水体富营养化现象是指在人类经济生产等活动影响下,湖泊、水库等流速缓慢,更新周期长的封闭或半封闭水体进入了大量生物所需的N、P等矿质营养盐,引起水生生物特别是藻类大量繁殖,水体溶解氧量减少、透明度降低,水质恶化,导致鱼类及其他生物大量死亡,从而改变整个水体生态平衡的现象(程丽巍等,2007)。水体富营养化的N、P来源广泛,以N为例,除了直接贡献N的生活污水、工业废水外(Howarth et al.,2012),受人类长期生产实践影响的土地利用/变化以及自然因素如气候变化、水文条件等都被认为是影响河流氮输出从而导致水体富营养化的因素(Ma et al.,2015;Kibena et al.,2014;Tian et al.,2015)。降雨、地表径流、土壤侵蚀等因受到气候变化的干预从而影响了河流氮输出量。此外,适宜的气候本身就是水体富营养化的一个重要诱因,比如,水体富营养化对于温度适宜、阳光充足的澳大利亚来说就是一个长期和普遍的问题(高爱环等,2005)。
水体富营养化的危害主要涉及以下几个方面:(1)由于藻类的过量繁殖,降低了水的透明度,使阳光难以穿透水层,从而影响深层植物的光合作用,降低了水中的溶解氧量,导致鱼类大量死亡,破坏了湖泊的生态平衡(Heisler et al.,2008)。(2)出现水华和赤潮的区域水面有一层“绿色浮渣”,漂浮着藻类生物及大量死去的水生动物,其中有些藻类会散发出腥臭味,死去的生物又会在水内进行氧化作用,这时水体会变得很臭,大大降低了水资源质量从而不可再利用。(3)因富营养化水中含有硝酸盐和亚硝酸盐,某些藻类也会分泌释放有毒性的物质,人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水,会增加患病的概率,比如:高铁血红蛋白症、流产、胃癌等(陈水勇等,1999;Burow et al.,2010)。(4)富营养化的水体生长着大量的水藻,且一些浮游生物会产生毒素,增加了给水处理的成本(高爱环等,2007)。(5)水体富营养化还影响美观,减少了出渔次数,阻碍当地旅游业和捕捞业的发展(Hoagland et al.,2002)。(www.daowen.com)
水体中含有较多供藻类利用的营养物质N、P等是水体富营养化的直接因素,我国在富营养化治理上投入了大量的精力,但富营养化问题仍未得到完全解决,这主要是因为N、P营养物质来源广泛复杂,难以测定。因此,对水体氮污染进行源解析,探寻氮污染的源头及其形成机制,进而实施污染源管理,已经成为水体氮污染治理的关键。
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