淺析我國內陸淡水湖庫富營養化及防控措施

周 濱 邢美楠 劉 丹 劉 晗

（1天津市環境保護科學研究院 天津 300191 2天津環科未來生態技術有限公司 天津 300191）

引言

我國湖泊眾多，現有大小湖庫達24880余個，總面積達到83400 km2[1,2]。近四十年以來，由于經濟的快速發展、人類活動的加劇以及對湖泊資源的不合理開發利用，引起了湖泊水體的污染，其中富營養化是當前湖泊面臨的突出問題[3]。富營養化日益嚴重，藻類爆發也越來越頻繁，由此嚴重的影響了湖庫水質，同時也增加了水處理的難度[4]。此外，藻類的滋生也影響著飲用水的安全性，因為藻類是水體中TOC、BOD5和SS的重要來源，也是飲用水消毒“三致”副產物的前驅物[5，6]。

藻類水華的暴發是湖庫生態災變的重要表征，對生態系統健康，特別是人類健康的危害不容忽視[7]，如滇池、巢湖、太湖的部分區域近年來夏季持續暴發藍藻水華，水生植被退化甚至消失，給工農業生產和人民生活造成威脅。因此，對于湖庫富營養化控制的研究、探索與實踐工作成為水資源保護和水質安全的熱點與重點。

1 水體富營養化的概念及分類

1.1 富營養化的定義及分類

富營養化是指在人類活動及自然過程的影響下，水體接納過多的氮、磷等營養物質，使得水體中藻類或水生植物過度繁殖，有機物增加，溶解氧降低，導致底層水生生物大面積死亡，生態系統嚴重退化，最終水質變差的現象[8]。

根據營養鹽特征及湖泊自生屬性的不同，湖泊富營養化的表現也不相同。由此，富營養化具體可以分為藻型、草型、草藻結合型及非響應型四種典型表現[9]。

1.2 富營養化的主要危害

（1）破壞生態系統。水體出現富營養化時，水藻嚴重阻礙深層植物的光合作用，導致水體溶解氧含量減少，大量的水生動物缺氧死亡。若不及時處理，水體會惡臭難聞，嚴重破壞自然生態景觀。

（2）威脅人體健康。水藻自身會分泌大量毒素，造成水體中魚類和貝殼類等中毒，被人類食用后導致慢性中毒，威脅到人類的健康。

（3）造成經濟損失。富營養化導致的水體污染會對養殖業等造成經濟損失；富營養化水體作為飲用水會提升工藝運行的處理成本，同時，也會因為腐蝕管道而增加運輸難度。

1.3 國內主要淡水湖庫富營養化現狀

目前，我國許多湖泊水庫受到富營養化污染，重點控制的“三湖”水質情況也不容樂觀，其營養狀態指數達到中度至重度水平。巢湖是長江中、下游地區典型的富營養化湖泊，其湖盆淤積、水質惡化直接影響城市供水和漁業生產。太湖接納的廢、污水量逐年增加，營養鹽含量逐漸上升，浮游植物生物量大幅度提高。滇池水體硬度、礦化度均低，偏堿，由于長期受納流域內生產、生活污水，使得富營養化嚴重。于橋水庫作為天津市人民生活飲用及工農業的水源地，是引灤入津輸水工程的重要調蓄水庫，呈現的富營養化直接影響到水庫水資源的利用，過量的藻類和水生植物的生長，不僅惡化水庫的生態環境，引起水質下降，同時還因水廠水處理的困難造成經濟損失。

2 富營養化的表征及其成因

水體富營養化最直觀地表現為總氮、總磷等營養鹽超標，同時伴隨著水華暴發[10]、水體透明度降低及水體有異味。主要由人為和自然兩種驅動力所導致，例如：人類將沒有處理過的生活、工業污水直接排入湖庫中，造成氮、磷及無機鹽濃度過高，從而引發水體中藻類的爆發性生長，這屬于人為因素；半干旱區域的水體富營養化主要由氣候導致，或是水體自身環境具有富營養化的因素，以及藻類自身具有生長周期短、繁殖迅速的特點，這些屬于自然因素。相比較這兩種因素，人為驅動力占據主導地位，外源營養鹽負荷的輸入使得湖泊生態系統的穩態極限發生改變，由清水穩態轉化為濁水穩態，我國大部分的湖泊均屬于該情況。

3 富營養化的主要防控措施

我國湖泊水庫對于富營養化問題的解決方法繁多復雜，效果隨著方法的不同表現出較大的差異。防控措施具體表現在管理、工程及生物防治三個層面，管理層面主要包括對水體進行實時監測，明確水體富營養化的污染源，根據實際情況制定專門的處理方案；工程層面采用底泥處置的方法，有效減少內部的污染因素，或定時在水體深層進行曝氣達到充氧的目的；如表1所示，在權衡經濟和環境效益等綜合因素的條件下，生物控藻技術在藻類去除中更可行，即運用水生生物、微生物等聯合作用，吸收水體中的氮磷及營養物質，且不會出現副作用。

表1 控藻方法及其特點

4 富營養化后續研究及重點領域

湖泊水庫富營養化問題成為我國近十年來最重大的環境問題，干擾和制約著社會與經濟發展，不僅打破了原有的水生生態系統，甚至威脅到人類的健康。為了進一步解決這一問題，后續控制重點應從人為因素著手，對排入水體的主要排放源進行準確調查，并監測水體中營養物質的濃度，為制定方案措施提供科學依據。

結語

目前，我國已經進行了大量的富營養化控制研究、探索與實踐治理工作，但是仍有許多新的問題等著我們去探索和分析。從根本上解決湖泊水庫的富營養化除了需要先進的技術和手段之外，還需考慮國情及湖庫的實際狀況，從而逐步改善水體使用功能，有效緩解水資源匱乏的問題。