水體富營養(yǎng)化的評價指標與治理教材

去除水體富營養(yǎng)化，恢復(fù)生態(tài)環(huán)境水體富營養(yǎng)化發(fā)生的機理水體富營養(yǎng)化(eutrophication)是指在人類活動的影響下，氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)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(zhì)惡化，魚類及其他生物大量死亡的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象在河流湖泊中出現(xiàn)稱為水華，在海洋中出現(xiàn)稱為赤潮。正是他們將湖水、河水染成綠色的“水華”顫藻衣藻水體富營養(yǎng)化有何危害

1)富營養(yǎng)化造成水的透明度降低，陽光難以穿透水層，從而影響水中植物的光合作用和氧氣的釋放，同時浮游生物的大量繁殖，消耗了水中大量的氧，使水中溶解氧嚴重不足，而水面植物的光合作用，則可能造成局部溶解氧的過飽和。溶解氧過飽和以及水中溶解氧少，都對水生動物(主要是魚類)有害，造成魚類大量死亡。(2)富營養(yǎng)化水體底層堆積的有機物質(zhì)在厭氧條件下分解產(chǎn)生的有害氣體，以及一些浮游生物產(chǎn)生的生物毒素(如石房蛤毒素)也會傷害水生動物。(3)富營養(yǎng)化水中含有亞硝酸鹽和硝酸鹽，人畜長期飲用這些物質(zhì)含量超過一定標準的水，會中毒致病等等。水體富營養(yǎng)化，常導(dǎo)致水生生態(tài)系統(tǒng)紊亂，水生生物種類減少，多樣性受到破壞。富營養(yǎng)化的評價從物理、化學和生物學三方面評價美國國家環(huán)保局。湖泊富營養(yǎng)化階段標準經(jīng)OECD組織湖泊營養(yǎng)分類系統(tǒng)評價評價水體富營養(yǎng)化的方法是：①觀察藍藻等指示生物②測定生物的現(xiàn)存量③測定原初生產(chǎn)力④測定透明度⑤測定氮和磷等導(dǎo)致富營養(yǎng)化的物質(zhì)富營養(yǎng)化的評價通過指數(shù)法進行評價包括卡爾森營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)（TSI）、修正的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)、綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)（TLI））等。這些指數(shù)法的計算模型均考慮了葉綠素（浮游植物生物量），透明度，總磷。綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法還加入了總氮，化學需氧量。——生物、物理、化學三方面特征法評價

特征法是根據(jù)湖泊富營養(yǎng)化的生態(tài)環(huán)境因子特征來評價湖泊營養(yǎng)狀況的方法。

參數(shù)法

在富營養(yǎng)化湖泊的水生態(tài)系統(tǒng)中袁各種生物與非生物因子處于十分復(fù)雜堯相互作用的網(wǎng)絡(luò)中遙一般采用水體中營養(yǎng)物質(zhì)氮堯磷的濃度淵即總氮堯總磷指標冤袁水體透明度袁藻類的種類堯數(shù)量堯指示種堯優(yōu)勢種袁葉綠素a袁生物多樣性指數(shù)及水質(zhì)綜合污染指數(shù)等生物和生態(tài)學指標對湖泊堯水庫生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進行評價袁以判斷水體是否處于富營養(yǎng)狀態(tài)遙部分常用評價指標參數(shù)見表。評分法比采用單值評價更具有代表性降低某次化驗由于認為食物所產(chǎn)生的偏差生物指標參數(shù)法藻類污染指示種及綜合指數(shù)——在水體富營養(yǎng)化的評價中

NP藻類現(xiàn)存量和種類多樣性指數(shù)均是重要的的評價指標。作為富營養(yǎng)指示種藍藻和綠球藻大量存在可以表明水體水質(zhì)營養(yǎng)水平很高指示生物法——把浮游植物作為評價水質(zhì)的指示生物

一旦水質(zhì)污染是環(huán)境因子發(fā)生改變將直接影響原有生物種群的平衡改變種群的組成和數(shù)量營養(yǎng)狀況指數(shù)法TSI指數(shù)法——以透明度為基礎(chǔ)修正TSI指數(shù)法——考慮到除浮游植物意外的其他因子對透明度的影響。更合理。綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法——對比評價對比的三種方法分別是綜合營養(yǎng)指數(shù)。評分指數(shù)。和主成分分析營養(yǎng)度法。營養(yǎng)度指數(shù)發(fā)通過分析國內(nèi)外現(xiàn)有湖泊營養(yǎng)化評價模式進行了反復(fù)的理論探索和實踐驗證將層次分析法和主成分分析法相結(jié)合突出湖泊富營養(yǎng)化狀態(tài)綜合評價方法。湖泊營養(yǎng)養(yǎng)狀態(tài)分分級水體富營營養(yǎng)化的的指標指標：1）水體體中含氮氮量大于于0.2～0.3mg/L，，含磷量量大于0.01mg/L，2）生化化需氧量量大于10mg/L，，3）在淡淡水中細細菌總量量達到104個個/毫升升，4）標志志藻類生生長的葉葉綠素a濃度大大于10μg/L。方法：水體富營營養(yǎng)處理理技術(shù)生態(tài)浮床床生態(tài)浮床床凈化作作用原理理一方面，，表現(xiàn)在在利用表表面積很很大的植植物根系系在水中中形成濃濃密的網(wǎng)網(wǎng)，吸附附水體中中大量的的懸浮物物，并逐逐漸在植植物根系系表面形形成生物物膜，膜膜中微生生物吞噬噬和代謝謝水中的的污染物物成為無無機物，，使其成成為植物物的營養(yǎng)養(yǎng)物質(zhì)，，通過光光合作用用轉(zhuǎn)化為為植物細細胞的成成分，促促進其生生長，最最后通過過收割浮浮島植物物和捕獲獲魚蝦減減少水中中營養(yǎng)鹽鹽；另一方面面，浮島島通過遮遮擋陽光光抑制藻藻類的光光合作用用，減少少浮游植植物生長長量，通通過接觸觸沉淀作作用促使使浮游植植物沉降降，有效效防止““水華””發(fā)生，，提高水水體的透透明度，，其作用用相對于于前者更更為明顯顯，同時時浮島上上的植物物可供鳥鳥類棲息息，下部部植物根根系形成成魚類和和水生昆昆蟲生息息環(huán)境。。生態(tài)浮床床優(yōu)點生態(tài)浮床床有凈化化水質(zhì)、、美化水水面景觀觀、提供供水生生生物棲息息空間及及進行環(huán)環(huán)境教育育等多種種功能。。其優(yōu)點點如下：：（1）浮浮島浮體體可大可可小，形形狀變化化多樣，，易于制制作和搬搬運；（2）跟跟人工濕濕地相比比，植物物更容易易栽培；；（3）無無需專人人管理，，只需定定期清理理，大大大減少人人工和設(shè)設(shè)備的投投資，降降低了維維護保養(yǎng)養(yǎng)費和設(shè)設(shè)備的運運行費用用等。生物———生態(tài)修修復(fù)好處處多多1）處理理效果好好2）修復(fù)復(fù)時間短短，人類類直接暴暴露在染染污下的的機會少少3）污染染物在原原地被降降解，就就地處理理，操作作簡單，，對周圍圍干擾較較少4）成本本低廉，，僅為傳傳統(tǒng)物理理、化學學技術(shù)的的30%~50%5）不產(chǎn)產(chǎn)生二次次污染，，遺留問問題較少少可凈化水水質(zhì)的水水生植物物有一定的的經(jīng)濟價價值。。鳳眼蓮蓮、水浮浮蓮、紫紫萍等植植物在溫溫暖季節(jié)節(jié)生長繁繁殖極快快，能迅迅速覆蓋蓋水面，，凈化效效果好。。水花生生、蘆葦葦?shù)瓤剐孕暂^強，，種群密密度大，，凈化效效果較好好，并具具有抵抗抗風浪和和分隔水水面等功功能。伊伊樂藻，，菹草等等沉水植植物在水水下生長長不影響響水的透透光，還還通過光光合作用用向水中中提供大大量氧氣氣，并且且在低溫溫季節(jié)也也可很好好生長。。水花生生、槐葉葉萍、浮浮萍等植植物的抗抗寒性較較強。蓮蓮藕等本本身即具具有一定定的經(jīng)濟濟價值。紫萍蘆葦水浮蓮水生植物物能夠不不同程度度地清除除被污染染水體的的氮、磷磷，重金金屬及有有機污染染物，并并在污水水治理中中得到了了廣泛的的應(yīng)用。。通過分分析水生生植物對對水中氮氮、磷等等營養(yǎng)元元素和污污染物的的吸收及及分解作作用，可可選擇不不同的水水生植物物及其組組合來適適應(yīng)不同同的受污污染水體體。還可可通過控控制水生生植物的的數(shù)量來來調(diào)控凈凈化能力力的大小小，以修修復(fù)受污污染水體體并保持持水質(zhì)。。水生植物物對污染染物的清清理1水生生植物對對氮磷的的清除淡水沉水水植物系系統(tǒng)對營營養(yǎng)物的的去除有有很好的的作用：：對氮主主要是通通過反硝硝化作用用，對磷磷則是生生物吸收收和隨后后的植株株收獲2水生生植物對對重金屬屬的清除除水生植物物對重金金屬Zn、Cr、Pb、Cd、Co、Ni、Cu等有很很強的吸吸收積累累能力。。3水生生植物對對有毒有有機污染染物的清清除植物的存存在有利利于有機機污染物物質(zhì)的降降解。水水生植物物可能吸吸收和富富集某些些小分子子有機污污染物，，更多的的是通過過促進物物質(zhì)的沉沉淀和促促進微生生物的分分解作用用來凈化化水體。。水生植物物對水體體的凈化化水生植物物的生態(tài)態(tài)效應(yīng)水生植物物除了直直接吸收收、固定定、分解解污染物物外，通通常只是是間接地地參與污污染物的的分解，，通過對對土壤中中細菌、、真菌等等微生物物的調(diào)控控來進行行環(huán)境的的修復(fù)，，植物在在水污染染控制中中生態(tài)效效應(yīng)主要要表現(xiàn)在在以下方方面：1。物物理作作用覆蓋于于濕地地中的的水生生植物物，使使風速速在近近土壤壤或水水體表表面降降低，，有利利于水水體中中懸浮浮物的的沉積積，降降低了了沉積積物質(zhì)質(zhì)再懸懸浮的的風險險，增增加了了水體體與植植物間間的接接觸時時間，，同時時還可可以增增強底底質(zhì)的的穩(wěn)定定和降降低水水體的的濁度度。2。植植物對對污染染物的的吸收收作用用植物的的生長長和繁繁殖離離不開開營養(yǎng)養(yǎng)物質(zhì)質(zhì)，水水體中中的相相當部部分的的營養(yǎng)養(yǎng)物被被植物物轉(zhuǎn)化化或保保存在在植物物體內(nèi)內(nèi)。3植物物根系系釋放放水生植植物則則具有有適合合在缺缺氧條條件下下生存存的結(jié)結(jié)構(gòu)與與特征征，包包括莖莖肥大大，莖莖和根根的中中心具具有較較大的的組織織，莖莖中空空，具具淺根根系等等。植植物的的這種種特殊殊結(jié)構(gòu)構(gòu)，有有利于于氧在在其體體內(nèi)的的傳輸輸并能能傳遞遞到根根區(qū)，，不僅僅滿足足了植植物在在缺氧氧環(huán)境境的呼呼吸作作用，，而且且還可可以促促進根根區(qū)的的氧化化還原原反應(yīng)應(yīng)與好好氧微微生物物的活活動。?？茖W的的管理理和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化利利用是是治理理的關(guān)關(guān)鍵。。如適適量的的水葫葫蘆生生長有有利于于水質(zhì)質(zhì)的凈凈化，，在水水葫蘆蘆長到到適當當?shù)臅r時候就就需要要適時時打撈撈，并并通過過發(fā)酵酵轉(zhuǎn)化化等后后續(xù)技技術(shù)將將之轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化利利用，，防止止其腐腐爛造造成的的二次次污染染。沉沉水植植物的