富营养化湖泊范文

富营养化湖泊范文（精选6篇）

富营养化湖泊 第1篇

湖泊流域以其特有的资源与环境优势为人类的生存和社会的发展提供了基础。然而, 近年来, 随着工农业的迅速发展, 污染物到处侵蚀着生态环境本已脆弱的的河流湖泊, 而对于那些封闭式的水库湖泊来说, 由于其污染物得不到有效的自净, 富营养化日益严重。湖泊水面率居全国首位的武汉市富营养化问题同样不容乐观。武汉市的湖泊大多为浅水型湖泊, 曾经都有过水草茂盛、水产丰富、水质优良的历史。但是近年来, 随着湖泊的富营养化, 湖中植被大面积消失, 水质恶化, 导致湖泊水资源失去应有的社会效益、环境效益以及经济效益。所以分析富营养化化的原因及提出合理的防治措施显得尤为关键。

1 武汉市湖泊污染现状

目前, 武汉市的湖泊普遍存在湖泊感官性污染, 水体有机物、无机物污染及水体有毒物质污染。新中国成立之初, 武汉市的湖泊和池塘90%以上可以直接做为饮用水, 现在89%的湖泊不能直接作为饮用水源, 中心城区的27个湖泊100%不能饮用, 全部富营养化。通过2013年3月武汉市湖泊水质的营养状况 (见表1) , 可以对武汉市湖泊的污染情况做一个了解。在15个监测的湖泊中, 劣五类水质的就有4个, 分别是墨水湖、南湖、东西湖和沙湖, 湖泊富营养的有7个, 多项水质监测指数超标。

2 水体富营养化成因相关理论简析

2.1 富营养化成因的两种理论

水体富营养化的成因主要有两种解释。一是含氮和含磷的化合物过多排入水体, 破坏了原有的生态平衡, 引起藻类大量繁殖, 过多的消耗水中的氧, 使鱼类、浮游生物缺氧死亡, 它们的尸体腐烂又造成水质污染。二是马丁·肖顿提出的食物链理论。该理论认为, 自然水域中存在水生食物链。如果浮游生物的数量减少或捕食能力降低, 将使水藻生长量超过消耗量, 平衡被打破, 发生富营养化。

2.2 富营养化形成机理

化学机理, 水体中N、P等营养物质过剩, 导致某种优势藻类大量生长繁殖。从物理学角度讲, 光照和温度是影响藻类生长的最重要的物理因子。水温在25℃~30℃时, 最利于藻类生长, 导致富营养化发生。生物机理, 若水体中营养物质过剩, 湖水混浊度增大, 水生植物进行光合作用所能利用的光能总量就会减少, 部分藻类由于在光能利用上占有优势而形成优势种群, 从而扰乱了湖泊内食物链的循环。

2.3 富营养化形成因素

根据导致水体富营养化的对象来看, 我们可以划分为自然因素和人为因素两大类进行概括和剖析。从自然因素上看, 富营养化是湖泊演化过程中的一种自然现象。但是在没有人为因素影响的水体中, 富营养化的进程是非常缓慢的, 即使生态系统不够完善, 仍需至少几百年才能出现。从人为因素上看, 在人类活动日益加剧的影响下, 湖泊富营养化过程已鲜明地加上人为作用的烙印。人类活动造成大量氮、磷进入到湖泊水体, 严重加剧了湖泊的富营养化。

3 湖泊水体富营养化的影响与危害

3.1 对生态系统的危害

水体是一种生物与环境、生物与生物之间相互依存和相互制约的复杂生态系统.系统中的物质循环、能量流动, 是处于相对稳定和动态平衡状态的.当富营养化发生时, 由于藻类的过量繁殖, 导致一些水生生物不能正常生长、发育、繁殖, 一部分生物逃避甚至死亡, 破坏了原有的生态平衡。

3.2 影响水场供水

水体富营养化的最大危害之一是影响水场的供水系统和水质, 水质的下降又会影响人体健康以及水产养殖及旅游业的发展。作为自来水水源的湖泊水库由于藻类的繁殖造成自来水过滤池的堵塞和过滤效率降低。而且现在水体富营养化后人类不得不寻找新的水源来提供饮用水。

3.3 影响作物生长

以富营养化的水作灌溉用水, 会使土壤产生大量的H2S, 甲烷和有机酸, 造成作物生理障碍影响养分吸收。

3.4 加速湖泊衰亡

富营养化的湖泊中, 浮游藻类大量繁殖, 它们的排泄物和残体伴随流入湖泊的泥沙不断在湖底堆积使湖床不断抬高, 湖水变浅, 沼泽化, 加速了衰老进程。

4 相关防治措施与建议

4.1 外源污染控制

(1) 实施营养性物质排放总量控制, 制定排放标准, 对排放总量加以控制的。 (2) 实施截污工程。 (3) 处理循环利用废水。 (4) 行政性控制对策。

4.2 内源控制与治理

(1) 人工曝气。采用曝气船定期为湖底补充氧, 将有利于抑制底泥中磷的释放, 对水质的改善有利。 (2) 疏浚底泥。有些湖泊沉积了大量的富含氮、磷的污染物底泥, 在一定的条件下, 氮、磷会释放出来, 即使修建了截污工程, 仍然会引起富营养化, 所以许多城郊湖泊都在进行疏浚底泥。 (3) 抑藻杀藻。富营养化水体表面并不缺氧, 表面下水体因被藻类遮盖得不到阳光而缺氧是主要原因, 因此抑藻除藻可以有效防止富营养。 (4) 采用微生物技术修复。微生物对富营养化水体也有很好的净化作用。研究表明, 微生物净化富营养化水体主要是因为它们具有降解的能力。

我国湖泊富营养化的程度比西方国家严重, 但治理成功的案例却很少, 我们要从源头上预防其富营养化, 武汉曾经优于水, 如今却忧于水。面对严峻的湖泊富营养化现状, 我们必须要有防患于未然的意识, 高瞻远瞩, 切实从源头做好防治措施, 保护好水资源。

参考文献

[1]秦伯强.长江中下游湖泊富营养化发生机制与控制途径初探[J].湖泊科学, 2002, 14 (3) .

[2]李正魁, 濮培民.固定化增殖氮循环纽菌群SBR法净化富营养化湖水[J].核技术, 2001, 24 (8) .

我国湖泊富营养化研究论文 第2篇

论文关键词:湖泊富营养化湖泊治理

论文摘要:湖泊富营养化是当前我国湖泊面临的主要污染问题，在对湖泊富营养化进行了诸多治理取得成效的同时，还存在着许多的问题，本文就当前湖泊富营养化治理的现状和所存在问题进行了思考，指出今后在湖泊富营养化治理中的进展情况。

一、湖泊富营养化及其危害

富营养化指湖泊、水库、缓慢流动的河流以及某些近海水体中营养物质(一般指氮和磷的化合物)过量从而引起水体植物(如藻类及大型植物)的大量生长。由于藻类在与水生植物竞争营养盐上有优势，当湖泊水体营养盐过多后，藻类滋生，根生或者浮游生物大量生长。造成对湖泊水体正常功能的危害。例如导致饮用水臭味和水色的变化。大量浮游植物或者浅水根生植物的生长繁殖，可能导致湖泊沼泽化，容积大幅度减少;植物的分解消耗大量溶解氧，释放大量溶解性有机物，导致水质急剧恶化。藻类在代谢死亡过程中能够释放各种藻毒素，具有比较强的毒理作用，危及整个湖泊生态系统。通常，湖泊、海湾富营养化的限制性物质是氮和磷，所以用氮和磷作为富营养化的指标是有效的。实验表明，随着水

中氮肥、磷的增加，藻类的繁殖量也在增加，而且有线性关系。其结果是引起水质恶化、味觉和嗅觉变坏、溶解氧耗竭、透明度降低、渔业减产、死鱼、阻塞航道，对人和动物产生毒性。特别值得重视的是，近十几年来，我国湖泊富营养的趋势发展很快，到本世纪末，大多数湖泊的富营养化都有加重。故对湖泊富营养化的防治已成为当务之急。

二、富营养化治理的进展

1.物理方法

(1)污水分流。湖泊富营养化的一个重要原因就是外源污染。工、农业生产的污水直接排放到湖泊是造成湖泊水体营养盐含量增加的主要原因。通过对排放管道的改造，将污水的排放引至别处，是防治湖泊富营养化重要的、有效的措施。

(2)换水/稀释。湖泊内营养盐含量过多，通过换水/稀释可以直接将湖泊水体内的营养盐浓度降低，同时可以排除掉大量的营养盐。

(3)深层排水。湖泊底层营养物含量高，一般而言，底层水的营养盐浓度高于表层水，当水流转时，底层湖水进入上层，引起表层湖水营养物含量的增加。

(4)曝气/混合。采用机械搅拌、压缩空气、水泵、喷射泵等方法进行曝气和促进水的流动，可以防止底泥释放磷，改善氧气状况，加强矿化作用，降低浮游植物光合作用等效果。

(5)挖泥。富营养化湖泊中的底部沉积物常是一个营养库，在一定条件下可不断释放磷，这称为内部负荷。当外部负荷减少后，内部负荷可补偿，使富营养化现象继续存在。挖泥可以直接去除底泥中的营养盐含量，减轻内部负荷对湖泊的影响。

(6)机械收草藻。利用机械收割装置直接收获水草和藻戋可以直接改善湖泊的表层生态环境，同时，水草和藻类本身就会吸收大量的营养盐，通过对它们的收获也可以从湖泊中去除营养盐。

2.化学方法

(1)深水曝气技术。营养盐类的大量注入，致使藻类及浮游生物异常繁殖，水体溶解氧急速下降，在水与底泥的交界面甚至出现厌氧现象。在深水进行人工曝气，可以在不改变水体分层的状态下提高溶解氧浓度;其次还可以降低氨氮、铁、锰等离子性物质的浓度,可有效改善厌氧状况。

(2)营养物钝化。利用铝盐与无机和颗粒磷产生沉淀，可以减少水体中磷的含量，铁盐(氯盐或铝盐)、硫酸铝铁、泥土颗粒和石灰泥都有类似的功能，钙盐也是相当有效的营养物钝化剂。

3.生物方法

(1)水生植物修复技术。利用适合相应湖体环境的水生植物及其共生的微环境，来去除水体中的污染物质。水生植物在其生长期间可有效吸收与富集水中和底质中的营养盐，起着“营养泵”和“营养库”的作用。合理构建并维持水生植物的生物量，可转移出氮、磷等营养盐，各类漂浮植物、浮叶植物、挺水植物和沉水植物等水生植被的恢复和重建可有效分配水体营养盐，避免单一优势种的过度滋生，保持水体净化能力。

(2)水生动物修复技术在湖泊水库生态系统中，水体中的藻类除受营养物质的控制外，作为食物链中的一环，也受到浮游动物和鱼类的控制。因此，可以通过调控食物链的环节来达到改善湖泊水库水质的目的。

(3)生物膜技术。利用比表面积较大的天然材料或人工介质为载体，利用其表面形成的粘液状生物膜，对污染水体进行净化。载体上富集的大量微生物能有效拦截、吸附、降解污染物质。

三、富营养化治理方法存在的问题

对于湖泊富营养化，各个国家和地区采用不同的物理、化学、生物方法对其进行预防、控制和修复，并且取得一定的成效。现在主要的物理处理方法有底泥疏浚、引水冲洗等;化学方法有投加混凝剂和除藻剂等。这些物理、化学方法对湖泊的治理有一定的作用，但是对污染严重的湖泊进行底泥疏浚，易导致底层的沉积物发生悬浮和扩散，促进了沉积物中的氮、磷营养盐及其所吸附的金属离子的释放，从而使水体环境面临受沉积物中释放的重金属离子及氮、磷营养盐二次污染的风险;投加化学药剂，虽然在一定程度上可以使水体透明，水质得到改善，但是长期使用可能会加速湖泊的.老化，引发新的生态问题。相比较来说，物理和化学的处理方法成本高，并且对富营养化的治理不彻底，只能在短期内效果明显，不适于长期使用。国内外对水体富营养化的研究和实践证明，目前生物调控和生物修复方法因其成本低、处理彻底且无二次污染而得到行业内的认可。

四、对我国湖泊富营养化治理的展望

近年来，国内外的专家学者对湖泊富营养化进行着不断深入的研究，但是结果却不尽如人意。随着我国经济发展，环境问题的日益凸现，从当前情况来看，我国湖泊除少数位于西北的外都受到不同程度的污染，并且这种污染不是减缓而是在加剧。因此，我国对湖泊的富营养化问题也日益重视，但是由于公民环保意识的淡薄，处理设施的陈旧，以及我国经济的相对落后，政府环境监测管理、政策法规存在的不足，彻底治理湖白的富营养化不是一朝一夕的事情。目前，我国湖泊富营养化的治理，根据现有的经济条件和技术措施，重点应放在控制污染源上：控制排磷、排氮的点源污染、非点源污染以及内源污染;制定污水的排放标准，并且加强监督和管理力度。限制湖区的人类活动，严格管理湖泊水产养殖、

流域盲目开发以及植被的破坏、周围乡镇的污水和固废的排放。政府应加强对环境保护的宣传，提高全民的环保意识;加强法制建设，完善湖泊的环境保护法律法规。对经济相对发达的地区，我们还应积极借鉴国外湖泊治理的先进经验，结合当地的自然条件和湖泊的富营养化状况制定切实可行的方案。在湖泊生态修复问题上，要认清治理工作的长期性和复杂性，树立解决水环境问题的长远观点。所以湖泊富营养化的生物修复技术应成为基础研究领域首先解决的重大科学问题之一，也是今后一段时间湖泊富营养化治理的主要研究之一。

参考文献：

[1]李雪梅,杨中艺,简曙光等.有效微生物群控制富营养化湖泊藻的效应.[J].中山大学学报..39.(1).

[2]顾宗濂.中国富营养化湖泊的生物修复.[J].农村生态环境..18.(5).

小型人工湖泊富营养化治理研究 第3篇

一、湖泊富营养化机理

氮、磷是水体生物所必需的营养元素, 通常正常的地表淡水系统中磷酸盐、氮化物含量有限, 氮、磷含量在生物链中处于平衡循环状态, 通过自然的生物链在水体中循环;但是如果水体中的氮、磷平衡被破坏、水体中出现大量含氮、磷的化合物, 即天然水体水中的营养物质增多, 就会促进水体中自养型生物旺盛生长, 破坏水体的生态平衡。

水体中的藻类本来以硅藻和绿藻为主, 蓝藻的大量出现是水体富营养化的征兆, 随着富营养化的发展, 蓝藻和红藻的个体数量迅速增加, 其它藻类的种类则逐渐减少, 最后变为以蓝藻为主。藻类繁殖迅速, 生长周期短, 藻类及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解, 不断消耗水中的溶解氧, 或被厌氧微生物分解, 不断产生硫化氢等有毒气体, 从两个方面使水质恶化, 造成鱼类和其它水生生物大量死亡。藻类及其它浮游生物残体在腐烂过程中, 又把大量的氮、磷等营养元素释放到水中, 供新一代藻类或其他生物利用。因此, 富营养化了的水体, 即使切断外界营养物质的来源, 水体也很难自净和恢复到正常状态[1]。

二、小型人工湖泊的特征与富营养化

小型人工湖泊一般建湖面积较小、储水量也不大;引入的水源多为通过拦截自然汇集形成的小河流 (这些河流多为附近人们的洗菜、洗衣、放养家禽、生活与工厂污水排放处等的场所) 或与通过人工挖掘后聚集的雨水, 水体的流动性极差, 大多数情况处于相对静止状态, 这些特点都导致了小型人工湖在修建后的两三年里就会出现严重的富营养化问题。小型人工湖作为城市水循环的再生利用与开发, 既有实用性又有其生态观赏性, 但是富营养化的出现打破了水体的生态平衡, 也破坏了水体的美学价值。

1. 对水体生态环境的影响

水体原有种群结构被破坏, 优势种群发生更替, 生物多样性降低, 导致了生态系统稳定性大大降低, 个别种群可以在特定的适宜条件下大量暴发, 甚至反复暴发。富营养化水体中的蓝、绿藻类等大量繁殖, 致使水体色度增加, 水质浑浊, 透明度降低, 并散发鱼腥臭味, 污染居住环境。

2. 对生物资源利用的影响

富营养的湖泊水面浑浊, 造成水的透明度降低, 从而影响水中植物的光合作用, 可能造成溶解氧的过饱和状态, 对水生动物有害, 造成鱼类大量死亡;同时, 因为水体富营养化, 水体表面生长着大量水藻, 致使底层堆积的有机物质在厌氧条件下分解产生的有害气体和一些浮游生物产生的生物毒素, 也会伤害鱼类。从而导致水体经济价值大大降低[2]。

3. 对景观美学价值的影响

人工湖泊作为景观构成的一部分, 给人们提供了一片休闲娱乐的亲水平台, 但是污染的湖水不但破坏了湖泊与周围自然山林等的和谐, 同时也破坏了城市文明建设。

三、小型人工湖泊富营养化的防治对策

湖泊水体富营养化是湖泊生态体系被破坏的表现, 而造成这种状态的原因也是多方面的, 因此, 湖泊水体富营养化的治理应将长远考虑和短期效果结合, 既要采取见效快的一些化学、物理方法, 也要从实施截污工程、建立人工或自然湿地、制定营养物排放标准和水质标准等方面制定长远规划。

1. 对引入的水源进行净化处理, 减少营养物质的输入量

从源头控制营养物质的输入量是治理水体富营养的先决条件, 小型人工湖的水源多为受污染的河流与雨水, 水源的水流量小, 较容易进行人工改造, 如修建稳定塘、人工湿地或自然湿地等方法进行截流。国外的研究表明:位于水体与陆地之间的过渡带湿地, 对污染物具有很好的处理功能, 其机理是利用湿地植物根系的吸附、过滤、氧化还原及微生物降解等作用, 使污水得到净化。美国佛罗里达州的大型浅水湖Apopka湖, 利用湿地去除湖中的悬浮物、氮、磷等, 取得了很好的效果[3]。湿地污水处理系统与传统的污水处理工艺相比, 具有投资低、运行费用低、去除效果好等优点。人工湿地系统是一个完整的生态系统, 在湖泊周边建立湿地对湖泊的生态修复具有很重要的意义。

2. 利用物理、化学方法降低湖泊内营养物质的蓄积量

营养源的输出远远小于营养物质的输入, 使湖泊水体营养物质大量过剩, 是形成水体富营养化的主要原因, 其中氮、磷的富集是水体富营养化的集中表现。通过物理、化学方法使水体中溶解的氮、磷化合物变成难溶性的氮、磷化合物是解决水体中多余营养物质的主要方法。可以向湖中投加可溶性的铝、铁盐, 它们都能与磷酸盐生成不溶性沉淀物而降低磷含量, 投入钙盐可脱氮[4]。另外, 使用杀藻剂杀死水中藻类或向水体充气, 利于增加水体中氧气, 抑制厌氧生物暴发, 但水藻腐烂分解仍旧会释放出磷。因此, 要将被杀死的藻类及时捞出, 或再投加适当的化学药品, 将藻类腐烂分解释放出的磷酸盐沉降。

3. 生物方法的综合防治

依靠物理化学方法处理富营养化的水体虽然有一定的短期效果, 但是长期使用化学试剂又会给水体带来新的污染。湖泊水体的生态恢复需要一个较长的过程, 使用环保生态的方法治理是水体富营养化治理的根本措施。通过在湖内栽种大型水生植物来吸收利用湖内的营养物质可净化水体, 这些大型水生植物包括凤眼莲、芦苇、加拿大海罗地、多穗尾藻、丽藻、破铜钱等许多种类[5], 这些植物和根际微生物共生, 产生协同效应, 经过直接吸收、微生物转化、物理吸附和沉降作用除去氮、磷和悬浮颗粒, 同时对重金属分子也有降解效果。另外, 还可利用生物链控制水体的富营养化, 例如向水中投放一定比例的食肉类鱼类 (如鲈鱼) 与食藻类鱼类 (如鲢鱼) 等, 食肉鱼类通过食用小鱼虾等, 使作为小鱼虾类食物的浮游动物 (如水蚤类) 增加, 从而使作为浮游动物食料的浮游植物量减少, 而食草类鱼类可食掉藻类, 从而使整个水体的透明度随之提高, 细菌减少, 氧气平衡的水层分布状况改善。还可以利用水面进行浮床栽培[6], 利用微生物组成的生态系统净化水体[7]。采用生态方法不仅可以改善水质, 同时还可以丰富水体景观, 美化湖泊环境。

四、小结

与其他大型湖泊相比, 小型人工湖泊富营养化较容易治理, 但是其水体的自净能力较弱, 也更易出现富营养化。小型人工湖泊多为机关团体或企事业单位修建, 对富营养化的管理与重视度都不够。富营养化的防治不仅仅是实施现场措施如截污、净化, 还要从行政管理措施入手, 包括发展污水处理设施、规范含磷的洗涤剂使用、制定排放法规、通过宣传公布污染现状等, 全面改善和提高小型人工湖泊的水质。

摘要：本文简要介绍了小型人工湖泊的特点及出现富营养化的机理与危害, 并提出了治理小型人工湖泊富营养化的方法, 旨在为小型人工湖泊富营养化的治理提供理论指导, 并对防治水体富营养化进行了展望。

关键词：小型人工湖泊,富营养化,治理

参考文献

[1]李佐荣, 鲍素敏, 黄祥明.水体的富营养化及其防治[J].安徽农学通报, 2007, 13 (10) :67-68.

[2]赵军, 张成刚.水体富营养化的成因及污染沉积物的防控措施研究[J].中国工程咨询, 2007 (7) :31-33.

[3]丰茂武, 吴云海.湖泊富营养化的防治对策与展望[J], 江苏环境科技, 2007, 20 (1) :69-71.

[4]王淑芳.湖泊富营养化防治研究与展望[J], 江苏环境科技, 2005, l8 (4) :54-56.

[5]濮培民, 李正魁, 王国祥.提高水体净化能力控制湖泊富营养化[J].生态学报, 2005, 25 (10) :2757-2763.

[6]黄田, 周振兴, 张劲等.富营养化水体的水芹菜浮床栽培试验[J].污染防治技术, 2007, 20 (3) :17-19.

湖泊富营养化的产生机制及主要影响 第4篇

湖泊富营养化的产生机制及主要影响

介绍了湖泊和水库中藻类水华产生的问题、富营养化机制、污染物负荷的来源、水源、以及富营养化对农业和休闲娱乐活动的.影响.

作 者：涂建峰 郑丰 穆宏强 作者单位：长江流域水资源保护局,湖北,武汉,430010刊 名：水利水电快报英文刊名：EXPRESS WATER RESOURCES & HYDROPOWER INFORMATION年，卷(期)：28(11)分类号：X524关键词：湖泊污染 藻类 水华现象 富营养化 控制措施

富营养化湖泊 第5篇

一、玉溪市江川县星云湖泊项目背景及概况

1、星云湖泊项目背景

云南九大高原湖泊之一的星云湖是云贵高原上的一颗明珠,是沿湖居民依湖而居的重要生活来源和依靠。但随着周边城镇的发展,和湖边农田大量化肥的使用,大量未经处理的污染物排入湖区,使得水中氮磷营养物质不断积累造成水体富营养化。生态系统受到破坏,并出现藻类大量繁殖、水体透明度下降、水体发黑并伴有腥臭,以及沉水植物消亡等方面的问题,严重破坏了城市湖泊的优美景观,降低了沿湖居民的生活品质和经济收入。

2、星云湖现有污染情况及治理现状分析

星云湖位于云南省玉溪市江川县境内,是珠江流域南盘江水系的源头湖泊,为半封闭高原断陷型浅水湖。具有城市供水、工农业用水、调蓄、防洪、旅游和水产养殖等多种功能。随着当地经济发展,排入湖泊的工业和生活污水大幅增加。农民耕作中大量施用农药和化肥,造成污染随地表径流大量流入湖中,严重污染了星云湖的水质。此外,沿湖大量网箱鱼类养殖,大规模的饲料喂养使得湖区污染更加严重。这一切使得湖泊富营养化加剧,湖泊自身净化能力降低,水质急剧恶化。1982年星云湖水质是I-II类,到1995年,湖水已经严重退化到了Ⅳ类,近年来已是处于劣V类水质。湖泊水体严重超载,水质急剧恶化,水体富营养化异常严重,城市供水功能已经完全丧失。

星云湖区的主要污染源为周围耕地的农业面源污染。农户在施肥上很少考虑投入成本,而注重最大产值,导致在单位时间内单位面积的施氮、磷量较大,且施肥盲目性较大,以经验为主,不利于农业与湖水治理和保护的平衡协调发展。还有较多农户从事畜禽养殖,化肥、农药和畜禽养殖污染共同构成星云湖的最大污染源,其排放量和入湖量约占入湖污染负荷总量的70%。

在星云湖污染后,当地投入了大量的人力和物力,对富营养化进行治理,尝试采用多种方法进行控制,主要包括截污、清淤、投加化学药品和生态工程等。但因为所采用的方式成本过高、且对生态环境具有潜在危险,要彻底改变现状,仍有不小的困难。因而政府提出限制农民耕种的措施,这样又导致农民因为失去耕地而缺乏收入的恶性循环。因此如何在治理星云湖水体污染的同时保障周边居民收入就具有了重要意义。

二、设计理念

本课题从“人与自然共赢”的角度来探索江川县富营养化水体治理的方法。“富营养化的水体就是农作物最好的肥料”,水生植被不仅是初级生产力的主要组成部分,而且在美化水体景观、净化水质、保持营养平衡和生态平衡方面有显著的功效。首先,利用景观植物生态浮床技术通过湖面农作物的种植来吸收水体富营养;其次,通过水上农场设计让农业生产形成特色景观;最后,通过水上农场维护用房到商业、民宿用房的转变,带动当地水上特色旅游经济的发展,为星云湖治理除“病根”。

基于生态浮床技术基础与生态景观设计的结合,形成能满足水体治理、农业生产、特色旅游的综合性景观。实现生态建设、景观设计和湖泊景区发展的协调与统一,促进湖泊生态系统的良性循环,为沿湖区域居民全面实现小康社会提供必备的生态环境基础。

三、方案设计

1、第一阶段:“变废为宝”,利用水上农作物种植,吸收水体富营养

以空心菜为例:空心菜能够很好地适应生长于低浓度养分的星云湖水体环境,并且前期表现为较短的缓苗期(7d),后期则枝叶生长旺盛;在空心菜的6次茎叶收割周期中,其生长量呈现出“先增后降”的趋势,且茎叶生长量较高;空心菜的养分含量主要分配在茎叶,茎叶中总N、总P、总K含量分别为3.43%、0.74%、6.25%;空心菜对星云湖湖水养分具有较强的吸收净化能力,吸收星云湖湖水中的N、P、K量较高,空心菜的生长量与茎叶养分吸收量和湖水养分量之间存在一定的相关性。利用空心菜漂浮种植于星云湖水面,产生了明显的经济效益及显著的生态效益。

用农作物治理污染,利用农场桥干预湖流流向,同时利用生态浮床种植技术使植物吸收水体富营养。当单户种植向有机农场转变时,为农民安置维护用房。此阶段农民收入为农作收入。维护用房加上传统网箱养殖和生态浮床种植的组合后,发展成有机农场组合单元,同时形成水上与水下的可循环生态系统。如图1

2、第二阶段:设计水上农场,形成特色景观

水上景观带来特色旅游体验,水上特色旅游增加农民收入,此时农作收入向旅游收入转变。如图

3、第三阶段:利用特色景观,发展旅游经济

随着游客规模逐渐扩大,多个维护用房组成多功能民宿。单个民宿用房面积过小时,通过顶棚设计让维护用房向旅游民宿演变。随着需求的增长,室外交通空间向室内功能空间转变。多个维护用房可组合成水上市场,也可以形成水上商业休闲区,此时农民收入来源完全转型为旅游服务收入。

四、小结

每个地区都因其独特的地域环境、气候、降水、风向等自然因素造就了其独特的区域特征,并且形成了其特有的规律性。这就引导我们采取何种自然循环对富营养性湖泊提出治理思路,且兼具生态性、功能性、经济性的方式,为当前富营养湖泊的治理困境尽微薄之力。

参考文献

[1]杨绍聪,吕艳玲,沐婵,张艳军,钱荣青,李晓亮,李泉清.空心菜对入星云湖河水的净化及其生物产出分析[J].农业环境科学学报,2015,34(2):370-376

[2]秦洁,吴献花,吴斌,等.星云湖浮游植物和水环境特征研究及相关性分析[J].环境科学与技术,2012,35(6):46-50.

富营养化湖泊 第6篇

控制和治理浅水湖泊的富营养化已经成为水资源保护和水质安全的重要内容, 浅水湖泊的生态恢复已经成为水环境保护研究工作的热点。巢湖是我国五大淡水湖之一, 坐落于长江和淮河之间, 位于安徽省中部。目前, 水位8.37 m, 长61.7 km, 最大宽度2.08 km, 平均宽12.47 km, 面积769.55 km2, 最大水深3.77 m, 平均水深2.69 m, 蓄水量20.7108 m3, 是典型的浅水湖泊。近几年, 在人类活动影响下, 巢湖及其流域生态环境受到严重破坏, 夏季持续暴发蓝藻水华, 目前已成为长江中、下游地区典型的富营养湖泊[2]。

1 巢湖富营养化成因分析

1.1 外源污染物汇入

据2006年中国环境状况公报, 巢湖环湖河流12个地表水国控监测断面中 (包括两个纳污控制断面) , Ⅲ类水质断面占8%, Ⅳ、Ⅴ类占67%, 劣Ⅴ类占25%。主要污染指标为总磷和总氮。污染源中点源污染源有工业废水、生活污水, 面源污染源主要为农业活动与畜牲业生产[3], 在降雨期随地表径流汇入湖中。

1.2 内源污染物释放

巢湖自形成至今已有1万多年的历史, 在漫长的历史中, 湖底沉积了大量底泥[4]。底泥中富积的营养物是湖泊主要营养内源, 是造成巢湖水体富营养化和藻类疯长的营养盐重要来源之一。从巢湖底泥的氮磷浓度分布来看, 底泥中TP 和TN 含量较高, 这是巢湖富营养化的主要原因之一[5]。沉积于湖泊底部的氮磷, 成了湖泊的内源污染物, 在切断了湖泊的外来污染源后, 底泥中的营养盐会逐步释放, 湖泊富营养化仍会维持一个相当长的时期。氮和磷的高含量值主要分布在各主要入湖河道的河口处。巢湖底泥中TN、TP 含量, 见表1。

1.3 水力因素

巢湖原是过水性湖泊, 主要通过裕溪河与长江进行水交换, 巢湖闸建成后巢湖成为人工控制的半封闭型封闭型湖泊, 岸线184.0 km的巢湖只有一个出水口, 即100 m长的巢湖闸门, 780 km2的水域面积基本处于封闭状态。水域基本不与长江水交换, 年水位变幅较小, 非汛期节制闸泄流量极小, 湖水呈封闭状态, 水体流动缓慢, 加之外源营养物质的输入, 有利于营养物质在湖体内滞留积累, 湖水的复氧能力也有所下降, 湖泊原有的湖沼学特征和水文情势发生了很大的改变, 从而导致了湖泊生态系统的脆弱性和不稳定性的增加。

巢湖属于非成层浅水性湖泊, 风浪搅拌强烈, 底质层易被泛起, 加之底泥污染严重, 增加了水土界的营养盐交, 增加了水体浊度。导致沉水植物大幅度减少, 浮游植物增加, 破坏湖泊生态平衡[6]。

另外, 巢湖属北亚热带湿润季风气候。气候特征为:气候温和光照充足, 热量条件好, 无霜期长, 这也为藻类繁殖创造了有力条件。

2 巢湖水环境修复措施

2.1 外源污染物控制

加强点源污染源治理, 工业废水、生活污水处理达标后方可排入自然水体。巢湖流域农牧业发达, 面源污染相当严重, 主要有农田化肥流失和畜牧业粪便流失。单巢湖流域畜牧业生产对巢湖污染的贡献就达TN1. 688 1010g、TP5. 61 109g[7]。除了采用科学施肥、蓄类集中饲养等手段减少污染源外, 初期雨水收集处理是一种控制面源的有效手段[8]。 外源污染物的控制对减少浅水湖泊浊度, 恢复水生生态具有重要的作用[9,10]。

2.2 内源污染物清除

浅水性湖泊的内源污染物主要是淤积底泥。即使在无外源污染物输入的情况下, 仍然会释放出大量的N、P, 导致湖泊富营养化。Emiel Brouwer等人[11,12]认为底泥的清除对水生生态环境的恢复也有积极的作用。

巢湖生态疏浚的目的在于清除高营养盐含量的表层沉积物质, 疏浚时务必采用特殊技术和装置, 密闭和抽吸是关键, 即疏浚器械头部采用类似吸尘器原理结构, 以免扰动底泥, 减低疏浚效果。疏浚作业最佳施工期宜为初冬至春末, 巢湖处于低水位期, 湖面风浪较小, 湖泊水体交换缓慢, 沉积物基本处于相对静态, 有利于高效施工。

2.3 生态恢复措施

富营养化浅水湖泊修复的重要内容是生态恢复。提高本土沉水植物覆盖度是恢复浅水湖泊生态系统的重要措施[13], 沉水植物对湖泊或河流中的生物因素与非生物因素有重要影响[14], 因此, 恢复浅水湖泊生态系统的沉水植被是生态恢复的关键。

富营养化的湖泊, 由于底泥厌氧的作用或者酸性废水的纳入, 易导致酸化。 Emiel Brouwer[12]认为酸性湖泊对水生植物的恢复很不利。在河流入湖处投加石灰是一种有效提高pH值的方法[15]。Van den Berg[16]认为水的透光性是影响非酸性湖泊沉水生植物恢复最重要的因素。表2是富营养化浅水湖泊降低水的浊度的方法及对水生植物的影响。

增加水体透明度后, 可有效促进沉水植物的生长, 改善水生生态, 恢复大型水生植物的生长[18]。大型水生植物的繁殖和生长, 促进浅水性湖泊形成大规模生态湿地。湿地生态系统在维护流域生态系统平衡和生态安全方面有重要的作用[19]。湿地和水生高等植物能起物理阻滞、消浪、促使沉积、降低沉积物的再悬浮、大量吸收水体和沉积物中的营养盐、改变水生网络结构的作用, 同时, 又有资源利用价值。巢湖的生态湿地可建立湖岸湿地保护带工程, 工程旨在沿湖岸水陆界面两侧分别建立起生态保护带, 改善巢湖滨岸带特有的自然景观。

当水生植物形成一定规模后, 适当放养经过选择的鱼类, 可以有效地控制藻类和其它浮游植物的繁殖[20]。但如果放养的鱼的种类或者数量不合适, 反而可能进一步提高水体的富营养化水平, 必须进行放养总量的控制。

人工移植及放养的生态物种以当地土著种族为宜。植物包括浮萍、藕、芦苇等, 鱼类以鲢鱼为主, 辅之以放养鳙鱼。生态系统恢复后, 经过适度植物收割及鱼类捕捞, 进行N、P收割, 从而减少湖泊的能量, 促进生态平衡及稳定。

3 结语