磷元素與水體富營養(yǎng)化的關(guān)系

1、磷元素與水體富營養(yǎng)化的關(guān)系摘要水是人類賴以生存最重要的資源，但是在全世界，現(xiàn)在所有國家都面臨一系列的水環(huán)境危機(jī)，我國也不例外。而水體富營養(yǎng)化更是其中受到關(guān)注最多的問題之一。在查閱相關(guān)綜述和實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)磷元素是水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象最重要的制約因子。為了具體的闡述這一論點(diǎn)，先介紹了磷元素的生物地球化學(xué)以及在水體中的循環(huán)特征，接下來對(duì)富營養(yǎng)化水體中除磷的技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的說明，包括傳統(tǒng)生化技術(shù)和新型生態(tài)修復(fù)技術(shù)。最后借用太湖為例子，以湖流域水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心發(fā)布的水質(zhì)數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行初步的分析，結(jié)果表明太湖污染物主要為高錳酸鹽和氮、磷，太湖富營養(yǎng)化是流域內(nèi)各種直接和間接的污染源的綜合效應(yīng)。得到最終的結(jié)論，在治理包

2、括太湖在內(nèi)的湖泊富營養(yǎng)化現(xiàn)象時(shí)應(yīng)該注意使用多種技術(shù)綜合應(yīng)用，達(dá)到利益和效益的最大化。關(guān)鍵詞：富營養(yǎng)化、水質(zhì)、除磷、總磷Abstract目錄摘要.4Abstract . 6一、 水體富營養(yǎng)化與水環(huán)境危機(jī). 7（一）、水環(huán)境危機(jī).7（二）、水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象. 10（三）、水體富營養(yǎng)化的危害 .121、對(duì)人體健康的危害 .122、對(duì)漁業(yè)養(yǎng)殖的危害 .123、對(duì)水體生態(tài)環(huán)境的危害.124、對(duì)水體的利用. 12二、 磷循環(huán)與水體富營養(yǎng)化. 13（一）、磷的生物地球化學(xué)循環(huán) .13（二）、磷元素與水體富營養(yǎng)化 .151、水體中的磷循環(huán) .152、磷循環(huán)特征與水體富營養(yǎng)化的關(guān)系 .163、水體富營養(yǎng)化磷污染

3、對(duì)水質(zhì)的危害和影響 .18(二)、富營養(yǎng)化水體中除磷的技術(shù) .181、傳統(tǒng)除磷技術(shù) .182、強(qiáng)化除磷的生態(tài)修復(fù)技術(shù) .21(三)、磷含量過高的水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象的防治 .231、控制外源性磷的輸入 .232、控制內(nèi)源性磷的有效性 .24三、 太湖水體富營養(yǎng)化現(xiàn)狀與磷元素的關(guān)系 .25（一）、背景材料 .25（二）、數(shù)據(jù)來源與分析 .27(三)、總結(jié) .30第四部分 結(jié)論與建議 .30參考文獻(xiàn) .31致謝.33一、 水體富營養(yǎng)化與水環(huán)境危機(jī)水作為人類賴以生存的最重要資源之一，其作用不言而喻。但是步入工業(yè)社會(huì)，全世界都面臨著一個(gè)共同的環(huán)境問題，水體富營養(yǎng)化 1 。大量科學(xué)研究已證實(shí):氮和磷能促進(jìn)水

4、生生物的生長,而且最終引起水體富營養(yǎng)化,磷被認(rèn)為是產(chǎn)生水體富營養(yǎng)化的最主要因素 2 。因此，假如能夠更加清楚了解到磷元素的循環(huán)過程，以及它是通過什么途徑去導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，那么我們就可以控制它，從而最終解決水體富營養(yǎng)化這一棘手的環(huán)境問題。（一）、水環(huán)境危機(jī)在這個(gè)地球上，對(duì)于人類來說，最重要的自然資源之一，毫無疑問是水資源。它是人類及一切生物賴以生存的重要物質(zhì)，也是工農(nóng)業(yè)發(fā)展，環(huán)境治理中不可或缺的。2010年我國西南地區(qū)遭遇了百年不遇的旱災(zāi)。受災(zāi)的所有省份不僅工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到嚴(yán)重的影響，而且人民的基本生活也沒有辦法得到保障。這個(gè)事件引起了社會(huì)上的很多反思，長江和黃河的源頭水量不斷減少，中下游地區(qū)也

5、因此受到很大的影響。根據(jù)聯(lián)合國兒童基金會(huì)(UNICEF) 在2004 年的一份報(bào)告顯示，全球至少有11 億人無法獲得安的飲用水，26億人缺乏基本的水衛(wèi)生設(shè)施。非洲和南亞分別有3.03億人和2.34億人缺乏安全的飲用水 3 , 而這兩個(gè)地區(qū)的人口增長率又是世界上最高的?？梢娙狈Π踩嬘盟畣栐诜侵藓蛠喼薮箨懸训搅朔浅Ａ钊藫?dān)憂的地步。因此，讓更多的人能夠獲得安全飲用水和水衛(wèi)生設(shè)施可以說是人類在二十一世紀(jì)面臨的一個(gè)關(guān)鍵性挑戰(zhàn) 4 。根據(jù)目前的情況， 全球水環(huán)境危機(jī)主要集中在以下七個(gè)方面：1，缺水，可供生產(chǎn)和生活的水供應(yīng)不斷減少，如果不能采取有效措施來扭轉(zhuǎn)這種趨勢(shì)的話, 預(yù)計(jì)到2050年,全球?qū)?huì)有2/

6、3的人口將會(huì)處于缺水狀態(tài) 5 ；2，缺乏干凈衛(wèi)生的飲用水；3，水質(zhì)惡化，水污染和水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象十分嚴(yán)重；4，支離破碎的水管理；5，不斷減少的財(cái)政收入；6，政府和公眾還缺水水資源保護(hù)意識(shí)；7，世界和平安全受到威脅 6 。而我國的水環(huán)境現(xiàn)狀更是不容忽視，由于人口眾多，水污染情況嚴(yán)重，因此必須盡快的重視這一環(huán)境問題。我國的淡水資源總量位居世界第六位，但是人均水量卻位于一百名之后。不僅如此，水資源分布十分不均勻，南多北少，這一些現(xiàn)實(shí)情況都使得我國面臨嚴(yán)峻的威脅。具體表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：人均水量不足，水污染，水土流失，以及水浪費(fèi) 7 。以湖泊水庫系統(tǒng)為例子，根據(jù)中國環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的2007年環(huán)境狀況公

7、告顯示，我國湖泊水庫的水質(zhì)不容樂觀。28個(gè)國家重點(diǎn)湖泊（水庫）中，滿足類和類水質(zhì)僅占7.1%，而劣類水質(zhì)湖（庫）則達(dá)到了11個(gè)，占到了39.3%。表1 全國28個(gè)重點(diǎn)湖（庫）水質(zhì)類別水系個(gè)數(shù)類類類類類劣類三湖3000012大型淡水湖10002413城市內(nèi)湖5001004大型水庫10023032總計(jì)280264511比例 %07.121.414.317.939.3我國的水污染情況十分嚴(yán)重，主要是由于很多廢水沒有經(jīng)過處理而直接排放，這其中包括工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廢水，以及人民生活中所排放的生活污水。根據(jù)中國環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的2008年環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)數(shù)據(jù)（表1），可以得到從2001年到2008年之間的廢水排放

8、情況。表2 全國廢水排放量年度廢水排放量（108t）合計(jì)工業(yè)生活2001433202.7230.32002439.5207.2232.32003460212.4247.62004482.4221.1261.32005524.5243.1281.42006536.8240.2296.62007556.8246.6310.22008571.7241.7330圖1 全國廢水排放量年際對(duì)比從圖1可以看到，從2001年開始，全國廢水排放量連續(xù)八年都呈上漲趨勢(shì)，到2008年已經(jīng)達(dá)到571.7108t。在大部分地區(qū)，廢水排放之后沒有經(jīng)過有效的處理，水體中含有大量的有毒物質(zhì)，直接流入江河湖泊等，造成嚴(yán)重的環(huán)境

9、污染。因此，關(guān)注中國水危機(jī)已經(jīng)是一件刻不容緩的事情了。在眾多的水環(huán)境污染問題中，水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象也是一個(gè)不可忽視的方面。例如太湖，作為長江中下游最典型的富營養(yǎng)化湖泊，其水質(zhì)為劣5類。自從1998年實(shí)施的環(huán)太湖三省一市零點(diǎn)達(dá)標(biāo)排放措施以來，太湖富營養(yǎng)化狀況并沒有得到好轉(zhuǎn)，反而愈發(fā)嚴(yán)重 8 。給周圍城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了巨大的負(fù)擔(dān)，也在很多地方影響了人民的生活。（二）、水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象水體富營養(yǎng)化是指在人類活動(dòng)的參與下，生物所需的氮、磷等營養(yǎng)元素大量進(jìn)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(zhì)惡化，魚類及其他生物大量死亡的現(xiàn)象 9 。在自然條件下，湖泊也會(huì)從

10、貧營養(yǎng)狀態(tài)過渡到富營養(yǎng)狀態(tài)，不過這種自然過程非常緩慢。而人為排放含營養(yǎng)物質(zhì)的工業(yè)廢水和生活污水所引起的水體富營養(yǎng)化則可以在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)。根據(jù)美國環(huán)保局的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),水體總磷2025g/L,葉綠素a210m ,深水溶解氧小于飽和溶氧量10 %的湖泊可判斷為富營養(yǎng)化水體 10 。水體富營養(yǎng)化是由于營養(yǎng)物質(zhì)的瘋狂積累而導(dǎo)致的惡性環(huán)境問題。經(jīng)過一系列的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，最后確定氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的輸入和富集是水體發(fā)生富營養(yǎng)化的最主要原因,大約80%的湖泊富營養(yǎng)化是受到磷元素的制約,大約10%的湖泊與氮元素有關(guān),余下10%的湖泊與其他因素有關(guān)。而大量營養(yǎng)物質(zhì)的排放是由于人類生產(chǎn)和生活過程中缺乏環(huán)境保護(hù)意識(shí)而造成

11、的，具體的途徑通過整理分析大概有如下幾條：1、生活污水排放人類生活過程中產(chǎn)生的污水，是水體的主要污染源之一。主要是糞便和洗滌污水。城市每人每日排出的生活污水量為150400L，其量與生活水平有密切關(guān)系。生活污水中含有大量有機(jī)物，如纖維素、淀粉、糖類和脂肪蛋白質(zhì)等；也常含有病原菌、病毒和寄生蟲卵；無機(jī)鹽類的氯化物、硫酸鹽、磷酸鹽、碳酸氫鹽和鈉、鉀、鈣、鎂等。總的特點(diǎn)是含氮、含硫和含磷高,在厭氧細(xì)菌作用下，易生惡臭物質(zhì)。通過查詢2008年中國環(huán)境狀況公報(bào)統(tǒng)計(jì),得到以下數(shù)據(jù)：2008年全國工業(yè)和城鎮(zhèn)生活廢水排放總量為5.7111010t,其中工業(yè)廢水排放量2.4171010t,比上年減少2.0%;生

12、活污水排放量3.3001010t,比上年增加6.4%。廢水中化學(xué)需氧量(COD)排放總量1.321107t,比上年減少4.4%。其中工業(yè)廢水中COD排放量4.576106t,比上年減少10.5%；生活污水中COD排放量8.631106t,比上年增加0.9%。由以上數(shù)據(jù)可以得到一個(gè)觀點(diǎn)，相比于工業(yè)污水，生活污水的排放引起的水體富營養(yǎng)化更為嚴(yán)重，而且增加的趨勢(shì)明顯。2、工業(yè)污水排放 工業(yè)污水主要是指在工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)當(dāng)中，由于不注意環(huán)境問題，沒有經(jīng)過處理，直接排放到自然流水體而產(chǎn)生的，其中的氮磷元素的含量相當(dāng)高。這一個(gè)問題的主要根源在于有很多企業(yè)缺乏環(huán)保意識(shí)，導(dǎo)致污水排放增多，其中的營養(yǎng)物質(zhì)不斷積累，

13、繼而引起了水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象。3、化肥，農(nóng)藥的使用 毫無疑問，農(nóng)藥和化肥的使用讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的收益大大增加。但隨之而來的環(huán)境問題也是不容忽視的，農(nóng)藥和化肥大部分殘留在農(nóng)作物上，但也有部分隨著雨水的沖刷等而滲入到自然流水體中，不斷積累。4、漁業(yè)養(yǎng)殖 漁業(yè)養(yǎng)殖當(dāng)中，魚蝦的主要食物都是一些高蛋白，高營養(yǎng)的物質(zhì)，大量的投遞食物，一方面使得魚蝦快速長大，獲得了短期效益，但另一方面，導(dǎo)致水中營養(yǎng)物質(zhì)含量劇增，藻類植物瘋狂增長，壓制了魚蝦的生長空間，爆發(fā)魚病等，從長遠(yuǎn)角度來說，得不償失 11 。（三）、水體富營養(yǎng)化的危害1、對(duì)人體健康的危害水體富營養(yǎng)化自然而然的導(dǎo)致了水體會(huì)有不同程度質(zhì)變，有的是單純的引起水色改變

14、，發(fā)臭等感官性變化，我們從肉眼或者嗅覺可以觀察到；有的是有生理性的變異，產(chǎn)生有毒物質(zhì)。另外, 水環(huán)境中某些藻類可釋放出劇毒物質(zhì), 通過食物鏈損害人體健康甚至致人死亡。據(jù)新聞報(bào)道，1986年12月, 福建省東山縣發(fā)生一起惡性事件，村民由于誤食了被赤潮污染的蛤仔而導(dǎo)致群體性的食物中毒，有136人中毒，其中1人死亡。2、對(duì)漁業(yè)養(yǎng)殖的危害 富營養(yǎng)化水體一般的光透明度都比較低，缺少充足的光照，水中的光和植物沒有辦法進(jìn)行光合作用，水中的氧濃度越來越低。水中營養(yǎng)物質(zhì)的大量積累，使得浮游生物瘋狂生長，過高的密度不僅消耗了水中的溶解氧，也占據(jù)了絕大部分的的生存空間，魚蝦就容易因?yàn)槿毖醯瘸霈F(xiàn)高死亡率，低生長率的現(xiàn)

15、象，群體增長受到限制，甚至有可能引發(fā)魚病，群體性中毒事件。3、對(duì)水體生態(tài)環(huán)境的危害在一個(gè)正常的水體生態(tài)系統(tǒng)中，各個(gè)物種，種群保持一定的相對(duì)平衡。但是當(dāng)水體富營養(yǎng)化，這一個(gè)平衡的系統(tǒng)被打破，導(dǎo)致某個(gè)物種數(shù)量瘋狂增加，某個(gè)物種數(shù)量劇減，從而使得水生生物的平衡性和穩(wěn)定性減低，破壞了整個(gè)系統(tǒng)的健康運(yùn)行。4、對(duì)水體的利用水體富營養(yǎng)化導(dǎo)致了藻類生物的大量生長，在凈化水體，準(zhǔn)備生產(chǎn)生活用水的過程中，就需要耗費(fèi)更多的財(cái)力和物力對(duì)過濾步驟進(jìn)行改善。富營養(yǎng)化水體往往含有硫化氫等有毒氣體，以及生物生理過程產(chǎn)生的有毒物質(zhì)，這就加大了凈化過程的技術(shù)難度，降低了制水廠的生產(chǎn)效率，同時(shí)也增加了資金投入。二、 磷循環(huán)與水體富

16、營養(yǎng)化磷是對(duì)水體中生物最有生存價(jià)值的營養(yǎng)物質(zhì)之一，由它構(gòu)成的多種物質(zhì)都是在生物各種生理生化過程中必不可少的。而且，由于含量較少，往往是水中生產(chǎn)者發(fā)展的制約因素。因此，面對(duì)現(xiàn)在全球越來越嚴(yán)重的水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象，研究入手的第一步應(yīng)該是磷元素。其中，磷元素的生物地球化學(xué)循環(huán)對(duì)于整個(gè)水體生態(tài)系統(tǒng)具有至關(guān)重要的作用。磷是水體中浮游植物生長生殖的限制因子，當(dāng)磷元素的含量不足，浮游植物所需的營養(yǎng)物質(zhì)不足，會(huì)導(dǎo)致生長減慢，甚至大量減少，反之，過高的磷含量會(huì)使得水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象，譬如太湖藍(lán)藻爆發(fā)等。所以研究磷元素的生物地球化學(xué)循環(huán)是評(píng)價(jià)一個(gè)水體的環(huán)境質(zhì)量，保持可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，也是我們解決水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象所

17、必須面臨的的第一大問題。（一）、磷的生物地球化學(xué)循環(huán)磷元素的分布范圍十分之廣，不僅在生命系統(tǒng)中有重要的地位，例如高能磷酸鍵就是生物體生命活動(dòng)過程中所需的能量來源，而且在非生命系統(tǒng)中也有很高的含量，主要分布在巖石和沉積下來的天然磷酸鹽之中。表3 自然界磷的分布（以磷計(jì)，106t） 12 陸地火成巖 2.61010鳥糞巖 35土壤有機(jī)物（無生命） 5.6104海洋 9.8104海洋沉積物 2.2109海洋有機(jī)物(無生命) 9103陸地植物 4.2103陸地動(dòng)物 18海洋植物 14海洋動(dòng)物 14磷循環(huán)從概念上來說，就是其在生命系統(tǒng)與非生命系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換，遷移的運(yùn)動(dòng)過程。由于磷元素在大氣中并沒有非常常

18、見的一個(gè)氣體形態(tài)，因此磷循環(huán)與氮，碳，硫等元素的循環(huán)過程就有比較大的區(qū)別。它是一個(gè)沉積型的循環(huán)。磷元素只是在小部分的范圍內(nèi)進(jìn)行生物地球化學(xué)循環(huán)，而在海洋中的絕大部分是單向流失。表4 磷的流動(dòng)和交換（以磷計(jì)，106t） 12 徑流輸入海洋 0.7礦物燃料燃燒 0.5柴草燃燒 2.5陸地降水 3海洋降水 4風(fēng)化 3被水鳥類轉(zhuǎn)移到陸地 0.01由于漁撈轉(zhuǎn)移到陸地 0.17磷主要貯存在巖石和天然磷酸鹽當(dāng)中，然后由于一系列的風(fēng)化、侵蝕和人工開采，磷元素釋放出來。在經(jīng)過雨水或流水的沖刷進(jìn)入了土壤層和水體中，被植物吸收和利用。植物體進(jìn)行了多個(gè)生理生化反應(yīng)之后合成有機(jī)磷酸，磷元素通過食物鏈進(jìn)行傳遞。在各個(gè)營養(yǎng)

19、級(jí)的傳遞過程中，以含有磷元素的生物殘?bào)w，尸體，枯枝落葉，糞便等有機(jī)化合物的形式回到自然界中（主要是土壤層和水體），由微生物進(jìn)行分解轉(zhuǎn)化為可溶性磷酸鹽，被植物體吸收利用進(jìn)行下一輪的循環(huán)。還有另一部分與鈣等元素結(jié)合處不溶性磷酸鹽沉積在土壤中，或者經(jīng)水體沖刷等進(jìn)入湖泊，大海等。在海洋當(dāng)中，浮游植物可以快速吸收無機(jī)磷，然后進(jìn)行生物合成作用，轉(zhuǎn)化成自身的組成成分。浮游動(dòng)物或碎食性動(dòng)物會(huì)食用浮游植物，其所排出的磷，一半以上是浮游植物可以直接吸收利用的無機(jī)磷形式。水體中的磷酸鹽（以海洋為例），大部分是留在海底沉積物或者珊瑚巖中，只有少部分被海洋生物吸收利用之后，以海鳥糞，漁獲物的形式回到陸地。深層海底中的沉

20、積磷，一般情況下是沒法被利用的，屬于脫離磷循環(huán)的，只有當(dāng)海底變成陸地才能被重新開采和利用了。而這個(gè)部分的磷元素含量是占很大比重的。圖2 磷元素的生物地球化學(xué)循環(huán) 13 磷的生物地球化學(xué)循環(huán)可以分為陸地和海洋生態(tài)系統(tǒng)這兩個(gè)部分：陸地生態(tài)系統(tǒng)的磷循環(huán)：假設(shè)沒有收到人為的干擾活動(dòng)，土壤層和有機(jī)體之間幾乎是一個(gè)純封閉系統(tǒng)，磷的損失很少。海洋生態(tài)系統(tǒng)的磷循環(huán)：由于進(jìn)入到海洋中的磷有較大一部分是沉積到深海的珊瑚巖或底泥中，跳出了磷循環(huán)，不再參加這一生態(tài)反應(yīng)。因此這個(gè)循環(huán)中有較大的磷元素?fù)p失（二）、磷元素與水體富營養(yǎng)化1、水體中的磷循環(huán)在生物圈內(nèi)，水體中的磷元素主要有溶解性無機(jī)磷，溶解性有機(jī)磷和懸浮性顆粒磷

21、三種存在形式，而且，相互之間可以互相轉(zhuǎn)化。溶解性無機(jī)磷主要形式為磷酸鹽，同時(shí)還包括多磷酸鹽和膠體無機(jī)磷；大部分膠態(tài)有機(jī)磷都是屬于溶解性有機(jī)磷；懸浮性顆粒磷主要有兩種存在體，懸浮性粒狀有機(jī)磷和泥沙粘土顆粒膠體吸附的磷。上述三種存在形式主要通過機(jī)磷礦化、無機(jī)磷同化和不溶性無機(jī)磷有效化三個(gè)途徑進(jìn)行循環(huán)：(1)、有機(jī)磷的礦化作用主要是指有機(jī)磷通過生物降解這一個(gè)過程，生成無機(jī)磷和磷化物。研究發(fā)現(xiàn)，參與該礦化過程的主要是大部分的細(xì)菌和真菌。(2)、磷的同化作用水體中的浮游植物可以直接吸收和利用無機(jī)磷，然后通過一系列的生理生化反應(yīng)進(jìn)行生物合成，除了一少部分用于自身消耗，絕大部分儲(chǔ)藏于細(xì)胞液當(dāng)中。這個(gè)比例，大

22、概能夠達(dá)到90%以上。(3)、不溶性磷轉(zhuǎn)化為可溶性磷水中的浮游植物沒有辦法利用沉積物中的不溶性磷，只有當(dāng)水體的PH值呈酸性時(shí)，不溶性磷才會(huì)轉(zhuǎn)化成可溶性的磷，從而被水中的生產(chǎn)者利用。(4)、細(xì)菌從水中吸收有機(jī)磷 水體中大型的光和植物主要是吸收無機(jī)磷通過同化作用轉(zhuǎn)成有機(jī)磷，而細(xì)菌是有機(jī)磷的主要吸收者。 水體中的磷素主要來源途徑可以分為內(nèi)源性和外源性兩條。外源性來源主要是指地表或地下徑流，雨水，人類活動(dòng)影響等方式使得水體中的磷素增加；內(nèi)源性來源，發(fā)生在水體內(nèi)部的各種物化反應(yīng)，以及外源性來源的磷素積累所造成的。具體來說，分為以下幾條途徑：a.地表徑流或者地下徑流，包括河流等渠道；b.雨水，雨水中的磷素

23、含量一般是處于正常水平，所以它與水體富營養(yǎng)化沒有很大的關(guān)系；c.人類活動(dòng)影響，這個(gè)部分的范圍比較廣，大致可以再細(xì)分為生活污水和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污水的排放，因?yàn)樵谵r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中磷肥的大量使用，其中的大部分磷素都進(jìn)入水體中，導(dǎo)致水體中的磷含量的增加，此外，人類生活中含磷洗滌劑的大量使用，排放的污水中磷素也有很大的增多，它們都很大程度上造成的磷污染，即水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象。2、磷循環(huán)特征與水體富營養(yǎng)化的關(guān)系通過前面幾個(gè)部分的敘述，我們可以知道氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)是造成水體富營養(yǎng)化的主要原因。接下來查閱邢臺(tái)市朱莊水庫的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)得到2006年到2008年各個(gè)季度總氮和總磷的平均濃度 14 ，可以通過總氮和總磷相對(duì)比值的分析

24、，來確定是哪一種營養(yǎng)元素造成該水庫的富營養(yǎng)化現(xiàn)象：表5 朱莊水庫總氮和總磷以及PH值監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)時(shí)段總氮（mg/L-1)總磷（mg/L-1)總氮/總磷PH值2006 年二季度4.2100.012351:18.12006 年三季度4.2830.014306:18.02006 年四季度4.7630.013366:18.22007 年一季度5.0800.010508:18.12007 年二季度5.8600.007837:18.12007 年三季度5.5870.009621:18.02007 年四季度5.2270.009581:18.22008 年一季度4.3800.010438:18.22008 年

25、二季度4.1400.011376:18.12008 年三季度4.0600.009451:18.12008 年四季度3.7100.009412:18.2從上表中可以看出，該水庫中總氮與總磷的濃度比值較大，在所得數(shù)據(jù)，最小值為2006年第三季度，二者的比值306:1，最大值為2007年第二季度，837:1。日本湖泊科學(xué)家研究指出,當(dāng)湖水的總氮和總磷濃度的比值在10:115:1的范圍時(shí),藻類生長與氮、磷濃度存在直線相關(guān)關(guān)系。隨著研究的深入,確定出湖水的總氮和總磷濃度的比值在12:113:1時(shí)最適宜于藻類增殖 15 。若總氮和總磷濃度之比大于或小于此值時(shí),則藻類增殖可能受到影響。而該水庫的總氮的濃度遠(yuǎn)

26、遠(yuǎn)高于總磷濃度。造成這一個(gè)現(xiàn)象的主要原因有兩個(gè)，第一是每年排放到該水庫中的氮高于磷，長久下來，水庫中的氮含量就會(huì)比磷高得多；第二，該水庫磷循環(huán)的特點(diǎn)，由于水體PH值呈弱堿性，這樣的水環(huán)境會(huì)限制磷循環(huán)過程中不溶性磷的轉(zhuǎn)化，使得大量的不溶性磷積累，除了小部分被生產(chǎn)者吸收利用外，絕大部分沉積在水庫底部，導(dǎo)致水體中的磷含量較低。在氮元素充足的情況下，磷元素就成了限制形成富營養(yǎng)化物質(zhì)這個(gè)過程。因此，朱莊水庫是一個(gè)磷限制水庫，要控制它富營養(yǎng)化現(xiàn)象，就必須控制磷元素的輸入。3、水體富營養(yǎng)化磷污染對(duì)水質(zhì)的危害和影響水體發(fā)臭：富營養(yǎng)化的水體中往往生長著很多藻類，有些藻類會(huì)散發(fā)出特殊的臭味，使得水體十分難聞，從而

27、影響周圍人群的生活。(1)、降低水中的溶解氧(2)、降低水的透明度(3)、向水中釋放有毒物質(zhì)(4)、影響水體生態(tài)環(huán)境(二)、富營養(yǎng)化水體中除磷的技術(shù)1、傳統(tǒng)除磷技術(shù)（1）、化學(xué)法除磷化學(xué)法除磷實(shí)質(zhì)是一個(gè)化學(xué)沉析過程。其基本原理就是投遞化學(xué)沉淀劑與廢水中的磷酸鹽形成不溶性物質(zhì)，然后通過固液分離的方法把沉淀物分離出來，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。這個(gè)過程的反應(yīng)化學(xué)方程式如下：FeCl3+K3PO4FePO4+3KCl在添加了化學(xué)沉淀劑之后，水體中發(fā)生了兩個(gè)反應(yīng)：沉析和絮凝。污水沉析反應(yīng)可以簡(jiǎn)單的理解為：水中溶解狀的物質(zhì)，大部分是離子狀物質(zhì)轉(zhuǎn)換為非溶解、顆粒狀形式的過程，絮凝則是細(xì)小的非溶解狀的固體物互

28、相粘結(jié)成較大形狀的過程，所以絮凝不是相轉(zhuǎn)移過程。污水凈化的過程中，絮凝和沉析的重要性都是相當(dāng)?shù)摹５鼈兊淖饔糜兴鶇^(qū)別，絮凝主要是用于增強(qiáng)沉淀池的沉淀效果，而沉析則是用于污水中的除磷。能夠與磷酸根離子形成不容物的陽離子有很多，其中比較常用的是Al3+，F(xiàn)e3+，至于具體的選擇應(yīng)該是因地制宜?；瘜W(xué)法除磷的主要影響因子是PH值，當(dāng)水體呈酸性并呈增加時(shí)，除磷效果就會(huì)降低。總體來說，化學(xué)法除磷的主要優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，效果很好，據(jù)統(tǒng)計(jì)效率大概能達(dá)到80%-90%，十分穩(wěn)定，不會(huì)因?yàn)橹匦路帕锥霈F(xiàn)二次污染的情況。即使進(jìn)水的濃度發(fā)生了較大的變化，它仍然有著較好的處理結(jié)果。但相應(yīng)的也有一些缺點(diǎn)，比如需要耗費(fèi)較多的

29、化學(xué)試劑，較大的財(cái)力和物力，而且長期作用會(huì)產(chǎn)生化學(xué)污泥，從而引起另外的環(huán)境問題。（2）、生物法除磷生物法除磷具有一些先天性的優(yōu)勢(shì)，比如整個(gè)方案比較經(jīng)濟(jì)，而且可以有效的去除水體中的磷，并且不會(huì)影響總氮的去除，同時(shí)還可以避免產(chǎn)生化學(xué)污泥，所以相比較化學(xué)沉淀法來說，有更大的研究吸引力，在現(xiàn)階段，是一個(gè)熱門研究領(lǐng)域，特別是其中的反硝化除磷工藝。在1970年左右美國的研究人員發(fā)現(xiàn)，在好氧狀態(tài)下，微生物能夠吸收磷，而假如有有機(jī)物存在，又是厭氧環(huán)境時(shí)，則會(huì)放出磷?，F(xiàn)代的生物除磷工藝基本都是在該原理的基礎(chǔ)逐步形成和完善起來的。具體的原理是：聚磷菌有厭氧放磷的功能，就是當(dāng)其處在厭氧環(huán)境時(shí)，細(xì)胞中的聚磷酸鹽就會(huì)被

30、分解，在這一個(gè)過程當(dāng)中，無機(jī)磷被釋放到環(huán)境中去，同時(shí)伴有大量的能力的釋放。這部分能量有兩個(gè)用途，一部分是供給聚磷菌生存利用來度過惡劣的環(huán)境，另一部分是供給它進(jìn)行主動(dòng)吸收，對(duì)象包括環(huán)境中的負(fù)電子，氫離子，乙酸，它們就會(huì)以這PHB的形式儲(chǔ)存在菌體中等待好氧環(huán)境的來臨。這個(gè)時(shí)候，由于環(huán)境是呈有利狀態(tài)，聚磷菌生長生殖受到鼓舞，而菌體內(nèi)部的PHB好養(yǎng)分解又為之提供了足夠的能量，這 其中的一部分能量是被聚磷菌用于主動(dòng)吸收外部的磷酸鹽，并且在體內(nèi)進(jìn)行一定的合成反應(yīng)，最終以聚磷酸鹽的形式貯存著，這個(gè)現(xiàn)象稱之為好氧吸磷。如果我們?nèi)藶榈募皶r(shí)排除污泥，就可以有效的降低水體中的磷含量。有科學(xué)家的研究家結(jié)果表明，在厭氧

31、區(qū)投加丙酸、乙酸、葡萄糖能誘發(fā)微生物放磷,從而導(dǎo)致好氧階段磷更強(qiáng)烈的吸收, 除磷效果進(jìn)一步提高 16 。由于生物法除磷是利用微生物的生化過程來進(jìn)行的，因此它對(duì)于水體的水質(zhì)，量，濃度有著較高的要求，比較適合于濃度比較低的城市生活污水。而且由于它產(chǎn)生的底泥比較少，這就更加有利于用地緊張的地方進(jìn)行污水處理。但是由于整個(gè)操作過程需要十分的嚴(yán)格，管理程序比較復(fù)雜，因此需要專門的人員負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)。（3）、吸附法從20世紀(jì)80年代起，已經(jīng)有研究者利用多孔隙物質(zhì)作為離子交換劑和吸附劑來進(jìn)行水體的凈化，曾經(jīng)有人磷含量在50-120mg/L的廢水作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，利用富含活性氧化鋁和氧化硅的煤灰粉作為吸附劑，對(duì)除磷規(guī)

32、律進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)效果十分不錯(cuò)。值得一提的是，煤灰粉在這里面的作用并不是單純媳婦，其中的氧化鈣，氧化鐵等成分通過與磷酸根發(fā)生反應(yīng)生成不溶性或直溶性沉淀。根據(jù)此原理，現(xiàn)代工業(yè)專門用此項(xiàng)技術(shù)來進(jìn)行廢水處理，而且，有廣闊的應(yīng)用和發(fā)展前景。吸附法很適用于廢水中去除有害物質(zhì)，主要是因?yàn)樗前训蜐舛热芤褐械奶囟ㄈ苜|(zhì)通過特定反應(yīng)給去除的一種高效低耗的辦法。此過程所用到的吸附劑包括天然和人造吸附劑兩種。天然吸附劑往往是發(fā)生物理吸附反應(yīng)，這是由它的特性所致，因?yàn)槠浔砻娼?jīng)常老化，沒有辦法顯示強(qiáng)吸附性，所以只能依靠其巨大的比表面積。而人工吸附劑則是主要是發(fā)生化學(xué)吸附反應(yīng)，因?yàn)槲覀內(nèi)藶榈闹圃炝似涔腆w表面的特性吸附和離

33、子交換層?，F(xiàn)在的工業(yè)應(yīng)用中，常用的天然吸附劑有煤灰粉，鋼渣，海綿鐵，沸石等，常用的人工吸附劑則包括了A1、Mg、Fe、Ca、Ti、Zr和La等多種金屬的氧化物及其鹽類。（4）、結(jié)晶法結(jié)晶法除磷就是利用形成難溶的磷酸銨鎂(MAP) 晶體或同時(shí)伴隨羥基磷酸鈣(HAP) 結(jié)晶達(dá)到除磷與回收磷的目的,回收的磷鹽純度高,可以作為磷資源加以利用 17 。城市污水簡(jiǎn)單處理之后，往往還含有較高濃度的鈣離子，鎂離子等，在這個(gè)時(shí)候，我們可以人為的改變條件，具體包括提高水體PH值，或加入化學(xué)試劑增加相應(yīng)金屬離子的濃度，這樣就可以創(chuàng)造出一個(gè)比較理想化的環(huán)境，形成不溶性的晶體物質(zhì)，主要是磷酸銨鎂晶體與羥基磷酸鈣(Ca5

34、(PO4)3OH)。具體的反應(yīng)式子如下：PO3-4 + Mg2+ + NH+4 + 6H2O MgNH4PO4.6H2O (1)5Ca2+ + 3PO3-4 + OH- Ca5(PO4)3OH (2)該方法需要比較高的條件，具體包括合適的PH值，各組分離子的濃度及其比值，要想達(dá)到較好的除磷效果，就必須造成其他離子過剩的環(huán)境。為了達(dá)到結(jié)晶所需的PH值，并且有效的控制費(fèi)用開支，可以通過曝氣來提高水體的PH值。結(jié)晶法除磷有一些獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)，比如在具有不錯(cuò)的處理效果的同時(shí)，還可以回收較高純度的磷。 在現(xiàn)在的工業(yè)應(yīng)用發(fā)展方向，物化和生物法除磷都有各自的優(yōu)點(diǎn)和弊端，為了達(dá)到利益和效益的最大化，往往采用兩者相

35、結(jié)合的辦法。其最顯著的特點(diǎn)是流程中投加化學(xué)混凝劑，其余則與普通活性污泥法類似。生物除磷的工藝穩(wěn)定性可通過附加化學(xué)沉淀來改善 18 .2、強(qiáng)化除磷的生態(tài)修復(fù)技術(shù) 上面所敘述的傳統(tǒng)除磷技術(shù)，大都會(huì)有一定的副作用，因?yàn)樗菍儆趶?qiáng)制性的外來干擾進(jìn)行物化反應(yīng)。而生態(tài)修復(fù)則是一定程度上克服了這個(gè)弊端，它的基本原理就是先通過培育特定的植物種，或者微生物，然后利用它們的生命活動(dòng)來對(duì)水體中的污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)化及講解作用，從而凈化水體。具體來說，包括以下幾種措施：生態(tài)浮島，生物膜凈化，人工濕地，穩(wěn)定塘凈化，以及組合生物凈化與修復(fù)等。我們進(jìn)行一定程度人為加工，使得遭到破壞的生態(tài)系統(tǒng)逐步恢復(fù)，并為我們所用，來影響彼

36、此相鄰的系統(tǒng)，使之朝著有序的方向進(jìn)化，生態(tài)自我調(diào)節(jié)能力和自我恢復(fù)能力達(dá)到一個(gè)正常的水平。我們知道，在除磷方面，植物和藻類有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，能夠通過人工收獲來除磷。不過對(duì)于不同的植物，對(duì)磷的吸收能力也不盡相同。（1）、生態(tài)浮島生態(tài)浮島技術(shù)即無土栽培技術(shù)，它用特別的高等水生植物或者陸生植物，以高分子材料作為載體和基質(zhì)，種植到受污染的水域中。這個(gè)過程中，它應(yīng)用到了物種之間的共生關(guān)系，利用水體空間生態(tài)位和營養(yǎng)生態(tài)位的原則，從而建立一個(gè)高效的人工生態(tài)系統(tǒng)，來治理相應(yīng)的水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象。具體來說，這個(gè)過程包括以下幾個(gè)途徑：a.植物的根系可以吸收水體中的氮磷等營養(yǎng)元素，利用自身的同化作用，一部分轉(zhuǎn)為自身結(jié)構(gòu)組成

37、物質(zhì)，另一部分可以儲(chǔ)存在細(xì)胞液中；此外，植物的根系一般會(huì)釋放大量的分泌物，這些分泌物可以催化有機(jī)磷的溶解。b.根區(qū)的環(huán)境適合好氧，厭氧，兼性厭氧的生物同時(shí)生存，這主要得益于有氧氣傳送到根部；而微生物也有著一個(gè)良好的生存地，即浸沒在水中的莖葉。這樣，微生物植物就共同維護(hù)了一個(gè)很好的協(xié)同效應(yīng)，提高了降解水中污染物的效率。c.部分浮島植物在生長過程中會(huì)分泌一些特殊的物質(zhì)，以及浮島本身就可以有效阻止陽光的直接照射，因此在一定程度上降低了光合作用效率，也就可以防止植物的過度繁殖，從而抑制水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象的發(fā)展。d.生態(tài)浮島為周圍的鳥類等生物提供了一個(gè)良好的生存環(huán)境，有利于該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復(fù)能力的提

38、高，。從而完成自我凈化的過程。這屬于間接促進(jìn)治理水體富營養(yǎng)化。通過研究發(fā)現(xiàn)，植物對(duì)磷的吸收能力不如氮，主要是因?yàn)楦枯^多微生物都是參與氮循環(huán)，我們可以通過添加某些特殊的試劑來增強(qiáng)根部對(duì)磷的吸收，但是目前還處于一個(gè)研究階段。生態(tài)浮島的特點(diǎn)是施工簡(jiǎn)單，整個(gè)過程不需要太復(fù)雜的控制，而且對(duì)周圍環(huán)境的不利影響很小，特別適用于城市河道的改良，以及富營養(yǎng)化湖泊的治理。而且，浮島上所種植的作物，也可以有一定的經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值。但是浮島技術(shù)的主要難點(diǎn)就在填料，填料必須是密度小于水，而且長期與水作用仍然可以保持活性，同時(shí)成本要求比較低。這些苛刻的條件都限制著這項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用。（2）、人工濕地人工濕地法除磷技術(shù)由于具

39、有運(yùn)行成本低，效率高的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用，而且還具有一個(gè)廣闊的發(fā)展前景。人工濕地對(duì)磷的去除主要體現(xiàn)在植物吸收，基質(zhì)吸附，微生物固定這三個(gè)方面。也就說人工濕地是一個(gè)由微生物基質(zhì)植物組成的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，它對(duì)控制水體中氮磷的污染有十分明顯的效果，可以有效的防止城市生活污水等不經(jīng)處理直接排放而導(dǎo)致的湖泊富營養(yǎng)化現(xiàn)象。該技術(shù)具體的原理如下：富營養(yǎng)化水體中的氮磷等營養(yǎng)元素可以被人工濕地所種植的植物所吸收，然后我們可以通過植物的收割來完成磷素的去除。微生物有幾個(gè)特殊的生理過程幫助完成水體中氮素的去除，包括氨化作用，復(fù)合的硝化/反硝化作用。而對(duì)于磷素來講，最主要的吸收部分是在基質(zhì)完成的，這個(gè)過程包括物理吸附和化

40、學(xué)沉淀過程。物理吸附就是固體磷被土壤層所阻擋而沉積，化學(xué)沉淀則是指發(fā)生在土壤層中與磷酸鹽有關(guān)的多個(gè)化學(xué)反應(yīng)。（3）、生物膜法現(xiàn)在工業(yè)應(yīng)用中比較常見的生物膜法有曝氣生物濾池( BAF) 、流化床生物膜反應(yīng)器( FBBR) 、移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器(MBBR) 等。這幾種工藝的基本原理都是先構(gòu)建一個(gè)表面積比較大的生物膜，可以供某些優(yōu)勢(shì)菌屬生長，比如不動(dòng)桿菌屬、氣單胞菌屬，假單胞菌屬等。該膜的作用是為微生物提供附著基質(zhì)，而這些微生物具有多種生物功能，比如降解有機(jī)物，還原硝酸鹽進(jìn)行反硝化脫氨以及累積磷酸鹽的能力，還有社區(qū)廢水中的有機(jī)物合成PHB貯存在細(xì)胞內(nèi)部。傳統(tǒng)工藝在除磷上有一些弊端，沒有辦法實(shí)現(xiàn)EBP

41、R，同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效硝化反硝化。而加入將活性污泥與生物膜進(jìn)行一定程度的符合，重新發(fā)展出一門工藝，則可解決此矛盾。因此該復(fù)合工藝對(duì)于污水處理方面，有著難以比擬的優(yōu)勢(shì)，但是由于科學(xué)研究還沒有達(dá)到相應(yīng)的水平，要想應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)中還需要進(jìn)一步的努力和探索。 (三)、磷含量過高的水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象的防治經(jīng)過上述的分析，我們知道磷素是水體富營養(yǎng)化的限制因子。而要想控制這一現(xiàn)象，就必須控制磷素的量。就我國現(xiàn)階段的一系列防治措施，我們可以總結(jié)為兩大類，第一就是控制外源性磷的輸入，第二就是控制內(nèi)源性磷的有效性。1、控制外源性磷的輸入（1）、限制工業(yè)用磷治理污染首先要治理源頭，限制工業(yè)用磷，這就從源頭上減少了磷素的輸

42、出，從而控制水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象的發(fā)生。能夠不用磷素的生產(chǎn)環(huán)節(jié)就必須取消，而沒辦法取消的環(huán)節(jié)必須盡量研發(fā)出可代替物質(zhì)。（2）、減少農(nóng)業(yè)污染這項(xiàng)措施也是為了從源頭上減少磷素的輸出。具體的行動(dòng)包括大力開展生態(tài)農(nóng)業(yè)，節(jié)水農(nóng)業(yè)等創(chuàng)新型生產(chǎn)方式，研制推廣新型農(nóng)藥，化肥等來代替原有的。盡管由于地域的區(qū)別和科技發(fā)展的不均勻，各個(gè)地方的實(shí)施效果不一致，但是只要堅(jiān)持一個(gè)理念控制磷素的排放，就可以有一樣的結(jié)果。（3）、減少生活污水該措施的最典型體現(xiàn)就是推廣不含磷洗滌劑的使用。因?yàn)樯钗鬯牧姿睾艽笠徊糠侄际莵碜杂谙礈靹?，而且步入現(xiàn)代社會(huì)，由于生活方式的不斷改變，生活污水的排放越來越多，所造成的環(huán)境問題也愈發(fā)嚴(yán)重。因此

43、推廣環(huán)保理念，普及大眾，是很關(guān)鍵的一個(gè)步驟，對(duì)于治理水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象。（4）、相關(guān)法律法規(guī)的制定和頒布例如，污水排放標(biāo)準(zhǔn)，廢水處理標(biāo)準(zhǔn)和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)等。因?yàn)檎叩念C布，可以在最大范圍內(nèi)影響到整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)鏈，繼而達(dá)到控制磷素排放的目的。查閱資料可以發(fā)現(xiàn)，我國污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB89781996)和城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB189182002)等標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)污水廠出水的含磷量均提出了要求。2、控制內(nèi)源性磷的有效性內(nèi)源性磷主要是指湖泊水體中和底泥中所貯存的含磷物質(zhì)。具體的措施主要是指生物防治和工程防治兩個(gè)方面。生物防治主要是生態(tài)修復(fù)，包括微生物修復(fù)和水生生物修復(fù)。比如種植氮磷吸收量較大的

44、藻類植物，大力推廣人工濕地，生態(tài)浮島等技術(shù)。而工程型防治有深水曝氣，深挖底泥，疏通河道等措施。 三、 太湖水體富營養(yǎng)化現(xiàn)狀與磷元素的關(guān)系（一）、背景材料太湖，位于江蘇、浙江兩省交界處，長江三角洲的南部。她是中國東部近海區(qū)域最大的湖泊，也是中國的第二大淡水湖（洞庭湖多年來隨著湖面縮減已退為第三大湖），是中國著名的風(fēng)景名勝區(qū)。太湖流域河網(wǎng)密布，湖泊眾多，水域面積6134km2，水面率達(dá)17%，河道和湖泊各占一半。面積在0.5km2以上的湖泊189個(gè)。河道總長度1.2105km，平原地區(qū)河道密度達(dá)3.2km/km2，縱橫交錯(cuò)，湖泊星羅棋布，為典型“江南水網(wǎng)”。太湖流域有湖泊面積3160km2（按面積

45、大于0.5km2的水面計(jì)），占流域平原面積的10.7，湖泊總調(diào)蓄容量57.68億m3，是長江中下游7個(gè)湖泊集中區(qū)之一。太湖流域的湖泊全部都是淺水湖泊，平均水深均小于2m，最大水深一般也在3m以下，個(gè)別湖泊最大水深大于4m。 圖3 太湖流域 19 但是在2007年4、5月份太湖藍(lán)藻的爆發(fā)，再次的引發(fā)了人們對(duì)于水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象的重視，這也是給太湖流域污染問題再一次敲響了警鐘。根據(jù)1997年到2006年太湖水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，太湖富營養(yǎng)化情況不容樂觀，中度富營養(yǎng)化湖泊面積已經(jīng)占到總面積的93.3%。具體的年際變化見圖4。圖4 太湖富營養(yǎng)化比例年際變化（二）、數(shù)據(jù)來源與分析以太湖流域水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心200

46、7年和2008年對(duì)太湖流域和東南諸河省界水體進(jìn)行的最新的水資源質(zhì)量監(jiān)測(cè)資料作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，根據(jù)以上幾個(gè)部分的概念性敘述，從理論上闡述磷元素與太湖水體富營養(yǎng)化的關(guān)系，并給出相應(yīng)的建議。 表6 太湖流域水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)月份高錳酸鹽指數(shù)平均濃度(mg/L)總磷平均濃度(mg/L)總氮平均濃度(mg/L)2007.015.750.0882.822007.025.590.0853.172007.034.910.0753.752007.044.800.0683.502007.055.250.0712.932007.064.550.0552.462007.076.190.0692.162007.085.200.0

47、871.352007.094.700.0811.252007.14.780.0831.592007.114.370.0681.482007.125.070.0581.76圖5 太湖總磷平均濃度的變化曲線圖6 太湖總氮平均濃度的變化曲線 從圖4,5可以看出，太湖流域總氮與總磷的平均濃度在2007年全年均超過相應(yīng)的類標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)是處于比較嚴(yán)重的程度，而太湖藍(lán)藻爆發(fā)的原因就是跟氮磷營養(yǎng)物質(zhì)過多。因此，在治理太湖問題中，氮和磷應(yīng)該是最主要的關(guān)注點(diǎn)之一。 表7 太湖流域廢水排放情況統(tǒng)計(jì)年份城鎮(zhèn)居民生活廢水排放量(108t）第二產(chǎn)業(yè)（未記火電直流冷卻水）污廢水排放量（108t）第三產(chǎn)業(yè)廢水排放量（108t）

48、流域廢水排放總量（108t）200313.733.16.653.4200415338.456.4200515369.460.4200616.136.39.762.1 從表5中可以看出，工農(nóng)業(yè)廢水排放量明顯多于生活廢水排放量，而且兩者都呈上升趨勢(shì)，排放的量越來越多。因此，對(duì)于太湖流域治理應(yīng)該雙管齊下，從工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理上抓起，嚴(yán)格監(jiān)督污水排放是否達(dá)標(biāo)，并且提倡環(huán)保民生，減少有機(jī)磷洗滌劑的使用等，從源頭上較少污廢水的排放。(三)、總結(jié)1、太湖污染物主要為高錳酸鹽和氮、磷。工業(yè)污染和農(nóng)業(yè)面源污染對(duì)水質(zhì)惡化的貢獻(xiàn)最大，應(yīng)該加大力度治理。太湖污染物通量的與水通量息息相關(guān)。污染物的濃度，徑流量的大小以及水文

49、特性將影響到污染物的通量、分布和運(yùn)動(dòng)。引江濟(jì)太的做法對(duì)太湖總體水環(huán)境有一定影響。太湖水環(huán)境惡化是環(huán)湖河道入湖污染負(fù)荷增加的直接后果。因此對(duì)入湖河道污染物進(jìn)行嚴(yán)格控制能從根本上減緩太湖水環(huán)境的惡化趨勢(shì)。2、太湖污染是流域各種直接和間接的污染源，包括工業(yè)污染源、城市污染源、城市生活污染源、農(nóng)業(yè)生活污染源、農(nóng)業(yè)面源等 。因此太湖污染的治理首先應(yīng)從切斷這些污染源開始。太湖自身的結(jié)構(gòu)為污染物的沉積和運(yùn)動(dòng)提供了平臺(tái)，治理太湖污染西部應(yīng)該成為重點(diǎn)。人類活動(dòng)對(duì)太湖污染的形成局面具有決定意義。污染物的分布與運(yùn)動(dòng)與人類活動(dòng)緊密聯(lián)系，水利工程的調(diào)度在很大意義上影響了太湖水通量變化而影響到污染物通量與運(yùn)動(dòng)。其他的人類生產(chǎn)生活活動(dòng)對(duì)污染物的產(chǎn)生和分布具有著重大的影響。環(huán)太湖湖濱帶濕地的破壞嚴(yán)重是太湖水質(zhì)惡化的重要因素之一，也是人為干擾的集中體現(xiàn)，由于涉及到對(duì)農(nóng)村面源污染的阻遏作用，所以要加強(qiáng)對(duì)湖濱帶濕地的修復(fù)與重建第四部分 結(jié)論與建議一、水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象已經(jīng)是一個(gè)全球化的環(huán)境問題，它引起很多級(jí)聯(lián)反應(yīng)。水體的富營養(yǎng)化是一個(gè)刻不容緩的污染問題，該現(xiàn)象的不斷嚴(yán)重會(huì)影響到大