长江流域重点湖泊的富营养化及防治

 近几十年,湖泊富营养化问题严峻,限制了流域社会经济可持续发展。为实施长江大保护,修复长江生态环境,推动长江经济带可持续发展,沿程湖泊富营养化问题亟需解决。本文以长江水系沿程6个重点湖泊为对象,探讨其富营养化历史演变特征、成因及控制对策。结果表明,长江流域6个主要湖泊的富营养化指数在近几年基本呈逐渐降低趋势,富营养化程度得到进一步改善。富营养化成因复杂,外源输入与内源释放是其主要原因,湖泊形态与水文条件也起了辅助作用：6个湖泊都是浅水湖泊,且多为封闭或半封闭状态,利于营养物质积累与藻类生长。对于外源中工业和生活源输入,其控制措施相对成熟,通过扩建污水处理厂、提高污水处理率及完善配套管网建设等措施,可大大减少入湖营养物含量;而外源中的面源污染则需通过种植结构调整、平衡施肥、生态工程（湿地、塘等）防治。对于内源释放,其治理过程相对复杂,目前主要有底泥疏浚、沉积物氧化、化学沉淀、底泥覆盖、微生物制剂、生物浮床等多种物理化学生物方法。但不同湖泊因其物理化学条件差异,适用方法也不同,故各湖采取的内源控制技术有待进一步论证。控制湖泊内外源营养盐输入的同时,进行流域生态修复并保障治理与管理并重,才能确保湖泊富营养化治理的长期有效性。     

北京六湖水体和表层沉积物中氮污染特征与评价

调查和分析了北京市六个城市湖泊水体和沉积物的氮营养盐污染特征和污染程度,并对六湖水体和表层沉积物中各指标作了相关分析,拟为城市湖泊富营养化的防治提供基础数据.结果表明,所调查的北京城市湖泊氮污染程度较严重,调查期间半数湖泊的水体总氮(TN)含量超过地表水(湖、库)Ⅴ类标准值.在太湖流域的有机氮(ON%)污染评价标准下,...     

湖泊富营养化过程中内源性营养盐释放规律的分析

通过采集3种典型营养级别湖泊沉积物,对其营养盐的释放规律进行研究.结果表明：在碱性条件下,富营养化湖泊沉积物中总磷、总氮释放量达到峰值;在中性条件下,富营养化湖泊沉积物中总有机碳释放量最大;在厌氧条件下,富营养化湖泊沉积物中氮、磷、COD的释放量最大.在平行实验条件下3个湖泊中的重度富营养化湖泊的氮、磷、COD的释放量最大.     

滇池水-沉积物界面氮分布特点及其对控制蓝藻水华的意义

 造成水体富营养化的污染源可以分为外源和内源,当湖泊的外源得到控制以后,内源营养盐的释放仍然可以发生富营养化,甚至爆发藻类水华.研究营养物质在水-沉积物界面的地球化学行为,对于控制水体富营养化和水华爆发具有重要意义.以滇池为研究对象,测定了间隙水和上覆水中总氮(TN)、氨态氮(NH₄⁺-N)、硝态氮(NO₃^--N)和有机氮(ON)的质量浓度.结果表明:①无论在草海还是外海,间隙水中TN,NH₄⁺-N及ON质量浓度均高于上覆水,说明底泥中的氮元素有向水体中扩散的趋势;②草海上覆水及间隙水中TN,NH₄⁺-N和NO₃^--N质量浓度均高于外海,其受污染的程度比外海高.研究揭示了滇池底泥中氮分布区域和垂直变化特征,阐明了内源氮负荷在湖泊富营养化中所起的作用.     

内源性营养盐调控湖泊藻类生长机制研究

在外源污染得到控制后,最能影响富营养化水体中藻类生长的是内源性营养盐。研究不同富营养化湖泊中内源性营养盐的不同比例对藻类生长机制的影响,能为解决湖泊内源性污染提供理论依据。通过室内模拟的方法,根据藻类的经验分子式,确定以磷为限制因子时的N∶P=7.2∶0.4和以氮为限制因子时的N∶P=4.6∶1来调控上覆水中的营养盐比例,进行试验。实验结果显示:温度对富营养化湖泊中藻类生长影响程度很大;内源性营养盐对富营养化湖泊的影响程度依次是:重度富营养化湖泊中度富营养化湖泊中营养化湖泊,磷作为限制因子比氮更能有效抑制湖泊藻类生长。     

大明湖主要营养元素内外源负荷的分析与评价

通过引入泉水置换大明湖1/2湖水,分析、评价换水后大明湖水质的季节变化特征,主要营养元素的内、外源负荷,考察大明湖中叶绿素a(Chl.a)、总氮(TN)、总磷(TP)和化学需氧量(CODcr)随季节变化的规律。结果表明:换水后大明湖水质出现短期改善,半年后又退回到富营养化状态;截外源污水不彻底导致湖体内主要营养盐逐渐累积;每年磷(P)累积量约为882 kg、氮(N)累积量约为5 483 kg;疏松沉积物积累约为8.06×107kg,测得沉积物富含营养元素P约为1.30×105kg,N约为1.90×105kg,湖水中的P、N的量分别仅占湖泊系统TP、TN的0.23%和2.29%,内源沉积物是影响水质的另一重要因素。     

浅海网箱养殖自身污染营养盐主要来源

营养盐的过度积聚是富营养化的主要表现,而以富营养化和底层生物沉积为主要特征的浅海网箱养殖自身污染是制约网箱养殖业健康发展的瓶颈之一.浅海网箱养殖中养殖生物、污损生物和野生鱼类等排泄,水-土界面营养盐的交换是养殖系统自身污染营养盐的主要来源.而开展鱼类环境动态负荷、污损生物及其他生物的资源量与生态效应,颗粒物/沉积物中营养盐再生等是进行自身污染营养盐来源研究的主要问题.     

红枫湖、百花湖水库底质总磷负荷及其对湖泊富营养化贡献

对红枫湖、百花湖水库沉积物及其磷储量的调查统计,结合近年来两湖频繁发生的水污染事件,研究了红枫湖、百花湖水库沉积物总磷含量分布及其总磷负荷对湖泊富营养化贡献,探讨了红枫湖、百花湖水库沉积物的释磷潜力。结果表明,红枫湖、百花湖沉积物中总磷含量分布由表层到底层进行递减堆积,沉积物已成为两湖近年来湖泊磷富营养化的内源。到2006年红枫湖、百花湖沉积物干重累积量分别为240.7万t、73.78万t,平均总磷含量为0.163%、0.174%,总磷储量已达3 924 t、1 284 t。当外界环境因素推动时,沉积物发生搅动造成磷大量释放,是两湖频繁发生湖泊大面积水华污染事件的主要原因。     

城市黑臭河道富营养化次生灾害形成机制及其控制对策思考

对城市河道黑臭污染的形成及其治理、富营养化次生灾害表现形式、形成机制以及预防和控制对策等方面进行了总结和研究.结果表明,随着城市黑臭河道相应污染治理工程、措施的实施,河道水体污染负荷得到了大大消减、水质得到了一定的改善、黑臭也逐步好转,但营养盐仍处于相对较高的水平,且可被植物直接利用吸收的营养盐储备充足,同时,黑臭污染的治理使得受损的河道生态系统得到了一定的恢复和重建,当外界环境条件适宜时,极易引起水华暴发、浮萍泛滥、水葫芦"疯"长、水生植物生物量激增等富营养化次生灾害.对于城市黑臭河道治理后富营养化次生灾害的预防和控制必须以城市黑臭河道污染治理为基础,将其纳入到河道污染整治整体规划中.综合运用上/下行效应理论,应从外源控制、内源治理和修复、整体生态系统恢复等角度进行系统预防和控制.同时也应厘清思路,认识到城市黑臭河道富营养化及其次生灾害的形成是城市黑臭河道污染治理过程中的必经阶段,城市河道水环境治理应从当前的"黑臭等重污染治理"向"氮磷营养盐控制"转变.     

滏阳河衡水市区段沉积物硝酸盐氮的扩散规律

为解决内源负荷污染问题,对滏阳河衡水市区主城区小漕河沉积物和上覆水的性质进行了分析测试,采用实验室静态模拟法研究了硝酸盐氮的释放规律,并计算了其沉积物-水界面的扩散通量.结果表明:垂向沉积物中C、N、P营养盐随着深度的增加,含量逐渐降低.上覆水呈缺氧状态,有机污染严重,营养盐浓度接近甚至超过地表水环境质量标准Ⅴ类限值,富营养化风险高.不同温度下,表层沉积物硝酸盐的释放先上升再下降,且温度越低,越有利于其释放.温度为5℃时,不同深度沉积物硝酸盐的释放先增加后平缓再逐渐下降,且随着深度的增加,释放强度逐渐减弱.硝酸盐氮释放通量为-0.49mg/(m2·d),总体表现为由上覆水向沉积物扩散.研究结果为滏阳河衡水市区段环境综合整治工程以及子牙河流域水污染防治与水质改善提供数据支持.     

武汉莲花湖沉积物氮磷污染特征研究

近几十年以来,武汉市蔡甸区莲花湖的水体富营养化问题引起了各部门的广泛关注。为了解其沉积物中营养物质的含量,对莲花湖的沉积物中氮、磷含量进行了监测,采用单项评价指数法对其污染程度进行了评价。结果表明,莲花湖沉积物中总氮和总磷的含量较高,各监测点的总氮和总磷含量分别为0.130%⁰.170%、0.074 4%0.170%、0.074 4%⁰.137%,单项评价指数的结果表明莲花湖沉积物为重度污染。     

长湖底质有机物富集现状及评价

测定长湖底质有机质及总氮、总磷等指标,通过和其他富营养化湖泊的相关指标或当地环境本底值比较,评价长湖底质对湖水富营养化的潜在贡献,其结论是:有机质平均值为43.84 g/kg,含量丰富;总磷平均值为0.057%,含量较低,但在湖中各点差异明显;湖泊底质含氮量为0.234%,总体偏高;底质有机指数很高,湖泊处在严重的肥污染状态;有机质和营养盐主要来源于藻类等浮游生物;有机碳和总氮的相关性好,具有某种线形关系.     

南京玄武湖富营养化及重金属污染现状

针对南京玄武湖清淤后营养盐及重金属污染物的分布问题,在其3个湖区中设置6个采样点,采集水体和沉积物样品,分析pH、总氮、总磷和有机质等理化参数并采用电感耦合等离子体原子发射光谱法分析Cr,Pb,Cu,Zn,Ni 5种重金属质量分数,并结合地累积指数法对沉积物中重金属的污染程度进行评价.结果表明:玄武湖北湖湖区水体处于中度富营养化到严重富营养化状态,东南湖区则处于严重富营养化状态,而西南湖区水质相对较好,处于轻度富营养化状态,只是总氮质量浓度稍微偏高;重金属污染方面,东南湖水体中的Cr质量浓度存在超标现象;清淤之后,玄武湖沉积物中Cr和Pb的质量分数有所降低,污染状况有所缓解;2个采样点沉积物中的Zn处于轻度污染程度,其余金属污染程度均为清洁.     

Dynamics of sediment resuspension and the conceptual schema of nutrient release in the large shallow Lake Taihu,China

On the basis of investigations in situ, it was found that mass exchange on the water-sediment interface occurred chiefly on the superficial sediment within 5-10 cm. The spatial physicochemical character of sediment was distributed uniformly. The observation of lake currents and waves indicated that the dynamic sources, which act on the interface of water and sediment, came mainly from waves under strong wind forcing, while the critical shear stresses     

Mechanism and control of lake eutrophication

China is rich in lakes. The total lake area is 91000 km2 in which approximately one third, namely 27000 km2, is the fresh water lake[1]. In these fresh water lakes, about 16558 km2 (accounting for 60% of total fresh water lake area) is located in the midd…     

巢湖十五里河河口沉积物污染特征研究

在巢湖十五里河河口区设置18个采样点,分层采集沉积物样品66个,运用X-Ray衍射法、原子吸收法等对沉积物样本中的总氮、总磷、有机质以及重金属进行测试,并且分析了污染因子之间的相互关系。研究结果表明,沉积物中重金属的污染程度依次为Hg>Cr>Pb>Cu>Cd,具有中等潜在生态危害;沉积物中氮磷比值表明湖水处于富营养化状态,有机物来源于水生植物。     

基于WARMF模型的杭埠-丰乐河流域泥沙模拟的初步研究

研究了WARMF模型在杭埠-丰乐河流域的水文、泥沙模拟适应性能以及流域SS非点源时空变化特征。利用流域地貌-土壤分布对应关系、土壤剖面结构、地下水位埋深等条件,研究了子流域的平面分组与剖面土层结构的确定,较大程度上降低了模型参数的校准难度与不确定性。利用2000—2003年水文、泥沙观测数据,对模型水文、泥沙参数进行了校准与检验,表明:WARMF在研究区具有较好的水文、泥沙模拟适应性能。基于全流域—支流域—子流域三种尺度分析了流域SS非点源空间变化特征,表明:流域SS非点源入河负荷主要源于农林区贡献;杭埠河支流是泥沙流失控制的重点;A、B、C三级子流域是SS非点源控制的关键区。流域SS非点源出口负荷随时间变化研究表明,5—8月是SS非点源控制的关键时段。