选修课程化学与环境水环境之水体富营养化3.3

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1、选修2化学与环境课程教案总第10教时【授课时间：第2周星期四】课题第三节水体富营养化教学目标知道水体富营养化的概念，初步了解水体富营养化的成因、危害以及防治教学重点及难点水体富营养化的成因教法设计教学过程及内容教学内容教师活动学生活动引入第三节水体富营养化一、水体富营养化的概念【图例】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

2、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。水体富营养化的概念水体富营养化的成因水体富营养化的危害水体富营养化的防治一、水体富营养化的概念水体富营养化是指由于大量的氮磷等植物性营养元素排入到流速缓慢，更新周期长的地表水体，使藻类等水生生物大量地生长繁殖，使有机物产生的速度远远超过消耗速度，水体中有机物积蓄，破坏水生生态平衡的过程。5选修2化学与环境课程教案二、富营养化的成因四个基本条件：氮、磷等营养盐相对比较充足铁，硅等含量比较适度适宜的温度，光照条件和溶解氧含量缓慢的水流流态，水体更新周期长

3、本身，富营养化是一个水体自发的过程，富营养化期间水体中的营养盐和有机生物量会逐渐积累，出现生物生产量增高，沉积物淤积引起水体平均深度下降的现象。这个过程若在自然条件下需要经过很长的时间才能完成。这原本是一个水体的消亡过程。而随着社会的发展，人为因素正在大大加速这个过程的进行。富营养化的发生和发展四个基本条件：氮、磷等营养盐相对比较充足由方程式看出，生产1kg的藻类原生质所需的氮磷的量是最小的，根据Lebig最小因子定律，氮磷是藻类生长的限制因子。氮、磷为生物生长的必要元素，当氮、磷等营养盐含量丰富的时候生物能快速增长，世界著名的渔场等都是营养元素丰富的海域，如墨西哥

4、的Escambia海湾19世纪50年代曾经是重要的渔场，营养元素丰富，但由于当地工业，生活污水的大量排放，导致了水体滞留，缺氧，富营养化问题严重，导致鱼类的大量死亡。下表为水体富营养化状态与氮、磷含量关系：一般地说，总磷和无机氮分别超过20mg/m3和300mg/m3，就可以认为是危险状态。铁，硅等含量比较适度铁在营养盐氮的循环过程中是决定性因素，其原因是铁是硝酸盐(氮的固定)、硝酸盐—亚硝酸盐还原酶组成成分的重要因子，铁含量高，硝酸盐—亚硝酸盐还原酶的活性增强，即水体中的氮含量就有可能降低，出现富营养化的几率也可能降低。适宜的温度，光照条件和溶解氧含量；在适宜的温

5、度和光照条件下，藻类才能很好地繁殖。湖泊的春季水华的发生，其中适宜的温度占了很大一部分的作用，经过一个冬季，湖水中的微生物新陈代谢较慢，使湖水中的氮磷等营养物质得到很好的积累，但由于冬季光照不足，此时不会发生水华现象，进入春季，随着光照的增强，春季水华就因此而出现。缓慢的水流流态，水体更新周期长。由于这一原因，造成了近岸、近海、河口附近河域和湖泊等容易发生水体富营养化现象。例如：渤海湾，海底表面地形平缓，开阔少，变坡度很少，几乎无起伏，这里的水流比较稳定。且由于工业污水和生活污水的大量排放，加上渤海湾本身的地形特点，使得水体中的营养物质富集严重，使渤海湾成为我国赤潮

6、发生率相当高的海域之一。5选修2化学与环境课程教案污染源：三、富营养化的危害（一）、对人类的影响1.供水方面2.旅游方面3.渔业方面介绍两种富营养化的理论：n食物链理论这是由荷兰科学家马丁·肖顿于1997年6月在“磷酸盐技术研讨会”上提出的。该理论认为，自然水域中存在水生食物链。如果浮游生物的数量减少或捕食能力降低，将使水藻生长量超过消耗量，平衡被打破，发生富营养化。该理论说明营养负荷的增加不是导致富营养化的唯一原因。n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，含氮和含磷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，过多的消耗水中的氧

7、，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。污染源：引起富营养化的营养物质来源较复杂，既有自然因素，又有人为因素；既有外源，又有内源；既有点源，又有非点源。过量的氮、磷主要来自未处理或处理不完全的工业废水和生活废水、有机垃圾和家畜家禽粪便以及化肥等。【图例】解说太湖蓝藻水华发生面积的变化和部分沼泽的形成过程随营养盐浓度的增加，太湖水体中蓝藻水华发生的频率、程度、面积也呈逐渐增加的趋势。（一）、对人类的影响1．供水方面富营养化后、藻类、特别是大型群体藻类的大量生长，使水厂在处理水时效率降低成本提高。同时，还影响水质。2．旅游方面藻类的大量生长，使水的