河流水体富营养化的影响因素及水质变化分析

摘要：自然环境下的河流水体有自然净化能力，富营养化的时间非常缓慢，但是随着社会的发展，大量污水排放到河流中，导致水体短时间呈富营养化状态。水体富营养化破坏河道自然生态平衡，影响水质使用功能。水体富营养化包含一系列物理、化学和生物变化，与水体的物理性状、化学特性、生物特性等众多影响因素有关。本文主要探究几个典型的河流水体富营养化影响因素及富营养化引发的水质变化。

关键词：水体富营养化;影响因素;水质变化;污染治理

中图分类号：S181

文献标识码：A

作者简介：王朝霞（1984-），女，本科，工程师。研究方向：水环境质量综合。

在自然环境下，河流水体有自然净化能力，水体富营养化的时间非常缓慢，但是随着社会的发展，大量的工业废水、生活污水和农业灌溉等污水排放到河流中，导致水体短时间呈富营养化状态。富营养化的河道水体散发着臭味，破坏了河道自然的生态平衡[1]。近年来，随着国家对环境治理的重视、污染防治攻坚战的打响，加快河道水体富营养化污染治理，修复河道生态环境，实现人与自然的和谐发展。

水体富营养化是浮游藻类在水体中建立优势的过程，包含一系列物理、化学和生物变化，与水体的物理性状、化学特性、生物特性等众多影响因素有关[2]。本文主要探究几个典型的河流水体富营养化影响因素及富营养化引发的水质变化。

1富营养化影响因素

1.1营养物质

水体富营养化归根结底是由营养物质的增加造成的。大多数的营养物质来自于农业农药肥料的使用、畜禽渔业养殖饲料和废水的排放、生活污水随意排放等面源污染源和污水厂排水等点源污染源[3]。一般认为主要营养物质是磷，其次是氮，可能还有碳、微量元素或维生素等。根据Odum提出的Liebig最少定律，导致富营养化的物质往往是这些水体中含量有限的营养物质。也就是说，如果某水体缺少磷，在这种水体中添加磷，就会加速富营养化的发生;如果某水体缺少氮，向这种水体中添加氮，也会导致富营养化的发生。在地表水系统中，通常磷酸盐是水生植物生长的限制因素。如，在正常的淡水流域中磷含量通常是有限的，所以增加磷酸盐会引发水生植物的过度生长。我国无磷洗衣粉的全面使用，就是防止水体富营养化的一项措施。一些水产养殖地区，因大量投喂饲料、施肥等导致水体中的营养物质显著增加，这些水体极易发生富营养化;海滨城市因海产品加工产业比较发达，有些小的加工厂会随意排放营养成分很高特别是高含磷的废水，尤其是排放到小的入海河流中，在这些流速缓慢、营养丰富的入海河流中，极易在温度合适的情况下发生严重富营养化现象;农作物种植产业中，农田中大量使用化肥，一旦遇到雨水充沛的季节，化肥中的营养物质就会随雨水流入河流，增加河水中氮、磷等营养物质含量，导致富营养化的发生。

1.2pH值

pH对酶的反应活性和速率都有直接或间接的影响，各种藻类都有其适合生长的pH范围，改变水体的pH会改变藻类生长反应所需各种酶的活性，从而影响藻类的生长繁殖速度[4]。富营养化大多发生在pH值为弱碱性或碱性的水体中，因为碱性水体环境易于捕获大气中的二氧化碳，有利于藻类光合作用的进行，因此pH值的上升有利于藻类的大规模繁殖。在富营养化水体中，随著富营养化的进展，藻类光合作用消耗水体中的CO2，使水的pH值呈现随藻类生长而显著增高的变化趋势。有数据显示，大连市等一些入海口河流因季节性富营养化严重，导致其水质的pH值显著增高，瞬时pH值可以达到9.6。

1.3温度

温度对浮游藻类的生长影响较大，是影响藻类生长繁殖的重要因素，温度能够影响藻类细胞内酶的活性[5]，借助光合作用，抑制酶促反应或抑制呼吸作用强度，制约藻类的增值速度。适宜、稳定的温度是河流水体富营养化的必要条件。受季节变化的影响，河流水体温度升高，藻类的光合作用加强。温度的剧烈变动引发某些种类藻类的快速增值，同时抑制其它藻类的生长繁殖，从而引发生物群落结构的变更，原有的优势群体将由其它种群替代。每年夏季，北方地区的气温迅速升高，水温也随着显著升高，此时在一些营养充足的河流中，藻类就会大量繁殖，发生严重的富营养化，有的水面上会铺着一层藻类;比较浅的河流水下藻类生长旺盛，随水流浮动;流速比较缓慢的地方藻类布满整个水体，远看一片绿色，散发着浓重的腥臭味。为了治理水体富营养化现象，地方部门利用各种方法，人工或者机械打捞水中的藻类，耗费了大量的人力物力。

1.4溶解氧

溶解氧是水体与大气交换平衡以及经化学和生物化学反应后，溶解在水中的氧。水中的氧气含量与光合、呼吸作用有着密切的关系。在水体富营养化的河流中，随着光照的变化，水体中的溶解氧也会不断地变化。白天随着光照的增强，光合作用加强，水生植物光合作用的产氧速率超过呼吸作用的耗氧速率，水体中的溶解氧会不断升高，最终会出现一个极高值。随后光合作用不断减弱，产氧速率也逐渐降低，水中的溶解氧越来越低，最终出现一个极低值，呈现出明显的昼夜性变化特点[6]。通过一些富营养化水体的实时监测数据可以看出，溶解氧的变化呈现出很好的昼夜性变化特点。但如果水体富营养化相当严重，藻类增长到已经布满整个水体，此时水体下层的物种因为呼吸作用已经耗尽水中的溶解氧，而表面的藻类阻隔水体和大气正常的气体交换，导致水体下层几乎处于无氧状态。

2富营养化水体水质变化

在富营养化现象发生时，水体的透明度明显降低。富营养化严重的水体，藻类大量增殖，因优势种群的不同而使水体带有不同的颜色，如褐色、红色、蓝色等。一些藻类本身散发出腥味异臭，另外藻类死亡后向水体底部沉积，腐烂变质，消耗大量的溶解氧，严重时使深层水体的溶解氧消耗殆尽而呈厌氧状态，导致水生生物死亡，同时厌氧微生物繁殖分解产生H2S等气体，发出恶臭。某些藻类还能分泌、释放毒素，威胁水生动植物的生长[7]，另外有毒物质进入水体后，如果被牲畜等饮入体内，可引起各种胃肠道疾病，严重影响水质的使用功能。河流水体受到污染而发生富营养化时，会破坏水体正常的生态平衡，导致某些生物种类减少甚至灭绝，而另一些生物种类显著增加，物种的丰富度减少，损害水生生物种群的稳定性和多样性。

3结论

富营养化水体中藻类的大量繁殖受到很多因素的影响，除了上述介绍的因素外，还有一些其它因素，如生物机制、光照、盐度、微量元素、水的滞留时间等，这些因素并非独立存在，而是相互作用的。伴随着社会的发展，河流水体污染来源逐渐增加，同时城市生态景观水体的不断建设，使得生态补水越来越少，可供利用的水体日渐减少，因此河流污染治理显得尤为重要。在进行水体污染治理时，应综合考虑水体富营养化發生的各种原因，制定有集中性和综合性的方案，既要针对重点原因采取集中整治方案，又要兼顾富营养化发生的综合原因，切断水体富营养化的各种途径，才能真正有效地防止河流富营养化的发生。综合起来，主要有以下几点。

3.1采取有效的管控措施

生产企业的污水一定要经过严格的处理，符合排放标准后才能排入河流;布好生活污水管网，生活污水统一回收处理，不随意排放或散排各类生活污水，尤其是乡镇和农村等基础设施薄弱的地方，更要逐渐规范化管理起来;加强农业化肥使用的管理，避免过度使用肥料;加强畜禽养殖的管理，粪便不能随意堆放或排入河道;加强河道两侧生活垃圾的管理，禁止随意丢弃，造成河道污染。

3.2加强监测监管

通过加密监测，精准研判各水体的基本情况，为管理部门的决策提供强有力的技术支撑。管理部门应定期调研、巡河，全面排查，摸清问题，将发现的问题列入清单，逐条督促解决，加快推进河流污染治理工作。

3.3落实主体责任

将任务分解落实到相应的单位和个人，如“河长制”的建立，通过建立考核和追责制度，切实加强对河流的综合治理工作。

参考文献

[1]黄润民.河道水体富营养化污染综合治理的研究[J].清洗世界，2020，36（04）：33-34.

[2]于旭青.富营养化水体中藻类突发性增长生长特性的研究[D].成都：西南交通大学，2009.

[3]童昌华.水体富营养化发生原因分析及植物修复机理的研究[D].杭州：浙江大学，2004.

[4]刘春光，金相灿，孙凌，等.水体pH和曝气方式对藻类生长的影响[J].环境污染与防治，2006，28（03）：161-163.

[5]刘书宇.景观水体富营养化模拟与生态修复技术研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2007.

[6]祁涛，秦淑莹，宁占智，等.宜昌求索溪秋季pH和溶解氧昼夜变化特征[J].人民长江，2018，49（02）：38-42.

[7]高翔，姜霞.湖泊水华暴发原因解析与防控措施[J].科技与创新，2019（22）：24-28.

（责任编辑 周康）