淺析水體富營養(yǎng)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(zhì)循環(huán)，所以基本不會出現(xiàn)大面積的水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象。而人為的將含有過量氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的未處理及未處理完全的污廢水排入水體，導(dǎo)致污染負荷超過其自凈能力，那么在極短的時間內(nèi)就會出現(xiàn)水體富營養(yǎng)化。本文簡單介紹了水體富營養(yǎng)化的成因、防治原理及措施。

關(guān)鍵詞：水體富營養(yǎng)化；防治原理；措施

水體富營養(yǎng)化（eutrophication）是指在人類活動的影響下，處理過剩的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)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(dǎo)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(zhì)變差的現(xiàn)象[1]。目前，國內(nèi)外已經(jīng)有大量的專家學(xué)者研究了水體富營養(yǎng)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(fù)雜性及多樣性，導(dǎo)致富營養(yǎng)化的治理問題一直是水污染處理中最為復(fù)雜和困難的問題[2]。

①污廢水成分的復(fù)雜性，天然水體承接的不僅僅是生活污水、工業(yè)污水，更有農(nóng)業(yè)化肥、農(nóng)藥等。除此之外各類污廢水匯聚到一塊，難免會繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，這就造成污染物的復(fù)雜化及多元化?？偟膩碚f水體中的污染物既有外源性，又有內(nèi)源性。這就給控制污染源帶來了困難；

②營養(yǎng)物質(zhì)去除的高難度，就因為受污染水體中成分的復(fù)雜性，導(dǎo)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(xiàn)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(fā)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(shè)，達到建設(shè)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(yǎng)攝入：針對不同地區(qū)，首先應(yīng)確定導(dǎo)致該區(qū)域富營養(yǎng)化的源頭污染，并對其實時監(jiān)測，以便規(guī)范管理并且要制定突發(fā)事件應(yīng)急處置預(yù)案應(yīng)對突發(fā)事件的發(fā)生。

②加快內(nèi)源性營養(yǎng)消耗：污水廠在運行時，首先是針對特定的營養(yǎng)源，提供特殊的處理環(huán)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(fā)情況時，采取一定的物理、化學(xué)等輔助措施來實現(xiàn)脫氮除磷[4]。

③城市污水處理廠，建設(shè)之初應(yīng)該考慮好未來發(fā)展問題，一方面是考慮人口、城鎮(zhèn)發(fā)展帶來的污水負荷增長。另一方面則是考慮，突發(fā)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(xiàn)問題，導(dǎo)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(nèi)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(xiàn)厭氧層，經(jīng)常保持有氧狀態(tài)，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(xué)法

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

化學(xué)法能快速的實現(xiàn)去除氮、磷等營養(yǎng)素的目標，但是化學(xué)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(zhì)發(fā)生復(fù)雜反應(yīng)，導(dǎo)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(yǎng)物質(zhì)的方法[6]。此原理已經(jīng)成功應(yīng)用于人工濕地系統(tǒng)，通過人工濕地中基質(zhì)、水生生物、微生物等聯(lián)合作用，將水中氮、磷營養(yǎng)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(tài)魚類（如鰱魚）等來實現(xiàn)吞食吃浮游小生物、藻類等。

生物法最大的優(yōu)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(tài)風險，但是最大的缺點是周期長、見效慢、受自然環(huán)境影響大、調(diào)控難度大。

2 結(jié)語

水體富營養(yǎng)化是全球性的問題，經(jīng)過世界各國專家學(xué)者的共同努力，已經(jīng)探討出很多治理富營養(yǎng)化的可行辦法，并且都初見成效。從生態(tài)效益考慮的話，生物法處理富營養(yǎng)化的方法應(yīng)該大力推廣，畢竟現(xiàn)流行的人工濕地等生態(tài)修復(fù)技術(shù)已經(jīng)有科學(xué)的理論指導(dǎo)了。但是要想從根本上解決水體富營養(yǎng)化問題，最重要的就是提高全民的環(huán)保意識，要讓環(huán)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(yǎng)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(yǎng)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(tài)環(huán)境修復(fù)作用[J].科技風，2017，（11）：134.

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

[5]胡中意，歐陽嫻.富營養(yǎng)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(huán)境科學(xué)與技術(shù)， 2014（3）：18-24.