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文章编号：１６７２—７８４３（２００４）０３—００２７一ｏ３
水体富营养化危害、成因及防治
谢有奎，俞 栋，高殿森，陈灌春
（后勤工程学院营房管理与环境工程系，重庆４０００４１）
摘要水体富营养化严重影响人类健康、可用水量、水体经济价值和水体寿命，而大
量污水超标排放、农业面源污染、水产养殖业失当、周边环境恶化和底泥氮磷溶出是其形成
主因。在治理和恢复富营养化水体的实践中，必须强化污染预防意识，从源头上削减污染负
荷，同时选用切实可行、系统协调、针对性强的政策和措施并长期坚持实施，才能起到事半功
倍的效果。 关键词水污染；富营养化；污染危害；污染源；防治对策 中图分类号：Ｘ５２ 文献标识码：Ｂ ３期
富营养化是缓流地表水磷、氮、有机物等植物性营养元素严重超标，藻类异常增殖，其它水生生物大 量死亡，水体呈红褐色或绿色，溶解氧浓度急剧下降的现象。近年来，水域富营养化污染普遍加剧。据 中国环境状况公报，１９９９年我国近海出现赤潮为ｌ５起，２０００年为２９起，２００１年猛增至７７起，２００２年
为７９起；全国８５％的湖泊呈富营养化状态，而且形势日趋严重。为遏制这种趋势，我国政府组织了大
量的财力和人力对湖泊富营养化的形成机理、防治对策等进行了大量研究并实施了长期治理，但效果并
不理想。因此，需要从思想上更充分地认识水体富营养化的危害，并探求更加行之有效的控制策略。
１ 富营养化的危害
１．１ 危害人类健康 造成水体富营养化污染的某些物质本身就可严重危害人类健康，如３，４一苯并蓖和二甲基亚硝胺
均为致癌物质。而植物营养素氨氮，在特定条件下也可转化为亚硝酸盐，这是合成“三致物质”亚硝胺
的前体。另外，水环境中某些藻类可释放出剧毒物质，通过食物链损害人体健康甚至致人死亡。铜绿微 囊藻（Ｍ．ＲｅｒｕｇｌｎＯＳＲ）可释放一种能够引起人们消化道炎症的水溶性环式多肽毒素；在鲜活的鱼虾、贝类
水产品中，大量富集着藻类产生的各种贝毒，其中腰鞭毛虫（Ｇ．ｃａｔｅｎｅＨａ）产生的Ｓａｘｏｔｏｘｉｎ毒素的毒性 极强，致死量仅９ｔｘｇ／ｋｇ体重。１９８６年ｌ２月，福建省东山县就曾发生过因食用被赤潮污染的菲律宾蛤
仔而造成１３６人中毒、１人死亡的事件；１９９１年３月，广东省大亚湾附近居民因食用受赤潮毒化的翡翠
贻贝造成４人中毒，其中２人死亡。 １．２ 降低水体经济价值
国内外大量事实证明，水体富营养化，还会给水产养殖业、自来水厂和旅游业带来巨大的经济损失。 １９７２年８月１７日至２１日，日本濑户内海暴发的一场持续３天的赤潮，使１ ４２８万尾鱼死亡，经济损失
约７１亿日元；１９９８年春，赤潮使珠江海域大陆渔业损失４ ０００多万元。１９９１年太湖梅梁湾暴发的水华 迫使无锡市ｌｌ２家水厂停产，经济损失达１．６亿元。昆明市第三水厂１９９３年也曾因滇池水面被藻类覆
盖被迫停产４３天，直接经济损失４ ０００多万元。此外，由于水质变黑、变臭，水体浑浊，水面上漂浮大量
的“绿色浮渣”，许多传统旅游热点湖泊的游客数锐减，造成重大的经济损失。
收稿日期：２００３—１１—１９ 作：昔简介：谢有奎（１９６６一），男，四川简阳人，工程师，环境工程硕士，主要从事水污染治理方向的研究。
维普资讯 http://www.cqvip.com 后勤工程学院学报 ２００４矩
１．３ 加剧水资源危机
水资源短缺的阴影离我们越来越近，这与全球人口增长过快、社会经济快速发展、人民生活水平提 高和水资源利用效率低等原因有关。但水质恶化与富营养化是导致可用水量短缺的根本原因之一。
１９９８年我国７大水系和太湖、巢湖和滇池的断面监测结果表明，符合地面水环境Ｉ类质量标准的仅占 ８．５％，符合Ⅱ类标准的占２１．７％，而符合劣Ｖ类标准的高达３７．７％。目前我国许多地表水资源比较丰
富的地区也出现饮用水缺乏现象，原因也在于此。１９９４年７月，长期以太湖水为主要饮用水源地的苏 州市和无锡市，却发生了饮用水危机，原因就是西南风把平均水深仅２ｍ的太湖底泥翻搅起来，腐烂的
底泥和水体混合在一起，加之整个湖面全部被绿色油漆似的藻类覆盖，使自来水龙头流出的水既浑浊又 腥臭难闻。
１．４ 影响水体寿命 湖泊等缓流水体进化为沼泽地，然后演变成旱地是一种自然现象。在正常情况下，该过程极其缓
慢，需经历几万年甚至几十万年。然而，由于人类将大量的营养物质不断排放水中，这种演化急剧加快， 水体寿命缩短为几百年甚至几十年。这不仅会快速改变地表水系等的构成，更为严重的是还将威胁到
三峡工程、南水北调工程等大型水利设施的安全性、经济性和社会效益，对此必须高度重视。
２ 富营养化的成因
水体富营养化需要适宜的温度与光照，但氮、磷等营养素长期超标则是其首要的条件 ］。这些污
染物主要经过下列途径进入水体。 ２．１ 生活污水与工业废水 大多数处于人口稠密区的湖泊、水库至少８０％的氮和５０％的磷来自于污水排放，这也是我国近海 水域富营养化、频繁发生赤潮的重要原因。我国每年产生污水约４００亿ｔ，其中一半是生活污水，其处理 率还不到３０％，绝大部分直接排放到地表水中。据国家环境保护总局文件（环发［２００３］８４号），仅２０００
年，蓄水量为１５．８×１０ ｍ 的滇池就接受了工业废水和城市生活污水２．４×１０。ｍ ，ＣＯＤｅｒ、总氮和总磷 分别达到４３ ９６０ｔ、１０ ９４０ｔ和１ ３２１ｔ，而污染Ｉｔ水只需要大约１．８６ｇ氮和０．１７ｇ磷。污染治理速度跟不
上污染负荷新增速度，是水体富营养化难以根治的首要原因。其次，当前我国的污水处理厂大多为二级
处理工艺，氮的去除率为２０％一４０％，磷的去除率仅为５％一２０％，尾水仍能造成水体富营养化。此外， 由于管理体制、运作机制方面的缺陷，工作人员素质不高，维护费用不足，现有污水处理厂难以充分发挥
治污效益。 ２．２农业面源污染 现代农业大量使用化肥和农家肥以提高土地收益率，从１９５０年到１９９０年，农用化肥由不足１０Ｍｔ
上升至８０Ｍｔ，估计２０３０年将达１３５Ｍｔ，但仅３０％一５０％能被植物吸收利用，被土壤截留下来的有机物、 氮、磷常因暴雨或刮风进入水体造成外源性富营养化污染。当其周围生态环境恶劣、森林覆盖率低、坡 度大、土壤复种指数大、暴风或洪水频繁时，这种情况就更加突出。我国目前年化肥用量就达４１．２４Ｍｔ。
即４００ｋｇ／ｈｍ ，远远超过发达国家为防止化肥对水体造成富营养化而设置的安全上限２２５ｋｇ／ｈｍ 。据调
查，我国水体７０％的氮磷来自于农业面源污染，仅上海市郊每年化肥流失量就达几十万ｔ Ｅ 。 ２．３水产养殖业 欧、美大量研究表明，利用生物控制法可改善水质 ］。水利部科学研究院水库渔业研究所在茜坑
水库的试验也发现，“以鱼养水”能够明显净化水体，放养浮游植物食性的鲢鱼１年后，水体氮、磷含量 分别下降了２０％、１５％，但必须以生态效益最大化为目的科学决策鱼种、养殖密度及其它实施细节。近
年来，天然水产资源日趋枯竭，使湖泊和近海水域渔业发展迅猛，西湖、玄武湖等城市湖泊业未能幸免。 但问题是它们追求的主要目标是经济效益最大化，忽视水体可持续利用、大量投加人工食料的现象很普
遍，这不仅未能去除水中的营养盐，反而加重了富营养化污染。张东宇（１９９５年）在研究南京白鹭洲湖
水富营养化时发现，人工投饵养鱼是水体富营养化加剧的原因之一。 维普资讯 http://www.cqvip.com ２９ ３
２．４ 底泥中氮、磷的溶出 营养元素在水体及其底部沉积物间存在溶解——沉积动态平衡：外源性营养物进入水体后通过物 理、化学和生物学作用，沉积到底泥中；而当水体营养物含量降到一定限度时，底泥中的营养物将释放到 水体中。随着政府环保意识和治理力度增强，我国许多湖泊的外源性富营养化污染逐步得到控制，但内
源污染更加突出，如西湖底泥每年释磷约１．３ｔ，占当年人湖总磷的４１．５％；洱海底泥每年释放氮４８６～ ７９５ｔ，磷１９４～４９５ｔ；即使没有氮磷输入，滇池沉积物释放的磷也会在６３年内维持目前水质状况。湖泊
治理难以短期奏效与此密切相关 。
３ 富营养化的防治对策
国内外已提出许多行之有效的富营养化防治措施，但笔者认为在具体选用时必须注意以下几点。 ３．１ 强化污染预防意识 水体富营养化的主因是外源性氮、磷和有机物大量输入，其恢复耗时长、技术难度大、代价昂贵，以 滇池为例，截至２０００年为止已投入治理资金约３Ｏ亿元，“十五”计划还准备追加８Ｏ亿元，加上污染对旅 游、养殖等产业和人民健康造成的损失，远高于污染行为产生的经济净收益和社会效益。另外，如果治
理期间不能大量削减外源污染负荷，治理就难以奏效，甚至出现越治理污染越严重的后果。美国、法国、 加拿大等已制定多种污染综合预防措施并推行多年，但我国还未充分认识预防的极端重要性，实施可持 续发展的措施偏少、奖惩力度小，清洁生产、生态农业、绿色服务、废物资源化进展缓慢，污染治理技术、
投融资体制和管理理念还需创新。因此，必须通过行政、教育等手段转变观念，强化水体富营养化预防 意识，科学制定、严格执行预防措施，尽量从源头上削减污染负荷，才能提高治理效率。 ３．２ 保持政策与措施长期协调
治理富营养化的措施主要有：削减外源污染负荷，如修建更多三级污水处理厂，禁止使用化肥、农药 和含磷洗涤剂，改善生态环境以减少水土流失，减少入库固废量和水产业饵料；减少内源性营养物负荷， 如底泥清除，清洁水置换，植物脱氮除磷，放养食植物性原生动物、浮游动物、鱼苗；营养物相间转移，如
化学灭藻，沉淀剂除磷，湖底深层曝气，人力或机械打捞藻类等。从政策面看，有经济手段、行政手段、法 律手段和教育手段等。这些方法各有优劣。我国滇池、东湖等水体的治理实践表明，任何单一的方法和 工程措施都不可能产生理想的效果。富营养化治理也涉及到政府、企业、公众、非政府组织、研究机构、 国际组织等众多利益主体和实施步骤，是复杂的系统工程，必须建立有效的沟通、协调机制才能充分调
动各方面的积极性。根据国际经验，富营养化治理任务艰巨，防治对策再好也需要持续执行很长时间才 能见效，成功治理重度富营养化的大中型浅水湖泊，耗时远比富营养化形成时间长，因此必须长期执行 切实可行、协调一致的综合对策。 ３．３ 采取针对性强的措施
考虑到各水体自身状况、周边环境、治理程度等方面的差异，为恢复水体合理的生态结构、使用功能 和环境容量，在综合防治的基础上，还必须因地制宜，采取针对性强的重点整治对策，才能满足社会需 要。当生活污水超标排放成为水体富营养化主因时，必须痛下决心，利用宏观经济形势良好、资本相对 充足的有利条件，按照市场经济规则改革环保投融资体制和工程建设、监理与日常维护管理体制，吸收 外资、私人资本、无息贷款和海内外赞助金以壮大治污实力并最大限度地发挥其作用，尽快提高污水处
理率和达标排放率。当农业面源污染是富营养化主因时，就必须坚决改变现代农业生产方式，按照生态 工程理论规划“三农”问题，推行“３Ｒ”技术，大力发展绿色种植业和养殖业，提高产品的科技含量和附 加值，走农业集约型、可持续发展之路。总之，在系统控制污染基础上认准主要矛盾并切实解决之，是使 富营养化水体治理尽快见效的重要保证。
４ 结 语
水体富营养化已严重威胁到我国社会经济发展和人民身心健康，产生内因是 （下转第３７页）
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