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白洋淀水体氮磷时空分布与富营养化分析

白洋淀水体氮磷时空分布与富营养化分析

阳小兰;张茹春;毛欣;王瑞君;孟赫男;刘冬梅;田学东;杨永壮

【摘要】根据白洋淀8个典型样点2012—2014年连续3年水质的实测数据,分析水体中氮、磷的时空分布特征,采用综合营养状态指数法对白洋淀2012—2014年水体富营养化现状进行了评价,结合历史数据对白洋淀水体富营养化趋势进行分析.结果表明,空间上各样点水体总氮(TN)、总磷(TP)含量存在明显差异,TN和TP均以南刘庄最高,TN主要表现为春季、夏季高,秋季低,TP主要表现为夏季、秋季高,春季略低.综合营养指数评价结果表明,白洋淀水体总体处于轻度富营养化状态,部分区域呈中度富营养化;富营养化程度在夏秋两季较高,春季较低;随着白洋淀的综合整治,水质有了一定改善,富营养化程度整体呈下降趋势.南刘庄属于劣Ⅴ类水体,常年处于中度富营养化状态,有效降低通过府河输入白洋淀的含氮、磷污染物总量是缓解白洋淀水体富营养化的关键.

【期刊名称】《江苏农业科学》

【年(卷),期】2018(046)024

【总页数】4页(P370-373)

【关键词】白洋淀;水体富营养化;总氮;总磷;时空分布

【作者】阳小兰;张茹春;毛欣;王瑞君;孟赫男;刘冬梅;田学东;杨永壮

【作者单位】河北省科学院地理科学研究所/河北省地理信息开发应用工程技术研究中心,河北石家庄050011;河北省科学院地理科学研究所/河北省地理信息开发应用工程技术研究中心,河北石家庄050011;中国地质科学院水文地质环境地质研究所,河北石家庄050006;河北省科学院地理科学研究所/河北省地理信息开发应用工

程技术研究中心,河北石家庄050011;河北省科学院地理科学研究所/河北省地理信息开发应用工程技术研究中心,河北石家庄050011;河北省安新县环境保护局,河北

保定071600;河北省安新县环境保护局,河北保定071600;河北省安新县环境保护局,河北保定071600

【正文语种】中文

【中图分类】X52

湖泊(水库)是全球水资源的重要组成部分,具有重要的生态服务功能,不仅包括水产品供给,还承担着缓洪滞涝、蓄水灌溉和维护生物多样性等重要任务[1]。但是,随着城市和工农业的快速发展,我国绝大多数湖泊正面临着水体富营养化的威胁或已经富营养化[2-3],许多大型湖泊,如巢湖、太湖、鄱阳湖等都已经处于富营养

或重富营养状态[4]。湖泊水体富营养化是我国淡水湖泊面临的最主要生态环境问

题之一。湖泊富营养化根源在于氮磷等营养盐的过量富集,过高的营养负荷会导致一系列严重的生态后果,如蓝藻水华暴发和生物多样性下降等,严重威胁着湖泊的生态功能和水环境质量[5-8]。探明湖泊水体氮磷的时空分布特征,明确其富营养

程度及污染来源,可为湖泊治理和有效管理提供科学依据。

白洋淀属北方浅水草型湖泊,素有华北明珠之称。研究表明,20世纪50—60年代,白洋淀水质清澈,水产资源丰富。20世纪70年代以后,由于工农业废水及

生活污水的大量排放,使白洋淀水质遭受污染,水体富营养化严重[9-10]。近年来,随着人口的增加,流域内经济的增长,如养殖业和旅游业的大力发展,白洋淀水质进一步恶化,出现了干淀、水质污染和死鱼等问题,水质污染已经成为制约白洋淀湿地生态环境良性循环的瓶颈。面对白洋淀水体污染与富营养化的日趋严重[11],众多学者就湖泊富营养特征、驱动机制以及应对措施等方面展开了相关研究。胡晓

波等采用TLI和TSLM方法评价了白洋淀养殖水域营养状态,认为其水质已达到轻度和中度富营养化[12]。王瑜等应用修正的卡尔森营养状态指数和优势种评价法对白洋淀的营养状态进行评价,结果表明,白洋淀多数水体处于富营养状态[13]。门漱石等认为,白洋淀水体富营养化的主要污染源是入淀河流、淀内居民生活及水上娱乐、水产养殖等[14]。王珺等对流入白洋淀的府河水体及沉积物中氮、磷进行了测试,研究了白洋淀水体富营养化的基本特征及营养盐驱动机制[15]。陈新永等在对白洋淀水产养殖区富营养化分析的基础上,提出应发展水产健康养殖来控制水体富营养化[16]。本研究在白洋淀2012—2014年逐月水体取样分析的基础上,探讨该湖水体中氮磷的时空分布特征,对其富营养化进行科学评价,并结合历史数据对白洋淀水体富营养化趋势进行了分析。本研究结果可为白洋淀水体富营养化防治提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

白洋淀地处华北平原中部,地理坐标为115°38′~116°07′E,38°43′~39°02′N,四周以堤坝为界,东至千里堤,西至西门堤,南至淀南新堤,北至新安北堤,东西长39.5 km,南北宽28.5 km。淀内主要由白洋淀、马棚淀、烧车淀、藻杂淀等大小不等的143个淀泊和3 700条沟壕组成,淀区总面积 366 km2。白洋淀上承九河,下注渤海,地势低洼,是河北省最大的内陆淡水湖泊。

1.2 取样点选择及样品采集

在白洋淀选择代表其典型特征的8个样点(图1):烧车淀(国家级自然保护区核心区)、王家寨(畜禽养殖区)、圈头(养鸭、养鱼区)、采蒲台(静水蓄积区)、光淀和端村(水产养殖区)、枣林庄(出水口)、南刘庄(府河入水口),于2012—2014连续3年逐月在监测点进行水样采集。

1.3 样品测定

现场测量透明度、水深、pH值、表层水温度、溶解氧等指标,室内分析项目包括总氮、总磷、叶绿素a、化学耗氧量、高锰酸钾指数等,测试方法参照《水和废水监测分析方法》[17]:高锰酸盐指数用酸性法(GB/T 11892—1989);总磷用钼锑抗分光光度法(GB/T 11893—1989);总氮的测定用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法(HJ636—2012);叶绿素a的测定用分光光度法,并用便携式仪器作对照(结

果基本一致)。

1.4 富营养化评价方法

目前,我国湖泊水体富营养化评价的基本方法主要有营养状态指数法[卡尔森营养

状态指数(TSI)]、营养度指数法和评分法、修正的营养状态指数、综合营养状态指

数(TLI)[18-19]。以上几种方法在实际工作中都被采用,其中评分法受人为因素的

干扰较多,影响结果的准确性;营养度指数法计算步骤繁琐且耗时长,不如综合营养指数法简便易行。因此,本研究选取综合营养状态指数法评价湖泊水体富营养化程度[20-21],评价项目选取了反映水体营养程度的主要指标包括叶绿素a、总磷、总氮、透明度、高锰酸盐指数5项,分别计算各参数的营养状态指数,根据各项

参数的营养状态指数,通过公式计算得出综合营养状态指数。为明确说明湖泊水体的富营养程度,根据营养状态指数数值对湖泊水体的富营养化程度进行分级,分级标准见表1。

表1 湖泊水体的营养指数分级营养级别营养状态指数TLI贫营养<30中营养

30≤TLI≤50轻度富营养5070

2 结果与分析

2.1 白洋淀水体TN、TP分布特征

2.1.1 白洋淀TN空间分布根据2012—2014年8个监测点的TN平均值(图2、

表2)可以看出,TN含量由大到小依次为:2012年南刘庄>王家寨>圈头>端村>

烧车淀>采蒲台>光淀>枣林庄;2013年南刘庄>烧车淀>王家寨>光淀>端村>圈头>采蒲台>枣林庄;2014年南刘庄>烧车淀>端村>王家寨>圈头>采蒲台>光淀>枣林庄。TN在空间分布上差异较大,最大值分布在南刘庄,3年中TN含量远远

超出了地表水Ⅳ类标准值(≤1.5 mg/L),2014年最大值为 27.79 mg/L,超出标准17.53倍;依据地表水环境质量标准基本项目标准限值,其他各样点TN浓度均超过了《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)[22]的Ⅲ类水标准,50%以上水

域劣于Ⅴ类。

表2 2012—2014年白洋淀不同采样点TN含量及水质等级采样点2012年2013

年2014年TN(mg/L)水质分级TN(mg/L)水质分级TN(mg/L)水质分级烧车淀

2.11劣Ⅴ

3.15劣Ⅴ3.87劣Ⅴ王家寨3.13劣Ⅴ2.27劣Ⅴ2.46劣Ⅴ圈头2.67劣

Ⅴ1.44Ⅳ2.15劣Ⅴ采蒲台1.95Ⅴ1.23Ⅳ2.12劣Ⅴ光淀1.76Ⅴ2.13劣Ⅴ2.05劣Ⅴ枣林庄1.07Ⅳ1.06Ⅳ1.99Ⅴ端村2.22劣Ⅴ1.49Ⅳ3.19劣Ⅴ南刘庄21.06劣

Ⅴ18.01劣Ⅴ27.79劣Ⅴ

2.1.2 白洋淀TP空间分布地表水环境质量标准中Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类TP的浓度限值分

别为≤0.05、0.1、0.2 mg/L。根据2012—2014年8个监测点的TP平均值(图3、表3)可以看出,TP含量由大到小依次为:2012年南刘庄>端村>圈头>采蒲台>

王家寨>烧车淀>光淀、枣林庄;2013年南刘庄>端村>烧车淀、圈头、采蒲台、光淀>王家寨>枣林庄;2014年南刘庄>端村>王家寨>圈头>烧车淀>采蒲台>光淀>枣林庄。TP含量最高点仍分布在南刘庄,3年中TP指标处于严重超标状态,2014年最大值为1.34 mg/L,超出标准12.4倍(Ⅳ类标准≤0.1 mg/L);其次为端村,2014年最大值为 0.23 mg/L,超出标准3.6倍(Ⅲ类标准≤0.05 mg/L)。白洋淀TP污染程度好于TN,3年中枣林庄水质达到Ⅲ类水标准,2013年达到了Ⅰ类水标准,而南刘庄、端村污染严重,为Ⅴ类或劣于Ⅴ类。

2.2 白洋淀水体TN、TP的季节分布

季节变化以季度算术平均值进行比较,春季为3—5月,夏季为6—8月,秋季为9—11月,冬季因有些区域结冰,不参与比较。

对比不同季节水体中TN的含量(图4),总的趋势是春季>夏季>秋季,2014年则

相反(图4)。TP含量夏季高于春季、秋季2个季节,变化趋势为夏季>秋季>春季,2013年为春季>夏季>秋季(图5)。

2.3 水质富营养化评价

白洋淀水体2012—2014年营养状态评价结果见表4。从表4可以看出,在监测

的8个样点中,南刘庄3年均为“中度富营养”,且综合营养状态指数呈逐年下

降的趋势;枣林庄3年均为“中营养”;其他6个采样点均处于轻度富营养状态。整个淀区的富营养化程度趋势由西向东逐渐减弱。

表3 2012—2014年白洋淀不同采样点TP含量及水质等级采样点2012年2013

年2014年TP(mg/L)水质分级TP(mg/L)水质分级TP(mg/L)水质分级烧车淀

0.06Ⅳ0.05Ⅲ0.08Ⅳ王家寨0.07Ⅳ0.04Ⅲ0.11Ⅴ圈头0.14Ⅴ0.05Ⅲ0.10Ⅳ采蒲台0.08Ⅳ0.05Ⅲ0.06Ⅳ光淀0.05Ⅲ0.05Ⅲ0.05Ⅱ枣林庄0.05Ⅲ0.01Ⅰ0.03Ⅲ端村0.18Ⅴ0.11Ⅴ0.23劣Ⅴ南刘庄0.78劣Ⅴ0.91劣Ⅴ1.34劣Ⅴ

从各季节综合营养指数来看,2012—2014年间除2012、2014年春季为中营养外,其他季节都为轻度富营养(图6)。

表4 2012—2014年白洋淀不同采样点水体富营养化评价结果采样点2012年2013年2014年综合营养状态指数营养状态级别综合营养状态指数营养状态级别

综合营养状态指数营养状态级别烧车淀55.22轻度富营养50.38轻度富营养

50.27轻度富营养王家寨52.40轻度富营养51.17轻度富营养50.81轻度富营养

圈头58.43轻度富营养50.38轻度富营养51.40轻度富营养采蒲台54.03轻度富营养50.18轻度富营养48.36中营养光淀50.30轻度富营养50.79轻度富营养50.11轻度富营养枣林庄46.36中营养 41.70中营养 43.79中营养端村59.03轻度富营养54.65轻度富营养56.10轻度富营养南刘庄68.88中度富营养68.35中

度富营养65.61中度富营养

3 讨论

3.1 白洋淀水体TN、TP时空分异特征

白洋淀氮、磷营养盐在空间上具有明显差异,在8个监测点中,2012—2014年

内氮、磷平均浓度在南刘庄、圈头、端村、王家寨区域含量相对较高,尤其是南刘庄。南刘庄为污水河流入口,接受来自府河排放的污水和安新县的工业及生活污水,虽然有部分污染物随着水体流动稀释、降解和沉淀,但由于污染物浓度大,到达入淀口时污染物浓度还是远远超过水体功能要求。圈头、端村为养鱼区,在水体中投放的饵料含大量氮和磷,其中少量被鱼食用,大部分剩余物沉积水体,是严重污染源。王家寨为畜禽养殖区,是最大的纯水村,村内建有大型生态旅游景区,旅游客流量巨大,配套的餐饮服务行业也是主要污染源。枣林庄为白洋淀出水口,相对于其他各点,水质较好。

从营养盐的季节变化来看,总体上TN含量春季、夏季较高,秋季较低,TP夏季

明显高于秋季、春季。造成营养盐含量季节变化的主要原因,可能与农业面源污染和湖区围网养殖有关。春季是农耕季节,TN含量高主要与化肥的大量使用有关;夏季是水产养殖高峰期,在水体中投放的饵料含大量氮和磷,其中少量被鱼食用,大部分剩余物沉积水体,成为严重污染源,另外原因可能由于夏季降水较多,地表径流也随之增大,白洋淀周围村庄以及主要入湖河流流域的面源污染中的营养要素随着地表径流进入水体,使水体营养盐浓度升高。到秋末投饵量显著减少,营养盐氮磷含量逐渐降低。总体来说,夏季的水质最差。

3.2 白洋淀总体营养状态趋势分析

据前人研究,白洋淀在20世纪50年代前一直处于自然循环状态,水域辽阔,物

产丰富,水质均未受污染;自1988年至1994年6月,污染程度近似逐年递增,至1994年已全部达轻污染程度,部分水域达到重污染、严重污染程度[10]。近几年来,由于白洋淀的综合治理,以及多次补水,水质得到了改善[23]。

从图7可以看出,白洋淀总体富营养状态呈下降趋势:2006—2011年,除2009年为轻度富营养化外,其他年份都是中度富营养,2012—2015年,富营养状况

明显好转,呈轻度富营养,2013年最低,综合营养指数为51.7。

4 结论与建议

白洋淀水体中TN含量大多春季>夏季>秋季,TP含量大多夏季>秋季>春季,水

体中TN、TP主要来源于生活源污染和养殖业。生活源主要包括淀中村生活废水、垃圾及淀区旅游产生的生活源。白洋淀区及周边共有12个乡镇,总人口12.6万人,淀边村和纯水村污水管网和污水处理设施建设滞后,大量生活废水直接排入淀中,同时,生活垃圾等长期岸边堆放,成为对白洋淀水质的主要污染源。对白洋淀内水产养殖、家禽养殖等重污染产业进行调整、整治是当务之急。水产养殖结构调整主要是将淀区内的水产养殖方式由投饵养殖向生态养殖方向转变,压缩淀内人工水产养殖面积,恢复鱼类的自然生态养殖;将淀区内鸭养殖进行搬迁,逐年缩小鸭养殖面积,最终达到彻底清理鸭养殖,恢复养殖水体自净能力的效果。

根据近3年的连续监测及近10年来水质历史数据,运用综合营养指数法对白洋淀各监测点及整体的富营养化程度进行了评价,整体而言白洋淀处于轻度富营养化状态,部分区域呈中度富营养化。富营养化程度在夏秋两季较高,春季较低。随着白洋淀的综合整治,水质有了一定改善,富营养化程度整体呈下降趋势。

根据近3年的连续监测,对白洋淀氮、磷的时空分布特征进行了分析和研究,结

果表明,南刘庄氮、磷绝对浓度严重超标,属于劣Ⅴ类水体,常年处于中度富营养化状态。据研究,南刘庄20世纪50年代尚好,处于未污染状态,20世纪70年代以来一直处于重度污染,近几年虽得到改善,但仍是中度富营养状态[10]。南刘庄位于白洋淀东部,接受府河污水,历年来污染严重,降低通过府河输入白洋淀的含氮、磷污染物总量是缓解白洋淀水体富营养化的关键。

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富营养化

富营养化 富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。在自然条件下,随着河流夹带冲击物和水生生物残骸在湖底的不断沉降淤积,湖泊会从平营养湖过渡为富营养湖,进而演变为沼泽和陆地,这是一种极为缓慢的过程。但由于人类的活动,将大量工业废水和生活污水以及农田径流中的植物营养物质排入湖泊、水库、河口、海湾等缓流水体后,水生生物特别是藻类将大量繁殖,使生物量的种群种类数量发生改变,破坏了水体的生态平衡。 1概念 富营养化是指生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖,水体溶氧量下降,鱼类及其它生物大量死亡的现象。大量死亡的水生生物沉积到湖底,被微生物分解,消耗大量的溶解氧,使水体溶解氧含量急剧 水华 降低,水质恶化,以致影响到鱼类的生存,大大加速了水体的富营养化过程。水体出现富营养化现象时,由于浮游生物大量繁殖,往往使水体呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等,这种现象在江河湖泊中叫水华(水花),在海中叫赤潮。在发生赤潮的水域里,一些浮游生物暴发性繁殖,使水变成红色,因此叫“赤潮”。这些藻类有恶臭、有毒,鱼不能食用。藻类遮蔽阳光,使水底生植物因光合作用受到阻碍而死去,腐败后放出氮、磷等植物的营养物质,再供藻类利用。这样年深月久,造成恶性循环,藻类大量繁殖,水质恶化而又腥臭,水中缺氧,造成鱼类窒息死亡。

2水体富营养化 水体富营养化过程与氮、磷的含量及氮磷含量的比率密切相关。反映营养盐水平的指标总氮、总磷,反映生物类别及数量的指标叶绿素a和反映水中悬浮物及胶体物质多少的 水体富营养化 指标透明度作为控制湖泊富营养化的一组指标。有文献报道,当总磷浓度超过0.1mg/l(如果磷是限制因素)或总氮浓度超过0.3mg/l(如果氮是限制因素)时,藻类会过量繁殖。经济合作与发展组织(OECD)提出富营养湖的几项指标量为:平均总磷浓度大于0.035mg/l;平均叶绿素浓度大于0.008mg/l;平均透明度小于3m。 3评价与分级 湖泊富营养化评价,就是通过与湖泊营养状态有关的一系列指标及指标间的相互关系,对湖泊的营养状态作出准确的判断。目前我国湖泊富营养化评价的基本方法主要有营养状态指数法(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(TII))、营养度指数法和评分法。

富营养化

水体的富营养化 富营养化是指水流缓慢和更新期长的地表水中,由于接纳大量的生物所需要的氮磷等营养物引起藻类等浮游生物迅速繁殖,最终可能导致鱼类和其他生物大量死亡的水体污染现象。 水体富营养化的原因:在地表淡水系统中,磷酸盐通常是植物生长的限制因素,而在海水系统中往往是氨氮和硝酸盐限制植物的生长以及总的生产量。导致富营养化的物质,往往是这些水系统中含量有限的营养物质,例如,在正常的淡水系统中磷含量通常是有限的,因此增加磷酸盐会导致植物的过度生长,而在海水系统中磷是不缺的,而氮含量却是有限的,因而含氮污染物加入就会消除这一限制因素,从而出现植物的过度生长。生活污水和化肥、食品等工业的废水以及农田排水都含有大量的氮、磷及其他无机盐类。天然水体接纳这些废水后,水中营养物质增多,促使自养型生物旺盛生长,特别是蓝藻和红藻的个体数量迅速增加,而其他藻类的种类则逐渐减少。水体中的藻类本来以硅藻和绿藻为主,蓝藻的大量出现是富营养化的征兆,随着富营养化的发展,最后变为以蓝藻为主。藻类繁殖迅速,生长周期短。藻类及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解,不断消耗水中的溶解氧,或被厌氧微生物分解,不断产生硫化氢等气体,从两个方面使水质恶化,造成鱼类和其他水生生物大量死亡。藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中,又把大量的氮、磷等营养物质释放入水中,供新的一代藻类等生物利用。因此,富营养化了的水体,即使切断外界营养物质的来源,水体也很难自净和恢复到正常状态。

污染物氮磷的主要来源:水体中的氮磷来源很多,其中有外源性负荷和内源性负荷。外源性的氮磷有面源污染和点源污染。面源污染主要来源于农业,点源污染主要来源于生活污水和工业废水。内源性负荷有沉积物中氮和磷的释放、水生动植物新陈代谢分解等。1)从农业土壤中流失 农业土壤中施入的肥料中氮和磷的量,往往要超过农产品中氮磷输出量,每年土壤中施入的肥料,很大部分都在作物吸收之前流失到水体。人类的活动使得水土流失的程度提高了2~3倍。美国每年因暴雨冲刷而带入水体的土壤为35亿t,其中约170万t磷排入水体。化肥和农家肥中都含有大量的磷肥,在肥料过量施用的情况下,磷肥的土壤渗漏是导致水体富营养化的一个重要原因,甚至是最重要的污染源。 2)饲养业中排出的畜禽粪便 饲养业中排出的畜禽粪便也是水体氮、磷的重要来源。土壤营养物质的积聚和新鲜肥料的施入,使氮磷有潜在损失的可能。但事实上,其损失主要取决于降雨的总量和分布、水流速率和分配产生的水流通道[。有研究表明,每年大约有90%的磷损失,其中5%是从土壤中由几次暴雨冲刷造成的,因此磷损失主要途径是地表径流和侵蚀。 4) 沉积物中氮和磷的释放

洞庭湖及其入湖口表层沉积物氮、磷、有机质的分布及污染评价

洞庭湖及其入湖口表层沉积物氮、磷、有机质的分布及污染评 价 李芬芳;黄代中;连花;郭晶;欧阳美凤;尹宇莹 【摘要】洞庭湖是中国第二大淡水湖,近年来富营养化日趋严重,氮、磷、有机质是湖泊富营养化程度加剧的重要因子,而沉积物是湖泊氮、磷、有机质的主要蓄积库.因此,了解洞庭湖沉积物中氮、磷、有机质的含量及分布特征,对探究洞庭湖沉积物营养物质的污染状况及其富营养化控制与治理具有重要参考意义.在洞庭湖及其入湖口布设了19个样点,对表层沉积物进行采样,分别采用凯氏定氮法(HJ717—2014)、氢氧化钠碱熔-钼锑抗比色法和重铬酸钾法测定沉积物总氮(TN)、总磷(TP)及有机质(OM)的含量,分析了TN、TP及OM含量的空间分布特征及相关性,并运用综合污染指数法和有机污染指数法对洞庭湖及其入湖口沉积物的污染程度进行评价.结果表明,表层沉积物TN的质量分数变化在402~2410 mg·kg?1之间,平均值为1054 mg·kg?1;TP的质量分数变化在457~935 mg·kg?1之间,平均值为624 mg·kg?1;OM的质量分数变化在1.02%~7.23%之间,平均值为2.24%,空间分布上均表现为南洞庭湖>西洞庭湖>东洞庭湖.Pearson相关性分析表明,OM与TN呈显著正相关(r=0.574,P<0.05),TN与TP(r=0.433,P>0.05)和OM与 TP(r=0.073,P>0.05)相关性均不显著.综合污染指数范围为1.00~2.23,全湖及其入湖口平均值为1.42,有机污染指数范围为0.04~0.84,全湖及其入湖口平均值为 0.13,两种指数法均显示洞庭湖及其入湖口表层沉积物整体上处于轻度污染,且南洞庭湖污染比东、西洞庭湖及入湖口严重,各个入湖口中以湘江入湖口污染程度最高.【期刊名称】《生态环境学报》 【年(卷),期】2018(027)012

白洋淀水体氮磷时空分布与富营养化分析

白洋淀水体氮磷时空分布与富营养化分析 阳小兰;张茹春;毛欣;王瑞君;孟赫男;刘冬梅;田学东;杨永壮 【摘要】根据白洋淀8个典型样点2012—2014年连续3年水质的实测数据,分析水体中氮、磷的时空分布特征,采用综合营养状态指数法对白洋淀2012—2014年水体富营养化现状进行了评价,结合历史数据对白洋淀水体富营养化趋势进行分析.结果表明,空间上各样点水体总氮(TN)、总磷(TP)含量存在明显差异,TN和TP均以南刘庄最高,TN主要表现为春季、夏季高,秋季低,TP主要表现为夏季、秋季高,春季略低.综合营养指数评价结果表明,白洋淀水体总体处于轻度富营养化状态,部分区域呈中度富营养化;富营养化程度在夏秋两季较高,春季较低;随着白洋淀的综合整治,水质有了一定改善,富营养化程度整体呈下降趋势.南刘庄属于劣Ⅴ类水体,常年处于中度富营养化状态,有效降低通过府河输入白洋淀的含氮、磷污染物总量是缓解白洋淀水体富营养化的关键. 【期刊名称】《江苏农业科学》 【年(卷),期】2018(046)024 【总页数】4页(P370-373) 【关键词】白洋淀;水体富营养化;总氮;总磷;时空分布 【作者】阳小兰;张茹春;毛欣;王瑞君;孟赫男;刘冬梅;田学东;杨永壮 【作者单位】河北省科学院地理科学研究所/河北省地理信息开发应用工程技术研究中心,河北石家庄050011;河北省科学院地理科学研究所/河北省地理信息开发应用工程技术研究中心,河北石家庄050011;中国地质科学院水文地质环境地质研究所,河北石家庄050006;河北省科学院地理科学研究所/河北省地理信息开发应用工

程技术研究中心,河北石家庄050011;河北省科学院地理科学研究所/河北省地理信息开发应用工程技术研究中心,河北石家庄050011;河北省安新县环境保护局,河北 保定071600;河北省安新县环境保护局,河北保定071600;河北省安新县环境保护局,河北保定071600 【正文语种】中文 【中图分类】X52 湖泊(水库)是全球水资源的重要组成部分,具有重要的生态服务功能,不仅包括水产品供给,还承担着缓洪滞涝、蓄水灌溉和维护生物多样性等重要任务[1]。但是,随着城市和工农业的快速发展,我国绝大多数湖泊正面临着水体富营养化的威胁或已经富营养化[2-3],许多大型湖泊,如巢湖、太湖、鄱阳湖等都已经处于富营养 或重富营养状态[4]。湖泊水体富营养化是我国淡水湖泊面临的最主要生态环境问 题之一。湖泊富营养化根源在于氮磷等营养盐的过量富集,过高的营养负荷会导致一系列严重的生态后果,如蓝藻水华暴发和生物多样性下降等,严重威胁着湖泊的生态功能和水环境质量[5-8]。探明湖泊水体氮磷的时空分布特征,明确其富营养 程度及污染来源,可为湖泊治理和有效管理提供科学依据。 白洋淀属北方浅水草型湖泊,素有华北明珠之称。研究表明,20世纪50—60年代,白洋淀水质清澈,水产资源丰富。20世纪70年代以后,由于工农业废水及 生活污水的大量排放,使白洋淀水质遭受污染,水体富营养化严重[9-10]。近年来,随着人口的增加,流域内经济的增长,如养殖业和旅游业的大力发展,白洋淀水质进一步恶化,出现了干淀、水质污染和死鱼等问题,水质污染已经成为制约白洋淀湿地生态环境良性循环的瓶颈。面对白洋淀水体污染与富营养化的日趋严重[11],众多学者就湖泊富营养特征、驱动机制以及应对措施等方面展开了相关研究。胡晓

河流水生生态系统中的氮和磷循环情况分析

河流水生生态系统中的氮和磷循环情况分析 河流是自然界的一种水体系统,是地球上珍贵的水资源之一。随着人类活动的不断发展,河流生态系统出现了一些问题,最严重的问题就是污染。氮和磷是引起河流污染的重要成分之一,因此,本文将对河流水生生态系统中的氮和磷循环情况进行分析。 一、河流水生生态系统的基本概念 河流水生生态系统是指由河流、湖泊、沼泽等水体、河岸、洪泛区和流域组成的一个综合性的生态系统。它不仅是生物多样性的重要保护区域,而且也是人类社会经济和文化发展的重要生产力。 河流水生生态系统可分为三个层次:物质循环层、能量流层、生物层。物质循环层又可以细分为碳、氮、磷、硫等循环层。其中,氮和磷是水生生态系统中的重要循环成分。 二、氮在河流水生生态系统中的循环情况 氮是生物体内的重要元素,也是生命活动中必不可少的物质。但是,当氮过多的时候,就会变成污染源。河流水生生态系统中的氮循环包括氮的摄取、转化、释放等过程。 1.氮的摄取 氮可以通过河流水中或空气中的氮气方式进入水生生态系统。氮的摄取常见有两种途径:一是肥料、污水等氮源的污染;二是空气中的氮气被植物和藻类固氮。 2.氮的转化 氮可分解转化为亚硝酸盐、硝酸盐等。氮转化过程中会释放出氨、硫化氢等有害物质,影响河流的水质,给水生物带来威胁。

3.氮的释放 河流水生生态系统中氮的释放有三种情况,即植物死亡、化学还原和微生物的分解。植物死亡不仅会产生氮,还同样会释放磷和其他的营养物质。这些营养物质进入河流会导致富营养化,加重氮和磷的污染。 三、磷在河流水生生态系统中的循环情况 磷是生物体内重要的结构成分之一,但是磷过多时,同样会成为河流水体污染的源头之一。河流水生生态系统中的磷循环包括磷的摄取、转化、释放等过程。 1.磷的摄取 磷主要通过海洋矿物、沉积物、土壤和河流中的溶解磷等方式进入水生生态系统。此外,肥料、污水等人类活动也会释放大量的磷元素,并进入河流中。 2.磷的转化 磷进入河流后,会经过微生物的分解作用,进入河流水生生态系统中。有机磷能被细菌酵解为无机磷,成为水中的可吸附态磷。水体中,磷通过络合形式存在。 3.磷的释放 河流生物死亡、植物凋萎、落叶等因素都会释放磷。此外,磷也会随着底泥的脱落而释放,产生磷的赋存形式为可溶态磷和微小颗粒态磷。 四、河流污染的危害 河流污染对河流水生生态系统的影响是多方面的。在受污染的河流中,营养物质的过量浓度会导致水中氮磷比例失调,引发水体富营养化现象。水体富营养化会导致藻类和细菌滋生,引起水体变绿、水质恶化、水面倒置等现象。同时,富营养化还会使水中生物消耗过多氧气,引发水体缺氧、腐败等问题。

富营养化咸化水域中水生植物对氮磷的吸收模式与机制研究

富营养化咸化水域中水生植物对氮磷的吸收 模式与机制研究 富营养化和咸化是当今水域面临的重要环境问题。富营养化由于蓝藻大量繁殖 而导致水体富含氮、磷元素,咸化则是由于气候变化和人类活动等原因导致水体盐度升高。水生植物作为水体中重要的营养和氧气来源,对水体质量的改善和维护有着重要意义。因此,深入研究富营养化和咸化水域中水生植物对氮磷的吸收模式和机制,对于防止水体富营养化和咸化问题的发生和进一步升级具有重要的理论和应用价值。 一、富营养化水域中水生植物对氮磷的吸收模式和机制 1.氮的吸收模式和机制 氮是生命活动的必需元素之一,但若氮含量过高则会对水体造成污染。在富营 养化水域中,水生植物吸收氮的方式主要有三种:根吸收、叶面吸收和气体浮集吸收。其中根吸收是水生植物吸收氮的主要方式,根系表面的根毛是吸收氮的重要器官。 在水生植物吸收氮的过程中,氮的形态和氮的浓度会影响氮的吸收模式和机制。在氮形态方面,富营养化水体主要以铵态和硝态形式存在,水生植物对铵态氮的吸收能力大于硝态氮。在氮浓度方面,水生植物的氮吸收和生长之间存在“U”型关系。当氮浓度较低时,氮吸收能力随氮浓度的增加而增大;当氮浓度达到一定程度时,氮吸收能力达到最大值,此时生长状况良好;当氮浓度继续增加时,水生植物受到氮的毒害而导致生长异常和生理损伤。 2.磷的吸收模式和机制 磷是植物生长所需的重要元素,但在富营养化水体中,磷过量会引起藻类繁殖,造成水质问题。水生植物对磷的吸收方式主要有根吸收和叶面吸收两种。一般来说,

水生植物对磷的根吸收能力较强,但如果水体中的磷浓度过高,则水生植物会采用叶面吸收方式吸收磷。 在磷的吸收机制方面,有两种假说。一种是组合假说,即水生植物通过与微生 物共生,吸附磷酸盐离子并稳定磷有机物,来实现磷吸收和利用。另一种是酶假说,即水生植物通过一些酶类催化磷的转化,然后吸收和利用磷。 二、水生植物对富营养化和咸化水域的响应 1.富营养化水域中水生植物的响应 在富营养化水域中,水生植物会受到氮磷含量的影响,出现以下几种响应情况。 ①增长受抑制:水生植物的生长速率会受到富营养化的影响而受到抑制。 ②养分利用效率降低:富营养化水域中,水生植物的氮、磷利用效率会降低,导致水生物的生长生态环境受到影响。 ③物种组成发生变化:富营养化水域中,适应氮磷条件的藻类和浮游生物较多,导致水生植物和鱼类的物种组成发生改变。 2.咸化水域中水生植物的响应 在咸化水域中,水生植物的生长会受到盐度的不同程度影响,出现以下几种响 应情况。 ①生理与形态表现:咸化水域中,水生植物的生理和形态结构会发生改变, 叶片较小、厚度变薄、生长速率减缓、形态变异等。 ②水分利用效率降低:盐度增加会降低水生植物的水分利用效率,导致水生 植物的生长受到抑制。 ③物种组成发生变化:受盐度的影响,咸化水域中的水生植物会发生物种组 成的变化,促使一些种类的生长状况受到影响。

水体氮磷污染物的迁移与转化规律研究

水体氮磷污染物的迁移与转化规律研究 随着人类社会的不断发展,环境问题日益凸显。在水体中,氮磷污染物已经成 为环境保护领域的重要议题。它们的存在和迁移转化方式直接影响着人类的生产和生活。因此,研究水体中氮磷污染物的迁移与转化规律,对于环境保护和可持续发展具有重要意义。 一、水体中氮磷的来源和影响 氮磷是生命活动必需的元素,它们通常以化合物的形式存在于水体中。水体中 氮磷污染物主要来源于农业、城市化、工业化等多种因素。农业活动是水体中氮磷污染的主要来源,农田灌溉、肥料运用、兽畜饲养等都会导致氮磷污染。城市化和工业化也会增加水体污染的风险。这些因素会使水体中氮磷含量过高,影响水体生态系统健康。 水体中氮磷含量超标会导致一系列的环境问题,例如蓝藻水华、河流富营养化、水生态系统崩溃等。此外,氮磷对人类健康也有不良影响。如氮污染物会转化为亚硝酸盐,以及其衍生物亚硝胺,对人体致癌风险有一定影响。 二、水体中氮磷污染物的迁移 水体中的氮磷污染物是动态的,它们在水体中不断地迁移转化。水体中的氮磷 污染物主要有一下迁移途径: 1、平流:由于水体运动、流动的差异,污染物沿流动方向流动,形成物质的 平流。平流是氮磷污染物迁移的主要方式之一。 2、扩散:氮磷发生扩散,是指氮磷颗粒在水体中无规则的扩散,它主要是受 水体运动、物理和化学因素的支配。 3、沉降:由于氮磷颗粒密度重,水流缓慢时可沉降。大颗粒氮磷污染物在水 体沉降速度快,受到水流扰动影响很小。

水体中的氮磷污染物迁移途径以及污染物的迁移距离和时间,会受到多种因素 的影响。例如,水流速度、水体风险、水深、水体年龄、降雨量及地表覆盖率等都会影响氮磷污染物的迁移。 三、水体中氮磷污染物的转化 氮磷污染物在水体中可发生多种转化反应,包括氧化还原、酸硷平衡、生物能 量等。转化的这些反应会影响污染物在水体中的存在形式和浓度。 1、氮的转化 氮可转化为多种形式,包括氨态氮、硝态氮、有机氮、氮气等。其中,氮气和 硝态氮的生成是氮在水体中的最终落脚点。氮的转化与微生物活动关联较大,例如氨氧化细菌、反硝化菌等微生物的参与是氮转化的主要部分。 2、磷的转化 磷主要以磷酸盐的形式存在,在水体的化学和微生物作用下,可发生酸硷反应、络合和沉淀、生物吸收等转化。其中,生物转化的具体形式包括削减磷铁蓝肠杆菌的活动、光合作用、真菌分解等。 以上是水体中氮磷污染物的迁移与转化规律的概述,实际上,水体中氮磷污染 物的迁移与转化研究是一个较为广泛的领域,涉及到的细节之多和复杂性需要结合实际问题来进行更为深入的探讨。但是无论如何,危害已成现实,我们所能做的就是尽可能遏制其在水体中的危害。 结语:在不断推进城市发展和工业生产的过程中,环境的保护和可持续发展已 经被提上日程。水体作为自然生态系统中重要的组成部分,环境问题的影响也非常重要。研究氮磷污染物的迁移和转化规律,是未来保护水体和生态环境的关键,这需要从多个角度加强研究,以制定出更高效、合理的环保措施。

白洋淀湿地生态环境调研报告

中国环境管理干部学院 ——2011暑期社会实践报告 调研课题:白洋淀湿地生态环境调研报告调研人员:王雪珊 系部班级:环境科学系环境管理G092 调研时间:2011年8月20日

白洋淀湿地生态环境调研报告 王雪珊 (中国环境管理干部学院环境科学系环境管理G092班) 摘要:白洋淀是华北地区最大的淡水湖泊,对本区域内的生态环境、气候调节及生物种群的繁衍具有重要作用。但过度的资源开发利用给白洋淀湿地生态环境带来一系列负面影响,应高度重视白洋淀生态环境问题,提高全民湿地保护意识,促进白洋淀湿地生态环境的可持续发展。

关键词:白洋淀湿地生态环境保护措施 1 白洋淀地理条件 白洋淀位于河北省中部平原,地处海河流域大清河水系的九河下梢,接纳从南、西、北三面流来的潴龙河、唐河、府河等九条河流的水汇集而成。白洋淀是华北地区最大的淡水湖泊,总面积366平方公里,分属保定市和沧州市所辖的五个县(市),其中85%属保定市安新县。有143个淀泊,百亩以上的大淀99个,可调节蓄水库容为24亿米3。因在众多的淀泊中,白洋淀最大而得名。 2 白洋淀湿地的作用 湿地是指不问其为天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、湿源、泥炭地、水域地带,静止或流动的淡水、半咸水、咸水,包括低潮时水深不超过6m的海水水域。 湿地与森林、海洋一起并列为全球三大生态系统,是重要的自然资源和生态资源,它不仅为人类的生产、生活提供多种资源,还起着调节气候、控制污染、维持生态平衡等作用,有“地球湿地之肾”的美誉。

白洋淀是华北地区最大的淡水湖泊,号称“华北之肾”,对本区域内的生态环境、气候调节及生物种群的繁衍具有重要作用。据资料 调查,1984年以前白洋淀原有鱼类17科54种,鸟类192种。由于近二十年入淀水量减少,多次发生干淀现象,使白洋淀生态环境恶化,野生动植物资源遭到严重破坏。1992年调查鸟类仅剩52种,2000年调查鱼类减少到11科18种。 引岳济淀是华北地区首次生态调水工程,该项工程的实施,使白洋淀水域面积由原来的31平方公里增加到120平方公里,水质变好,重新成为鸟类、鱼类理想的栖息地。近年来一直绝迹的马口鱼、棒花鱼、鳜鱼又重现白洋淀,鱼类已由2000年的11科18种增加到17科34种。一些绝迹多年的水禽水鸟又回到了芦苇丛,鸟类已由1992年

水体富营养化成因分析

水体富营养化成因分析 水体富营养化:成因、影响与解决方案 一、引言 水体富营养化是指水体中氮、磷等营养物质过量积累,导致水生生物大量繁殖的现象。这种现象在全球范围内普遍存在,对人类社会和自然环境造成了严重影响。为了有效控制水体富营养化,我们需要对其成因进行深入分析,并探讨可能的解决方案。 二、水体富营养化的成因 水体富营养化的成因可以分为天然和人为两方面。天然因素主要包括河流侵蚀土壤、植物残体分解等,但这些因素通常较难控制。相比之下,人为因素在近年来得到了更多的。 1、农业活动:农业施肥、农药使用等导致大量氮、磷等营养物质进入水体,是水体富营养化的重要来源。 2、工业废水:部分工厂排放的废水中含有高浓度的氮、磷等营养物质,是水体富营养化的另一来源。 3、生活污水:城市污水处理不当或直接排放,其中的营养物质也会

促进水体富营养化。 4、旅游业:旅游区的开发与建设导致大量生活污水和固体废弃物排入水体,造成水体富营养化。 三、水体富营养化的影响 水体富营养化会对环境、生态系统和人类造成多方面的影响。首先,水体中的生物多样性减少,甚至丧失,破坏了水生生态系统的平衡。其次,水体富营养化导致水质恶化,影响饮用水的安全性,对人类健康构成威胁。此外,水体富营养化还会导致经济损失,如渔业减产、水务部门需要投入大量资金进行水质改善等。 四、解决方案 为了应对水体富营养化,我们需要采取综合性的解决方案。首先,加强法律法规建设,限制工厂、农业和城市污水的排放量。其次,推广绿色生态农业,减少农药和化肥的使用,从源头上减少营养物质的排放。此外,提高公众环保意识,鼓励人们参与水体保护行动。最后,加强城市污水处理设施建设,确保污水达标排放。 针对不同地区的水体富营养化问题,还可以采取以下措施:

高中生物水体富营养化知识点

高中生物水体富营养化知识点 【概念】 水体富营养化指的是水体中N、P等营养盐含量过多而引起的水质污染现象。其实质是由于营养盐的输入输出失去平衡性,从而导致水生态系统物种分布失衡,单一物种疯长,破坏了系统的物质与能量的流动,使整个水生态系统逐渐走向灭亡。 (赤潮) 【形成原因】 生活污水和化肥、食品等工业的废水以及农田排水都含有大量的氮、磷及其他无机盐类。天然水体接纳这些废水后,水中营养物质增多,促使自养型生物旺盛生长,特别是蓝藻和红藻的个体数量迅速增加,而其他种类的藻类

则逐渐减少。水体中的藻类本来以硅藻和绿藻为主,蓝藻的大量出现是富营养化的征兆,随着富营养化的发展,最后变为以蓝藻为主。藻类繁殖迅速,生长周期短。藻类及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解,不断消耗水中的溶解氧,或被厌氧微生物分解,不断产生硫化氢等气体,从两个方面使水质恶化,造成鱼类和其他水生生物大量死亡。 【危害】 富营养化会影响水体的水质,会造成水的透明度降低,使得阳光难以穿透水层,从而影响水中植物的光合作用,可能造成溶解氧的过饱和状态。溶解氧的过饱和以及水中溶解氧少,都对水生动物有害,造成鱼类大量死亡。同时,因为水体富营养化,水体表面生长着以蓝藻、绿藻为优势种的大量水藻,形成一层“绿色浮渣”,致使底层堆积的有机物质在厌氧条件分解产生的有害气体和一些浮游生物产生的生物毒素也会伤害鱼类。因富营养化水中含有硝酸盐和亚硝酸盐,人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水,也会中毒致病。 【治理意义】 其主要意义有: (1)对富营养化河湖水体进行治理修复,是社会经济发展、城市景观、生态环境建设的迫切需要,具有经济和

围隔生态系统对白洋淀水体富营养化的影响

围隔生态系统对白洋淀水体富营养化的影响 梁淑轩;王云晓;秦哲;杨星环;曹贝贝 【期刊名称】《水资源与水工程学报》 【年(卷),期】2011(22)6 【摘要】为控制白洋淀的水体富营养化状况,在所选实验水域建立由不同类型的食物链组成的围隔生态系统。从2010年8月份到10月份每周采样一次,共8次,测 定水体中的pH、溶解氧(DO)、透明度(SD)、高锰酸盐指数(CODMn)、总氮(TN)、氨氮、总磷(TP)、叶绿素a的浓度,研究围隔生态系统对于水质的影响作用。实验 结果表明:实验初期围隔内水质明显好转,富营养化程度降低。在各个实验组中金鱼 藻组对于水质的改善作用最为明显,对SD、DO、CODMn、TP、TN、NH 4+-N、叶绿素a等水质指标的改变率分别达到192%、204%、73.8%、21.3%、56.0%、75.0%、28.6%,使水体的富营养化指数减低为初始值的74%。 【总页数】5页(P95-99) 【关键词】围隔生态系统;富营养化;水质因子;白洋淀 【作者】梁淑轩;王云晓;秦哲;杨星环;曹贝贝 【作者单位】河北大学化学与环境科学学院 【正文语种】中文 【中图分类】X824 【相关文献】

1.陆生植物黑麦草(Lolium multiflorum)对富营养化水体修复的围隔实验研究——氨氮的净化效应及其动态过程 [J], 郭沛涌;朱荫湄;宋祥甫;丁炳红;邹国燕;付子轼;吕琦 2.陆生植物黑麦草(Lolium multiflorum)对富营养化水体修复的围隔实验研究——总磷的净化效应及其动态过程 [J], 郭沛涌;朱荫湄;宋祥甫;丁炳红;邹国燕;付子轼;吕琦 3.利用大型围隔研究沉水植被对水体富营养化的影响 [J], 戴莽;倪乐意;谢平;王建;高村典子 4.富营养化对海洋生态系统的影响及其围隔实验研究 [J], 陈尚;朱明远;马艳;李瑞香;李宝华;吕瑞华 5.白洋淀底质现状及对水体富营养化的影响 [J], 张国峰;于世繁;董志民;王杏芬;孟庆茹 因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买

白洋淀水体富营养化污染治理研究

白洋淀水体富营养化污染治理研究 关键词:湖泊水质恶化污泥清淤 内容提要:湖泊内的污泥是水体净化过程中产生的遗物。它是一种含有多种有害成份的酸性物质的集结体,在存量较少的情况下不仅不会对水体造成太多危害,还像一层超细的膜一样,能够阻止湖水渗漏。但目前湖泊中大量污泥的存在却是导致水体富营养化的一个重要因素。如何变废为宝,综合治理和有效利用,开发利用河湖中的大量污泥正是改善河湖水系污染的一个重要手段。本文对湖泊污泥清除和治理提出了很好的建议。 一、问题的提出 多年来,对于湖泊水体富营养成份的形成原因,已有很多水环境专家进行过深入地研究和探讨,这也是当前一个世界性研究课题。普遍认为主要是由城市工业、城市排污以及农业化肥流失等造成的[1]。但就如何治理湖泊水体富营养成份造成的污染,还没有那一种单纯的理论指导实践,成形一种治理的模式,其污染的根本成因还值得商榷。之所以这么说,是因为工业产值是国民经济的重要组成部分,我国不可能不发展城市工业,而且今后城市工业规模还要不断壮大;与此同时,农业是我国国民经济的基础,如果不使用化肥,粮食产量就难以保证,进而导致十多亿人的吃饭问题将会更加棘手,所以,在当前乃至今后的一段时间里我国的农业生

产也不可能大幅缩减化肥的使用量。从这个意义上来讲,直到现在很多专家们研究来研究去,始终没有抓住导致湖泊水质变坏的主要原因。 导致湖泊水体污染的真正元凶其实正是“水下面”的污泥。只要经常性地对水底污泥进行清除,就能有效地化解来自城市和农村的污染。因为,污泥这个东西太“肥”了。它在有效地吸收和腐化水中有害物质的同时,也在不断地向水体释放富营养化物等有害成份。 如果一个水环境专家在研究某地的湖泊水体污染状况时,始终不提“污泥”二字,而对水葫芦、水草、水中浮萍、赤潮等现象,也仅仅认为只是水中的富营养化成份增加所致,而不知道导致富营养化成份增加的真正原因是污泥“作乱”的话。那么,就只能说是只知其一不知其二,笔者也敢断言他的研究方向肯定是“走偏了”。 此文仅以河北省白洋淀近年来的水体污染为例做一些分析,探寻造成湖泊污染的根源所在,进而找出解决同类问题的最好方法。 二、白洋淀现状 白洋淀位于河北保定境内,淀区主要在保定地区安新县境内,一部分在沧州地区,涉及任丘、安新、容城、雄县、高阳等县、市。属于平原半封闭式浅水型湖泊,面积366平方公里,蓄水量约1亿立方米,2007年3月,白洋淀景区经

水体富营养化的原因及其措施

水体富营养化的原因及其措施 富营养化是由于水体中氮磷等营养物质的富集,引起某些特征性藻类(主要是蓝藻、绿藻)及其他浮游生物的迅速繁殖,水体生产能力提高,使水体溶解氧含量下降,造成藻类、浮游生物、植物、水生物和鱼类衰亡甚至绝迹的水质恶化污染现象。富营养化具有缓慢、难以逆转的特点,因此水体富营养化问题是当今世界面临的最主要水污染问题之一。 1.1自然因素 数千年前或者更远年代,自然界的许多湖泊处于贫营养状态。然而,随着时间的推移和环境的变化,湖泊一方面从天然降水中吸收氮、磷等营养物质;一方面因地表土壤的侵蚀和淋溶,使大量的营养元素 进入湖内,湖泊水体的肥力增加,大量的浮游植物和其他水生植物生长繁殖,为草食性的甲壳纲动物、昆虫和鱼类提供了丰富的食料。当这些动植物死亡后,它们的机体沉积在湖底,积累形成底泥沉积物。残存的动植物残体不断分解,由此释放出的营养物质又被新的生物体所吸收。 因此,富营养化是天然水体普遍存在的现象。但是在没有人为因素影响的水体中,富营养化的进程是非常缓慢的,即使生态系统不够完善,仍需至少几百年才能出现。一旦水体出现富营养化现象,要恢复往往是极其困难的。1.2人为因素1.2.1工业废水 工业废水主要是指工业生产过程中产生的,其中钢铁、化工、制药造纸、印染等行业的废水中氮和磷的含量都相当高。近年来,工业排放的废水逐年递增。据报道,2003年全国工业废水排放量达212.4亿吨。但由于技术与资金的原因,大部分工业废水只经简单处理甚至未经任何处理就直

接排入江河等水体中,许多废水中所含的氮、磷等物质也就不断地在水体 中累积了下来。1.2.2生活污水 排放人们在日常生活中也产生了大量的生活污水,2001年全国生活污 水排放达247.6亿吨,超过工业废水排放量。生活污水中含有大量富含氮、磷的有机物。其中的磷主要来自洗涤剂。 据《2003年中国环境状况公报》统计,2003年全国工业和城镇 生活废水排放总量为460.0亿吨,其中工业废水排放量212.4亿吨,比 上年增加2.5%;城镇生活污水排放量247.6亿吨,比上年增加6.6%。废水 中化学需氧量(COD)排放总量1333.6万吨,比上年减少2.4%。其中工业废 水中COD排放量511.9万吨,比上年减少12.3%;城镇生活污水中COD排放 量821.7万吨,比上年增加5.0%。可见,生活污水已逐渐取代工业废水而 成为水体富营养化的最大污染源。1.2.3化肥、农药的使用 现代农业生产中大量使用化肥、农药,人类在享受它们带来农业丰收 的同时,在很大程度上污染了环境。农药、化肥在土壤中残留,同时不断地 被淋溶到周围环境,特别是水体中,其中所含的氮、磷就导致了水体富营养化。 此外,屠宰场和畜牧场也会有含有较多氮磷的废水进入水体等。 2.水体营养化的危害 2.1影响湖泊水体的生态环境 藻类的过度繁殖,死亡后藻类有机体被异养微生物分解,消耗了水中的 大量溶解氧,使水中溶解的氧含量急剧下降。同时,由于水面被藻类覆盖, 影响大气的复氧作用,使水中缺氧,甚至造成厌氧状态。此外,水体中藻类 大量繁殖,也会阻塞鱼鳃和贝类的进出水孔,使之不能进行呼吸而死亡。水

白洋淀富营养化的治理方法及展望

白洋淀富营养化的治理方法及展望 摘要:湖泊富营养化是当今时代的一个流行词,白洋淀是其中的一个湖泊。本文叙述了针对白洋淀富营养状态的一些治理方法,如沉水植物,芦苇型水陆交错带,控磷的重要及必要性,聚合氯化铝铁等阐述了其治理的效果,并对富营养化治理工作提出了展望。 关键词:富营养化;白洋淀;聚合氯化铝铁;沉水植物;控磷 1前言 白洋淀是中国海河平原上最大的湖泊。位于河北省中部,在太行山前的永定河和滹沱河冲积扇交汇处的扇缘洼地上汇水形成。历史上白洋淀水质良好,无色无味,清澈见底,适宜水生动植物的繁衍,是淀区人民良好的饮用水源。进人 6O年代后,由于白洋淀水源不足,水位不稳,水体污染,泥沙淤积,特别80年代连续于旱,使白洋淀水生生物遭至毁灭性破坏,水产品基本绝迹,区域生态平衡受到严重影响。[1]因此必须掌握白洋淀水体现状,判断湖泊的营养状态,以便为白洋淀的水质管理及富营养化的控制提供科学依据[2]。 湖泊富营养化是指水体在自然过程或人类活动的影响下,由于大量氮、磷营养盐输入湖泊水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖、水体溶解氧下降,使鱼类和其他生物大量死亡、水质恶化的现象[3]。湖泊富营养是一个状态,富营养化是一个过程。是自然演变过程,但不能忽视人类活动对富营养的促进作用。湖泊富营养化是人类社会活动对湖泊的影响导致的自然演变过程的浓缩。 目前我国湖泊富营养化评价的基本方法主要有营养状态指数法(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)、营养度指数法和评分法[4]。 2富营养化的危害 2009年,张宝等人构建了基于韦伯-费希纳定律的湖泊富营养化及公众满意度综合评价方法,研究结果显示了白洋淀k i值为0.0523,k i值变化率为304.67,处于重度富营养化状态[5]。 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。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,使水质变得浑浊,透明度明显降低,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,分泌、释放有毒有害物质,使水的品质下降,富营养化水体

水域生态系统中富营养化与氮磷循环关系

水域生态系统中富营养化与氮磷循环关系水域生态系统是地球上生物多样性最丰富的生态系统之一,其中,富营养化和氮磷循环是相互关联的重要过程。本文将探讨水域生态系统中富营养化与氮磷循环之间的关系。 一. 富营养化的概念与原因 富营养化是指水域中营养物质的过量积聚,尤其是氮和磷元素。富营养化的原因主要包括人类活动和自然因素。人类的农业、工业和生活废弃物排放等活动释放了大量的氮磷化合物进入水体,导致水体中的营养物质浓度急剧上升。同时,陆地径流和气候变化也会带来自然因素的富营养化。 二. 富营养化对水域生态系统的影响 1. 水体生物多样性下降:富营养化会导致水体中某些物种的过度生长,形成藻华和水华,进而抑制其他生物的生长和繁殖,导致水体生物多样性下降。 2. 氧气消耗增加:富营养化会促进大量藻类和植物的生长,当这些生物死亡和分解时,会消耗大量的氧气,导致水体中的溶解氧浓度下降,对水生生物造成威胁。 3. 水质恶化:过高的氮磷营养物浓度会引发水体的混浊和腐臭,严重影响水质,不仅对人类活动造成负面影响,也破坏了水生生物的栖息环境。

三. 水域生态系统中富营养化与氮磷循环的关系 水域生态系统中的氮和磷元素的循环与富营养化密切相关。正常的 氮磷循环能够维持水体中的营养物质平衡,而富营养化会扰乱这种平衡。 1. 氮循环:水体中的氮元素主要以溶解态和悬浮颗粒形态存在。氮 的主要转化途径包括氨氧化、硝化和反硝化等过程。在富营养化的水 域中,过量的氮源会促进藻类的生长,形成大量的水华,破坏氮的平 衡循环。 2. 磷循环:水体中的磷元素主要以无机磷和有机磷形态存在。磷的 转化过程包括沉积和释放,其中细菌和藻类起着重要的作用。富营养 化的水体中,过量的磷源会刺激藻类的繁殖,形成藻华,进而抑制磷 的正常循环。 四. 预防和治理水域富营养化的措施 为了预防和治理水域富营养化,人类需要采取一系列的措施,包括: 1. 控制排放:减少人类活动引发的氮磷化合物的排放,如限制农业 化肥的使用、加强污水处理等。 2. 生态修复:通过湿地修复和植物种植等方式,利用自然生物降解 和去除营养物质。 3. 保护水体生态系统:加强水体保护,减少水土流失、河道治理等 措施,维持水体的自洁能力。

水体富营养化的原因和影响

水体富营养化的原因和影响 水体富营养化是指水中的氮、磷等养分含量过高,使水中的营养盐浓度超过正 常范围,从而导致水生态系统的失衡。这种现象不仅对水生物造成巨大威胁,同时也给人类社会带来了严重的环境问题。本文将详细分析水体富营养化的原因和影响,并给出相应的应对措施。 一、原因: 1. 农业活动:农业中使用的化肥和农药中含有丰富的氮、磷等养分,这些养分 会通过降水和灌溉水进入水体,引起富营养化。 2. 工业活动:工业生产过程中排放的废水中含有大量的有机物和污染物,这些 物质也会导致水体富营养化。 3. 生活污水:城市生活污水中富含的有机物和养分是水体富营养化的主要来源 之一。 4. 河流入海:河流将含有养分的土壤和废水输送到海洋中,进一步加剧了海洋 水体的富营养化。 二、影响: 1. 水生态系统失衡:水体富营养化会引发藻类和水生植物大量繁殖,形成大量 藻华和水生植物覆盖层,阻碍水中氧气的交换。这会导致水生生物死亡,破坏水生态平衡。 2. 水质下降:过多的藻类繁殖会消耗水中的氧气,导致水体缺氧。同时,藻华 和水生植物的分解也会释放大量有机物,使水体富含有机污染物,水质下降。 3. 渔业生产受损:富营养化会引发水中藻类繁殖,造成浮游生物的死亡,从而 影响鱼类的食物链,严重影响渔业资源的可持续利用。

4. 水资源供应困难:水体富营养化导致水源水质下降,给饮用水和农业灌溉水 的获取带来困难,给水资源管理造成巨大压力。 三、应对措施: 1. 加强管理:加强农业、工业和城市生活污水的排放管理,减少养分进入水体。建立相应的监测系统,对违规排放行为进行严厉惩罚。 2. 推广绿色农业:推广有机农业和生态农业,减少化肥和农药的使用。合理利 用农业废弃物和畜禽粪便,制作有机肥料,减少养分的排放。 3. 加强污水处理:加大对城市污水处理设施的改造投入,使得污水的有机物和 养分得到有效去除。 4. 生态修复与保护:加大湖泊、河流和海洋等水体的生态修复力度,建立自然 保护区,保护和恢复水生生物多样性,维护水体生态平衡。 5. 科学调度和规划:合理调度水资源,根据不同地区的特点,科学规划水体的 使用和保护措施,确保水资源的可持续利用。 综上所述,水体富营养化是由农业、工业和生活污水排放等多种原因造成的, 它不仅对水生态系统造成严重威胁,同时也给人类社会带来了许多环境问题。通过加强管理、推广绿色农业、加强污水处理、生态修复与保护以及科学调度和规划等措施,可以有效减少水体富营养化的发生,维护水体生态平衡。

白洋淀水体铁含量与其他水质因子的关系

白洋淀水体铁含量与其他水质因子的关系 梁淑轩;王云晓;吕佳佩 【摘要】于2009年5月-2010年3月,选择代表性月份对白洋淀水体水质进行监测,探讨水体中铁含量、形态及其与其他水质因子的相互关系.结果表明,白洋淀水体总铁含量范围为0.03 ~2.90 mg· L-1,各监测点位平均超标率为61.11%.从时间上来看,水体铁含量表现为夏季>秋季>春季>冬季;从空间上来看,清洁对照点总铁含量最低,污水排放口、养鱼区次之,养鸭区和垃圾堆放点含量均较高.相关分析表明,水体总铁含量与总磷含量、叶绿素a含量、水体富营养化指数之间均呈显著相关性,与总氮含量未表现出显著相关性.%Water quality of Lake Baiyangdian was monitored from May 2009 to March 2010 to explore content and forms of iron in the waterbody, and their relations with other water quality factors. Results show that total Fe in the water ranged between 0. 03 and 2. 90 mg ? L-1 , and on average 61. 11% of the samples from various monitoring sites exceeded the standard limit. Temporally iron content in the water varied in the order of summer > autumn > spring > winter, and spatially , in the order of CK < wastewater outlet and fish-rearing zone < duck rearing zone and garbage dumping site. Correlation analysis shows that total iron in the waterbody is significantly and positively related to total phosphorus, chlorophyll a and other water eutrophication indices, but not to total nitrogen. 【期刊名称】《生态与农村环境学报》 【年(卷),期】2011(027)005

水体富营养化成因及对策毕业论文

蚌埠学院 毕业设计(论文)水体富营养化成因及对策

目录 中文摘要 (2) 英文摘要 (2) 1引言 (3) 2水体富营养化及其污染物的来源 (3) 2.1水体富营养化 (3) 2.2水体污染物的来源 (3) 2.2.1非点源污染 (3) 2.2.2点源污染 (5) 2.2.3内源污染 (6) 3水体富营养化的危害及对策 (6) 3.1水体富营养化的危害 (6) 3.2水体富营养化的对策 (7) 3.2.1控制外源性营养物质输入 (7) 3.2.2重点控制农业面源污染 (7)

3.2.3加强治理工业废水和生活污 (8) 3.2.4 减少内源性营养物质负荷 (8) 3.3防治主要的方法有 (8) 3.3.1工程性措施 (8) 3.3.2化学方法 (9) 3.3.3生物性措施 (9) 4小结 (10) 参考文献 (11) 水体富营养化成因及对策 摘要: 从外源( 面源和点源) 和内源的角度分析了导致水体富营养化营养的来源,水体富营养化营养的危害,并根据不同污染源提出了具有针对性的对策。 关键词:富营养化、污染物来源、危害、对策。 Cause and Countermeasures of Eutrophication Abstract:From outside source (point source and point source) and endogenous point of view of

nutrition that led to the source of eutrophication, nutrient eutrophication hazards, and presented according to different sources with the targeted response. Keywords:Eutrophication, pollution sources , hazards and solutions. 水体富营养化成因及对策 1引言 水是人类地球上一个非常重要的介质,它是环境中能量和物质自然循环的载体和必要条件,也是地球生命的基础。由于自然环境的改变和人为频繁的活动而导致海洋、湖泊、河流、水库等储蓄水体中富营养化的发生,是当今世界水污染治理的难题,已成为全球最重要的环境问题之一。全球约有75%以上的封闭型水体存在富营养化问题。因此,探讨和研究水体富营养化的污染源及防治措施具有重要的现实意义和实用价值,为控制水体富营养化现象的产生和蔓延提供依据。 2 水体富营养化及其污染物的来源 2.1水体富营养化 水体富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下,生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下,湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态,不过这种自然过程非常缓慢。而人为排放含营养物质的工业废水

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