eutrophication-水域的富营养化问题课件.pptx

1、7/19/20222水体富营养化的控制和修复水体富营养化的控制和修复水体富营养化的概念和全球富营养化状态水体富营养化的概念和全球富营养化状态水体富营养化对水生态系统的影响水体富营养化对水生态系统的影响课堂讨论课堂讨论（9月月25日）日）水水体富营养化的过程和机理体富营养化的过程和机理案例分析专家讲座专家讲座（10月月9日）日）富营养化概念和内涵富营养化概念和内涵水体富营养化（Eutrophication):指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。7/19/202

2、23营养过剩！营养过剩！人体的富营养化7/19/20224。水体富营养化的量化定义（指标）水体富营养化（Eutrophication）指标和标准：水体中氮含量超过0.2-0.3mg/l，磷含量大于0.01-0.02mg/l，生化需氧量大于10mg/l（BODBOD5 5)pH值7-9的淡水中细菌总数每毫升超过10万个 表征藻类数量的叶绿素a含量大于10g/L。7/19/20225经济合作与发展组织（OECD）富营养化指标和标准：平均总磷浓度大于0.035mg/l；平均叶绿素浓度大于8g/l；平均透明度小于3m。7/19/20226什么是富营养化?Eutrophicaiton is a synd

3、rome of ecosystem responses to human activities that fertilize water bodies with nitrogen(N)and phosphorus(P),often leading to changes in animal and plant populations and degradation of water and habitat quality.http:/en.wikipedia.org/wiki/EutrophicationEutrophication is an increase in chemical nutr

4、ients compounds containing nitrogen or phosphorus in an ecosystem,and may occur on land or in water.However,the term is often used to mean the resultant increase in the ecosystems primary productivity(excessive plant growth and decay),and further effects including lack of oxygen and severe reduction

5、s in water quality,fish,and other animal populations.7/19/20227富营养化的生物表征7/19/20228海水赤潮Red algal bloom at Leigh,near Cape Rodney,NZ.（新西兰）淡水藻华水体富营养化状况 湖泊：亚洲54%、欧洲53%、北美48%、南美41%和非洲28%的湖泊被认定为富营养化。7/19/20229超富营养hypertrophic富营养eutrophic中营养mesotrophic贫营养区贫营养oligotrophicP concentration (mg/l)30100STI70500.

6、0191.00.41300.065巢湖太湖洪泽湖洞庭湖鄱阳湖五大淡水湖五大淡水湖东山湖磁湖西湖麓湖甘棠湖长春南湖流花湖荔湾湖蘑菇湖草海玄武湖南太子湖墨水湖东湖东钱湖什刹海南宁南湖瘦西湖中等湖泊南四湖呼伦湖 镜泊湖邛海淀山湖固城湖乌梁素海Dianci五大莲池白洋淀 岱海 哈素海 千岛湖 抚仙湖 洱海 兴凯湖 松花湖 纳木错 青海湖 博斯腾湖 柴窝堡湖长白天池 城市湖泊城市湖泊世界水体富营养化状况7/19/202211 海域：2008年 World Resources Institute调查，世界范围内有415个地区处于富营养化状态，169个为缺氧区，只有13个地区的系统具有可恢复性。7/19/2

7、02212水体富营养化的概念和全球富营养化状态水体富营养化的概念和全球富营养化状态水体富营养化的影响水体富营养化的影响滇池波罗的海尼罗河湖泊流域的富营养化案例分析滇池7/19/202214湖泊的富营养化案例分析-滇池7/19/202215湖泊的富营养化案例分析-滇池7/19/202216湖泊的富营养化案例分析-滇池7/19/202217 滇池富营养化历史和现状滇池富营养化历史和现状 风景秀丽 主要的水源地 80年代开始出现富营养化 水质急剧下降，成为五类和劣五类水湖泊的富营养化案例分析-滇池-现状水质标准7/19/202218湖泊的富营养化案例分析-滇池-SI类水质：水质良好。地下水只需消毒处

8、理，地表水经简易净化处理(如过滤)、消毒后即可供生活饮用者。II类水质：水质受轻度污染。经常规净化处理(如絮凝、沉淀、过滤、消毒等)，其水质即可供生活饮用者。III类水质：适用于集中式生活饮用水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区。IV类水质：适用于一般工业保护区及人体非直接接触的娱乐用水区。V类水质：适用于农业用水区及一般景观要求水域。超过五类水质标准的水体基本上已无使用功能。7/19/202219 滇池富营养化现状滇池富营养化现状2006年:TN-16.79ml/L;TP-1.46ml/L 草海水质呈重度营养状态；TN-2.14ml/L;TP-0.15ml/L;外海水质呈中度营养状态湖泊

9、的富营养化案例分析-滇池-STNTP7/19/202220 滇池富营养化历史和现状滇池富营养化历史和现状滇池草海水中营养状态和变化趋势湖泊的富营养化案例分析-滇池-STNTP7/19/202221滇池外海水中营养状态和变化趋势湖泊的富营养化案例分析-滇池-S7/19/202222滇池水域总氮空间变化湖泊的富营养化案例分析-滇池-S7/19/202223滇池水域总磷空间变化湖泊的富营养化案例分析-滇池-S7/19/2022242006年滇池全湖Chl a分布图2007年滇池全湖Chl a分布图浮游藻类浮游藻类100多种，多种，夏季微囊藻为优势种，夏季微囊藻为优势种，冬季束丝藻为优势种。冬季束丝藻

10、为优势种。全年性蓝藻水华。全年性蓝藻水华。湖泊的富营养化案例分析-滇池-I 滇池水滇池水生态系统生态系统1、滇池水体中蓝藻大量繁殖，全年水华。为典型藻型湖泊形成以藻类为优势种的水生生态系统7/19/202225 生态系统生态系统生态系统（ecosystem）指由生物群落与无机环境构成的统一整体Bounded ecological system consisting of all the organisms in an area and the physical environment with which they interact Biotic and abiotic processes S

11、ocial processes?Pools and fluxes7/19/202226 生态系统生态系统（1）生态系统是生态学上的一个主要结构和功能单位，属于生态学研究的最高层次。（2）生态系统内部具有自我调节能力。其结构越复杂，物种数越多，自我调节能力越强。（3）能量流动、物质循环是生态系统的两大功能。（4）生态系统营养级的数目因生产者固定能值所限及能流过程中能量的损失，一般不超过56个。（5）生态系统是一个动态系统，要经历一个从简单到复杂、从不成熟到成熟的发育过程。7/19/202227 生态系统生态系统-组成组成7/19/202228 生态系统生态系统-结构结构生态系统的结构可以从两个方

12、面理解：形态结构-如生物种类，种群数量，种群的空间格局，种群的时间变化，以及群落的垂直和水平结构等。形态结构与植物群落的结构特征相一致，外加土壤、大气中非生物成分以及消费者、分解者的形态结构。营养结构-营养结构是以营养为纽带，把生物和非生物紧密结合起来的功能单位，构成以生产者、消费者和分解者为中心的三大功能类群，它们与环境之间发生密切的物质循环和能量流动。7/19/202229 生态系统生态系统-结构（营养结构结构（营养结构10%10%能量传递能量传递）7/19/202230 水生态系统水生态系统N,P,（CH2O）n 7/19/202231上游营养 水生态系统水生态系统-组成、结构、过程组成

13、、结构、过程堤岸-营养7/19/20223208年5月6日，滇池，草海与外海相接处，水面漂满蓝藻 滇池水滇池水生态系统生态系统1、滇池水体中蓝藻大量繁殖，全年水华。为典型藻型湖泊Google earth 2007年8月滇池7/19/202233滇池水生态系统滇池水生态系统2、水生植物群落植物种类减少植物种类减少-50年代滇池有水生维管柬植物28科、45种；70年代有22科、32种：80年代末只有12科、20种，其中沉水植物12种、漂浮植物3种、挺水植物5种。区系变化区系变化海菜花(Ottella acumlnata)、某些轮藻科植物消失；外来植物则迅速发展，如原产巴西的湿生植物水花生（Atte

14、rnanthera philoixld)、原产南美的风眼莲(Eithhomia crassipes)在一些区域恶性疯长;湖泊的富营养化案例分析-滇池-影响7/19/202234 滇池水生态系统滇池水生态系统2、水生植物群落分布区缩小分布区缩小原来沉水植物从湖岸区到近于湖心区都有分布，目前，则只能在湖滨浅水区生长，形成滇池在水深l一2米以上的大部分区域内都无沉水植物.生物量下降生物量下降80年代，滇池高等植物面积约615，生物量鲜重约27868.5吨。单位面积水草存留量不及50年代相同季节的16，整个湖面的不及当年的130。湖泊的富营养化案例分析-滇池-影响7/19/202235滇池水生态系统滇

15、池水生态系统3、水生动物滇池流域有土著鱼（原产）26种，特有种11种(1)银白鱼 Anabarilius alburnops；(2)滇池金线鲃 Sinocyclocheilus gahami(3)云南光唇鱼 Acrossocheilus yunnanensis(4)云南盘鮈 Discogobio yunnanensis；(5)昆明裂腹鱼Schizothorax graham；(6)鲫鱼Carassius auratus；(7)侧纹云南鳅 Yunnanilus pleurotaenia；(8)异色云南鳅 Yunnaniklus discoloris；(9)泥鳅 Misgurnus anguill

16、icaudatus；(10)中臀拟鲿 Pseudobagrus medianalis；(11)黄鳝 Monopterus albus。湖泊的富营养化案例分析-滇池影响7/19/202236 滇池水生态系统滇池水生态系统3 3、水生动物、水生动物土著鱼种减少-湖体内只4种;面积减小-只在上游引用水源区有鱼外来物种入侵-太湖银鱼湖泊的富营养化案例分析-滇池7/19/202237 富营养化导致生态服务功能下降富营养化导致生态服务功能下降1、水质恶化水质常年处于劣五类水质常年处于劣五类-年均TN2.62mgL，TP0.20mgL，叶绿素a(Chla)0.074mgL.按照地表水环境质量标准(GB383

17、82002)已属超v类水质，重富营养程度，外海水只能满足工业和农业供水水质要求。藻类分泌物使水中含藻毒素藻类分泌物使水中含藻毒素-2003年10个样点微囊藻毒素平含量为0.20 gL。WHO天然水体及饮用水中微囊藻毒素标准-1 gL。湖泊的富营养化案例分析-滇池-影响生态系统服务生态系统服务（Ecosystem Services）是指生态系统与生态过程所形成和维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用。即生态系统提供人类生存必需的食物、医药及工农业生产的原料，维持人类赖以生存和发展的生命支持能力。具体为提供产品、调节、支持和文化四个大功能。（MA，2002年）。产品提供功能：指生态系统生产或提供的

18、产品；调节功能：指调节人类生态环境的生态系统服务功能；文化功能：指人们通过精神感受、知识获取、主观映象、消遣娱乐和美学体验从生态系统中获得的非物质利益；支持功能：保证其它所有生态系统服务功能提供所必需的基础功能。7/19/202238 富营养化导致生态服务功能下降富营养化导致生态服务功能下降2 2、水产品数量和质量变化；、水产品数量和质量变化；本地鱼种（杂鱼）产量减少（95年200T，96年后100T以下）。引进鱼种年年增加（银鱼02年后达到1000T以上）美味土著鱼种灭绝（金线鲃）3 3、栖息地退化，生物多样性降低；、栖息地退化，生物多样性降低；鱼类产卵、孵化场地的生态环境破坏，过度捕捞、入

19、侵种影响，使滇池鱼类种群发生巨大变化。湖体内土著鱼种仅存4种且濒于灭绝（金线鱼现己灭绝）湖泊的富营养化案例分析-滇池-影响近海海域的富营养化案例分析波罗的海湾7/19/2022407/19/202241海域富营养化案例分析-波罗的海波罗的海四面均为陆地环抱，于瑞典、俄罗斯、丹麦、德国、波兰、芬兰、爱沙尼亚、拉脱维亚、立陶宛9个国家之间；地球上最大的半咸水水域最大的半咸水水域：42万km2，集水面积约170万km2。海域很浅：深70100米，平均深度86米。盐度最低的海盐度最低的海：与外海的通道又浅又窄，盐度高的海水不易进入；波罗的海纬度较高，气温低，蒸发微弱；有约250条河流注入，淡水集水面积

20、约为其本身面积的4倍。深层海水盐度较高，是由于含盐度较高的北海海水流入所致。集水区域9千万人口，1.5千万人口居住在海岸线10km内。11个50万以上人口城市。波罗的海的环境问题-1964年瑞典渔业生物学家在一份渔民杂志上发表了一篇有关波罗的海污染的通俗论文：提出在Landsort海渊倾倒汽车残骸，可能提供砷、汞砷、汞和芥子气的排放；对富营养化问题，认为是沿岸水域的问题；预见到人类活动可以影响甚至可从根本上改变比波罗的海大得多的海洋生海洋生态系统。态系统。早期对富营养化没有太多的认识，几种在重金属污染的研早期对富营养化没有太多的认识，几种在重金属污染的研究上究上7/19/202242 波罗的海

21、富营养化的认识和现状波罗的海富营养化的认识和现状 Fonselius证明（2000）：在60年代波罗的海的深水缺氧比以往所记录的更为明显；争论：可能是自然现象-由比较稳定的水柱所致；也可能是在海底盐度和温度稍有增加时，有机质的迅速分解；人为影响：来自陆地的磷输入增加，促进了初级生产量，提供了更多的有机质沉积，产生了较高的耗氧率；沿岸有机质的直接排放，因其发生地点远离受影响的深海盆，可能不算是死海出现的原因。7/19/202243 从60年代末到80年代初波罗的海表层，冬季的营养盐含量迅速增加，80年代中达到高峰然后发生波动或者稍微下降；根据第一次在线调查，波罗的海营养盐输入中，氮至少增加到4倍

22、，磷达到8倍。日益增加的营养盐负荷，增加了藻类生产量，进而增加了沉向深水的有机质。营养盐负荷增加而产生的一系列复杂生态学变化，在波罗的海生态系统的几乎每一个部分都得到了证实。（浮游植物增加、遮盖海岸的墨角藻，初级生产力增加。）7/19/202244 波罗的海富营养化认识和现状波罗的海富营养化认识和现状 富营养化是波罗的海最严重的环境问题之一。u 自1800s以来，由于周边国家的工业、农业发展，波罗的海从一个清澈的贫营养海域变成了富营养水体。u 波罗的海目前的N、P含量分别是100年前的4倍和8倍。u 硝酸盐含量在波的尼亚湾、芬兰湾、里加湾、波米兰尼亚海湾、贝尔特海峡、卡特加特海峡仍然很高。u

23、因为缺乏初级生产者生存的条件，海表无机营养盐浓度在冬季最高u 1980s以来，局部地区的N、P浓度有下降趋势，如图所示。7/19/202245海域富营养化案例分析-波罗的海-S7/19/202246 波罗的海富营养化的影响波罗的海富营养化的影响7/19/202247海域富营养化案例分析-波罗的海 波罗的海富营养化的影响波罗的海富营养化的影响形成形成缺氧区缺氧区FragileSea-deadzone.flvKey words Food chain Nutrients Baltics Algae Poison algea Algae bloom Beaver 关键词 藻类是其它生物的食物 人类增加

24、了营养（洗洁精）；藻类过度生长；形成死海；有毒藻类（分泌藻毒素）影响人类的活动（游泳）自然生态系统的自我调节作用（海狸beaver)波罗的海富营养化的影响波罗的海富营养化的影响缺氧区缺氧区 藻类和植物疯狂生长初级生产力增加了30-70%，一年生棕色、绿色的丝状藻类取代多年生的墨角藻，影响着海滨生态系统；大部分地区每年两次水华：大部分地区每年两次水华：春季（冬季累积的海表高浓度无机盐：硅藻和沟鞭藻）和夏末（过量P和有限N条件下：蓝绿藻），南部地区还发生秋季水华。水体透明度降低2.5-3米由于生物量的增加，浮游动物增加了约25%；过量的初级生产者沉降在沉积物中，其降解过程消耗大量氧气，在海底形成死

25、海区（dead zone）。1970s就发现了缺氧区，赫尔辛基委员会（HELCOM）2006年的报告指出波罗的海底存常年存在7个dead zone，总面积达42,000km2，严重时增加到100,000 km2。鱼类种群受到影响，低经济价值的淡水鱼类增加，纽芬兰鳕鱼受到威胁；沿岸食肉鱼类数量减少（如梭鱼）。7/19/202249海域富营养化案例分析-波罗的海-I7/19/202250温跃层-温度随水深度增加而迅速降低的水层形成缺氧区的机制形成缺氧区的机制河流流域的富营养化案例分析尼罗河7/19/202252尼罗河发源于赤道南部东非高原上的布隆迪高地，干流流经布隆迪、卢旺达、坦桑尼亚、乌干达、苏

26、丹和埃及等国，最后注入地中海。干流自卡盖拉(Kagara)河源头至入海口，全长6670 km，是世界流程最长的河流。支流还流经肯尼亚、埃塞俄比亚和刚果(金)、厄立特里亚等国的部分地区。流域面积约287万km2，占非洲大陆面积的九分之一以上。入海口处年平均径流量810亿m3。河流的富营养化案例分析-尼罗河7/19/202253 尼罗河（下游地区）富营养化现状和影响尼罗河（下游地区）富营养化现状和影响根据1988-1989年尼罗河16个取样点的水质分析显示：藻类含量在0.02mg/l至84.8mg/l之间；叶绿素A的含量高于期望值，且与有效氮含量呈线性正相关；1970年到1990年代，下游河水中植

27、物性浮游生物的平均密度由160mg/l上升到250mg/l。河流的富营养化案例分析-尼罗河-S/I7/19/202254水体富营养化的概念和全球富营养化状态水体富营养化的概念和全球富营养化状态水体富营养化的影响水体富营养化的影响水水体富营养化的过程和机理体富营养化的过程和机理滇池波罗的海尼罗河营养盐(P/N）大量输入到水域（沉降径流），在水环境中营养盐含量积累到一定量；（阈值？）光照充足（）；温度合适（20-35oC);缓流7/19/202255水体富营养化的过程和机理 浮游植物大量繁殖；其它生物类型减少；水中溶解氧减少；透明度降低；生物机体腐烂，底质增加；底层溶解氧降至零，底质增加，水生物消

28、失；水体富营养化是地球生物地理进化的自然过程；地球从水生到陆生的进程从陆地自然过程获得养分变化过程以世纪为计算单位7/19/202256水体富营养化的过程和机理人类活动导致营养盐(P/N）大量输入水域7/19/202257水体富营养化的过程和机理营养因子：营养因子：TN,DIN(NO2-N,NO-N，NH4-N).TP,DIP.输入途径：输入途径：大气沉降地表径流生物体降解 人为活动加速富营养化人为活动加速富营养化 工业革命的影响工业革命的影响室内管道系统发明（1829）城市下水道（open-end sewers）（1845）可冲厕所（1900）化肥的合成（1900年）人口扩增（牲畜多、废水多

29、、生产使用更多肥料肥料）水体富营养化的过程和机理7/19/202258点源：点源：城市生活污水工业废水（养殖场、酿造厂废水，化肥厂的工业废水等）;面源面源农业化肥（农家肥）经土壤淋溶,营养物随径流汇入河流；不适当土地利用（陡坡开发、砍伐森林、破坏草原的水土流失，径流携带富含营养物的颗粒进入水体）。大气沉降大气沉降：城市汽车尾气排放Nox、农业土壤颗粒等人为增加从人为增加从N2进入进入氮循环的量氮循环的量人为增加人为增加营养负荷！营养负荷！充足光照；合适温度;缓流溶解氧减少7/19/202259水体富营养化的过程和机理水体富营养化的过程和机理7/19/202260营养盐10%改变了生态系统能量和

30、物质平衡 破坏了生态系统完整性 水生态系统崩溃；水生态服务功能丧失7/19/202261水体富营养化：是地球生物地理进化的自然过程人类活动影响了该过程地球从水生到陆生的进程人类活动加快了进程从陆地自然过程获得养分从人类活动获得主要养分变化过程以世纪为计算单位十年富营养化成因和过程的案例分析-滇池富养化成因和过程7/19/202263特殊地理环境特殊地理环境 凹陷；城市下游；纳污注人滇池的河流有20余条，出水口仅有草海的西园隧道和外海的海口中滩闸。3年循环一次年循环一次，使入湖污染物常在未输出之前就沉积于湖底增加了湖区内源污染物量 水资源短缺-重复利用-浓度增加流域平均水资源量5.7亿m3；水资

31、源的供需平衡依赖径流水、污水和农田回归水在滇池中循环重复利用重复利用才得以实现.重复用水率257/19/202264特殊城市发展史，使滇池成为昆明市的主要纳污水体特殊城市发展史，使滇池成为昆明市的主要纳污水体 44条入湖河流中，90以上的入湖河流水质为劣类。社会经济发展产生的污水超过了滇池的纳污能力社会经济发展产生的污水超过了滇池的纳污能力点源：滇池流域的工矿企业约有250余家，人口共计203万，每天排入滇池的工业污水与生活污水可达到50.7104M3。面源：丰水年以面源形式入湖的TP、TN负荷量甚至超过点源。来自于水土流失、降水降尘、径流污染和农业的面源，由径流污染和农业面源入湖氮磷污染物可

32、达到氮磷面源污染物总量的70 以上。内源：磷是滇池最主要的内源释放营养物。每年入湖磷营养盐约有70 沉入湖底，草海由于接纳大量的城市污水，底泥中磷的含量较高，基本处在l一210 mgg之间，外海南部由于受磷矿区的影响，底泥中磷的含量为全湖最高水平，在153010一 mgg之间7/19/2022652006年，年，GDP为为1995年年3.4倍，生活污染负荷倍，生活污染负荷4.8倍，入湖水倍，入湖水的清污比为的清污比为6.6倍倍TN排放量TP排放量COD排放量富营养化成因和过程案例分析-波罗的海富养化成因和过程自然地理因素-内海内海，仅有狭窄的海峡连接北海，流动性差。部分水体可能留在波罗的海30

33、年以上；-半咸水，半咸水，形成的盐跃层阻碍缺氧层与富氧层的氧传递；人为营养输入：-接纳周边国家的排水接纳周边国家的排水，增加了海水营养。接纳白俄罗斯1/3排水、乌拉圭、斯洛伐克、捷克、瑞典、丹麦、德国部分排水；芬兰、爱沙尼亚、拉脱维亚、立陶宛、波兰唯一的接纳水体。7/19/2022677/19/202268-N、P营养输入2000年统计数据：7/19/202269燃料燃烧、动物粪便、畜牧业市政水处理系统、工业、渔业等农业，人为影响的森林、城镇自然侵蚀、流失，不受人类影响的7/19/20227025%的氮来自大气沉降75%来自水体 大部分来自面源；少部分来自点源和自然源7/19/202271磷则

34、是大部分来自水体，1-5%来自大气沉降。富营养化成因和过程案例分析-尼罗河富养化成因和过程 尼罗河富营养化的成因尼罗河富营养化的成因 阿斯旺大坝阿斯旺大坝7/19/2022731959年至1970年，耗时11年，耗资10亿美元，修建了举世闻名的阿斯旺高坝。阿斯旺高坝位于埃及阿斯旺市附近，是一种填石坝。坝高111米，顶长3830米，体积4430万立方米，所形成的水库（纳赛尔水库）容量为1689亿立方米。水库建成后增加灌溉面积32万多公顷，并把28万公顷的洪泛区改造成常年灌溉区。大坝也产生了大坝也产生了不利的影响不利的影响http:/ 大坝减缓了下游的水流速度和水量；为藻类和植物的生长提供了自然环

35、境。沙丁鱼生长环境消失；截流建坝后，泥沙改道了，下游的农田因缺乏肥料而逐渐变得贫瘠。迫使下游农民大量使用化肥，化肥的残留随灌溉水又流回尼罗河，使河水富营养化；城市化使大量的废水拥塞在河道中而得不到正常的宣泄，给两岸的自然环境也造成了严重的危害。7/19/202276 阿斯旺大坝改变了尼罗河下游的自然和社会情况：阿斯旺大坝改变了尼罗河下游的自然和社会情况：大坝截取泥沙，使沿岸农业化肥使用量增加；大坝减缓了下游的水流速度和水量；稳定的水资源供给加快了城市化；7/19/202277水体富营养化的概念和全球富营养化状态水体富营养化的概念和全球富营养化状态水体富营养化的影响水体富营养化的影响水体富营养化

36、的控制和修复水体富营养化的控制和修复水水体富营养化的过程和机理体富营养化的过程和机理滇池波罗的海尼罗河水体富营养化的控制和修复机理7/19/202278 生物操纵（减少浮游植物）增加大型水生植物（溶解氧）。恢复完整的水生生态系统-生态修复生态修复对生态系统结构的调整对生态系统结构的调整7/19/2022全流域管理全流域管理-减少营养盐输入；恢复生态系统减少营养盐输入；恢复生态系统水处理系统，深化除氮除磷。同时关注中小型处理站含磷洗涤剂的限用大型农场动物废物处理，生物产气、氨的回收、热干燥处理等控制化肥使用量，科学施用建立缓冲区，减少面源污染经径流直接排入水体控制汽车尾气、燃料燃烧等7/19/2

37、02280以流域以流域生态健康与综合治理生态健康与综合治理角度控制富营养化角度控制富营养化7/19/202281加强流域污染源治理加强流域污染源治理A.完善城镇污水处理体系，削减污染负荷；B.加速工业体系生态化建设，减少污染产生量；C.提高再生水利用率，缓解水资源压力流域点污染源治理方案流域点污染源治理方案流域面污染源治理方案流域面污染源治理方案A.控制、引导种植业农药化肥施用，减少种植业面源污染B.继续实行并完善“禁养”政策，减少畜禽养殖污染负荷C.因地制宜，采用合适技术提高村镇污水垃圾处理率及处理效果7/19/202282加强流域生态修复与功能恢复加强流域生态修复与功能恢复水生态系统完整性

38、修复与功能恢复水生态系统完整性修复与功能恢复A.利用水华机械清除削减水华发生量；B.投放大规格鱼种，发展控藻渔业；C.投放螺、蚌，恢复底栖生物多样性湖滨带生态修复与功能恢复湖滨带生态修复与功能恢复A.进行湖滨带恢复与建设，恢复湖岸带生态系统；B.退田还湖，确保湖滨带湿地建设工程顺利完成：制定土地利用标准，严格限制土地无序开发，严格限制土地属性变化。缓冲区湿地建设与农业产业结构调整相结合，尽量少占农田。C.建立新型征地补偿制度，妥善安置失地农民 7/19/202283流域入湖河流污染治理与生态修复流域入湖河流污染治理与生态修复A.结合源头分散控制和末端集中控制，综合控制城市污水面源污染；B.针对

39、农村污染源特性，选择适宜的水污染和固体废弃物污染治理技术；C.恢复自然岸线和自然生境，整体修复生态系统流域水土流失治理流域水土流失治理A.强化监督监测，服务水土保持生态环境建设；B.落实治理工程，推广生物治理，减少水土流失；C.流域面山植被修复流域水源涵养林和生态林业建设流域水源涵养林和生态林业建设A.因地制宜实施流域生态林建设工程，防止河/湖底浅化；B.构建宏观水源涵养林体系，蓄水保土；C.实行流域生态林管护，提高造林保存率7/19/202284A.严格控制人口增长，引导流域人口的分流B.采取组合式人口布局优化政策，促进人口空间布局合理化流域人口控制与布局引导方案流域人口控制与布局引导方案优

40、化流域社会经济发展优化流域社会经济发展流域产业结构与布局优化方案流域产业结构与布局优化方案A.加快产业结构调整，促进区域产业高级化，减轻产业发展的 生态环境压力B.实施产业集群战略，优化区域产业布局，实现污染物集中处理C.合理调配关键资源，保护生态环境，指导区域发展流域土地利用优化配置方案流域土地利用优化配置方案 A.因地制宜，对流域国土资源进行综合分区整治 B.严格保护流域生态核心区，恢复生态系统，缓解入湖（库）污染 C协调城乡发展与生态安全，有效引导流域周围地区的发展 D.综合治理流域陆地系统，确保其它涵养水源安全7/19/202285流域综合管理机制流域综合管理机制 （1）完善流域综合管

41、理政策法规:A.强化法制，依法行政;B.建立长效机制，加强跟踪管理;C.建立生态安全预警机制;D.完善生态补偿机制;E.完善公众参与机制。（2）流域综合管理能力建设:A.加强标准体系的建设;B.完善行政管理体制;C.提高监督能力;D.提高环境监测能力水体富营养化控制和修复案例增加水资源引牛栏江水入滇池增加水资源引牛栏江水入滇池昆明市人均水资源占有量不足全国平均水平的三分之一，是一个水源严重不足的城市。滇池依然是必不可少的水源之一。昆明市目前总供水能力每天约为60万吨。每天可代替的滇池水量为15万吨，占以滇池为水源的水厂原来能力的50。就全市而言，仍有四分之一的人必须饮用滇池水。随着城市的发展，

42、每年增加的用水量大约在57万吨日。可以利用的水库水，基本已被利用，只有滇池能解决这部分用水量的水源。这样，滇池水源的供水比例还会逐年上升。7/19/202287滇池流域富营养化控制滇池流域富营养化控制7/19/202288滇池流域富营养化控制滇池流域富营养化控制“九五九五”项项 目目 名名 称称 投资（亿元）投资（亿元）第一、第二、第三和第四污水处理厂工程（第一、第二、第三和第四污水处理厂工程（4项）项）4.2 4.2 滇池北岸和盘龙江中段截污工程（滇池北岸和盘龙江中段截污工程（2项）项）1.1 1.1 城市垃圾清运和处理工程（城市垃圾清运和处理工程（1项）项）1.2 1.2 西园隧道工程西园

43、隧道工程 2.4 2.4 河道综合治理工程河道综合治理工程 1.5 1.5“2258”“2258”饮用水调配工程饮用水调配工程 2.7 2.7 大观河截污疏浚与盘龙江城区段疏浚工程大观河截污疏浚与盘龙江城区段疏浚工程 0.3 0.3 污染企业治理达标排放工程（污染企业治理达标排放工程（49项）项）1.8 1.8 造林、退耕还林、封山育林及生态农业工程造林、退耕还林、封山育林及生态农业工程 3.0 3.0 打捞水葫芦、取缔网箱养鱼工程打捞水葫芦、取缔网箱养鱼工程 0.3 0.3 草海底泥疏浚一期工程草海底泥疏浚一期工程 2.5 2.5 七五、八五科技攻关及其依托工程（七五、八五科技攻关及其依托工

44、程（2项）项）0.2 0.2 水质处理工程水质处理工程7/19/202289“十五”滇池水污染治理技术研究 滇池流域面源污染控制技术研究“十一五”国家设置了水专项。滇池是其中的重点示范区之滇池流域富营养化控制滇池流域富营养化控制水质监测和预警；水质监测和预警；污染防治技术的开发污染防治技术的开发7/19/202290滇池流域滇池流域水体生态系统修复水体生态系统修复 滇池生态系统的修复，采取从湖内生态系统结构调整，内源清除，外围堵截着手的思路。遵循南部优先恢复南部优先恢复，北部控藻，北部控藻治污，西部自然保护和东部外围治污，西部自然保护和东部外围突破突破的分区分步修复原则。通过采用以生态工程和环

45、境生态工程为主的综合措施，修复受损的滇池生态系统结构，逐步修复滇池受损生态系统，逐步恢复水生植被及生物多样性，遏制滇池生态环境恶化的趋势。WWF the Baltic Sea Programme-提出政府应采纳的改进措施（http:/www.panda.org/about_wwf/where_we_work/europe/what_we_do/baltic/solution/policy/）-建立保护区 HELCOM(Helsinki Commission赫尔辛基委员会)-1970s以来，监督、法令管理的实体-系统的监测系统，对营养输入源进行动态监控（http:/62.236.121.189:

46、81/website/NutrientGIS/viewer.htm）有成效的减排；-2005年，起草新的“波罗的海保护计划波罗的海保护计划”（BSAP,Baltic Sea Action Plan），以恢复健康的生态系统为目标。-2010年2月，十国峰会，承诺减排；恢复生态系统7/19/202291波罗的海富营养化治理协调机制7/19/2022921982年颁布保护尼罗河水质，防止工、农业和生活污、废水污染的48号法令。1982年组织了以灌溉部长为主席由各有关单位代表为成员的尼罗河最高委员会；成立水质管理局，加强尼罗河和入河道及工业污废水监测。1985年建立环境保护局1999年正式实施尼罗河环

47、境保护法，严禁两岸一切工业项目排放未经处理的工业废水，并加速建设较为完善的城市污水处理系统。尼罗河富营养化防治立法7/19/202293富营养化问题与环境科学富营养化问题与环境科学水体富营养化的概念和全球富营养化状态水体富营养化的概念和全球富营养化状态水体富营养化的影响水体富营养化的影响水体富营养化的控制和修复水体富营养化的控制和修复水水体富营养化的过程和机理体富营养化的过程和机理案例分析7/19/202294监测监测评价评价生态生态生物生物技术技术管理管理问题问题手段手段基础学科基础学科环境学科环境学科水环境监测水环境监测环境评价学环境评价学环境生态学环境生态学微生物生态学微生物生态学生态修

48、复生态修复环境管理、环境管理、经济、法学经济、法学仪器设备仪器设备数学数学生态学生态学微生物学微生物学管理学管理学经济学经济学分子生物学分子生物学富营养化问题研究与基础学科的关系成因成因对策对策状态状态7/19/202295课堂讨论课堂讨论水体富营养化的概念和全球富营养化状态水体富营养化的概念和全球富营养化状态水体富营养化的状态和对生态系统的影响水体富营养化的状态和对生态系统的影响水体富营养化的控制和修复水体富营养化的控制和修复水水体富营养化的过程和机理体富营养化的过程和机理案例分析7/19/202296请选择一个水体（湖泊河流海域）分析：请选择一个水体（湖泊河流海域）分析：水体富营养化所引起

49、的主要环境问题是什么？与其它环境问题相比，具有哪些特点？提出你觉得有效的防治方法。最好选择不同的水域进行分析；报告时间每组10分钟，可以一个人，也可以每人一个部分的陈述；论文请用自己的语言陈述问题。抄袭后果很严重！富营养化问题讨论题日本琵琶湖7/19/202298国家水专项简介国家水专项简介水体富营养化的概念和全球富营养化状态水体富营养化的概念和全球富营养化状态水体富营养化的状态和对生态系统的影响水体富营养化的状态和对生态系统的影响水体富营养化的控制和修复水体富营养化的控制和修复课堂讨论课堂讨论水水体富营养化的过程和机理体富营养化的过程和机理案例分析专家讲座专家讲座（12月月27日）日）中国环境科学院 院长流域水污染控制和治理，河口和海域生态系统保护领域的专家北大兼职教授国家水专项设计总师专家讲座 中国富营养化问题-（孟伟院士）7/19/2022100