格量化的界定。因此，系統(tǒng)深入地開展水體富營養(yǎng)化發(fā)生原因的研究，對于有效地開展水體富營養(yǎng)化綜合治理與防治具有重大的理論意義和實(shí)用價值。
長繁衍的過程。對于不同的水域，由于存在水域地理特性、自然氣候條件、水生生態(tài)系統(tǒng)和污染特性等
具體原因有：
1、農(nóng)田化肥
為促進(jìn)植物生長，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，人們常施用較多的氮肥和磷肥，它們極易在降雨或灌溉時發(fā)生流失。氮磷營養(yǎng)物的流失方式有：
(1)隨地表徑流進(jìn)入地面水體中;
(2)下滲形成亞表面流(壤中流)，通過土壤進(jìn)行橫向運(yùn)動，然后排入地表水體中;
(3)通過土壤層下滲到地下水中。
前2種是導(dǎo)致地表水富營養(yǎng)化的主要原因。近年來的研究表明，磷能以溶解或吸附于土壤上的顆粒態(tài)形式通過土壤微孔結(jié)構(gòu)運(yùn)動下滲至亞表面流中，然后進(jìn)入江、河、湖泊或海灣，而氮(硝酸鹽氮)的滲透能力較強(qiáng)，能夠下滲到地下水中污染地下水。氮和磷在被土壤吸附與解吸過程中，其中一部分溶解于水中，另一部分則繼續(xù)保持吸附態(tài)，在運(yùn)動中甚至?xí)S土壤顆粒沉積下來，成為湖、河或海底沉積物的一部分。沉淀在底泥中的污染物在流量、水溫及微生物結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的情況下，可以通過再懸浮、溶解的方式返回水中，構(gòu)成水源的二次污染。據(jù)調(diào)查，太湖底泥每年釋放的總氮和總磷約占總負(fù)荷的25% ～35%。
2、牲畜糞便
圈養(yǎng)家禽、家畜尤其是豬會產(chǎn)生大量富含營養(yǎng)物和細(xì)菌的排泄物，極易隨地表徑流、亞表面流流入江河、湖泊而污染水體。此外，農(nóng)田中過量施用家畜糞便，也會引起糞便中的營養(yǎng)物隨地表徑流、亞表面流流失，從而污染水體。草原過度放牧，產(chǎn)生大量牲畜糞便滯留于草原上，造成營養(yǎng)物過剩，并破壞草原的植被覆蓋;當(dāng)降雨產(chǎn)生地表徑流時，植被覆蓋的破壞會加劇土壤、糞便的侵蝕，致使更多的營養(yǎng)物流失，加重污染。
3、污水灌溉
污水作為一種可靠的水源和廉價的肥料被用于灌溉農(nóng)田，是污水農(nóng)業(yè)利用的一種提倡方式，目的是通過土壤的凈化作用和農(nóng)作物對營養(yǎng)元素的吸收來凈化污水。但由于一些污水中的營養(yǎng)物含量較高或技術(shù)原因，常常造成土壤和地表水的污染。據(jù)對37個污水灌區(qū)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有32個灌區(qū)水質(zhì)不符合要求。
4、城鎮(zhèn)地表徑流
城鎮(zhèn)路面大部分是不透水地面，氮磷營養(yǎng)物主要隨地表徑流進(jìn)入地表水中。城鎮(zhèn)中的氮磷營養(yǎng)物主要來自人類的生活垃圾、生活污水及和某些工商業(yè)廢水(如屠宰、食品、造紙、停車場等)。美國環(huán)保局把城市地表徑流列為導(dǎo)致全美河流和湖泊污染的第三大污染源。
5、礦區(qū)地表徑流
在磷礦區(qū)，由于人類活動，破壞了原來的土壤結(jié)構(gòu)和植被面貌，使得土壤表層裸露，在降雨條件下，散落在礦區(qū)的礦渣、泥沙、磷酸鹽等污染物將隨地表徑流進(jìn)入湖泊、水庫、江河、海灣，污染水體。
6、大氣沉降
大氣沉降不僅是懸浮顆粒物、有害氣體的來源之一，也是氮的來源之一。燃料燃燒時，氮元素以氮氧化物的形式進(jìn)入空氣，隨雨雪降落在土壤或水體表面，污染地表水源。
7、水體人工養(yǎng)殖
許多水體既是水源地，又是人工養(yǎng)殖的場所。隨著養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，人工投放的餌料以及魚類的排泄物給水體帶來了大量的氮磷。目前，國內(nèi)湖庫區(qū)人工養(yǎng)殖的餌料系數(shù)達(dá)3.0～4.0，成為水體富營養(yǎng)化的又一來源。
危害
富營養(yǎng)化會影響水體的水質(zhì)，會造成水的透明度降低，使得陽光難以穿透水層，從而影響水中植物的光合作用，可能造成溶解氧的過飽和狀態(tài)。溶解氧的過飽和以及水中溶解氧少，都對水生動物有害，造成魚類大量死亡。同時，因?yàn)樗w富營養(yǎng)化，水體表面生長著以藍(lán)藻、綠藻為優(yōu)勢種的大量水藻，形成一層“綠色浮渣”，致使底層堆積的有機(jī)物質(zhì)在厭氧條件分解產(chǎn)生的有害氣體和一些浮游生物產(chǎn)生的生物毒素也會傷害魚類。因富營養(yǎng)化水中含有硝酸鹽和亞硝酸鹽，人畜長期飲用這些物質(zhì)含量超過一定標(biāo)準(zhǔn)的水，也會中毒致病。
在形成“綠色浮渣”后，水下的藻類會因得不到陽光照射而呼吸水內(nèi)氧氣，不能進(jìn)行光合作用。水內(nèi)氧氣會逐漸減少，水內(nèi)生物也會因氧氣不足而死亡。死去的藻類和生物又會在水內(nèi)進(jìn)行氧化作用，這時水體也會變得很臭，水資源也會被污染的不可再用。
防治對策
富營養(yǎng)化的防治是水污染處理中最為復(fù)雜和困難的問題。這是因?yàn)椋孩傥廴驹吹膹?fù)雜性，導(dǎo)致水質(zhì)富營養(yǎng)化的氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)，既有天然源，又有人為源；既有外源性，又有內(nèi)源性。這就給控制污染源帶來了困難；②營養(yǎng)物質(zhì)去除的高難度，至今還沒有任何單一的生物學(xué)、化學(xué)和物理措施能夠徹底去除廢水的氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)。通常的二級生化處理方法只能去除30-50%的氮、磷。
控制外源性營養(yǎng)物質(zhì)輸入
絕大多數(shù)水體富營養(yǎng)化主要是外界輸入的營養(yǎng)物質(zhì)在水體中富集造成的。如果減少或者截?cái)嗤獠枯斎氲臓I養(yǎng)物質(zhì)，就使水體失去了營養(yǎng)物質(zhì)富集的可能性。為此，首先應(yīng)該著重減少或者截?cái)嗤獠繝I養(yǎng)物質(zhì)的輸入，控制外源性營養(yǎng)物質(zhì)，應(yīng)從控制人為污染源著手，應(yīng)準(zhǔn)確調(diào)查清楚排入水體營養(yǎng)物質(zhì)的主要排放源，監(jiān)測排入水體的廢水和污水中的氮、磷濃度，計(jì)算出年排放的氮、磷總量，為實(shí)施控制外源性營養(yǎng)物質(zhì)的措施提供可靠的科學(xué)依據(jù)。
減少內(nèi)源性營養(yǎng)物質(zhì)負(fù)荷
輸入到湖泊等水體的營養(yǎng)物質(zhì)在時空分布上是非常復(fù)雜的。氮、磷元素在水體中可能被水生生物吸收利用，或者以溶解性鹽類形式溶于水中，或者經(jīng)過復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)和生物作用而沉降，并在底泥中不斷積累，或者從底泥中釋放進(jìn)入水中。減少內(nèi)源性營養(yǎng)物負(fù)荷，有效地控制湖泊內(nèi)部磷富集，應(yīng)視不同情況，采用不同的方法。
治理意義
其主要意義有：
（1）對富營養(yǎng)化河湖水體進(jìn)行治理修復(fù)，是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市景觀、生態(tài)環(huán)境建設(shè)的迫切需要，具有經(jīng)濟(jì)和環(huán)境雙重效益。
�。�2）明顯提高富營養(yǎng)化河湖水體的處理效果、大大縮短治理周期、有效降低處理成本。
�。�3）恢復(fù)水體使用功能，有效緩解我國水資源嚴(yán)重匱乏的問題。
�。�4）改善居民居住環(huán)境，提高人民生活質(zhì)量。
防治方法
國外許多國家已經(jīng)認(rèn)識到，政府對污水采用三級處理，去除點(diǎn)源污水中的氮和磷，加以回收再利用，是最先進(jìn)、最經(jīng)濟(jì)、最有效的防治水體富營養(yǎng)化的積極措施。
工程性措施
包括挖掘底泥沉積物、進(jìn)行水體深層曝氣、注水沖稀以及在底泥表面敷設(shè)塑料等。挖掘底泥，可減少以至消除潛在性內(nèi)部污染源；深層曝氣，可定期或不定期采取人為湖底深層曝氣而補(bǔ)充氧，使水與底泥界面之間不出現(xiàn)厭氧層，經(jīng)常保持有氧狀態(tài)，有利于抑制底泥磷釋放。此外，在有條件的地方，用含磷和氮濃度低的水注入湖泊，可起到稀釋營養(yǎng)物質(zhì)濃度的作用。
化學(xué)方法
這是一類包括凝聚沉降和用化學(xué)藥劑殺藻的方法，例如有許多種陽離子可以使磷有效地從水溶液中沉淀出來，其中最有價值的是價格比較便宜的鐵、鋁和鈣，它們都能與磷酸鹽生成不溶性沉淀物而沉降下來。例如美國華盛頓州西部的長湖是一個富營養(yǎng)水體，1980年10月用向湖中投加鋁鹽的辦法來沉淀湖中的磷酸鹽。在投加鋁鹽后的第四年夏天，湖水中的磷濃度則由原來的65μg/L降到30μg/L，湖泊水質(zhì)有較明顯的改善。在化學(xué)法中，還有一種方法是用殺藻劑殺死藻類。這種方法適合于水華盈湖的水體。殺藻劑將藻殺死后，水藻腐爛分解仍舊會釋放出磷，因此，應(yīng)該將被殺死的藻類及時撈出，或者再投加適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)藥品，將藻類腐爛分解釋放出的磷酸鹽沉降。
生物性措施
利用水生生物吸收利用氮、磷元素進(jìn)行代謝活動以去除水體中氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)的方法。有些國家開始試驗(yàn)用大型水生植物污水處理系統(tǒng)凈化富營養(yǎng)化的水體。大型水生植物包括鳳眼蓮、蘆葦、狹葉香蒲、加拿大海羅地、多穗尾藻、麗藻、破銅錢等許多種類，可根據(jù)不同的氣候條件和污染物的性質(zhì)進(jìn)行適宜的選栽。水生植物凈化水體的特點(diǎn)是以大型水生植物為主體，植物和根區(qū)微生物共生，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，凈化污水。經(jīng)過植物直接吸收、微生物轉(zhuǎn)化、物理吸附和沉降作用除去氮、磷和懸浮顆粒，同時對重金屬分子也有降解效果。水生植物一般生長快，收割后經(jīng)處理可作為燃料、飼料，或經(jīng)發(fā)酵產(chǎn)生沼氣。這是國內(nèi)外治理湖泊水體富營養(yǎng)化的重要措施。
近年來，有些國家采用生物措施控制水體富營養(yǎng)化，也收到了比較明顯的效果，稱之為生物操縱（biomanipulation）。例如德國近年來采用了生物控制，成功地改善了一個人工湖泊(平均水深7米)的水質(zhì)。其辦法是在湖中每年投放食肉類魚種如狗魚、鱸魚去吞食吃浮游動物的小魚，幾年之后這種小魚顯著減少，而浮游動物(如水蚤類)增加了，從而使作為其食料的浮游植物量減少，整個水體的透明度隨之提高，細(xì)菌減少，氧氣平衡的水深分布狀況改善。但也發(fā)現(xiàn)，浮游植物種群有所改變，藍(lán)綠藻生長量比例增高，因?yàn)樗鼈儾荒鼙桓∮蝿游锊妒�，為此可以放鰱魚來控制這種藻類的生長。
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