一张图,拿下水体富营养化的相关分析,思路巨清晰!

文摘   2024-11-15 19:31   浙江  
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  感兴趣的羊羔们看过来~


文案:羊羊 | 手绘、剪辑:梦梦啊
排版:杳杳


你好,我是羊羊,今天我们一张知识结构图来了解水体富营养化。


点击视频,看动画了解《水体富营养化》



 定义 



水华和赤潮,是一回事吗?


水华和赤潮,都是水体富营养化现象。淡水水体的富营养化,称为水华;海洋中的富营养化,称为赤潮。


水体富营养化是一种水污染现象,指水中氮、磷等营养物质含量过高,在适宜的温度和光照条件下,藻类物质大量繁殖,导致水体缺氧,水生动植物死亡,水质恶化。



【注】适宜不同藻类生长的最佳温度会有差异,但多数藻类在20-30℃的光照充足的水域生长较旺盛。



 成因 


什么情况下,水中的氮、磷等营养元素会呈富集状态呢?


可以利用“收支思维”,从收入多,支出少这两个角度展开分析。


先说收入,分成自然人为两个方面来看。


① 自然状态下,既有从外部输入的,如岩土中的矿物元素溶于水后,被径流带入湖、海等水域;也有水体内部水生生物死亡后,释放出的营养元素。


② 人类活动,可以从生产、生活两个角度分析。


  • 生产


在农业生产中,大量使用化肥、农药,畜牧业和渔业活动中也会产生大量的动物排泄物,导致农业废水中含有较多的氮、磷等营养元素。

工业生产中,钢铁、化工、制药、造纸、印染等行业的废水里氮、磷的含量都相当高。

  • 生活

生活污水中含有大量富含氮、磷的有机物。其中,磷主要来自洗涤剂。目前生活污水已逐渐取代工业废水,成为了水体富营养化的最大污染源。


这些生活生产废水如果未经处理或处理不彻底就直接排放到水体中,或是通过地表径流和地下径流进入湖、海等水体,都会造成水中营养元素含量过多。


如果再加上相对封闭的水域环境,在静风、静水的条件下,水体流动性较差,与外界水体交换少,营养元素也难以排出。


在这样的收支状况下,就很容易导致水中N、P等营养元素出现富集现象。


其实没有人类干预,在自然状态下,部分地区也有可能会发生水体富营养化现象,但这个过程较缓慢。


如果人类过量排放生活生产废水,那水体富营养化就会在短时间内快速出现。所以,目前不合理的人类活动是造成水体富营养化的主要原因。


我国易形成赤潮的海域主要集中在渤海湾、长江入海口和珠江入海口等经济发达、人口稠密的海区。

我国赤潮易发区域

【注】水华不一定是绿色,赤潮也并不一定都是红色。根据藻类种类和数量的差异,水体富营养化后会可能会出现多种颜色,甚至有些赤潮生物不会改变海水颜色。


 危害 


藻类的过量繁殖为何导致水环境的恶化?


藻类在水中扮演着重要角色,适量生长是利于维持水体生态平衡的。但如果过量繁殖,就会出现问题。


首先,会造成水中溶解氧的急剧变化,破坏水中的生物多样性。


藻类的呼吸作用会消耗氧。藻类死亡后沉积于水底,被微生物分解,也会消耗溶解氧,会使水体在一定时间内处于缺氧状态,严重影响鱼类的生存。


藻类过量繁殖,还会封盖水面,使水体透明度降低,阳光难以穿透,影响水中植物的光合作用。


其次,会产生有毒有害物质。


大量生物和有机物残体沉积于水的底层,在缺氧(厌氧)条件下,被微生物分解,会产生甲烷、硫化氢等有害气体;富营养化的水中,有能使人畜中毒的亚硝酸盐和硝酸盐;还有些藻类,无论活着或死亡,都会释放具有强烈的促癌(肝癌)作用的藻毒素。


再次,藻类的过量繁殖,还会占据水体空间。


湖泊中如果有大量藻类,它们和沉积在湖泊底部的生物残体,都会使鱼类活动空间变小,会加速湖泊衰退,使湖泊逐渐向沼泽化发展。


所以,富营养化会影响水体的处理和利用,带来严重的生态和经济损失。


 治理措施 


水华或赤潮,就像是水域的慢性疾病,完全“治愈”很困难。但可以通过预防和治理,尽可能降低危害的程度。


要想找防治措施,关键还得从造成该现象的原因入手,所以我们回到这张图中来看。


首先,要控制污染源,减少水中氮、磷等营养元素的富集。


减少人类排放的数量。推广生态农业,采用有机肥料和生物防治病虫害的方法,减少化肥和农药的使用;鼓励生产和使用无磷洗涤剂,从源头上减少磷的输入;通过制定相关法律法规,加强对工业废水和生活污水排放管理,确保实现达标排放。

通过控制水土流失等措施,减少从外部岩土中进入水体的营养元素;


对水底淤泥释放的营养元素进行控制。采用清理底部淤泥、通过水体曝气增加水中氧气等方式减少(抑制)底泥释放的营养元素。还可以在滨水地区种植水生植物(如芦苇、菖蒲、睡莲等),通过植物的吸附、转化作用,减少水中氮、磷等营养物质的含量。

【注】水体曝气:利用增氧机等装置,让水和空气充分接触,增加水体中的溶解氧含量,促进好氧微生物的生长和代谢,加速对有机物质的分解,减少营养物质的积累。


水生植物修复(左)| 增氧机(右)
(图源网络)

其次,通过物理、化学、生物等措施,减少水中藻类的数量。


最后,针对环境污染问题,还要加强监测预警、做好应急预案,以降低污染爆发时带来的负面影响。



【注】治理水体富营养化的措施有很多,决策时需根据环境特点和资金技术条件灵活组合。此处重点在于了解分析思路,无需硬背笔记。



 例题 

赤潮是由海水富营养化造成的常见海洋灾害,20℃—30℃的海域最容易发生赤潮。据此,完成下列各题。


 参考答案 

(上下滑动查看)


1.D

【解析】根据材料可知,赤潮最容易发生在20℃—30℃的海域,故可以推测赤潮易发生海域温度较高的时段,应该多发生在夏季(6—8月份),D正确。


2.D

【解析】赤潮是由海水富营养化造成的常见海洋灾害,常发生在海域水温较高的地区,寒流经过,降低赤潮发生海域的水温,减轻了污染程度,同时洋流也会使污染区域扩大,D正确。



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