浅析水体富营养化：成因、防治原理及措施

刘玉泉

摘 要：在自然条件下，水体本身存在自净能力以及生物圈的物质循环，所以基本不会出现大面积的水体富营养化现象。而人为的将含有过量氮、磷等营养物质的未处理及未处理完全的污废水排入水体，导致污染负荷超过其自净能力，那么在极短的时间内就会出现水体富营养化。本文简单介绍了水体富营养化的成因、防治原理及措施。

关键词：水体富营养化；防治原理；措施

水体富营养化（eutrophication）是指在人类活动的影响下，处理过剩的氮、磷等营养物质进入江、河、湖、泊等水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，导致水体游离氧含量下降，鱼类及其他水生生物大量死亡，最终水质变差的现象[1]。目前，国内外已经有大量的专家学者研究了水体富营养化的成因机理等，甚至是小流域体系都有报到。

1 防治原理及措施

1.1 防治原理

由于污废水成分的复杂性及多样性，导致富营养化的治理问题一直是水污染处理中最为复杂和困难的问题[2]。

①污废水成分的复杂性，天然水体承接的不仅仅是生活污水、工业污水，更有农业化肥、农药等。除此之外各类污废水汇聚到一块，难免会继续发生反应，这就造成污染物的复杂化及多元化。总的来说水体中的污染物既有外源性，又有内源性。这就给控制污染源带来了困难；

②营养物质去除的高难度，就因为受污染水体中成分的复杂性，导致在选择处理工艺的时候就会有难度。

普通的二级生化处理只能去除30-50%的氮、磷，如果增加深度处理工艺比如SBBR等，脱氮率会明显提高。另外有研究表明，人工湿地也能很好地实现脱氮除磷效果。人工湿地时下的热点不止仅限于污水处理方面，更多的发展方向是偏向于污水处理及城市景观于一体的湿地公园建设，达到建设宜居家园的目的[3]。

1.2 防治措施

1.2.1 管理方面措施

①控制外源性营养摄入：针对不同地区，首先应确定导致该区域富营养化的源头污染，并对其实时监测，以便规范管理并且要制定突发事件应急处置预案应对突发事件的发生。

②加快内源性营养消耗：污水厂在运行时，首先是针对特定的营养源，提供特殊的处理环境，来保证活性污泥的高活性，同时注重及时排泥。其次是针对突发情况时，采取一定的物理、化学等辅助措施来实现脱氮除磷[4]。

③城市污水处理厂，建设之初应该考虑好未来发展问题，一方面是考虑人口、城镇发展带来的污水负荷增长。另一方面则是考虑，突发情况下，例如大量外来污水对污水厂正常运营负荷的冲击，或者污水厂运营出现问题，导致大量为处理的污水直接外排入自然水体。

1.2.2 工程方面措施

①底泥处置，可减少以至消除潜在性内部污染源；

②深层曝气，可定期或不定期采取人为湖底深层曝气而补充氧，使水与底泥界面之间不出现厌氧层，经常保持有氧状态，有利于抑制底泥磷释放；

③注水稀释，引入外来水源，将高浓度氮、磷废水稀释至可控范围后，采取其他处理工艺[5]。

1.3 防治方法

1.3.1 化學法

化学法去除氮、磷的主要原理是通过投加相应的化学试剂，将水中的氮、磷等营养物质以不溶性沉淀或絮体的形式沉于底泥中。其中应用最广的是铁、铝和钙盐。针对富营养化特别严重的水体，主要是投加杀藻剂杀藻。

化学法能快速的实现去除氮、磷等营养素的目标，但是化学法最严重的弊端是：①投加药剂的量不好掌控；②水体的底泥以及未能及时清理的死亡腐烂藻类，可能与水体中其他物质发生复杂反应，导致沉降的氮、磷等回到水体，存在隐患。

1.3.2 生物法

利用水生生物吸收利用氮、磷元素进行代谢活动以去除水体中氮、磷营养物质的方法[6]。此原理已经成功应用于人工湿地系统，通过人工湿地中基质、水生生物、微生物等联合作用，将水中氮、磷营养源去除，并且处理效果相当好。

另外，生物法还能通过“食物链思维“引入新的生态鱼类（如鲢鱼）等来实现吞食吃浮游小生物、藻类等。

生物法最大的优点是：基本属于一次投入，运营管理简单，还没有二次污染等生态风险，但是最大的缺点是周期长、见效慢、受自然环境影响大、调控难度大。

2 结语

水体富营养化是全球性的问题，经过世界各国专家学者的共同努力，已经探讨出很多治理富营养化的可行办法，并且都初见成效。从生态效益考虑的话，生物法处理富营养化的方法应该大力推广，毕竟现流行的人工湿地等生态修复技术已经有科学的理论指导了。但是要想从根本上解决水体富营养化问题，最重要的就是提高全民的环保意识，要让环保行动不仅仅是一个口号，而要付诸到切实行动中。

参考文献：

[1]陈旭.防治水体富营养化的研究进展及对策[J].硅谷， 2009（13）：10.

[2]林凯，鞠东辉，赵艳.湖泊富营养化的防治对策[J].中国科技纵横， 2010（5）：20.

[3]丁国村，王超.浅谈湿地植物对于人工湿地生态环境修复作用[J].科技风，2017，（11）：134.

[4]任友昌，吕斌，皋忠安.湖泊富营养化治理技术进展[J].能源与环境， 2009（3）：92-93.

[5]胡中意，欧阳娴.富营养化水体中的氮磷及其去除研究[J].中国市政工程，2006，（03）：39-41+93.

[6]刘晓晨，李振轮，谢德体.藻类在水体脱氮除磷中的作用及其资源化利用[J].环境科学与技术， 2014（3）：18-24.