水体富营养化原因及高效藻类塘的修复作用

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1、水体富营养化原因及高效藻类塘的修复作用摘耍:主耍介绍了异致水体富营养化的原因，藻类的过度增殖对水体富营养化的影响及营养物质氮磷对藻类生长的影响。并且概述了高效藻类塘作为一种修复技术对富营养化水体的修复作用。关键词：氮；磷；水体富营养化；高效藻类塘；修复作用1水体富营养化水体富营养化是指在人类活动的影响下，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，水体溶解氧量卜降，水质恶化,负类及芄他生物大量死亡的现象。这种现象在河流湖泊屮出现称为水华，在海洋屮出现称为赤潮。近几十年來，由于沿湖周围工业的发展及人类活动的加剧，导致了湖泊的富营养化

2、。从20世纪80年代末开始，采用了污水拦截、清淤、引水稀释等治理措施，迄今为止，湖泊的状况冇所改善，但是每年仍会冇大规模的藻类爆发。防治湖泊富营养化的措施之一是保持氮、磷及其它营养元素对湖泊的输入与输出保持在一个平衡的状态，并逐步降低湖泊屮的磷质量浓度，最终使磷含量维持在一个较低的水平[1]O1.1藻类的过度繁殖与水体富营养化Q然水体发生富营养化是近年来水体污染的一个重要方面。而营养物向水体的输入是促使富营养化发生的一个关键因子。因此研究营养物水平与富营养化之间的关系对防治自然水体的污染具有重要意义。生命周期理论认为，含氮和含磷的化合物过多排入水体，破坏了原有的生态平衡

3、,引起藻类大量繁殖，过多的消耗水中的氧，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状态。大量研究结果证明，水体富营养化的发生主要是因为N、P等营养盐含量超过了水体本身的內净能力，加上缓慢的水流流态和适宜的温度及光照条件等。由于水流流态和局部水域的气候条件目前尚无力通过人工措施予以调节，而只能通过降低水体中的营养盐浓度来控制富营养化的发生[2]。富营养化水体屮的氮磷主要包括外部进入水体的氮磷，以及水体内部H身底泥等沉积物释放进入水中的氮磷。人多数情况下，氮主要

4、通过血源进入水体，磷主要通过点源进入水体，宥研究表明，湖泊、水库中磷的80%來U于污水排放。而磷的主要來源是家庭洗涤剂的使用，其磷的污染强度均占总的磷污染负50%左农［3］。因此要控制水体的富营养化，最重要的是减少水体中氮磷等营养物质的输入。1.2营养物质氮、磷对藻类生长的影响影响藻类生长的因素有很多［4］,如自然因素和环境因子（光照、温度、PH、氮和磷等［1］）的影响，也有微量元素的影响。氮和磷作为藻类生长所必需的营养元素，一般情况卜，藻类会随着水体屮氮、磷浓度的增加而快速生长繁殖，在一定的氮磷比值范围藻类的増殖速度与水体氮磷含量呈正相关的关系。而部分地区的地表水中氮

5、磷浓度的大幅度增加引起了藻类的过度增殖，导致了水体的富营养化15］。因此，充分了解营养物质氮磷对藻类的生长关系有助于探讨解决水体富营养化的关键所在。1.2.1藻类的介绍藻类是一种能进行光合作用真核或原核生物，有小至几微米的争细胞的藻类，也有很大型的藻类如褐藻。藻类分布范围极广，对生长环境适应性强，甚至在极低的营养浓度、极微弱的光照强度和相当低的温度卜*也能生活。藻类的生长受多方面因素的影响［4］,如物理、化学和生物等冈素［6］。其屮大量营养元素可以促进藻类生物量的剧增，尤其是氮磷为藻类生讼的主要因素［7’8］。有研究表明，磷可能是限制其生长的主要因子［1］。1.2.2营

6、养元素N与藻类生长的关系N是生物生长所必须的元素

7、9］,Q然界的N主要储存在大气中。大气中的氮气为具有固氮作用的植物和藻类提供了丰富的氮源［10］。由于水体屮的一些藻类具有固氮能力，可以把人气中的氮转化为能被水生植物吸收利用的硝酸盐类，从而使藻类能够获得充足的氮源。生物固氮作用在N的自然循环中扮演着重要角色［11］,另外，由于氮肥的大量使用，大大增加了水体中的氮素。一定程度上来说水体富营养化形成的一个重要原因就是由于自然界中N循环固氮过程被强化而造成水体中氮负荷的堉加

8、12］。1.2.3营养元素P与藻类生长的关系磷是生命活动屮所必须的元素，存在于一切核苷酸结构屮，ATP

9、秘生物体内能量转化密切相关。U然界中的磷主要來源于磷酸盐矿、动物粪便及化石等天然磷酸盐沉积物中。0然界中P循环只是一个单向流动过程，由于过度的人为活动如矿山开采、土地开发等，储藏在地球表面的磷通过食物链进入水循环屮，使水体中的磷负荷增加。由于环境W素，造成磷浓度的增加又通过藻类生物量表现出來，当环境中供给的磷总量减少时，则水体中磷浓度降低影响藻类的生长，然而，当环境中连续不断地增加磷的供给时藻类便人量的迅速繁殖。在生物圈A,磷主要以三种状态存在，即以可溶解态存在于水溶液中；在生物体内与大分子结合；不溶解的磷酸盐大部分存在于沉积物中。由于天