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水质并未得到明显改善金博棋牌1002金博棋牌下载app

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  水体中氮、磷营养物质的富集,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧下降,引起水质污染,这样的水体称为富营养化水体。

  富营养化水体中含有的氮、磷等可供藻类利用的营养物质较多,而氮、磷等营养物质来源较为复杂,既有内源又有外源,既有点源又有非点源。对国内外不同区域水体的考察表明:不论营养物质来源于何处,水体富营养化的形成是受多种因素影响的,这其中既有自然因素的作用,也有人为因素的作用。

  不同地形集水区和不同肥力土壤输出的氮、磷量不同, 水土流失提高了水体中营养物质的量。而且, 营养物质从土壤中流失量与施肥量有密切的关系。为提高农产品的产量, 人们常施用较多的氮肥和磷肥, 它们极易在降雨或灌溉时发生流失。氮磷营养物可随地表径流进入地面水体中或下渗, 通过土壤进行横向运动, 然后排入地表水体中, 这是导致地表水富营养化的主要原因。

  在一些畜牧业发达的地区,畜牧排泄会产生大量营养物质进入土壤; 圈养家禽、家畜也会产生大量富含营养物和细菌的排泄物。这些排泄物极易随地表径流、亚表面流流入江河、湖泊而污染水体。

  近些年, 由于工业的不断发展和人们生活水平的提高, 工业废水和生活污水的大量排放成为主要的营养物质来源之一。如一些含磷的洗涤剂的应用, 食品厂、化工厂、毛皮工业等都会带来大量的营养物质。

  城镇路面大部分是不透水地面, 由人类生活垃圾、生活污水及某些工业废水所携带的氮磷营养物易随地表径流进入地表水中。美国环保局把城市地表径流列为导致全美河流和湖泊污染的第三大污染源。在磷矿区, 人类活动破坏了原来的土壤结构和植被面貌, 使土壤表层裸露, 在降雨条件下, 散落在矿区的矿渣、泥沙、磷酸盐等污染物随地表径流进入湖泊、水库、江河、海湾, 从而导致水体污染。

  大气沉降不仅是悬浮颗粒物、有害气体的来源之一, 也是氮的来源之一。燃料燃烧时,氮元素以氮氧化物的形式进入空气, 随雨雪降落在土壤或水体表面, 污染地表水源。随着大气污染日益严重, 大气沉降也成为重要的水域富营养化原因之一。

  水体富营养化评价是对水体富营养化发展过程中某一阶段营养状况的定量描述袁其主要目的是通过对具有水体富营养化代表性指标的调查袁判断该水体的营养状态袁了解其富营养化进程及预测其发展趋势袁为水体水质管理及富营养化防治提供科学依据。

  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。一般采用水体中营养物质氮、磷的浓度渊(即总氮、总磷指标)冤,水体透明度,藻类的种类、数量、指示种、优势种、叶绿素 a,生物多样性指数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,以判断水体是否处于富营养状态。

  在水体富营养化的评价中,氮、磷浓度,藻类现存量和种类多样性指数均是重要的评价指标。作为富营养指示种的蓝藻和绿球藻大量存在,可以表明水体水质营养水平很高。

  (2)多样性指数生物多样性是指一定空间范围内多样性有机体渊 动物尧植物尧微生物冤有规律地结合在一起的总称。它是对自然界生态平衡基本规律简明的科学概括,也是衡量生产发展是否符合客观规律的主要尺度遥 一个湖泊本身是一个完整的生态系统,金博棋牌1002金博棋牌下载app它是由浮游植物、浮游动物、底栖动物、水生昆虫、底生藻类、水生维管束植物、腐屑和细菌以及摄食各种生物的多种鱼类构成。

  生物是由于藻类种群与水环境间存在天然的生态平衡和保持相对稳定性的关系遥一旦水质污染使环境因子发生改变,将直接影响原有生物种群的平衡,改变种群的组成和数量。因此袁可用生物的指示种群来划分水质的污染级别和表示其污染程度,还可以用轮虫的种类来判定水体的水质状况以确定污染等级。

  TSI 指数:卡森是以透明度为基础袁 分为 0~100 的连续值,作为评价湖泊营养状况的分级标准。

  营养度指数法:AHP-PCA 法,通过分析国内外现有湖泊营养化评价模式袁进行了反复的理论探索和实践验证,将层次分析法AHP和主成分分析法PCA相结合,提出湖泊富营养化状态综合评价方法,即层次分析-主成分分析营养度指数法。

  富营养化模糊评价模式:现有的模糊评价模式较多,如方正使用的模糊综合评判法、多级模糊模式识别方法等。

  人工神经网络评价方法:人工神经网络理论是目前最活跃的前沿学科之一,尤其适合于处理非线性系统。它力图模拟人脑的一些基本特征,可进行并行计算,分布式信息存储,具有很强的自适应性,自组织性,特别是能处理任意类数据,这是其他传统方法所无法比拟的遥国内,人工神经网络技术虽已在湖库的富营养化评价方面获得了应用。

  光合作用强度与呼吸作用强度的比值:这里所说的光合作用指水中藻类原生质的合成作用,呼吸作用主要是指藻类为动物性浮游生物和鱼所捕食,以及藻类和有机底物为微生物所降解的呼吸作用的总和。

  藻类生产潜在能力的测定:该法测定时在水样中接种特定藻类,然后置于一定照度和温度条件下培养,使藻类生长达到稳定期,最后用测定藻类细胞数或干重的方法,来决定藻类在某种水体中的增殖量(algal growth protential,AGP)。

  光合作用产氧能力的测定:该法测定的是水样在自然光照条件下由于藻类光合作用而增加的氧量。

  富营养化水体不仅影响水体的使用功能,而且危害人类健康,通常被认为是劣质水体。它对环境的影响主要体现在:

  (1)富营养化水体中过度繁殖的藻类使水产生霉味和臭味,降低了水的质量。

  (2)富营养化水体中大量生长繁殖的蓝、绿藻在水体表面形成一层绿色浮渣,使水质变得浑浊,透明度明显降低。

  (3)表层密集的藻类使阳光难以透射进入湖泊深层,深层水体的光合作用减弱使溶解氧的来源随之减少。同时,藻类死亡后的腐化分解,加速了水体中溶解氧的消耗速度,水体缺氧成为必然。

  (4)富营养化水体中许多藻类能够分泌、释放有毒有害物质,使水的品质下降。

  (5)富营养化水体的正常生态平衡被扰乱,生物种群量出现剧烈波动,导致水生生物的稳定性和多样性降低,破坏了水体生态平衡。

  (6)富营养化水体中过量的藻类会堵塞滤池,同时由于藻类的新陈代谢以及水藻本身产生的有毒有害物质增加了水处理的技术难度,加大了制水费用。

  水体富营养化治理已成为当今世界性难题. 20 世纪60年代以来各国先后对其进行了大量研究,并提出了相应的对策、措施,归纳起来主要包括; (1) 改善大环境减少输入水体的外源性污染物; (2) 转移污水排放和稀释扩散; (3) 调控较清洁水冲洗; (4) 挖泥等水利工程措施; (5) 化学措施; (6) 生物措施; (7) 局部人工生态系统工程等。水体富营养化防治以前乃至目前仍以“Vollenweider 方法”,即单纯从控制外源污染、减少外源养分负荷为主. 20 世纪80 年代以来,人们在治理水体富营养化时发现,当显著减少外源养分负荷以后,水质并未得到明显改善,水体中N、P 浓度特别是P 浓度并未降低, 原因在于沉积物已成为水体N、P 的重要来源,即所谓“内源负荷”生态恢复成为水环境治理的最佳途径. 在有效地控制外源污染的同时,通过调控水生生态系统结构,恢复自然、健康和稳定的水生生态系统功能,增强对外界干扰的缓冲能力,使水生生态系统处于良性和可持续循环当中. 因此,系统内部调控尤其是提高水体自身的生物净化作用才是解决水体富营养化的长久之计。

  (1)污水分流。湖泊富营养化的一个重要原因就是外源污染。工、农业生产的污水直接排放到湖泊是造成湖泊水体营养盐含量增加的主要原因。通过对排放管道的改造,将污水的排放引至别处,是防治湖泊富营养化重要的、有效的措施。

  (2)换水/稀释。湖泊内营养盐含量过多,通过换水/稀释可以直接将湖泊水体内的营养盐浓度降低,同时可以排除掉大量的营养盐。

  (3)深层排水。湖泊底层营养物含量高,一般而言,底层水的营养盐浓度高于表层水,当水流转时,底层湖水进入上层,引起表层湖水营养物含量的增加。

  (4)曝气/混合。采用机械搅拌、压缩空气、水泵、喷射泵等方法进行曝气和促进水的流动,可以防止底泥释放磷,改善氧气状况,加强矿化作用,降低浮游植物光合作用等效果。

  (5)挖泥。富营养化湖泊中的底部沉积物常是一个营养库,在一定条件下可不断释放磷,这称为内部负荷。当外部负荷减少后,内部负荷可补偿,使富营养化现象继续存在。挖泥可以直接去除底泥中的营养盐含量,减轻内部负荷对湖泊的影响。

  (6)机械收草藻。利用机械收割装置直接收获水草和藻戋可以直接改善湖泊的表层生态环境,同时,水草和藻类本身就会吸收大量的营养盐,通过对它们的收获也可以从湖泊中去除营养盐。

  (1)深水曝气技术。营养盐类的大量注入,致使藻类及浮游生物异常繁殖,水体溶解氧急速下降,在水与底泥的交界面甚至出现厌氧现象。在深水进行人工曝气,可以在不改变水体分层的状态下提高溶解氧浓度;其次还可以降低氨氮、铁、锰等离子性物质的浓度,可有效改善厌氧状况。

  (2)营养物钝化。利用铝盐与无机和颗粒磷产生沉淀,可以减少水体中磷的含量,铁盐(氯盐或铝盐)、硫酸铝铁、泥土颗粒和石灰泥都有类似的功能,钙盐也是相当有效的营养物钝化剂。

  自然水体有净化(自净) 作用. 在太阳能的作用下,通过生化过程、生命过程、矿化分解过程、沉降过程将水中悬移质、溶解质转化为生物资源、气体和底泥等物质,使水体得到净化。藻类和水生高等植物的生物过程能够利用太阳能将水溶解物质富集浓缩,转化为生物量,消耗大量太阳能,提高能质。

  (1)水生植物修复技术。利用适合相应湖体环境的水生植物及其共生的微环境,来去除水体中的污染物质。水生植物在其生长期间可有效吸收与富集水中和底质中的营养盐,起着“营养泵”和“营养库”的作用。合理构建并维持水生植物的生物量,可转移出氮、磷等营养盐,各类漂浮植物、浮叶植物、挺水植物和沉水植物等水生植被的恢复和重建可有效分配水体营养盐,避免单一优势种的过度滋生,保持水体净化能力。

  (2)水生动物修复技术在湖泊水库生态系统中,水体中的藻类除受营养物质的控制外,作为食物链中的一环,也受到浮游动物和鱼类的控制。因此,可以通过调控食物链的环节来达到改善湖泊水库水质的目的。

  (3)生物膜技术。利用比表面积较大的天然材料或人工介质为载体,利用其表面形成的粘液状生物膜,对污染水体进行净化。载体上富集的大量微生物能有效拦截、吸附、降解污染物质。

  (4)生物栅修复技术。将生物膜修复技术与植物或动物修复技术结合可以发挥各自的优势,提高对水体的修复效果。金博棋牌1002金博棋牌下载app南京大学任洪强等人在2005年申请的“生物栅净化河道沟渠水体的方法”专利技术中使用了在河道内安装组合填料的方法。生物栅是将生物膜技术与水生植物加以结合用以扩大生物附着表面积的一种新颖污染净化技术 ,在曝气的条 件下,微生物生存的基础环境由原来的气、液两相转变成气、液、固三相,这种转变为微生物创造了更丰富的存在形式,形成更为复杂的复合式生态系统。污染水体流经时,悬浮物被填料和根系阻挡截留,有机质通过植物、生物膜的吸附及同化、异化作用而除去。

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