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《湖泊富营养化发生机制与控制技术及其应用》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、评述第51卷第16期2006年8月湖泊富营养化发生机制与控制技术及其应用①①②①①①③秦伯强杨柳燕陈非洲朱广伟张路陈宜瑜(①中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京210008;②南京大学环境学院,南京210093;③国家自然科学基金委员会,北京100085.E-mail:qinbq@niglas.ac.cn)摘要从湖泊富营养化的自然演化、湖泊沉积物中营养盐的释放及其内源污染机制、湖泊蓝藻水华暴发机理和湖泊富营养化控制与治理等方面进行了回顾与总结.特别是围绕占中国淡水湖泊总数达70%左右的浅水湖泊富营
2、养化机制与控制进行了探讨.研究表明,自然条件下湖泊也有可能富营养化,特别是浅水湖泊更容易富营养化.推断其原因可能与洪水有关.浅水湖泊中的沉积物在风浪作用下发生悬浮,致使沉积物中大量的营养盐释放出来并进入上覆水,为生物生长所利用,这是浅水湖泊内源污染负荷较深水湖泊重的原因所在.蓝藻水华暴发是湖泊富营养化之后生态系统的一种异常响应,其发生的原因与湖泊物理环境如光照(或透明度)、温度和适宜的水动力条件有关,也与湖泊化学环境,如氮、磷浓度及其氮、磷比值等有关,还有形成水华的蓝藻本身的某些生理特性有关,如伪
3、空泡及抗拒紫外伤害的能力,从而在对光照和营养盐的竞争中处于优势地位等特性,这种竞争优势在浅水湖泊中尤为明显.而浅水湖泊“水浅”的特性,也使得营养盐负荷和蓝藻水华的控制难度加大.对于湖泊富营养化的治理与控制应该遵循控源、湖泊生态修复和流域管理的原则.对于湖泊沉积物中营养盐释放导致的内源污染控制,既可以采用物理化学的方法、机械的方法和生物的办法,甚至是仿水生植物的方法.实施湖泊生态修复,就是把富营养化的藻型湖泊生态系统转化为草型生态系统.要实现这样的改变,必须首先改善环境条件.在现阶段,把生态修复的重
4、点放在水生植物种植上是有盲目性的,而应该放在环境改善上.由于各个湖泊类型不同,因此,各种治理的技术应该结合具体的情况来实施.关键词湖泊富营养化营养本底浅水湖泊内源污染治理生态恢复2中国是一个多湖泊的国家,全国共有1km以上经济损失.由于日趋严重的湖泊水环境恶化与富营2的湖泊2759个,总面积达91019km,占国土面积的养化问题正在严重制约着社会和经济的可持续发展.0.95%,其中约三分之一为淡水湖泊,主要分布在东过去的十几年中,围绕湖泊富营养化治理,各级政府部沿海与长江中下游地区,占全国淡水湖泊
5、总数的投入了大量的人力与物力,但迄今为止,收效并不理[1]60%~70%,且绝大多数为浅水湖泊.浅水湖泊是相想.这在很大程度上与基础研究不够和认识不足有对于深水湖泊而言的湖泊范畴.所谓深水与浅水湖关.本文通过“十·五”期间开展的有关湖泊富营养化泊之分,并没有明确的定义.一般认为,深水湖泊在的系列研究项目所获得的一些新认识,结合国内外夏季都会有热力分层的现象,即在水下若干米存在文献的搜集与整理,试图就当前生产实践中的一些温跃层,该层上、下往往是化学物质与生物物质截然热点问题加以总结,为湖泊生态环境整
6、治和湖泊管不同、也不发生交换的两个水体.而浅水湖泊则不存理提供技术指导.在上述现象.一年四季,无论何时,都没有上下两个1湖泊富营养化的自然演化化学、生物特性截然不同的水体存在,即上下理化特在长江中下游地区,贫营养的湖泊是非常少的.征相同.位于长江中下游地区的众多湖泊,均可以纳这是否与洪泛平原的浅水湖泊容易富营养化有关?入浅水湖泊这一范畴.这一地区集中了中国绝大部回答这个问题,必须重建一个湖泊的营养演化历史,分的浅水湖泊和淡水湖泊,在国际上也是独一无二就是从沉积物中去寻找证据.但是,非常棘手的是,的
7、.由于近20年来经济的高速发展和不适当的湖泊现在我们看到的沉积物中的营养盐,不管是何种形资源开发利用,这些湖泊中多数已经富营养化或正态,与湖泊水体中的营养盐没有多少联系.原因是这[2]在富营养化中.湖泊生态系统结构和功能退化,蓝些指标所反映的营养盐状况还包含有流域上的营养藻水华频繁暴发,水质性缺水日趋严重,并造成巨大状况及有机物来源.因此,沉积物中的营养盐含量是www.scichina.com1857第51卷第16期2006年8月评述无法用来恢复湖泊的古营养状况的.研究中,如Stockner和Be
8、nson应用硅藻类别的A/C古湖沼学中恢复古营养的技术主要有两个基本比,成功恢复了美国西雅图华盛顿湖近代营养状况[4][5]的方法.其一是利用湖泊沉积物测年技术,其二是湖演化历史;又如Wetzel等利用色素指标,恢复了泊营养状况沉积记录辨识技术,通过这两种技术来美国印第安纳州东北部Pretty湖营养状况演化.推断历史上湖泊水体营养状况.其中沉积物测年技中国研究工作者也一直在研究利用古湖沼学技14210137术是古湖沼学中常用的C,Pb,Cs,地磁学和沉术重建湖泊古营养演化历史.例如