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水体富营养化的原因
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水体富营养化
&&水体富营养化
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你可能喜欢导读：非点源污染的发生#转移和转化与景观格局之间也有着十分密切的关系$通过对景观要素的，谐的人工%自然景观&许多学者研究结果表明$不同的土地利用结构对农田土壤养分的分布，与淡水湿地的现存量呈正相关&一旦湿地缩小或消失后$则水体会接受来自外部输入营养物，231质$造成水体的富营养化.湿地作为生物过滤器功能的利用$主要利用湿地研制和发，年来$由于人工湿地在建造过程中投资低廉$在处理污水的过程中管理简单$28=!\!养分转移途径的管理生态学报22卷非点源污染的发生#转移和转化与景观格局之间也有着十分密切的关系$通过对景观要素的优化组合或引入新的成份$调整或构建新的景观格局$增加景观的异质性和稳定性$可以显著地降低非点源污染的同时还可以创造出优于原有景观生态系统的经济和生态效益$形成新的高效#和发生和由此产生的危害$谐的人工%自然景观&许多学者研究结果表明$不同的土地利用结构对农田土壤养分的分布和平衡有着显著的影响$对土地资源进行优化配置$可以起到提高水土保持能力和减少养分流失的效果&!\!\’湿地在控制农业面源污染中的应用湿地是陆地和水体的过渡带$它能够容纳高负荷的有机化学/01物质和高生物化学需氧量(或化学需氧量(的废弃物.已有实验证明$地表水和河流水的水质,,&)*+-*+与淡水湿地的现存量呈正相关&一旦湿地缩小或消失后$则水体会接受来自外部输入营养物和其它的物231质$造成水体的富营养化.湿地作为生物过滤器功能的利用$主要利用湿地研制和发展污水处理系统&近&年来$由于人工湿地在建造过程中投资低廉$在处理污水的过程中管理简单$且基本上不需要运转费用$还可增加绿色面积$可以起到美化环境和净化大气污染的作用$并能为某些特定的生物物种提供固定的栖息地$这种技术在美国#德国#英国等国发展很快$并且得到政府的大力支持&目前$自然湿地和人工湿地主要241/41用来处理来自小城镇的二级处理水.通过恢复池塘和湿地系统的功能后发现$其治理养分流&在瑞典.$他们认为5为了达到减少农业养分流失的目的$必须在采取农业措施的基础上逐渐恢失的效率显著提高$复池塘和湿地系统$才能较好地治理水体富营养化&湿地去除氮磷的效率变化很大$主要取决于湿地的特性#负荷速率和所涉及的营养物质&通常来说$湿地的去氮效率比去磷效率高$这主要是由于6#7循环过程存在较大的差异$但是许多实验还是证实湿地能够有效地截留水体中的磷&在湿地系统中$所有的生物化再通过沉积作用进入地球圈&在湿地中通过湿地植物直接吸收的磷学过程可以把可溶性磷转化为颗粒磷$素养分一般很少$而大约8而随着9:的磷被滞留在沉积物中&新建造的湿地通常具有较高滞留磷的能力$291年龄<的增大$其滞留磷的能力也逐渐下降.成功地去除营养物质主要取决于人工湿地的植被类型和好;&氧或厌氧条件之间的关系&另外$湿地植物还对金属离子具有较强的生物富集作用$可以起到消除重金属/2$2=1污染的目的.&恢复和利用缓冲区#水陆交错带来防治农业面源污染!\!\!建立#农业面源污染是水体富营养化的一个重要原因$因此阻止农业面源污染成为了水体富营养化防治的关键&国外许多国家在这方面开展了广泛研究$目前正在实验开发用于此种目的的设置有美国的植被过滤带(新西兰的水边,$>?@?ABA?CDEFA?GAGEHI休闲地(英国的缓冲区(中国的多水塘和匈牙利的PE%,$,$J?AEG?K?LAMDGEHBGEBLNML?I)ODD?GNML?II7BFBAML2Q1工程.来控制农业面源污染&所谓缓&英国政府建议在污染源与接纳水体之间建立缓冲区(,)ODD?GNML?I冲区就是指永久性植被区&许多研究已经表明$缓冲区能有效地去除水中6#其效率取决7和有机污染物$于污染物的运输机制&缓冲区的宽度一般为9大多数位于水体附近$这种缓冲区降低了潜在污染R/00K$物与接纳水体之间的联系$并且提供了一个阻止污染物输入的生化和物理障碍带&缓冲区的植被通常包括树草和湿地植物$缓冲区成为控制农业面源污染最有效的方式&在美国$植被过滤带也被认为是最好的治理措施&表4列出了缓冲区对磷处理效果的一些研究实例&一系列试验结果表明$缓冲带能够有效地降低地表水中硝态氮的含量$其作用机制在于许多过程的联合作用$它能够减小地表水流动的速率$从而提高缓冲区的叶层和土壤能够有效地阻止悬浮颗粒&地表水大型土壤颗粒的沉积作用&当地表水发生渗漏时$在缓冲区上的空间分布决定着它阻止养分的效率$当缓冲区内有一条小沟时$其滞留硝态氮的效率会大大降低&缓冲区能够减小地表水中氮素含量的主要原因是它能加剧下列过程5植物吸收#微生物代谢#硝化和281.301反硝化等过程&其中反硝化是去除地表水中养分的最关键过程.反硝化&7ELBS等人证实在夏秋两季$作用和植物吸收能共同移去地表水中的硝态氮$而在冬季和春季$地表水中的硝态氮主要是通过反硝化作.3/1用去除掉&TB当地表水流经水岸缓冲区后$地表水中硝态氮含量降GE?AT\U?DAEL@等人通过试验发现$2低了8在森林缓冲区上层土壤(中测定的反硝化速率是8而草地缓冲9:$0R30R200(,$VK,W@6XYKZB2区中反硝化速率是其原因主要是森林缓冲区的土壤内具有更高的硝态氮含量和/[2R32W(,$@6XYKZB万方数据水滞留时间&但也有研究发现$缓冲区能够显著降低地表径流中总磷和颗粒态磷的含量$却增加了可溶性i期全为民等=农业面源污染对水体富营养化的影响及其防治措施\ab\#$磷的含量!其在治理水体富营养化方面是否可行%还必须依据当地的实际情况而定&%()$表’缓冲区对磷转移影响的研究实例!=8*+,-.’*/.012+:.;5:<48+:;;.:4+-2-54;47?0.;资料来源@ABCDE[LANQWAT\\]^_M‘abcO缓冲区的宽度缓冲区的坡度MMROFBGGECHIJKLNO@PAQ‘\kfimkfll分析项目STUPVWIW总磷[AKUPo沉积物磷@EJINETKo沉积物磷M‘acfOdABTe\\]^_\bkfl@EJINETKo可溶性磷@APBpPEo可溶性磷酸磷r@APBpPEoqloM‘abbOgAVPE\\]^_hHUCJW\\]^_M‘aciOjUeEKKE\\]^_M‘acaO‘k#lkfifkfifkfak\nn\\n可溶性磷@APBpPEo总磷[AKUPo总磷[AKUPosueLN\sueLN\sueLN\sueLN\akl#mkbafkfbbfkfbb##\c‘ikb\k\#mklifkfb‘fkf\a\c‘#bkbbmbbcm\lalbll单位XTIKWjest减少的幅度YEJBDKIAT入口ZROCAN出口[AM‘fkb‘fkb‘ck\lbklamkfik\‘kflfk\cllbfalam内陆水s陆地交错带M简称水陆交错带O指的是内陆水生态系统和陆地生态系统之间界面区&由于它在系统间的特殊地位%近年来受到国际生态和环境界的格外重视&水陆交错带按其景观作用可分为以下l种=湖周M包括水库v沼泽O交错带%河岸交错带%源头交错带%地下水s地表水交错带&发育良好的水陆交错带具有一定的结构%在自然条件下%其分布呈现与水边相平行的带状&其微地貌常以w水陆r沼泽带r洲滩带ri\$低湿地带r陆地x结构出现&其植被依当地的气候v土壤v坡度以及水体的富营养化程度和水文特点各异!&水陆交错带是开放的系统%物质v能量和信息通过交错带向邻近的系统流动&研究结果表明%一个健康的水陆交错带可以对流经此带的水流及其所携带的营养物质有截留和过滤作用%其功能相当于一个对物质具\b$i\$我国的人工多水塘系统具有很强的截留来自农田的径流和有选择性的半透膜!&尹澄清等学者发现!%非点源污染物的生态功能%另外%他们还在白洋淀进行的野外实验结果表明水陆交错带中的芦苇群落和群落间的小沟都能有效截留来自上游流域的污染物&其中%有植被\afN长的小沟对地表径流总氮和总磷的截留率分别为l被截留\R和m#RyllR和a\R%N芦苇根区土壤对地下径流总氮和总磷的截留率分别为m!ii$最大的是无机态的正磷酸根态磷和铵态氮%这两者正是造成水体富营养化的主要因子&oEKECzALT等和等jUTJEC!il$均发现恢复河岸森林植被带能有效地截留来自农田的养分和泥沙%地表径流总氮和总磷显著减少&初步研究结果表明%水陆交错带对流经的污染物和养分具有明显的截留作用%其截留机理十分复杂%主要是水陆交错带的植被能够减缓径流速度%导致较大颗粒物发生沉积&当水发生地下渗漏时%植物的叶层和土壤都会截留径流的悬浮颗粒物%从而起到截留效果&其截留能力受多种因素的影响%包括交错带的il$i\$\\宽度%植被和土壤类型等!据估计!我国水陆交错带面积有‘其中芦苇植被约‘因&%f万uii万LN%N&此%充分利用这一资源%对于防治我国的水体富营养化问题具有十分重要的意义&控制水土流失(k{开展小流域综合治理%从地表径流和泥沙携入湖的的氮v磷在外负荷中占较大的比例%因此治理水土流失才是解决水体富营i#$在大于换言之%所有控制水土流失的对策都可以治理水体富营养化问题!陡坡养化问题的长久之计&&\#|地要退耕还林%所有河流上游汇水区的轻v中度水土流失区均应大力营造水涵养林和水土保护林%并加强封山育林和幼林抚育措施得当%可以较大地提高森林覆盖率%从而减少水土流失面积%降&如果政策落实%万方数据低进入受纳水体的营养物质的数量&在人口密度高%水土流失严重地区%应改变肥料结构%提高施肥技术%d35生态学报dd卷增施有机肥料!科学使用化肥!推广优良农作物品种!增加复种指数!改两熟制为三熟制!解决林\粮争地的矛盾!大力推广和普及节柴灶!发展生物能源沼气!提高物流和能流转化效率!以减少氮\磷流失#如我国江()*西省和四川省最近几年逐渐完善的$种植%养猪%沼气&生态模式’以种植业带动养猪业!以养猪业带动沼!又以沼气工程促进种植业和养猪业的发展!最终是猪多肥+有机沼肥,多!肥多粮多!粮多钱多!如气工程!使生物能得到多层次的重复利用!从而显著降低了化肥的使用量!提高了养分的利用效率!达此往复循环!到综合治理水体富营养化的目的#另外!在适当区域构筑必要的拦水截沙引水槽\拦沙坝\山塘等工程设以减少泥沙冲刷!也可取得防治水体富营养化的良好效果#施!-农业面源污染治理的难点农业面源污染具有以下几个方面的特点.指大量污染个体的存在!管理者获总的来说!/污染者数目!得污染者个体的信息以及污染者之间获得信息者存在困难0是指同样的行为在不同位置会有1空间差异!3*即大多数面源问题都涉及随机变量或生产中的随机影响’不同的环境影响02随机影响!#在农田流失养(4*不同的流域条件影响着溶解性和颗粒性磷的分配!从而影响着养分可利用程度和对水分的转运过程中’!体富营养化产生不同的效应#因此!减少农田养分流失的所有治理措施都应以减少藻类可利用的养分为目的!以此达到治理水体富营养化的目的#由于农业面源污染具有以上几个方面的特点!因此!它的治理无法采取象点源污染那样集中治理的方只有从整个农业生态系统或流域出发!建立稳定\和谐和良性循环的生态系统!才能既减少面法加以治理!又使系统具有较强的面源污染净化能力!使其营养物质和有害成分在进入受纳水体前就显源污染的数量!(5*从而从根本上达到治理面源污染的目的’著降低!#参考文献秦伯强,’6*78;;P9:7+?8>@A9BC=DEC>FGAHDIGGJ>AKIAG8F>9?8=D9L>9GEGIB8>E89MA8JINAO>QRSTUVQWXUYZ湖泊科学+,+,!6335!‘a+b,.6c4;[\\]ZT\\Z^89_J89>E>高超张桃林’d*e+,!f+,;-_JA9gMNMJ>>hh>FGDhAg=8FIiGI=Ai9D9CD89GEDI=F>CDiiIG8D9D9>IG=DCJ8FAG8D9A9B8GE湖泊科学;P+,+,!6333!‘‘+b,.(4jc(4b;FDI9G>=L>AEI=>EQRSTUVQWXUYZ[\\]ZT\\Z^89_J89>E>黄文钰吴延根舒金华’(*kI,!,!,;A9glm+lIme+nJIok+kpB=Dg=ACJ8F>9?8=D9L>9GC=DHi>LEA9BFDI9G>=L>A%湖泊科学;P+,+,!6335!‘a+d,.5(cEI=>EDhLA89iAO>EA9B=>E>=?D8=E89_J89AQRSTUVQWXUYZ[\\]ZT\\Z^89_J89>E>53;何萍,王家骥,!;!’b*k>q+lA9gom+MJ>FI==>9GB8hh8FIiGpA9BFJAii>9g>89EGIB8>EDhFD9G=DiA9BLA9Ag>L>9GDh农业环境保护%;rs%+,+,!6333!‘x+y,.d(bcd(4;9D9CD89GEDI=F>CDiiIG8D9SQZTt]SQTuZTvwSQvZ\\v]QT89_J89>E>’y*n!e;zI.88LEoMDgg89z!{F|>=LDGGoG=8>9GLA9Ag>L>9GhD=@AG>=KIAi8GpC=DG>FG8D99G>g=AG89g=>E>A=FJ89GD;}U!6333!-$+6d,.d36cd35;>9?8=D9L>9GAiCDi8FpvZS[\\]ZT\\ZUT~!Z\\\TQVQs#’)*|!n;<g.iM_JA=Ci>pLI9pD9oN=8FIiGI=AiCJDECJD=IEA9B>IG=DCJ8FAG8D9pLCDE8ILD?>=?8>@;!6335!’(+6,.dy6cdy4;PQRSTUVQW%Tt]SQTuZTv&RUV]v#高超张桃林’4*e+,!+,;AD_fJA9gMN)9?8=D9L>9GAiLA9Ag>L>9GDCG8D9EC=AFG8F>B89)I=DC>GDL8G8gAG>Ag=8FIiGI=%农村生态环境,;*%+,+!6333!‘+Ai9IG=8>9GCDiiIG8D9Dhg=DI9BA9BEI=hAF>@AG>=RSUV%\\QZTt]SQTuZTv89_J89>E>+d,.yjcy(;’5*|!,;zD%;}U!6335!(a+b,.53yA98>ivUV9CD89GEDI=F>EvZS)N8FJA=B{我国的水现状
我国的水现状概述：我国属于缺水国家，人均水资源占有量只有2400m3，只相当于世界人均占有水量的14，我国水源分布不均匀。由于时间、空间分布与水环境污染等原因，使水资源问题愈加突出。目前，中国面临着严重的水质危机，水污染问题已构成严重威胁。中国水污染问题的成因复杂、面广量大，污染物种类多、负荷高，大大加剧了中国的水稀缺程度，并威胁公众的身体健康和生活水平，造成巨大的经济社会损失。随着工业废水、城乡生活污水的排放量和农药、化肥用量的不断增加，许多饮用水源受到污染，水中污染物含量严重超标。饮用水水质中感观和细菌学指标超标问题依然严重，且越来越多的化学指标甚至毒理学指标超标。由于地表水和浅层地下水水源水质恶化，导致城乡居民饮水质量和卫生状况难以保障，这有可能导致疾病的发生，个别地区癌症发病率居高不下也可能与饮用水有关。饮用水水质问题主要可以分为以下几个方面：第一是微量有机污染物；第二是藻类及其代谢产物，包括藻毒素、臭味、氯化消毒副产物致病微生物，有机物对胶体的保护作用。稳定性铁锰、色度、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐等以及管网微生物的再繁殖和一些二次污染。关键字：逐年攀升、威胁、饮用水的安全、严重超标、氯化消毒、突变性、感官指标、微污染物、内分泌干扰物质、复合型污染、二次污染、超标、水污染事故、越来越频繁、水体富营养化一、水环境污染形式严峻自1999年开始，中国城市生活污水排放量开始超过工业废水排放量，农业生产过程中，化肥使用量逐年攀升，不仅未能使粮食产量得到相应的提高，而且使得农村面源污染的压力不断加重，并对环境质量产生越来越大的影响，部分地区地下水污染日益严重，水污染事故进入高发易发期。2006年全国废水排放总量536.8亿m3。截至2005年底，全国661个城市中有278个城市没有任何废水处理设施；在最大的30个城市中，超过一半的废水处理
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