《现代环境监测》
课程论文
题目：太湖沉积物磷对富营养化的影响及治理 专业：财务管理152 姓名：xxx
太湖沉积物磷对富营养化的影响及治理
摘要：水体富营养化一直是水污染的重点，磷又是造成很多淡水湖富营养化的原因，作为我国第三大淡水湖的太湖，其中在近几十年的发展里，沉积物的沉积速率有明显的增加，这也导致了沉积物磷的增加，磷形态的变化也与外界对水体的污染有着密切联系，而众多自然因素对磷的释放有这重要影响，磷的释放也会是水生态遭到破坏，富营养化引起的有机体大量生长的结果，倒过来又走向其反面 ，藻类、植物及水生物、鱼类趋于死亡甚至绝迹。这些因果关系，都对治理太湖，治理环境有着重要意义。 关键词：沉积物；磷；富营养化；治理 1、引言
对于水体富营养化的解释，生命周期理论这是近年来普遍为人们所接受的一种理论。它认为，含磷和氮的化合物过多排入水体，破坏了原有的生态平衡，引起藻类大量繁殖，过多地消耗了水中的氧，使鱼类、浮游生物缺氧死亡，它们的尸体腐烂又造成水质污染。根据这一理论，氮、磷的过量排放是造成富营养化的根本原因，藻类是富营养化的主体，它的生长速度直接影响水质的状态。
水体中氮 、磷特别是磷的主要来源有 ：
(1)雨水。雨水中磷的质量浓度在 0.0 1 r n g／L至不可检出的范围内。 (2)农业排水。首先是由于农业磷肥的使用，使在土壤中积累了相当数量营养物质，它们可随农田排水流入临近的水体。此外，饲养家畜过程所产生的废物中也含有相当数量的营养物质，有可能通过排水进入临近水体 。
(3)城市污水。其中所含磷的主要来源是粪便、食品污物和合成洗涤剂。在污水处理厂，污水中很大部分的磷通过金属磷酸盐(如磷酸钙)沉淀而被除去，未除去的随排出水流人旁边的受纳水体。在处理过程中也用到许多含磷的化学药剂，如磷酸三钠、多聚磷酸钠等，它们也可能进入受纳水体。
(4)其他来源 。包括城镇和乡村的径流、工业废水和地下水等。
磷在水体中有不同的存在形态，且各种形态间可相互转化。其中悬浮态磷(含无机态和有机态)大多存在于细菌和动植物残骸的碎屑中。
在淡水湖泊体系中，磷通常是富营养化过程中的一个重要因素。我国绝大多数湖泊属于磷控制湖，一般认为水体中磷浓度在0.02mg/l以上时。对水体的富营养化就起明显的促进作用，水体中磷的来源可分为外源性磷和内源性磷；内源性磷是指来自水体内部的磷，而湖泊沉积物是湖水内源性磷的主要来源。通过人为的努力，外源性磷可以受到削减和控制，而水体的内源性磷释放，特别是面积较大的水体，很难进行控制。
太湖是我国第三大淡水湖，面积 2 338 km，平均水深为2 m，是一个典型的大型浅水湖泊，位于长江三角洲的经济发达地区，有着重要社会和环境意义。流域人口密集、经济发达。人类活动对于太湖的干扰较为严重，其中富营养化问题尤为突出，不同湖区富营养化程度也各不相同。位于太湖西部的西苕溪和宜溧河是太湖最主要的两个人湖河流。其中，苕溪流域受水面积 5 931km，发源于浙江天目山的南北麓，具有山区河流流域特征，由湖州的大钱口和小梅口等地人太湖。宜溧河流域受水面积约3 09 l km。该流域发源于茅山和苏浙皖三省交界处的界岭山地，经宜兴的西沈、团沈、东讥，在大浦口附近入太湖。宜溧河地区是太湖人湖流域中经济较发达的地区。
已有学者对沉积物的磷释放过程进行了详细论述，影响因素主要包括温度、pH 值、氧化还原电位、水利作用等环境条件。其中pH 值变化能将磷从与Fe、A l结合中解脱出来，增加沉积物磷释放因而pH值最终成为控制沉积物磷生物有效性和加速湖泊富营养化的重要因素。
2、情况
根据资料，从 8O年代以来的沉积速率来看 ，东五里湖为0.32 cm ／a，三山、鼋头渚处于外太湖区，其沉积速率很小，且在近 100 年来变化不大，如鼋头渚附近的沉积物沉积速率为 0．05 cm ／a，只有东五里湖的1／6。对照其他地区的结果 ，太湖马山附近的沉积速率为 0．O9～O．17 cm ／a，靠近西五里湖的梅梁湾沉积速率为 0．35 cm ／a。可以看出其中具有一定的规律性 ，即沉积速率较高的湖区也是富营养化较为严重的区域。另一方面 ，6O年代五里湖与东太湖的透明度约 2．0 m ，而现在五里湖仅为 0．25～0．50 m ，东太湖则变化不大 ，透明度差说明水中颗粒物增加，这是造成沉积速率增大的主要原因．东五里湖的沉积速率约在 8O 年代有一沉积断层，很可能是人为影响造成的。
根据资料，2003年一月，五里湖西部沉积物中NaOH.P占总磷含量的 70％～80％，有机磷占 10％左右，而碎屑岩来源或本地自生的钙磷却在 20％以下。在不同深度、各种形态磷所占总磷的百分比差异不大．而梅梁湾T2沉积物中N aO H．P占总磷含量的30％一40％．有机磷占 15％～25％，钙磷占40％～60％。随着深度的增加，钙磷在总磷中所占的百分比也逐渐增加，而相应的铁／铝磷和有机磷在总磷中所占的百分比却呈递减的分布特征。
这是由于不同污染物造成的磷的形态的变化。
而对于沉积物营养元素释放作用的研究，国内通常采用静态释放法 是吴根
福等人研究杭卅西湖底泥的释磷情况。尹大强等通过改变环境因子对五里湖沉积物进行了磷释放研究。根据资料显示，太湖整体在不同时空上的水体磷酸盐浓度分布有较大差异，1998年水体磷酸盐浓度为 0 001—0．146mg／l。由于点源排放的极端情况，梅梁湾湖区曾检测到 0 29mg／l的峰值浓度。
由于污染物的排放，可能使局部湖区的磷酸盐浓度突然增大，通过容量实验可了解太湖沉积物对磷酸盐浓度峰值的削减能力。
3、结论分析
太湖各地区的沉积物沉积速率大不相同，而且不同年代的沉积速率也大不相同，这与那时那地的人类活动有着密切联系，而这多年的人类活动也造成该湖区磷大量输入并伴随颗粒物沉降到沉积物中，日积月累，使得湖泊沉积物中磷含量大大提高。
而不同的人类活动所导致的磷的形态也会有所不同，近 10 多年来 ，随着该地太湖区国民经济的飞速发展 ，农业生产对人粪尿 、畜禽粪尿的依赖性减少，在工业、生活污染日益加重的同时，种植业、养殖业等对水体污染也愈来愈重。
湖区长期接纳生活污水和工业污水，这将对沉积物中的N aO H，P和部分有机磷的累积起主要作用。因此，湖区沉积物含有较高的铁／铝磷含量指示着较高的污水输入磷。而有机磷百分含量比高时，表明农业输入磷含量相对较高。通过磷的形态的不同，可以判断河流受到哪种污染更严重，方便于治理与管辖。
由资料可知，生物有效性磷通常是引起淡水湖泊藻华发的重要因素，而沉积物中生物有效性磷的释放在不同环境下可释放量不同，而藻类的存在会增加沉积物中瞵的释放量，而沉积物中磷的释放叉进一步促使藻的生长，两者有互相促进的关系 。根据容量试验所获得的数据可以了解到，沉积物磷释放随pH升高呈
“u ”形曲线。当pH在4—8之间时，沉积物磷释放量很小，而当 p H < 4 或 pH >8
时 ，则磷释放量明显增大，表明pH对沉积物磷的释放有较大影响。
4、治理建议
控制磷的总量与形态变化，需要外界环境给予湖区恰到的帮助，减少各个行业污水排放刻不容缓，不论是国外还是国内，成功的治理水域经验都很有借鉴意义。
1、国外治理经验：①泰晤士河， 位于英国伦敦南部。18 世纪泰晤士河水丰富、野禽成群、风景如画，是著名的鲑鱼产地。自19世纪工业革命开始 。泰晤士河水质迅速恶化，成为世界上污染最早、危害最严重的城市河流之一。 ②琵琶湖是日本最大的淡水湖，是两个地区重要的生活和工业水源。随着溢贺县工业的发展和人口增长，城市工业和生活污染物排放量增加。以及农业污染排放物和水土流失等，使潮体水质运渐恶化。
这几个流域都是“先污染后治理”的过程，而且治理的过程极为漫长。借鉴于他们的治理方法，要全面的展开治理工作，这不仅仅是政府，是大公司需要付出的，也是每一个百姓需要认真对待的。首先每个地区都加强污水处理厂的管理， 在城市工业用水和生活用水的方方面面，提高水的利用率，加强水危机的宣传工作，使循环用水的意识深入人心，形成人人爱护水，时时处处节水的局面。开展广泛的宣传教育，提高公众对开发和保护水资源的认识；其次治理目标要明确，每个阶段，都要有肯定的决策方向，把大化小，以小化无；最后，运用法律法规等依法遏制水环境恶化，提出统一的水质量的标准和体制，规范政府对水处理的管辖。
2、国内治理经验：对于工业和城市废水、污水乱放，必须要加强管理，达
标排放。对于超标 、超量排污的企业 。一方面要加大处罚力度，如提高罚金。另一方面还可以利用收取的排污费用于加强企业污水处理设施的建设。减轻企业治污的经济压力。采取奖励和惩罚相结合的措施，充分调动企业治污的积极性和责任感；要对农村产业结构进行转型，绿色农业，有机农业。提高农业科技水平，提高农民的环保意识，合理使用化肥农业，将农业污染降到最低；提高水的利用率，提高节水率。优先发展节水型企业，并且废水逐级利用，污水已被视为一种资源、当作第二水源看待。污水经过二级处理达到规定的水质标准后，即用于工厂冷却、除渣、灭尘、城市绿地及农田灌溉。
5、结语
从近几年的监测结果看，太湖的富营养化仍呈恶化趋势。不仅蓝藻水华等爆发性强，而且太湖周围绿场面积缩小，富营养化治理很不乐观。面对外界污染的排放，总磷含量越高、营养水平越高的区域其生物可利用磷含量越高；沉积物中 Fe—P 和Ca—P 对生 物可利用磷贡献较大，具有高含量 Fe—P 和 Ca—P 的沉积物其上覆湖水更易发生富营养化。控制沉积物磷的含量对于治理富营养化有着重要意义。
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