水体富营养化和蓝藻水华专家讲座.pptx

20世纪60年代前，水体主要污染是有机物污染，有机物生物降解带来了无机营养物质增加，引发了广泛水体富营养化。60年代后：成为突出、全球性问题。我国90年代以后重视富营养化问题。富营养化是一个自然和人为原因叠加过程，其主导进程是生源要素在集水区内运动。富营养化是湖泊发展过程中自然过程：自然条件下湖泊从平营养湖过渡为富营养湖，进而演变为沼泽和陆地，是一个极为迟缓过程。人类活动不停增强大大加速了水体富营养化过程。湖泊富营养化演变过程水体富营养化定义因为人类活动，水体中营养物质增加，引发植物过量生长和整个水体生态平衡改变，因而造成危害一个污染现象。湖泊富营养化原因主要来自城市生活污水、工业废水等点源污染和农林业化肥、水体养殖污染、湖内底泥等面源污染。水体富营养化主要营养物质：主要磷，其次是氮，可能还有碳、微量元素或维生素等。浮游藻类生物量用叶绿素a(Chla)含量来衡量；传统氮磷比理论：藻类群落在TN/TP相对较大时受总磷限制，在TN/TP相对较小时受总氮限制，在TN/TP处于中等水平时则受总氮和总磷共同限制。TN/TP阈值有很大变异性：Sakamoto（1966）提出10-17，Huber等（1982）提出10-30，OECD（）提出7-15。普遍认为：除控磷处理外，富营养化治理需要严格控制氮排放，并投入巨款开展污水脱氮处理。《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-）和《地表水环境质量标准》（GB3838-）对总氮限值分别为15-20mg/L和0.2-1.0mg/L（可作饮用水源I-III类水体）。污水处理中脱氮需要经过硝化和反硝化过程，工艺复杂，成本较高，许多污水处理厂难以正常运行。除磷则相对较轻易，经过沉淀和絮凝等方法即可去除水中80%-95%磷，成本较低。最新研究进展：不论总氮浓度高低，湖水总磷浓度都是限制浮游藻类生长最主要原因，藻类总量决定于总磷而不是总氮，从而证实在野外条件下控氮并不能降低藻类总量（王洪铸，）。湖沼富营养化治理无须控氮，削减水体氮输入反而大大促进固氮蓝藻发展；只要磷充分且有足够时间，固氮过程就可使藻类总量到达较高水平，从而使湖泊仍保持高度富营养状态。最新研究：富营养化治理无需控氮提议试行只除磷、少脱氮或不脱氮，降低污水处理厂运行成本；适当放宽或取消关于氮限值。2.蓝藻水华暴发机制与危害蓝藻水华：因为水环境极其恶劣造成大量蓝藻繁殖而影响到生态平衡。引发淡水蓝藻水华种类主要有微囊藻、浮胶刺藻、鱼腥藻、鞘颤藻、束丝藻。水华发生机理：充分营养物质，包含氮、磷等营养盐和有机质；适宜气候条件，主要包含温度和光照等；适宜水文条件，如迟缓水流等；水体生态系统对藻类生长生物控制作用失效。蓝藻水华危害：破坏了水体生态系统平衡；影响供水水质，增加供水成本；破坏水域生态景观；危害人类及其它动物健康。淡水水华中最常见蓝藻毒素为微囊藻毒素。微囊藻毒素产自浮游性蓝藻-微囊藻、鱼腥藻、颤藻、念珠藻、项圈藻、以及陆生软管藻；进入人体路径主要是经过饮水，少部分经过娱乐活动或经过口服蓝藻类保健品；微囊藻毒素第一靶器官是肝脏；中国南方原发性肝癌高发病率被认为与饮水中微囊藻毒素污染相关。研究发觉：性腺是仅次于肝脏（肝胰腺）第2个靶器官、且藻毒素可传递到后代（卵中有大量存在）。贡献：黄鳝雌雄同体和性反转现象。提出了用滤食性鱼类直接控制微囊藻水华非经典生物操纵法；性腺是藻毒素仅次于肝脏（肝胰腺）第2个靶器官；水华危害表现出特点：污染面大；危害严重；治理难度大；形成恶性循环；使水体生态过程中止。3.我国水体富营养化趋势我国共有24800多个天然湖泊，湖泊储水总量7088亿立方米，是地下水可开采量2.2倍。是我国饮用水主要起源，全国城镇饮用水水源50%以上源于湖泊；全国粮食产量近1/3-1/4来自于湖泊流域，工农业总产值占全国30%以上。湖泊提供全国淡水水产品总量35%，其中75%名特产鱼、虾、蟹、贝类来自于湖泊。我国湖泊富营养化情况日益严重，湖泊型饮用水源地水质最差。湖泊：富营养化最严重、蓝藻水华暴发最频繁我国湖泊富营养化局势严重主要是东部平原湖区、长江中下游湖区、云贵高原湖区湖泊和城市湖泊。在我国东部地域，已经极难发觉水质清澈天然湖泊。富营养化是湖泊生态系统受损关键阶段。我国主要河流污染未能得到有效遏制，污染负荷不停增加、污染治理进展艰难、水污染加剧态势未能得到有效遏制。年，七大水系197条河流408个断面中，Ⅳ-Ⅴ类和劣Ⅴ类水质百分比分别为28%和26%。河流水环境特殊性。河流水质改进技术总体上展现出多元化、集成化和系统化发展趋势。发达国家河流治理已经完成了污染治理过程，水质得到很好改进，莱茵河、泰晤士河治理就是成功案例。经过水动力特征影响，主要借助营养物质输入或输出影响河湖关系。经过闸坝控制对营养物质输移影响。经过河口结构特征对营养物质输