湖泊富营养化防治的研究现状与展望（龚应安,胡秀琳）

摘要：论述湖泊富营养化防治的研究进展, 阐述湖泊富营养化当前主要的治理措施及实施情况,并对今后富营养化的防治进行了展望。

关键词：湖泊 富营养化 进展 展望

1 概述

湖泊富营养化的原意是指水体按贫营养湖→中营养湖→富营养湖→沼泽→森林的生态系干式过渡演化历程中的一种长时间内不可逆的自然现象, 目前通常指由于人类活动引起的湖泊中氮、磷等营养物质浓度异常升高的现象。其中, 水华是湖泊富营养化的典型特征之一, 它是水体中浮游生物暴发性繁殖使水面呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等异常水色的现象, 与海洋中的“赤潮” 并称为水环境的两大灾害。

富营养化湖泊的治理是目前环境治理中的一个热点问题, 这不仅是由于导致水体富营养化的氮、磷等营养物质的来源广泛, 而且因为去除富营养化水体中营养物质的难度很大。水体生态系统一旦遭到破坏, 在短时间内很难得以恢复。国内外研究与实践表明, 生态系统的演变是不可逆的与不可重复的, 一旦受到破坏, 彻底恢复到原来状态将是不可能的,而且在修复时所付出的努力要比利用或破坏时大得多。

由于全球经济社会的迅速发展, 湖泊富营养化已成为当今世界性的普遍现象, 并严重制约社会的可持续发展。控制、治理湖泊富营养化已经成为当前国际水资源保护的重点、难点和热点之一。

2 国内外研究现状

人类对富营养化的关注最初起源于20世纪50年代, 并逐步开展了研究, 经过半个多世纪的探索, 已相继取得一些进展。目前, 在一些经济发达、财力雄厚的国家, 如美国、日本、德国、瑞典等国, 围绕水域富营养化的治理, 尤其是湖泊的恢复已取得了较多的研究成果, 并相继采取了一些切实可行的治理措施, 使一些富营养化湖泊得到了恢复和控制。特别是采取了以防为主的方针, 如建立大型的（投资巨大的）污水处理厂, 使进入湖泊水体中的氮、磷等营养物质得到有效去除, 从而避免或延缓了一些湖泊的富营养化进程。

与国外相比, 我国在该方面的研究要晚一些, 但也陆续取得了一些技术成果, 并逐步开展了一些湖泊富营养化方面的治理工作。我国大多数湖泊为平原型或高原型淡水湖泊, 水体富营养化都不同程度地存在, 尤其是一些距离城市较近的公园游览性湖泊, 富营养化程度比较严重, 亟待治理。目前国内投入大量人力、资金着手治理的湖泊有杭州西湖、云南滇池、江苏太湖。其中杭州西湖连续疏浚了2次, 并引钱塘江水稀释, 每天的引水量相当于西湖储水量的3%左右, 预期将来可改善西湖水质。

国内外研究学者通过一系列研究, 提出对尚未形成富营养化湖泊, 应以预防为主, 对已产生富营养化的湖泊, 应采取综合治理措施。概括起来, 治理措施及应用情况大体包括以下几种：

（1）控制外源性营养物质的输入。水体过量营养物负荷的输入和积累无疑是造成水华的主要原因。控制外源营养物质的输入, 目前的主要措施有：废污水迁移（瑞典、德国、澳大利亚、芬兰、美国）；氧化塘技术（前苏联）；土地处理系统（美国）；生物除磷（美国）；预储存库（德国）；限制合成洗涤剂含磷量（欧洲、日本、加拿大）；对氮磷制定新的环境标准（日本）；水栽生物过滤法（日本、中国）等。

（2）水体中营养物质的治理。对于已成为富营养化的河湖与水库, 不仅要考虑外源污染的输入, 还要考虑去除内源营养物质, 主要措施有：深水曝气（北美、丹麦、瑞典、德国、奥地利、日本）；湖水中磷的惰化沉淀和底质封闭（美国、瑞典、荷兰、加拿大、奥地利）；稀释和水洗（美国、加拿大）；湖内下层水抽取（波兰）；选择排放（主要指富含营养盐的深层水排放, 美国在多个湖泊中使用, 效果良好）；卵石覆盖湖底（美国）；水位操作（主要是春季适当降低水位, 以利于沉水植物生长, 美国、奥地利）等。

（3）水体中藻类的治理。控制外源性营养物质输入及对内源营养物质治理, 是在藻类大量繁殖前设法不让其形成优势物种, 因此不产生水华。在藻类大量繁殖形成水华后, 针对藻类采用不同物理及化学措施将其消灭。一般有以下几种方法：直接过滤除藻（德国）；气浮除藻（韩国）；化学药剂除藻（美国、澳大利亚、中国滇池）；养鱼除藻（中国武汉东湖、太湖）；机械收藻（美国）；微生物制剂除藻（滇池实验性应用）等。

3 展望

国内外湖泊富营养化防治研究近年来虽取得一些进展,但从国内巢湖、滇池和太湖等湖泊富营养化防治实践来看,尽管先后采取了大量治理措施, 但是效果并不理想, 这与我们缺乏对湖泊富营养化的发生机制与控制对策等方面的研究有较大关系。因此, 从湖泊富营养化状态变化的条件、过程等方面着手, 研究湖泊富营养化的发生机制与控制对策, 为水体富营养化防治提供理论基础, 应成为基础研究领域亟待解决的重大科学问题之一, 也是今后一段时间湖泊富营养化防治的主要研究之一。

参考文献

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5 秦伯强, 范成新.大型浅水湖泊内源营养盐释放的概念性模式探讨[J].中国环境科学,2002,22（2）：150-153.

作者简介：龚应安（1974-）, 男, 工程师。

来源：《北京水利》2005年第6期