湖泊富營養化防治的研究現狀與展望
摘要：論述湖泊富營養化防治的研究進展, 闡述湖泊富營養化當前主要的治理措施及實施情況,并對今后富營養化的防治進行了展望。
關鍵詞：湖泊 富營養化 進展 展望
1 概述
湖泊富營養化的原意是指水體按貧營養湖→中營養湖→富營養湖→沼澤→森林的生態系干式過渡演化歷程中的一種長時間內不可逆的自然現象, 目前通常指由于人類活動引起的湖泊中氮、磷等營養物質濃度異常升高的現象。其中, 水華是湖泊富營養化的典型特征之一, 它是水體中浮游生物暴發性繁殖使水面呈現藍色、紅色、棕色、乳白色等異常水色的現象, 與海洋中的“赤潮” 并稱為水環境的兩大災害。
富營養化湖泊的治理是目前環境治理中的一個熱點問題, 這不僅是由于導致水體富營養化的氮、磷等營養物質的來源廣泛, 而且因為去除富營養化水體中營養物質的難度很大。水體生態系統一旦遭到破壞, 在短時間內很難得以恢復。國內外研究與實踐表明, 生態系統的演變是不可逆的與不可重復的, 一旦受到破壞, 徹底恢復到原來狀態將是不可能的,而且在修復時所付出的努力要比利用或破壞時大得多。
由于全球經濟社會的迅速發展, 湖泊富營養化已成為當今世界性的普遍現象, 并嚴重制約社會的可持續發展。控制、治理湖泊富營養化已經成為當前國際水資源保護的重點、難點和熱點之一。
2 國內外研究現狀
人類對富營養化的關注最初起源于20世紀50年代, 并逐步開展了研究, 經過半個多世紀的探索, 已相繼取得一些進展。目前, 在一些經濟發達、財力雄厚的國家, 如美國、日本、德國、瑞典等國, 圍繞水域富營養化的治理, 尤其是湖泊的恢復已取得了較多的研究成果, 并相繼采取了一些切實可行的治理措施, 使一些富營養化湖泊得到了恢復和控制。特別是采取了以防為主的方針, 如建立大型的（投資巨大的）污水處理廠, 使進入湖泊水體中的氮、磷等營養物質得到有效去除, 從而避免或延緩了一些湖泊的富營養化進程。
與國外相比, 我國在該方面的研究要晚一些, 但也陸續取得了一些技術成果, 并逐步開展了一些湖泊富營養化方面的治理工作。我國大多數湖泊為平原型或高原型淡水湖泊, 水體富營養化都不同程度地存在, 尤其是一些距離城市較近的公園游覽性湖泊, 富營養化程度比較嚴重, 亟待治理。目前國內投入大量人力、資金著手治理的湖泊有杭州西湖、云南滇池、江蘇太湖。其中杭州西湖連續疏浚了2次, 并引錢塘江水稀釋, 每天的引水量相當于西湖儲水量的3%左右, 預期將來可改善西湖水質。
國內外研究學者通過一系列研究, 提出對尚未形成富營養化湖泊, 應以預防為主, 對已產生富營養化的湖泊, 應采取綜合治理措施。概括起來, 治理措施及應用情況大體包括以下幾種：
（1）控制外源性營養物質的輸入。水體過量營養物負荷的輸入和積累無疑是造成水華的主要原因。控制外源營養物質的輸入, 目前的主要措施有：廢污水遷移（瑞典、德國、澳大利亞、芬蘭、美國）；氧化塘技術（前蘇聯）；土地處理系統（美國）；生物除磷（美國）；預儲存庫（德國）；限制合成洗滌劑含磷量（歐洲、日本、加拿大）；對氮磷制定新的環境標準（日本）；水栽生物過濾法（日本、中國）等。
（2）水體中營養物質的治理。對于已成為富營養化的河湖與水庫, 不僅要考慮外源污染的輸入, 還要考慮去除內源營養物質, 主要措施有：深水曝氣（北美、丹麥、瑞典、德國、奧地利、日本）；湖水中磷的惰化沉淀和底質封閉（美國、瑞典、荷蘭、加拿大、奧地利）；稀釋和水洗（美國、加拿大）；湖內下層水抽取（波蘭）；選擇排放（主要指富含營養鹽的深層水排放, 美國在多個湖泊中使用, 效果良好）；卵石覆蓋湖底（美國）；水位操作（主要是春季適當降低水位, 以利于沉水植物生長, 美國、奧地利）等。
（3）水體中藻類的治理。控制外源性營養物質輸入及對內源營養物質治理, 是在藻類大量繁殖前設法不讓其形成優勢物種, 因此不產生水華。在藻類大量繁殖形成水華后, 針對藻類采用不同物理及化學措施將其消滅。一般有以下幾種方法：直接過濾除藻（德國）；氣浮除藻（韓國）；化學藥劑除藻（美國、澳大利亞、中國滇池）；養魚除藻（中國武漢東湖、太湖）；機械收藻（美國）；微生物制劑除藻（滇池實驗性應用）等。
3 展望
國內外湖泊富營養化防治研究近年來雖取得一些進展,但從國內巢湖、滇池和太湖等湖泊富營養化防治實踐來看,盡管先后采取了大量治理措施, 但是效果并不理想, 這與我們缺乏對湖泊富營養化的發生機制與控制對策等方面的研究有較大關系。因此, 從湖泊富營養化狀態變化的條件、過程等方面著手, 研究湖泊富營養化的發生機制與控制對策, 為水體富營養化防治提供理論基礎, 應成為基礎研究領域亟待解決的重大科學問題之一, 也是今后一段時間湖泊富營養化防治的主要研究之一。
參考文獻
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