如何應用生物學來治理水體富營養(yǎng)化

【專家解說】：富營養(yǎng)化的防治是水污染處理中最為復雜和困難的問題，其原因如下：①污染物質(zhì)來源多樣，排放量大。導致水質(zhì)富營養(yǎng)化的氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)，既有天然源，又有人為源；既有外源性，又有內(nèi)源性。含氮、磷元素的水量以當前的發(fā)展情勢分析，仍呈增長態(tài)勢。②受污水體中營養(yǎng)元素的去除難度大，目前還沒有一種有效的治理手段可以實現(xiàn)對氮、磷元素的有效去除。當前，防治水體富營養(yǎng)化措施可以從以下幾點加以考慮：

（1）控制外源性氮、磷輸入

外源性污染物的進入是造成水體富營養(yǎng)化的主要因素。如果減少或者截斷外部輸入的營養(yǎng)物質(zhì)，將會使水體富營養(yǎng)化發(fā)生的可能性大大降低。為此，首先應該著重減少或者截斷外部營養(yǎng)物質(zhì)的輸入，控制外源性營養(yǎng)物質(zhì)，應從控制人為污染源著手，準確調(diào)查清楚排入水體營養(yǎng)物質(zhì)的主要排放源，監(jiān)測排入水體的廢水和污水中的氮、磷濃度，計算出年排放的氮、磷總量，為實施控制外源性營養(yǎng)物質(zhì)的措施提供可靠的科學依據(jù)。
　　（2）減少內(nèi)源性氮、磷富集
　　在控制外源性氮、磷輸入的同時，也需要加強對內(nèi)源性氮、磷的及時清除。輸入到湖泊等水體的營養(yǎng)物質(zhì)在時空分布上是非常復雜的。氮、磷元素在水體中可能被水生生物吸收利用，或者以溶解性鹽類形式溶于水中，或者經(jīng)過復雜的物理化學反應和生物作用而沉降，并在底泥中不斷積累，或者從底泥中釋放進入水中。減少內(nèi)源性營養(yǎng)物負荷，有效地控制湖泊內(nèi)部磷富集，應視不同情況，采用不同的方法。

　　具體可以采取的措施有如下幾條：
　?。?）工程措施
　　包括挖掘底泥、深層曝氣、注水沖稀以及在底泥表面敷設(shè)塑料等手段。挖掘底泥可以顯著降低底泥中營養(yǎng)元素向水體釋放；深層曝氣，保證對水體厭氧區(qū)的控制，抑制厭氧過程的發(fā)生以及底泥中營養(yǎng)元素的釋放。此外，也可以采用氮、磷濃度低的清潔水注入湖泊的方法，對富營養(yǎng)狀態(tài)的水體進行稀釋。

　　（2）化學方法
　　包括凝聚沉降和用化學藥劑殺藻的方法，例如有許多種陽離子可以使磷有效地從水溶液中沉淀出來，較為常用的、經(jīng)濟的主要有鐵、鋁鹽等。通過與磷酸鹽生成不溶性沉淀物而沉降下來，但是沉淀物會富集在底泥中，存在再次向水體中的可能性。在化學法中，還有一種方法是用殺藻劑殺死藻類。殺藻劑將藻殺死后，需要及時將藻類撈起以避免藻類腐敗后所含有的營養(yǎng)元素再次向水體中釋放；或者再投加適當?shù)幕瘜W藥品，將藻類腐爛分解釋放出的磷酸鹽沉降。

　?。?）生物措施
　　利用水生生物吸收氮、磷元素進行代謝活動以去除水體中氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)的方法。大型水生植物包括鳳眼蓮、蘆葦、狹葉香蒲、加拿大海羅地、多穗尾藻、麗藻、破銅錢等許多種類，可根據(jù)不同的氣候條件和污染物的性質(zhì)進行適宜的選栽。水生植物凈化水體的特點是以大型水生植物為主體，植物和根區(qū)微生物共生，產(chǎn)生協(xié)同效應，凈化污水。經(jīng)過植物直接吸收、微生物轉(zhuǎn)化、物理吸附和沉降作用除去氮、磷和懸浮顆粒，同時對重金屬分子也有去除效果。水生植物一般生長快，收割后經(jīng)處理可作為燃料、飼料，或經(jīng)發(fā)酵產(chǎn)生沼氣。這是目前國內(nèi)外治理湖泊水體富營養(yǎng)化的重要措施。

　　近年來，有些國家采用生物控制的措施控制水體富營養(yǎng)化，也收到了比較明顯的效果。例如，德國近年來采用了生物控制，成功地改善了一個人工湖泊（平均水深7米）的水質(zhì)。其辦法是每年在湖中投放食肉類魚種如狗魚、鱸魚去吞食吃浮游動物的小魚，幾年之后這種小魚顯著減少，而浮游動物（如水蚤類）增加了，從而使作為其食料的浮游植物量減少，整個水體的透明度隨之提高，細菌減少、氧氣平衡的水深分布狀況改善。但也發(fā)現(xiàn)，浮游植物種群有所改變，藍綠藻生長量比例卻增高，因為它們不能被浮游動物捕食，為此可以放養(yǎng)鰱魚來控制這種藻類的生長。