水體富營養(yǎng)化過程-課件

水體富營養(yǎng)化過程與治理云南師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院角媛梅水體富營養(yǎng)化過程與治理云南師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院1授課提綱1水體富營養(yǎng)化的概念與危害2水體富營養(yǎng)化的類型與判斷標(biāo)準(zhǔn)3氮、磷對富營養(yǎng)化影響的機(jī)理4氮、磷在水體中的轉(zhuǎn)化5富營養(yǎng)水體的治理6滇池污染及其治理授課提綱1水體富營養(yǎng)化的概念與危害21水體富營養(yǎng)化的概念與危害1.1水體富營養(yǎng)化的概念1.2水體富營養(yǎng)化對水體的影響1.3富營養(yǎng)水體中的產(chǎn)毒藻類與毒性1水體富營養(yǎng)化的概念與危害1.1水體富營養(yǎng)化的概念3湖泊、水庫等水域的植物營養(yǎng)成分（氮、磷等）不斷補給，過量積聚，使水體營養(yǎng)過剩所引起的水質(zhì)污染現(xiàn)象稱為水體“富營養(yǎng)化”。江湖

海洋

水華（花）赤潮1.1水體富營養(yǎng)化的概念湖泊、水庫等水域的植物營養(yǎng)成分（氮、磷等）不斷補給，過量積聚4水體富營養(yǎng)化過程-課件5赤潮赤潮6藻類為優(yōu)勢物種，并大面積覆蓋水體表面感觀性狀惡化，透明度下降，水質(zhì)污濁發(fā)臭水中溶解氧不足，魚類及其他生物大量死亡加速水域的消亡過程1.2富營養(yǎng)化引起的水質(zhì)變化藻類為優(yōu)勢物種，并大面積覆蓋水體表面1.2富營養(yǎng)化引起的水7(1)毒性表現(xiàn)肝毒性（可以引起肝癌）神經(jīng)毒性（麻癖）腎毒性（腹瀉）遺傳毒性胚胎及發(fā)育毒性1.3富營養(yǎng)水體中的產(chǎn)毒藻類與毒性(1)毒性表現(xiàn)肝毒性（可以引起肝癌）1.3富營養(yǎng)水體中的產(chǎn)8銅綠微囊藻綠色微囊藻魚腥藻顫藻念珠藻1.3富營養(yǎng)水體中的產(chǎn)毒藻類與毒性(2)主要有毒藻類1.3富營養(yǎng)水體中的產(chǎn)毒藻類與毒性(2)主要有毒藻類9富營養(yǎng)化湖泊藻類群落的優(yōu)勢種之一。通常形成囊狀不定形群體，群體呈粗篩孔狀，由幾十個、甚至上千個單體細(xì)胞組成。銅綠微囊藻易大量繁殖形成水華，改變水體生態(tài)系統(tǒng)群落結(jié)構(gòu)，藻類死亡時造成水域大面積缺氧，魚類生長受到影響，水體環(huán)境嚴(yán)重惡化。某些銅綠微囊藻能產(chǎn)生1種微囊藻毒素(腫瘤促進(jìn)劑)，可誘發(fā)急性肝損傷和肝腫瘤MicrocystisaeruginosaKuetz.銅綠微囊藻富營養(yǎng)化湖泊藻類群落的優(yōu)勢種之一。通常形成囊狀不定形群體，群10綠色微囊藻Microcystisviridis(A.Br.)Lemm綠色微囊藻主要產(chǎn)生三種毒素，在適宜條件下，每毫克干重細(xì)胞可產(chǎn)生3-4微克微囊藻毒素，其總毒素含量可達(dá)到細(xì)胞干重的3‰以上，是毒素含量最高的一種藻類。綠色微囊藻Microcystisviridis(A.Br11魚腥藻魚腥藻（Anabaena）藻絲單一，或群集成群體；自由漂浮，或粘附基質(zhì)上。藻絲直走，彎曲，藻絲外面有透明、無色的水樣膠鞘。細(xì)胞一般為球形或腰鼓形。易形成水華，是水體富營養(yǎng)化的標(biāo)志。水華魚腥藻具有毒株，含有魚腥藻毒A、B、C和D，其中魚腥藻毒A研究較充分，是一種低分子量的含氮的生物堿，對動物的最低致死劑量為每千克體重250微克。Anabaena魚腥藻魚腥藻（Anabaena）藻絲單一，或群集成群體；自12藻體是不分枝的絲狀體，由單列細(xì)胞組成藻絲。絲體上有空去的死細(xì)胞作雙凹形，有時還有膠化膨大的隔離盤，亦為雙凹形，但細(xì)胞內(nèi)有均勻的內(nèi)含物，二個隔離盤或死細(xì)胞之間的這一段叫做藻殖段，生于潮濕處或小型水體中，漂浮或附著Oscillatoria顫藻藻體是不分枝的絲狀體，由單列細(xì)胞組成藻絲。絲體上有空去的死細(xì)13念珠藻Nostoc念珠藻的藻絲由一列近球形細(xì)胞組成，形似一串念珠，藻絲通常有一至幾個異形胞，由藻絲組成膠質(zhì)團(tuán)塊，形狀有球狀、片狀或發(fā)狀。念珠藻Nostoc念珠藻的藻絲由一列近球形細(xì)胞組成，形似一串14(3)飲用水中的藻毒素淡水中常見的藍(lán)藻能產(chǎn)生肝毒素和神經(jīng)毒素，與供水安全相關(guān)。藍(lán)藻微囊藻水華80%是產(chǎn)毒素的，大部分肝毒素是微囊藻毒素，已知70多種亞型的微囊藻毒素。神經(jīng)毒素分布范圍較肝毒素小，危害程度也不及微囊藻毒素。1.3富營養(yǎng)水體中的產(chǎn)毒藻類與毒性(3)飲用水中的藻毒素淡水中常見的藍(lán)藻能產(chǎn)生肝毒素和神經(jīng)毒素15(4)流行病學(xué)資料太湖流域調(diào)查表明：飲用受微囊藻毒素污染的水會引起人群肝臟酶學(xué)指標(biāo)的變化，導(dǎo)致肝臟功能損害。對肝癌高發(fā)區(qū)江蘇海門和啟東兩地發(fā)現(xiàn)：飲用受微囊藻毒素污染的河溝水的居民患肝癌相對危險度較飲井水或自來水的居民分別為1.96和2.39。微囊藻毒素是我國南方原發(fā)性肝癌高發(fā)的三大環(huán)境危險因素（微囊藻毒素、肝炎病毒和黃曲霉毒素）之一。1.3富營養(yǎng)水體中的產(chǎn)毒藻類與毒性(4)流行病學(xué)資料太湖流域調(diào)查表明：飲用受微囊藻毒素污染的水16生物富集作用DDT的生物富集作用水俁病知識回顧生物富集作用DDT的生物富集作用水俁病知識回顧172水體富營養(yǎng)化的類型與判斷標(biāo)準(zhǔn)2.1水體富營養(yǎng)化的類型2.2水體富營養(yǎng)化的判斷標(biāo)準(zhǔn)2.3我國湖泊富營養(yǎng)化的狀況2水體富營養(yǎng)化的類型與判斷標(biāo)準(zhǔn)182.1水體富營養(yǎng)化的類型按富營養(yǎng)化的原因分為：天然富營養(yǎng)化：是指湖泊營養(yǎng)物質(zhì)的天然富集，需要千年甚至萬年的演化過程人為富營養(yǎng)化：是指由于人為活動產(chǎn)生的工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)退水、水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水和生活污水排入水體，使水體中氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的負(fù)荷量急劇增加而導(dǎo)致水體污染的現(xiàn)象。2.1水體富營養(yǎng)化的類型按富營養(yǎng)化的原因分為：192.2水體富營養(yǎng)化的判斷標(biāo)準(zhǔn)(1)參數(shù)項目單位貧營養(yǎng)中營養(yǎng)富營養(yǎng)總磷濃度mg/l<0.010.01-0.02>0.02葉綠素α濃度Ug/l<44-10>10賽克板透明度m>3.72.0-3.7<2.0溶解氧飽和度%>8010-80<10按富營養(yǎng)化的水質(zhì)富營養(yǎng)狀態(tài)的主要參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)分為：富營養(yǎng)中營養(yǎng)貧營養(yǎng)2.2水體富營養(yǎng)化的判斷標(biāo)準(zhǔn)(1)參數(shù)項目單位貧營養(yǎng)中營養(yǎng)202.2水體富營養(yǎng)化的判斷標(biāo)準(zhǔn)(2)貧營養(yǎng)湖泊富營養(yǎng)湖泊1.營養(yǎng)物質(zhì)貧乏豐富2.浮游藻類稀少較多3.有根植物稀疏茂盛4.湖盆深度較深較淺5.湖底物質(zhì)砂石、砂礫淤泥沉積物6.水質(zhì)清澈透亮混濁發(fā)暗7.湖水溫度較低（冷水）較高（溫水）8.特征魚類鮭魚等鯉、草、鰱等貧營養(yǎng)和富營養(yǎng)湖泊特征比較2.2水體富營養(yǎng)化的判斷標(biāo)準(zhǔn)(2)貧營養(yǎng)湖泊富營養(yǎng)湖泊1.21富營養(yǎng)與貧營養(yǎng)湖泊中微生物的比較富營養(yǎng)湖泊貧營養(yǎng)湖泊數(shù)

量品

種分

布晝夜間的遷移水華現(xiàn)象主要藻類豐富較少主要生長在水體表層有限經(jīng)常發(fā)生藍(lán)藻綱(Cyanophyceae)色球藻科(Chroococcaceae)微囊藻屬(Microcystis)銅綠微囊藻(Microcystiserugrinosa)水華微囊藻(Microcystisflosaquae)具緣微囊藻(Microcystismarginata)念珠藻科(Nostocaceae)魚腥藻屬(Anabaena)螺旋魚腥藻(Anabaenaspiroides)束絲藻屬(Aphanizomenon)顫藻科(Oscillatoriaceae)顫藻屬(Oscillatoria)等片硅藻科(Deatomaceae)直鏈藻屬(Melosira)脆桿藻屬(Fragilaria)冠盤藻屬(Stephanodescus)星桿藻屬(Astericoolla)稀少很多可生長至深層頻繁很少出現(xiàn)綠藻科(Chlorophyceae)角星鼓藻屬(Staurastrum)片硅藻科(Diatomaceae)平板藻屬(Tabellaria)小環(huán)藻屬(Cyclotella)金藻科(Chrysophyceae)錐囊藻屬(Dinobryon)富營養(yǎng)與貧營養(yǎng)湖泊中微生物的比較富營養(yǎng)湖泊貧營養(yǎng)湖泊數(shù)222.3我國湖泊的富營養(yǎng)化狀況滇池在80年代初期還處于三類水體，90年代后期全湖范圍已急劇惡化到劣五類水體，陷入重富營養(yǎng)狀態(tài)。70年代后期80年代后期90年代后期富營養(yǎng)27％富營養(yǎng)61％富營養(yǎng)85％中營養(yǎng)69％中營養(yǎng)35％中營養(yǎng)15％貧營養(yǎng)4％貧營養(yǎng)4％貧營養(yǎng)0％2.3我國湖泊的富營養(yǎng)化狀況滇池在80年代初期還處于三類水231991-2000年“三湖”營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)年際變化比較中度富營養(yǎng)狀態(tài)：>60輕度富營養(yǎng)狀態(tài)：>50重度富營養(yǎng)狀態(tài)：>701991-2000年“三湖”營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)年際變化比較中度富營24

“三湖”湖體水質(zhì)均為劣Ⅴ類。主要污染指標(biāo)為總氮、總磷。太湖、巢湖處于輕度富營養(yǎng)狀態(tài)，滇池處于重度富營養(yǎng)狀態(tài)。

“三湖”水質(zhì)變化趨勢2002年：“三湖”湖體水質(zhì)均為劣Ⅴ類。主要污染指標(biāo)為總氮、總磷。253氮、磷對富營養(yǎng)化影響的機(jī)理

3.1水體富營養(yǎng)化污染過程3.2水體富營養(yǎng)化水華暴發(fā)機(jī)理3.3藻類的“經(jīng)驗分子式”與利貝格最小值定律3氮、磷對富營養(yǎng)化影響的機(jī)理3.1水體富營養(yǎng)化污染過程263.1水體富營養(yǎng)化污染過程P、N元素含量過多藻類大量繁殖，水體變渾濁呈黃、綠色藻類死亡，（需氧微生物繁殖）溶解氧急劇降低魚類等水生生物死亡，厭氧微生物繁殖水變黑發(fā)臭。

3.1水體富營養(yǎng)化污染過程P、N元素含量過多27水體富營養(yǎng)化過程-課件28長江中下游湖泊富營養(yǎng)化過程中沉水植被演替模式長江中下游湖泊富營養(yǎng)化過程中沉水植被演替模式29滇池原生沉水植物海菜花Otteliaacuminata.沉水植物.喜光，耐陰。要求水體清澈見底,抗污能力差。

金魚藻Ceratophyllumdemersum.沉水植物，無根，密集成簇，漂浮于水面下，對藻類有抑制作用。

滇池原生沉水植物海菜花Otteliaacuminata.30正反饋（左）和負(fù)反饋（右）狼↑狼↓兔↓兔↑植物↓植物↑狼餓死狼吃飽吃了較多兔子吃了較少兔子兔吃飽兔餓死吃了較少的草吃了大量的草污染↑

↑

魚死亡↑污染↑

魚死亡↑

↑↑魚死亡↑↑污染↑

↑

↑

正反饋（左）和負(fù)反饋（右）狼↑狼↓兔↓兔↑植物↓植物↑狼餓死31最適范圍亞適范圍亞適范圍不適范圍不適范圍不能生存因子梯度漸增生命活動或數(shù)量生物對環(huán)境因子的耐受曲線Shelford耐受性定律最適范圍亞適范圍亞適范圍不適范圍不適范圍不能生存因子梯度漸增323.3藻類的“經(jīng)驗分子式”與利貝格最小值定律在適宜光照、溫度、PH和充分營養(yǎng)物質(zhì)的前提下，藻類進(jìn)行光和作用并合成自身的原生質(zhì)的基本反應(yīng)式為：106CO2+16NO3-+HPO42-+122H2O+18H++能量+微量元素→

C106H263O110N16P1+

138O2藻類的“經(jīng)驗分子式”3.3藻類的“經(jīng)驗分子式”與利貝格最小值定律在適宜光照、溫333.3藻類的“經(jīng)驗分子式”與利貝格最小值定律利貝格最小值定律：植物生長取決于外界提供給它的所需養(yǎng)料中數(shù)量最小的一種。調(diào)查結(jié)果顯示：80％的富營養(yǎng)化是受磷元素的制約，大約10％的富營養(yǎng)化與氮元素有關(guān)，余下的10％與其它因素有關(guān)。3.3藻類的“經(jīng)驗分子式”與利貝格最小值定律利貝格最小值定34Liebig最小值原理植物生長需要基本元素只要基本元素足夠，植物生長是自動的影響植物發(fā)展的是某一短缺元素增加這個短缺元素能引發(fā)植物的生長，缺少它即使再多增加其它元素也無效短缺元素永遠(yuǎn)在變化之中幾克短缺元素的增加，其功效比增加幾噸的肥料都大Liebig最小值原理植物生長需要基本元素幾克短缺元素35水體富營養(yǎng)化過程-課件364氮、磷在水體中的轉(zhuǎn)化4.1含氮化合物在水體中的轉(zhuǎn)化4.2含磷化合物在水體中的轉(zhuǎn)化4氮、磷在水體中的轉(zhuǎn)化4.1含氮化合物在水體中的轉(zhuǎn)化37(1)氮的生物地化循環(huán)4.1含氮化合物在水體中的轉(zhuǎn)化(1)氮的生物地化循環(huán)4.1含氮化合物在水體中的轉(zhuǎn)化384.1含氮化合物在水體中的轉(zhuǎn)化大氣N2生物體有機(jī)氮NH4+NO3-NO2-NON2ONH2OHNH4+②硝化作用③硝酸鹽同化作用⑤銨鹽同化作用①生物固氮⑥異化性硝酸鹽還原作用⑦反硝化作用⑧亞硝酸氨化作用②硝化作用④氨化作用

(2)氮循環(huán)中的四種基本生物化學(xué)過程4.1含氮化合物在水體中的轉(zhuǎn)化大氣N2生物體有機(jī)氮NH4+39(3)水體中的含氮化合物有機(jī)氮無機(jī)氮來源：農(nóng)業(yè)廢棄物和城市生活污水組成：蛋白質(zhì)、氨基酸和尿素農(nóng)業(yè)退水和工業(yè)排水；有機(jī)氮經(jīng)微生物分解而來組成：氨氮和硝態(tài)氮來源：4.1含氮化合物在水體中的轉(zhuǎn)化(3)水體中的含氮化合物有機(jī)氮無機(jī)氮來源：農(nóng)業(yè)廢棄物和城市40(4)水體中有機(jī)氮的轉(zhuǎn)化過程氨化作用硝化作用反硝化作用同化作用4.1含氮化合物在水體中的轉(zhuǎn)化(4)水體中有機(jī)氮的轉(zhuǎn)化過程氨化作用4.1含氮化合物在水體41氨化作用（有機(jī)氨轉(zhuǎn)化為氨氮）水體中各種蛋白質(zhì)化合物在好氣性和嫌氣性條件下，由氨化細(xì)菌和真菌的作用將有機(jī)氮分解成為氨和氨化合物，氨溶水成為NH4+，為植物利用有機(jī)氮(NH2-)氨(NH3)銨離子(NH4+)氨化作用氨化作用（有機(jī)氨轉(zhuǎn)化為氨氮）水體中各種蛋白質(zhì)化合物在好氣性和42蛋白質(zhì)的氨化作用蛋白質(zhì)蛋白酶水解肽肽酶水解氨基酸降解NH3氧化脫氨基作用水解脫氨基作用還原脫氨基作用蛋白質(zhì)的氨化作用蛋白質(zhì)蛋白酶水解肽肽酶水解氨基酸降解NH3氧43尿素的氨化CO(NH2)2+2H2O(NH4)2CO3尿酶2NH3+CO2+H2O尿素細(xì)菌：1、球菌：尿素生孢八疊球菌2、芽孢桿菌：巴斯德尿素芽孢桿菌尿素的氨化CO(NH2)2+2H2O44硝化作用（氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽）氨氮在水中不穩(wěn)定，除被生物吸收同化外，其余在溶解氧充足條件下，被亞硝酸鹽細(xì)菌和硝酸鹽細(xì)菌氧化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，供植物吸收利用亞硝化作用硝化作用硝化作用（氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽）氨氮在水中不穩(wěn)定，除被生物吸收同45硝化細(xì)菌和硝化作用的過程NH4+

NO2-NO3-硝酸細(xì)菌亞硝酸細(xì)菌硝化細(xì)菌和硝化作用的過程NH4+N46影響硝化作用的環(huán)境因素(1)pH值：適宜微堿性(2)溫度：4-40℃，最適：25-35℃(3)通氣：需氧(4)濕度：過量影響通氣，不足引起細(xì)胞缺水。影響硝化作用的環(huán)境因素(1)pH值：適宜微堿性47反硝化作用(硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氮)反硝化細(xì)菌將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)變成氮氣，回到大氣庫中，使水體失氮

異養(yǎng)脫氮細(xì)菌的反硝化作用自養(yǎng)脫氮細(xì)菌的反硝化作用反硝化作用(硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氮)反硝化細(xì)菌將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)變成48反硝化作用的過程HNO3N2O或N2NH3合成性硝酸還原作用硝酸鹽的異化還原作用（脫氮）反硝化作用的過程HNO3N2O或N2NH3合成性硝49反硝化作用微生物大多數(shù)：異養(yǎng)兼厭氣性極少數(shù)：化能自養(yǎng)型（脫氮硫桿菌）環(huán)境對反硝化作用的影響①水分及通氣狀況②pH值③有機(jī)質(zhì)與NO-3含量反硝化作用微生物大多數(shù)：異養(yǎng)兼厭氣性50同化作用藻類對水中幾種無機(jī)氮都能利用，在光合過程以及隨后的同化過程中，逐步形成各種含氮有機(jī)物。同化作用藻類對水中幾種無機(jī)氮都能利用，在光合過程以及隨后的同51(1)磷的生物地化循環(huán)4.2含磷化合物在水體中的轉(zhuǎn)化(1)磷的生物地化循環(huán)4.2含磷化合物在水體中的轉(zhuǎn)化52(2)磷的循環(huán)過程巖石經(jīng)土壤風(fēng)化釋放的磷酸鹽和農(nóng)田中施用的磷肥，被植物吸收進(jìn)入植物體內(nèi)沿食物鏈傳遞，并以糞便、殘體或直接以枯枝落葉、秸稈歸還土壤含磷有機(jī)化合物經(jīng)土壤微生物的分解，轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘牧姿猁}，可再次供給植物吸收利用，這是磷的生物小循環(huán)。一部分磷脫離生物小循環(huán)進(jìn)入地質(zhì)大循環(huán)動植物遺體在陸地表面的磷礦化磷受水的沖蝕進(jìn)入江河，流入海洋

4.2含磷化合物在水體中的轉(zhuǎn)化(2)磷的循環(huán)過程巖石經(jīng)土壤風(fēng)化釋放的磷酸鹽和農(nóng)田中施用的磷53生物有機(jī)磷不溶性磷酸鹽磷酸或可溶性磷酸鹽與土壤中的鹽基結(jié)合產(chǎn)酸微生物的作用或磷肥的生產(chǎn)植物與微生物的吸收同化微生物的分解作用(3)磷元素的循環(huán)過程示意圖4.2含磷化合物在水體中的轉(zhuǎn)化生物有機(jī)磷不溶性磷酸鹽磷酸或可溶性磷酸鹽與土壤中的鹽基結(jié)合產(chǎn)54(4)水系統(tǒng)中的含磷化合物正磷酸鹽：主要種類有H3PO4，H2PO-4，HPO42-，PO43-，HPO42-配合物

聚磷酸鹽：H4P2O7，H3P2O7-，H2P2O72-，HP2O73-，P2O74-，HP2O73配合物-

偏磷酸鹽：HP3O92-，P3O93-

有機(jī)磷酸鹽：有多種形式包括磷脂、糖磷酸鹽、核苷酸、磷酰胺等4.2含磷化合物在水體中的轉(zhuǎn)化(4)水系統(tǒng)中的含磷化合物正磷酸鹽：主要種類有H3PO4，H55(5)磷在水體中的循環(huán)有機(jī)磷的礦化作用：有機(jī)物中的磷，在細(xì)菌和真菌的降解過程中，生成無機(jī)磷和磷化物。磷的同化作用：溶解性無機(jī)磷首先為上層水中的浮游植物吸收，部分用于生長，大部分積累在體內(nèi)備磷源不足時使用。水生高等植物能從沉積物中大量吸收無機(jī)磷，經(jīng)代謝轉(zhuǎn)為有機(jī)磷化合物。不溶性磷轉(zhuǎn)化為可溶性磷：沉積物中不溶性磷不能為水中生產(chǎn)者利用。當(dāng)水中PH值轉(zhuǎn)向酸性時，可加快磷溶解過程，使不溶性磷成為可溶性磷。4.2含磷化合物在水體中的轉(zhuǎn)化(5)磷在水體中的循環(huán)有機(jī)磷的礦化作用：有機(jī)物中的磷，在細(xì)56(6)磷轉(zhuǎn)化的4個主要過程來源于生物的顆粒有機(jī)磷在微生物作用下，形成可溶性有機(jī)磷，并進(jìn)一步礦質(zhì)化形成正磷酸根離子；磷酸根離子與無機(jī)離子（鈣、鋁等）結(jié)合形成顆粒無機(jī)磷的螯合物，不能被植物利用；顆粒無機(jī)磷在沉積層的厭氧環(huán)境中被釋放形成正磷酸根離子；沉積層的磷酸根離子被植物吸收。正磷酸根包括磷酸根、磷酸氫根和磷酸二氫根，三者間可相互轉(zhuǎn)化，其轉(zhuǎn)化和平衡受水體pH值控制。4.2含磷化合物在水體中的轉(zhuǎn)化(6)磷轉(zhuǎn)化的4個主要過程來源于生物的顆粒有機(jī)磷在微生物作用575富營養(yǎng)水體的治理5.1富營養(yǎng)水體的治理技術(shù)5.2湖泊富營養(yǎng)化治理的長期性復(fù)雜性5富營養(yǎng)水體的治理5.1富營養(yǎng)水體的治理技術(shù)58*環(huán)境技術(shù)—用水處理技術(shù)消除進(jìn)入湖泊水體中的N、P和有機(jī)污染物等；點源*生態(tài)技術(shù)—改善生態(tài)系統(tǒng)和周圍環(huán)境、減少不利理化因素（N、P和有機(jī)污染物）和生物因素面源5.1富營養(yǎng)水體的治理技術(shù)(1)*環(huán)境技術(shù)—用水處理技術(shù)消除進(jìn)入湖泊5.1富營養(yǎng)水體的595.1富營養(yǎng)水體的治理技術(shù)(2)

**恢復(fù)水生植被—根據(jù)湖泊水生植被自身的演替規(guī)律和水生植物的生理生態(tài)特征，選擇耐污性強的植物作為先鋒種類，然后逐步對水生植被的結(jié)構(gòu)加以優(yōu)化。**優(yōu)化水產(chǎn)養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)，恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)平衡在湖泊富營養(yǎng)化過程中，水生植被本身也發(fā)生演替變化，以適應(yīng)不同的營養(yǎng)水平和水環(huán)境條件。5.1富營養(yǎng)水體的治理技術(shù)(2)**恢復(fù)水生植被60糧食生活排水人類生活太陽光旱地糧食肥料畜舍風(fēng)能太陽能可再生能源的有效利用居民、行政部門的循環(huán)利用體系石化能源配合飼料監(jiān)測系統(tǒng)和水環(huán)境改善的評價根據(jù)氮磷自動監(jiān)測系統(tǒng)的評價環(huán)保型施肥管理體系通過水生植物栽培法對氮磷進(jìn)行資源回收河流水處理系統(tǒng)評價法高溫好氧發(fā)酵裝置情報網(wǎng)絡(luò)湖泊治理技術(shù)的確立節(jié)能、小型、省資源、經(jīng)濟(jì)性適合地球環(huán)境、地域特性創(chuàng)造未來的最佳處理系統(tǒng)有機(jī)生活垃圾資源化污泥磷酸鹽處理水簡易高效水處理裝置養(yǎng)殖廢水湖泊污染治理和生態(tài)恢復(fù)建立可持續(xù)發(fā)展的流域體系建設(shè)5.2湖泊污染治理的復(fù)雜性與長期性(1)糧食生活排水人類生活太陽光旱地糧肥料畜舍風(fēng)能太陽能可再生能源61點源污染控制城鎮(zhèn)生活污水治理除磷脫氮禁用含磷洗滌劑分散性生活污水治理工業(yè)廢水治理含氮工業(yè)廢水治理含磷工業(yè)廢水治理面源污染控制農(nóng)村村落污染控制村落廢水控制村落固體廢棄物處理村落環(huán)境管理農(nóng)田污染控制田間污染控制坡耕地改造水土保持農(nóng)業(yè)生態(tài)農(nóng)業(yè)小流域生態(tài)治理工程前置庫工程強侵蝕區(qū)污染控制湖內(nèi)污染源治理網(wǎng)箱養(yǎng)魚控制污染底泥疏浚與處置湖內(nèi)旅游控制船舶污染控制湖內(nèi)藻類控制生態(tài)工程治理湖內(nèi)水生生態(tài)修復(fù)工程陸生生態(tài)恢復(fù)工程5.2湖泊富營養(yǎng)化治理的長期性復(fù)雜性(2)湖濱防護(hù)帶點源污染控制面源污染控制湖內(nèi)污染源治理生態(tài)工程治理5.2湖62太湖水域富營養(yǎng)化生態(tài)恢復(fù)工程富營養(yǎng)化成因—多水系入湖、城市化帶來超營養(yǎng)負(fù)荷、底質(zhì)（富含營養(yǎng)鹽）、水生生物不合理分布（枯竭）治理方案—

*大型水生植被恢復(fù)工程*底泥疏竣工程*養(yǎng)殖污染控制工程（控制圍網(wǎng)養(yǎng)殖、魚草輪養(yǎng)）*水源地水質(zhì)保護(hù)的物理-生態(tài)工程*藻類收集與利用工程*環(huán)湖綠化生態(tài)保護(hù)工程*截污和換水工程太湖水域富營養(yǎng)化生態(tài)恢復(fù)工程富營養(yǎng)化成因—多水系入湖、城市化636滇池污染與治理6.1滇池概況6.2滇池污染狀況6.3滇池污染特點6.4滇池污染治理6.5滇池水污染形成的原因6滇池污染與治理6.1滇池概況646.1滇池概況6.1滇池概況65滇池流域位于云貴高原中部，地處長江、紅河、珠江三大水系分水嶺地帶，流域面積2920平方千米，整個流域為南北長、東西窄的湖盆地，地形可分為山地丘陵、淤積平原和滇池水域三個層次。山地丘陵居多，約占69.5%；平原占20.2%；滇池水域占10.3%。屬北亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，多年平均氣溫14.7℃，平均降雨量953毫米，年平均蒸發(fā)量1409毫米，具有低緯山原季風(fēng)氣候特征，冬無嚴(yán)寒、夏無酷暑、冬干夏濕、干濕分明。

滇池流域位于云貴高原中部，地處長江、紅河、珠江三大水系分水嶺66流域內(nèi)自然植被以亞熱帶常綠闊葉林為主，次生植被以云南松及華山松為主，森林覆蓋率48.9%。滇池屬長江流域金沙江水系，位于昆明市西南，屬斷陷構(gòu)造湖泊，是云貴高原湖面最大的淡水湖泊，滇池在1887.4米高水位運行下，平均水深5.3米，湖水面積為309平方千米，庫容15.6億立方米。多年平均水資源量9.7億立方米，扣除多年平均蒸發(fā)量4.4億立方米，實有水資源量5.3億立方米。滇池水域分為草海、外海兩部分，現(xiàn)由人工閘分隔。草海位于滇池北部，外海為滇池的主體，面積約占全湖的96.7%。草海、外海各有一人工控制出口，分別為西北端的西園隧道和西南端的?？谥袨╅l。流域內(nèi)自然植被以亞熱帶常綠闊葉林為主，次生植被以云南松及華山67注入滇池的主要河流有二十多條，水量較大的有盤龍江、寶象河、新運糧河、老運糧河、船房河、大清河、洛龍河、撈魚河、梁王河、柴河、大河、東大河、古城河、護(hù)城河等。滇池水經(jīng)螳螂川、普渡河流入金沙江。滇池全流域2000年昆明市國內(nèi)生產(chǎn)總值625億元（現(xiàn)價），均在昆明市轄區(qū)內(nèi)，包括昆明市五華、盤龍兩區(qū)和西山、官渡、呈貢、晉寧、嵩明五個區(qū)縣的38個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，比1980年翻3.3番。人均國內(nèi)生產(chǎn)總值13000元，比1980年翻3番?！熬盼濉蹦┢冢斦偸杖?19.4億元，地方財政收入56.3億元，年均分別增長9.8％和16.3％。2000年主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)約占全省三分之一注入滇池的主要河流有二十多條，水量較大的有盤龍江、寶象河、新686.2滇池污染狀況水污染現(xiàn)狀

2000年進(jìn)入滇池的污水總量為2.4億立方米，其中城鎮(zhèn)生活污水1.8億立方米，約占污水總量的75%。

2000年產(chǎn)生的污染物中，生活源所含的化學(xué)需氧量、總氮、總磷分別為32494噸、9835噸、796噸，面源所含的化學(xué)需氧量、總氮、總磷分別為23011噸、3786噸、662噸，工業(yè)源所含的化學(xué)需氧量、總氮、總磷分別為6944噸、534噸、28噸。6.2滇池污染狀況水污染現(xiàn)狀

2000年進(jìn)入滇池的污水692008年7月12日，專門投放于滇池攝食藍(lán)藻的白鰱魚死去后被綠色的浪頭推到岸邊2008年7月12日，專門投放于滇池攝食藍(lán)藻的白鰱魚死去后被702008年3月20日，一只死去的烏龜在滇池長滿浮萍的污水中。烏龜壽命較長，但隨著滇池污染加劇卻難以存活2008年3月20日，一只死去的烏龜在滇池長滿浮萍的污水中。712008年7月12日，一只死去的牛蛙躺在滇池海埂大壩岸邊

2008年7月12日，一只死去的牛蛙躺在滇池海埂大壩岸邊722008年7月11日，滇池邊一條死去的鯽魚被浮萍包裹。鯽魚的適應(yīng)性非常強，即使在強堿高鹽度性水域，仍然能生長繁殖

2008年7月11日，滇池邊一條死去的鯽魚被浮萍包裹。鯽魚的732008年7月11日，一只紅螯蝦腐爛在滇池的污水中，紅螯蝦存活於淡水中，喜歡生活在干凈的地方2008年7月11日，一只紅螯蝦腐爛在滇池的污水中，紅螯蝦存742008年7月11日，一條鱔魚死在滇池岸邊的浮萍上。鱔魚的生存能力很強2008年7月11日，一條鱔魚死在滇池岸邊的浮萍上。鱔魚的生75入湖河流水質(zhì)現(xiàn)狀在進(jìn)入滇池的二十多條主要河流中，多數(shù)河流流程短，天然補給水少，不流經(jīng)城市的河流在旱季幾乎斷流，農(nóng)村垃圾傾倒入河的現(xiàn)象較為嚴(yán)重。流經(jīng)城市的河流因接納城市生活污水，河水發(fā)黑發(fā)臭，水質(zhì)遠(yuǎn)超地表水Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)。在14條納入監(jiān)測的入湖河流中，用主要污染指標(biāo)進(jìn)行評價，劣于Ⅴ類水標(biāo)準(zhǔn)的有10條，占71.4%；達(dá)到Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)的有2條，占14.3%；達(dá)到Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)的有1條，占7.1%；達(dá)到Ⅱ類水標(biāo)準(zhǔn)的有1條，占7.1%。入湖河流以總磷、氨氮、生化需氧量為主要污染物。主要污染河流是：枧槽河、明通河、采蓮河、盤龍江、烏龍河、船房河、新運糧河、老運糧河、西壩河等。入湖河流水質(zhì)現(xiàn)狀76滇池水質(zhì)現(xiàn)狀

滇池的主要污染類型為嚴(yán)重的富營養(yǎng)化。七十年代滇池?zé)o論草海還是外海水質(zhì)均為Ⅲ類，八十年代初期水質(zhì)逐漸被污染，九十年代迅速惡化。近30年來水質(zhì)從Ⅲ類下降到劣Ⅴ類，外海從八十年代的富營養(yǎng)化發(fā)展到九十年代的嚴(yán)重富營養(yǎng)化，草海異常富營養(yǎng)化草海2000年水質(zhì)為劣Ⅴ類，主要污染物為高錳酸鹽指數(shù)、總氮、總磷。與Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)比較，超標(biāo)率分別為25%、100%、100%，其年均值超標(biāo)倍數(shù)分別為0.25、16.0、16.7倍外海2000年水質(zhì)為劣Ⅴ類，主要污染物為高錳酸鹽指數(shù)、總氮、總磷。與Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)比較，超標(biāo)率分別為8.3%、100%、100%，總氮、總磷年均值超標(biāo)倍數(shù)分別為5.5、9.9倍滇池水質(zhì)現(xiàn)狀滇池的主要污染類型為嚴(yán)重的富營養(yǎng)化。七十年代滇77滇池水體富營養(yǎng)化狀況滇池草海和外海都已經(jīng)是劣V類水質(zhì)2005年,滇池外海幾乎整個被藍(lán)藻覆蓋，而1998年、1999年，僅1/3、1/2的湖面覆蓋藍(lán)藻。岸邊藍(lán)藻聚集的地方厚度超過40厘米，丟一塊石頭下去，像丟進(jìn)一個泥淖里，掀起一朵綠色的“藻花”滇池水體富營養(yǎng)化狀況滇池草海和外海都已經(jīng)是劣V類水質(zhì)78綠藻泛濫的滇池綠藻泛濫的滇池796.3滇池污染特點滇池已沒有清潔水域，草海和外海的水質(zhì)都為劣Ⅴ類；有機(jī)污染比無機(jī)污染嚴(yán)重；草海的有機(jī)和無機(jī)污染都比外海嚴(yán)重；主要污染物為高錳酸鹽指數(shù)、總氮、總磷；入湖河流水質(zhì)差，有機(jī)污染主要來自大青河、船房河、新河等。6.3滇池污染特點滇池已沒有清潔水域，草海和外海的水質(zhì)都為806.4滇池富營養(yǎng)化治理措施點源污染治理:滇池流域內(nèi)249家工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，達(dá)標(biāo)率98.4％城市污水處理工程：建成４座污水處理廠，日處理污水能力達(dá)到了36.5萬噸，占全市污水排放量的52.48％面源污染治理:滇池流域內(nèi)全面實施了工程造林、退耕還林和封山育林，松華壩水源保護(hù)區(qū)森林覆蓋率達(dá)到55.3％，滇池流域森林覆蓋率達(dá)到48.9％內(nèi)源污染治理:草海底泥疏浚一期工程，疏浚面積2.8平方公里，占草海總面積的38％，疏浚工程量433萬立方米工程治理:建成西園隧洞工程，實現(xiàn)外海和草海水體分隔，減輕了外海污染負(fù)荷。完成滇池北岸局部截污和盤龍江中段截污工程，進(jìn)一步減少了進(jìn)入滇池的污染物總量。完成了大觀河、盤龍江整治工程最近將要上馬的滇池北部水環(huán)境整治項目，其中點、面源污染治理仍沿用五、六十年代加了些大量絮凝劑的落后技術(shù)，不能有效除氮除磷的污水處理工藝，也不是有效截污的河道治理技術(shù)，而投入的資金卻達(dá)到幾十億元6.4滇池富營養(yǎng)化治理措施點源污染治理:滇池流域內(nèi)249家812008，云南重拳出擊治理滇池

2008，云南重拳出擊治理滇池82滇池治理投入將突破800億元目前，滇池治理正進(jìn)入關(guān)鍵階段。隨著《滇池水污染防治“十一五”規(guī)劃》《滇池水污染防治中長期規(guī)劃》《滇池水污染防治總體方案》等治理方案的出臺，滇池治污的戰(zhàn)略目標(biāo)正在開始逐步實施。根據(jù)近期完成的滇池治理中長期規(guī)劃，2008年至2020年間，滇池治理投入將突破800億元滇池治理投入將突破800億元目前，滇池治理正進(jìn)入關(guān)鍵階段。83北大專家要啃滇池治理"硬骨頭"正編制實施方案為確保國家重大水專項滇池項目的順利開展，我市邀請了北京大學(xué)等國家級科研院所參與國家重大水專項滇池項目研究工作。為此，北大唐孝炎院士、林建華常務(wù)副校長一行8人抵達(dá)昆明，與市政府及相關(guān)部門就開展國家重大水項目滇池項目有關(guān)事宜進(jìn)行協(xié)商與交流。“水專項”滇池項目研究涵蓋六大內(nèi)容北大專家要啃滇池治理"硬骨頭"正編制實施方案為確保國家重大84水專項滇池項目主要內(nèi)容包括“流域水污染與富營養(yǎng)化綜合防治系統(tǒng)方案設(shè)計及中長期規(guī)劃、滇池北岸重污染區(qū)節(jié)水控源技術(shù)方法體系研究與工程示范、城市河流入湖污染再削減及水環(huán)境改善技術(shù)與工程示范、周年性藍(lán)藻水華危害控制與藻泥資源化技術(shù)及工程示范、受損湖泊分區(qū)分步生態(tài)修復(fù)的途徑與關(guān)鍵技術(shù)及工程示范、滇池流域水環(huán)境綜合管理支撐技術(shù)研究與平臺建設(shè)。項目將在“十一五”、“十二五”、“十三五”期間分三個階段進(jìn)行。水專項滇池項目主要內(nèi)容包括“流域水污染與富營養(yǎng)化綜合防治系統(tǒng)85滇池治理提速："十一五"規(guī)劃項目年內(nèi)全部開工記者2009.4.30從云南省政府新聞發(fā)布會上獲悉，云南省按照省政府滇池治理現(xiàn)場辦公會和滇池環(huán)湖截污現(xiàn)場會確定的“環(huán)湖截污和交通公路、外流域調(diào)水及節(jié)水、入湖河道綜合整治、農(nóng)業(yè)農(nóng)村面源污染治理、生態(tài)修復(fù)與建設(shè)、生態(tài)清淤”六大工程治理思路，采取強有力措施，使滇池水污染治理工作全面提速。滇池治理提速："十一五"規(guī)劃項目年內(nèi)全部開工記者2009.86綜合整治8條河道在環(huán)湖截污和環(huán)湖公路建設(shè)上，滇池環(huán)湖東岸干渠截污工程初步設(shè)計已通過專家評審，預(yù)計4月底完成。7個城市污水處理廠的新建、改建、擴(kuò)建工程及管網(wǎng)等配套設(shè)施建設(shè)全面展開，呈貢城南污水處理廠及配套管網(wǎng)建設(shè)項目已開工，環(huán)湖東路、南路建設(shè)工程正式啟動。綜合整治8條河道在環(huán)湖截污和環(huán)湖公路建設(shè)上，滇池環(huán)湖東岸干87在生態(tài)修復(fù)與建設(shè)工程上，建設(shè)與恢復(fù)湖濱生態(tài)濕地8600畝，湖濱林帶7500畝。在主要入湖河道整治上，昆明市建立了市領(lǐng)導(dǎo)掛帥的“河長”制，加強入湖河道治理和監(jiān)管，盤龍江、新運糧河等8條河道水環(huán)境綜合整治工程相繼開工。在外流域調(diào)水上，牛欄江——滇池補水工程列入國家“十一五”規(guī)劃的最后一批項目，并于年前啟動，標(biāo)志著滇中調(diào)水工程進(jìn)入實施階段。在再生水利用方面，昆明已建成162座分散式再生水設(shè)施，再生水日處理能力達(dá)4.99萬立方米，今年將新增日處理能力1.5萬立方米。在生態(tài)修復(fù)與建設(shè)工程上，建設(shè)與恢復(fù)湖濱生態(tài)濕地8600畝，湖88為加強農(nóng)業(yè)農(nóng)村面源污染治理，云南省環(huán)保廳編制完成了《云南省九大高原湖泊沿湖村落環(huán)境綜合整治總體方案》，摸清了滇池流域沿湖110個村落的污染狀況，同時在晉寧縣開展24個沿湖、沿河村落環(huán)境綜合整治的試點工作。昆明市在滇池、長江、珠江流域劃定禁養(yǎng)區(qū)域，實行“全面禁養(yǎng)”，共關(guān)閉、搬遷養(yǎng)殖戶1萬多戶。農(nóng)村沼氣“一池三改”、滇池流域面山綠化、水土流失綜合治理、測土配方施肥等工作進(jìn)展順利。為加強農(nóng)業(yè)農(nóng)村面源污染治理，云南省環(huán)保廳編制完成了《云南省九89滇池“十一五”規(guī)劃的65個項目中，已完成滇池西岸生態(tài)恢復(fù)與建設(shè)工程等8個項目，在建45個，正在開展前期工作12個，完成投資29.7億元。今年一季度，除滇池外海清淤項目外，已經(jīng)完成“十一五”規(guī)劃所有未開工項目的前期工作，年內(nèi)有望全部開工在建45個項目中，新建第七污水處理廠已完成土建工程的39.4％，有望在今年年底提前竣工試運行。今年將完成第一、第二、第四污水處理廠技術(shù)改造工程和第三、第五污水處理廠改擴(kuò)建工程，第六污水處理廠完成土建工程量的50％。上述污水處理廠全部建成后，昆明城區(qū)將新增污水處理能力42.5萬噸/日，污水處理率可達(dá)70~80％。昆明主城區(qū)雨污分流次干管及支管配套建設(shè)工程已于今年2月開工建設(shè)，計劃3年內(nèi)全面完成滇池“十一五”規(guī)劃的65個項目中，已完成滇池西岸生態(tài)恢復(fù)與建90污水廠水質(zhì)將達(dá)一級昆明市主城區(qū)6座污水處理廠從建成以來一直正常運行，按照實際來水量處理污水，6座污水處理廠實際日處理量約50萬立方米。1990年至2008年9月底，各污水處理廠共處理污水17.31億立方米，去除污染物總量66.40萬噸。污水處理廠主要出水水質(zhì)指標(biāo)實際年平均值優(yōu)于該標(biāo)準(zhǔn)的一級B標(biāo)準(zhǔn)，部分指標(biāo)已達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)污水廠水質(zhì)將達(dá)一級昆明市主城區(qū)6座污水處理廠從建成以來一直正916.5滇池水污染形成的原因自然方面：A流域面積小，產(chǎn)流量小，干季蒸發(fā)消耗大，水資源數(shù)量有限，缺乏充足的潔凈水對湖泊水體進(jìn)行置換；B在自然演化過程中，湖面縮小，湖盆變淺，進(jìn)入老齡化階段，內(nèi)源污染物堆積，污染嚴(yán)重。人為方面：C地處昆明城市下游，是昆明市排泄生產(chǎn)廢水和生活廢水的唯一場所；D現(xiàn)有治污工程治污乏力；E圍湖造田、網(wǎng)箱養(yǎng)魚；F滇池流域城鎮(zhèn)化迅速發(fā)展，工農(nóng)業(yè)及生活用水量增長迅速，公眾缺乏良好的環(huán)保意識。據(jù)滇池水利志記載，1969年到1978年間圍海造田約34950畝，使滇池湖面積縮小23.3平方千米。6.5滇池水污染形成的原因自然方面：92一湖四環(huán)環(huán)湖公路環(huán)湖截污環(huán)湖生態(tài)環(huán)湖新城一湖四環(huán)環(huán)湖公路93小結(jié)滇池的污染究竟是怎么形成的？怎么才能治理它？我們大家應(yīng)該反躬自問：我們?yōu)楸Ｗo(hù)“高原明珠”做了些什么，今后準(zhǔn)備做些什么?治理滇池各級政府要做什么，環(huán)保部門要做什么，企事業(yè)單位要做什么，生活在紅土地上的每一個人要做什么?滇池呼喚全民的環(huán)保意識。如果全社會都積極行動起來，治理滇池就會在現(xiàn)在治理的基礎(chǔ)上取得突破性進(jìn)展，滇池重現(xiàn)碧水清波也就指日可待?！案咴髦椤钡奈磥硎蔷G水青山和世人向往的生態(tài)旅游勝地，還是一個巨大的排污池?她的命運就掌握在我們自己的手里。小結(jié)滇池的污染究竟是怎么形成的？怎么才能治理它？94大觀樓長聯(lián)

五百里滇池奔來眼底披襟岸幘喜茫?？臻煙o邊看東驤神駿西翥靈儀北走蜿蜒南翔縞素高人韻士何妨選勝登臨趁蟹嶼螺洲梳裹就風(fēng)鬟云鬢更萍天葦?shù)攸c綴些翠羽丹霞莫孤負(fù)四圍香稻萬頃晴沙九夏芙蓉三春楊柳；數(shù)千年往事注到心頭把酒凌虛嘆滾滾英雄誰在想漢習(xí)樓船唐標(biāo)鐵柱宋揮玉斧元跨革囊偉烈豐功費盡移山心力盡珠簾畫棟卷不及暮雨朝云便斷碣殘碑都付與蒼煙落照只贏得幾杵疏鐘半江漁火兩行秋雁一枕清霜。謝謝！Thankyou！大觀樓長聯(lián)

五百里滇池奔來眼底披襟岸95硅藻可自然凈化海水中磷美國佐治亞理工大學(xué)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一個可以自然凈化海水中磷的新路徑，這一路徑有賴于硅藻。成果發(fā)表在5月2日出版的美國《科學(xué)》（Science）雜志上。

硅藻是一種生活在海洋、湖泊等水體表面的自養(yǎng)微生物。在研究過程中，佐治亞理工大學(xué)地球與大氣科學(xué)學(xué)院副教授艾勒瑞·因高和他的博士研究生朱利亞·迪亞斯收集了英屬哥倫比亞省范庫弗峰島附近的生物體和沉淀物，用傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡觀察后發(fā)現(xiàn)，收集物中的硅藻以多磷酸鹽的形式儲存著高濃度的磷。

長久以來，科學(xué)家們無法量化在海洋中磷的含量以及河水沖刷到海洋的磷含量間的差別。因高說，由于在以往的分析中這些多磷酸鹽沒有被復(fù)原，所以傳統(tǒng)研究總是監(jiān)測不到。沒有人知道它們的存在，也沒有人測量和處理這些樣品，甚至也想不到要尋找它們。

研究小組成功地解釋了磷元素如何從海面來到海底——隨著硅藻從海面沉降到海底，它們將各種形式的磷元素轉(zhuǎn)化成為胞內(nèi)磷酸鹽的形式儲存起來。得到初步結(jié)果后，研究小組轉(zhuǎn)向美國阿貢國家實驗室進(jìn)行了更深入的研究。他們發(fā)現(xiàn)沉積物中的一些是多磷酸鹽，一些是被稱為磷灰石的礦物質(zhì)，另一些則是這兩種物質(zhì)的中間狀態(tài)。他們已經(jīng)證明了磷酸鹽和磷灰石之間存在著聯(lián)系，下一步他們打算通過實驗實現(xiàn)這兩類物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化。

據(jù)悉，這一發(fā)現(xiàn)不僅一定程度上解釋了海水的自凈化機(jī)制，還開啟了關(guān)于磷元素如何參與生物體繁殖、儲存能量以及生成物質(zhì)等正常生命活動的研究新領(lǐng)域。（來源：科技日報張佳星）

（《科學(xué)》（Science），Vol.320.no.5876,pp.652-655，JuliaDiaz,JayA.Brandes）硅藻可自然凈化海水中磷美國佐治亞理工大學(xué)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一個可以自96水體感官性狀指標(biāo)1、色

純水為無色透明的液體。清潔水在水層淺時應(yīng)為無色，水深時呈淺藍(lán)綠色。天然水中如果存在腐植質(zhì)、泥土、浮游生物、鐵和錳等金屬離子，均可使水體著色。

紡織、印染、造紙、食品、有機(jī)合成工業(yè)的廢水中，常含有大量的染料、生物色素和有色懸浮微粒等，因此常常是使環(huán)境水體著色的主要污染源。有色廢水常給人以不愉快感，排入環(huán)境后又使天然水著色。

水色大于15度時，多數(shù)人喝水時，即可察覺；大于30度時，所有人均感到厭惡。生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（以下簡稱國標(biāo)）要求色度不得超過15度，并不得呈現(xiàn)其他異色。012345無微色少色明顯較明顯很明顯水體感官性狀指標(biāo)1、色

純水為無色透明的液體。清潔972、渾濁度

渾濁度是由于水中含有泥沙、粘土、有機(jī)物、浮游生物和微生物等懸浮物質(zhì)所造成的。

渾濁度在10度時，人們可察覺水質(zhì)渾濁。如果渾濁度高可導(dǎo)致某些有害物質(zhì)（如多氯聯(lián)苯、苯并（a）芘等）、細(xì)菌、病毒的含量增高。國標(biāo)要求生活飲用水的渾濁度不超過3度，特殊情況不超過5度。012345無微少少明顯多很多2、渾濁度

渾濁度是由于水中含有泥沙、粘土、有機(jī)983、臭和味

純凈的水應(yīng)該是無臭無味的。由于生活污水或工業(yè)廢水的污染、天然物質(zhì)的分解以及細(xì)菌活動的代謝物等使水體產(chǎn)生異臭和異味。

飲用水如有異臭和異味，會使人產(chǎn)生厭惡感，還提示水體已受污染，水中可能存在對人體有害的化學(xué)物質(zhì)和致病菌。國標(biāo)要求生活飲用水不得有異臭、異味3、臭和味

純凈的水應(yīng)該是無臭無味的。由于生活994、肉眼可見物

肉眼可見物主要是指水中的藻類、浮游生物、懸浮物、飄浮物等肉眼可見的雜質(zhì)。

水中存在肉眼可見物會令人厭惡，并會使飲用者對水體的水質(zhì)產(chǎn)生懷疑。飲用水中不允許出現(xiàn)肉眼可見物。012345無微少少明顯多很多4、肉眼可見物

肉眼可見物主要是指水中的藻類、浮1005、pH

pH值為水中氫離子活度的負(fù)對數(shù)。pH值可間接地表示水的酸堿度。

水的pH值在6.5～9.5范圍內(nèi)，并不影響飲用和健康。但過低可腐蝕管道，影響水質(zhì)；過高可使溶解鹽類析出，并降低氯消毒效果。國標(biāo)要求生活飲用水的pH值應(yīng)在6.5~8.5范圍內(nèi)。5、pH

pH值為水中氫離子活度的負(fù)對數(shù)。pH值101樣點色度濁度臭和味可見物PH總磷其他123456789101112樣點色度濁度臭和味可見物PH總磷其他123456789101102水體富營養(yǎng)化過程與治理云南師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院角媛梅水體富營養(yǎng)化過程與治理云南師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院103授課提綱1水體富營養(yǎng)化的概念與危害2水體富營養(yǎng)化的類型與判斷標(biāo)準(zhǔn)3氮、磷對富營養(yǎng)化影響的機(jī)理4氮、磷在水體中的轉(zhuǎn)化5富營養(yǎng)水體的治理6滇池污染及其治理授課提綱1水體富營養(yǎng)化的概念與危害1041水體富營養(yǎng)化的概念與危害1.1水體富營養(yǎng)化的概念1.2水體富營養(yǎng)化對水體的影響1.3富營養(yǎng)水體中的產(chǎn)毒藻類與毒性1水體富營養(yǎng)化的概念與危害1.1水體富營養(yǎng)化的概念105湖泊、水庫等水域的植物營養(yǎng)成分（氮、磷等）不斷補給，過量積聚，使水體營養(yǎng)過剩所引起的水質(zhì)污染現(xiàn)象稱為水體“富營養(yǎng)化”。江湖

海洋

水華（花）赤潮1.1水體富營養(yǎng)化的概念湖泊、水庫等水域的植物營養(yǎng)成分（氮、磷等）不斷補給，過量積聚106水體富營養(yǎng)化過程-課件107赤潮赤潮108藻類為優(yōu)勢物種，并大面積覆蓋水體表面感觀性狀惡化，透明度下降，水質(zhì)污濁發(fā)臭水中溶解氧不足，魚類及其他生物大量死亡加速水域的消亡過程1.2富營養(yǎng)化引起的水質(zhì)變化藻類為優(yōu)勢物種，并大面積覆蓋水體表面1.2富營養(yǎng)化引起的水109(1)毒性表現(xiàn)肝毒性（可以引起肝癌）神經(jīng)毒性（麻癖）腎毒性（腹瀉）遺傳毒性胚胎及發(fā)育毒性1.3富營養(yǎng)水體中的產(chǎn)毒藻類與毒性(1)毒性表現(xiàn)肝毒性（可以引起肝癌）1.3富營養(yǎng)水體中的產(chǎn)110銅綠微囊藻綠色微囊藻魚腥藻顫藻念珠藻1.3富營養(yǎng)水體中的產(chǎn)毒藻類與毒性(2)主要有毒藻類1.3富營養(yǎng)水體中的產(chǎn)毒藻類與毒性(2)主要有毒藻類111富營養(yǎng)化湖泊藻類群落的優(yōu)勢種之一。通常形成囊狀不定形群體，群體呈粗篩孔狀，由幾十個、甚至上千個單體細(xì)胞組成。銅綠微囊藻易大量繁殖形成水華，改變水體生態(tài)系統(tǒng)群落結(jié)構(gòu)，藻類死亡時造成水域大面積缺氧，魚類生長受到影響，水體環(huán)境嚴(yán)重惡化。某些銅綠微囊藻能產(chǎn)生1種微囊藻毒素(腫瘤促進(jìn)劑)，可誘發(fā)急性肝損傷和肝腫瘤MicrocystisaeruginosaKuetz.銅綠微囊藻富營養(yǎng)化湖泊藻類群落的優(yōu)勢種之一。通常形成囊狀不定形群體，群112綠色微囊藻Microcystisviridis(A.Br.)Lemm綠色微囊藻主要產(chǎn)生三種毒素，在適宜條件下，每毫克干重細(xì)胞可產(chǎn)生3-4微克微囊藻毒素，其總毒素含量可達(dá)到細(xì)胞干重的3‰以上，是毒素含量最高的一種藻類。綠色微囊藻Microcystisviridis(A.Br113魚腥藻魚腥藻（Anabaena）藻絲單一，或群集成群體；自由漂浮，或粘附基質(zhì)上。藻絲直走，彎曲，藻絲外面有透明、無色的水樣膠鞘。細(xì)胞一般為球形或腰鼓形。易形成水華，是水體富營養(yǎng)化的標(biāo)志。水華魚腥藻具有毒株，含有魚腥藻毒A、B、C和D，其中魚腥藻毒A研究較充分，是一種低分子量的含氮的生物堿，對動物的最低致死劑量為每千克體重250微克。Anabaena魚腥藻魚腥藻（Anabaena）藻絲單一，或群集成群體；自114藻體是不分枝的絲狀體，由單列細(xì)胞組成藻絲。絲體上有空去的死細(xì)胞作雙凹形，有時還有膠化膨大的隔離盤，亦為雙凹形，但細(xì)胞內(nèi)有均勻的內(nèi)含物，二個隔離盤或死細(xì)胞之間的這一段叫做藻殖段，生于潮濕處或小型水體中，漂浮或附著Oscillatoria顫藻藻體是不分枝的絲狀體，由單列細(xì)胞組成藻絲。絲體上有空去的死細(xì)115念珠藻Nostoc念珠藻的藻絲由一列近球形細(xì)胞組成，形似一串念珠，藻絲通常有一至幾個異形胞，由藻絲組成膠質(zhì)團(tuán)塊，形狀有球狀、片狀或發(fā)狀。念珠藻Nostoc念珠藻的藻絲由一列近球形細(xì)胞組成，形似一串116(3)飲用水中的藻毒素淡水中常見的藍(lán)藻能產(chǎn)生肝毒素和神經(jīng)毒素，與供水安全相關(guān)。藍(lán)藻微囊藻水華80%是產(chǎn)毒素的，大部分肝毒素是微囊藻毒素，已知70多種亞型的微囊藻毒素。神經(jīng)毒素分布范圍較肝毒素小，危害程度也不及微囊藻毒素。1.3富營養(yǎng)水體中的產(chǎn)毒藻類與毒性(3)飲用水中的藻毒素淡水中常見的藍(lán)藻能產(chǎn)生肝毒素和神經(jīng)毒素117(4)流行病學(xué)資料太湖流域調(diào)查表明：飲用受微囊藻毒素污染的水會引起人群肝臟酶學(xué)指標(biāo)的變化，導(dǎo)致肝臟功能損害。對肝癌高發(fā)區(qū)江蘇海門和啟東兩地發(fā)現(xiàn)：飲用受微囊藻毒素污染的河溝水的居民患肝癌相對危險度較飲井水或自來水的居民分別為1.96和2.39。微囊藻毒素是我國南方原發(fā)性肝癌高發(fā)的三大環(huán)境危險因素（微囊藻毒素、肝炎病毒和黃曲霉毒素）之一。1.3富營養(yǎng)水體中的產(chǎn)毒藻類與毒性(4)流行病學(xué)資料太湖流域調(diào)查表明：飲用受微囊藻毒素污染的水118生物富集作用DDT的生物富集作用水俁病知識回顧生物富集作用DDT的生物富集作用水俁病知識回顧1192水體富營養(yǎng)化的類型與判斷標(biāo)準(zhǔn)2.1水體富營養(yǎng)化的類型2.2水體富營養(yǎng)化的判斷標(biāo)準(zhǔn)2.3我國湖泊富營養(yǎng)化的狀況2水體富營養(yǎng)化的類型與判斷標(biāo)準(zhǔn)1202.1水體富營養(yǎng)化的類型按富營養(yǎng)化的原因分為：天然富營養(yǎng)化：是指湖泊營養(yǎng)物質(zhì)的天然富集，需要千年甚至萬年的演化過程人為富營養(yǎng)化：是指由于人為活動產(chǎn)生的工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)退水、水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水和生活污水排入水體，使水體中氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的負(fù)荷量急劇增加而導(dǎo)致水體污染的現(xiàn)象。2.1水體富營養(yǎng)化的類型按富營養(yǎng)化的原因分為：1212.2水體富營養(yǎng)化的判斷標(biāo)準(zhǔn)(1)參數(shù)項目單位貧營養(yǎng)中營養(yǎng)富營養(yǎng)總磷濃度mg/l<0.010.01-0.02>0.02葉綠素α濃度Ug/l<44-10>10賽克板透明度m>3.72.0-3.7<2.0溶解氧飽和度%>8010-80<10按富營養(yǎng)化的水質(zhì)富營養(yǎng)狀態(tài)的主要參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)分為：富營養(yǎng)中營養(yǎng)貧營養(yǎng)2.2水體富營養(yǎng)化的判斷標(biāo)準(zhǔn)(1)參數(shù)項目單位貧營養(yǎng)中營養(yǎng)1222.2水體富營養(yǎng)化的判斷標(biāo)準(zhǔn)(2)貧營養(yǎng)湖泊富營養(yǎng)湖泊1.營養(yǎng)物質(zhì)貧乏豐富2.浮游藻類稀少較多3.有根植物稀疏茂盛4.湖盆深度較深較淺5.湖底物質(zhì)砂石、砂礫淤泥沉積物6.水質(zhì)清澈透亮混濁發(fā)暗7.湖水溫度較低（冷水）較高（溫水）8.特征魚類鮭魚等鯉、草、鰱等貧營養(yǎng)和富營養(yǎng)湖泊特征比較2.2水體富營養(yǎng)化的判斷標(biāo)準(zhǔn)(2)貧營養(yǎng)湖泊富營養(yǎng)湖泊1.123富營養(yǎng)與貧營養(yǎng)湖泊中微生物的比較富營養(yǎng)湖泊貧營養(yǎng)湖泊數(shù)

量品

種分

布晝夜間的遷移水華現(xiàn)象主要藻類豐富較少主要生長在水體表層有限經(jīng)常發(fā)生藍(lán)藻綱(Cyanophyceae)色球藻科(Chroococcaceae)微囊藻屬(Microcystis)銅綠微囊藻(Microcystiserugrinosa)水華微囊藻(Microcystisflosaquae)具緣微囊藻(Microcystismarginata)念珠藻科(Nostocaceae)魚腥藻屬(Anabaena)螺旋魚腥藻(Anabaenaspiroides)束絲藻屬(Aphanizomenon)顫藻科(Oscillatoriaceae)顫藻屬(Oscillatoria)等片硅藻科(Deatomaceae)直鏈藻屬(Melosira)脆桿藻屬(Fragilaria)冠盤藻屬(Stephanodescus)星桿藻屬(Astericoolla)稀少很多可生長至深層頻繁很少出現(xiàn)綠藻科(Chlorophyceae)角星鼓藻屬(Staurastrum)片硅藻科(Diatomaceae)平板藻屬(Tabellaria)小環(huán)藻屬(Cyclotella)金藻科(Chrysophyceae)錐囊藻屬(Dinobryon)富營養(yǎng)與貧營養(yǎng)湖泊中微生物的比較富營養(yǎng)湖泊貧營養(yǎng)湖泊數(shù)1242.3我國湖泊的富營養(yǎng)化狀況滇池在80年代初期還處于三類水體，90年代后期全湖范圍已急劇惡化到劣五類水體，陷入重富營養(yǎng)狀態(tài)。70年代后期80年代后期90年代后期富營養(yǎng)27％富營養(yǎng)61％富營養(yǎng)85％中營養(yǎng)69％中營養(yǎng)35％中營養(yǎng)15％貧營養(yǎng)4％貧營養(yǎng)4％貧營養(yǎng)0％2.3我國湖泊的富營養(yǎng)化狀況滇池在80年代初期還處于三類水1251991-2000年“三湖”營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)年際變化比較中度富營養(yǎng)狀態(tài)：>60輕度富營養(yǎng)狀態(tài)：>50重度富營養(yǎng)狀態(tài)：>701991-2000年“三湖”營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)年際變化比較中度富營126

“三湖”湖體水質(zhì)均為劣Ⅴ類。主要污染指標(biāo)為總氮、總磷。太湖、巢湖處于輕度富營養(yǎng)狀態(tài)，滇池處于重度富營養(yǎng)狀態(tài)。

“三湖”水質(zhì)變化趨勢2002年：“三湖”湖體水質(zhì)均為劣Ⅴ類。主要污染指標(biāo)為總氮、總磷。1273氮、磷對富營養(yǎng)化影響的機(jī)理

3.1水體富營養(yǎng)化污染過程3.2水體富營養(yǎng)化水華暴發(fā)機(jī)理3.3藻類的“經(jīng)驗分子式”與利貝格最小值定律3氮、磷對富營養(yǎng)化影響的機(jī)理3.1水體富營養(yǎng)化污染過程1283.1水體富營養(yǎng)化污染過程P、N元素含量過多藻類大量繁殖，水體變渾濁呈黃、綠色藻類死亡，（需氧微生物繁殖）溶解氧急劇降低魚類等水生生物死亡，厭氧微生物繁殖水變黑發(fā)臭。

3.1水體富營養(yǎng)化污染過程P、N元素含量過多129水體富營養(yǎng)化過程-課件130長江中下游湖泊富營養(yǎng)化過程中沉水植被演替模式長江中下游湖泊富營養(yǎng)化過程中沉水植被演替模式131滇池原生沉水植物海菜花Otteliaacuminata.沉水植物.喜光，耐陰。要求水體清澈見底,抗污能力差。

金魚藻Ceratophyllumdemersum.沉水植物，無根，密集成簇，漂浮于水面下，對藻類有抑制作用。

滇池原生沉水植物海菜花Otteliaacuminata.132正反饋（左）和負(fù)反饋（右）狼↑狼↓兔↓兔↑植物↓植物↑狼餓死狼吃飽吃了較多兔子吃了較少兔子兔吃飽兔餓死吃了較少的草吃了大量的草污染↑

↑

魚死亡↑污染↑

魚死亡↑

↑↑魚死亡↑↑污染↑

↑

↑

正反饋（左）和負(fù)反饋（右）狼↑狼↓兔↓兔↑植物↓植物↑狼餓死133最適范圍亞適范圍亞適范圍不適范圍不適范圍不能生存因子梯度漸增生命活動或數(shù)量生物對環(huán)境因子的耐受曲線Shelford耐受性定律最適范圍亞適范圍亞適范圍不適范圍不適范圍不能生存因子梯度漸增1343.3藻類的“經(jīng)驗分子式”與利貝格最小值定律在適宜光照、溫度、PH和充分營養(yǎng)物質(zhì)的前提下，藻類進(jìn)行光和作用并合成自身的原生質(zhì)的基本反應(yīng)式為：106CO2+16NO3-+HPO42-+122H2O+18H++能量+微量元素→

C106H263O110N16P1+

138O2藻類的“經(jīng)驗分子式”3.3藻類的“經(jīng)驗分子式”與利貝格最小值定律在適宜光照、溫1353.3藻類的“經(jīng)驗分子式”與利貝格最小值定律利貝格最小值定律：植物生長取決于外界提供給它的所需養(yǎng)料中數(shù)量最小的一種。調(diào)查結(jié)果顯示：80％的富營養(yǎng)化是受磷元素的制約，大約10％的富營養(yǎng)化與氮元素有關(guān)，余下的10％與其它因素有關(guān)。3.3藻類的“經(jīng)驗分子式”與利貝格最小值定律利貝格最小值定136Liebig最小值原理植物生長需要基本元素只要基本元素足夠，植物生長是自動的影響植物發(fā)展的是某一短缺元素增加這個短缺元素能引發(fā)植物的生長，缺少它即使再多增加其它元素也無效短缺元素永遠(yuǎn)在變化之中幾克短缺元素的增加，其功效比增加幾噸的肥料都大Liebig最小值原理植物生長需要基本元素幾克短缺元素137水體富營養(yǎng)化過程-課件1384氮、磷在水體中的轉(zhuǎn)化4.1含氮化合物在水體中的轉(zhuǎn)化4.2含磷化合物在水體中的轉(zhuǎn)化4氮、磷在水體中的轉(zhuǎn)化4.1含氮化合物在水體中的轉(zhuǎn)化139(1)氮的生物地化循環(huán)4.1含氮化合物在水體中的轉(zhuǎn)化(1)氮的生物地化循環(huán)4.1含氮化合物在水體中的轉(zhuǎn)化1404.1含氮化合物在水體中的轉(zhuǎn)化大氣N2生物體有機(jī)氮NH4+NO3-NO2-NON2ONH2OHNH4+②硝化作用③硝酸鹽同化作用⑤銨鹽同化作用①生物固氮⑥異化性硝酸鹽還原作用⑦反硝化作用⑧亞硝酸氨化作用②硝化作用④氨化作用

(2)氮循環(huán)中的四種基本生物化學(xué)過程4.1含氮化合物在水體中的轉(zhuǎn)化大氣N2生物體有機(jī)氮NH4+141(3)水體中的含氮化合物有機(jī)氮無機(jī)氮來源：農(nóng)業(yè)廢棄物和城市生活污水組成：蛋白質(zhì)、氨基酸和尿素農(nóng)業(yè)退水和工業(yè)排水；有機(jī)氮經(jīng)微生物分解而來組成：氨氮和硝態(tài)氮來源：4.1含氮化合物在水體中的轉(zhuǎn)化(3)水體中的含氮化合物有機(jī)氮無機(jī)氮來源：農(nóng)業(yè)廢棄物和城市142(4)水體中有機(jī)氮的轉(zhuǎn)化過程氨化作用硝化作用反硝化作用同化作用4.1含氮化合物在水體中的轉(zhuǎn)化(4)水體中有機(jī)氮的轉(zhuǎn)化過程氨化作用4.1含氮化合物在水體143氨化作用（有機(jī)氨轉(zhuǎn)化為氨氮）水體中各種蛋白質(zhì)化合物在好氣性和嫌氣性條件下，由氨化細(xì)菌和真菌的作用將有機(jī)氮分解成為氨和氨化合物，氨溶水成為NH4+，為植物利用有機(jī)氮(NH2-)氨(NH3)銨離子(NH4+)氨化作用氨化作用（有機(jī)氨轉(zhuǎn)化為氨氮）水體中各種蛋白質(zhì)化合物在好氣性和144蛋白質(zhì)的氨化作用蛋白質(zhì)蛋白酶水解肽肽酶水解氨基酸降解NH3氧化脫氨基作用水解脫氨基作用還原脫氨基作用蛋白質(zhì)的氨化作用蛋白質(zhì)蛋白酶水解肽肽酶水解氨基酸降解NH3氧145尿素的氨化CO(NH2)2+2H2O(NH4)2CO3尿酶2NH3+CO2+H2O尿素細(xì)菌：1、球菌：尿素生孢八疊球菌2、芽孢桿菌：巴斯德尿素芽孢桿菌尿素的氨化CO(NH2)2+2H2O146硝化作用（氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽）氨氮在水中不穩(wěn)定，除被生物吸收同化外，其余在溶解氧充足條件下，被亞硝酸鹽細(xì)菌和硝酸鹽細(xì)菌氧化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，供植物吸收利用亞硝化作用硝化作用硝化作用（氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽）氨氮在水中不穩(wěn)定，除被生物吸收同147硝化細(xì)菌和硝化作用的過程NH4+

NO2-NO3-硝酸細(xì)菌亞硝酸細(xì)菌硝化細(xì)菌和硝化作用的過程NH4+N148影響硝化作用的環(huán)境因素(1)pH值：適宜微堿性(2)溫度：4-40℃，最適：25-35℃(3)通氣：需氧(4)濕度：過量影響通氣，不足引起細(xì)胞缺水。影響硝化作用的環(huán)境因素(1)pH值：適宜微堿性149反硝化作用(硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氮)反硝化細(xì)菌將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)變成氮氣，回到大氣庫中，使水體失氮

異養(yǎng)脫氮細(xì)菌的反硝化作用自養(yǎng)脫氮細(xì)菌的反硝化作用反硝化作用(硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氮)反硝化細(xì)菌將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)變成150反硝化作用的過程HNO3N2O或N2NH3合成性硝酸還原作用硝酸鹽的異化還原作用（脫氮）反硝化作用的過程HNO3N2O或N2NH3合成性硝151反硝化作用微生物大多數(shù)：異養(yǎng)兼厭氣性極少數(shù)：化能自養(yǎng)型（脫氮硫桿菌）環(huán)境對反硝化作用的影響①水分及通氣狀況②pH值③有機(jī)質(zhì)與NO-3含量反硝化作用微生物大多數(shù)：異養(yǎng)兼厭氣性152同化作用藻類對水中幾種無機(jī)氮都能利用，在光合過程以及隨后的同化過程中，逐步形成各種含氮有機(jī)物。同化作用藻類對水中幾種無機(jī)氮都能利用，在光合過程以及隨后的同153(1)磷的生物地化循環(huán)4.2含磷化合物在水體中的轉(zhuǎn)化(1)磷的生物地化循環(huán)4.2含磷化合物在水體中的轉(zhuǎn)化154(2)磷的循環(huán)過程巖石經(jīng)土壤風(fēng)化釋放的磷酸鹽和農(nóng)田中施用的磷肥，被植物吸收進(jìn)入植物體內(nèi)沿食物鏈傳遞，并以糞便、殘體或直接以枯枝落葉、秸稈歸還土壤含磷有機(jī)化合物經(jīng)土壤微生物的分解，轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘牧姿猁}，可再次供給植物吸收利用，這是磷的生物小循環(huán)。一部分磷脫離生物小循環(huán)進(jìn)入地質(zhì)大循環(huán)動植物遺體在陸地表面的磷礦化磷受水的沖蝕進(jìn)入江河，流入海洋

4.2含磷化合物在水體中的轉(zhuǎn)化(2)磷的循環(huán)過程巖石經(jīng)土壤風(fēng)化釋放的磷酸鹽和農(nóng)田中施用的磷155生物有機(jī)磷不溶性磷酸鹽磷酸或可溶性磷酸鹽與土壤中的鹽基結(jié)合產(chǎn)酸微生物的作用或磷肥的生產(chǎn)植物與微生物的吸收同化微生物的分解作用(3)磷元素的循環(huán)過程示意圖4.2含磷化合物在水體中的轉(zhuǎn)化生物有機(jī)磷不溶性磷酸鹽磷酸或可溶性磷酸鹽與土壤中的鹽基結(jié)合產(chǎn)156(4)水系統(tǒng)中的含磷化合物正磷酸鹽：主要種類有H3PO4，H2PO-4，HPO42-，PO43-，HPO42-配合物

聚磷酸鹽：H4P2O7，H3P2O7-，H2P2O72-，HP2O73-，P2O74-，HP2O73配合物-

偏磷酸鹽：HP3O92-，P3O93-

有機(jī)磷酸鹽：有多種形式包括磷脂、糖磷酸鹽、核苷酸、磷酰胺等4.2含磷化合物在水體中的轉(zhuǎn)化(4)水系統(tǒng)中的含磷化合物正磷酸鹽：主要種類有H3PO4，H157(5)磷在水體中的循環(huán)有機(jī)磷的礦化作用：有機(jī)物中的磷，在細(xì)菌和真菌的降解過程中，生成無機(jī)磷和磷化物。磷的同化作用：溶解性無機(jī)磷首先為上層水中的浮游植物吸收，部分用于生長，大部分積累在體內(nèi)備磷源不足時使用。水生高等植物能從沉積物中大量吸收無機(jī)磷，經(jīng)代謝轉(zhuǎn)為有機(jī)磷化合物。不溶性磷轉(zhuǎn)化為可溶性磷：沉積物中不溶性磷不能為水中生產(chǎn)者利用。當(dāng)水中PH值轉(zhuǎn)向酸性時，可加快磷溶解過程，使不溶性磷成為可溶性磷。4.2含磷化合物在水體中的轉(zhuǎn)化(5)磷在水體中的循環(huán)有機(jī)磷的礦化作用：有機(jī)物中的磷，在細(xì)158(6)磷轉(zhuǎn)化的4個主要過程來源于生物的顆粒有機(jī)磷在微生物作用下，形成可溶性有機(jī)磷，并進(jìn)一步礦質(zhì)化形成正磷酸根離子；磷酸根離子與無機(jī)離子（鈣、鋁等）結(jié)合形成顆粒無機(jī)磷的螯合物，不能被植物利用；顆粒無機(jī)磷在沉積層的厭氧環(huán)境中被釋放形成正磷酸根離子；沉積層的磷酸根離子被植物吸收。正磷酸根包括磷酸根、磷酸氫根和磷酸二氫根，三者間可相互轉(zhuǎn)化，其轉(zhuǎn)化和平衡受水體pH值控制。4.2含磷化合物在水體中的轉(zhuǎn)化(6)磷轉(zhuǎn)化的4個主要過程來源于生物的顆粒有機(jī)磷在微生物作用1595富營養(yǎng)水體的治理5.1富營養(yǎng)水體的治理技術(shù)5.2湖泊富營養(yǎng)化治理的長期性復(fù)雜性5富營養(yǎng)水體的治理5.1富營養(yǎng)水體的治理技術(shù)160*環(huán)境技術(shù)—用水處理技術(shù)消除進(jìn)入湖泊水體中的N、P和有機(jī)污染物等；點源*生態(tài)技術(shù)—改善生態(tài)系統(tǒng)和周圍環(huán)境、減少不利理化因素（N、P和有機(jī)污染物）和生物因素面源5.1富營養(yǎng)水體的治理技術(shù)(1)*環(huán)境技術(shù)—用水處理技術(shù)消除進(jìn)入湖泊5.1富營養(yǎng)水體的1615.1富營養(yǎng)水體的治理技術(shù)(2)

**恢復(fù)水生植被—根據(jù)湖泊水生植被自身的演替規(guī)律和水生植物的生理生態(tài)特征，選擇耐污性強的植物作為先鋒種類，然后逐步對水生植被的結(jié)構(gòu)加以優(yōu)化。**優(yōu)化水產(chǎn)養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)，恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)平衡在湖泊富營養(yǎng)化過程中，水生植被本身也發(fā)生演替變化，以適應(yīng)不同的營養(yǎng)水平和水環(huán)境條件。5.1富營養(yǎng)水體的治理技術(shù)(2)**恢復(fù)水生植被162糧食生活排水人類生活太陽光旱地糧食肥料畜舍風(fēng)能太陽能可再生能源的有效利用居民、行政部門的循環(huán)利用體系石化能源配合飼料監(jiān)測系統(tǒng)和水環(huán)境改善的評價根據(jù)氮磷自動監(jiān)測系統(tǒng)的評價環(huán)保型施肥管理體系通過水生植物栽培法對氮磷進(jìn)行資源回收河流水處理系統(tǒng)評價法高溫好氧發(fā)酵裝置情報網(wǎng)絡(luò)湖泊治理技術(shù)的確立節(jié)能、小型、省資源、經(jīng)濟(jì)性適合地球環(huán)境、地域特性創(chuàng)造未來的最佳處理系統(tǒng)有機(jī)生活垃圾資源化污泥磷酸鹽處理水簡易高效水處理裝置養(yǎng)殖廢水湖泊污染治理和生態(tài)恢復(fù)建立可持續(xù)發(fā)展的流域體系建設(shè)5.2湖泊污染治理的復(fù)雜性與長期性(1)糧食生活排水人類生活太陽光旱地糧肥料畜舍風(fēng)能太陽能可再生能源163點源污染控制城鎮(zhèn)生活污水治理除磷脫氮禁用含磷洗滌劑分散性生活污水治理工業(yè)廢水治理含氮工業(yè)廢水治理含磷工業(yè)廢水治理面源污染控制農(nóng)村村落污染控制村落廢水控制村落固體廢棄物處理村落環(huán)境管理農(nóng)田污染控制田間污染控制坡耕地改造水土保持農(nóng)業(yè)生態(tài)農(nóng)業(yè)小流域生態(tài)治理工程前置庫工程強侵蝕區(qū)污染控制湖內(nèi)污染源治理網(wǎng)箱養(yǎng)魚控制污染底泥疏浚與處置湖內(nèi)旅游控制船舶污染控制湖內(nèi)藻類控制生態(tài)工程治理湖內(nèi)水生生態(tài)修復(fù)工程陸生生態(tài)恢復(fù)工程5.2湖泊富營養(yǎng)化治理的長期性復(fù)雜性(2)湖濱防護(hù)帶點源污染控制面源污染控制湖內(nèi)污染源治理生態(tài)工程治理5.2湖164太湖水域富營養(yǎng)化生態(tài)恢復(fù)工程富營養(yǎng)化成因—多水系入湖、城市化帶來超營養(yǎng)負(fù)荷、底質(zhì)（富含營養(yǎng)鹽）、水生生物不合理分布（枯竭）治理方案—

*大型水生植被恢復(fù)工程*底泥疏竣工程*養(yǎng)殖污染控制工程（控制圍網(wǎng)養(yǎng)殖、魚草輪養(yǎng)）*水源地水質(zhì)保護(hù)的物理-生態(tài)工程*