浮游藻类生长过程对水体氮负荷的影响

论文总字数：13627字

目 录

一 引言…………………………………3

1．1水体富营养化………………………………3

1．1．1富营养化水体污染物的来源……………………………3

1．2水体富营养化的治理………………………………4

1．2．1物理法……………………………4

1．2．2化学法……………………………4

1．2．3生物法……………………………4

1．2．4生物法……………………………4

1．3本实验的主要目的和内容………………………………5

1．3．1主要目的……………………………5

1．3．2主要内容……………………………6

二 实验…………………………………6

2．1实验研究对象………………………………6

2．2实验的材料和实验的方法………………………………6

2．2．1实验的装置与分组情况……………………………6

2．2．2溶液配置……………………………6

2．2．3采集样品……………………………6

2．2．4测量磷含量……………………………7

2．3处理数据………………………………7

三 总结与思考…………………………………12

四 问题与建议…………………………………12

参考文献………………………………………13

致谢……………………………………………15

利用氧化剂降低富营养化河流中的P含量

赵冉

,China

Abstract:Water eutrophication is an important water pollution problem that is widely concerned around the world．Algal bloom, water degradation, and even the black water of water which it brings have greatly affected people's productive lives．To explore the technique of water repair,this experiment selected the polluted water of Dongshan town in Suzhou as a research object．We use oxidant to simulate the river bottom mud for six weeks．The water quality in the upper part of the bottom mud is also recorded．The results are as follows:

When we use the oxidant to repair the eutrophicated water,the remediation of 45．3 gN/m3 is the best for the bottom mud．The dissolving mud accounted for 6．17% of the total．The above water TP, TDP, and the bottom mud carbon, phosphorus and nitrogen content were compared with the blank group,the decline was 82．03%, 45．2%, 5．32%, 29．95%, 7．33%．At the same time, the oxidation reduction potential of the base mud increased 57．65 mV．

Key words:eutrophication,water quality repair,oxidant

一、 引言

1．1水体富营养化

　　在我们生活各处都能看到污染严重的河流，黑臭河流就是其中的典型代表之一。生活中排放的污水，农业活动中产生的污水，还有工业活动中未经处理就释放到河流中的污水，都是使河流水质严重退化的重要原因。在我国南方，许多曾经被称为鱼米之乡的地区，也深受水体富营养化，藻类灾害频发所扰。就连太湖地区也一度陷入饮用水水质性缺乏的危机中。

我国水污染现象是与经济工业的高速发展息息相关的，可以说是飞速发展的工业化进程造成的严重不良影响之一。经过长时间的污染物累积，现在的水体污染可分为外源和内源污染。前者是指农业、工业、生活废水向水体中释放而造成的面污染，后者则是积累在水体中的沉积物会向水体中释放营养盐这类营养物质，使水体富营养化。这说明，在目前的情况下，只解决向水体排放污物的外部污染是不够的，需要把水体中多年累积的沉淀污染物也一并解决了，才能真正实现解决水体富营养化问题。

富营养化的水体中大量的N、P元素会导致藻类水华和浮游植物的大量生长，某些藻类水华还会伴有毒素。这样受益疯长的藻类和浮游植物就会导致沉水植物大量死亡，也会使其他生物受到影响，从而使整个水体的生态坏境受到彻底的破坏。同时藻类和浮游植物死亡后又会使水体中的有机物大量增加，细菌和微生物数量也会随之增加，水体中的溶解氧会因为它们的新城代谢大量消耗，水生生物缺氧也会大量死亡，它们的残骸聚集在河流底泥中，长此以往，河底的沉积物中N、P的含量就会十分高。

想要治理富营养化的水体，首先要弄明白水体受污染的原因。生活、工业污水是污染物的主要源头之一。现在的城市污水大多含有重金属和有机物质，而且我国的废水处理率偏低，这些有机物会消耗水体中的氧，而缺氧的水体则会还原Fe、Mn这类重金属，这甚至会导致水体变得黑臭这种极端现象。农业废水因为化肥的大量使用，有机质、N、P的含量都非常之高。有研究表明，太湖中72%-75%的N是因为农业污水的排放而进入水体的，这说明农业废水对水体的污染是一个不可忽视的重要方面。因为长期的污染,以及污染物质的积累，水体底部的泥质会向水体释放的污染物、营养盐也会导致水体富营养化，而且是对水体的二次污染。同时人类活动如船舶行驶建立大型工程这样会扰乱水体运行速度的行为，也会因为增加了二价铁离子，二价硫离子这样的黑臭因子，而使水体的黑臭程度加重。温度升高是使水体发臭的重要原因之一，我们可以发现，在夏天发生水体中传来难闻气味的概率要比冬天高，而且黑臭程度也更加严重。会造这样的原因是因为在一定范围内温度升高会使水中溶解氧的效率降低，而微生物的活动反而因温度上升而更活跃，这样就会导致形成黑臭污染物的速度提升。会导致水体变成黑色的原因主要是因为水体中的Fe、Mn离子造成的。

1．1．1 富营养水体污染物的来源

（1）污水和工业废水

随着生活水平的提高和工业水平的提高，污水和工业废水的排放也越来越多。城市污水集中率很低,大量未经处理的污水排放,大大有机物和重金属污染河水。这些废水含有大量的重金属和有机物,有机物氧化消耗大量溶解氧,氧水,减少锰、铁、重金属在水体中,水的是黑色的主要原因就是这些造成的。

(2)农业肥料

大量的肥料用于加速水的富营养化进程,和质量的有机物进入通道通过灌溉和雨水洗。研究表明,72 - 75%的氮的太湖水传递到农田的损失,这表明农田的污染是水体的富营养化的重要原因。

(3)底泥污染和沉积物再悬浮

底泥污染是指大量的污染物沉积在水体中，是各种污染物的重要场所之一。这是水里黑色和臭水的重要原因。通过行动的生物学、化学、物理学和一系列的条件下,孔隙水和沉积物的物质交换吸附污染,大量的污染物释放到上覆水,造成水体的污染。人类活动，如船只的运行或大型工程的建立，也可能导致水流速度减慢底泥物质交换减慢。这种说法被研究证明,和因为水的增加,速度被扰乱,降解水体污染物的能力降低，水中的S2,CODMn黑臭因子增加,水黑臭程度增加。一些研究表明,底泥是一种重要的内部污染来源。

(4)温度升高对水污染的影响

水温升高是水污染加重的一种重要的原因。总的来说，夏天黑臭的风险比冬天大，夏天的黑臭比冬天更严重。原因是水中溶解的氧由于温度的升高而降低。一定温度范围内,在水中微生物的活性随着温度的上升而增加,有机质分解的速率在黑臭还将加强。研究表明:当水温小于8℃或高于35℃,水是不容易产生黑臭,因为部分分解的有机物质的反射性微生物在产生乔司脒过程中会受到抑制。然而,当温度在25℃,放射性细菌繁殖能力达到顶峰,所以水黑臭现象是最严重的。

1．2 水体富营养化的治理

目前应用的水体富营养化治理方法有物理、化学和生物法三大类。

1．2．1物理法：

物理法有包括截污、底泥疏浚、引水换水、曝气等。截污是从源头上解决污染的方法。底泥疏浚是指解决底泥中的含有N、P的有机质，来减少底泥向水体释放有机质的量减轻二次污染。引气换水是稀释该水体中的污染物，在短时间内让水体恢复干净面貌。曝气是一种将水与空气剧烈接触的方法，目的是让空气中的氧进入水中，或者是水中的氧排放到空气中。这些应用方法在各地都有应用，但有些有成本过高不好控制的缺点，有的治标不治本，只能短期恢复河流清澈的面貌，一段时间后，污染依旧严重。

1．2．2化学法：

化学法有化学凝絮和除藻。化学凝絮就是利用胶体的化学性质来使水华生物沉降，但是沉降的水华圣物依旧会伴随着底泥上浮对上覆水造成污染。化学除藻能使藻类短时间内大量除去，使水体回复澄清透明。但是，化学除藻并不能除去水体中大量含N、P的有机物，而且产生的藻类的残骸分解后会更加加剧水体富营养化程度。同时，化学药剂通常带有一定毒性，成本也是一个需要考虑的问题。此方法可应用于应急却不是长期根治的良方。

1．2．3生物法：

生物法被认为是能够根治水体富营养化的方法，他的原理是通过恢复水体的生态系统来解决水体富营养化的问题。现今，生物法有原位生物修复技术与异位生物修复技术。原位生物修复技术是指不移动污染地的水体和底泥，就地进行生物修复。异位生物修复技术是指底泥疏浚，就是将受污染的底泥挖出运到别处，进行一系列处理。此方法虽然见效很快应用也很广，但是它对原来水体中的生态系统有一定的破坏，而且成本高二次污染的可能性大，被治理的河水可能一段时间后又变为污染水体。同时，被挖出的底泥如何处理安放也是个问题。

1．2．4异位修复技术底：

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