我国湖泊富营养化的现状及研究
水当中含有人们说的消毒水,少量的还好,但是大量的流入使湖泊根本没有办法消化,污染就造成了。
1.3.3 湖泊内源污染
内源污染主要指进入湖泊中的营养物质通过各种物理、化学和生物作用,逐渐沉降至湖泊底质表层。积累在底泥表层的氮、磷营养物质,一方面可被微生物直接摄入,进入食物链,参与水生生态系统的循环;另一方面,可在一定的物理化学及环境条件下,从底泥中释放出来而重新进入水中,从而形成湖内污染负荷。
第2章 我国湖泊富营养化的形成及现状
2.1 我国湖泊富营养化的形成
富营养化(eutraphication)一词最早来源于拉丁语,基本含义是营养盐过剩,湖泊等水体由于接纳过多的氮、磷等营养性物质,使生产力水平异常提高。水中的氮和磷的化合物是水生植物生长所必需的营养成分。在适宜的光照、温度、pH和具备充分营养物质的条件下,天然水中藻类进行光合作用,合成本身的原生质。其基本反应式为:
?10CO2+16NO3+HPO4+122HO2+18H?+能量+微量元素
2?C106H263O110N16P+138O2(藻类原生质)
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。
错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!
未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定
我国湖泊富营养化的现状及研究
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。
近年来,人为富营养化(artificial eutrophication),即由社会的城市化、植物营养物的工农业利用及其废弃物的排放等所引起的富营养化及其影响,日益引起人们的关注。
我国某专家把我国的湖泊富营养化分为天然富营养化和认为富营养化。在自然天条件下,湖泊的富营养化要经过几千年或者更长时间才能完成,而人类活动可以使湖泊在较短时间内完成富营养化的过程。
湖泊富营养化主要是由于人类的活动造成的。生活污水、工业废水、农业面源污水等都成为湖泊的污染源,其形成过程也是错综复杂的。
2.1.1 工业污水
工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液,其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物。随着工业的迅速发展,废水的种类和数量迅猛增加,对水体的污染也日趋广泛和严重。威胁人类的健康和安全。因此,对于保护环境来说,工业废水的处理比城市污水的处理更为重要。
工业废水包括生产废水和生产污水,是指工业生产过程中产生的废水和废液,其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物。
错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定
我国湖泊富营养化的现状及研究
产生工业废水(污水)的途径多种多样,归纳起来主要是以下几个方面。 (1)反应不完全
工艺反应不完全产生的废料工业生产过程中,一般的反应转化率只能达到70%~80%,未反应完的原料一部分可以回收再利用,但最终有一部分因回收不完全或不可回收而再不同环节转入废水、废气或废渣中。 (2) 伴有副反应
副反应所产生的废料工业生产再进行工艺主反应的同时,往往还伴随着一些副反应。副反应的产物数量一般较少,有些可以回收,但有些成分复杂,回收困难或回收费用很大,因此,只能将其作为废料排弃。
(3) 物料泄漏
工业物料的跑冒滴漏共用物料再储存、运输以及生产过程中的“跑”、“冒”、“滴”、“漏”现象,不仅会造成经济损失,而且也可能造成严重的污染。 (4) 冷却水
冷却水许多生产工艺中都需要大量的冷却用水,如炼钢、炼油等。冷却的方式一般有直接冷却和间接两种。直接冷却是使冷却水直接与冷却的物料接触,很容易成为工业废水;间接冷却的冷却水虽然不与物料直接接触,但因为其中往往需要加入防腐剂、杀藻剂等化学物质,故也受到一定的污染。但间接冷却水相比其他工业废水较为清洁,可通过一定的处理后循环使用。
各种工业生产过程排放的废物含有不同的污染物,如煤燃烧排出的烟气中含有一氧化碳、二氧化硫、苯并(a)芘和粉尘等;化工生产废气中含有硫化氢、氮氧化物、氟化氢、甲醛、氨等;电镀工业废水中含有重金属(铬、镉、镍、铜等)离子、酸碱、氰化物等;火力发电厂排出烟气和废热等。
此外,由于化学工业的迅速发展,越来越多的人工合成物质进入环境;地下矿藏的大量开采,把原来埋在地下的物质带到地上,从而破坏了地球物质循环的平衡。重金属和各种难降解的有机物,在人类生活环境中循环、富集,对人体健康构成长期威胁。
错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定
我国湖泊富营养化的现状及研究
2.1.2 生活污水
我国农村人口众多,农村污水排放量在污水总排放量中的比例越来越大。对太湖、巢湖、滇池三大湖泊富营养化成因分析表明,造成水体富营养化的污染源主要来自生活污水和农田的氮、磷流失,二者对总氮、总磷的贡献率84%~90%。 生活污水所含有机物浓度相对偏高 ,氮、磷含量特别是磷含量较高,已成为农村水环境污染及湖泊富营养化的重要原因之一。
目前 ,我国广大农村地区大都无污水处理系统和污水管网,公共设施落后,大量生活废水未经处理就排入各种水体,生活污水随意排放,严重制约着新农村建设的进程。
生活污水主要来源于以下 3 个方面:
(1) 生活洗涤污水
洗涤污水一般就是指经洗涤剂漂洗过的水,洗涤剂一般含有磷,用洗涤剂后的污水富含磷及其他有机物,一旦排入水体会加重水体自净负担,当排入量超过水体自身的净化能力时,就会破坏水生生态系统,磷元素非常容易诱发赤潮(海域)和水华(江河湖泊)、造成水体富营养化,藻类大量繁殖,例如太湖水华时水面似油漆一般的绿色,水体严重缺氧,使鱼虾等生物死亡,水体发臭,水域功能丧失,危害生态系统安全和人类健康。当然,如果排入量很小,那影响就小了。 (2) 厨房污水;
厨房污水一般含有较多的油污,这就使排出去的水具有较高的营养含量,而且这种水因为含有较多油脂,凝固点较低,很容易凝结在一起,很难冲刷,造成这种水的堆积,最后发出恶臭,进入江河湖泊后,使鱼虾死亡,植物滋生,污染环境。
(3) 冲厕污水;
这种污水里面含有粪便、尿液,同时也会有一定量的厨房污水,他们比市面上的肥料还要富足,流入到江河湖泊中,给水中的植物提供了大量的营养物质,使其繁殖生长的速度加快,打破了的原有的水域平衡,从而产生湖泊的富营养化。
错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定
我国湖泊富营养化的现状及研究
部分条件较好的农村对农村生活污水的处理方法主要有:参照城市污水处理建立污水处理设施进行农村污水处理;通过化粪池进行污水处理;通过建立不同配置的人工湿地系统进行农村污水处理,各有优缺点 。
2.1.3农业废水
由于水资源严重短缺,农民不得不引用污水进行灌溉,加之灌溉排水方法不当,使一些灌区的土壤、农作物以至于地下水被严重污染,对这些灌区的饮水及食物安全构成严重威胁。
因此,对农田灌溉系统中的立体污染成因及有害物的运移规律进行分析研究,提出防治灌溉污染的对策与措施,对于减轻农田环境污染,修复农田生态,保障我国农产品供给和人民身体健康具有非常重要的意义。
农田灌溉系统中的污染主要表现为以下几个方面:一是灌溉水水质对土壤作物系统污染;二是不合理灌溉造成深层渗漏、淋溶对地下水源污染;三是灌溉退水与农田排水对下游农田及地面水源污染。 (1) 灌溉水源污染
灌溉水源污染近年来表现较为突出,我国是世界上水资源严重短缺的国家之一,人均水资源占有量2200m3,仅为世界平均值的1/4,特别是长江以北的许多地区人均水资源占有量已接近或低于国际公认的1700 m3/(人·年)的缺水警戒线,区域性水资源缺短更为严重,已成为农业生产乃至整个国民经济持续稳定发展的重要制约因子。
错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定