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1、水体富营养化过程与治理云南师范大学云南师范大学 旅游与地理科学学院旅游与地理科学学院角媛梅角媛梅授课提纲l1水体富营养化的概念与危害水体富营养化的概念与危害l2水体富营养化的类型与判断标准水体富营养化的类型与判断标准l3氮、磷对富营养化影响的机理氮、磷对富营养化影响的机理l4氮、磷在水体中的转化氮、磷在水体中的转化l5富营养水体的治理富营养水体的治理l6滇池污染及其治理滇池污染及其治理1 水体富营养化的概念与危害l1.1水体富营养化的概念水体富营养化的概念l1.2水体富营养化对水体的影响水体富营养化对水体的影响l1.3富营养水体中的产毒藻类与毒性富营养水体中的产毒藻类与毒性湖泊、水库等水域的植
2、物营养成分（氮、湖泊、水库等水域的植物营养成分（氮、磷等）不断补给，过量积聚，使水体营养磷等）不断补给，过量积聚，使水体营养过剩所引起的水质污染现象称为水体过剩所引起的水质污染现象称为水体“富富营养化营养化”。江湖江湖 海洋海洋水华（花）水华（花）赤潮赤潮1.1 1.1 水体富营养化的概念水体富营养化的概念下面是美文阅读网小编为大家整理的学校实习日记，欢迎大家阅读。更多学下面是美文阅读网小编为大家整理的学校实习日记，欢迎大家阅读。更多学校实习日记请关注美文阅读网实习日记栏目。学校实习日记【一】明年校实习日记请关注美文阅读网实习日记栏目。学校实习日记【一】明年即将开始我的中学物理老师实习，这难免
3、会让我十分紧张，以至于从昨晚开始就即将开始我的中学物理老师实习，这难免会让我十分紧张，以至于从昨晚开始就辗转难眠了。一切都是未知数，一切都是陌生的。作为一个工科男，实习教辗转难眠了。一切都是未知数，一切都是陌生的。作为一个工科男，实习教师，我还有很多东西要学师，我还有很多东西要学!还好，在晚上的时候，要带我的任课老师很负责任还好，在晚上的时候，要带我的任课老师很负责任的来了一趟我的家，交代了诸如作息时间、着装一类的事项。这让我心情平静了的来了一趟我的家，交代了诸如作息时间、着装一类的事项。这让我心情平静了不少。今晚早睡，争取明天能够有一个好的开端不少。今晚早睡，争取明天能够有一个好的开端!学校
4、实习日记【二】学校实习日记【二】今天老师比较有空，特意给我上了一下课，讲了一些关于他自己的故事，还有就今天老师比较有空，特意给我上了一下课，讲了一些关于他自己的故事，还有就是他想传授给我的学习经验。让我进一步加深了对老师的认识。我问他为什是他想传授给我的学习经验。让我进一步加深了对老师的认识。我问他为什么会想到走上教师这条路，他说他那个年代很穷，没有钱读书，好不容易考上个么会想到走上教师这条路，他说他那个年代很穷，没有钱读书，好不容易考上个大学，当时听人家说读师范最好，然后他就报了师范大学，渐渐的就喜欢上这个大学，当时听人家说读师范最好，然后他就报了师范大学，渐渐的就喜欢上这个行业，由于性格比
5、较内向又来自农村，所以当人家都去搞革命时，他就自己默默行业，由于性格比较内向又来自农村，所以当人家都去搞革命时，他就自己默默在图书馆中看书，这点在现在看来真的很难得，也许正是这段经历才造就了他后在图书馆中看书，这点在现在看来真的很难得，也许正是这段经历才造就了他后来的辉煌和今天的成绩。学校实习日记【三】今天带我的这个老师开始来的辉煌和今天的成绩。学校实习日记【三】今天带我的这个老师开始给我讲授课方给我讲授课方赤潮赤潮l藻类为优势物种，并大面积覆盖藻类为优势物种，并大面积覆盖水体表面水体表面l感观性状恶化，透明度下降，水感观性状恶化，透明度下降，水质污浊发臭质污浊发臭l水中溶解氧不足，鱼类及其他
6、生水中溶解氧不足，鱼类及其他生物大量死亡物大量死亡l加速水域的消亡过程加速水域的消亡过程1.2 1.2 富营养化引起的水质变化富营养化引起的水质变化(1)毒性表现l肝毒性（肝毒性（可以引起肝癌）可以引起肝癌）l神经毒性（神经毒性（麻癖麻癖）l肾毒性（肾毒性（腹泻）腹泻）l遗传毒性遗传毒性l胚胎及发育毒性胚胎及发育毒性1.3 富营养水体中的产毒藻类与毒性富营养水体中的产毒藻类与毒性l铜绿微囊藻铜绿微囊藻l绿色微囊藻绿色微囊藻l鱼腥藻鱼腥藻l颤颤藻藻l念珠藻念珠藻1.3 富营养水体中的产毒藻类与毒性富营养水体中的产毒藻类与毒性(2)主要有毒藻类主要有毒藻类富营养化湖泊藻类群落的优势种之富营养化湖泊
7、藻类群落的优势种之一。通常形成囊状不定形群体，群一。通常形成囊状不定形群体，群体呈粗筛孔状，由几十个、甚至上体呈粗筛孔状，由几十个、甚至上千个单体细胞组成。千个单体细胞组成。铜绿微囊藻易大量繁殖形成铜绿微囊藻易大量繁殖形成水华水华，改变水体生态系统群落结构，藻类改变水体生态系统群落结构，藻类死亡时造成水域大面积缺氧，鱼类死亡时造成水域大面积缺氧，鱼类生长受到影响，生长受到影响，水体环境严重恶化水体环境严重恶化。某些铜绿微囊藻能产生某些铜绿微囊藻能产生1 1种微囊藻毒种微囊藻毒素素(肿瘤促进剂肿瘤促进剂)，可诱发，可诱发急性肝损急性肝损伤和肝肿瘤伤和肝肿瘤Microcystis aerugino
8、sa Kuetz.铜绿微囊藻铜绿微囊藻绿色微囊藻Microcystis viridis(A.Br.)Lemm绿色微囊藻主要产绿色微囊藻主要产生三种毒素，在适生三种毒素，在适宜条件下，每毫克宜条件下，每毫克干重细胞可产生干重细胞可产生3-4微克微囊藻毒素，微克微囊藻毒素，其总毒素含量可达其总毒素含量可达到细胞干重的到细胞干重的3以以上，是毒素含量最上，是毒素含量最高的一种藻类。高的一种藻类。鱼腥藻l鱼腥藻（鱼腥藻（AnabaenaAnabaena）藻丝藻丝单一，或群集成群体；自单一，或群集成群体；自由漂浮，或粘附基质上。由漂浮，或粘附基质上。藻丝直走，弯曲，藻丝外藻丝直走，弯曲，藻丝外面有透明、
9、无色的水样胶面有透明、无色的水样胶鞘。细胞一般为球形或腰鞘。细胞一般为球形或腰鼓形。鼓形。l易形成水华，是水体富营易形成水华，是水体富营养化的标志。水华鱼腥藻养化的标志。水华鱼腥藻具有毒株，含有鱼腥藻毒具有毒株，含有鱼腥藻毒A A、B B、C C和和D D，其中鱼腥藻毒，其中鱼腥藻毒A A研究较充分，是一种低分研究较充分，是一种低分子量的含氮的生物碱，对子量的含氮的生物碱，对动物的最低致死剂量为每动物的最低致死剂量为每千克体重千克体重250250微克。微克。Anabaenal藻体是不分枝的丝状体，藻体是不分枝的丝状体，由单列细胞组成藻丝。由单列细胞组成藻丝。丝体上有空去的死细胞丝体上有空去的死
10、细胞作双凹形，有时还有胶作双凹形，有时还有胶化膨大的隔离盘，亦为化膨大的隔离盘，亦为双凹形，但细胞内有均双凹形，但细胞内有均匀的内含物，二个隔离匀的内含物，二个隔离盘或死细胞之间的这一盘或死细胞之间的这一段叫做藻殖段，生于潮段叫做藻殖段，生于潮湿处或小型水体中，漂湿处或小型水体中，漂浮或附着浮或附着Oscillatoria颤颤 藻藻念珠藻Nostoc念珠藻的藻丝念珠藻的藻丝念珠藻的藻丝念珠藻的藻丝由一列近球形由一列近球形由一列近球形由一列近球形细胞组成，形细胞组成，形细胞组成，形细胞组成，形似一串念珠，似一串念珠，似一串念珠，似一串念珠，藻丝通常有一藻丝通常有一藻丝通常有一藻丝通常有一至几个异
11、形胞，至几个异形胞，至几个异形胞，至几个异形胞，由藻丝组成胶由藻丝组成胶由藻丝组成胶由藻丝组成胶质团块，形状质团块，形状质团块，形状质团块，形状有球状、片状有球状、片状有球状、片状有球状、片状或发状。或发状。或发状。或发状。(3)饮用水中的藻毒素l淡水中常见的蓝藻能产生淡水中常见的蓝藻能产生肝毒素肝毒素和和神经毒素神经毒素，与供水安全相关。与供水安全相关。l蓝藻微囊藻水华蓝藻微囊藻水华80%是产毒素的，大部分是产毒素的，大部分肝肝毒素是微囊藻毒素毒素是微囊藻毒素，已知，已知70多种亚型的微囊多种亚型的微囊藻毒素。藻毒素。l神经毒素神经毒素分布范围较肝毒素分布范围较肝毒素小小，危害程度也，危害程
12、度也不及微囊藻毒素。不及微囊藻毒素。1.3 富营养水体中的产毒藻类与毒性富营养水体中的产毒藻类与毒性(4)流行病学资料l太太湖湖流流域域调调查查表表明明：饮饮用用受受微微囊囊藻藻毒毒素素污污染染的的水水会会引引起起人人群群肝肝脏脏酶酶学学指指标标的的变变化化，导导致致肝脏功能损害肝脏功能损害。l对对肝肝癌癌高高发发区区江江苏苏海海门门和和启启东东两两地地发发现现：饮饮用用受受微微囊囊藻藻毒毒素素污污染染的的河河沟沟水水的的居居民民患患肝肝癌癌相相对对危危险险度度较较饮饮井井水水或或自自来来水水的的居居民民分分别别为为1.96和和2.39。l微微囊囊藻藻毒毒素素是是我我国国南南方方原原发发性性肝
13、肝癌癌高高发发的的三三大大环环境境危危险险因因素素（微微囊囊藻藻毒毒素素、肝肝炎炎病病毒毒和和黄曲霉毒素）之一。黄曲霉毒素）之一。1.3 富营养水体中的产毒藻类与毒性富营养水体中的产毒藻类与毒性生物富集作用DDT的生物富集作用的生物富集作用水俣病水俣病知识知识回顾回顾2 水体富营养化的类型与判断标准l2.1水体富营养化的类型水体富营养化的类型l2.2水体富营养化的判断标准水体富营养化的判断标准l2.3我国湖泊富营养化的状况我国湖泊富营养化的状况2.1 水体富营养化的类型按富营养化的按富营养化的原因原因分为：分为：l天然富营养化天然富营养化：是指湖泊营养物质的天：是指湖泊营养物质的天然富集，需要
14、千年甚至万年的演化过程然富集，需要千年甚至万年的演化过程l人为富营养化人为富营养化：是指由于人为活动产生：是指由于人为活动产生的工业废水、农业退水、水产养殖废水的工业废水、农业退水、水产养殖废水和生活污水排入水体，使水体中氮、磷和生活污水排入水体，使水体中氮、磷等营养物质的负荷量急剧增加而导致水等营养物质的负荷量急剧增加而导致水体污染的现象。体污染的现象。2.2 水体富营养化的判断标准(1)参数项目参数项目单位单位贫营养贫营养中营养中营养富营养富营养总磷浓度总磷浓度mg/l0.02叶绿素叶绿素浓度浓度Ug/l10赛克板透明度赛克板透明度m 3.72.0-3.7 8010-8060轻度富营养状态
15、：50重度富营养状态：70 “三湖三湖”湖体水质均为劣湖体水质均为劣 类。主要污染指标为总氮、总磷。类。主要污染指标为总氮、总磷。太湖、巢湖处于轻度富营养状态，滇池处于太湖、巢湖处于轻度富营养状态，滇池处于重度富营养状态重度富营养状态。“三湖三湖三湖三湖三湖三湖”水质变化趋势水质变化趋势水质变化趋势水质变化趋势水质变化趋势水质变化趋势2002年年：3 氮、磷对富营养化影响的机理 l3.1水体富营养化污染过程水体富营养化污染过程l3.2水体富营养化水华暴发机理水体富营养化水华暴发机理l3.3藻类的藻类的“经验分子式经验分子式”与利贝格最小值与利贝格最小值定律定律3.1 水体富营养化污染过程lP、
16、N元素元素含量过多含量过多l藻类大量繁殖，水体变浑浊呈黄、绿色藻类大量繁殖，水体变浑浊呈黄、绿色l藻类死亡，（藻类死亡，（需氧微生物需氧微生物繁殖）溶解氧繁殖）溶解氧急剧降低急剧降低l鱼类等水生生物死亡，鱼类等水生生物死亡，厌氧微生物厌氧微生物繁殖繁殖l水水变黑发臭变黑发臭。长江长江中下中下游湖游湖泊富泊富营养营养化过化过程中程中沉水沉水植被植被演替演替模式模式滇池原生沉水植物l海菜花海菜花 Ottelia Ottelia acuminata.acuminata.沉水植物沉水植物.喜喜光，耐阴。要求水体清澈光，耐阴。要求水体清澈见底见底,抗污能力差。抗污能力差。l金鱼藻金鱼藻 Ceratoph
17、yllum Ceratophyllum demersum.demersum.沉水植物，无根，沉水植物，无根，密集成簇，漂浮于水面下，密集成簇，漂浮于水面下，对藻类有抑制作用。对藻类有抑制作用。正反馈（左）和负反馈（右）狼狼狼狼兔兔兔兔植物植物植物植物狼狼饿饿死死狼狼吃吃饱饱吃了吃了较多较多兔子兔子吃了吃了较少较少兔子兔子兔兔吃吃饱饱兔兔饿饿死死吃了吃了较少较少的草的草吃了吃了大量大量的草的草污染污染 鱼死亡鱼死亡污染污染 鱼死亡鱼死亡 鱼死亡鱼死亡 污染污染 最最适适范范围围亚亚适适范范围围亚亚适适范范围围不不适适范范围围不不适适范范围围不能生存不能生存因子梯度因子梯度渐增渐增生生命命活活动动
18、或或数数量量生物对环境因子的耐受曲线生物对环境因子的耐受曲线Shelford 耐受性定律3.3 藻类的“经验分子式”与利贝格最小值定律l在适宜光照、温度、在适宜光照、温度、PH和充分营养物质的和充分营养物质的前提下，藻类进行光和作用并合成自身的前提下，藻类进行光和作用并合成自身的原生质的基本反应式为：原生质的基本反应式为：106CO106CO2 2+16NO+16NO3 3-+HPO+HPO4 42-2-+122H+122H2 2O O+18H+18H+能量能量+微量元素微量元素 C106106H263263O110110N1616P1 1+138O138O2 2藻类的藻类的“经验分子式经验分
19、子式”3.3 藻类的“经验分子式”与利贝格最小值定律l利贝格最小值定律：植物生长取决于外界利贝格最小值定律：植物生长取决于外界提供给它的所需养料中数量最小的一种提供给它的所需养料中数量最小的一种。l调查结果显示：调查结果显示：80的富营养化是受的富营养化是受磷元磷元素素的制约，大约的制约，大约10的富营养化与的富营养化与氮元素氮元素有关，余下的有关，余下的10与其它因素有关。与其它因素有关。Liebig Liebig 最小值原理最小值原理植物生长需要基本元素植物生长需要基本元素只要基本元素足够，植物生长是自动的只要基本元素足够，植物生长是自动的影响植物发展的是某一短缺元素影响植物发展的是某一短
20、缺元素增加这个短缺元素能引发植物的生长，增加这个短缺元素能引发植物的生长，缺少它即使再多增加其它元素也无效缺少它即使再多增加其它元素也无效短缺元素永远在变化之中短缺元素永远在变化之中 几克短缺元素的增加，其功效比增加几几克短缺元素的增加，其功效比增加几吨的肥料都大吨的肥料都大4 氮、磷在水体中的转化l4.1含氮化合物在水体中的转化含氮化合物在水体中的转化l4.2含磷化合物在水体中的转化含磷化合物在水体中的转化(1)氮的生物地化循环4.1 含氮化合物在水体中的转化4.1 含氮化合物在水体中的转化大气N2生物体有机氮NH4+NO3-NO2-NON2ONH2OHNH4+硝化作用硝 酸盐 同 化作用铵
21、盐同化作用同化作用生物固氮异化性硝酸盐还原作用反硝化作用亚 硝酸 氨 化作用硝化作用硝化作用氨化作用氨化作用(2)氮循环中的四种基本生物化学过程氮循环中的四种基本生物化学过程(3)水体中的含氮化合物水体中的含氮化合物有机氮有机氮无机氮无机氮来源：农业废弃物和城市生活污水来源：农业废弃物和城市生活污水组成：蛋白质、氨基酸和尿素组成：蛋白质、氨基酸和尿素农业退水和工业排水；农业退水和工业排水；有机氮经微生物分解而来有机氮经微生物分解而来组成：氨氮和硝态氮组成：氨氮和硝态氮来源：来源：4.1 含氮化合物在水体中的转化(4)水体中有机氮的转化过程氨化作用氨化作用硝化作用硝化作用反硝化作用反硝化作用同化
22、作用同化作用4.1 含氮化合物在水体中的转化氨化作用（有机氨转化为氨氮）l水体中各种蛋白质化合物在好气性和嫌气性条水体中各种蛋白质化合物在好气性和嫌气性条件下，由氨化细菌和真菌的作用将有机氮分解件下，由氨化细菌和真菌的作用将有机氮分解成为氨和氨化合物，氨溶水成为成为氨和氨化合物，氨溶水成为NHNH4 4+，为植物，为植物利用利用 有机氮有机氮(NH(NH2 2-)氨氨(NH(NH3 3)铵离子铵离子(NH(NH4 4+)氨化作用氨化作用氨化作用氨化作用蛋白质的氨化作用蛋白质蛋白质蛋白酶蛋白酶水解水解肽肽肽酶肽酶水解水解氨基酸氨基酸降降解解NH3氧化脱氨基作用氧化脱氨基作用水解脱氨基作用水解脱氨
23、基作用还原脱氨基作用还原脱氨基作用尿素的氨化CO(NH2)2+2H2O(NH4)2CO3尿酶尿酶2NH3+CO2+H2O尿素细菌：尿素细菌：1 1、球菌：尿素生孢八叠球菌、球菌：尿素生孢八叠球菌 2 2、芽孢杆菌：巴斯德尿素芽孢杆菌、芽孢杆菌：巴斯德尿素芽孢杆菌硝化作用（氨氮转化为硝酸盐）l氨氮在水中不稳定，除被生物吸收同化氨氮在水中不稳定，除被生物吸收同化外，其余在溶解氧充足条件下，被亚硝外，其余在溶解氧充足条件下，被亚硝酸盐细菌和硝酸盐细菌氧化为亚硝酸盐酸盐细菌和硝酸盐细菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，供植物吸收利用和硝酸盐，供植物吸收利用 亚硝化亚硝化亚硝化亚硝化作用作用作用作用硝化硝化硝化硝
24、化作用作用作用作用硝化细菌和硝化作用的过程硝化细菌和硝化作用的过程NHNH4 4+NO NO2 2-NO NO3 3-硝酸细菌硝酸细菌亚硝酸细菌亚硝酸细菌影响硝化作用的环境因素l(1)pH值：适宜微碱性值：适宜微碱性l(2)温度：温度：4-40，最适：，最适：25-35l(3)通气：需氧通气：需氧l(4)湿度：过量影响通气，不足引起细胞湿度：过量影响通气，不足引起细胞缺水。缺水。反硝化作用(硝酸盐氮转化为气态氮)l反硝化细菌将亚硝酸盐转变成氮气，反硝化细菌将亚硝酸盐转变成氮气，回到大气库中，使水体失氮回到大气库中，使水体失氮异养脱氮细菌的反硝化异养脱氮细菌的反硝化异养脱氮细菌的反硝化异养脱氮细
25、菌的反硝化作用作用作用作用自养脱氮细菌的反硝化自养脱氮细菌的反硝化自养脱氮细菌的反硝化自养脱氮细菌的反硝化作用作用作用作用反硝化作用的过程反硝化作用的过程HNO3N2O或或N2NH3合成性硝酸还原作用合成性硝酸还原作用硝酸盐的异化还原作用硝酸盐的异化还原作用（脱氮）（脱氮）反硝化作用微生物反硝化作用微生物l大多数：异养兼厌气性l 极少数：化能自养型（脱氮硫杆菌）环境对反硝化作用的影响l 水分及通气状况l pH值l 有机质与NO-3含量同化作用l藻类对水中几种无机氮都能利用，在光藻类对水中几种无机氮都能利用，在光合过程以及随后的同化过程中，逐步形合过程以及随后的同化过程中，逐步形成各种含氮有机物
26、。成各种含氮有机物。(1)磷的生物地化循环4.2 含磷化合物在水体中的转化(2)磷的循环过程n岩石经土壤风化释放的磷酸盐和农田中施用的磷肥，被岩石经土壤风化释放的磷酸盐和农田中施用的磷肥，被植物吸收进入植物体内植物吸收进入植物体内 n沿食物链传递，并以粪便、残体或直接以枯枝落叶、秸沿食物链传递，并以粪便、残体或直接以枯枝落叶、秸秆归还土壤秆归还土壤 n含磷有机化合物经土壤微生物的分解，转变为可溶性的含磷有机化合物经土壤微生物的分解，转变为可溶性的磷酸盐，可再次供给植物吸收利用，这是磷的生物小循磷酸盐，可再次供给植物吸收利用，这是磷的生物小循环。环。n一部分磷脱离生物小循环进入地质大循环一部分磷
27、脱离生物小循环进入地质大循环 n动植物遗体在陆地表面的磷矿化动植物遗体在陆地表面的磷矿化 n磷受水的冲蚀进入江河，流入海洋磷受水的冲蚀进入江河，流入海洋 4.2 含磷化合物在水体中的转化生物有机磷生物有机磷不溶性磷酸盐不溶性磷酸盐磷酸或可溶性磷磷酸或可溶性磷酸盐酸盐与与土土壤壤中中的的盐盐基基结结合合产产酸酸微微生生物物的的作作用用或或磷磷肥肥的的生产生产植植物物与与微微生生物物的吸收同化的吸收同化微微生生物物的的分分解作用解作用(3)磷元素的循环过程示意图磷元素的循环过程示意图4.2 含磷化合物在水体中的转化(4)水系统中的含磷化合物l正磷酸盐：主要种类有正磷酸盐：主要种类有H3PO4，H2
28、PO-4，HPO42-，PO43-，HPO42-配合物配合物 l聚磷酸盐聚磷酸盐：H4P2O7，H3P2O7-，H2P2O72-，HP2O73-，P2O74-，HP2O73配合物配合物-l偏磷酸盐：偏磷酸盐：HP3O92-，P3O93-l有机磷酸盐：有多种形式包括磷脂、糖磷有机磷酸盐：有多种形式包括磷脂、糖磷酸盐、核苷酸、磷酰胺等酸盐、核苷酸、磷酰胺等4.2 含磷化合物在水体中的转化(5)磷在水体中的循环 l有机磷的矿化作用有机磷的矿化作用：有机物中的磷，在细菌和真：有机物中的磷，在细菌和真菌的降解过程中，生成无机磷和磷化物。菌的降解过程中，生成无机磷和磷化物。l磷的同化作用磷的同化作用：溶解
29、性无机磷首先为上层水中的：溶解性无机磷首先为上层水中的浮游植物吸收，部分用于生长，大部分积累在体浮游植物吸收，部分用于生长，大部分积累在体内备磷源不足时使用。水生高等植物能从沉积物内备磷源不足时使用。水生高等植物能从沉积物中大量吸收无机磷，经代谢转为有机磷化合物。中大量吸收无机磷，经代谢转为有机磷化合物。l不溶性磷转化为可溶性磷不溶性磷转化为可溶性磷：沉积物中不溶性磷不：沉积物中不溶性磷不能为水中生产者利用。当水中能为水中生产者利用。当水中PHPH值转向酸性时，值转向酸性时，可加快磷溶解过程，使不溶性磷成为可溶性磷。可加快磷溶解过程，使不溶性磷成为可溶性磷。4.2 含磷化合物在水体中的转化(6
30、)磷转化的4个主要过程l来源于生物的来源于生物的颗粒有机磷颗粒有机磷在微生物作用下，形在微生物作用下，形成成可溶性有机磷可溶性有机磷，并进一步矿质化形成，并进一步矿质化形成正磷酸正磷酸根离子根离子；l磷酸根离子磷酸根离子与无机离子（钙、铝等）结合形成与无机离子（钙、铝等）结合形成颗粒无机磷的螯合物颗粒无机磷的螯合物，不能被植物利用；，不能被植物利用；l颗粒无机磷颗粒无机磷在沉积层的厌氧环境中被释放形成在沉积层的厌氧环境中被释放形成正磷酸根离子正磷酸根离子；l沉积层的沉积层的磷酸根离子磷酸根离子被植物吸收。正磷酸根包被植物吸收。正磷酸根包括磷酸根、磷酸氢根和磷酸二氢根，三者间可括磷酸根、磷酸氢根
31、和磷酸二氢根，三者间可相互转化，其转化和平衡受水体相互转化，其转化和平衡受水体pHpH值控制。值控制。4.2 含磷化合物在水体中的转化5 富营养水体的治理l5.1富营养水体的治理技术富营养水体的治理技术l5.2湖泊富营养化治理的长期性复杂性湖泊富营养化治理的长期性复杂性*环境技术环境技术用水处理技术消除进入湖泊用水处理技术消除进入湖泊 水体中的水体中的N N、P P和有机污染物等；和有机污染物等；点源点源*生态技术生态技术改善生态系统和周围环境、改善生态系统和周围环境、减少不利理化因素（减少不利理化因素（N N、P P和有机污染和有机污染 物）和生物因素物）和生物因素 面源面源5.1 富营养水
32、体的治理技术富营养水体的治理技术(1)5.1 富营养水体的治理技术(2)*恢复水生植被恢复水生植被根据湖泊水生植被自身的演替规律根据湖泊水生植被自身的演替规律和水生植物的生理生态特征，选择耐污性和水生植物的生理生态特征，选择耐污性强的植物作为先锋种类，然后逐步对水生强的植物作为先锋种类，然后逐步对水生植被的结构加以优化。植被的结构加以优化。*优化水产养殖结构，恢复生态系统平衡优化水产养殖结构，恢复生态系统平衡在湖泊富营养化过程中，水生植被本身在湖泊富营养化过程中，水生植被本身也发生演替变化，以适应不同的营养水平也发生演替变化，以适应不同的营养水平和水环境条件。和水环境条件。粮食粮食生活排水生活
33、排水人类生活人类生活太阳光太阳光旱地旱地粮粮食食肥料肥料畜舍畜舍风能风能太阳能太阳能可再生能源的可再生能源的有效利用有效利用居民、行政部门的循环居民、行政部门的循环利用体系利用体系石化能源石化能源配合饲料配合饲料监测系统和水环境监测系统和水环境改善的评价改善的评价根据氮磷自动监根据氮磷自动监测系统的评价测系统的评价环保型施肥管理体系环保型施肥管理体系通过水生植物栽通过水生植物栽培法对氮磷进行培法对氮磷进行资源回收资源回收河流河流水处理系统水处理系统评价法评价法高温好氧发酵装置高温好氧发酵装置情报网络情报网络湖泊治理技术的确立湖泊治理技术的确立节能、小型、省资源、经济性节能、小型、省资源、经济性
34、适合地球环境、地域特性适合地球环境、地域特性创造未来的最佳处理系统创造未来的最佳处理系统有机生活垃圾有机生活垃圾资源化资源化污泥污泥磷酸盐磷酸盐处理水处理水简易高效水处理装置简易高效水处理装置养殖废水养殖废水湖湖泊泊污污染染治治理理和和生生态态恢恢复复建建立立可可持持续续发发展展的的流流域域体体系系建设建设5.2湖泊污染治理的复杂性与长期性湖泊污染治理的复杂性与长期性(1)点源污染控制点源污染控制l城镇生活污水治理l除磷脱氮l禁用含磷洗涤剂l分散性生活污水治理l工业废水治理l含氮工业废水治理l含磷工业废水治理面源污染控制面源污染控制l农村村落污染控制 村落废水控制 村落固体废弃物处理 村落环境
35、管理l农田污染控制 田间污染控制 坡耕地改造 水土保持农业 生态农业l小流域生态治理工程l前置库工程l强侵蚀区污染控制湖内污染源治理湖内污染源治理l网箱养鱼控制l污染底泥疏浚与处置l湖内旅游控制l船舶污染控制l湖内藻类控制生态工程治理生态工程治理l湖内水生生态修复工程l陆生生态恢复工程5.2 5.2 湖泊富营养化治理的长期性复杂性湖泊富营养化治理的长期性复杂性(2)(2)湖滨防护带湖滨防护带太湖水域富营养化生态恢复工程l富营养化成因富营养化成因多水系入湖、城市化带来超营养多水系入湖、城市化带来超营养负荷、底质（富含营养盐）、水生生物不合理分负荷、底质（富含营养盐）、水生生物不合理分布（枯竭）布
36、（枯竭）l治理方案治理方案 *大型水生植被恢复工程大型水生植被恢复工程 *底泥疏竣工程底泥疏竣工程 *养殖污染控制工程（控制围网养殖、鱼草轮养）养殖污染控制工程（控制围网养殖、鱼草轮养）*水源地水质保护的物理水源地水质保护的物理-生态工程生态工程 *藻类收集与利用工程藻类收集与利用工程 *环湖绿化生态保护工程环湖绿化生态保护工程 *截污和换水工程截污和换水工程6 滇池污染与治理l6.1滇池概况滇池概况l6.2滇池污染状况滇池污染状况l6.3滇池污染特点滇池污染特点l6.4滇池污染治理滇池污染治理l6.5滇池水污染形成的原因滇池水污染形成的原因6.1 6.1 滇池概况滇池概况l滇池流域位于云贵高
37、原中部，地处长江、滇池流域位于云贵高原中部，地处长江、红河、珠江三大水系分水岭地带，流域红河、珠江三大水系分水岭地带，流域面积面积29202920平方千米，整个流域为南北长、平方千米，整个流域为南北长、东西窄的湖盆地，地形可分为山地丘陵、东西窄的湖盆地，地形可分为山地丘陵、淤积平原和滇池水域三个层次。山地丘淤积平原和滇池水域三个层次。山地丘陵居多，约占陵居多，约占69.5%69.5%；平原占；平原占20.2%20.2%；滇；滇池水域占池水域占10.3%10.3%。l属北亚热带湿润季风气候，多年平均气属北亚热带湿润季风气候，多年平均气温温14.714.7，平均降雨量，平均降雨量953953毫米，
38、年平均毫米，年平均蒸发量蒸发量14091409毫米，具有低纬山原季风气毫米，具有低纬山原季风气候特征，冬无严寒、夏无酷暑、冬干夏候特征，冬无严寒、夏无酷暑、冬干夏湿、干湿分明。湿、干湿分明。l流域内自然植被以流域内自然植被以亚热带常绿阔叶林亚热带常绿阔叶林为主，为主，次生植被以云南松及华山松为主，森林覆次生植被以云南松及华山松为主，森林覆盖率盖率48.9%48.9%。l滇池属滇池属长江流域金沙江水系长江流域金沙江水系，位于昆明市，位于昆明市西南，属断陷构造湖泊，是云贵高原湖面西南，属断陷构造湖泊，是云贵高原湖面最大的淡水湖泊，滇池在最大的淡水湖泊，滇池在1887.41887.4米高水位米高水位
39、运行下，平均运行下，平均水深水深5.35.3米米，湖水，湖水面积为面积为309309平方千米平方千米，库容，库容15.615.6亿亿立方米。多年平均立方米。多年平均水资源量水资源量9.79.7亿立方米亿立方米，扣除多年平均蒸发，扣除多年平均蒸发量量4.44.4亿立方米，实有水资源量亿立方米，实有水资源量5.35.3亿立方亿立方米米。滇池水域分为草海、外海两部分，现。滇池水域分为草海、外海两部分，现由人工闸分隔。草海位于滇池北部，外海由人工闸分隔。草海位于滇池北部，外海为滇池的主体，面积约占全湖的为滇池的主体，面积约占全湖的96.7%96.7%。草。草海、外海各有一人工控制出口，分别为西海、外海
40、各有一人工控制出口，分别为西北端的西园隧道和西南端的海口中滩闸。北端的西园隧道和西南端的海口中滩闸。l注入滇池的主要河流有二十多条，水量较大的有盘注入滇池的主要河流有二十多条，水量较大的有盘龙江、龙江、宝象河宝象河、新运粮河、老运粮河、船房河、大、新运粮河、老运粮河、船房河、大清河、洛龙河、捞鱼河、梁王河、清河、洛龙河、捞鱼河、梁王河、柴河、大河柴河、大河、东、东大河、古城河、护城河等。滇池水经螳螂川、普渡大河、古城河、护城河等。滇池水经螳螂川、普渡河流入金沙江。河流入金沙江。l滇池全流域滇池全流域20002000年昆明市国内生产总值年昆明市国内生产总值625625亿元亿元（现价），均在昆明市
41、辖区内，包括昆明市五华、（现价），均在昆明市辖区内，包括昆明市五华、盘龙两区和西山、官渡、呈贡、晋宁、嵩明五个区盘龙两区和西山、官渡、呈贡、晋宁、嵩明五个区县的县的3838个乡镇，比个乡镇，比19801980年翻年翻3.33.3番。人均国内生产番。人均国内生产总值总值1300013000元，比元，比19801980年翻年翻3 3番。番。“九五九五”末期，财末期，财政总收入政总收入119.4119.4亿元，地方财政收入亿元，地方财政收入56.356.3亿元，年亿元，年均分别增长均分别增长9.89.8和和16.316.3。20002000年主要经济指标年主要经济指标约占全省三分之一约占全省三分之一
42、6.2 滇池污染状况l水污染现状水污染现状20002000年进入滇池的污水总量为年进入滇池的污水总量为2.42.4亿立方亿立方米，其中城镇生活污水米，其中城镇生活污水1.81.8亿立方米，约占污亿立方米，约占污水总量的水总量的75%75%。2000 2000年产生的污染物中，生活源所含的化年产生的污染物中，生活源所含的化学需氧量、总氮、总磷分别为学需氧量、总氮、总磷分别为3249432494吨、吨、98359835吨、吨、796796吨，面源所含的化学需氧量、总氮、吨，面源所含的化学需氧量、总氮、总磷分别为总磷分别为2301123011吨、吨、37863786吨、吨、662662吨，工业源吨，
43、工业源所含的化学需氧量、总氮、总磷分别为所含的化学需氧量、总氮、总磷分别为69446944吨、吨、534534吨、吨、2828吨。吨。2008年年7月月12日，专门投放于滇池摄食蓝藻日，专门投放于滇池摄食蓝藻的白鲢鱼死去后被绿色的浪头推到岸边的白鲢鱼死去后被绿色的浪头推到岸边2008年年3月月20日，一只死去的乌龟在滇池长满浮萍的污水日，一只死去的乌龟在滇池长满浮萍的污水中。乌龟寿命较长，但随着滇池污染加剧却难以存活中。乌龟寿命较长，但随着滇池污染加剧却难以存活2008年年7月月12日，一只死去的日，一只死去的牛蛙躺在滇池海埂大坝岸边牛蛙躺在滇池海埂大坝岸边 2008年年7月月11日，滇池边一
44、条死去的鲫鱼被日，滇池边一条死去的鲫鱼被浮萍包裹。鲫鱼的适应性非常强，即使浮萍包裹。鲫鱼的适应性非常强，即使在强碱高盐度性水域，仍然能生长繁殖在强碱高盐度性水域，仍然能生长繁殖 2008年年7月月11日，一只红螯虾腐烂在滇池的污水中，日，一只红螯虾腐烂在滇池的污水中，红螯虾存活於淡水中，喜欢生活在干净的地方红螯虾存活於淡水中，喜欢生活在干净的地方l2008年7月11日，一条鳝鱼死在滇池岸边的浮萍上。鳝鱼的生存能力很强 入湖河流水质现状l在进入滇池的二十多条主要河流中，多数河流流程短，在进入滇池的二十多条主要河流中，多数河流流程短，天然补给水少，不流经城市的河流在旱季几乎断流，天然补给水少，不流
45、经城市的河流在旱季几乎断流，农村垃圾倾倒入河的现象较为严重。流经城市的河流农村垃圾倾倒入河的现象较为严重。流经城市的河流因接纳城市生活污水，河水发黑发臭，水质远超地表因接纳城市生活污水，河水发黑发臭，水质远超地表水水类标准。类标准。l在在1414条纳入监测的入湖河流中，用主要污染指标进行条纳入监测的入湖河流中，用主要污染指标进行评价，劣于评价，劣于类水标准的有类水标准的有1010条，占条，占71.4%71.4%；达到；达到类类水标准的有水标准的有2 2条，占条，占14.3%14.3%；达到；达到类水标准的有类水标准的有1 1条，条，占占7.1%7.1%；达到；达到类水标准的有类水标准的有1 1
46、条，占条，占7.1%7.1%。入湖河流。入湖河流以总磷、氨氮、生化需氧量为主要污染物。主要污染以总磷、氨氮、生化需氧量为主要污染物。主要污染河流是：枧槽河、明通河、采莲河、盘龙江、乌龙河、河流是：枧槽河、明通河、采莲河、盘龙江、乌龙河、船房河、新运粮河、老运粮河、西坝河等。船房河、新运粮河、老运粮河、西坝河等。滇池水质现状 l滇池的主要污染类型为严重的富营养化。七十年滇池的主要污染类型为严重的富营养化。七十年代滇池无论草海还是外海水质均为代滇池无论草海还是外海水质均为类，八十年类，八十年代初期水质逐渐被污染，九十年代迅速恶化。近代初期水质逐渐被污染，九十年代迅速恶化。近3030年来水质从年来水
47、质从类下降到劣类下降到劣类，外海从八十年类，外海从八十年代的富营养化发展到九十年代的严重富营养化，代的富营养化发展到九十年代的严重富营养化，草海异常富营养化草海异常富营养化l草海草海20002000年水质为劣年水质为劣类，主要污染物为高锰酸类，主要污染物为高锰酸盐指数、总氮、总磷。与盐指数、总氮、总磷。与类水质标准比较，超类水质标准比较，超标率分别为标率分别为25%25%、100%100%、100%100%，其年均值超标倍，其年均值超标倍数分别为数分别为0.250.25、16.016.0、16.716.7倍倍l外海外海20002000年水质为劣年水质为劣类，主要污染物为高锰酸类，主要污染物为高
48、锰酸盐指数、总氮、总磷。与盐指数、总氮、总磷。与类水质标准比较，超类水质标准比较，超标率分别为标率分别为8.3%8.3%、100%100%、100%100%，总氮、总磷年均，总氮、总磷年均值超标倍数分别为值超标倍数分别为5.55.5、9.99.9倍倍滇池水体富营养化状况l滇池草海和外海都已经是劣滇池草海和外海都已经是劣V V类水质类水质l20052005年年,滇池外海几乎整个滇池外海几乎整个被蓝藻覆盖，而被蓝藻覆盖，而19981998年、年、19991999年，仅年，仅1/31/3、1/21/2的湖面的湖面覆盖蓝藻。覆盖蓝藻。l岸边蓝藻聚集的地方厚度超岸边蓝藻聚集的地方厚度超过过4040厘米，
49、丢一块石头下去，厘米，丢一块石头下去，像丢进一个泥淖里，掀起一像丢进一个泥淖里，掀起一朵绿色的朵绿色的“藻花藻花”绿藻泛滥的滇池绿藻泛滥的滇池6.3 滇池污染特点l滇池已没有清洁水域，草海和外海的水滇池已没有清洁水域，草海和外海的水质都为劣质都为劣类；类；l有机污染比无机污染严重；有机污染比无机污染严重；l草海的有机和无机污染都比外海严重；草海的有机和无机污染都比外海严重；l主要污染物为高锰酸盐指数、总氮、总主要污染物为高锰酸盐指数、总氮、总磷；磷；l入湖河流水质差，有机污染主要来自大入湖河流水质差，有机污染主要来自大青河、船房河、新河等。青河、船房河、新河等。6.4 滇池富营养化治理措施l点
50、源污染治理点源污染治理:滇池流域内滇池流域内249249家工业企业实现达标排放，家工业企业实现达标排放，达标率达标率98.498.4l城市污水处理工程城市污水处理工程：建成座污水处理厂，日处理污水能：建成座污水处理厂，日处理污水能力达到了力达到了36.536.5万吨，占全市污水排放量的万吨，占全市污水排放量的52.4852.48l面源污染治理面源污染治理:滇池流域内全面实施了工程造林、退耕还滇池流域内全面实施了工程造林、退耕还林和封山育林，松华坝水源保护区森林覆盖率达到林和封山育林，松华坝水源保护区森林覆盖率达到55.355.3，滇池流域森林覆盖率达到滇池流域森林覆盖率达到48.948.9l内