水体富营养化_范文大全

水体富营养化

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【专家解析】水体富营养化

【优秀范文】水体富营养化

范文一:水体富营养化的原因 投稿:范俪俫

水体富营养化

王立和

摘 要: 富营养化是水体衰老的一种现象,它通常是指湖泊、水库等封闭水体以及某些河流水体内的氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。本文将从水体富营养化的自然因素和人为因素两大方面进行分析,并对水体富营养化的危害及治理措施进行阐述。

关键词: 富营养化 来源 危害 治理措施

富营养化是由于水体中氮磷等营养物质的富集,引起某些特征性藻类(主要是蓝藻、绿藻)及其他浮游生物的迅速繁殖,水体生产能力提高,使水体溶解氧含量下降,造成藻类、浮游生物、植物、水生物和鱼类衰亡甚至绝迹的水质恶化污染现象。富营养化具有缓慢、难以逆转的特点 ,因此水体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。据2003年我国环境状况公报显示:在我国七大水系407个重点监测断面中,Ⅰ~Ⅲ类水质占38. 1%, Ⅳ、Ⅴ类水质占32. 2%,劣Ⅴ类水质占29. 7%。2001年对我国130余个湖泊调查资料显示,高营养化湖泊占调查总数的43. 5%,中营养化湖泊占调查总数的45%。以藻型富营养化为主的湖泊主要分布在我国东南部经济发达地区,超营养化湖泊主要分布在城市和城郊附近。

1水体富营养化的来源

1.1 自然因素

数千年前或者更远年代,自然界的许多湖泊处于贫营养状态。然而,随着时间的推移和环境的变化,湖泊一方面从天然降水中吸收氮、

磷等营养物质;一方面因地表土壤的侵蚀和淋溶,使大量的营养元素进入湖内,湖泊水体的肥力增加,大量的浮游植物和其他水生植物生长繁殖,为草食性的甲壳纲动物、昆虫和鱼类提供了丰富的食料。当这些动植物死亡后,它们的机体沉积在湖底,积累形成底泥沉积物。残存的动植物残体不断分解,由此释放出的营养物质又被新的生物体所吸收。

因此,富营养化是天然水体普遍存在的现象。但是在没有人为因素影响的水体中,富营养化的进程是非常缓慢的,即使生态系统不够完善,仍需至少几百年才能出现。一旦水体出现富营养化现象,要恢复往往是极其困难的。

1.2 人为因素

1.2.1工业废水

工业废水主要是指工业生产过程中产生的,其中钢铁、化工、制药造纸、印染等行业的废水中氮和磷的含量都相当高。近年来,工业排放的废水逐年递增。据报道, 2003年全国工业废水排放量达212. 4亿吨。但由于技术与资金的原因,大部分工业废水只经简单处理甚至未经任何处理就直接排入江河等水体中,许多废水中所含的氮、磷等物质也就不断地在水体中累积了下来。

1.2.2生活污水

排放人们在日常生活中也产生了大量的生活污水, 2001年全国生活污水排放达247. 6亿吨,超过工业废水排放量。生活污水中含有大量富含氮、磷的有机物。其中的磷主要来自洗涤剂。

据《2003年中国环境状况公报》统计, 2003年全国工业和城镇生活废水排放总量为460. 0亿吨,其中工业废水排放量212. 4亿吨,比上年增加2. 5%;城镇生活污水排放量247. 6亿吨,比上年增加6. 6%。废水中化学需氧量(COD)排放总量1333. 6万吨,比上年减少2. 4%。其中工业废水中COD排放量511. 9万吨,比上年减少12. 3%;城镇生活污水中COD排放量821. 7万吨,比上年增加5. 0%。可见,生活污水已逐渐取代工业废水而成为水体富营养化的最大污染源。

1.2.3化肥、农药的使用

现代农业生产中大量使用化肥、农药,人类在享受它们带来农业丰收的同时,在很大程度上污染了环境。农药、化肥在土壤中残留,同时不断地被淋溶到周围环境,特别是水体中,其中所含的氮、磷就导致了水体富营养化。

此外,屠宰场和畜牧场也会有含有较多氮磷的废水进入水体等。

2.水体营养化的危害

2.1 影响湖泊水体的生态环境

藻类的过度繁殖,死亡后藻类有机体被异养微生物分解,消耗了水中的大量溶解氧,使水中溶解的氧含量急剧下降。同时,由于水面被藻类覆盖,影响大气的复氧作用,使水中缺氧,甚至造成厌氧状态。此外,水体中藻类大量繁殖,也会阻塞鱼鳃和贝类的进出水孔,使之不能进行呼吸而死亡。水体出现富营养化时主要表现为浮游生物的大量繁殖,因占优势的浮游生物的不同而水面往往呈现出蓝色、红色、棕色和乳白色等。在江河、湖泊和水库中称为“水华”,在海洋中称为“赤

潮”。这些因素将导致鱼类等水生生物因缺氧而窒息死亡。

20世纪以后,赤潮发生的次数逐年增加,我国渤海1998年、1999年连续两年发生严重赤潮,面积达6500km2 ,持续时间超过一个月,严重影响海产养殖,造成重大经济损失。2000年我国海域共记录到赤潮28起,比1999年增加了13起,累计面积超过10000 km2 。

2.2 影响水体的利用

总体上说,水体富营养化破坏了水体原有的生态系统的平衡。若水体中光合作用生成有机物的速度与呼吸消耗有机物的速度基本相等时,藻类在水体中有机物的生长远大于其消耗,使有机物积蓄起来。水体富营养化现象一旦出现,水就不能被人畜直接利用。大量生物和有机物残体沉积于水的底层,在缺氧情况下,被一些微生物分解,产生甲烷、硫化氢等有害气体。富营养化的水体中还存在能使人畜中毒受害的亚硝酸盐和硝酸盐物质。

2.3 加速水体沼泽化、陆地化进程

由于富营养化的水体含有大量营养物质,使得藻类和水生生物大量生长和繁殖,加速了水体沼泽化和陆地化进程,破坏了特定地区的生态平衡。

3.治理措施

3.1 削减外源

来自各种污染源的营养负荷的增加会使水中的营养物质浓度急剧增高,导致藻类爆发、溶氧耗尽等富营养化症状,因此,外源的削减与控制是治理水体富营养化的先决条件。削减营养负荷的技术有以下

几种:废水分流以减少营养物质的入湖量;生产无磷洗涤剂以降低磷的入湖负荷;使用化学方法或生物技术进行废水脱磷;利用稳定塘、人工或自然湿地等进行非点源营养物质的截流;湖水稀释;应用生态技术改变常规农业种植方法。

3.2 消除内源

一些水体,只削减外源就可使水体恢复到以前的状态,但在富营养化程度严重的情况下,由于整个湖的情况已经发生了变化,只控制外源还不能从根本上治理富营养化,内源足以延缓甚至阻止湖泊停止外源输人后的恢复进程,因此还需采用湖内恢复技术消除内源。国外在消除内源方面做了很多探索:向湖中投加铝盐加速磷惰性化,从而减少内源磷的释放率;底泥疏浚;底泥氧化;均温层曝气;选择性地去除均温层的水以降低均温层的体积,减少水体的营养物质浓度;降低水位使一些或者全部的底部沉淀物暴露于大气中。

3.3 生态恢复

控制外源和内源的技术会使营养物浓度长期的减少,但对于恢复水体的生态功能往往还不够。各国经过长期的和大规模的研究,发明了许多技术用于富营养化水体的恢复:石岩等人研究了草食性浮游动物净化富营养化水体的效果;有学者研究水网藻在生长过程中吸收水体中的氨氮、硝氮及无机磷等藻类营养素,从而限制藻类的生长,通过生物操纵法改变水体生物群落结构,减少水体内的氮磷等营养物质的量从而抑制藻类的生长,通过人工循环使湖水达到和维持等温状态;通过毒性效应来控制藻类。

3.4 综合防治

富营养化是多种原因、综合作用的结果,且污染源复杂,营养物质去除难度大,防治上只用一种方法很难奏效。实践中通常是多种方法同时使用,既控制外源性营养物质输入,又减少内源性营养物质负荷,水体一旦富营养化,及时去除污水中的营养物质。如池塘常见的由蓝藻形成的“铜绿水”,只用0. 7 g/mL浓度的CuSO4, Fe SO4合剂( (5:

2)效果并不理想,但结合生态学管理可降低药量又可提高疗效,然后注入其它池水引进新藻类种,防止蓝藻成为池水优势种,然后施无机肥进行肥水,效果较好。

4.展望

防止富营养化趋势发展,必须以防为主,采取综合防治措施,因地制宜,要加强管理,特别使要加强水系环境监测力量,加大执法力度,建立起一整套行之有效的管理体系。同时,完善有关富营养化的法规体系,以保证各项管理工作能够做到有法可依。在执行法规的过程中,要做到执法必严、违法必究。

范文二:水体富营养化的原因 投稿:许騁騂

水体富营养化的原因

水体富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下,生物所需的氮、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,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化则可以在短时间内出现。水体出现富营养化现象时,浮游藻类大量繁殖,形成水华。因占优势的浮游藻类的颜色不同,水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。这种现象在海洋中则叫做赤潮或红潮。 水体富营养化产生的主要原因:氮、磷等营养物质浓度升高,是藻类大量繁殖的原因,其中又以磷为关键因素。影响藻类生长的物理、化学和生物因素(如阳光、营养盐类、季节变化、水温、pH值,以及生物本身的相互关系)是极为复杂的。因此,很难预测藻类生长的趋势,也难以定出表示富营养化的指标。目前一般采用的指标是:水体中氮含量超过0.2-0.3ppm,生化需氧量大于10ppm,磷含量大于0.01-0.02ppm,pH值7-9的淡水中细菌总数每毫升超过10万个,表征藻类数量的叶绿素-a含量大于10μmg/L。

营养物质从何而来:水体中过量的氮、磷等营养物质主要来自未加处理或处理不完全的工业废水和生活污水、有机垃圾和家畜家禽粪便以及农施化肥。

(1)氮源

农田径流挟带的大量氨氮和硝酸盐氮进入水体后,改变了其中原有的氮平衡,促进某些适应新条件的藻类种属迅速增殖,在这些水生植物死亡后,细菌将其分解,从而使其所在水体中增加了有机物,导致其进一步耗氧,使大批鱼类死亡。含有尿素、氨氮为主要氮形态的生活污水和人畜粪便,排入水体后会使正常的氮循环变成“短路循环”,即尿素和氨氮的大量排入,破坏了正常的氮、磷比例,并且导致在这一水域生存的浮游植物群落完全改变,原来正常的浮游植物群落是由硅藻、鞭毛虫和腰鞭虫组成的,而这些种群几乎完全被蓝藻、红藻和小的鞭毛虫类所取代。

(2)磷源

水体中的过量磷主要来源于肥料、农业废弃物和城市污水。进入水体的磷酸盐有60%是来自城市污水。在城市污水中磷酸盐的主要来源是洗涤剂,它除了引起水体富营养化以外,还使许多水体产生大量泡沫。水体中过量的磷一方面来自外来的工业废水和生活污水。另方面还有其内源作用,即水体中的底泥在还原状态下会释放磷酸盐,从而增加磷的含量,特别是在一些因硝酸盐引起的富营养化的湖泊中,由于城市污水的排入使之更加复杂化,会使该系统迅速恶化,即使停止加入磷酸盐,问题也不会解决。这是因为多年来在底部沉积了大量的富含磷酸盐的沉淀物,它由于不溶性的铁盐保护层作用通常是不会参与混合的。但是,当底层水含氧量低而处于还原状态时(通常在夏季分层时出现),保护层消失,从而使磷酸盐释入水中所致。

水体富营养化的危害:

富营养化会影响水体的水质,会造成水的透明度降低,使得阳光难以穿透水层,从而影响水中植物的光合作用,可能造成溶解氧的过饱和状态。溶解氧的过饱和以及水中溶解氧少,都对水生动物有害,造成鱼类大量死亡。同时,因为水体富营养化,水体表面生长着以蓝藻、绿藻为优势种的大量水藻,形成一层“绿色浮渣”,致使底层堆积的有机物质在厌氧条件分解产生的有害气体,危害水生动物,发散臭味。

范文三:水体富营养化 投稿:薛轅轆

什么是水体富营养化及其危害?

天然水体中由于过量营养物质(主要是指氮、磷等)的排入,引起各种水生生物、植物异常繁殖和生长,这种现象称作水体富营养化。

这些过量营养物质主要来自于农田施肥、农业废弃物、城市生活污水和某些工业废水。 污水中的氮分为有机氮和无机氮两类,前者是含氮化合物,如蛋白质、多肽、氨基酸和尿素等,后者则指氨氮、亚硝酸态氮,它们中大部分直接来自污水,但也有一部分是有机氮经微生物分解转化作用而形成的。

城市生活污水中含有丰富的氮、磷,如人体排泄含有一定数量的氮,使用含磷洗涤剂,含有大量的磷等。另外如磷灰石、硝石、鸟粪层的开采、化肥的大量使用,也是氮、磷等营养物质进入水体的来源。

一般来说,总磷和无机氮分别为20毫克/立方米和300毫克/立方米,就可以认为水体已处于富营养化的状态。富营养化问题的关键,不是水中营养物的浓度,而是连续不断地流入水体中的营养盐的负荷量,因此不能完全根据水中营养盐浓度来判定水体富营养化程度。水体中营养物的极限负荷量有两种表示方法:

单位体积负荷量:克/(立方米。年)

单位面积负荷量:克/(平方米。年)

据研究,如进入水体中的磷大部分以生物代谢的方式流入时,则贫营养湖与富营养湖之间的临界负荷量是:总磷为0.2~0.5克/(平方米。年),总氮为5~10克/(平方米。年)。总之,对发生富营养化作用来说,磷的作用远远大于氮的作用,磷的含量不很高时就可以引起富营养化。

在自然界物质的正常循环中,湖泊会由贫营养湖发展为富营养湖,进一步又发展为沼泽地和干地,但这一历程需要很长的时间,在自然条件下需几万年甚至几十万年。但由于水体污染而造成的富营养化将大大促进这一过程。如果氮、磷等植物营养物质大量而连续地进入湖泊、水库及海湾等缓流水体,将促进各种水生生物的活性,刺激它们异常繁殖(主要是藻类),这样就带来一系列严重后果:

(1)藻类在水体中占据的空间越来越大,使鱼类活动的空间越来越小;衰死藻类将沉积塘底。

(2)藻类种类逐渐减少,并由以硅藻和绿藻为主转为以蓝藻为主,而蓝藻有不少种有胶质膜,不适于作鱼饵料,而其中有一些种属是有毒的。

(3)藻类过度生长繁殖,将造成水中溶解氧的急剧变化,藻类的呼吸作用和死亡的藻类的分解作用消耗大量的氧,有可能在一定时间内使水体处于严重缺氧状态,严重影响鱼类的生存。

范文四:水体富营养化 投稿:史锦锧

水体富营养化现象

在我们必修三教材中提及到,“各种污染物通过河流和空气进入海洋,以及海洋运输时的石油泄漏和倾倒污染物等造成海洋污染”。随着现代化工、农业生产的迅猛发展,沿海地区人口的增多,大量工农业废水和生活污水排入海洋,其中相当一部分未经处理就直接排入海洋,导致近海、港湾富营养化程度日趋严重。同时,由于沿海开发程度的增高和海水养殖业的扩大,也带来了海洋生态环境和养殖业自身污染问题;海洋污染的一个典型的生态现象就是赤潮,它在特定的环境条件下,海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。海洋是一种生物与环境、生物与生物之间相互依存,相互制约的复杂生态系统。系统中的物质循环、能量流动都是处于相对稳定,动态平衡的。当赤潮发生时这种平衡遭到干扰和破坏。赤潮是一个历史沿用名,它并不一定都是红色。它是由海藻家族中的赤潮藻在特定环境条件下爆发性地增殖造成的。海藻是一个庞大的家族,除了一些大型海藻外,很多都是非常微小的植物,有的是单细胞植物。根据引发赤潮的生物种类和数量的不同,海水有时也呈现黄、绿、褐色等不同颜色。

与赤潮相对应的一个现象是水华,就是淡水水体中藻类大量繁殖的一种自然生态现象,是水体富营养化的一种特征,主要由于生活及工农业生产中含有大量氮、磷的废污水进入水体后,蓝藻(严格意义上应称为蓝细菌)、绿藻、硅

藻等藻类成为水体中的优势种群,大量繁殖后使水体呈现蓝色或绿色的一种现象。也有部分的水华现象是由浮游动物——腰鞭毛虫引起的。

而造成水华现象的出现,主要原因还是水域沿线大量施用化肥、居民生活污水和工业废水大量排入江河湖泊,致使江河湖泊中氮、磷、钾等含量上升,也就是水体的富营养化。其实当河流受到轻微污染时,是可以通过物理沉降,化学分解,微生物分解,会很快的消除污染,河流中的生物的种类和数量也不会受到很严重的影响。而当藻类大量生长时,这些藻类常在下风头水面漂浮着一层蓝绿色或红黄色的水花或薄膜——湖靛,草、青、鲢、鳙吃了不能消化,影响鱼的生长。虽然藻类生长很快,但因水中的营养盐被用尽,它们也很快的死亡。藻类大量死亡后,在腐败、被分解的过程中,也要消耗水中大量的溶解氧,并会上升至水面而形成一层绿色的黏质物,这样导致了水体中的生物进一步死亡,属于生态系统中典型的正反馈调节,最终使水体严重恶臭。

除了水体的富营养化之外,水温,洋流,水体的PH值,光照强度等均会对藻类等水华生物的大爆发产生影响,在个别时候甚至是诱发因素。

而无论是水华还是赤潮,近些年来频频发生,这无疑是对人类敲响了一次又一次的警钟,而水体富营养化带来的危害也是不容小觑的。主要体现在破坏生态平衡,破坏渔业和水产资源,危害人类健康这三个方面。尤其系由赤潮引发的赤潮毒素,目前确定有10余种赤潮苏的毒素比眼镜蛇毒素

高80倍,比一般的麻醉剂,如普鲁卡因、可卡因还强10万多倍。贝毒中毒症状往往表现为:初期唇舌麻木,发展到四肢麻木,并伴有头晕、恶心、胸闷、站立不稳、腹痛、呕吐等,严重者出现昏迷,呼吸困难。赤潮毒素引起人体中毒事件在世界沿海地区时有发生。

范文五:水体富营养化 投稿:萧靌靍

读书报告----水体富营养化的形成与治理

摘要:水体富营养化是目前世界各国所面临的重大环境问题之一。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,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。引起严重的生态破坏及巨大的经济损失。

关键词:水体富营养化 溶氧量 生态破坏 治理

The book report

The formation of the eutrophication and management Abstract: the current eutrophication is that countries all over the world face one of the major environmental problems. Refers to in human activities, the impact of nitrogen, phosphorus nutrition entered the lakes, estuary, such as the gulf their water, causing algae and other plankton reproduce rapidly, dissolved oxygen into water drop, the deterioration of water, fish and other biological large death phenomenon. Cause serious ecological destruction and huge economic losses.

Keywords: water eutrophication dissolved oxygen ecocide manage

1 前言

近50年来,中国平均每年有近20个天然湖泊消亡,75%的天然湖泊和人工湖泊出现富营养化。我国的天然湖泊和人工湖泊正面临着大规模的生态威胁,湖泊生态系统不仅维持着相关自然资源的产能,而且长期地为人类提供用水、灌溉、防洪、交通、 观光游憩等服务。如今,由于人类经济活动等的影响,我国湖泊水质污染严重,部分湖泊富营养化已经接近临界点,湖体水质出现加快恶化的趋势。后果是生物多样性的破坏,严重损害人民群众的环境权益,对于社会的稳定和经济的可持续发展将会产生非常不利的影响。

2 水体富营养化的概念

水体富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下,生物所需的氮、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,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下,湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态,不过这种自然过程非常缓慢。而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化则可以在短时间内出现。水体出现富营养化现象时,浮游藻类大量繁殖,形成水华。因占优势的浮游藻类的颜色不同,水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。这种现象在海洋中则叫做赤潮或红潮。

3 水体富营养化的形成

水体富营养化是由于过量的无机营养元素(如N 、P)有机物和悬浮泥沙进入湖中,导致生物繁殖大幅度增加。富营养化现象通常表现为藻类滋生,根生或

者浮游生物大量生长,以致达到公害的程度,会导致饮用水嗅味和颜色,危及鱼类的生存。藻类的大量滋生,繁殖,分解需要消耗大量溶解氧,释放大量溶解性有机物,导致水质恶化,藻类代谢过程中释放具有强毒理作用的藻毒素会危及水环境 破坏水体的生态平衡。在自然的状态下,这一过程是很缓慢地发生的,但是在人类活动作用下,可加速这一过程的发生。

3.1自然原因

根据科学研究可知在自然界物质的正常循环中,湖泊等水体会由贫营养湖发展为富营养湖,进一步又发展为沼泽地和干地,这是正常的自然现象。但这一历程需要很长的时间,在自然的条件下需几万年甚至几十万年,但由于人类社会活动引起水体污染而造成的富营养化将大大促进这一过程,尤其是处于河流下游的水体,由于补充的水分在整个流域中营养物质的丰富和累积,更易表现出富营养化的特征。

我过水土流失面大也是促进水体富营养化的又一自然因素。这是由于在土壤中会富含氮磷钾各种元素,随着土壤的沙漠化和水体流失会使大量的氮磷元素进入水体而促使水体富营养化。

风携带灰尘进入水体也可以简介的引起水体的富营养化,这是因为灰尘表面粘附这大量的氮磷元素。

3.2人为因素

随着人类社会的发展,人类合成了大量的有利于自己生活的各种产品,但是在舒适自己的生活的同时也带来了许多环境问题,其中一向是洗涤剂和农药的使用大大促进了水体的富营养化。

3.2.1工业生产和人类的活动等排污引起水体富营养化

各地在河道湖泊任意设置生产生活排污口,不按国家的排放标准进行合理的处理后排放,致使大量有毒有害污染物质和营养物质流入水体,有毒有害物质破坏水体内原有的物种体系,尤其是影响动物和高等植物的生存,阻断了营养物质的流出渠道,伴随着营养物质的不断流入进一步加剧了水体富营养化。另外在河道边沿随意堆放未经处理的生活垃圾及河道内船只排污等同样降低了水体内物种多样性,阻断水体内物质和能量的转移渠道,造成水体富营养化。

3.2.2农业生产导致水体富营养化

我国是一个化肥的生产大国和使用大国,而化肥主要以氮磷化肥为主,肥料中大量氨氮和硝酸盐氮通过农田径流进入水体,破坏了正常的氮、磷比例,致使在这一水域生存的浮游植物群落改变,促进某些适应新条件的藻类迅速增殖,在这些水生植物死亡后,细菌将其分解消耗大量氧气,使大批鱼类死亡,破坏了营养循环体系,导致水体富营养化的恶果。

而且在以往使用的农药中有的是含磷农药,往往植物是吸收不完的,很多会通过地下水的径流而进入水体,从而导致水体富营养化。

4 中外对水体富营养化问题的采取的措施

富营养化的问题正在污染地球上宝贵的饮用水资源。因此,防治和解决富营养化问题已经是全球的一项紧急任务。早在上个世纪,很多欧洲国家在富营养化的控制方面已经做了许多研究,尤其是对水体的立法与国家政策方面的研究。目前,很多洲国家都建立了相对完善的综合政策。

4.1荷兰水管理体系

荷兰是一个海平面以下的国家,国家对水的管理有一个完善的体系。其水管理体系也分为3个层级:国家级,省级和地方级。每个层级都有自己的立法委员会和执行机构,并对相关地域也有一定范围的职权。在荷兰,地方上的水务局(Water Boards)被认为是最古老的民主机构,其分散了国家政府的很多职权。他们具有高度独立的执行权,归省级管理。基于“谁污染谁付费”原则上的三大特点使得地方水务局成为一个专门的,功能性的管理层级。

其三大特点为

(1)任务明确 :管理好水系统;

(2)水务局成员完全由各个利益方的代表组成,如居民、土地拥有者、公司拥有者等,水务局收入来源于征收的排污税;

(3)所有的利益方都要付排污税,谁产生的污水越多,付的税也越多。 其实在我们国家也制定了相应的环保措施,我们国家的环境保护法中也有排污收费这一种制度,也是当前使用的比较多的举措之一。但是由于各企业为了追求经济效益而大量的排污,因为他们不在乎国家制定的法规所要求的那么一点钱,而且在加上国家的执法力度不强,这更加是这一问题更严严峻。

4.2美国对水体富营养化采取的措施

美国主要是采取的经济鼓励,而不是法律的约束,因为他们明白法律约束的弹性是比较大的,而在经济的鼓励上也是长期的支持,这样才有可能是水体的富营养化减弱甚至瓦解。

美国以保护生态作为制定水体富营养化的相关政策的出发点。生态观总表现为水体生态环境特征的尊重和重视,在欧盟各国的水体富营养化的治理中占有重要的作用。而且由于水体中的生物与水体的质量存在着很重要的关系,因此可以采取对水体生物的评估而将水体划区和分类。而且在国美也是一个采取生态区这一概念。对各生态区进行监测然后治理,最后采取整体监控,这是一套完整的政策治理。

显然,在我国现在使用这一决策是不适合的,因为我们国家的水体环境比较复杂,而且个污染源的监控也不全面,再加上整个国家的监控和治理的水平没有达到这一标准,所以在近期我们国家不适合采取这一措施。

5 水体富营养化的治理

我国的水体富营养化问题是非常严峻的,在近十年来,大量的水体被污染而引起的水体富营养化是不计其数。水体富营养化的治理是当务之急。

5.1树立长期治理的方针,控制污染

控制污染第一要促进源头及流域环境治理(这是一项长期的工程),减少土壤中养份淋溶进入水体 严格控制污染物排放总量和人类活动等排污。第二加快建设节水型工业和节水型社会,规范企业节水范围,对水污染重点排放行业严格执行用水定额和节水标准。第三大力推进城市污水处理与资源化,提高城市污水处理的技术水平,开展污水的深度处理,从根本上避免城市水环境继续恶化。第四解决农业面源污染问题,生产中推广有机肥,减少化肥的使用量;减少农药用量降低持久性有机污染物含量(中国农药的大量使用使得水体中持久性的有机污染物比例较高)。

5.2水体富营养化的环评

环境质量影响评价其实是一个很不错的政策,而且也是我们当前使用的比较多的环境保护手段之一。对水体富营养化的环评可以起到提前做好防范。水体富营养化环境影响评价是规划和建设项目水环境影响评价的重要内容。

5.3采取生物治理方法

水体生物与水体环境之间是存在着密切的关系的,采取水体生物的治理也是一种比较有效的治理方法。

水体中营养物质不能简单的人工清除,只能利用植等吸收后清除,所以应树立生物治理观点,依靠物种多性提高水体自净能力,促进营养循环,降低富营养化危害应该采用宜疏不宜堵的方针,将多余的营养物分配到其地方,减少有害生物数量,控制滋生藻类、细菌等。

利用生物对水体中的营养物质进行处理,应该克服以前对某些物种的片面认识,树立科学的思想 如水葫芦是一种很好的净化水体的浮水植物,只要实行科学管理,就能对水体起到很好的净化作用,不能单纯的认为它是一种有害植物。

5.4工业生产和居民生活方式改变

我们应该摒弃以往各种不利于水体健康的生活方式。工业生产的排污口要严格的按照国家的标准进行设定,排出的污染物要经过严格的治理和鉴定后排放。居民的生活生产方式也应该改变,多使用生物有机肥在一定的程度上是可以缓解水体的富营养化。

6 总结

水体富营养化已经成为了我们国家又一重大的环境问题,如何缓解和解决这一问题是当前比较重要的任务之一。最后希望我们国家在这一方面能够重视起来,人民也能够清楚的认识这一问题的严重性,也会在自己的生产生活中少用不利于水体健康的物品。

参考文献

[1]李联地,刘景元. 水体富营养化的几点浅见, 河北林业科技. 2011年4月 [2]戴树桂. 环境化学, 高等教育出版社. 2006年5月

[3]张洁珺,王倩. 水体富营养化问题中外政策措施透析, 北方环境. 2011年

范文六:水体富营养化及其对策 投稿:杨沝沞

题 目 水体富营养化及其对策 学 院 生化学院

姓 名

班 级 09生科(1)班 学 号 29

2010112

水体富营养化及其对策

摘要:随着经济的快速发展和人口的不断增长,环境污染和水质恶化日趋严重。其中,水体富营养化导致藻类异常增殖,形成水华或赤潮,使水体腥臭难闻,透明度降低,溶解氧减少,大量鱼类死亡。本文介绍了水体富营养化的现状、成因、以及常用的治理方法,并对化学修复技术和水生植物修复技术微生物修复技术进行了详细介绍。本文对这些技术的激励、特点进行了阐述

关键词:水体富营养化 成因

Abstract: With the rapid development of economy and population continues to grow, increasingly serious environmental pollution and deterioration of water quality. Where eutrophication causing algae Dysplasia, forming blooms or red tides, water green stench of pollution unpleasant, transparency, reduce, reduce dissolved oxygen, a large number of dead fish. Describes the present situation, cause of the eutrophication of water body, and common methods of governance, aquatic plants and chemical remediation technology and repair techniques have microbial remedy technology for details. This article on motivation, characteristics of these technologies for the elaboration

Key words: eutrophication;causes of;hazard management and control methods;chemical technology

1 水体富营养化的定义、机理和指标

1.1 水体富营养化定义

水体富营养化是指在人类活动的影响下,生物所需的氮、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,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下,湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态,不过这种自然过程非常缓慢。而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化则可以在短时间内出现。水体出现富营养化现象时,浮游藻类大量繁殖,形成水华。因占优势的浮游藻类的颜色不同,水面往往呈现蓝

色、红色、棕色、乳白色等。这种现象在海洋中则叫做赤潮或红潮。

1.2 水体富营养化机理

在地表淡水系统中,磷酸盐通常是植物生长的限制因素,而在海水系统中往往是氨氮和硝酸盐限制植物的生长以及总的生产量。导致富营养化的物质,往往是这些水系统中含量有限的营养物质,例如,在正常的淡水系统中磷含量通常是有限的,因此增加磷酸盐会导致植物的过度生长,而在海水系统中磷是不缺的,而氮含量却是有限的,因而含氮污染物加入就会消除这一限制因素,从而出现植物的过度生长。生活污水和化肥、食品等工业的废水以及农田排水都含有大量的氮、磷及其他无机盐类。天然水体接纳这些废水后,水中营养物质增多,促使自养型生物旺盛生长,特别是蓝藻和红藻的个体数量迅速增加,而其他藻类的种类则逐渐减少。水体中的藻类本来以硅藻和绿藻为主,蓝藻的大量出现是富营养化的征兆,随着富营养化的发展,最后变为以蓝藻为主。藻类繁殖迅速,生长周期短。藻类及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解,不断消耗水中的溶解氧,或被厌氧微生物分解,不断产生硫化氢等气体,从两个方面使水质恶化,造成鱼类和其他水生生物大量死亡。藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中,又把大量的氮、磷等营养物质释放入水中,供新的一代藻类等生物利用。因此,富营养化了的水体,即使切断外界营养物质的来源,水体也很难自净和恢复到正常状态。

2 水体富营养化产生的原因

在地表淡水系统中,磷酸盐通常是植物生长的限制因素,而在海水系统中往往是氨氮和硝酸盐限制植物的生长以及总的生产量。导致富营养化的物质,往往是这些水系统中含量有限的营养物质,例如,在正常的淡水系统中磷含量通常是有限的,因此增加磷酸盐会导致植物的过度生长,而在海水系统中磷是不缺的,而氮含量却是有限的,因而含氮污染物加入就会消除这一限制因素,从而出现植物的过度生长。生活污水和化肥、食品等工业的废水以及农田排水都含有大量的氮、磷及其他无机盐类。天然水体接纳这些废水后,水中营养物质增多,促使自养型生物旺盛生长,特别是蓝藻和红藻的个体数量迅速增加,而其他藻类的种类则逐渐减少。水体中的藻类本来以硅藻和绿藻为主,蓝藻的大量出现是富营养化

的征兆,随着富营养化的发展,最后变为以蓝藻为主。藻类繁殖迅速,生长周期短。藻类及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解,不断消耗水中的溶解氧,或被厌氧微生物分解,不断产生硫化氢等气体,从两个方面使水质恶化,造成鱼类和其他水生生物大量死亡。藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中.又把大量的氮、磷等营养物质释放人水中,供新的一代藻类等生物利用。因此,富营养化了的水体,即使切断外界营养物质的来源,水体也很难自净和恢复到正常状态。 3 水体富营养化的危害

天然水体中由于过量营养物质(主要是指氮、磷等)的排人,引起各种水生生物、植物异常繁殖和生长,这种现象称作水体富营养化。这些过量营养物质主要来自于农田施肥、农业废弃物、城市生活污水和某些工业废水。污水中的氮分为有机氮和无机氮两类,前者是含氮化合物,如蛋白质、多肽、氨基酸和尿素等,后者则指氨氮、亚硝酸态氮,它们中大部分直接来自污水.但也有一部分是有机氮经微生物分解转化作用而形成的。城市生活污水中含有丰富的氮、磷,如人体排泄含有一定数量的氮,使用含磷洗涤剂,含有大量的磷等。另外如磷灰石、硝石、鸟粪层的开采、化肥的大量使用,也是氮、磷等营养物质进人水体的来源。

在自然界物质的正常循环中,湖泊会由贫营养湖发展为富营养湖,进一步又发展为沼泽地和干地,但这一历程需要很长的时间,在自然条件下需几万年甚至几十万年。但由于水体污染而造成的富营养化将大大促进这一过程。如果氮、磷等植物营养物质大量而连续地进人湖泊、水库及海湾等缓流水体.将促进各种水生生物的活性,刺激它们异常繁殖(主要是藻类),这样就带来一系列严重后果:

(1)藻类在水体中占据的空间越来越大,使鱼类活动的空间越来越小;衰死藻类将沉积塘底。

(2)藻类种类逐渐减少,并由以硅藻和绿藻为主转为以蓝藻为主,而蓝藻有不少种有胶质膜,不适于作鱼饵料,而其中有一些种属是有毒的。

(3)藻类过度生长繁殖,将造成水中溶解氧的急剧变化,藻类的呼吸作用和死亡的藻类的分解作用消耗大量的氧,有可能在一定时间内使水体处于严重缺氧状态,严重影响鱼类的生存。

4 防治对策与技术

4.1 富营养化的防治对策

富营养化的防治是水污染处理中最为复杂和困难的问题。这是因为:① 污染源的复杂性,导致水质富营养化的氮、磷营养物质.既有天然源,又有人为源;既有外源性,又有内源性。这就给控制污染源带来了困难;② 营养物质去除的高难度,至今还没有任何单一的生物学、化学和物理措施能够彻底去除废水的氮、磷营养物质。通常的二级生化处理方法只能去除30% ~50% 的氮、磷。防治富营养化必须从以下两方面着手。

(1)控制外源性营养物质输人

绝大多数水体富营养化主要是外界输人的营养物质在水体中富集造成的。如果减少或者截断外部输人的营养物质,就使水体失去了营养物质富集的可能性。

(2)减少内源性营养物质负荷

输入到湖泊等水体的营养物质在时空分布上是非常复杂的。氮、磷元素在水体中可能被水生生物吸收利用,或者以溶解性盐类形式溶于水中,或者经过复杂的物理化学反应和生物作用而沉降,并在底泥中不断积累,或者从底泥中释放进人水中。

4.2 水体富营养化的防治技术

4.2.1 除磷

防治富营养化的主要原因是水体中氮、磷等营养物质的超标,因此必须污染源头控制,降低水体中氮、磷等营养物质浓度,其主要措施包括:

4.2.1.1 工、农业废水控制

改进施肥方式,减少农业废水中氮磷的含量,加强水土保护,是全世界的共识,也是保护环境、防止水体富营养化的最佳方案,我国在这方面也作了持续的努力。然而,由于种种原因,效果不佳,部分地区水土流失日益严重。工业废水的处理近年来取得相当成绩,使水体富营养化得到了有效控制。

4.2.1.2 洗涤剂禁磷

生活污水中的磷25% 来自含磷洗涤剂,许多国家均有禁止或限制使用含磷洗涤剂的政策,我国深圳市、太湖与滇池流域也采取了类似措施。然而,日本在禁磷前后对琵琶湖的监测表明,由于洗涤剂中的磷酸盐占水体总磷污染的比例较低,该政策并不能明显改变水中磷的含量。同时,洗涤剂中磷酸盐的替代品沸石会较大程度地增加污水处理厂污泥的体积,给污泥处理带来困难。因此,人们对

洗涤剂禁磷的环境效应有着很大的争论。

4.2.1.3 城市污水除氮除磷

在城市污水处理中除氮除磷又称三级处理,在欧美等发达国家运用较多。三级处理有化学法和生物法2 种,化学法以絮凝剂沉淀溶解性磷,再通过硝化和反硝化工艺处理;生物法利用微生物除氮脱磷等工艺。为促进除磷,也有工艺投加挥发性有机酸或糖类物质。三级处理主要是除氮,除磷效果不明显,而且某些工艺会造成二次污染。此外,三级处理工艺复杂,费用较高,我国城市污水集中处理量还很低,难以大规模地在常规处理的基础上再增加三级处理。因此,生活污水中氮磷的控制在我国大部分地区尚难实行。随着城市化的进程和居民生活水平的提高,生活污水中氮磷会有进一步的上升。

4.2.1.4 底泥挖掘

富含营养物质的底泥在一定条件下会释放出氮磷,成为水体的内源性污染源,因而底泥挖掘一度成为富营养化水体治理的重要措施。然而底泥挖掘工程巨大,挖出的底泥难以进一步处理,从经济上来说,这可能是最昂贵的措施。由于底泥中氮磷的吸收和释放过程复杂,目前尚无明确认识,底泥挖掘常常收不到预期效果。甚至因为破坏了水体底部生物和水生植物环境,将深层底泥暴露,使其中所含的氮磷溶解到水体中,而在一段时期内加深水体。玄武湖和西湖的经验证明了该法弊病很多,必须慎重考虑。

4.2.1.5 混凝除磷

投加混凝剂沉淀溶解性磷,使其不能被藻类利用,在美国和澳大利亚运用较多,常用的混凝剂有铁、铝盐。该法效果不错,特别是在较深的湖泊,磷酸盐络合物可沉降到湖底同温层而不再返回表层。但是,在缺氧或氧化还原电位降低的条件下,这些络合物不稳定,会释放出溶解性磷。此外,混凝剂用于大面积水体时用药量大,可能与水体中其他物质发生不利反应,因此具有一定的潜在危险。

4.2.2 抑藻杀藻

针对藻类的过度繁殖引起表层以下厌氧状态,导致其他生物死亡,人们试图用机械搅拌或曝气来提高水中的溶解氧量。然而水体中氧的主要来源是水生植物的光合作用,富营养化水体表面并不缺氧,表面下水体因被藻类遮盖得不到阳光而缺氧,机械搅拌或曝气不能改变这一根本原因,收效甚微。

常见除藻方法还有除藻剂除藻,常用的除藻剂有硫酸铜、氯、二氧化氯等,此外,臭氧和高锰酸钾作为除藻剂也有研究。这些氧化剂可以较快地杀藻,并进一步氧化藻细胞损伤释放的代谢物质和有毒有害物质,效果显著。但是这些药剂价格较贵,而且对水生生物的影响以及与河水中溶解性离子的反应均未得到排除,可能引起二次污染。

参考文献:

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范文七:论水体富营养化 投稿:谭匈匉

论水体富营养化

从21世纪50年代至今,随着工业的不断发展,和生活节奏的加快,环境问题日益突出。尤其在水污染方面,当我国太湖、巢湖、滇池大面积爆发“水华”的时候,“水体富营养化”这一概念才引人注目。 一、 水体富营养化

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。大量死亡的水生生物沉积到湖底,被微生物分解,消耗大量的溶解氧,使水体

溶解氧含量急剧降低,水质恶化,以致影响到鱼类的生存,大大加速了水体的富营养化过

程。

水体出现富营养化现象时,由于浮游生物大量繁殖,往往使水体呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等,这种现象在江河湖泊中叫水华(水花),

在海中叫赤潮。在发生赤潮的水域里,一些浮游生

物暴发性繁殖,使水变成红色,因此叫“赤潮”。

这些藻类有恶臭、有毒,鱼不能食用。藻类遮蔽阳光,

使水底生植物因光合作用受到阻碍而死去,腐败后放出

氮、磷等植物的营养物质,再供藻类利用。这样年深月

久,造成恶性循环,藻类大量繁殖,水质恶化而又腥臭,

水中缺氧,造成鱼类窒息死亡。

农田化肥

为促进植物生长,提高农产品的产量,人们常施用较

多的氮肥和磷肥,它们极易在降雨或灌溉时发生流失。

研究表明,磷能以溶解或吸附于土壤上的颗粒态形式

通过土壤微孔结构运动下渗至亚表面流中,然后进入

江、河、湖泊或海湾,而氮(硝酸盐氮)的渗透能力

较强,能够下渗到地下水中污染地下。

1/ 4

牲畜粪便

圈养家禽、家畜尤其是猪会产生大量富含营养物和细菌的排泄物,极易随地表径流、亚表面流流入江河、湖泊而污染水体。此外,农田中过量施用家畜粪便,

也会引起粪便中的营养物随地表径流、亚表面流流失,从而污染水体。

污水灌溉

污水作为一种可靠的水源和廉价的肥料被用于灌溉农田,

是污水农业利用的一种提倡方式,目的是通过土壤的净化

作用和农作物对营养元素的吸收来净化污水。但由于一些

污水中的营养物含量较高或技术原因,常常造成土壤和地

表水的污染。

城镇地表径流

城镇路面大部分是不透水地面,氮磷营养物主要随地表径流进入地表水中。城镇中的氮磷营养物主要来自人类的生活垃圾、生活污水及和某些工商业废水(如屠宰、食品、造纸、停车场等)。美国环保局把城市地表径流列为导致全美河流和湖泊污染的第三大污染源。 工业污染

如化肥厂、有机物制造等工厂,向河里或海里排放超标的有机污染物(主要含N,P有机物多)

据《环境学概论》第五章第四节第三点中提到有机物在水体的转化与水中溶氧量(DO)和生物需氧量(BOD)的曲线变化有很大的相关性。

从表中数据可以看到耗氧有机物的污染程度与生物种群呈负相关性、与水中的溶氧量亦呈负相关性。即耗氧有机物污染严重地带,生物种群较单一,厌氧微生物占绝大多数,且水中溶氧量非常低、随着耗氧有机物的污染程度减轻,生物种群开始丰富,水中的溶氧量也开始增加。这些数据很直观的反映了有机物污染及生物种群,水中耗氧量的关系。水体富营养化也属于有机物污染的一种,从某种程度上表明:水体富营养化对水中生物造成的危害。

富营养化造成水的透明度降低,阳光难以穿透水层,从而影响水中植物的光合作用和氧气的释放,同时浮游生物的大量繁殖,消耗了水中大量的氧,使水中溶解氧严重不足,而水

面植物的光合作用,则可能造成局部溶解氧

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控制外源性营养物质输入

绝大多数水体富营养化主要是外界输入的营养物质在水体中富集造成的。如果减少或者截断外部输入的营养物质,就使水体失去了营养物质富集的可能性。为此,首先应该着重减少或者截断外部营养物质的输入,控制外源性营养物质,应从控制人为污染源着手,应准确调查清楚排入水体营养物质的主要排放源,监测排入水体的废水和污水中的氮、

磷浓度,计算出年排放的氮、磷总量,为实施控制外源性营养物质的措施提供可靠的科学依据。

减少内源性营养物质负荷

主要的方法有:(摘自《环境学概论》第五章第五节“水污控制技术”)

1. 工程性措施: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。挖掘底泥,可减少以至消除潜在性内部污染源;深层曝气,可定期或不定期采取人为湖底深层曝气而补充氧,使水与底泥界面之间不出现厌氧层,经常保持有氧状态,有

利于抑制底泥磷释放。此外,在有条件的地方,用含磷和氮浓度低的水注入湖泊,可起到稀释营养物质浓度的作用。

四、污染来源于生活,反馈于生活

1、不妨回顾一下,水体富营养的演变过程。人类过多地向湖泊、海域排入过量的富含有机物(主要以N、P居多)的污染物。在阳光,温度适宜的情况下,造成藻类大面积的疯长。其有易发性、多发性。直接导致水中的溶氧量变低,致使大部分水生生物,还

3/ 4

有一些藻类死亡。且水质被污染后就间接的危害人类的生命安全。

2、对其治理上又要投入数以亿记的资金,还要耗费大量人力物力,而往往也收效甚微。我国的环保形势不容乐观。边治理边污染,如此的恶性循环着实令人担忧。

3、这一切究根结底,还是人们自身上的问题。随着现代化进程的加快,工业的快速发展,人们的生活水平也越来越高。相对来说我们对环保的概念还是有所认识的,可是为了发展,为了生活,向环境排污却变得理所当然。这主要还是环境保护意思没有深入人心。据“中国环境保护部”不完全统计 废水污染排放,污染物排放形式也不容乐观。这些含N、P的有机物是滋生水华,赤潮的温床。

或许人们可以转变一下思维方式:我们每一天的生活,每一个举动对环境到底有没有造

成危害,然后再考虑该如何绿色生活。我们可以从某种程度上来说人们的思想,素质是引起环境变化的根本原因。我们应该时时刻刻有中良好的环境意识是我们健康生活的前提。

水体的富营养化只是大多数污染的一种典型代表,其根源在于人们生活的不合理性。那么我们是否可以下这样一个定论呢?一切污染源来源于生活,反馈于生活。相信各种令人头疼的环境问题,事情,证据,早已有了断论。

水利水电学院

学号:2013301580313

姓名:居和建

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范文八:什么是水体富营养化? 投稿:石墆墇

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【 科技 知识l  

什么是水体富营养化 

天 然 水 体 中 由 于 过 量 营 养  物 质 ( 要是 指 氮、磷 等 )的排  主

入 , 引 起 各 种 水 生 生 物 、植 物 异 

营 养 化 的 状 态 。 富 营 养 化 问题 的  关 键 , 不 是 水 中 营 养 物 的 浓度 ,  

时 间 , 在 自然 条 件 下 需 几 万 年 甚 

至 几 十 万 年 。 但 由 于 水 体 污 染 而 

造 成 的 富 营 养 化 将 大 大 促 进 这 一 

而是 连 续不 断地 流 入水体 中的 营 

养 盐 的 负荷 量 , 因此 不 能 完 全 根  

常繁 殖和 生 长 ,这 种 现 象称作 水 

体 富营养化 。  

这 些过 量 营 养物质 主要 来 自  

过程 。 如果 氮 、磷 等植 物 营 养物 

质 大 量 而 连 续 地 进 入 湖 泊 、 水 库 

及 海 湾 等 缓 流 水 体 , 将 促 进 各 种 

据 水 中营 养盐 浓度 来判 定 水体 富 

营 养化 程度 。 水体 中 营养物 的极 

限 负荷 量 有 两种 表示 方 法 :   单 位 体 积 负荷 量 : 克 / ( 方  立

米 ・ ) 年  

于农 田施 肥 、 农业废 弃物 、城 市 

生 活 污 水和 某 些 工业 废 水 。  

水 生 生 物 的 活 性 ,刺 激 它 们 异 常 

繁殖 ( 主要是 藻类 ) ,这 样就 带 

来一 系列 严 重 后 果 :  

污 水 中 的 氮 分 为 有 机 氮 和 

无 机 氮 两 类 , 前 者 是 含 氮 化 合 

物 ,如 蛋 白 质 、 多肽 、 氨 基 酸 和 

9.  

单 位 面积 负荷 量 : 克 / ( 方  平

米 , ) 年  

( )藻 类 在 水体 中 占据 的  1

空 间 越 来 越 大 , 使 鱼 类 活 动 的 空 

尿 素等 ,后者 则指 氨氮 、亚硝 酸  态氮 ,它们 中大部 分直接 来 自污  水 ,但也 有一部 分是 有机 氮经微 

生物 分解 转 化 而形 成 的 。  

据 研 究 , 如 进 八 水 体 中 的  磷 大 部 分 以 生 物 代 谢 的 方 式 流 

入 时 , 则 贫 营 养 湖 与 富 营 养 湖 

间 越 来 越 小 ; 衰 死 藻 类 将 沉 积塘 

底。  

( 2) 藻 类 种 类 逐 渐 减 少 ,  

并 由 以硅 藻 和 绿 藻 为 主 转 为 以 蓝 

之 间 的 临界 负荷 量 是 : 总磷 为  

0 2~0 5 . . 克/ ( 方 米 ・ ) , 总  平 年

氮 为 5~1 克 / ( 方 米 ・ ) 。 0 平 年  

城 市 生活 污 水 中含 有 丰 富的  氮 、磷 ,如人 体排 泄含 有 一 定数  量的 氮 ,使 用含磷 洗 涤剂 ,含 有  大量 的磷 等。 另外如磷 灰 石 、硝 

石 、 鸟 粪 层 的 开 采 、 化 肥 的 大 量 

藻 为 主 , 而 蓝 藻 有 不 少 种 有 胶 质 

膜 ,不适 于作 鱼饵料 ,而其 中有 

总 之 ,对 发 生 富 营 养 化 作 风 来  说 , 磷 的作 用远 远 大

于 氮 的作 

用 ,磷 的 含 量 不 很 高 时 就 可 以 引  

些 种 属是 有毒 的 。  

( )藻 类过 度 生 长繁 殖 , 将  3 造 成 水 中溶 解 氧 的 急 剧 变 化 , 藻 

  使 用 , 也 是 氮 、磷 等 营 养 物 质 进  。起 富 营 养化 。 入 水体 的 来 源 。  

类 的呼吸 作 用和 死亡 的藻类 的 分  解作 用消耗 大量 的 氧 ,有 可 能在 

在 自然 界 物 质 的正 常 循 环  中 ,湖泊 会 由贫 营养 湖发展 为 富  营养湖 ,进 一 步 又发展 为 沼泽地 

和 干 地 , 但 这 一 历 程 需 要 很 长 的 

般 来说 ,总磷和 无机 氮分 

定 时 间 内使 水 体 处 于 严 重 缺 氧 

别 为2 毫 克/ 方 米 和 3 0 克/ O 立 0毫 立  方 米 , 就 可 以 认 为 水 体 已 处 于 富 

状态,严重影响 鱼类 的生存。今 

范文九:水体富营养化波 投稿:刘鞓鞔

《环境化学》实验报告

实验项目:____水体富营养化程度的评估__________________

实验考核标准及得分

一、实验目的与要求

1、掌握用钼锑抗分光光度法测定水中总磷,理解其基本原理、方法和熟悉操作。

2、了解西区河涌水体的污染状况,尤其是水体中磷的含量,认识水体富营养化的形成原因和对动植物生长的危害。

3、结合之前所做的实验,给学校相关领导提供西区河涌废水的各项指标,为学生提供一个良好的学习、生活环境。

二、实验原理

水体富营养化是指氮、磷、钾、硫等生物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。导致水体富营养化的主要营养物是磷酸盐和硝酸盐。水体N、P含量过多,停留时间过长,会导致水生生物,特别是各种藻类大量繁殖,有机体的呼吸作用及死亡个体的分解作用会导致溶解氧浓度急剧下降,致使水体严重缺氧,从而使生活于其中的鱼类和其他水生生物大量死亡。溶解氧量(DO)受水温、气压和溶质(如盐分)的影响,随水温升高而减少,与大气中氧分压成比例增加。越干净的水,所含溶解氧越多;水污染越厉害,溶解氧就越少。因此常用水体总氮含量、总磷含量、溶解氧量和化学需氧量(COD)表示水体的富营养化程度。化学需氧量是在一定条件下,用一定的强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量,以氧的毫克/升表示。它利用化学氧化剂,将水样中的还原物质加以氧化,然后从剩余的氧化剂的量计算出氧的消耗量。

三、实验方案

1、药品:磷储备溶液(50mg/L)、蒸馏水、西区河涌废水、过硫酸钾溶液(50g/L)、

10%抗坏血酸(100g/L)、

钼酸盐溶液:溶解13g钼酸铵于100mL水中,溶解0.35g酒石酸锑钾于100mL水中。在不断搅拌下把钼酸铵溶液徐徐加到300mL硫酸中,加酒石酸锑钾溶液并且混合均匀;

2、仪器:烧杯、移液管、吸量管、洗耳球、洗瓶、消解管(25ml)、消解装

置、比色管(100ml)、分光光度计、比色皿;

3、步骤:①取4ml磷储备溶液(50mg/L)于100ml比色管中,定容至标线,

配制成2mg/L的磷标准溶液; ②按照下表表1,

7支25ml消解管中,并加蒸馏水至15ml线处,并做好标签;

③将所取的西区河涌水样混匀后,取15ml于25ml消解管中,共取3支做为平行实验,并做好标签;

④取第三个取水点的水样混匀后,取15ml于25ml消解管中,共取2支

做为平行实验,并做好标签

⑤往②、③、④总共12支消解管中加入过硫酸钾2.5ml,旋紧密封盖,依次将消解管插入已达140℃的消解装置恒温体孔中,启动消解15min; ⑥消解结束后,将消解管取出,待管内液体冷却至室温后,用蒸馏水定容至25ml;

⑦向消解管中加入0.6ml抗坏血酸,混匀30秒后,加入1.2ml钼酸盐溶液充分混匀;

⑧将上述12支消解管室温下放置15min后,调节分光光度计λ=880nm,校零后测出吸光度,并记下读数。

三、实验结果与数据处理

1、磷标准溶液数据

表2 磷标准溶液数据表1

皿差

标准曲线

由于由于实验室助理在配置总磷标液过程中缺少一个稀释20倍的过程,因此放置在我们实验台面上的P浓度是1000mg/L而不是50mg/L,因此导致我们总P标线颜色很深,带来很大实验误差,因此我们稀释后的磷标准液浓度是40ug/ml,按照此浓度测得的磷标准液吸光度如下表所示

表3 磷标准溶液数据表2

磷标准曲线。如下图,图2

图2 磷标准曲线图

2、西区河涌水样数据记录

表3 西区河涌水样数据记录表

3、计算结果: 1)、将水样的吸光度代入磷标准曲线1的回归方程y=0.2821x+0.008中的y值,

解得

x3=x1=(0.204-0.008)÷0.2821ug/ml≈0.6948ug/ml x2=(0.208-0.008)÷0.2821ug/ml≈0.7090ug/ml x4=(0.281-0.008)÷0.2821ug/ml≈0.9677ug/ml x5=(0.282-0.008)÷0.2821ug/ml≈0.9713 ug/ml 其平均数S4的平均浓度为=(x1+x2+x3)÷3=0.6995ug/ml

S3的平均浓度为 x=(x4+x5)÷2=0.9695 ug/ml

2)、将水样的吸光度代入磷标准曲线2的回归方程y = 0.0137x + 0.1504中的y值,

解得

x3=x1=(0.204-0.1504)÷0.0137ug≈3.912ug x2=(0.208-0.1504)÷0.0137ug≈4.204ug x4=(0.281-0.1504)÷0.0137ug≈9.533ug x5=(0.282-0.1504)÷0.0137ug≈9.606ug 其平均数S4的吸光度为=(x1+x2+x3)÷3=4.009ug

S3的吸光度为 x=(x4+x5)÷2=9.570 ug 总磷含量以C(mg/L)表示,按下式计算:

式中:m——试样测得含磷量,ug;

V——测定用试样体积,ml。

则总磷含量C1= C3=3.912ug/15ml=0.261mg/L C2=4.204ug/15ml=0.280mg/L C4=9.533ug/15ml=0.636mg/L C5=9.606ug/15ml=0.640mg/L

四、结论

1、数据可靠性评价:图2的磷标准曲线图显示,其相关系数R=0.9997>0.995,线性相关性极强,可用做测定水样的磷含量。但事实是,标准曲线1是往届师兄制作的标准曲线,是用3cm比色皿700nm波长下测得的,与我水样测定的仪器因素、时间、波长、比色皿等都不一样,因此我觉得水样测得的吸光度代进标准曲线1不合理!所以应该是标准曲线2是跟本次水样吸光度测定的环境是一样的,应采用曲线2求水样吸光度,而虽然曲线2的相关系数R2=0.9911,没有大于0.995,但线性相关性还是很强的

另外,水样的平均值C=(C1+ C2+ C3)÷3=0.267mg/L

方差S=[( C1-C)2 +(C2-C)2+(C3-C)2]÷3=0.0001mg2/L2 标准差σ=S=0.01mg/L 变异系数Cv=σ/C×100%=37.5%

由上述数据可见,实验数据的准确度和精确度都较好,能充分和真实地反应西区河涌水样的真实含磷值,有利于选取合适的处理方法处理水样。

2、根据《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002),其总磷的各项指标如下表,

表4 地表水环境质量标准磷项目标准限制 单位:

mg/L

2

0.2mg/L,很明显西区河涌水样的总磷为0.267mg/L,2.73÷0.2=1.335倍磷含量超出标准1.335倍,磷含量略微超标,与往届测得的超标十几倍相比已经有很大的改善,不过还是有可能导致富营养化,使水质恶化,为了避免西区河涌的水质恶化再次发生,必须坚持有效措施进行处理。

3、面对磷超标的西区河涌水样,一般可用①化学沉淀法:包括化学沉淀、离子交换、反渗透、电渗析等方法,例如价格较便宜的铁盐、铝盐和石灰处理;②生物法处理主要是运用某些细菌交替地处于厌氧与好氧条件下,并把水中的磷以PHB的形式聚集在细菌体内以达到除磷的目的,目前这种优势菌的效率还不是很高,需要加快科研水平发现优势菌种;③人工湿地除磷也是目前一种比较廉价且有效的方法,但要进一步弄清人工湿地除磷的机理,扩大研究。

五、问题与讨论

1、思考题:

①分析不同取样地水质的富营养化程度及形成原因。

答:这次的取水样地点是西十三的水渠,这里的水体的富营养程度有些高。由于在新桃源的排污口测得的磷含量为0.638mg/L已超过限值的三倍多,较其他取水点高,可看出主要的原因是新桃园的生活污水和厨房污水没有经过任何处理就直接排放到水渠中。并且通过数据分析可看出,男生宿舍排污口的取样水磷含量也相对较高,因此西区水沟水体富营养化与学生宿舍的生活污水排出造成的污染也有关系。广美路口下水道堵塞造成水流不流通也是一个原因。

②比较不同富营养化程度水体对动植物生长的影响。 富营养化造成水的透明度降低,阳光难以穿透水层,从而影响水中植物的光合作用和氧气的释放,同时浮游生物的大量繁殖,消耗了水中大量的氧,使水中溶解氧严重不足,而水面植物的光合作用,则可能造成局部溶解氧的过饱和。溶解氧过饱和以及水中溶解氧少,都对水生动物(主要是鱼类)有害,造成鱼类大量死亡。富营养化水体底层堆积的有机物质在厌氧条件下分解产生的有害气体,以及一些浮游生物产生的生物毒素(如石房蛤毒素)也会伤害水生动物。富营养化水中含有亚硝酸盐和硝酸盐,人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水,会中毒致病等等。水体富营养化,常导致水生生态系统紊乱,水生生物种类减少,多样性受到破坏。

③分析水体富营养化的形成机制,并探讨其解决办法。

富营养化是在人类活动的影响下,为生物所需的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,水体溶解氧下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象.。富营养化可分为天然富营养化和人为富营养化.在自然条件下,湖泊会从贫营养化过渡到富营养状态,沉积物不断增多。不过这种自然过程非常缓慢,常需要几千年甚至几万年.而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化现象,可在短时间出现.。 治理方法:

⑴控制外源营养性物质输入,包括制定营养物质排放标准和水质标准、根据水环境磷总量,实施总量控制、实施截污工程或者引排污染源、合理使用土地,最大限制地减少土壤侵蚀、水土流失与肥料流失。

⑵减少内源性营养物质负荷,包括生物性措施、工程性措施、化学方法。 ⑷去除污水中的营养物质,包括铁盐凝聚沉降法、铝离子交换法、石灰凝聚与氨气提法。

2、实验心得:通过这几次实验,特别是使用了分光光度计测得的标准曲线,然后测样品的吸光度,并从回归方程中求出样品的各项指标。方法是正确的,但是,每次样品的稀释程度都不够,使得样品的吸光度不在标准曲线内,则会导致存在较大的误差。另外,实验的时间不足以进行两次实验,因此不能在实验结果出来后发现吸光度不在标准曲线内后,不能再进行计算并稀释其浓度至标准曲线内。

范文十:磷和水体富营养化 投稿:刘溏源

磷 和 水 体 富 营 养 化

摘要:阐述了对于富营养化问题的认识及磷在其中的作用 ,并结合国内外禁 、限磷经验及对无磷助剂的研 究成果 。认为因地制宜、防治结合和提高综合治理能力才是解决问题的根本途径。 关键词:助剂;富营养化;磷

随着社会 的发展 ,人们的环境意识逐渐增强 ,尤 其是对于水——这个 与人类生存 、发展关 系极为密切 的环境 因素的关注更为突出。虽然地球上 2 / 3以上的 面积被水覆盖 ,但 9 7%是海水 ,可利用的水仅 占 0 . 0 17%,可获得的地表饮用水为 0 . 6 2 3%。而近年 来在些可利用的河流 、湖泊中 ,有一部分已经出现 污染和富营养化现象 ,使可利用水资源进一步减少。 针对这一问题 ,各国学者对水的富营养化问题进行了 不懈的研究,大多数人认为,磷和氮是引起富营养化 的主要 因素。为此 ,各国相继采取禁 、限磷措施。本 文对富营养化的研究状况、磷在其中的作用及目前国 际上对此 的看法和措施做一综述。

1 水体富营养化及磷在其中的作用

水体富营养化的标志是藻类 的超常生长。藻类生 长需要营养物质,但过多的营养物质排入水体,特别 是在湖泊 、水库和港湾等封闭或半封闭水体就会造成 富营养化。藻类的异常生长使水道阻塞,鱼类生存空 间缩小 ,水体生色 ,透明度降低 ,其分泌物又能引起 水臭 、水味 ,在给水处理中造成困难。更重要 的是富 营养化还能破坏水生生态平衡 ,使有机物生长速度远 远超过消耗速度,水体中有

机物积蓄。其后果是:① 促进细菌类微生物繁殖 ,使水体耗氧量大大增加 ;② 生长在水层深处的藻类因呼吸作用大量耗氧;③沉于 水底 的死亡藻类 的厌 氧分解 的过程 中促使 厌氧菌繁殖 。

综合上述作用,富营养发生后,将先引起水底有机物消耗速度超过其生长速度 ,处于腐化污染状态并逐渐向上扩展 ,严重时可使水体完全变为腐化区。

这样由富营养化而引起的有机体大量生长的结果,倒过来又走向其反面 ,藻类、植物及水生物、鱼类趋于死亡甚至绝迹。对于水体中藻类来说,营养物质指的是那些促进其生长或修复其组织的能源性物质。关键性的营养物质是氮和磷的化合物,微量的营养物质是指镁、锌、钼、钒、硼、氯和钴等的化合物。人们只是对水体中的氮、磷营养物质做了较长期的集中的深入研究,除了它们在富营养化问题方面起着关键作用这一原因外,还因为在农业中长期使用肥料,在近代生活中大量使用的合成洗涤剂,其主要成分都是氮和磷的化合物 。

自然界的磷广泛存在于水的岩石圈,按天然丰度居第 l 0位。磷是人类和动植物的各种生命活动必需的元素,它在生命细胞的所有重要功能(产生、构造、活动和生殖等)中都起着关键的作用。水体中氮 、磷特别是磷的主要来源有 :(1)雨水。雨水中磷的质量浓度在 0.0 1 r n g/L至不可检出的范围内。(2)农业排水。首先是由于农业磷肥的使用,使在土壤中积累了相当数量营养物质,它们可随农田排水流入临近的水体。此外,饲养家畜过程所产生的废物中也含有相当数量的营养物质,有可能通过排水进入临近水体 。

( 3 ) 城市污水。其中所含磷的主要来源是粪便、食品污物和合成洗涤剂。尤其是合成洗涤剂,在一些高消费地区如北美的污水中5 0% ~7 0%的总磷来自于此。在污水处理厂,污水中很大部分的磷通过金属磷酸盐(如磷酸钙)沉淀而被除去,未除去的随排出水流人旁边的受纳水体。在处理过程中也用到许多含磷的化学药剂,如磷酸三钠、多聚磷酸钠等,它们也可能进入受纳水体。

( 4 ) 其他来源 。包括城镇和乡村的径流、工业废水和地下水等。 磷在水体中有不同的存在形态,且各种形态间可相互转化。其中悬浮态磷(含无机态和有机态)大多存在于细菌和动植物残骸的碎屑中。溶解态磷以各种形态的正磷酸盐存在,如 1 ' 0 4 ,H _ P O 4,} l 2 1 ' 0 4 一 ,可作为营养物质被藻类吸收。但这些盐溶解度小,在水中的浓度也较低。聚合磷酸盐是合成洗涤剂中的重要助剂 ,在水中以 P 2 O 7 ,0 I。,H P 3,C a P2 0 7一 等形态存在,也可为藻类吸收。可溶性有机磷酸物主要有葡萄糖 一6 一磷酸 ,2一磷酸 ,2一磷酸甘油酸,磷肌酸等。同时由于水体中的悬浮物吸附 N、P后沉积到水 体底部沉积物中,减少了对水质的污染,但在某些地区,如西湖,由于环境因子的微弱变化而使沉积物中各种形态的磷向上覆水体释放,从而加剧水的富营养化水平。

研究表明,可溶性正磷酸盐和沉积物中的铝和磷的化合物及有机磷最易被藻类吸收„。

富营养化的产生有其社会、历史原因。对这一问题的研究于1 9 4 0年 ~1 970年在北部温暖岩地区展开。按照利物浦大学生物科学学

院 B r i a n M o s s 教授的观点l,随着温度升高,冰层融化,岩石暴露于空气中逐步被风化、侵蚀,形成泥土,其中主要的营养物质随着降水被淋溶出去,进入水体,引起富营养化。之后,由于植物生长、岩石风化作用降低,营养物供给减少,富营养化现象消失 。此时,少部分磷进人海洋,其余则以粒子形态保存在沉积物中。这种形态持续了几千年,直到人类开始进行垦荒、放牧等农业生产活动。

进入现代社会后,人类对资源的开发、农业生产规模的扩大以及城市化加剧、人口数量猛增,对环境的利用和破坏都是空前的。过去水体由贫营养向富营养转化需要几千年甚至上万年时间,人类活动的影响使这一进程大大加速。过量营养物质进入并积聚在体中,过度开发又使部分水体生态结构单一,一些大型水生动植物 退化甚至绝迹 ,水生生态系统遭到破坏,致使藻类、浮游微生物繁殖,富营养化现象重现。

1970年日本琵琶湖等封闭水域出现了水藻疯长、鱼类死亡现象 。研究表明,这是由于水中磷酸盐含量超过正常值所致。20世纪80年代后我国南京玄武湖、武汉东湖、江苏太湖、安徽巢湖、杭州西湖和 昆明滇池等都出现了富营养化现象,水体中磷含量大大超标。在一些近海海域也因此导致浮游生物爆发性繁殖,使海水呈淡红色即“ 赤潮 ”。1 9 9 2年珠江口岸无机磷严重超标,长江的无机磷超标率为 8 2%。

1977年香港发生3次“赤潮”,1990年发生2 8次 。19 92 年全国发生“赤潮”5 0次,比1991年增加3 2%,其中含磷洗涤剂中

的磷元素在水体富营养化进程中起到一定的促进作用D 】 。

关于富营养化的成因,目前国际上有两种理论:

( 1 ) 食物链理论14这是由荷兰科学家马丁·肖顿于1997年6月在“磷酸盐应用技术研讨会”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。这说明 营养负荷的增加不是导致富营养化的唯一原因。实验证明,影响浮游生物捕食能力的是农药、杀虫剂等有机污染物,与水中磷含量关系不大。因此,磷酸盐不是影响富营养化的唯一原因,限磷不是解决问题的根本途径。

( 2 ) 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,含磷和氮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,过多地消耗了水中的氧,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的状态。在合适的光照、温度、p H 值和充分具备营养物质的条件下,藻类光合作用的总反应式 为:

1 0 6 C 0 ~+1 6 N O 3 一+HP O 4 一+1 2 2 H2 0+1 8 H +能 量 +微量元素一c l 0 6 6 3 0 l l 0 N . P l +1 3 8 0 2 ( 藻类原生质 )

根据 L e i b i g 最小定理,植物的生长取决于外界供给它们的养分中最少的一种。 从藻类原生质C106H263O110N16P1可以看出,生 产1 k g 藻类,需要消耗碳358g,氢74g,氧496g,氮63g,磷9g,磷是最小限制因素,因而就是导致富营养化的决定因素。要想控制水

体富营养化,还必须禁、限磷,降低水中磷的负荷。生命周期理论和食物链理论争论的焦点在于磷是否为引起富营养化的主要原因,禁、限磷能否彻底解决富营养化问题。目前这两种理论争论尚未有最后定论。

2.3 西欧国家

自上世纪70年代以来,西欧的一些国家根据 各

自水体的富营养化状况和经济水平 ,采取了不同的控

制含磷洗衣粉的生产和销售政策。其中,瑞士、挪威

和德 国等制定 了 “ 禁磷”法规。以德国为例 ,1 9 7 5 年实施禁磷措施以来 ,1 9 8 8年无磷洗衣粉的产量 占

总量的 8 0% ,1 9 9 0年上升到 9 5%。瑞典 、法国 、英 国、丹麦和西班牙等国则没有颁布 “ 禁磷”条例。

结果表明, “ 禁磷”措施对降低生活污水中的磷

含量有一定效果 。实行 “ 禁磷”的国家 中,洗衣粉 带入地表水中磷所占的比率一般为 2% ~3%,明显

低于非禁磷 国家 ( 1 4% ~1 9%) ,( 见表 2 ) 。这些 国 家在禁磷的同时还大力提高生活污水的处理率,使地

表水中总磷浓度也有明显下降【 7 ' 。

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