浅谈水体富营养化及其生物防治措施

陈栩璇

(韩山师范学院 化学与环境工程学院，广东 潮州 521000)

引言

现如今，工农业发展迅速，大量含有氮、磷、钾的工农业废水和生活污水排入河流，使大部分流域水质急剧下降，久之就造成了部分流域出现了富营养化。从20世纪初开始发现富营养化现象到今天，全球范围内已有绝大部分的封闭型水体都或多或少存在富营养化的现象。我国目前的天然湖泊有2000多个，但由于经济快速发展，人口的快速增长与不合理的开发利用，越来越多的湖泊也产生了富营养化。虽然地球上的面积中约71%是水，但是这71%中只有不到3%是淡水面积，并且这其中可供直接使用的只有不到1%，所以可供人类使用的水资源少之又少，水体富营养化的治理仍是当今水环境治理的重点和难点。

一、什么是水体富营养化

水体富营养化是指发生在淡水中，由水体中氮、磷、钾的含量过高导致藻类突然性过度增值和其它浮游生物快速繁殖，水体溶解氧的含量减少，水质在不断恶化，水生生物大量死亡的现象。

二、水体富营养化的原因

水体之所以会富营养化就是因为水体中的氮、磷、钾的含量太高而导致的。而氮、磷、钾来源可以分为人为源和自然源，而造成含量过高的主要是人为源。研究表明，人为造成水体中氮、磷、钾含量过高的原因主要有农用化肥和农药的不当使用、未经净化处理或者处理不完全就排放入水体中的工业废水和生活污水，其中最大的来源是农田上施用的大量化肥和农药[1]。

1、农用化肥及农药的不当使用

磷肥、氮肥和钾肥是化肥和农家肥中使用最多的。但农作物对这些化肥的利用率只有30%左右，所以有70%会被浪费掉，这些多余的肥料就会流进附近水域，使附近水域水体受到污染。磷肥的土壤渗漏是导致水体富营养化的一个重要原因，甚至可能是导致水体富营养化的最重要的污染源[2]。而化肥农药滥用的现象目前在我国仍十分严重。

2、生活污水

日常生活中洗涤剂、人类和动物的粪便、食物污水中的含磷量都很高。在我国，很多地方，特别是农村地方的粪便污水，很多都是没有经过很好的净化处理，就排入了江河湖泊，而这些粪便中含有大量的有机质和氮、磷、钾。目前很多洗涤剂中都含有三聚磷酸钠，这些洗涤剂本身是没有什么危害的，但是很多时候这些洗涤剂都是就近排入附近河流，就会对水体造成影响。特别在我国很多农村地区，村民还是直接在家门口的小溪里洗衣服，这些洗涤剂完全是没有经过任何的处理，就直接往河流中排放的。这些排入流域后，会使河流湖泊中的含磷量大大增加，导致水体出现富营养化，导致浮游生物大量繁殖。

3、工业废水

近几年来，随着我国工业化进程的不断推进，工业用水、工业废水乱排乱放，已不是新鲜事。这些废水很多都是没有经过特殊处理或者没有达到符合国家的污水排放标准就直接排放到江河湖泊。化肥生产企业、食品加工企业等工业废水中具有悬浮物、油脂含量高、氮磷化合物含量高等特点。这些因素都会造成水体富营养化。

三、水体富营养化的危害

水体富营养化的危害，我们可以分成以下几点。

第一，富营养化的水体中存在大量的含氮化合物，水体中含氮化合物在进行氮循环的时候会产生硝酸盐和亚硝酸盐，如果这些水体供人类大量长期使用会严重影响人类的健康。

第二，因水体的富营养化而大量繁殖的浮游生物会造成水体透明度降低，并且消耗大量氧气，同时还会影响水中植物的光合作用，降低氧气的释放量，造成水中溶解氧的含量降低，因此造成鱼类大量死亡，并且部分浮游生物还会产生危害人类和动物的生活和健康的毒素。[3]

第三，水体富营养化会破坏水生生物的生存环境，使水生生物的物种退化，使水生生物多样性遭到破坏，同时破坏了水生生态系统的平衡。

第四，富营养化的现象还有可能影响旅游业的发展和堵塞航道。

四、水体富营养化的生物防治措施

水体富营养化的治理不可能一蹴而就，是一个十分漫长的过程。我国对水体富营养化的防治措施的研究起步比较晚，目前我国采用的技术主要有物理法、生物法、物化法、化学法等方法。本文我们主要论述的是水体富营养化的生物防治技术。目前水体富营养化的生物防治技术主要有：水生植物处理技术、水生动物处理技术、人工湿地处理技术、人工生物浮床技术、微生物修复技术、利用藻类植物治理水体中过多的营养物质等。

1、水生植物处理技术

水体中的有机物质被分解后会产生含氮磷等无机盐，遗留在水中。而这些无机盐长期滞留积累，就是造成水体富营养化的主要因素。水生植物处理技术就是能够很好的缓解这种现象。所谓水生植物处理技术即水体中无机盐、重金属和有机污染物被水生植物吸收转化的过程[4]，通过人工的定期打捞，可以起到有效降低水中氮磷钾等无机盐的含量。

2、水生动物处理技术

投入一定物种比例的水生动物，利用水生动物之间的竞争关系和捕食关系可以延长河流生态系统的食物链长度，构成较为完整的食物链，可以对水体的富营养化现象起到缓解的作用。

3、人工湿地处理技术

部分湿地植物是能够吸收水体中的氮、磷等物质，能够起到降低水体中氮磷的含量。所以湿地对水体中营养物质有较强的吸附能力。

4、人工生物浮床技术

以经过人工设计建造、漂浮于水面上的生物浮床等为载体，为动植物和微生物提供生活的产所，依靠植物的作用，吸收水体中过多的氮、磷等有害元素，从而达到改善水体的目的。该技术因高效、环保、经济等优点逐渐成为水体治理研究的热点[5]。

5、微生物修复技术

一般自然界的水体都有一定的自净能力，而在这过程中，微生物就是起着举足轻重的作用。然而对于一般的封闭性水体，它具有易污染、自净能力低的特点，因此很容易造成水体的富营养化现象。该技术利用原有的或者外来的微生物吸附和转化受污染水体中的污染物，达到降解水中氮、磷、钾等化合物的含量，最终实现水体富营养化的控制[6]。该技术中微生物修复菌群较经常使用的是有效微生物菌群，也叫高效复合菌，该菌群由多种微生物复合而成，在处理受污染水体时发挥着重要的作用[7]。微生物修复技术具有污染低，成本少，效率较高等优点。不过目前在水体富营养化的治理方面微生物技术的应用还是使用得比较少。

6、利用藻类植物治理水体中过多的营养物质

藻类植物的每个细胞在迅速繁殖同时消耗大量的营养物质，藻类植物能够含有叶绿素和藻蓝素等可供藻类进行光合作用产生氧气的光合色素[8]。而且藻类植物体积小，繁殖快，分布广泛，具有分解、氧化、吸附等作用。所以利用藻类植物来治理富营养化水体着实是一种可行的方案。目前使用的藻类主要有有益藻类抑藻和噬藻体，他们都能抑制藻类的大量繁殖，达到治理水华的效果。

五、结语

水体富营养化的问题近几年仍是水体污染的主要问题，依旧是水体治理的重点和难点，仍应该受到世界各国的普遍关注和高度重视。我国作为一个工业农业迅速发展的国家，水体富营养化的问题日益突出。如果当水体出现了富营养化才引起重视，才想到要去治理，这时很多时候就可能是亡羊补牢，为时已晚了。所以而对于水体富营养化的现象我们是要从源头上去遏制，重点要在防而不是在治。

[1]王哲嵘，赵婷.水体富营养化的成因危害及防治.河南农业，2012年第一期.

[2]闫然，冯雨顺，岑澎.水体富营养化污染现状及防治对策.企业导报，2013年第2期.

[3]刘扬扬，靳铁胜，杨瑞坤.浅析水体富营养化的危害及防治.中国水运，2011年5月.

[4]李安峰，潘涛，杨冲，胡翔，刘建平，吴呈西.水体富营养化治理与控制技术综述.安徽农业科学，40卷16期，2012年2月.

[5]安曼.人工浮岛种类及应用效果初步分析.水利科技与经济.第23卷第3期2017年3月.

[6]郭玉峰，郑轶荣.水体富营养化的控制与治理.产业与科技论坛，2011年第10卷第7期.

[7]陈建，丛君，陈高云，杨淑珍，闫海.利用有效微生物菌群控制蓝藻水华研究，环境工程学报第四卷第1期，2010年1月.

[8]刘霞，杜桂森.藻类植物与水体富营养化的控制.首都师范大学学报，2002年第2期.