城市湖泊富营养化成因及防治
摘要：湖泊富营养化是指生物所需的营养物质如氮 (N)，磷 (P) 等无机物大量进入湖泊，在合适的物理化学环境因素综合作用下，引起湖泊中的生物及植物迅速繁殖，水系溶解氧量下降，水质恶化，湖泊中水生生物大量死亡的现象。富营养化是当前许多城市湖泊面临的主要环境问题，由富营养化导致的水质下降严重影响了湖泊的景观娱乐等功能的发挥。本文详细分析了城市湖泊富营养化的成因，并提出了解决城市湖泊富营养化的措施。
关键词：城市湖泊；富营养化；磷；生活污水；生物防治一、湖泊富营养化概述
富营养化 (eutraphication) 一词最早来源于拉丁语，基本含义是营养盐过剩，湖泊等水体由于接纳过多的氮、磷等营养性物质，使生产力水平异常提高 [1]。富营养化现象通常表现为藻类以及其他生物的异常繁殖，水体透明度和溶解氧等变化导致水质变坏，影响湖泊供水、养殖、娱乐等社会服务功能。水生植物的大量繁殖，加速湖泊淤积、沼泽化的过程。藻类代谢产生的藻类毒素，具有较强的独立作用，危害水环境和整个生态系统的安全。
从环保部门统计的数据得知，我国湖泊的富营养化状况非常严重，一些被污染的湖泊严重影响周围经济和环境情况，因此，搞清湖泊富营养化的成因及筛选出一种较好的治理措施非常必要。
二、城市湖泊富营养化成因分析
城市湖泊富营养化问题是当今世界面临的最主要水污染问题之一。
我国湖泊富营养化污染，主要是大量未经处理的生活污水和工业废水直接排入湖泊所致。
（一）城市生活污水的大量排放增加湖泊中磷的含量我国大部分湖泊流域内人口平均密度较大，生活污水的大量排放，导致湖泊富营养化污染，其中洗涤剂所含的磷是造成湖泊富营养化的主要因素。世界经济合作与发展组织研究指出，在城市生活废水中有 50%的磷来自合成洗涤剂的使用。我国人均排入生活污水中的磷为 1.11g/人 ? 天，其中使用合成洗涤剂排放的磷约占 40%[4]，随着人们生活水平的日益提高，合成洗涤剂的用量将不断增大。
据相关资料显示，湖泊营养物质总量的 60% 以上（其中氮占总氮的62.68%，磷占总磷的 63.81%）来自城市的废水，而湖面降水、湖区径流及其它来源不足 40%。[1] 可见，城市废水是导致湖泊富营养化的主要原因。
（二）旅游业的蓬勃兴起加快了湖泊富营养化的进程一般城市湖泊的风景优美，有利于发展旅游业。但发展旅游业往往需要在沿湖周边大肆兴建宾馆、酒楼、度假村等设施，这样随之排放的生活污水会对湖泊造成严重污染，加快了湖泊富营养化的进程。由于湖泊发生富营养化，藻类大量繁殖导致水体透明度下降，湖水混浊，臭味弥漫，大煞风景，也使湖泊旅游观光的价值大减，甚至丧失其功能。
（三）农田大量使用化肥增加了湖泊中氮的含量农用化肥的大量施用是造成湖泊富营养化的一个重要原因。化肥是湖泊中氮的主要来源，通过农田径流流入湖泊的量占总量的 72%—75%。随着农业的迅速发展，我国化肥的使用量逐年递增，但化肥使用有效率低，每年氮肥的损失率为 33.3%—73.6%，平均为 60% 左右，其中 15% 经农田排水和地表径流进入水体，造成湖泊水体中氮的含量日益增多。[1]
（四）水产养殖业的发展造成湖泊富营养化
自然湖泊中藻类稀少渔业生产力低。在湖泊水域开展水产养殖生产时，一般通过肥水来促进藻类的生长。因此，藻类是水生食物链的一个重要环节。但藻类过度增长，导致产生水华时，就会耗尽水中溶解氧，使浮游动物和鱼类窒息死亡，湖泊水体富营养化。同时，由于水产养殖生产大量投放饲料，过量的饲料滞留在湖水中也使湖泊富营养化加剧。
据报道，某地一湖泊的湖底淤积饲料残渣及水生动物排泄物深达 1m，即使停止水产养殖，水中积累的氮磷至少需要 50 年才能消耗完。[2]
三、城市湖泊富营养化的防治对策
（一）降低污染负荷
1、健全城市排水系统，控制点源污染
点污染源包括工业废水和城市生活污水，其排放量、排放方式和位置受人为控制，这种污染形式具有排污点位集中、排污途径明确等特征。
根据点源污染的特点，目前控制点源污染的措施主要是加强周边企业的排污管理，集中处理城市生活污水，将流域内的工业污染源负荷削减至总量控制分配的允许范围内，同时加强工业布局的调整。
2、实施湖滨带改造，控制面源污染
面源污染的主要特征为：发生区域的随机性、排放途径及排放污染物的不确定性以及污染负荷空间分布的差异性。
所以城市湖泊的面源控制主要还是加强城市地面径流雨水的入湖控制，可结合湖泊的美化、亮化工程在湖边路面修筑较低的保护墙，把路面的雨水和污染物拒之于湖外，或建造湖岸生态防护堤工程，种植适应本地气候条件并具有欣赏价值的花草，就地拦蓄部分降水，涵养水源，减缓径流，截留部分地表污水。
3、生态疏浚，控制内源污染
城市湖泊中一般会形成极高的营养盐内负荷。在入湖营养盐负荷减少或完全截污后，富含营养物质的底泥在一定条件下会释放出氮磷，维持湖水中的高营养盐浓度，成为影响湖泊富营养化的主导因子 [3]。
国内外控制内源性污染通常是采取清淤挖泥、营养盐钝化、底层曝气、稀释冲刷、调节湖水氮磷比、覆盖底部沉积物及絮凝沉降等一系列措施，其中底泥疏浚一度成为富营养化水体治理的重要措施。对于城市湖泊，在外源污染得到控制后，底泥疏浚工程是治理湖泊富营养化的方法之一，通常是采用水力或机械方法挖掘水下底泥并转移进行处理，不过要注意采泥时对底泥的扰动问题。
（二）生物方法
生物方法主要从生态的角度，通过生物间的营养竞争和食物链关系来控制藻类繁殖，此种方法具有高效、经济、合理的优点。
1、水生植物抑制
水生植物从沉降污泥、营养竞争和释放抑藻素 3 个方面来控制藻类繁殖。水生植物对光照与营养盐竞争上比藻类有优势。
2、食藻生物防治
食藻生物防治是利用在水体中引入其他合适的生物，如鱼类、虾类，它们直接以藻类为食或吃其他营养物质降低对藻类的供给，从而抑制藻类的过快繁殖及降低了其的危害的程度。
3、微生物治理
微生物治理主要是利用一些高效的能溶解藻类的微生物来溶解藻类[3]。
（三）改善湖泊水动力条件
湖泊定期进行换水也是控制城市湖泊富营养化的有效方法之一。引清调水，通过水资源配置，合理利用水资源，充分发挥水体自然净化能力，激活水流，增加湖泊流速，有利于水体复氧，增加耗氧污染物降解，有利于水生动植物生长环境的改善。由于生态修复往往受到湖泊水环境制约，尤其在污染严重的湖泊，短期内依靠生物修复改善水环境仍有一定困难。而引水一般能在短期内使湖泊水质得到较大改善，推动和加快了湖泊水生植物恢复的进程。
（四）要建立健全监督制约机制
定期公布水体富营养化状况，使社会公众能参与环境监督管理，使组织监督与社会监督有机结合起来。同时，完善有关富营养化的法规体系，加大执法力度，因地制宜地制定专门的保护条例，为保护湖泊提供法制依据。利用经济、法律、行政的手段进行综合治理，将城市湖泊富营养化问题作为整个系统来看待。
结论
综上，通过简单的治理方法是不会也不可能从根本上治理湖泊富营养化，还必须从源头控制污染源，并且需要利用一些管理措施。因为消除湖泊富营养化是个漫长不可逆的过程，要恢复其原有的生态平衡，就得治理与防护相结合利用。
参考文献
[1] 金相灿 . 湖泊富营养化控制和管理技术 [M]. 北京 : 化学工业出版社，2001.
[2] 田永杰，唐志坚，李世斌 . 我国湖泊富营养化的现状与治理对策 [J]. 环境科学与管理，2006.31.
[3] 范荣桂，朱东南，邓岚 . 湖泊富营养化成因及其综合治理技术进展 [J]. 水资源与水工程学报，2010.6.
[4] 程丽巍，等 . 水体富营养化成因及其防治措施研究进展 [J].环境保护科学，2007.1.
