湖泊富营养化及综合治理方法.ppt

湖泊富营养化及湖泊富营养化及 综合治理方法综合治理方法 湖泊生态 1 报报 告告 内内 容容 2 我国湖泊富营养化现状我国湖泊富营养化现状 1 1 湖泊富营养化发生机制湖泊富营养化发生机制 2 2 综合治理的思路与方法综合治理的思路与方法 3 3 湖泊生态安全评价方法简介湖泊生态安全评价方法简介 4 4 3 我国湖泊富营养化现状我国湖泊富营养化现状 1 1 东部平原湖区东部平原湖区 东北平原与山地湖区东北平原与山地湖区 青藏高原湖区青藏高原湖区 蒙新高原湖区蒙新高原湖区 云贵高原湖区云贵高原湖区 1.1.我国湖泊富营养化现状我国湖泊富营养化现状 4 4 我国湖泊概况我国湖泊概况 湖泊数：湖泊数：2742(1 km2)总面积总面积:91020 km2 重富营养区 富营养区 中营养区 贫营养区 贫营养区 磷浓度磷浓度(mg/L)0.019 1.0 0.413 0.065 巢湖巢湖 太湖太湖 洪洪泽泽湖湖 洞庭湖洞庭湖 鄱鄱阳阳湖湖 东东山湖山湖 磁湖磁湖 西湖西湖 麓湖麓湖 甘棠湖甘棠湖 长长春南湖春南湖 流花湖流花湖 荔湾荔湾湖湖 蘑菇蘑菇湖湖 草海草海 玄武湖玄武湖 南太子湖南太子湖 墨水湖墨水湖 东东湖湖 东钱东钱湖湖 什刹海什刹海 南宁南湖南宁南湖 瘦西湖瘦西湖 南四湖南四湖 呼呼伦伦湖湖 镜镜泊湖泊湖 邛邛海海 淀山湖淀山湖 固城湖固城湖 乌乌梁素海梁素海 滇滇池池 五五大大莲莲池池 白洋淀白洋淀 岱海岱海 哈素海哈素海 千千岛岛湖湖 抚抚仙湖仙湖 洱洱海海 兴凯兴凯湖湖 松花湖松花湖 纳纳木木错错 青青海湖海湖 博斯博斯腾腾湖湖 柴柴窝窝堡湖堡湖 长长白天池白天池 我国主要湖泊富营养化的状态我国主要湖泊富营养化的状态 0.235 0.765 10 总总氮氮浓浓度度 4.50(mg/L)0 中 营养 69 富营养 27 贫营养 4 70 年代后期 贫营养 0 富营养 85 中营养 15 90 年代后期 中营养 35 贫营养 4 富营养 61 80 年代后期 据调查的26个湖泊，在70年代末富营养化湖泊只占27，80年代末达61，90年代末高达85，2000年以后发展更为迅速。我国已成为国际上湖泊富营养化严重国家之一。湖泊富营养化发展速度迅速 1.1.我国湖泊富营养化现状我国湖泊富营养化现状 7 7 20072007年重点湖库营养状态指数年重点湖库营养状态指数 富营养化的趋势富营养化的趋势 指指 标标 2006年年 2010年预测值年预测值 富营养化面积富营养化面积（km2）5000 6700 具备发生富营养化的具备发生富营养化的湖泊面积湖泊面积（km2）14000 西部 中部 东部 45 15%30 13.4 29.9 56.7 富营养化湖泊分布情况富营养化湖泊分布情况 滇池 巢湖 太湖梅梁湾 滇池草海水葫芦 太湖湖体水质年际变化太湖湖体水质年际变化 太湖湖体水质年际变化太湖湖体水质年际变化 0123456200120012002200220032003200420042005200520062006高锰酸盐指数（mg/L）高锰酸盐指数（mg/L）00.020.040.060.080.10.12200120012002200220032003200420042005200520062006总磷（mg/L）总磷（mg/L）00.511.522.533.5200120012002200220032003200420042005200520062006总氮（mg/L）总氮（mg/L）55565758596061626364200120012002200220032003200420042005200520062006营养状态指数营养状态指数太湖环湖河流水质年际变化太湖环湖河流水质年际变化 7.912.6161918.238.228.4283122.710.115.9171822.742.742383134.12.311.11.110%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20032004200520062007类类类类类劣类 随营养盐浓度的增加，太湖水体中蓝藻水华发生的频率、程度、面积也呈逐渐增加的趋势。1950s 1970s 1980 1987 1994 2000 2006 太湖蓝藻水华发生面积的变化太湖蓝藻水华发生面积的变化 00.20.40.60.811.21.41.62002200220032003200420042005200520062006总磷（mg/L）总磷（mg/L）草海外海01234567892002200220032003200420042005200520062006高锰酸钾指数（mg/L）高锰酸钾指数（mg/L）草海外海02468101214162002200220032003200420042005200520062006总氮（mg/L）总氮（mg/L）草海外海797976.476.479797676707060.860.862.762.763.363.3626277770 01010202030304040505060607070808090902002200220032003200420042005200520062006营养状态指数营养状态指数草海外海滇池湖体水质年际变化滇池湖体水质年际变化 滇池环湖河流水质年际变化滇池环湖河流水质年际变化 12.512.512.5252512.52550636362.512.512120%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2003200520062007类类类类类劣类0123456782002200220032003200420042005200520062006高锰酸钾指数（mg/L）高锰酸钾指数（mg/L）东半湖西半湖00.050.10.150.20.250.30.350.42002200220032003200420042005200520062006总磷（mg/L）总磷（mg/L）东半湖西半湖00.511.522.533.544.52002200220032003200420042005200520062006总氮（mg/L）总氮（mg/L）东半湖西半湖41.941.954.254.254545252535361.861.867.367.36767656564640 0101020203030404050506060707080802002200220032003200420042005200520062006营养状态指数营养状态指数东半湖西半湖巢湖湖体水质年际变化巢湖湖体水质年际变化 巢湖环湖河流水质年际变化巢湖环湖河流水质年际变化 33.38816.7334241.7825504325508.380%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2003200520062007类类类类类劣类18 湖泊富营养化湖泊富营养化 发生机制发生机制 2 2 营养状态与富营养化营养状态与富营养化 1919 营养状态是水体对营养盐的响应。营养状态是水体对营养盐的响应。富营养化是指氮、磷等营养物质大量进入封闭性、半封闭富营养化是指氮、磷等营养物质大量进入封闭性、半封闭性水体，或某些滞留（流速性水体，或某些滞留（流速1m/min）河流水体中，导致）河流水体中，导致水体初级生产力异常增殖，致使水体透明度下降，溶解氧水体初级生产力异常增殖，致使水体透明度下降，溶解氧降低，水生生物随之大批死亡，水味变得腥臭难闻。降低，水生生物随之大批死亡，水味变得腥臭难闻。湖泊富营养是一个状态，而富营养化指的是一个过程。湖泊富营养是一个状态，而富营养化指的是一个过程。富营养化是自然演变过程，但不能忽视人类活动对富营养富营养化是自然演变过程，但不能忽视人类活动对富营养的促进作用。湖泊富营养化是人类社会活动对湖泊的影响的促进作用。湖泊富营养化是人类社会活动对湖泊的影响导致的湖泊自然演变过程的浓缩。导致的湖泊自然演变过程的浓缩。营养状态与富营养化营养状态与富营养化 湖泊富营养化评价方法及分级湖泊富营养化评价方法及分级 2020 TLI（chla）=10（2.5+1.086lnchl）TLI（TP）=10（9.436+1.624lnTP）TLI（TN）=10（5.453+1.694lnTN）TLI（SD）=10（5.118-1.94lnSD）TLI（CODMn）=10（0.109+2.661lnCOD）单位：单位：chla：mg/m3，SD：m；其它为；其它为mg/L。0 100 70 60 50 30 贫营养贫营养 中中营养营养 富富营养营养 轻轻度度 中度中度 重度重度 营养状态营养状态 TLI()我国湖泊营养状态评价方法我国湖泊营养状态评价方法 分级标准分级标准 参数项目参数项目 单位单位 贫营养贫营养 中营养中营养 富营养富营养 总磷浓度总磷浓度 mg/Lmg/L 0.010.020.02 叶绿素浓度叶绿素浓度 g/Lg/L 41010 赛克板透明度赛克板透明度 mm 3.73.7 2.03.72.03.7 2.08080 10801080 1010 吉克斯塔特划分水质营养状态的主要参数和标准吉克斯塔特划分水质营养状态的主要参数和标准 评价水体的营养状态，需要综合考虑水体中、浮游植物评价水体的营养状态，需要综合考虑水体中、浮游植物和水生高等植物中的氮、磷总量。和水生高等植物中的氮、磷总量。2 营养增加阶段营养增加阶段 3 4 生产力上升阶段生产力上升阶段 5 6 沉水植物消亡阶段沉水植物消亡阶段 藻华严重发生阶段藻华严重发生阶段 黑臭阶段黑臭阶段 健康阶段健康阶段 1 湖泊富营养化过程湖泊富营养化过程 大量营养盐输入大量营养盐输入 水化学平衡变化水化学平衡变化 pH值升高值升高 DO降低降低 CO2降低降低 生态系统失调生态系统失调 藻类异常增殖藻类异常增殖 初级生产力失衡初级生产力失衡 生态系统结构破坏生态系统结构破坏 湖泊生态系统功能丧失湖泊生态系统功能丧失 水化学平衡变化水化学平衡变化 湖水湖水pH上升。上升。pH上升有利于水华藻类的生长，而大上升有利于水华藻类的生长，而大量藻类的异常增殖又进一步提高湖水的量藻类的异常增殖又进一步提高湖水的pH值，进而值，进而为水华藻类入微囊藻的大量增殖提供了适宜的生长为水华藻类入微囊藻的大量增殖提供了适宜的生长环境。环境。DO下降。下降。DO下降有利于蓝藻的生长，而对其他藻下降有利于蓝藻的生长，而对其他藻类生长不利，这样蓝藻能够很快形成竞争优势。类生长不利，这样蓝藻能够很快形成竞争优势。CO2降低。降低。CO2在水中溶解度随水温升高而降低，在水中溶解度随水温升高而降低，当湖水氮磷营养盐对藻类生长已达到饱和的情况下，当湖水氮磷营养盐对藻类生长已达到饱和的情况下，碳也有可能成为限制因子，此时增加碳有利于水华碳也有可能成为限制因子，此时增加碳有利于水华藻类生长。藻类生长。湖泊湖泊生态系统中的生物结构生态系统中的生物结构 2424 营养盐增加 沉水植物沉水植物 浮游植物浮游植物 挺水植物挺水植物 底栖固底栖固 着藻类着藻类 相对初级生产力 营养盐限制 光限制 富营养湖泊中初级生产力失衡与异常增殖 几十万个几十万个L 几千万个几千万个L 浮游动植物群落波动规律浮游动植物群落波动规律 生物量生物量 营养盐营养盐 小型浮游动物小型浮游动物 大型浮游动物大型浮游动物 浮游植物浮游植物 清水期清水期 浮游动物浮游动物 小型化小型化 PEGPEG-模型的分析模型的分析 湖泊生态系统失调湖泊生态系统失调 藻类生成和分解是水体中进行光合作用（藻类生成和分解是水体中进行光合作用（P）和呼吸作）和呼吸作用（用（R）的一典型过程，可用简单化学计量关系来表征：）的一典型过程，可用简单化学计量关系来表征：106CO2+16NO3-+HPO42-+122H2O+18H+（+痕量元素和能量）痕量元素和能量）P R C106H263O110N16P+138O2 水生态系统中，腐屑链的能流大于牧食链。