水体富营养化及其防治对策

黄秀荣

（广西河池市南丹县环境监测站，广西 河池 547299）

20世纪50年代以来，由于经济的迅速发展，人口急剧增长，工业化和城市化加速，水体的氮和磷受纳量大大增加，河流、湖泊等水体富营养化进程加快。富营养化不仅使水体丧失应有功能，且使水体生态环境向不利的方向演变，更导致人类生活质量的严重下降。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。

1 水体富营养化的基本概念及形成机理

1.1 水体富营养化

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。

1.2 水体富营养化的成因

水体富营养化的形成既有自然因素的作用，也有人为因素的作用[1]。天然富营养化和人为富营养化的共同点在于它们都是由于水体中氮、磷营养质的富集，引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，最终导致鱼类或其他生物大量死亡、水质恶化，但后者起到更为主要的作用。

2 水体富营养化的产生来源

了解水体富营养化的产生来源是水体富营养化治理的关键。水体中的氮磷来源很多，其中有外源性负荷和内源性负荷。外源性的氮磷有面源污染和点源污染。面源污染主要来源于农业，点源污染主要来源于生活污水和工业废水。内源性负荷有沉积物中氮和磷的释放、水生动植物新陈代谢分解等[1]。

2.1 氮磷从农业土壤中流失

农业土壤中施入的肥料中氮和磷的量，往往要超过农产品中氮磷输出量。每年土壤中施入的肥料，很大部分都在作物吸收之前流失到水体，使水体中磷和氮的含量超出正常标准。化肥和农家肥中都含有大量的磷肥，在肥料过量施用的情况下，磷肥的土壤渗漏是导致水体富营养化的一个重要原因，甚至是最重要的污染源。

2.2 饲养业中排出的畜禽粪便

饲养业中排出的畜禽粪便也是水体氮、磷的重要来源。这些肥料缺乏良好的管理，其中的氮磷流失到水体中，成为直接的污染源。土壤施用有机粪肥容易造成土壤和肥料的流失，特别是施用浆状的有机粪肥时，颗粒和可溶性磷以及氨态氮流失导致地表水中磷的增加[2]。

2.3 城乡生活污水和工业污水

生活污水排放量与水体磷含量呈显著正相关。磷营养元素污染的水期变化特征与生活污水排放的季节变化规律有较强的同步性。接近城郊，接纳生活污水量大的水体水质总磷浓度较高，反之相对较低。生活污水中，人类的排泄物、合成洗涤剂、食物污物都含有大量的磷。

2.4 沉积物中氮和磷的释放

当湖泊的外源营养盐受到控制以后，由于沉积物中营养盐内负荷的存在与释放，湖泊仍然可以发生富营养化。沉积物是湖泊的主要污染内源，也是污染物的蓄积库。来自各种途径的营养盐，经过湖泊物理、化学及生物化学作用，其中的一部分或大部分沉积到湖泊的底部，成为湖泊营养盐的内负荷。湖泊发生富营养化后，其沉积物中蓄积了大量的营养盐，在湖泊环境发生变化时，沉积物中的营养盐会逐步释放出来，补充湖水中的营养盐。

2.5 水产养殖业的影响

养鱼是我国内陆水体中重要的人类经济活动之一。养鱼加速了水体的富营养化，因为鱼类的摄食与排泄造成营养物质的短路循环，特别是加速了磷的活化过程，增加了初级生产力。另一种观点认为，滤食性鱼类因摄食大量藻类、细菌形成自身生物量而有效去除了水中部分营养盐[3]。

3 水体富营养化的危害与防治对策

3.1 水体富营养化的危害

富营养化水体被普遍认为是劣质水体，其危害巨大，影响深远，主要表现在以下几个方面：一是水质恶化。由于富营养化，湖泊、水库水体中蓝藻和绿藻大量繁殖，浮游植物个数增加、水体中悬浮物增加、产生有异味的有机物质、水体的pH值上升、深层溶解氧降低等。二是影响水产养殖。藻类的大量繁殖引起水中缺氧，鱼类等水生动物面临死亡的威胁。三是对旅游业产生影响。湖泊、水库都是人们的理想去处，一旦发生富营养化就会因藻类大量繁殖而发生水体浑浊、臭味弥漫，使得旅游观光的价值大减，甚至丧失旅游功能。四是影响作物生长。以富营养化的水作为灌溉用水，会使土壤产生大量的硫化氢、甲烷和有机酸，造成作物生理障碍影响养分吸收。

3.2 水体富营养化防治对策

富营养化的防治是水污染治理中十分棘手而又代价昂贵的问题，这主要是因为导致水体富营养化的氮、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、既有点源，又有非点源。富营养化问题的解决主要依赖于源头控制。

3.2.1 加强地力培肥体系建设，大力发展生态农业

在农业区，污染源的控制可以通过建设生态农业工程、大力推广农业新技术来实现。改进施肥方式，如限制肥料的施入以及施肥时间，可以避免氮肥的过量供应。灌溉制度以及合理种植农作物、推广新型复合肥和缓效肥料等措施可控制肥料的使用量，减少农业面源污染。保土耕种、作物轮植、节水灌溉等措施可减少农业径流的氮磷损失。同时鼓励农民科学地开发利用污泥资源，既可以利用泥肥，弥补农田水土流失，又可以疏浚河道，减少水体的营养物量，降低富营养化发生的几率。

3.2.2 强化执法力度，增加资金投入

政府应制定政策来鼓励和调动各级各部门保护农业生态环境的积极性，同时建立健全有关法规条例，如农药、肥料管理的地方性条例、农业生态环境保护条例等，加强执法力度。还应增加资金投入。开展农业生态环境保护和生态农业建设工作，对机构建设、队伍建设、监督监测、科研培训、综合治理在经费上给予保障。

3.2.3 合成洗涤剂禁(限)磷

在我国，洗涤剂中的磷酸盐占水体磷负荷的20%左右。合成洗涤剂限磷与禁磷措施是减少磷排放、降低富营养化水体总磷含量的成本最低、最简单直接的措施，其在一定程度上减少水体磷负荷，有益于控制水体富营养化。但是，三聚磷酸钠在众多助洗剂中性能最好，用其他的助洗剂需要两种或两种以上的成分替代。磷酸盐对人体和环境安全性好，所以必须结合我国国情，在经济发达地区、含磷洗涤剂对富营养化影响较大的地区开展禁（限）磷工作。

3.2.4 加强水土保持，减少水土流失

我国特殊的地理特征及以往不符合生态原则的土地利用，使我国水土流失不仅面积广，而且强度大。水土流失往往是全流域的，因此可采取工程措施、生态措施和农业垦耕相结合的方法，建立以大流域治理为骨干、小流域治理为单元的治理水土流失、实现水土保持的新格局。特别是提高江河水源头区和上游地区植被覆盖度，这一工作将大大减轻中下游地区的营养物质输入负荷。

3.2.5 污水脱氮除磷

利用污水脱氮除磷技术，使废水通过污水处理系统的非曝气区形成缺氧和厌氧环境，或单独设立缺氧和厌氧环境，或通过控制充氧量与运行条件而形成硝化／反硝化、除磷所需的环境，从而达到去除氮磷的目的。

3.2.6 水域的综合整治

水域的综合整治包括消除与封闭污泥、改善水体的水文条件、建立水生生态系统等措施。对于已经发生了富营养化的湖泊，底泥释放磷是重要的内源性污染源。目前最直接和有效地减少内源性磷源的方法是底泥疏浚。封闭底泥能降低底泥释放磷的速度，但是不利于恢复水体中的生物多样性。因为底泥封闭会严重地影响到植物根系的生长，所以底泥封闭的可行性还有待进一步论证。

4 总结

治理水体富营养化是一项复杂的系统工程。除了技术手段外，还需要加强污染源的控制和管理，制定相应的条例，使管理手段与技术相结合。同时还应积极借鉴国外水体治理的先进经验，结合当地的自然条件和水体的富营养化状况，因地制宜，利用多种手段，源头治污与生态修复相结合，努力恢复湖泊、水库等水体的生态系统，真正实现对水体富营养化的控制。