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自然环境的现状分析

舟山近海岸水体富营养化分析
A10环科
随着舟山市经济社会的快速发展,特别是随着宁波-舟山港吞 吐量的增加以及舟山临港工业的高度发展,舟山岛海域的海水污 染日趋明显,富营养化加重,赤潮多有发生。通过2010年 10月~2011年3月舟山岛近岸海域6个站位的海水水质数据来评价 该海域的富营养化状况、氮磷比及其变化趋势,为揭示舟山岛海 域赤潮的发生规律和的海水环境保护提供科学依据。
生物性措施
利用水生生物吸收利用氮、磷元素进行代谢活动以去除 水体中氮、磷营养物质的方法。水生植物净化水体的特 点是以大型水生植物为主体,植物和根区微生物共生, 产生协同效应,净化污水。经过植物直接吸收、微生物 转化、物理吸附和沉降作用除去氮、磷和悬浮颗粒,同 时对重金属分子也有降解效果。水生植物一般生长快, 收割后经处理可作为燃料、饲料,或经发酵产生沼气。 这是目前国内外治理湖泊水体富营养化的重要措施。
小组总结
富营养化会影响水体的水质,会造成水的透明度降低, 使得阳光难以穿透水层,从而影响水中植物的光合作用, 可能造成溶解氧的过饱和状态。溶解氧的过饱和以及水 中溶解氧少,都对水生动物有害,造成鱼类大量死亡。 同时,因为水体富营养化,水体表面生长着以蓝藻、绿 藻为优势种的大量水藻,形成一层“绿色浮渣”,致使 底层堆积的有机物质在厌氧条件分解产生的有害气体和 一些浮游生物产生的生物毒素也会伤害鱼类。因富营养 化水中含有硝酸盐和亚硝酸盐,人长期饮用这些物质 含量超过一定标准的水,也会中毒致病 。如此恶性循 环,所以全社会都要关注这个问题,及时防御治理。
从图2a可知,COD的月平均值为12月最高,11月最低;DIN 的月平均值为3月最高,11月最低;DIP的月平均值在6个月中差异 不大(在0.08~0.11之间)。从图2d可知,COD在6个站位的平均值为 S1半升洞码头最高,S6鲁家峙大桥下最低;DIN的月平均值为S4 西码头最高,为S1半升洞码头最低;DIP的月平均值在6个站位中 S1 DIP 6 差异也不大(在0.08~0.10之间)。因而,说明1月的营养盐含量较低, 半升洞码头主要污染源来自舟山市普陀区生活污水中的有机污染 物,而其污水中含氮量并不高。
水体富营养化的防御与防治方法
控制外源性营养物质输入
绝大多数水体富营养化主要是外界输入的营养物质在 水体中富集造成的。如果减少或者截断外部输入的营养 物质,就使水体失去了营养物质富集的可能性。为此, 首先应该着重减少或者截断外部营养物质的输入,控制 外源性营养物质,应从控制人为污染源着手,应准确调 查清楚排入水体营养物质的主要排放源,监测排入水体 的废水和污水中的氮、磷浓度,计算出年排放的氮、磷 总量,为实施控制外源性营养物质的措施提供可靠的科 学依据。
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you
图三
70 60
S1为半升洞码头(Banshentong Dock),S2为岑港渔码头(Cengang Dock),S3 三江码头(Sanjiang Dock),S4西码头(Xi dock),S5鸭蛋山码头(Yadanshan Dock),S6鲁家峙大桥下(Luzhi Bridge)
E 的 成
值 50 组 40
30 20 10 0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 采样站位 COD DIN PO4-P
分析舟山岛近岸水体富营养状态指数(E)的构成物质COD、 DIN和DIP(图3,其中,COD、DIN和DIP为6个站位的月平均 值),得到S1-S6站位COD、DIN和DIP所占的百分比范围分别 为:56.0%~66.0 %,31.6 %~41.1 %,2.2 %~2.9 %,平均 值分别为:60.8±1.9(±S.E.),36.6±1.8(±S.E.),2.59±0.1 (±S.E.)。由此可以得出,富营养化状态指数中COD占优势, 其次为DIN,这两者起到了绝对性作用,这充分说明了有机物 污染可能是舟山岛近岸水体富营养化的主要诱因。
COD: Chemical Oxygen Demand,即化学需氧量。 COD值越高,表示水中有机污染物污染越重 DIN:无机氮 DIP:无机磷 N:P:氮磷比 E:营养状态综合指数(即富营养化指数) E=COD×DIN×DIP×106/4500
表1列出的是舟山岛海域各营养盐的含量变化。在所有的调查站位 中,调查海域水体中营养盐的含量较高,而且时空变化较大。 COD在0.55~5.36之间,平均值为2.16±0.20(±S.E.);DIN在 0.38~2.68之间,平均值为1.29±0.11(±S.E.);DIP在0.04~0.18 之间,平均值为0.09±0.004(±S.E.)。从表1中可知,调查海域水 体中富营养化指数(E)范围在18.44~134.83,平均值为 65.82±11.09(±S.E.),这说明舟山岛海域总体上富营养程度非 常高。其中,在3月的E平均值最高,11月的最低(图2b),这可能 是由于3月气温有所升高,海水养殖开始生产,加重了海水中有机 物与无机氮污染。从站位的平均值来看,表现为S3三江码头最高 (图2c),这可能与三江码头海域有大量 输入的陆源污染物和水动力条件有关。
化学方法
这是一类包括凝聚沉降和用化学药剂杀藻的方法,例如 有许多种阳离子可以使磷有效地从水溶液中沉淀出来, 其中最有价值的是价格比较便宜的铁、铝和钙,它们都 能与磷酸盐生成不溶性沉淀物而沉降下来。例如美国华 盛顿州西部的长湖是一个富营养水体,1980年10月用 向湖中投加铝盐的办法来沉淀湖中的磷酸盐。在投加铝 盐后的第四年夏天,湖水中的磷浓度则由原来的65µg/L 降到30µg/L,湖泊水质有较明显的改善。在化学法中, 还有一种方法是用杀藻剂杀死藻类。这种方法适合于水 华盈湖的水体。杀藻剂将藻杀死后,水藻腐烂分解仍旧 会释放出磷,因此,应该将被杀死的藻类及时捞出,或 者再投加适当的化学药品,将藻类腐烂分解释放出的磷 酸盐沉降。
减少内源性营养物质负荷
输入到湖泊等水体的营养物质在时空分布上是非常复杂 的。氮、磷元素在水体中可能被水生生物吸收利用,或 者以溶解性盐类形式溶于水中,或者经过复杂的物理化 学反应和生物作用而沉降,并在底泥中不断积累,或者 从底泥中释放进入水中。减少内源性营养物负荷,有效 地控制湖泊内部磷富集,应视不同情况,采用不同的方 法。
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