水体富营养化的评价指标与治理.ppt
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1、水体富营养化发生的机理水体富营养化发生的机理水体富营养化水体富营养化(eutrophication)是指在是指在人类活动的影响下,氮、人类活动的影响下,氮、磷等营养物质大量进入湖磷等营养物质大量进入湖泊、泊、河口河口、海湾等缓流水、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的类及其他生物大量死亡的现象。这种现象在河流湖现象。这种现象在河流湖泊中出现称为水华,在海泊中出现称为水华,在海洋中出现称为赤潮。洋中出现称为赤潮。正是他们将湖水、河水染成绿色的“水华”水体富营养化有何危
2、害水体富营养化有何危害 1)富营养化造成水的透明度降低,阳光难以穿透水层,富营养化造成水的透明度降低,阳光难以穿透水层,从而影响水中植物的光合作用和氧气的释放,同时浮游生从而影响水中植物的光合作用和氧气的释放,同时浮游生物的大量繁殖,消耗了水中大量的氧,使水中溶解氧严重物的大量繁殖,消耗了水中大量的氧,使水中溶解氧严重不足,而水面植物的光合作用,则可能造成局部溶解氧的不足,而水面植物的光合作用,则可能造成局部溶解氧的过饱和。溶解氧过饱和以及水中溶解氧少,都对水生动物过饱和。溶解氧过饱和以及水中溶解氧少,都对水生动物(主要是鱼类主要是鱼类)有害,造成鱼类大量死亡。有害,造成鱼类大量死亡。(2)富
3、营养化水体底层堆积的有机物质在厌氧条件下富营养化水体底层堆积的有机物质在厌氧条件下分解产生的有害气体,以及一些浮游生物产生的生物毒素分解产生的有害气体,以及一些浮游生物产生的生物毒素(如石房蛤毒素如石房蛤毒素)也会伤害水生动物。也会伤害水生动物。(3)富营养化水中含有亚硝酸盐和硝酸盐,人畜长期富营养化水中含有亚硝酸盐和硝酸盐,人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水,会中毒致病等等。饮用这些物质含量超过一定标准的水,会中毒致病等等。水体富营养化,常导致水生生态系统紊乱,水生生物种类水体富营养化,常导致水生生态系统紊乱,水生生物种类减少,多样性受到破坏减少,多样性受到破坏。富营养化的评价富营养化
4、的评价从物理物理、化学化学和生物学生物学三方面评价美国国家环保局。湖泊富营养化阶段标准经OECD组织湖泊营养分类系统评价评价水体富营养化的方法是:观察蓝藻等指示生物测定生物的现存量测定原初生产力测定透明度测定氮和磷等导致富营养化的物质富营养化的评价富营养化的评价通过指数法指数法进行评价包括卡尔森营养状态指数(TSI)、修正的营养状态指数、综合营养状态指数(TLI)等。这些指数法的计算模型均考虑了叶绿素叶绿素(浮游植物生物量),透明度透明度,总磷总磷。综合营养状态指数法还加入了总氮总氮,化学需化学需氧量氧量。生物、物理、化学三方面特征法评价 特征法是根据湖泊富营养化的生态环境因子特征来评价湖泊营
5、养状况的方法。参数法 在富营养化湖泊的水生态系统中袁各种生物与非生物因子处于十分复杂尧相互作用的网络中遥一般采用水体中营养物质氮尧磷的浓度 渊 即总氮尧总磷指标冤袁水体透明度袁藻类的种类尧数量尧指示种尧优势种袁叶绿素 a袁生物多样性指数及水质综合污染指数等生物和生态学指标对湖泊尧水库生态环境质量进行评价袁以判断水体是否处于富营养状态遥部分常用评价指标参数见表。评分法比采用单值评价更具有代表性降低某次化验由于认为食物所产生的偏差生物指标参数法藻类污染指示种及综合指数在水体富营养化的评价中 NP藻类现存量和种类多样性指数均是重要的的评价指标。作为富营养指示种蓝藻和 绿球藻大量存在可以表明水体水质营
6、养水平很高指示生物法把浮游植物作为评价水质的指示生物 一旦水质污染是环境因子发生改变将直接影响原有生物种群的平衡改变种群的组成和数量营养状况指数法TSI指数法以透明度为基础 修正TSI指数法考虑到除浮游植物意外的其他因子对透明度的影响。更合理。综合营养状态指数法对比评价对比的三种方法分别是综合营养指数。评分指数。和主成分分析营养度法。营养度指数发通过分析国内外现有湖泊营养化评价模式进行了反复的理论探索和实践验证将层次分析法和主成分分析法相结合突出湖泊富营养化状态综合评价方法。湖泊营养状态分级水体富营养化的指标水体富营养化的指标 指标:指标:1)水体中含氮量大于)水体中含氮量大于0.20.3mg
7、/L,含磷量大,含磷量大于于0.01mg/L,2)生化需氧量大于)生化需氧量大于10mg/L,3)在淡水中细菌总量)在淡水中细菌总量达到达到104个个/毫升,毫升,4)标志藻类生长的叶)标志藻类生长的叶绿素绿素a浓度大于浓度大于10g/L。方法:水体富营养处理技术方法eg弊端1)化学方法加入硫酸铜杀藻、加入铁盐促进磷的沉淀、加入石灰脱氮等处理费用高,易造成二次污染2)物理方法疏挖底泥、机械分离过滤除藻、引水冲泥等处理程度低,治标不治本3)生物方法放养控藻型生物、构建人工湿地和生态浮床生态浮床生态浮床净化作用原理生态浮床净化作用原理 一方面,表现在利用表面积很大的植物根系在水中形一方面,表现在利
8、用表面积很大的植物根系在水中形成浓密的网,吸附水体中大量的悬浮物,并逐渐在植物根成浓密的网,吸附水体中大量的悬浮物,并逐渐在植物根系表面形成生物膜,膜中微生物吞噬和代谢水中的污染物系表面形成生物膜,膜中微生物吞噬和代谢水中的污染物成为无机物,使其成为植物的营养物质,通过光合作用转成为无机物,使其成为植物的营养物质,通过光合作用转化为植物细胞的成分,促进其生长,最后通过收割浮岛植化为植物细胞的成分,促进其生长,最后通过收割浮岛植物和捕获鱼虾减少水中营养盐;物和捕获鱼虾减少水中营养盐;另一方面,浮岛通过遮挡阳光抑制藻类的光合作用,另一方面,浮岛通过遮挡阳光抑制藻类的光合作用,减少浮游植物生长量,通
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- 水体 富营养化 评价 指标 治理
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