湖泊富營(yíng)養(yǎng)化原因及其防治

湖泊富營(yíng)養(yǎng)化原因及其防治［摘要］從面源和點(diǎn)源的角度概括分析了導(dǎo)致湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的原因，并提出了具有針對(duì)性的防治措施。［關(guān)鍵詞］富營(yíng)養(yǎng)化面源點(diǎn)源防治對(duì)策水是人類地球上的一個(gè)非常重要的介質(zhì)，它是地球生命的基礎(chǔ)，也是環(huán)境能量和物質(zhì)自然循環(huán)的載體和必要條件。水體富營(yíng)養(yǎng)化是指在人類活動(dòng)的影響下，生物所需的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量進(jìn)入湖泊、河口、海灣等緩流水體，引起藻類及其它浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧含量下降，水質(zhì)惡化，魚(yú)類及其它生物大量死亡的現(xiàn)象。富營(yíng)養(yǎng)化是當(dāng)今湖泊水環(huán)境面臨的主要問(wèn)題，已成為全球最重要的環(huán)境問(wèn)題之一。因此探討湖泊水體富營(yíng)養(yǎng)化的成因及其防治措施具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值，從而為控制水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象提供參考。一、湖泊富營(yíng)養(yǎng)化原因及其污染源水體富營(yíng)養(yǎng)化的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)美國(guó)環(huán)保局的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，水體總磷<20?25g/L，葉綠素a<10g/L，透明度〉2.0m，深水溶解氧小于飽和溶氧量10%的湖泊可以判斷為富營(yíng)養(yǎng)化水體［1］。根據(jù)全國(guó)130余個(gè)湖泊的調(diào)查結(jié)果顯示，高營(yíng)養(yǎng)化湖泊占43.5%，中營(yíng)養(yǎng)化湖泊占45%。湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的原因。湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的根本原因是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的增加，使得藻類和有機(jī)物增加所致。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要是磷，其次是氮，還有碳、微量元素或維生素等。由于磷在水體中不完全循環(huán)，使得世界上很多地區(qū)的水域嚴(yán)重缺磷，以致磷成為其初級(jí)生產(chǎn)力的重要限制因素。當(dāng)然，在氮磷比低于10：1時(shí)，或在某一季節(jié)，氮也可能成為限制因子。氮磷等物質(zhì)的過(guò)剩，是引發(fā)水體富營(yíng)養(yǎng)化的最直接、最重要的原因。形成水體富營(yíng)養(yǎng)化的污染物主要來(lái)源于面源和點(diǎn)源。面源污染主要有：農(nóng)田超量施肥。我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的化肥投入逐年迅速增加，而糧食產(chǎn)量于1994年以后隨著化肥的增加而趨于平緩或下降趨勢(shì)。目前，我國(guó)已成為世界最大的化肥生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，1999年生產(chǎn)化肥總量3251萬(wàn)噸(純氮)，而化肥施加量達(dá)到4124萬(wàn)噸，是世界化肥平均用量(105.0kg/hm2)的2.5倍［2］。同時(shí)，我國(guó)化肥的有效利用率很低，據(jù)統(tǒng)計(jì)［3］氮肥平均利用率為30%?35%，磷肥10%?20%，施用的化肥極易在降水或灌溉時(shí)流失，氮磷及其無(wú)機(jī)鹽隨地表徑流進(jìn)入地面水或下滲，通過(guò)地表側(cè)向運(yùn)動(dòng)排入湖泊等水體中，直接導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化。禽畜、水產(chǎn)養(yǎng)殖。規(guī)?；蚣s化禽畜養(yǎng)殖地區(qū)，畜、禽排泄物中含有大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)這些排泄物極易隨著地表徑流進(jìn)入江、河、湖而污染水體，隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)的不斷發(fā)展，雖然提高了水產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，但水產(chǎn)養(yǎng)殖中的殘餌、殘骸和排泄物在水體中分解并消耗溶解氧，是水體中溶解氧大大降低，含氮分解物大量增加，導(dǎo)致湖泊水質(zhì)惡化或富營(yíng)養(yǎng)化［4］。（3）降水的沖刷。降水可以使得人類活動(dòng)中產(chǎn)生的生活垃圾、生活污水以及工業(yè)廢水隨著地表徑流匯入河流、湖泊等，從而將大量的氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)帶入水體。點(diǎn)源污染主要有：（1） 工業(yè)廢水。工業(yè)生產(chǎn)中的廢水具有量大，化學(xué)成分復(fù)雜，且不易凈化等特點(diǎn)，因此富營(yíng)養(yǎng)化水體中含有的氮磷較大一部分來(lái)自工業(yè)廢水，一般為鋼鐵、化工、制藥、造紙、印染等行業(yè)。（2） 生活污水。生活污水是人們?nèi)粘Ｉ钪挟a(chǎn)生的雜排物，引起含有大量的氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽及細(xì)菌、病原菌，易造成地表水與地下水的污染。世界經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織研究指出，城市生活污水中有50%的磷來(lái)自合成洗滌劑的使用。我國(guó)目前居民使用的洗衣粉中，大多數(shù)含有三聚磷酸鈉［5］，而且隨著生活水平的日益提高，合成洗滌劑的用量將不斷增加，洗滌污水匯入河流、湖泊等水域，提供了磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。二、湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的防治對(duì)策依據(jù)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化形成原因，防治其富營(yíng)養(yǎng)化的根本措施是減少水體的氮、磷含量，控制主要污染物藻類、臭味、有機(jī)物的生成，使富營(yíng)養(yǎng)化得到凈化。（一） 控制氮磷等營(yíng)養(yǎng)物的流入。大量的調(diào)查表明，外界營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的輸入是絕大多數(shù)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的根本原因，從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度看，要想從根本上控制湖泊水體的富營(yíng)養(yǎng)化，首先應(yīng)著重減少或者截?cái)嗤獠繝I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的輸入。（二） 發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，減少農(nóng)業(yè)的面源污染。由于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，為了提高產(chǎn)量，化肥、農(nóng)藥等的使用量不斷加大，由于使用有效率低，其中大量的氮磷經(jīng)地表徑流進(jìn)入水體，造成水體中氮磷增多。為此，應(yīng)大力推廣生態(tài)農(nóng)業(yè)，研制推廣復(fù)合肥、農(nóng)藥，以控制氮磷的使用量，從而使農(nóng)業(yè)的面源污染得到有效控制。（三） 根據(jù)湖泊水環(huán)境容量實(shí)施總量控制。一個(gè)湖泊的營(yíng)養(yǎng)鹽環(huán)境容量必須通過(guò)相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型或采用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛠?lái)進(jìn)行計(jì)算，據(jù)此制定相應(yīng)的控制方法。實(shí)際工作中，要進(jìn)行總體系統(tǒng)分析，綜合運(yùn)用各種分配原則，結(jié)合行政協(xié)調(diào)，做到總體合理。（四） 制定營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)湖泊的水體功能，制定相應(yīng)的氮、磷濃度允許排放標(biāo)準(zhǔn)，努力削減氮、磷負(fù)荷。（五） 實(shí)施截污工程。生活污水、工業(yè)廢水及農(nóng)田雨水徑流輸入的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是導(dǎo)致湖泊水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因。實(shí)踐證明：對(duì)點(diǎn)源排放的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和其他污染物實(shí)行截流是控制水體富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)鍵措施之一。生活污水、工業(yè)廢水及農(nóng)田雨水徑流輸入的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是導(dǎo)致湖泊水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因。實(shí)踐證明：對(duì)點(diǎn)源排放的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和其他污染物實(shí)行截流是控制水體富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)鍵措施之一。實(shí)踐證明：對(duì)點(diǎn)源排放的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和其他污染物實(shí)行截流是控制水體富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)鍵措施之一。（六） 積極推行清潔生產(chǎn)工藝，并逐步開(kāi)展各行業(yè)的ISO14001環(huán)境管理體系的認(rèn)證，從源頭減少污染物排放，提高資源利用率。（七） 大力發(fā)展并推廣具有除磷脫氮功能的廢水生物處理新技術(shù)。城市活污水是水體中氮、磷的重要來(lái)源，因此推廣新技術(shù)意義重大。（八） 行政性控制對(duì)策。磷對(duì)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的負(fù)荷要超過(guò)氮，因此，磷是產(chǎn)生富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)鍵因素。（九） 統(tǒng)籌考慮水污染防治、水資源利用和生態(tài)等因素，貫徹防治結(jié)合、管治結(jié)合，集中治理與分散治理相結(jié)合的方針。三、展望近年來(lái)，隨著對(duì)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化研究的不斷深入，國(guó)內(nèi)外對(duì)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的防治取得了一定的進(jìn)展，要想取得良好的治理效果，必須對(duì)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的內(nèi)因徹底搞清楚，這方面有待進(jìn)一步的研究。參考文獻(xiàn)：[1]劉健康主編.東湖生態(tài)學(xué)研究[M].北京：科學(xué)出版社，1992.80?87.⑵中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒一2000[M].北京:中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，2000.8，48?128.朱兆良.合理使用化肥充分利用有機(jī)肥發(fā)展