1. 水體富營養化的原因怎樣防治(簡答題)
水體富營養化(eutrophication)是指在人類活動的影響下,生物所需的氮、磷等營養物質大量進入湖泊、河口、海灣等緩流水體,引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖,水體溶解氧量下降,水質惡化,魚類及其他生物大量死亡的現象。在自然條件下,湖泊也會從貧營養狀態過渡到富營養狀態,不過這種自然過程非常緩慢。而人為排放含營養物質的工業廢水和生活污水所引起的水體富營養化則可以在短時間內出現。水體出現富營養化現象時,浮游藻類大量繁殖,形成水華。因占優勢的浮游藻類的顏色不同,水面往往呈現藍色、紅色、棕色、乳白色等。這種現象在海洋中則叫做赤潮或紅潮。
水體中過量的氮、磷等營養物質主要來自未加處理或處理不完全的工業廢水和生活污水、有機垃圾和家畜家禽糞便以及農施化肥,其中最大的來源是農田上施用的大量化肥。
(1)氮源
農田徑流挾帶的大量氨氮和硝酸鹽氮進入水體後,改變了其中原有的氮平衡,促進某些適應新條件的藻類種屬迅速增殖,覆蓋了大面積水面。例如我國南方水網地區一些湖叉河道中從農田流入的大量的氮促進了水花生、水葫蘆、水浮蓮、鴨草等浮水植物的大量繁殖,致使有些河段影響航運。在這些水生植物死亡後,細菌將其分解,從而使其所在水體中增加了有機物,導致其進一步耗氧,使大批魚類死亡。最近,美國的有關研究部門發現,含有尿素、氨氮為主要氮形態的生活污水和人畜糞便,排入水體後會使正常的氮循環變成「短路循環」,即尿素和氨氮的大量排入,破壞了正常的氮、磷比例,並且導致在這一水域生存的浮游植物群落完全改變,原來正常的浮游植物群落是由硅藻、鞭毛蟲和腰鞭蟲組成的,而這些種群幾乎完全被藍藻、紅藻和小的鞭毛蟲類(Nannochloris屬,Stichococcus屬)所取代。
(2)磷源
水體中的過量磷主要來源於肥料、農業廢棄物和城市污水。據有關資料說明,在過去的15年內地表水的磷酸鹽含量增加了25倍,在美國進入水體的磷酸鹽有60%是來自城市污水。在城市污水中磷酸鹽的主要來源是洗滌劑,它除了引起水體富營養化以外,還使許多水體產生大量泡沫。水體中過量的磷一方面來自外來的工業廢水和生活污水。另方面還有其內源作用,即水體中的底泥在還原狀態下會釋放磷酸鹽,從而增加磷的含量,特別是在一些因硝酸鹽引起的富營養化的湖泊中,由於城市污水的排入使之更加復雜化,會使該系統迅速惡化,即使停止加入磷酸鹽,問題也不會解決。這是因為多年來在底部沉積了大量的富含磷酸鹽的沉澱物,它由於不溶性的鐵鹽保護層作用通常是不會參與混合的。但是,當底層水含氧量低而處於還原狀態時(通常在夏季分層時出現),保護層消失,從而使磷酸鹽釋入水中所致。
富營養化的防治對策
富營養化的防治是水污染處理中最為復雜和困難的問題。這是因為:①污染源的復雜性,導致水質富營養化的氮、磷營養物質,既有天然源,又有人為源;既有外源性,又有內源性。這就給控制污染源帶來了困難;②營養物質去除的高難度,至今還沒有任何單一的生物學、化學和物理措施能夠徹底去除廢水的氮、磷營養物質。通常的二級生化處理方法只能去除30-50%的氮、磷。
(1)控制外源性營養物質輸入
絕大多數水體富營養化主要是外界輸入的營養物質在水體中富集造成的。如果減少或者截斷外部輸入的營養物質,就使水體失去了營養物質富集的可能性。為此,首先應該著重減少或者截斷外部營養物質的輸入,控制外源性營養物質,應從控制人為污染源著手,應准確調查清楚排入水體營養物質的主要排放源,監測排入水體的廢水和污水中的氮、磷濃度,計算出年排放的氮、磷總量,為實施控制外源性營養物質的措施提供可靠的科學依據。
(2)減少內源性營養物質負荷
輸入到湖泊等水體的營養物質在時空分布上是非常復雜的。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於水中,或者經過復雜的物理化學反應和生物作用而沉降,並在底泥中不斷積累,或者從底泥中釋放進入水中。減少內源性營養物負荷,有效地控制湖泊內部磷富集,應視不同情況,採用不同的方法。
6.主要的方法有
①工程性措施
包括挖掘底泥沉積物、進行水體深層曝氣、注水沖稀以及在底泥表面敷設塑料等。挖掘底泥,可減少以至消除潛在性內部污染源;深層曝氣,可定期或不定期採取人為湖底深層曝氣而補充氧,使水與底泥界面之間不出現厭氧層,經常保持有氧狀態,有利於抑制底泥磷釋放。此外,在有條件的地方,用含磷和氮濃度低的水注入湖泊,可起到稀釋營養物質濃度的作用。
②化學方法
這是一類包括凝聚沉降和用化學葯劑殺藻的方法,例如有許多種陽離子可以使磷有效地從水溶液中沉澱出來,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澱物而沉降下來。例如美國華盛頓州西部的長湖是一個富營養水體,1980年10月用向湖中投加鋁鹽的辦法來沉澱湖中的磷酸鹽。在投加鋁鹽後的第四年夏天,湖水中的磷濃度則由原來的65μg/L降到30μg/L,湖泊水質有較明顯的改善。在化學法中,還有一種方法是用殺藻劑殺死藻類。這種方法適合於水華盈湖的水體。殺藻劑將藻殺死後,水藻腐爛分解仍舊會釋放出磷,因此,應該將被殺死的藻類及時撈出,或者再投加適當的化學葯品,將藻類腐爛分解釋放出的磷酸鹽沉降。
③生物性措施
利用水生生物吸收利用氮、磷元素進行代謝活動以去除水體中氮、磷營養物質的方法。目前,有些國家開始試驗用大型水生植物污水處理系統凈化富營養化的水體。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,可根據不同的氣候條件和污染物的性質進行適宜的選栽。水生植物凈化水體的特點是以大型水生植物為主體,植物和根區微生物共生,產生協同效應,凈化污水。經過植物直接吸收、微生物轉化、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,收割後經處理可作為燃料、飼料,或經發酵產生沼氣。這是目前國內外治理湖泊水體富營養化的重要措施。 近年來,有些國家採用生物控制的措施控制水體富營養化,也收到了比較明顯的效果。例如德國近年來採用了生物控制,成功地改善了一個人工湖泊(平均水深7米)的水質。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,幾年之後這種小魚顯著減少,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,細菌減少,氧氣平衡的水深分布狀況改善。但也發現,浮游植物種群有所改變,藍綠藻生長量比例增高,因為它們不能被浮游動物捕食,為此可以放鰱魚來控制這種藻類的生長。
2. 水體富營養化治理措施是什麼
水體發生富營養化時,可以使用凝聚沉降的化學試劑,殺死水體中的藻類植物。
也可以養殖大型的水生植物,通過吸附、降解、轉化的作用,減低水體中氮、磷元素的含量,還可以挖掘水底污泥和沉積物質、對水體底部補充氧氣、注入磷、氮含量低的水。
建立人工生態體系:
人工生態系統利用種植水生植物、養魚、養鴨、養鵝等形成多條食物鏈,其中不僅有分解者生物、生產者生物、還有消費者生物,三者分工協作,對污水中的污染物進行更有效的處理與利用,並由此可形成許多條食物鏈,構成縱橫交錯的食物網生態系統。
如果在各營養級之間保持適宜的數量比和能量比,就可建立良好的生態平衡系統,當一定量的污水進入這種生態塘中,其中的有機污染物不僅被細菌和真菌降解凈化,而其降解的最終產物,一些無機化合物作為碳源、氮源和磷源,以太陽能為初始能源,參與食物網中的新陳代謝過程。
並從低營養級到高營養級逐級遷移轉化,最後轉變成水生作物、魚、蝦、蚌、鵝、鴨等產物,人們不僅可以不斷的取走這些增殖的產品,而且通過人們的不斷的取走和加入的措施來保持水體的綜合生態平衡,達到防治水體的富營養化的目的。
3. 富營養化水體該怎麼治理啊
物理方法 (1)污水分流。湖泊富營養化的一個重要原因就是外源污染。工、農業生產的污水直接排放到湖泊是造成湖泊水體營養鹽含量增加的主要原因。通過對排放管道的改造,將污水的排放引至別處,是防治湖泊富營養化重要的、有效的措施。 (2)換水/稀釋。湖泊內營養鹽含量過多,通過換水/稀釋可以直接將湖泊水體內的營養鹽濃度降低,同時可以排除掉大量的營養鹽。 (3)深層排水。湖泊底層營養物含量高,一般而言,底層水的營養鹽濃度高於表層水,當水流轉時,底層湖水進入上層,引起表層湖水營養物含量的增加。 (4)曝氣/混合。採用機械攪拌、壓縮空氣、水泵、噴射泵等方法進行曝氣和促進水的流動,可以防止底泥釋放磷,改善氧氣狀況,加強礦化作用,降低浮游植物光合作用等效果。 (5)挖泥。富營養化湖泊中的底部沉積物常是一個營養庫,在一定條件下可不斷釋放磷,這稱為內部負荷。當外部負荷減少後,內部負荷可補償,使富營養化現象繼續存在。挖泥可以直接去除底泥中的營養鹽含量,減輕內部負荷對湖泊的影響。 (6)機械收草藻。利用機械收割裝置直接收獲水草和藻戔可以直接改善湖泊的表層生態環境,同時,水草和藻類本身就會吸收大量的營養鹽,通過對它們的收獲也可以從湖泊中去除營養鹽。
2.化學方法 (1)深水曝氣技術。營養鹽類的大量注入,致使藻類及浮游生物異常繁殖,水體溶解氧急速下降,在水與底泥的交界面甚至出現厭氧現象。在深水進行人工曝氣,可以在不改變水體分層的狀態下提高溶解氧濃度;其次還可以降低氨氮、鐵、錳等離子性物質的濃度,可有效改善厭氧狀況。 (2)營養物鈍化。利用鋁鹽與無機和顆粒磷產生沉澱,可以減少水體中磷的含量,鐵鹽(氯鹽或鋁鹽)、硫酸鋁鐵、泥土顆粒和石灰泥都有類似的功能,鈣鹽也是相當有效的營養物鈍化劑。 3.生物方法 (1)水生植物修復技術。利用適合相應湖體環境的水生植物及其共生的微環境,來去除水體中的污染物質。水生植物在其生長期間可有效吸收與富集水中和底質中的營養鹽,起著「營養泵」和「營養庫」的作用。合理構建並維持水生植物的生物量,可轉移出氮、磷等營養鹽,各類漂浮植物、浮葉植物、挺水植物和沉水植物等水生植被的恢復和重建可有效分配水體營養鹽,避免單一優勢種的過度滋生,保持水體凈化能力。 (2)水生動物修復技術在湖泊水庫生態系統中,水體中的藻類除受營養物質的控制外,作為食物鏈中的一環,也受到浮游動物和魚類的控制。因此,可以通過調控食物鏈的環節來達到改善湖泊水庫水質的目的。 (3)生物膜技術。利用比表面積較大的天然材料或人工介質為載體,利用其表面形成的粘液狀生物膜,對污染水體進行凈化。載體上富集的大量微生物能有效攔截、吸附、降解污染物質。
4. 水體富營養化的成因,危害和措施
原因:
1) 化肥流失;人類使用的合成氮肥是進入沿海水域的營養物質的最主要來源。根據全球的統計數據,在施用於土地的氮肥中,平均12%的合成氮肥直接流入了沿海水域。而在某些高流失量地區,比如在降水量較多的農耕地區,這個統計數字可能高達30% 。
2) 生活污水輸出過量營養物質;日益增長的人口數量增加了污水的排放,由此也增加了排放到自然環境中的營養物質。
3) 畜禽養殖輸出過量營養物質;畜禽養殖也會輸出過量的營養物質。中國90%的養殖場根本沒有垃圾和污水處理設施,使得大量營養物質輸入水體。
4) 含磷物質的排放;在當今的工業產磷量里,80%-85%者用於製造化肥,另一個用磷相對少得多的工業行業是洗滌劑行業。從某一地區來看雖然工業的磷排放所佔比重較大,但總體上看,流入水體的磷主要還是來自於城市污水和農業。農業磷排放中,又主要來自養殖業和使用化肥。
5) 工業污染排放;很多工業製造和加工工廠使用氮和磷化合物作為基礎產品,如:化肥廠、農葯廠、食品加工廠、含磷清潔劑、 使用尿素作為基礎產品的行業。
6) 6礦物燃料的燃燒;礦物燃料燃燒過程(既包括交通工具燃燒汽油,也包括電廠的發電過程)產生的氮化合物(NOx)能夠直接沉積進入水體,或者先存在土壤中,間接地被沖刷入水體里。
防治對策
(1)控制外源性營養物質輸入
絕大多數水體富營養化主要是外界輸入的營養物質在水體中富集造成的。為此,首先應該著重減少或者截斷外部營養物質的輸入,控制外源性營養物質,控制人為污染源。
(2)減少內源性營養物質負荷
輸入到湖泊等水體的營養物質在時空分布上是非常復雜的。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於水中,或者經過復雜的物理化學反應和生物作用而沉降,並在底泥中不斷積累,或者從底泥中釋放進入水中。減少內源性營養物負荷,有效地控制湖泊內部磷富集,應視不同情況,採用不同的方法。
主要治理方法:
1) 物理方法:包括挖掘底泥沉積物、進行水體深層曝氣、注水沖稀以及在底泥表面敷設塑料等。挖掘底泥,可減少以至消除潛在性內部污染源;深層曝氣,可定期或不定期採取人為湖底深層曝氣而補充氧,使水與底泥界面之間不出現厭氧層,經常保持有氧狀態,有利於抑制底泥磷釋放
2) 化學方法:包括凝聚沉降和用化學葯劑殺藻的方法。
3) 生物方法:利用水生生物吸收利用氮、磷元素進行代謝活動以去除水體中氮、磷營養物質的方法。目前,有些國家開始試驗用大型水生植物污水處理系統凈化富營養化的水體。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,可根據不同的氣候條件和污染物的性質進行適宜的選栽。
5. 什麼是水體富營養化如何防治
水體富營養化首先要了解成因,因為人類活動,農業污水,生活污水,工業廢水的大量排放進入水體,導致水體氮磷等富營養化物質過量,超出水體已經能力而引起水體富營養化。因此,首先1必須外源截流,這是保證水體恢復的必要條件。2內部治理,前期有化學葯劑以及絮凝沉澱的方法,以及物理方法,不做過多介紹,這里主要介紹現在處理水體富營養化的一種生態方法,也是當前的趨勢,水體生態修復,通過前期土壤底質改良,種植大量沉水植物,作為改善水體環境的主體,搭配輔助挺水植物以及浮葉植物。投放一定量和比例的水生動物,形成水體食物鏈,並達到食物鏈穩定平衡。最終相互促進,形成完整水體生態系統,恢復水體自凈能力。
6. 富營養化的成因和治理對策
一、富營養化的成因
富營養化就是指水體中氮、磷逐漸富集,致使浮游藻類異常增殖,水生生物多樣性和穩定性降低,透明度下降,水質惡化這樣一個總的概念。根據富營養化的直接後果來看,富營養化過程是自養型生物(浮游藻類)在水體中建立優勢的過程。它包含著一系列生物、化學和物理變化的復雜過程,而與水質化學和物理性狀、浮游植物種群和產量、湖泊形態和底質等許多因子和參數相關。
雲台山園區形成富營養化有內因和外因兩方面作用,內因是園區內部水體較淺,低泥中沉積大量的氮、磷、有機物等成分,造成藻類大量繁殖。主要是藍藻、綠藻、硅藻,這些藻類死後腐爛後會在水中產生一些氣體,也就是我們在園區中看到的一些氣泡水的來源;外因主要是來自於山西上游農業化肥農葯、生活用水排放、遊客丟棄的垃圾等。
二、富營養化的治理對策
1.控制上游來水中的氮、磷量
由於景區本身對水體的保護很重視,並沒有農業耕作生產、生活用水排放,所以上游來水中氮、磷是景區水體的主要污染來源。由於缺少上游水源地的水質檢測數據,只能推測其主要源自山西省的一些農業化肥、工業污染源及生活用水的面源污染,還需進一步做工作調查具體每種污染源占的比重,然後協調省市間聯系,制定水源保護條例,削減上游相應的污染源。
2.全面清淤轉移營養底泥
景區水來源,主要靠上游大氣降水及地表逸流補給。長期上游受污染的污水流入,使進入水體營養物質大量增加.在某些水流較緩的區域水體中底泥積累的氮、磷數量與濃度背景值過高,水體富營養化現象日漸加劇。為防止景區水質進一步惡化,可以開展局部清淤,使水體內營養物質的含量有所下降。這一方法固然是較徹底解決水質富營養化的優化途徑,但受經濟、運載條件的限制,要考慮到財政上的承受能力。
3.底泥情化
相對於清淤,轉移底泥惰化底泥是花費小、減輕富營養化、控制效果明顯的適宜對策。據我們參閱國外的一些科研文獻報道,認為採用惰化、壓蓋手段封閉底泥較適合我國國情。即採用鈣質膨潤土、沸石、浮石、火山渣等物質可分期鈍化、封閉底泥含磷量的釋出。尤其沸石、膨潤土更具顯效,且物料易得,費用不高,更較可取。
鈣質膨潤土的組分:含Si O2佔72%,Al2O3佔13%,氧化鐵佔0.14%,氧化鈣佔2.35%,氧化鎂佔1.94%,及蒙脫石等。膨潤土有強吸水性能,吸水後可膨脹7~16倍,它可阻塞分子孔隙,使水分子難於滲透;並具有較強的離子交換能力,4小時內可吸附、去除6%的總磷。如將鈣質膨潤土投至湖底,可較快形成一緻密的隔離層,既增強吸附底泥中磷的能力,又可阻止底泥中氮、磷元素的溶出,並對湖水水質及生物均無不利影響。
天然沸石是一種多孔的骨架狀的硅酸鹽礦物,在水體中具有較強的離子交換能力。由於其多孔隙,內表面積大及滲透性能好,具有強吸附性,可高效去除湖水及底泥中的N、TOC等。故在湖區一定范圍內投放,可收到較佳的凈水、封泥功效;且沸石類礦物價廉、易得,它可使磷、鋁結合成絡合物,增強底泥對磷的吸收能力,從而降低水中的磷含量。但具體的用量及如何融合到雲台山的T作中去,需要今後進一步在景區開展底泥惰化的實驗,以取得更准確的效果。
7. 污水富營養化怎麼辦
目前比較常用的富營養化治理技術一般是生物方法,通過抑藻劑抑制藻類生長,回
同時利用凈水劑提答升水質,安全環保,不產生二次污染;
還有一、控制外源性營養物質輸入
絕大多數水體富營養化主要是外界輸入的營養物質在水體中富集造成的。如果減少或者截斷外部輸入的營養物質,就使水體失去了營養物質富集的可能性。為此,首先應該著重減少或者截斷外部營養物質的輸入,控制外源性營養物質,應從控制人為污染源著手,應准確調查清楚排入水體營養物質的主要排放源,監測排入水體的廢水和污水中的氮、磷濃度,計算出年排放的氮、磷總量,為實施控制外源性營養物質的措施提供可靠的科學依據。
二、減少內源性營養物質負荷
輸入到湖泊等水體的營養物質在時空分布上是非常復雜的。或者以溶解性鹽類形式溶於水中,或者經過復雜的物理化學反應和生物作用而沉降,並在底泥中不斷積累,或者從底泥中釋放進入水中。減少內源性營養物負荷,有效地控制湖泊內部磷富集,應視不同情況,採用不同的方法。
8. 污水處理卻出現了富營養化了,該怎麼處理
將青苔取出,減少投放養料,確保足夠的氧氣,不要讓細菌掛了!
投放一些化學除磷葯劑,注意保護活性污泥!
9. 水體富營養化治理措施
水體富營養化治理措施如下:
1、工程性措施。包括挖掘底泥沉積物、進行水體深層曝氣、注水沖稀以及在底泥表面敷設塑料等。挖掘底泥,可減少以至消除潛在性內部污染源;深層曝氣,可定期或不定期採取人為湖底深層曝氣而補充氧,使水與底泥界面之間不出現厭氧層,經常保持有氧狀態,有利於抑制底泥磷釋放。此外,在有條件的地方,用含磷和氮濃度低的水注入湖泊,可起到稀釋營養物質濃度的作用。
2、生物性措施。利用水生生物吸收利用氮、磷元素進行代謝活動以去除水體中氮、磷營養物質的方法。有些國家開始試驗用大型水生植物污水處理系統凈化富營養化的水體。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,可根據不同的氣候條件和污染物的性質進行適宜的選栽。水生植物凈化水體的特點是以大型水生植物為主體,植物和根區微生物共生,產生協同效應,凈化污水。經過植物直接吸收、微生物轉化、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,收割後經處理可作為燃料、飼料,或經發酵產生沼氣。這是國內外治理湖泊水體富營養化的重要措施。
3、化學方法。這是一類包括凝聚沉降和用化學葯劑殺藻的方法,例如有許多種陽離子可以使磷有效地從水溶液中沉澱出來,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澱物而沉降下來。
對於河湖水體富營養化治理,各個國家和地區採用不同的物理、化學、生物方法對其進行預防、控制和修復,並且取得了一定的成效。