第五章天然水中的生物营养元素-2.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,富营养化问题,是当今世界面临的最主要水污染问题之一，我国在经济持续高速增长的同时，所带来的最大负效应就是环境污染日益严重，大江大河及湖库水环境质量日趋恶化。国家环保总局在,八五,期间把我国的水污染治理重点放在三江、三湖，尤其是对两大淡水湖泊太湖和滇池的富营养化治理过程中，从地方到中央极其重视，投入大量人力物力进行污染治理。但是，湖泊富营养化的治理成效不是十分理想。,第五节 天然水的富营养化,一、富营养化的基本概念,1.,定义,富营养化是在湖泊、水库、河口、以及海湾等缓流水体的水生生态系统中，藻类通过与其它水生生物的生存竞争，逐渐取得优势并占据其它水生生物的生存空间，同时也使自身种属减少，少数藻类恶性增值，进而造成水中溶解氧的急剧变化，使鱼类等水生生物因缺氧而死亡。,富营养化定义,富营养化,是指湖泊、河口、海湾等水体接纳过量的,氮、磷,等营养性物质，使,藻类以及其它水生生物异常繁殖,，水体透明度和溶解氧下降变化，造成水质恶化，从而使水体生态系统和水功能受到阻碍和破坏的现象。,富营养化（,Eutrophication,）,一词原用于描述植物营养物浓度增加时对水生态系统的生物学效应。,由于水体整个环境系统出现失衡，导致某种优势藻类大量繁殖生长的过程。,总磷,0.02mg/L,，总,氮,0.2mg/L,湖泊水体环境质量标准（,GB3838-2002,）,mg/L,I II III IV V,2 4 6 10 15,COD,Mn,3 3 4 6 10,BOD,5,NH,3,-N,0.15 0.5 1.0 1.5 2.0,TP 0.01 0.025 0.05 0.1 0.2,TN,0.2 0.5 1.0 1.5 2.0,富营养化必需的条件主要有三个,：,（,1,）总氮、总磷等营养盐相对比较充足；,（,2,）缓慢的水流流态；,（,3,）适宜的温度条件。,富营养化分为：自然富营养化,人为富营养化,二,.,水体形成富营养化的,原因,湖泊富营养化的,原因,:,1,天然湖泊营养型的自然演变,(,缓慢,),雨水,N P,湖泊,(,贫营养湖,),营养湖 沼泽地和干地,演变过程缓慢,(,经过数千年乃至数百万年的地质年代,),。,2,过量营养物质的排入,(,迅速,),农业施肥、畜牧业、渔业、生活污水、污水灌溉、地表径流,1.,恶化水源水质，增加给水处理难度和成本。,2.,水体感官恶化；破坏水体生态平衡，降低水体的经济价值。,3.,溶解氧的减少，造成水生生物的大量死亡，有机物质在厌氧条件下分解产生的有害物质，如亚硝酸盐，硫化氢等。,4.,产生毒素；赤潮生物中的某些藻类，如微原甲藻、裸甲藻等，能产生一种对人体毒性很大的有毒物质麻痹性贝毒（,PSP,），,有些赤潮生物产生腹泻性贝毒（,DSP,）,。,三,.,水体富营养化的危害,水体富营养化的,危害,破坏生态环境,破坏自然景观,影响城市供水和人体健康,对鱼类危害,四,.,水体富营养化的,防治措施,控制外源性营养物质输入,减少,内源性营养物质负荷,工程性措施,加强教育与管理,物理措施,：包括挖掘底泥沉积物、进行水体深层曝气、注水冲稀以及在底泥表面敷设塑料等。,化学方法,：这是一类包括凝聚沉降和用化学药剂杀藻的方法。,微生物法,：投加适当的适量的微生物（各类菌种），加速水中污染物的分解，起到水质净化的作用。,生物性措施,：,种植水生植物：挺水植物、浮叶植物、大型飘浮植物、着生藻类、浮游藻类、沉水植物,投放水生动物：螺、蚌、鱼,防 治 措 施,水体富营养化的,表观现象,水体营养多，造成浮游生物大量繁殖，因占优势的浮游生物的颜色不同，水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。这种现象在江河湖泊中称为,水华,，在海中则叫作,赤潮,。,五,.,水华,1.,定义,:,水华,是指内陆水域中一些,浮游生物,的,暴发性,繁殖引起的水色,异常现象,。,2.,引起水华的,主要,生物种类,主要有：,蓝绿藻类,、,绿藻类,、,硅藻类,、,有色鞭毛虫,四大类。,太湖蓝藻水华,滇池严重的藻类暴发,水葫芦疯长,湖泊富营养化日益,严重,中国是一个多湖泊国家，面积大于,1km,2,的湖泊有,2300,余个，总面积,70988km,2,，,约占陆地面积的,0.8%,。,我国处于不同富营养状态的湖泊比例达,80%,3.,水华的危害,1,）藻类本身使水道阻塞，鱼类生存空间缩小，使水体生色，透明度降低，其分泌物又能引起水臭、水味，在给水处理中造成各种困难；,2,）藻类繁生将破坏水体中生态系统原有的平衡，使有机物生产速度远远超过有机物消耗速度，导致水中,有机物的积蓄,；,3,）促进细菌类微生物繁殖，一系列异养生物的食物链都会有所发展，使水体耗氧量大大增加；,4,）生长在光照所不及的水层深处的藻类因呼吸作用也,大量耗氧,；,5,）沉于水底的死亡藻类在厌氧分解过程中促使大量厌氧菌繁殖；,6,）富氨氮的水体开始使硝化细菌繁殖，在缺氧状态下又会转向反硝化过程，进一步产生大量有毒有害的,亚硝酸盐和,氨。,营养元素超标：,C,（,BOD=CO,2,）、,N,、,P,、,Fe,，都有可,能成为制限因子；,藻类疯长；,藻类尸体分解引起水体溶氧下降；,水体发臭；,水生生物死亡；,藻毒素。,水体富营养化危害,4.,水华的,管理措施,控制营养元素进入水体,去除水体中过量的营养物质,去除过量繁殖的水生植物,六,.,赤潮,1.,定义,:,赤潮,海洋中某些浮游生物（尤指藻类）、原生动物或细菌等在一定环境条件下爆发性繁殖或聚集达到某一水平，引起水色变化或对其它海洋生物产生危害作用的一种生态异常现象。,2000,年舟山群岛赤潮,2006,年黃海海州灣海域赤潮,2.,中国赤潮发生的,概况,赤潮常发,地区,:,渤海,：渤海湾、黄河口和大连湾等地,长江口：,主要包括浙江舟山外海域和象山港等地,福建沿海、珠江口海域：,大亚湾、大鹏湾及香港部分海区等地,赤潮发生的,次数,表,1 19721998,年中国沿海发生赤潮次数,年份,1972,1973,1974,1975,1976,1977,1978,1979,1980,1981,1982,1983,1984,1985,次数,4,1,3,1,2,1,7,4,4,6,7,年份,1986,1987,1988,1989,1990,1991,1992,1993,1994,1995,1996,1997,1998,综合,次数,9,12,13,12,34,38,50,39,12,15,12,12,22,320,3.,赤潮发生的,原因,化学因素,富营养化、适宜的营养盐结构等；,生物因素,赤潮,生物种群,动力机制、种间竞争、养殖生物等；,水文因素,水温、水体稳定性等；,气象因素,气温、降雨、风等。,营养盐是赤潮生物赖以生存的物质基础，光、温度、盐度、微量元素,(,铁等,),、维生素,(B1,等,),、海流等是赤潮辅助条件，浮游动物的摄食压力和赤潮生物自身的死亡是主要的制约因素等。海水富营养化是赤潮发生的必要条件，在此基础上，在其他若干辅助因素共同作用下，导致赤潮生物的旺发，即发生赤潮。,4.,引起赤潮的主要,生物种类,形成赤潮的海洋生物种类繁多，据统计，世界上赤潮生物大约有,200,多种，除属于细菌和原生动物外，大部分属于浮游生物。如蓝藻、甲藻、硅藻、绿色鞭毛藻、绿藻等。我国沿海赤潮生物有,80,余种。,5.,赤潮的,危害,影响水体的,酸碱度,和,光照度,竞争性消耗水中的营养物质，并分泌一些抑制其他生物生长的物质，造成水体中某几种生物量增加，但种类,数量减少,。,许多赤潮生物含有,毒素,：主要集中于甲藻如亚历山大藻、裸甲藻、鳍甲藻、原甲藻、岗比藻等；毒素包括有：麻痹性贝毒、腹泻性贝毒、神经性贝毒、记忆缺失性贝毒和西加鱼毒。,部分以胶着状群体生活的赤潮藻，可使海洋动物呼吸和滤食活动受损，导致大量的海洋动物,机械性窒息死亡,。,处在消失期的赤潮生物死亡分解时,消耗,大量,溶解氧。,赤潮会对,水产养殖与捕捞业,造成危害。,赤潮已经成为中国沿海地区主要海洋生态灾害之一。仅,2004,年,5,月,中国海域就发现赤潮,34,起，累计面积近,2,万,平方公里。其中包括,5,月份,发生在东海浙江沿海海域的原甲藻赤潮，面积达,1,万平,方公里，世界罕见。,2004,年,6,月,1118,日在渤海湾和黄河口海域发生了棕囊藻和米氏凯伦藻赤潮，总面积超过,5000,平方公里；在南海大亚湾海域，,6,月,1417,日也发生了面积超过,100,平方公里的红海树毛藻赤潮。,表 近年来中国危害较大的几次赤潮事件及其造成的损失,发生时间,发生区域与范围,赤潮生物种类,危害及经济损失,1987,夏季,香港海域大片水域,致死鱼类,120t,1988-0205,香港吐露湾,多纹膝沟藻,鱼贝死亡，经济损失,700,万,港币,1989-0809,河北黄骅海域，面积约,300,平方公里,甲藻类,经济损失约,3,亿元,1991-03-20,广东大鹏湾,海洋卡顿藻,海面死鱼，养殖基地及个体养殖户数万公顷鱼苗死亡,1993-06,海南陵水新村港,92,个鱼排死鱼，直接经济损失,1835,万元,1997-12-1998-01,福建东山,/,广东饶平,球形棕囊藻,经济损失约,1.8,亿元,1998-03-04,珠江口粤港海域（包括香港、深圳、珠海）,凯伦藻,裸甲藻,造成大量鱼苗及养殖鱼死亡，损失达,4,亿元,1998-9-18-10-15,辽东湾，渤海湾莱州湾和渤海中部海域,经济损失约,5,亿元,表 我国沿海发生的与赤潮有关的中毒事件（,1999,）,时间,地点,中毒,死亡,食用贝类,1967-1979,浙江,423,23,红带织纹螺,1986,台湾,30,2,Soletellina,diphos,1986-11,福建,136,1,菲律宾蛤仔,1989-11,福建,4,1,红带织纹螺,1991-03,广东,4,2,翡翠贻贝,1994-06,浙江,5,1,红带织纹螺,6.,赤潮的,预防,目前尚,无,很好的赤潮综合防治方法，主要为,“,预防为主,”,控制海域的富营养化,重视对城市和工业污水的处理，提高污水净化率,人工改善水体和底质环境,控制有毒赤潮生物外来种类的引入,合理,开发,海水养殖业,1.,根据水域的环境条件选择一些对水质有净化作用的养殖品种，并合理确定养殖密度，控制养殖面积。,2.,进行多品种混养、轮养、立体养殖，尤其是鱼、虾、贝、藻混养，建立生态养殖系统。,3.,提高养殖技术，改进饵料成分及投饵技术，使其有利于养殖生物的摄食，减少残饵，减轻水质和底质的污染。,4.,不能将池塘养殖的污水和废物直接排入海水，应采取逐步过滤等办法加以处理。,7.,赤潮的,治理,（仅供参考）,双氧水、次氯酸钠、过氧化钠、臭氧等强氧化法,用树脂、粘土、硅藻土、铁粉、铝聚合物、高分子表面活性剂等进行浓缩凝聚、沉降,网捞、机械搅拌,30,米以内浅海海底耕耘，改善海底环境,养殖铜藻、江蓠等，吸收、固定海水中的氮、磷,对泥沙进行有效的处理,:,清淤、泥沙覆盖、化学覆盖以及现场处理等,在赤潮发生时，可用拖曳法将养殖网箱从赤潮水体转移至安全水域,THE END,