淺析水體富營養化：成因、防治原理及措施

劉玉泉

摘 要：在自然條件下，水體本身存在自凈能力以及生物圈的物質循環，所以基本不會出現大面積的水體富營養化現象。而人為的將含有過量氮、磷等營養物質的未處理及未處理完全的污廢水排入水體，導致污染負荷超過其自凈能力，那么在極短的時間內就會出現水體富營養化。本文簡單介紹了水體富營養化的成因、防治原理及措施。

關鍵詞：水體富營養化；防治原理；措施

水體富營養化（eutrophication）是指在人類活動的影響下，處理過剩的氮、磷等營養物質進入江、河、湖、泊等水體，引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，導致水體游離氧含量下降，魚類及其他水生生物大量死亡，最終水質變差的現象[1]。目前，國內外已經有大量的專家學者研究了水體富營養化的成因機理等，甚至是小流域體系都有報到。

1 防治原理及措施

1.1 防治原理

由于污廢水成分的復雜性及多樣性，導致富營養化的治理問題一直是水污染處理中最為復雜和困難的問題[2]。

①污廢水成分的復雜性，天然水體承接的不僅僅是生活污水、工業污水，更有農業化肥、農藥等。除此之外各類污廢水匯聚到一塊，難免會繼續發生反應，這就造成污染物的復雜化及多元化。總的來說水體中的污染物既有外源性，又有內源性。這就給控制污染源帶來了困難；

②營養物質去除的高難度，就因為受污染水體中成分的復雜性，導致在選擇處理工藝的時候就會有難度。

普通的二級生化處理只能去除30-50%的氮、磷，如果增加深度處理工藝比如SBBR等，脫氮率會明顯提高。另外有研究表明，人工濕地也能很好地實現脫氮除磷效果。人工濕地時下的熱點不止僅限于污水處理方面，更多的發展方向是偏向于污水處理及城市景觀于一體的濕地公園建設，達到建設宜居家園的目的[3]。

1.2 防治措施

1.2.1 管理方面措施

①控制外源性營養攝入：針對不同地區，首先應確定導致該區域富營養化的源頭污染，并對其實時監測，以便規范管理并且要制定突發事件應急處置預案應對突發事件的發生。

②加快內源性營養消耗：污水廠在運行時，首先是針對特定的營養源，提供特殊的處理環境，來保證活性污泥的高活性，同時注重及時排泥。其次是針對突發情況時，采取一定的物理、化學等輔助措施來實現脫氮除磷[4]。

③城市污水處理廠，建設之初應該考慮好未來發展問題，一方面是考慮人口、城鎮發展帶來的污水負荷增長。另一方面則是考慮，突發情況下，例如大量外來污水對污水廠正常運營負荷的沖擊，或者污水廠運營出現問題，導致大量為處理的污水直接外排入自然水體。

1.2.2 工程方面措施

①底泥處置，可減少以至消除潛在性內部污染源；

②深層曝氣，可定期或不定期采取人為湖底深層曝氣而補充氧，使水與底泥界面之間不出現厭氧層，經常保持有氧狀態，有利于抑制底泥磷釋放；

③注水稀釋，引入外來水源，將高濃度氮、磷廢水稀釋至可控范圍后，采取其他處理工藝[5]。

1.3 防治方法

1.3.1 化學法

化學法去除氮、磷的主要原理是通過投加相應的化學試劑，將水中的氮、磷等營養物質以不溶性沉淀或絮體的形式沉于底泥中。其中應用最廣的是鐵、鋁和鈣鹽。針對富營養化特別嚴重的水體，主要是投加殺藻劑殺藻。

化學法能快速的實現去除氮、磷等營養素的目標，但是化學法最嚴重的弊端是：①投加藥劑的量不好掌控；②水體的底泥以及未能及時清理的死亡腐爛藻類，可能與水體中其他物質發生復雜反應，導致沉降的氮、磷等回到水體，存在隱患。

1.3.2 生物法

利用水生生物吸收利用氮、磷元素進行代謝活動以去除水體中氮、磷營養物質的方法[6]。此原理已經成功應用于人工濕地系統，通過人工濕地中基質、水生生物、微生物等聯合作用，將水中氮、磷營養源去除，并且處理效果相當好。

另外，生物法還能通過“食物鏈思維“引入新的生態魚類（如鰱魚）等來實現吞食吃浮游小生物、藻類等。

生物法最大的優點是：基本屬于一次投入，運營管理簡單，還沒有二次污染等生態風險，但是最大的缺點是周期長、見效慢、受自然環境影響大、調控難度大。

2 結語

水體富營養化是全球性的問題，經過世界各國專家學者的共同努力，已經探討出很多治理富營養化的可行辦法，并且都初見成效。從生態效益考慮的話，生物法處理富營養化的方法應該大力推廣，畢竟現流行的人工濕地等生態修復技術已經有科學的理論指導了。但是要想從根本上解決水體富營養化問題，最重要的就是提高全民的環保意識，要讓環保行動不僅僅是一個口號，而要付諸到切實行動中。

參考文獻：

[1]陳旭.防治水體富營養化的研究進展及對策[J].硅谷， 2009（13）：10.

[2]林凱，鞠東輝，趙艷.湖泊富營養化的防治對策[J].中國科技縱橫， 2010（5）：20.

[3]丁國村，王超.淺談濕地植物對于人工濕地生態環境修復作用[J].科技風，2017，（11）：134.

[4]任友昌，呂斌，皋忠安.湖泊富營養化治理技術進展[J].能源與環境， 2009（3）：92-93.

[5]胡中意，歐陽嫻.富營養化水體中的氮磷及其去除研究[J].中國市政工程，2006，（03）：39-41+93.

[6]劉曉晨，李振輪，謝德體.藻類在水體脫氮除磷中的作用及其資源化利用[J].環境科學與技術， 2014（3）：18-24.