湖泊富营养化及综合治理方法
湖泊水体修复技术
水流控制技术 光控制技术 控制致臭与有害微生物技术
渔业生态控制技术.
污染底泥控制技术
环保疏浚技术 安全复盖技术 安全固化技术
河流生态修复技术
单位:chla:mg/m3,SD:m;其它为mg/L。
分级标准
TLI(∑) 0
30
50 60 70
100
营养状态
贫营养
轻度 中度
重度
中营养
富营养
20
吉克斯塔特划分水质营养状态的主要参数和标准
参数项目 总磷浓度 叶绿素浓度 赛克板透明度 溶解氧饱和度
单位 mg/L μg/L
m %
贫营养 <0.01
<4 >3.7 >80
湖泊富营养化 发生机制
18
营养状态与富营养化
营养状态与富营养化
营养状态是水体对营养盐的响应。 富营养化是指氮、磷等营养物质大量进入封闭性、半封闭
性水体,或某些滞留(流速<1m/min)河流水体中,导致 水体初级生产力异常增殖,致使水体透明度下降,溶解氧 降低,水生生物随之大批死亡,水味变得腥臭难闻。 湖泊富营养是一个状态,而富营养化指的是一个过程。 富营养化是自然演变过程,但不能忽视人类活动对富营养 的促进作用。湖泊富营养化是人类社会活动对湖泊的影响 导致的湖泊自然演变过程的浓缩。
2006年
5000 14000
2010年预测值
6700
东部 中部 西部
13.4 15
29.9 30
56.7 45 %
滇池草海水葫芦 巢湖
滇池 太湖梅梁湾
太湖湖体水质年际变化
太湖湖体水质年际变化
高锰酸盐指数(mg/L)
6 5 4 3 2 1 0
2001
2002
2003
2004
2005
2006
3.5 3
湖泊富营养化综合治理思路
(
mg/L )
3.0
1.5 单 1.0 位 : 0.3
…
2006年1月1日 (ⅠA:1.0(前)/0.5 (后) )
0.2
(Ⅲ类0.2)
(1B:1.5/1.0) (IV类0.3)
(Ⅱ级3.0)
城镇生活污 水排放标准
(V类0.4)
河流水环境 质量标准值
(V类0.2)
0.1
(Ⅲ类0.05)
19
湖泊富营养化评价方法及分级
我国湖泊营养状态评价方法
⑴ TLI(chla)=10(2.5+1.086lnchl) ⑵ TLI(TP)=10(9.436+1.624lnTP) ⑶ TLI(TN)=10(5.453+1.694lnTN) ⑷ TLI(SD)=10(5.118-1.94lnSD) ⑸ TLI(CODMn)=10(0.109+2.661lnCOD)
106CO2+ 16NO3-+ HPO42-+122H2O +18H+(+痕量元素和能量) PR
C106H263O110N16P + 138O2
水生态系统中,腐屑链的能流大于牧食链。据Newell(1984) 的估算,初级生产量有80%被直接利用,仍然有10%(沉淀) +10%(分解)+40%(Λ2的粪)=60%能量进入腐屑链,湖泊富 营养化程度越高,进入腐屑链的能量越多。
3)大型水生植物能够分泌化感物质,抑制藻类生长 4)水草是好几种产粘性卵的鱼类、螺类以及水生昆虫卵粒附着
的基质,产出的鱼卵、虫卵、和螺的卵囊没有水草可资附 着,卵的孵化率大大降低 5)水草也是许多幼鱼和水生无脊椎动物躲避敌害的隐蔽场所, 少了这样的避难所,这类动物死亡的机率大增,进而影响 到生态系统的生物多样性。
湖泊数:2742( > 1 km2) 总面积: 91020 km2
4
我国主要湖泊富营养化的状态
10
4.50
总 氮 浓 度
0.765
重富营养区
•柴窝堡湖 •磁湖
•南•墨太水子湖湖 草海.
•荔湾湖 •流花湖 •麓湖•东山•滇湖池 •玄武湖
富营养区
中营养区
•白洋淀•乌••梁淀固••素巢•东山城太•南海湖湖湖湖•湖西•四岱湖湖海••鄱•瘦洪阳西泽湖呼.湖湖•伦邛•湖南海•长•宁甘春南棠南湖湖湖•蘑菇湖
90 年代后期
富营养 85 %
富营养 61 %
贫营养 4 %
80 年代后期
中营养 35 %
中 营养 69 %
富营养 27 %
70 年代后期
贫营养 4 %
1.我国湖泊富营养化现状
2007年重点湖库营养状态指数
7
富营养化的趋势
指标
富营养化面积(km2) 具备发生富营养化的 湖泊面积(km2)
富营养化湖泊分布情况
DO下降。DO下降有利于蓝藻的生长,而对其他藻 类生长不利,这样蓝藻能够很快形成竞争优势。
CO2降低。CO2在水中溶解度随水温升高而降低, 当湖水氮磷营养盐对藻类生长已达到饱和的情况下, 碳也有可能成为限制因子,此时增加碳有利于水华 藻类生长。
湖泊生态系统中的生物结构
24
富营养湖泊中初级生产力失衡与异常增殖
中营养 0.01~0.02
4~10 2.0~3.7 10~80
富营养 >0.02 >10 <2.0 <10
评价水体的营养状态,需要综合考虑水体中、浮游植物和水 生高等植物中的氮、磷总量。
湖泊富营养化过程
1 健康阶段
2 营养增加阶段
大量营养盐输入
3 生产力上升阶段 4 沉水植物消亡阶段 5 藻华严重发生阶段 6 黑臭阶段
营养盐限制
光限制
几千万个/L
相
对
初 级
几十万个/L
生
产
力
营养盐增加
挺水植物
底栖固 着藻类
浮游植物 沉水植物
浮游动植物群落波动规律
小型浮游动物 大型浮游动物
PEG-模型的分析
浮游植物
生 物 量
清水期
浮游动物 小型化
营养盐
湖泊生态系统失调
藻类生成和分解是水体中进行光合作用(P)和呼吸作用( R)的一典型过程,可用简单化学计量关系来表征:
东半湖 西半湖
东半湖 西半湖
总氮(mg/L)
巢湖环湖河流水质年际变化
100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%
50
16.7 33.3 2003
25 43
50
25 8
33
42
41.7
8
8
8
8.3
2005
2006
2007
Ⅰ类 Ⅱ类 Ⅲ类 Ⅳ类 Ⅴ类 劣Ⅴ类
2
60
60.8 62.7 63.3 62
营养状态指数
草海
50
草海
外海
40
外海
30
20
10
0
2002 2003 2004 2005 2006
总氮(mg/L)
滇池环湖河流水质年际变化
100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%
50
25 12.5 12.5 2003
2002
2003
2004
2005
2006
16 14 12 10 8 6 4 2 0
2002 2003 2004 2005 2006
1.6
1.4
1.2
总磷(mg/L)
1
草海
0.8
外海
草海 外海
0.6
0.4
0.2
0 2002 2003 2004 2005 2006
90
80
79
76.4 79
76
77
70
70
63
63
62.5
12.5
25
25
12.5
12
12
12.5
2005
2006
2007
Ⅰ类 Ⅱ类 Ⅲ类 Ⅳ类 Ⅴ类 劣Ⅴ类
巢湖湖体水质年际变化
高锰酸钾指数(mg/L)
8 7 6 5 4 3 2 1 0
2002
2003
2004
2005
2006
4.5 4
3.5 3
2.5 2
1.5 1
0.5 0 2002 2003 2004 2005 2006
湖泊生态
湖泊富营养化及 综合治理方法
1
报告内容
1 我国湖泊富营养化现状 2 湖泊富营养化发生机制 3 综合治理的思路与方法 4 湖泊生态安全评价方法简介
2
1
我国湖泊富营养化现状
3
1.我国湖泊富营养化现状
我国湖泊概况 东部平原湖区 东北平原与山地湖区 青藏高原湖区 蒙新高原湖区 云贵高原湖区
2005
2006
总氮(mg/L)
太湖环湖河流水质年际变化
100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%
42.7
10.1
38.2
7.9
1.1 2003
42
38
31
34.1
15.9
17
28.4
28
18 22.7
31 22.7
12.6
16
19
1.1
1
1
2004
2005
水化学平衡变化
pH值升高 DO降低 CO2降低
生态系统失调
藻类异常增殖 初级生产力失衡 生态系统结构破坏
湖泊生态系统功能丧失