北京城市湖泊富营养化评价与分析_荆红卫

J. Lake Sci.(湖泊科学), 2008, 20(3): 357-363

https://www.sodocs.net/doc/d414446562.html,. E-mail: jlakes@https://www.sodocs.net/doc/d414446562.html,

?2008 by Journal of Lake Sciences

北京城市湖泊富营养化评价与分析?

荆红卫, 华 蕾, 孙成华, 郭 婧

(北京市环境保护监测中心, 北京100044)

摘要: 根据2006年对北京市区不同功能重点湖泊水体进行的逐月监测, 采用综合营养状态指数法, 对湖泊富营养化现状进行了评价. 结果表明, 水源湖泊目前处于中营养状态，但在夏秋季由于温度和光照等气象条件的影响, 可接近轻富营养; 重要景观湖泊处于轻—中度富营养; 一般景观湖泊处于中度—重度富营养状态. 湖泊富营养程度随季节变化明显: 盛夏和初秋形成高峰, 冬、春季最低, 总磷、总氮含量与叶绿素a呈显著正相关关系, 尤其总磷与叶绿素a的相关性更加显著. 由于城市排水管网不健全, 雨污分流不彻底, 暴雨期大量溢流生活污水直接向湖泊补水河道中排放; 湖泊补水沿线降雨径流产生的非点源污染较严重；加上污水处理厂再生水水质较差, 加重了补给湖泊富营养程度.

关键词: 北京; 城市湖泊; 富营养化

Analysis on urban lakes’ eutrophication status in Beijing

JING Hongwei, HUA Lei, SUN Chenghua & GUO Jing

(Beijing Municipal Environmental Monitoring Center, Beijing 100044, P.R.China)

Abstract:Referring to the different water body function, the survey of water quality was carried out on major urban lakes of Beijing monthly in 2006. According to TLI method, the state was evaluated on the basis of measurement result: lakes of drinking water source were mesotropher; lakes of major landscape water were light-middle eutropher; lakes of ordinary landscape water were middle-hyper eutropher. The eutrophic characteristics and its changing trend were analyzed. The causes were analyzed. The measures and suggestions were expounded on different water body function for improving water quality and reducing eutrophication. Keywords:Beijing; urban lakes; eutrophication

北京市区共有大小湖泊30余个, 水面面积约7.3km2. 最大的是昆明湖, 面积1.94km2. 湖泊水深一般为1.5-2m, 属于城市小型浅水湖泊. 绝大部分湖泊与河道相通, 汛期可防洪、排水, 大的水域可调节周围小气候. 2001年夏季北京市城市河湖爆发了大面积的蓝藻水华. 2005年8月底至9月初, 昆明湖又出现了较严重的水华现象, 营养级别为中度富营养, 叶绿素a含量高达70.8mg/m3, 浮游植物数量4108.28×104cells/L, 给首都的生态环境和声誉带来了不良影响. 本文以2006年对市区重点湖泊进行的富营养化采样监测为依据, 采用综合营养状态指数法, 对湖泊水体富营养化现状进行评价, 分析市区浅水湖泊富营养化特征和变化规律, 研究其产生的原因, 提出有针对性的防治措施.

1 监测与分析、评价方法

1.1 监测布点

2006年4-12月(1月至3月结冰期除外)对北京市区21个重点湖泊开展了手工采样监测, 监测湖泊水面面积达6.9km2, 占市区湖泊总面积的95%. 湖泊监测点位设置在湖心区和岸边区, 在0.5m左右深处采集亚表层水样. 采样频次为每月一次, 采样时间为每月1-10日之间.

?北京市科委项目(Z0005184040991)资助. 2007-09-03收稿; 2007-12-28收修改稿. 荆红卫, 女, 1966年生, 高级工程师;

E-mail: jinghongwei@https://www.sodocs.net/doc/d414446562.html,.

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1.2 监测项目与分析方法

重点选取了与水体富营养化密切相关的监测项目: 水温、pH 、透明度、溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮、总磷、总氮、叶绿素a 以及浮游植物群落分析.

叶绿素a 的测定: 取适量水样, 倒入抽滤器中抽滤(滤膜孔径为0.45μm); 将带有浮游植物的滤膜放入冰箱中低温干燥6-8h 后, 放入匀浆器中, 加入2-3ml 90％丙酮溶液、少量碳酸镁粉末, 充分研磨提取; 将提取液置于离心管中, 离心10min, 将上清液倒入10ml 容量瓶中, 重复1-2次, 直至沉淀物不含绿色, 最后将上清液定容到10ml, 摇匀. 在分光光度计上, 用1cm 光程比色皿, 分别读取750nm 、663nm 、645nm 、630nm 波长的吸光度, 并以90%的丙酮作空白吸光度测定, 对样品吸光度进行校正.

浮游植物细胞分类与计数:

(1)定性(藻细胞分类): 样品用25号浮游生物网捞取, 在表层至0.5m 深处以20-30cm/s 的速度作∞形循回缓慢拖动约1-3min, 装瓶带回实验室鉴定.

(2)定量(藻细胞计数): 采集水样1L 加入15ml 鲁哥氏液固定, 倒入分液漏斗静置沉淀24h 后, 用虹吸管小心抽掉上清液, 余下20-25ml 沉淀物转入30ml 定量瓶中, 定容至30ml; 将样品充分摇匀, 用移液管吸取0.1ml 样品注入0.1ml 计数框内; 在10×40倍显微镜下计数100个视野, 每个样品计数两片取其平均数, 每次计数的结果与其平均值之差应不大于15%; 记录浮游生物的种类和个数, 最后将计数所得结果换算成每升水中的浮游植物数量.

其它监测项目检测方法按照《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)以及《水和废水监测分析方法》(第四版)中要求的方法测定.

1.3评价方法

目前我国湖泊富营养化评价的基本方法主要有营养状态指数法(卡尔森营养状态指数(TSI )、修正的营养状态指数、综合营养状态指数(TLI ))、营养度指数法和评分法. 以上几种方法在实际工作中都被采用, 其中营养度指数法计算步骤繁琐、耗时长, 不如综合营养指数法简便易行; 评分法在实际应用过程中, 受人为因素的干扰较多, 影响结果的准确性. 因此, 本文选取综合营养状态指数法评价湖泊富营养化程度[1-2].

评价项目选取了反映水体营养程度的主要指标: 叶绿素a (Chl.a)、总磷(TP)、总氮(TN)、透明度(SD)、高锰酸盐指数(COD Mn )5项. 综合营养状态指数为:

1()()m j j TLI W

TLI j =∑=×∑

式中: TLI (∑)为综合营养状态指数; W j 为第j 种参数的营养状态指数的相关权重; TLI （j ）为第j 种参数的营养状态指数.

以Chl.a 作为基准参数, 则第j

:

式中: r ij 为第j 种参数与基准参数Chl.a 的相关系数; m 为评价参数的个数.

各项目营养状态指数计算公式为:

TLI ( Chl.a)=10( 2.5+1.086lnChl.a); TLI ( TP)=10( 9.436+1.624lnTP)

TLI ( TN)=10( 5.453+1.694lnTN); TLI ( SD)=10( 5.118-1.94lnSD)

TLI ( COD Mn )=10( 0.109+2.661lnCOD)

采用0-100的一系列连续数字对湖泊营养状态进行分级: TLI (∑)＜30为贫营养; 30≤TLI (∑)≤50为中营养; TLI (∑)>50为富营养, 其中50＜TLI (∑)≤60为轻度富营养, 60＜TLI (∑)≤70为中度富营养, TLI (∑)>70为重度富营养.

2 结果与讨论 2.1 湖泊富营养化现状和特征 2.1.1湖泊富营养化总体状况 从2006年湖泊富营养化评价结果可以看出(表1), 监测的21个湖泊中, 除团城

==m j ij

j r

r W 12

荆红卫等: 北京城市湖泊富营养化评价与分析

359

湖为“中营养”外, 其余20个湖泊均处于富营养状态, 其中“轻度富营养”湖泊9个, 占42.9％;“中度富营养”湖泊6个, 占28.6％; “重度富营养”湖泊5个, 占23.8％(图1). 可见, 北京城市湖泊富营养化较严重.

表1 2006年北京城市湖泊富营养化评价结果

Tab.1 Evaluation results of eutrophication on Beijing urban lakes in 2006

湖泊名称

透明度 年均值(m) 高锰酸盐指数年均值(mg/L)总磷年均值(mg/L) 总氮年均值(mg/L) 叶绿素a 年均值(mg/m 3)综合营养 状态指数 营养状态级别 团城湖

1.30 3.19 0.04 1.08 8.21 44.6 中营养 昆明湖

0.87 4.91 0.06 1.06 15.75 51.4 轻度富营养西海

0.52 6.40 0.11 1.56 67.78 61.9 中度富营养后海

0.51 6.31 0.08 1.35 51.63 59.8 轻度富营养前海

0.61 6.09 0.09 1.38 56.76 59.6 轻度富营养北海

0.50 6.19 0.09 1.19 51.36 59.8 轻度富营养中海

0.57 7.22 0.07 1.12 46.55 58.6 轻度富营养南海

0.67 7.63 0.06 1.26 58.15 58.8 轻度富营养圆明园湖

0.84 8.49 0.07 0.92 19.86 55.0 轻度富营养玉渊潭湖

0.66 7.80 0.16 1.47 102.29 64.2 中度富营养八一湖

0.77 7.84 0.14 2.11 60.13 62.7 中度富营养紫竹院湖

0.53 7.35 0.13 1.50 61.93 62.7 中度富营养展览馆后湖

0.87 5.19 0.09 1.47 38.00 56.7 轻度富营养陶然亭湖

0.52 15.96 0.12 7.98 128.41 73.5 重度富营养龙潭湖

0.31 16.01 0.34 6.17 147.33 78.1 重度富营养青年湖

0.46 10.90 0.14 2.21 89.59 67.6 中度富营养红领巾湖

0.18 18.46 0.81 4.73 133.46 82.2 重度富营养柳荫公园湖

0.44 8.99 0.11 1.83 78.06 65.1 中度富营养筒子河

0.45 6.17 0.08 1.18 33.03 58.5 轻度富营养莲花池

0.26 12.80 0.12 2.58 111.39 71.0 重度富营养朝阳公园湖

0.19 16.02 0.32 3.32 103.98 76.9 重度富营养

2.1.2 湖泊营养程度随季节变化规律 对4-12月湖泊各月营养程度进行统计可知(图2), “中营养” 和 “轻度富营养” 湖泊所占比例在冬季和春季较高, 冬季最高, 达66.7%; 在夏季和秋季较低, 夏季7月最低, 只有14.3%. “中度富营养” 和 “重度富营养” 湖泊所占比例在夏季和秋季较高, 夏季7月最高, 达85.7%, 冬季最低, 为3

3.3%. 表明湖泊富营养化程度随季节变化十分明显, 富营养化程度在盛夏和初秋形成高峰, 冬季、春季为全年最低. 图1 北京城市湖泊营养状态分布 Fig.1 The percent of different eutrophication grade on Beijing urban lakes

J. Lake Sci .(湖泊科学), 2008, 20(3)

360 2.1.3 典型湖泊总氮、总磷含量与叶绿素a 的相

关分析 氮磷是造成水体富营养化的主要元素.

根据典型湖泊团城湖、昆明湖、“六海”(西海、

后海、前海、北海、中海、南海)、龙潭湖总

磷、总氮含量与叶绿素a 的相关分析可知(图

3), 总磷、总氮含量与叶绿素a 呈显著正相关

关系, 并且总磷与叶绿素a 的相关性更加显著.

氮磷比值(N/P)同样对藻类生长有重要影响, 当

N/P 小于7时, 氮是可能的限制性营养盐, N/P 大于7时, 磷是可能的限制性营养盐. 日本湖泊学家坂本曾经研究指出, 当湖水的总氮和总磷浓度的比值在10:1-25:1的范围时, 藻类生长与氮、磷浓度存在着直线相关关系

[3-6]. 北京城市湖泊氮磷浓度比基本在10:1-21:1之间, 处于藻类生

长最佳氮磷比值范围内.

2.2 不同功能典型湖泊富营养化状况

根据《北京市地表水环境功能区划方案》, 北京市区湖泊按照功能分为三类: 一是集中式饮用水源地, 水质目标为II 类; 二是重要景观游览水域、一般鱼类保护区及游泳区, 水质目标为III 类; 三是人体非直接接触的一般景观水域, 水质目标为IV 类. 下面就不同功能选择重点湖泊分析其富营养化现状及其特征.

2.2.1水源湖泊的营养态势 团城湖是北京市唯一的一个以饮用水源功能为主的湖泊. 2006年团城湖透明度在1.2-1.5m, 高锰酸盐指数在2.2-

3.9mg/L, 总磷在0.02-0.09mg/L, 总氮在0.51-1.68mg/L, 叶绿素a 在3.18-21.0mg/m 3之间; 各月综合营养状态指数在39.1-49.8之间变化, 全年平均为4

4.6; 全年各月均处于“中营养”状态(图4); 营养指数峰值出现在7月, 已接近“轻度富营养”状态.

图3 典型湖泊2006年总氮、总磷与叶绿素a 相关关系 Fig.3 The correlation of TN, TP and Chlorophyll-a of typical lakes in 2006

图4 2006年部分典型湖泊综合营养状态指数逐月变化趋势

Fig.4 The monthly changing trend of TLI on partial typical lakes in 2006

荆红卫等: 北京城市湖泊富营养化评价与分析

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浮游植物监测分析, 团城湖春季的优势种为金藻门锥囊藻, 为贫营养湖泊的优势种; 夏季的优势种为栅藻、脆杆藻, 分别为中营养和富营养湖泊的代表种类, 浮游植物细胞数量为933.3×104cells/L; 秋季的优势种为微囊藻, 是形成水华的主要种类, 浮游植物细胞数量为4308.3×104cells/L. 因此, 团城湖浮游藻类的群落结构: 春季以金藻为主, 夏季为蓝藻+绿藻型, 秋季为蓝藻型.

2.2.2 重要景观湖泊营养态势 (1)昆明湖富营养化现状和特征: 昆明湖是北京市最大的湖泊, 水面面积为

1.94km

2. 2006年昆明湖水体透明度在0.6-1.1m, 高锰酸盐指数在

3.8-5.6mg/L, 总磷在0.02-0.13mg/L, 总氮在0.52-2.08mg/L, 叶绿素a 在7.16-3

4.37mg/m 3之间. 综合营养状态指数在4

5.4-57.9之间变化(图4), 全年平均为51.4; 其中6-9月营养级别为“轻度富营养”, 其它时间均为“中营养”, 全年平均为 “轻度富营养”状态; 营养指数峰值出现在7月, 营养程度已接近“中度富营养”.

浮游植物监测分析, 昆明湖春季的优势种为绿藻门的微小四角藻, 其中绿藻门占45.3%, 硅藻门占16.5%, 蓝藻门占14.0%, 浮游植物细胞数量为2622.2×104cells/L; 夏秋两季的优势种均为微囊藻, 蓝藻门占80%以上, 夏、秋季浮游植物细胞数量分别为19685.2×104cells/L 和33333.3×104cells/L. 因此, 昆明湖浮游植物群落结构: 春季以绿藻为主, 夏秋两季均为蓝藻型; 从生物量来看, 秋季>夏季>春季.

(2)“六海”富营养化现状和特征: “六海”是京城的核心水系, 总水面面积为1.24km 2. 2006年“六海”水体透明度在0.40-0.82m, 高锰酸盐指数在 4.0-9.4mg/L, 总磷在0.06-0.12mg/L, 总氮在1.01-1.55mg/L, 叶绿素a 在23.46-89.17mg/m 3之间. 综合营养状态指数在55.4-64.1之间变化(图4), 全年平均为59.8, 营养指数峰值出现在7月和8月; 6-10月营养级别为“中度富营养”, 其它时间均为“轻度富营养”状态.

浮游植物监测分析,“六海”春季的优势种为绿藻门的微小四角藻和蓝藻门的微囊藻; 夏、秋季的优势种均为蓝藻门易形成水华的主要种类—微囊藻和平裂藻. 4月份蓝藻所占比例在43.2%-55.4%, 绿藻在30.1%-36.3%之间, 浮游植物细胞数量为9425.9×104cells/L; 7月份蓝藻所占比例增大, 在73.2%-89.4%之间, 绿藻所占比例为8.4%-25.2%, 浮游植物细胞数量为32175.9×104cells/L; 9月份蓝藻比例达81.5%-86.6%, 浮游植物细胞数量达45865.7×104cells/L. 因此, “六海”浮游植物群落结构: 春季为蓝藻+绿藻型, 夏秋季均为蓝藻型; 从生物量来看, 秋季>夏季>春季.

综上所述, “六海”、昆明湖、团城湖营养程度排序依次为: “六海”>昆明湖>团城湖(图4). 与2005年国内主要城市内湖营养程度相比, “六海”比杭州西湖营养程度(TLI =58.0)高, 与济南大明湖(TLI =60.0)相当, 但比南京玄武湖(TLI =63.0)、武汉东湖(TLI =63.0)的营养程度低[7].

2.2.3 一般景观湖泊营养态势 2006年监测的21个湖泊中, 有8个属于一般景观湖泊. 一般景观湖泊富营养化程度处于“中度—重度富营养”状态, 其中有5个湖泊均处于“重度富营养”状态(表1), 并且氮磷含量明显高于饮用水源湖泊和重要景观湖泊(图5). 按照营养程度排序: 一般景观湖泊>重要景观湖泊>水源湖泊.

以龙潭湖为例, 龙潭湖位于龙潭公园内, 其水面面积35×104m 2, 水深1.5m. 2006年监测结果显示, 龙潭湖水体透明度在0.10-0.60m, 高锰酸盐指数在8.3-

35.4mg/L, 总磷在0.20-0.72mg/L, 总氮在图5 典型湖泊2006年总氮、总磷月变化曲线 Fig.5 TN and TP monthly changing curve of typical lakes in 2006

J. Lake Sci .(湖泊科学), 2008, 20(3)

362 3.8-12.2mg/L, 叶绿素a 在34.7-600mg/m 3之间. 综合营养状态指数在62.7-92.8之间变化, 营养指数峰值出现在7月; 营养程度除4月为“中度富营养”外, 其它时间均为“重度富营养”.

2.3 湖泊补给水源的水质分析

截止2006年北京市区污水处理率已达到90％, 其中湖泊周边以及补水河道的工业污染源已全部搬迁, 生活污水全部截留进入污水处理厂处理后出水排入城市下游河道, 市区点源污染已基本得到控制. 因此, 市区湖泊水质好坏主要受补水水源水质、水量的影响, 同时又与在补水河道受到的污染有关. 湖泊补水水源主要由三部分组成: 密云水库、官厅水库、污水处理厂再生水补给.

2.3.1 典型补水水源营养盐现状及其对湖泊水质的影响 密云水库是北京市重要饮用水源地, 水质长期保持在II 类, 2006年总磷年均值为0.016mg/L, 总氮年均值为0.66mg/L; 官厅水库水质较差, 现状为IV 类水质, 2006年总磷年均值为0.081mg/L, 总氮为1.57mg/L.

水体功能为饮用水源的团城湖: 团城湖为北京田村山自来水厂水源地, 由于其水源全部来自密云水库, 且水源保护区管理严格, 输水沿线—京密引水渠基本无点源、面源污染物排入, 因此团城湖水质良好, 水体营养盐含量低, 目前未达到富营养程度.

水体功能为重要景观的湖泊: 重要景观湖泊补给水源来自密云水库和官厅水库联合供水. 一方面官厅水库本身水质较差, 另一方面密云、官厅之水流经补水河流时, 水质又有不同程度下降, 对景观湖泊水质有较大影响. 所以, 重要景观湖泊昆明湖、“六海”等营养程度明显高于团城湖, 处于“轻度富营养”—“中度富营养”状态. 例如:“六海”由密云水库补水时, 补水路线为: 密云水库—京密引水渠—昆玉河—长河—“六海”; 由官厅水库补水时, 路线为官厅水库—永定河引水渠—昆玉河—长河—“六海”. 监测结果显示, 密云水库的II 类水质, 通过昆玉河、长河、永定河引水渠等补水河流时, 在暴雨季节水质下降为V 类—劣V 类, 其中昆玉河、永定河引水渠丰水期总磷、总氮比枯水期升高5.6-6.0倍和2.6-2.8倍(图6).

密云、官厅之水流经补水河流时, 水质下降的原因主要有以下三方面:

(1)暴雨期溢流生活污水入河影响: 目前北京市区污水处理率虽然较高, 但由于城市排水管网不健全, 雨污分流不彻底, 在湖泊补水河道仍然存在暴雨期大量溢流生活污水入河现象. 根据1999年北京市水务部门进行的入河排污口调查, 昆玉河有12个雨污合流口, 长河有11个雨污合流口, 永定河引水渠有28个雨污口, 为减少雨污合流管道向河湖排污, 采取了两种补救措施, 一种是挡堰式污水截留, 一种是槽式污水截留, 但这两种补救措施在降雨超过15mm 时, 雨水就会携带着大量溢流生活污水直接排入河流, 对河流水质产生了较大影响.

(2)非点源污染影响: 暴雨期重要景观湖泊不仅要面临补水河道溢流污水入河的问题, 同时还要承受降雨形成的地表径流污染的影响. 研究表明降雨径流中固体悬浮物和营养盐浓度极高, 大量流入河湖中, 对湖泊水质产生了极大影响[8].

(3)补给水量较少: 1999年以来北京市连续干旱, 水资源严重短缺, 引入城市河湖的水量减少, 根据图6 2006年补水河流枯、丰水期营养盐含量变化对比 Fig.6 The comparison of nutrient salts content change on filling water river at low-water season and high-water season in 2006

荆红卫等: 北京城市湖泊富营养化评价与分析363

预测规划市区河湖环境需水量为2×108-3×108m3/年, 但“十五”期间每年实际向城市河湖供水仅0.6×108-0.8×108m3, 从而不能满足城市河湖用水要求; 补给的水量仅能够维持水体的蒸发与渗漏, 水体自净能力明显减弱, 水质下降.

2.3.2 污水处理厂再生水补给湖泊的水质问题由于水资源严重短缺, 目前一般景观湖泊补水主要依靠污水处理厂的再生水补给, 如: 龙潭湖、陶然亭湖、红领巾湖、朝阳公园湖等, 其水源均来自高碑店污水处理厂的再生水, 再生水已成为北京的第二水资源.《城市污水再生利用-景观环境用水水质》(GB/ T18921 -2002)标准规定了将再生水回用于景观环境时的水质要求, 但存在的问题是: 规定的再生水景观水质标准与地表水景观水质标准之间有较大差距, 再生水中氨氮、总磷和总氮水质标准值是地表水景观水体IV 类标准的3.3倍、5倍和10倍.

因此, 当再生水补入一般景观湖泊时, 由于再生水氮、磷含量高, 使得一般景观湖泊水体氮、磷含量也明显增高, 富营养化程度加重. 例如, 2006年5月对陶然亭湖以及再生水补水口进行总氮指标的同步监测, 补水口总氮含量为31.2mg/L, 湖水总氮为16.8mg/L. 2006年以再生水为水源的龙潭湖、陶然亭湖、红领巾湖、朝阳公园湖等总磷年均值在0.12-0.81mg/L之间, 总氮年均值在3.32-7.98mg/L之间, 营养状态全部为“重度富营养”.

3 建议

(1) 建议进一步加大对雨污合流排水管网的改造, 解决暴雨期溢流生活污水直接向城市河湖排放的问题; 全面开展城市地表径流非点源污染调查和研究, 掌握城市地表径流污染特征和排放规律, 研究非点源污染的控制途径, 制定相应的法规与政策, 将城市径流污染控制纳入法制轨道.

(2) 污水处理厂再生水水质较差, 加重了补给湖泊富营养程度. 建议进一步提高污水处理厂再生水出水的排放标准, 加大对氮磷的处理和控制, 特别是控制磷的浓度是降低富营养化风险的重要途径; 同时再生水出水经湿地处理, 水质达到地表水环境IV类标准要求后再入湖[9].

(3) 生态补水严重不足. 建议对湖泊水体实施生态修复工程的同时, 加大向重点景观湖泊供应清洁水, 保证其最小生态需水量.

4 参考文献

[1] 金相灿, 屠清瑛主编. 湖泊富营养化调查规范. 北京: 中国环境科学出版社, 1990: 286-302.

[2] 王明翠, 刘雪芹, 张建辉. 湖泊富营养化评价方法及分级标准. 中国环境监测, 2002, 18(5): 47-49.

[3] V ollenweider RA. Elemental and biochemical composition of plankton biomass; some comments and explorations. Arch

Hydrobiol, 1985, 105: 11-29.

[4] 日本水产学会. 水圈的富营养化与水产增殖. 韩书文, 鲁守范译. 北京: 农业出版社, 1986: 1-19.

[5] 陈琼. 氮、磷对水华发生的影响. 生物学通报, 2006, 41(5): 12-14.

[6] 秦伯强, 杨柳燕, 陈非洲等. 湖泊富营养化发生机制与控制技术及其应用.科学通报, 2006, 51(16): 1857-1866.

[7] 国家环境保护总局. 2005年中国环境状况公报. 2006.

[8] 车伍, 黄宇, 李俊奇. 北京城区河湖水系治理中的问题与建议. 环境污染与防治, 2005, 27(8): 593-596.

[9] 倪福勋, 曾思育, 张天柱. 奥运湖不同补水方案营养状态趋势分析. 四川环境, 2006, 25(14): 82-86.

湖泊富营养化产生原因分析

湖泊富营养化产生原因分析 摘要：湖泊富营养化已经成为一个全球性的水环境污染问题，探寻其产生的原因和机理具有非常重要的意义。本文在前人研究成果的基础上，从自然环境、化学、物理、水生态系统以及内源污染等多个方面进行了总结分析。 关键词：湖泊富营养化；内源污染 湖泊、水库等封闭型水体的富营养化是一个全球化水环境污染问题。据统计，全球约有75%以上的封闭型水体存在富营养化问题。中国是一个多湖泊的国家，全国共有1km2以上的湖泊2759个，总面积达91019km2，占国土面积的0.95%，由于近20年经济的高速发展和不适当的湖泊资源开发利用，使这些湖泊的多数已经处于富营养化或正在富营养化中，造成了巨大的经济损失。在过去的十几年中，围绕湖泊富营养化治理，各级政府投入了大量的人力和物力，但收效并不理想，这在很大程度上与对湖泊富营养化机理方面的基础研究不够和认识不足有关。因此，有针对性地寻找富营养化产生的原因，具有非常重要的意义。在20世纪初期，国外部分生态专家、湖沼学家已经开始对富营养化的成因进行初步探索。由于富营养化的发生、发展包含一系列生物、化学和物理变化的过程，并与水体形状、湖泊形态和底质等众多因素有关，演变过程十分复杂，研究还停留在初级阶段，有待进一步的深入。本文在前人研究的基础上，对富营养化形成的原因和机理进行了总结。 1、自然条件下湖泊的富营养化 在自然条件下，湖泊也会富营养化，但这是一种漫长的自然过程，随着河流夹带各种碎屑和生物残骸在湖底的不断淤 积，湖泊会从贫营养湖过渡为富营养湖，进而演变为沼泽和陆地，湖泊就自然消亡了。 关于自然状态下湖泊富营养化的原因，尚未有明确的定论，一般认为是气候导致的。特别是浅水湖泊，在自然状况下比深水湖泊更容易产生富营养化，这是由于其浅水区常常有茂盛的水生植物发育，在大洪水期间，持续一定时间的高水位将导致水生植物大面积消亡，而洪水泛滥所带来的大量的悬浮物

淡水鱼对浅水湖泊生态及富营养化的影响

淡水鱼对浅水湖泊生态及富营养化的影响淡水鱼是湖泊生态系统的重要组成部分, 也是重要的资源。渔业一直是我国许多湖泊的重要功能, 包括很多城市湖泊, 如杭州西湖、南京玄武湖、北京昆明湖和武汉东湖等也把提高鱼产量放在显著地位。鱼类是影响湖泊生态系统的重要因素, 影响包括湖泊的生物( 尤其是饵料生物) 群落结构、营养物质的状态和水平等。随着湖泊富营养化问题的日益严重, 养鱼与富营养化进程之间的关系愈加受到各国学者的关注。 我国湖泊的放养鱼类一般可分为3类: 第1类是滤食性、营中上层活动的鱼类,如鲢、鳙等；第2类是草食性、营中下层活动的鱼类, 如草鱼等；第3类是杂食性或温和肉食性、营底层活动的鱼类,如鲤等。在我国,湖泊富营养化的进程与渔业的发展几乎是同步的,研究分析鱼类与浅水湖泊富营养化之间的关系对我国湖泊富营养化治理有重要的理论价值和实践指导意义。 1 草食性鱼类的影响 草鱼是一种典型的摄食大型水生植物的鱼类。在天然水域中,它摄食水生植物具有一定的选择性, 比较喜食的种类有芇草、黑藻、马来眼子菜、菹草、黄丝草、小茨藻等, 不喜食的种类有菜、聚草和水花生。但在喜食水生植物匮乏的情况下, 不喜食的植物也将被吃光, 甚至摄食昆虫及其幼虫。草鱼的食量大,每天摄食沉水植物的量甚至超过鱼的体重,高的超过体重的93%。沉水植物的饵料系数因种类不同而有较大差异, 其范围在50～180。陈洪达认为,其平均值可以120 (湿重)或100(鲜重)计算。因此,当草鱼放养量过大,其摄食强度超过植物再生产能力时, 必然导致水生植物的减少, 甚至毁灭。特别是植株再生能力不强、地下茎和根系又不发达、种子量不多、且为草鱼喜

水体富营养化评价方法

为了进一步认识调查区域水质状况，我们采用了TLI 综合营养指数法运用TP 、TN 、SD 、COD Mn 对其水质进行评价。 综合营养状态指数公式： j 1 ()()m j TLI W TLI j ==?∑∑ (1) TLI(chl)=10(2.5+1.086ln chl ) (2) TLI(TP)=10(9.436+1.624ln TPl ) (3) TLI(TN)=10(5.453+1.694ln TN ) (4) TLI(SD)=10(5.118-1.94ln SD ) (5) TLI(COD)=10(0.109+2.661ln COD ) 式中，TLI （∑）表示综合营养状态指数；TLI （j ）代表第j 种参数的营养状态指数；W j 为第j 种参数的营养状态指数的相关权重。以chla 为基准参数，则第j 种参数的归一化的相关权重计算公式为： 221ij m ij j r Wj r ==∑ r ij 为第j 种参数与基准参数chla 的相关系数；m 为评价参数的个数。 中国湖泊的chla 与其他参数之间的相关关系r ij 和r 2ij 见表2。 表1 中国湖泊的chla 与其他参数之间的相关关系r ij 和r 2i 值 参数 chla TP TN SD COD Mn r ij 1 0.84 0.82 -0.83 0.83 r 2ij 1 0.7056 0.6724 0.6889 0.6889

为了说明湖泊富营养状态情况, 采用0～100的一系列连续数字对湖泊营养状态进行分级: TL I < 30 贫营养(Oligotropher) 30≤TL I≤50 中营养(Mesotropher) TL I > 50 富营养(Eutropher) 50< TL I≤60 轻度富营养( lighteutropher) 60< TL I ≤70 中度富营养(Middleeutropher) TL I > 70 重度富营养(Hypereutropher) 在同一营养状态下, 指数值越高, 其营养程度越重。 本文档部分内容来源于网络，如有内容侵权请告知删除，感谢您的配合！

水体富营养化程度评价

水体富营养化程度评价 一、实验目的与要求 （1）掌握总磷、叶绿素-a及初级生产率的测定原理及方法。（2）评价水体的富营养化状况。 二、实验方案 1、样品处理 2 、工作曲线绘制 取7支消解管，分别加入磷的标准使用液0.00、0.25、0.50、1.50、2.50、5.00、7.50mL以比色管中，加水至15ml。然后按测定步聚进行测定，扣除空白试验的吸光度后，和对应磷的含量绘制工作曲线。 3、计算 总磷含量以C(mg/L)表示，按下式计算： 式中： M 试样测得含磷量，μg V 测定用水样体积，ml

注意：每个小组做空白2-3个，标线5个，样品3-4个。 图1 采样布点分布 三、实验结果与数据处理 1、工作曲线绘制 根据上表数据，绘制工作曲线如图2所示： 图2 标准工作曲线 从标准工作曲线图可以看出，其相关系数R2 = 0.9969,高于实验室最低要求R2=0.995，可见其相关度较好，可用以求解水样中总磷的浓度。

2、八个水样数据结果与处理 根据上表数据作水中磷质量浓度柱形图，如图2所示： 图2 各组水中总磷质量柱形图 四、实验结果 1、实验结果分析 从实验数据和图2可以看出，第一、三、四、五、八组数据比较准确，因为

这几组平行样数据比较接近，而且跟稀释后所测的浓度也大约呈5倍关系，可以保留作为水中磷质量浓度评价，而其他组数据误差较大，故舍去。根据各组原水样总磷质量浓度求评均整理下表。 从上表数据可以看出，第五组所测的水中总磷浓度较高，根据图1可知第五组采样点为第四饭堂附近，可能是由于饭堂平时清洁所用的洗涤剂含磷较高，排放入河涌的污水导致河水受污染。 2、污染程度分析 表4 总磷与水体富营养化程度的关系 本实验是以水体磷平均浓度平均参数，本次实验所得的监测采样点数据的平均浓度是0.205mg/L，测得的最小浓度为0.142mg/L，测得的最高浓度为0.311mg/L，由表1可知超过0.1mg/L就为水体富营养化，本次实验测得的最低浓度也超出0.1mg/L，本次实验所得数据均说明该水体富营养化。 3、解决措施 该河涌地处大学城内，不受工业排放污染，所以造成该河涌富营养化的主要原因是生活污染，比如饭堂、学生公寓、商业区等，要治理河涌首先还是得从源头抓起，特别是饭堂、学生公寓和商业区，必须监控从这三个地方流出的污水，须进行处理达标后才能排入河涌；其次就是要严格审查各类洗涤剂等，含磷超标的不能进入市场；最后就是要树立环保意识，大家环保觉悟高了，从自己做起，自然就有绿水青山。 五、思考题 (1)查资料说明评价水体富营养化程度的指标有哪些? 答：水体富营养化程度的评价指标分为物理指标、化学指标和生物学指标。物理指标主要是透明度，化学指标包括溶解氧和氮、磷等营养物质浓度等，生物

山东省青岛二中2018-2019学年高一化学期末质量跟踪监视试题

山东省青岛二中2018-2019学年高一化学期末质量跟踪监视试题 一、单选题 1．浓硫酸的用途、反应现象与括号内的性质对应不正确的是( ) A．在化学实验中，浓硫酸可做SO2、CO2等气体的干燥剂（吸水性） B．将浓硫酸滴到蔗糖表面，固体变黑膨胀，有刺激性气味气体产生（脱水性和酸性） C．向滤纸上滴加浓H2SO4 ，滤纸变黑（脱水性） D．在冷浓H2SO4中放入铁片没明显现象（强氧化性） 2．下列离子方程式中正确的是( ) A．少量SO2通入NaOH溶液中：OH-+SO2=HSO3- B．H2S通入氯水中：S2-+Cl2 =S↓+2Cl- C．二氧化氮溶于水：3NO2+H2O =2H++2NO3-+NO↑ D．少量NaHSO4与过量Ba(OH)2溶液反应：2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O 3．下列情况会对人体健康造成较大危害的是（） A．自来水中通入少量Cl2进行消毒杀菌B．用SO2漂白食品 C．用食醋清洗热水瓶胆内壁附着的水垢D．用小苏打（NaHCO3）发酵面团制作馒头 4．下列关于金属钠的叙述错误的是 A．金属钠在空气中燃烧，生成Na2O2 B．钠能与溶液发生置换反应生成Cu C．金属钠长期露置于空气中，最终转化为Na2CO3 D．将金属钠与水反应后的溶液中通入一定量氯气，溶液中可能含有两种溶质 5．提纯下列物质（括号内物质为杂质），选用的试剂和方法都正确的是 6．下列各组物理量中，随取水量的变化而变化的是( ) A．水的密度B．水的沸点C．水的物质的量D．水的摩尔质量 7．下列变化中，必须加入氧化剂才能发生的是 A．NH3→NH4+ B．CO2→CO C．Cl2→HCl D．Na→NaCl 8．赤铜矿的成分是Cu2O，辉铜矿的成分是Cu2S，将赤铜矿与辉铜矿混合加热有以下反应：2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑，对于该反应，下列说法正确的是 A．该反应的氧化剂只有Cu2O B．Cu既是氧化产物，又是还原产物 C．Cu2S既是氧化剂又是还原剂 D．还原产物与氧化产物的物质的量之比为1∶6 9．有关Fe(OH)3胶体的说法不正确的是 A．呈红褐色 B．Fe(OH)3胶体粒子的直径介于1-100 nm之间

湖泊富营养化的生态修复

湖泊富营养化的生态修复 摘要目前我国湖泊富营养化呈恶化趋势，严重影响到水生生态系统的平衡和人们的健康。水体富营养化的形成与营养物质、溶解氧、光照、温度、水动力以及底泥等影响因素有关。在分析了水体富营养化的成因以及危害的基础上, 论述了湖泊富营养化得生态修复机制和目标，分别对水生植物修复技术、微生物修复技术和水生动物修复技术的机理、特点、存在的问题以及今后的研究方向进行了阐述。 Abstract At presen，t the level of lake eutrophication is deteriorating in China， which has destroyed the balance of aquatic ecosystems and endangered human health seriously。The formation of water eutrophication is releated to several factors，such as nutr ients，dissolved oxygen, ligh,temperature, hydrodynamic and sedmient，etc. Based on analyzing the causes and harm of water eutrophication，the remediation technology of aquatic plantm ，icroorganism and aquatic-animal were discussed in detail，including the irtreatment-mechanism，process characteristics，existing problems and the future research d irection。 关键词生物修复水体富营养化修复机制水生植物微生物水生动物 前言近年来，随着我国经济的迅速发展，排污量日益增加，加上长期以来人们对湖泊资源的不合理开发，大量含有氮、磷元素营养物质的污染物不断排入湖 ???。水体富营养使水体的营养物质负荷量不断增加，造成水体富营养化)库， (化不仅对水体水质有严重影响，而且影响到周边水环境和人文景观。根据近几中国环境状况公2007我国湖泊富营养化非常严重且呈恶化趋势。年的数据显示，报显示，28 个国控重点湖泊中，满足Ⅱ类水质的2个，占7.1%；Ⅲ类的6个，占21.4% ；Ⅳ类的4个，占；Ⅴ类的5个，占17.9%；劣Ⅴ类的11个，占39.3%。主要污染指标为总氮和总磷。在监测的26个湖泊中, 重度富营养的2个, 占7.7%；???。因此, 预防和治理34.6%轻度富营养的9个, 占, 中度富营养的3个占11.5%; 湖泊的富营养化势在必行。仅仅依靠建立污水处理厂和制定严格的排放标准来减少排入水体的有毒有害物质是远远不够的，也是很被动的一种预防措施。随着水生态修复理论的不断完善和深入，近年来水生态修复技术发展较快。水生态修复技术是根据水生生态学及恢复生态学基本原理，对受损的水生态系统的结构进行修复，促进良胜的生态演替，达到恢复受损生态系统生态完整性的一种技术措施???。 1 水体富营养化的成因与危害 1. 1水体富营养化的成因 富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。在自然条件下,随着河流夹带冲击物和水生生物残骸在湖底的不断沉降淤积, 湖泊会从 贫营养湖过渡为富营养湖, 进而演变为沼泽和陆地, 这是极为缓慢的过程。但由于人类的活动, 将大量工业废水和生活污水以及农田径流中的植物营养物质排 入湖泊、水库、河口、海湾等缓流水体后, 水生生物尤其是藻类将大量繁殖,

湖泊(水库)富营养化评价方法及分级技术规定

湖泊（水库）富营养化评价方法及分级技术规定 2004-08-11 1、湖泊（水库）富营养化状况评价方法：综合营养状态指数法 综合营养状态指数计算公式为： 式中：—综合营养状态指数； Wj—第j种参数的营养状态指数的相关权重。 TLI（j）—代表第j种参数的营养状态指数。 以chla作为基准参数，则第j种参数的归一化的相关权重计算公式为： 式中：rij—第j种参数与基准参数chla的相关系数； m—评价参数的个数。 中国湖泊（水库）的chla与其它参数之间的相关关系rij及rij2见下表。 ※：引自金相灿等著《中国湖泊环境》，表中rij来源于中国26个主要湖泊调查数据的计算结果。 营养状态指数计算公式为： ⑴ TLI（chl）=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） 式中：叶绿素a chl单位为mg/m3，透明度SD单位为m；其它指标单位均为mg/L。 2、湖泊（水库）富营养化状况评价指标： 叶绿素a（chla）、总磷（TP）、总氮（TN）、透明度（SD）、高锰酸盐指数（CODMn） 3、湖泊（水库）营养状态分级： 采用0～100的一系列连续数字对湖泊（水库）营养状态进行分级： TLI（∑）＜30贫营养（Oligotropher） 30≤TLI（∑）≤50中营养（Mesotropher） TLI（∑）>50富营养 (Eutropher) 50＜TLI（∑）≤60轻度富营养(light eutropher) 60＜TLI（∑）≤70中度富营养(Middle eutropher) TLI（∑）>70重度富营养(Hyper eutropher) 在同一营养状态下，指数值越高，其营养程度越重。 注：此规定由中国环境监测总站生态室负责解释

叶绿素a测定实验报告

叶绿素a测定实验报告 （一）实验目的及意义 水体富营养化可以通过跟踪监测水中叶绿素的含量来实现，其中叶绿素a是所有叶绿素中含量最高的，因此叶绿素a的测定能示踪水体的富营养化程度。 （二）水样的采集与保存 1.确定具体采样点的位置 2.在采样点将采样瓶及瓶盖用待测水体的水冲洗3-5遍 3.将采样瓶下放到距水面0.5-1m处采集水样2.5L 4.在采样瓶中加保存试剂，每升水样中加1%碳酸镁悬浊液1mL 5.将采样瓶拧上并编号 6.用GPS同步定位采样点的位置 （三）仪器及试剂 仪器： 1.分光光度计 2.比色池：10mm 3.过滤装置：过滤器、微孔滤膜（孔径0.45μm，直径60mm） 4.研钵 5.常用实验设备 试剂： 1.碳酸镁悬浮液：1%。称取1.0g细粉末碳酸镁悬浮于100mL蒸馏水中。每次使用时要充分摇匀 2.乙醇溶液 （四）实验原理 将一定量的试样用微孔滤膜过滤，叶绿素会留在滤膜上，可用乙醇溶液提取。 将提取液离心分离后，测定750、663、645、630mm的吸光度，计算叶绿素的浓度。 （五）实验步骤 1.浓缩：在一定量的试样中添加0.2mL碳酸镁悬浮液，充分搅匀后，用直径60mm 的微孔滤膜吸滤.过滤器内无水分后,还要继续抽吸几分钟.如果要延时提取,可把载有浓缩样品的滤膜放在干燥器里冷冻避光贮存。 2. 提取：将载有浓缩样品的滤膜放入研钵中，加入7mL乙醇溶液至滤纸浸湿的程度,把滤膜研碎,再少量地加乙醇溶液，把滤膜完全研碎，然后用乙醇溶液将已磨碎的滤膜和乙醇溶液洗入带刻度的带塞离心管中，使离心管内提取液的总体积不超过10mL，盖上管塞，置于的暗处浸泡24h。 3.离心：将离心管放入离心机中，以4000r/min速度离心分离20min。将上清液移入标定过的10mL具塞刻度管中，加少量乙醇于原提取液的离心管中，再次悬浮沉淀物并离心，合并上清液。此操作重复2-3次，直至沉淀不含色素为止，最后将上清液定容至10mL。 4.测定：取上清液于10mm的比色池中，以乙醇溶液为对照溶液，读取波长750,663,645和630mm的吸光度。

长江中下游浅水湖泊富营养化发生机制与控制途径初探

第14卷第3期 湖 泊 科 学 Vol.14,No.3 2002年9月 JOURNAL OF LA KE SCIENCES Sep.,2002 长江中下游浅水湖泊 富营养化发生机制与控制途径初探Ξ 秦　伯　强 (中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京210008) 提要 长江中下游地区是我国淡水湖泊比较集中的地区.该地区绝大多数湖泊为浅水湖泊.所有的城郊湖泊都已经富营养化,其他湖泊的营养状况均为中营养-富营养,处于富营养 化的发展中.这些湖泊富营养化的原因同流域上的人类活动有很大的关系.一方面,工业、农业 和城市生活污水正源源不断地向湖泊中排放,另一方面,人类通过湖泊围垦、湖岸忖砌、水产养 殖等破坏自然生态环境,减少营养盐输出途径.国际上对于浅水湖泊富营养化治理的经验表 明,即使流域上的外源污染排放降到历史最低点,湖泊富营养化问题依然突出.其原因与浅水湖 泊底泥所造成的内源污染有关.动力作用导致底泥悬浮,影响底泥中营养盐的释放,也影响水下 光照和初级生产力.控制浅水湖泊富营养化,除了进行外源性营养盐控制之外,还必须进行湖内 内源营养盐的治理.治理内源营养盐的有效途径是恢复水生植被,控制底泥动力悬浮与营养盐 释放.而要进行水生植被恢复,必须进行湖泊生态系统退化机制及生态修复的实验研究. 关键词 长江中下游地区　浅水湖泊　富营养化　机制　控制 分类号 P343.3 浅水湖泊是相对于深水湖泊而言的湖泊范畴.所谓深水与浅水湖泊之分,并无明确的界限.一般认为,深水湖泊在夏季都会出现热力分层的现象,而浅水湖泊则几乎不出现[1].至于深度,绝大多数浅水湖泊均不超过20m[2].长江中下游平原是我国浅水湖泊分布最集中的地区,五大淡水湖中有四个湖泊(鄱阳湖、洞庭湖、太湖、巢湖)分布于此.据统计,长江中下游平原湖泊面积在1km2以上的共有651个,其中面积大于100km2的有18个[3].从湖泊成因来看,多与洼地蓄水及长江水系的演变有关[4,5],如江汉湖群诸湖;在长江三角洲地带,湖泊的形成与发展,还与海涂的发育及海岸线的变迁有直接联系[4].湖泊由于长期泥沙淤积,面积日趋缩小,湖床抬高,洲滩发育,普遍呈现出浅水湖泊的特点,多数湖泊水深小于10m,平均水深仅2m左右[4,5]. 长江中下游地区浅水湖泊是我国富营养化湖泊分布的主要地区[6].针对富营养化发生过程与机制,国内外已有一些研究报道[7～9],但是机理目前尚未完全明了.出于经济及社会可持续发展的需求,国内外对浅水湖泊富营养化的治理均进行了大量的试验、实践与探索,但是效果并不理想,可以说至今尚未有哪个浅水湖泊的富营养化治理取得了显著的成效.这从一方面突出说明对于浅水湖泊富营养化的机理研究远远落后于生产实际的需求.根据国 Ξ中国科学院知识创新项目”太湖水环境预警”(KZCX2-311)、中国科学院战略重大项目”长江中下游地区湖泊富营养化发生机制与控制对策”和国家自然科学基金(40071019)联合资助. 收稿日期:2002-05-08;收到修改稿日期:2002-06-10.秦伯强,男,1964年生,博士,研究员.

浅论湖泊富营养化预测及评价的模型的研究

目录 摘要 1 引言…………………………………………………… 2 绪论………………………………………… 2.1 湖泊富营养化的概念及分类………………………… 2.2 国内外水体富营养化污染概况…………………… 3 湖泊富营养化的研究内容……………………………… 3.1 富营养化预测………………………… 3.1.1 预测的目的及内容……………… 3.1.2 预测模型进展概况……………… 3.2 富营养化评价…………………… 3.2.1 评价的目的及意义……………………… 3.2.2 评价的基本步骤………………………… 3.2.3 评价模型进展概况…………………… 3.3 湖泊富营养化模型………………………… 3.3.1 评分模型………… 3.3.2 营养状态指数模型………… 3.3.3 改进的营养状态指数模型……………… 3.3.4 生物多样性评价………… 3.3.5 灰色理论评价模型…………………… 3.3.6 浮游植物与营养盐相关模型………………………… 3.3.7 生态动力学模型……………… 4 结论及展望…………………………………… 4.1 结论………………………… 4.2 展望……………………………… 参考文献…………………………

摘要 本文主要讲述了湖泊富营养化的几种模型，分别有：评分模型、营养状态指数模型、改进的营养状态指数模型、生物多样性评价、灰色理论评价模型、浮游植物与营养盐相关模型、生态动力学模型，针对不同模型分别进行相应介绍，并且对国内外水体富营养化污染做出一定概况，对未来湖泊水体进行了一定程度的展望。 1 引言 水资源是人类赖以生存的基础物质，随着人口增长和社会经济飞速发展，水的需求量急剧增加，而水资源污染也日益严重。我国自20世纪80年代以来，由于经济的急速发展和环保的相对滞后，许多湖泊、水库已经进入富营养化，甚至严重富营养化状态，如滇池、太湖、西湖、东湖、南湖、玄武湖、渤海湾、莱州湾、九龙江、黄浦江等。2000年对我国18个主要湖泊调查研究表明，其中14个已经进入富营养化状态。 2 绪论 2.1 湖泊富营养化的概念及分类 通常，湖泊水库等水体的富营养化[1]是指湖泊水库等水体接纳过量的氮、磷等营养物质，使藻类和其它水生生物大量繁殖，水体透明度和溶解氧发生变化，造成水体水质恶化，加速湖泊水库等水体的老化，从而使水体的生态系统和水功能受到损害。严重的会发生水华和赤潮，给水资源的利用如：饮用，工农业供水，水产养殖、旅游等带来巨大的压力。另一种定义方法[2]（Cooke等提出）是由于过量的营养物质、有机物质和淤泥的进入，导致的湖泊水库生物产量增加而体积缩小的过程。该定义除了营养盐以外，还强调了有机物质和底泥的输入。因为有机物质也可以导致水体体积缩小，溶解氧消耗，并通过矿化作用从沉积物中释放营养物质；淤泥的输入也可使水体面积缩小，深度降低，并能吸附营养盐和有机物质沉积到水底部，成为潜在污染源。释放后必然会促进水体生物的大量繁殖，当水体内大量的植物（沉水植物和漂浮植物）以及大量藻类死亡后，释放的有机物和营养物会进一步加剧水体的营养程度。 根据水体营养物质的污染程度，通常分成贫营养、中营养和富营养三种水平。实际上，湖泊水库等水体的富营养化自然条件下也是存在的，不过进程非常缓慢，这就是地理学意义上的富营养化。然而一旦水体接受人类活动的影响，这种转变的速度会大大加快，特别是在平原区域，人口密集，工农业发达，大量污水进入水体，带入大量的营养物质，极大的加速水体富营养化进程。人们通常所说的富营养化是指这种在人为条件的影响下，大量营养盐输入湖泊水库，出现水体有生产能力低的贫营养状态向生产能力高的富营养状态转变的现象。这种富营养化通常称为人为富营养化。 水体富营养化的发生也是逐步进行的。水体在营养盐浓度较低，藻类和其它浮游植物的生物量随着营养盐浓度的增加而相应增加的时期，称为响应阶段，这

湖泊(水库)富营养化评价方法及分级技术规定(eco)(精)

附件1： 湖泊(水库)富营养化评价方法及分级技术规定 1、湖泊(水库)富营养化状况评价方法：综合营养状态指数法 综合营养状态指数计算公式为： ∑=?=∑m j j TLI Wj TLI 1)()( 式中：)(∑TLI —综合营养状态指数； Wj —第j 种参数的营养状态指数的相关权重。 TLI （j ）—代表第j 种参数的营养状态指数。 以chla 作为基准参数，则第j 种参数的归一化的相关权重计算公 式为： ∑==m j ij ij j r r W 122 式中：r ij —第j 种参数与基准参数chla 的相关系数； m —评价参数的个数。 中国湖泊(水库)的chla 与其它参数之间的相关关系r ij 及r ij 2见下表。 中国湖泊(水库)部分参数与chla 的相关关系r 及r 2值※ ※：引自金相灿等著《中国湖泊环境》，表中r ij 来源于中国26个主要湖泊调查 数据的计算结果。 营养状态指数计算公式为： ⑴ TLI （chl ）=10（2.5+1.086lnchl ） ⑵ TLI （TP ）=10（9.436+1.624lnTP ） ⑶ TLI （TN ）=10（5.453+1.694lnTN ）

⑷TLI（SD）=10（5.118-1.94lnSD） ）=10（0.109+2.661lnCOD） ⑸TLI（COD Mn 式中：叶绿素a chl单位为mg/m3，透明度SD单位为m；其它指标单位均为mg/L。 2、湖泊(水库)富营养化状况评价指标： 叶绿素a（chla）、总磷（TP）、总氮（TN）、透明度（SD）、高锰 ） 酸盐指数（COD Mn 3、湖泊(水库)营养状态分级： 采用0～100的一系列连续数字对湖泊营养状态进行分级： TLI（∑）＜30 贫营养（Oligotropher） 30≤TLI（∑）≤50 中营养（Mesotropher） TLI（∑）>50 富营养(Eutropher) 50＜TLI（∑）≤60 轻度富营养(light eutropher) 60＜TLI（∑）≤70 中度富营养(Middle eutropher) TLI（∑）>70 重度富营养(Hyper eutropher) 在同一营养状态下，指数值越高，其营养程度越重。 注：此规定由总站生态室负责解释

水体富营养化程度的评价

实验八水体富营养化程度的评价 富营养化(Eutrophication)是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量急剧下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下，湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态，沉积物不断增多，先变为沼泽，后变为陆地。这种自然过程非常缓慢，常需几千年甚至上万年。而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化现象，可在短期内出现。水体富营养化后，即使切断外界营养物质的来源，也很难自净和恢复到正常水平。水体富养化严重时，湖泊可被某些水生植物及其残骸淤塞，成为沼泽甚至干地。局部海区可变成“死海”，或出现“赤潮”。 植物营养物质的来源广、数量大，有生活污水、农业面源、工业废水、垃圾等。每人每天带进污水中的氮约50 g。生活污水中的磷主要来源于洗涤废水，而施入农田的化肥有50～80％流入江河、湖海和地下水体中。 许多参数可用作水体富营养化的指标，常用的有总磷、叶绿素-a含量和初级生产率的大小（见表8-1）。 表8-1 水体富营养化程度划分 富营养化程度初级生产率/mg O2·m·日总磷/ μg·L无机氮/ μg·L 极贫0~136 <0.005 <0.200 贫-中0.005~0.010 0.200~0.400 中137~409 0.010~0.030 0.300~0.650 中-富0.030~0.100 0.500~1.500 富410~547 >0.100 >1.500 一、实验目的 1. 掌握总磷、叶绿素-a及初级生产率的测定原理及方法。 2. 评价水体的富营养化状况。 二、仪器和试剂 1. 仪器

绿色化学实验报告

绿色化学实验报告 绿色化学的基本介绍： 绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学” 、“清洁化学” ，，绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生 )原料 ,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。而今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术.它可通过使用自然能源,避免给 环境造成负担、避免排放有害物质.利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术 的开发，并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。 背景：传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，目前全世界每年产生的有害废物达 3 亿吨～ 4 亿吨，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。严峻的现实使得各国必须寻找一 条不破坏环境，不危害人类生存的可持续发展的道路。化学工业能否生产出对环境无害的化 学品？甚至开发出不产生废物的工艺？绿色化学的口号最早产生于化学工业非常发达的美国。 1990 年，美国通过了一个“防止污染行动”的法令。1991 年后，“绿色化学”由美国 化学会（ ACS）提出并成为美国环保署（EPA）的中心口号，并立即得到了全世界的积极响 应。 核心： 利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。 按照绿色化学的原则、最理想的化工生产方式是：反应物的原子全部转化为期望的 最终产物。 绿色化学涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。它的主要特点是： 1.充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料； 2.在无毒、无害的条件下进行反应，以减少废物向环境排放； 3.提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”； 4.生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。 重要性：迄今为止，化学工业的绝大多数工艺都是20 多年前开发的，当时的加工费用主要包括原材料、能耗和劳动力的费用。近年来，由于化学工业向大气、水和土壤等排放了大 量有毒、有害的物质。以1993 年为例，美国仅按365 种有毒物质排放估算，化学工业的排 放量为 30 亿磅。因此，加工费用又增加了废物控制、处理和埋放。环保监测、达标，事故 责任赔偿等费用。1992 年，美国化学工业用于环保的费用为1150 亿美元，清理已污染地区花去 7000 亿美元。 1996 年美国 Dupont 公司的化学品销售总额为180 亿美元，环保费用为 10亿美元。所以，从环保、经济和社会的要求看，化学工业不能再承担使用和产生 有毒有害物质的费用，需要大力研究与开发从源头上减少和消除污染的绿色化学。 绿色化学与催化： 催化剂：催化剂是化学工艺的基础，是许多化学反应实现工业应用的关键。目前大多数化 工产品的生产，均采用了催化反应技术，据统计，约 85%化学品是通过催化工艺生产的，新的 化工过程有 80%以上是依靠催化技术来完成的。特点： 催化剂只能实现热力学上可以发生的反应。 催化剂只能缩短或延长到达平衡的时间，而不能改变转化率。 催化剂具有选择性。 催化剂是第一步的反应物，最后一步的产物，即经过一次化学循环后又恢复到原来的组 成。 绿色催化剂定义： 绿色化学要求化学品的生产最大限度地合理利用资源，最低限度地产生环境污染和最大

首届全国中学生数理化学科能力竞赛参考资料

（化学部分） 第一部分解题技能竞赛大纲 第二部分解题技能竞赛试题样题 第三部分化学实验报告范文

首届全国中学生数理化学科能力竞赛 化学学科笔试部分竞赛大纲（2008年试验稿） 为了提高广大青少年走进科学、热爱科学的兴趣，培养和发现创新型人才，团中央中国青少年发展服务中心、全国“青少年走进科学世界”科普活动指导委员会办公室共同举办首届“全国中学生数理化学科能力竞赛”（以下简称“竞赛”）。竞赛由北京师范大学《高中数理化》杂志社承办。为保证竞赛活动公平、公正、有序地进行，现将化学学科笔试部分竞赛大纲颁布如下： 一、命题指导思想 根据教育部《全日制普通高级中学化学课程标准》以及《全日制义务教育化学课程标准》的要求，着重考查学生的基础知识、基本能力、科学素养和运用所学知识分析问题、解决问题的能力及创新能力。命题吸收各地高考和中考的成功经验，以能力测试为主导，体现新课程标准对能力的要求，着重考查学生的观察能力、实验能力、思维能力和自学能力，促进新课程标准提出的“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三维目标的落实。 二、竞赛对化学学科能力的说明 化学学科能力是由观察能力、思维能力、实验能力和自学能力组成的一个有机的整体。 1、观察能力 观察是认识活动和实践活动的起点。观察能力是衡量一个人科学素质高低的重要尺度，也是学生化学学科能力的最基本要素。主要包括： （1）能根据观察的目的，迅速地对仪器装置、物质及其变化过程进行全面的观察； （2）分清主要和次要现象，并能迅速地发现不易发现或容易消失的主要现象，进行精确的观察，并能对其进行比较、分析和综合； （3）养成认真、细致、有始有终地观察实验的良好习惯。 2、实验能力 化学是以实验为基础的科学。化学实验是人们探索和验证化学规律的手段。实验能力是化学学科素质最为重要的组成部分。主要包括： （1）正确地使用常见仪器和进行基本操作； （2）观察、记录实验现象，测量、分析和处理实验数据，表达及评价实验结果；能运用已学过的化学理论、实验方法和实验仪器处理问题，写出实验报告。（3）初步处理实验过程中有关的安全问题； （4）识别、绘制典型的装置图； （5）进行实验设计，验证及探究化学规律（方法、仪器、试剂的选择及修改；技术和条件的控制；理论依据）。 3、思维能力 思维是智力的核心，也是化学学科能力的核心。对思维能力的总体要求是：

湖泊富营养化的形成原因及其生态修复

湖泊富营养化的形成原因及其生态修复 姓名：黄艳红学号：10082096 摘要：近些年来,因经济的快速发展,各种有毒有害物质的大量排入水体,导致我国湖泊水体富营养化呈现迅猛发展的趋势,水体污染非常严重,对人民生活和经济发展产生巨大影响。水体富营养化的形成与营养物质、溶解氧、光照、温度、水动力、底泥以及光线和PH值等影响因素有关。在分析了水体富营养化的成因以及危害的基础上,提出了物理、化学、生物的修复技术的原理和方法，为处理湖泊富营养氧化的问题提供了方向。 关键词：富营养化水体污染形成原因修复技术 前言近年来，随着我国经济的迅速发展，排污量日益增加，加上长期以来人们对湖泊资源的不合理开发，大量含有氮、磷元素营养物质的污染物不断排入湖(库)，使水体的营养物质负荷量不断增加，造成水体富营养化。水体富营养化不仅对水体水质有严重影响，而且影响到周边水环境和人文景观。据资料显示，由于排入湖体的氮、磷等营养物质在不断增加，我国湖水水质的富营养化过程大大加快。在我国131个主要湖泊和39个大中型水库中，已达富营养程度的湖泊有67个，占调查湖泊总数的51.3%。因此，修复湖泊的富营养化问题俨然成了当今社会的主要问题之一。 一、水体富营养化的成因与危害 1、水体富营养化的成因 富营养化指湖泊、水库、缓慢流动的河流以及某些近海水体中氮、氧营等植物营养物质过量从而引起水体植物的大量生长，从而引起水质污染现象。在自然条件下,随着河流夹带冲击物和水生生物残骸在

湖底的不断沉降淤积, 湖泊会从贫营养湖过渡为富营养湖, 进而演变为沼泽和陆地, 这是极为缓慢的过程。但由于人类的活动, 将大量工业废水和生活污水以及农田径流中的植物营养物质排入湖泊、水库、河口、海湾等缓流水体后, 水生生物尤其是藻类将大量繁殖, 使生物量的种群种类数量发生改变, 破坏了水体的生态平衡。大量死亡的水生生物沉积到湖底, 被微生物分解, 消耗大量的溶解氧, 使水体溶解氧含量急剧降低, 水质恶化, 以致影响到鱼类的生存, 大大加速了水体的富营养化过程。水体富营养化的形成主要受营养物质、溶解氧、气温、光照、水动力和底泥等因素的影响。 ①营养物质。水体富营养化的根本原因是营养物质的增加。淡水水域藻类大量增殖的限制因子主要是磷，其次是氮，可能还有碳、微量元素或维生素。在适宜的光照、温度、pH值和具备充分营养物质的条件下, 天然水中藻类进行光合作用, 合成本身的原生质。 ②溶解氧。根据湖水中光合作用产氧和污染物氧化降解的耗氧过程可知，水体溶解氧下降有利于蓝藻的生长，而对其他藻类生长不利。当水体中氮磷过量富集，水中营养物质增多，促使自养型生物生长旺盛，特别是蓝藻和红藻的个体数量迅速增加，而其他藻类的种类则逐渐减少。鱼类等对藻类的消费能力赶不上藻类的繁殖速度，水中藻类越长越多，藻类生物集中在水层表面，光合作用释放出的氧溶解在水体表层，表层水面形成氧饱和溶液，从而阻止了大气向水体进行复氧。与此同时，大量死亡的海藻在分解时也要消耗水中的溶解氧，这样水中的溶解氧就会急剧减少，甚至可降至零，从而导致水中的鱼类等动物

河流富营养化评价标准

河流富营养化评价标准 能够反映湖泊水库营养状态的变量很多 ,但只部分指标可被用于湖库营养状态的评价 ,而且不同国家和地区所选取的指标各不相同 ,其中总磷(TP)、总氮(TN)和叶绿素 a均为必选指标 ,虽然 TP和 TN中只有部分形式能够为藻类所吸收利用 ,但目前国际上大多是采用 TP和 TN指标 ,而不是选用可利用性总磷或者可利用性总氮等指标 ,这是由于营养盐的可利用态与不可利用态之间存在着复杂的转化关系。而其它指标如透明度、溶解氧 (DO)、化学需氧量 (COD)和 pH 等只是在一些国家和地区被应用。 河道型水库营养状态评价指标的选取应遵循以下几个原则: ( 1)是水库富营养化控制的关键性因素; (2)与藻类生长具有明确的机理性关系; (3)指标相对稳定 ,不易受到其它因素的影响; (4)具有富营养化的早期预警功能 ,为水库富营养化控制提供支持。 基于上述原则 ,对现有指标在河道型水库的适用性进行分析.认为总磷是我国大部分河道型水库的限制性要素 ,是水库富营养化控制的关键因子. 氮不仅是某些水库富营养化的控制性要素,而且是河口以及海岸带水体藻类的关键限制因子,为了体现水库对河口的影响及控制作用 ,在制定河道型水库的营养状态标准时应考虑氮元素.叶绿素a能够反映水库中藻类生物量的大小 ,虽然含量受到藻类种类的影响 ,容易在评价时造成一定的偏差 ,仍然是水体富营养化程度的一个重要表征指标. 因此 ,认为总磷、总氮和叶绿素 a仍然是河道型水库的 营养状态评价的关键指标。 透明度也是一个常用的湖泊水库营养状态评价指标 ,这是因为在一般的湖泊水库中 ,透明度变化主要源于水体中悬浮的藻类数量的差异 ,因此 ,它能够很好表征湖库的富营养化程度 ,甚至有人认为透明度是识别湖泊、水库营养状态趋势的最好变量. 但河道型水库与一般的湖泊水库不一样 ,其透明度指标受河流流速、泥沙含量的影响较大 ,与真正意义上的湖泊水库中的透明度不同.以三峡水库为例 , 1年中出现富营养化敏感时期分别是 3～6月和 9～10月 ,而两个时期的透明度存在显著差异 , 9～10月为汛后期 ,平均透明度为0.54 m, 3～6月为汛前期 ,平均透明度为1.76m,原因在于汛期泥沙含量的影响作用 ,使得透明度作为河道型水库的营养状态评价指标中具有一定局限性.因此 ,作者认

河流地貌认知实习报告

桂林理工大学 GUILIN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 河流地貌认知实习报告 学院：环境科学与工程学院 专业(方向)：水利类 班级： 学生： 指导教师： 2017年06月30日

一、实习目的： 通过漓江上游猫儿山和湿地的调查，了解河流的形成及其地形地貌。 二、实习内容： 桂林猫儿山漓江源头土壤、植被调查；桂林会仙岩溶湿地调查。 三、实习时间： 周二：会仙湿地调查，9：00在1号食堂前集合上车，返回时间大约13：00； 周三：猫儿山调查，8：00在1号食堂前集合上车，返回时间大约15：00； 周四、周五：撰写实习报告并提交。 四、实习成果 （一）、猫儿山 基本情况: 6月28日我们驱车三个小时来到了猫儿山。我们徒步爬上猫儿山海拔将近700米的地方然后返回，在上下山的途中我们在老师的带领之下对猫儿山进行了实地的考察学习。根据老师的讲解和自己查阅的资料可以得知，猫儿山地处亚热带季风气候区，位于广西东北部的兴安县、资源县、龙胜各族自治县等县的交界处。地理位置北纬25°48'～25°58',东经110°20'～110°35'。主峰猫儿山属南岭山地西段越城岭山系，海拔高度2141.5m，为华南第一高峰，山体相对高度1862m，境内山峦重迭，原始森林密布，保存着较为完整的土壤垂直

主峰猫儿山属南岭山地西段越城岭山系，海拔高度2141.5米，为华南第一峰，且发源于猫儿山的河流有39条之多，漓江就是其中之一。 1、 猫儿山土壤 猫儿山区地处北纬25°48′～25°58′，南北跨度10′，同属中亚热带。由于高温多雨，风化作用强烈， 加之常绿阔叶林生长繁茂，生物和土壤 之间物质和能量之间的转换迅速，在富 铝化和生物富集两个过程长期作用下 形成红壤。因此，从纬度地带性来看， 本区属于中亚热季风常绿阔叶林红壤， 也即猫儿山区的地带性土壤是红壤（如 图2）。 猫儿山区土壤垂直带谱的基带由红壤开始，随着海拔的升高以及水热条件的差异而出现山地黄红壤，山地黄壤以及山地黄棕壤，海拔2000m 以上的山顶部位，由于温度低，风力强，立地条件差，以致森 （图二） （图一）