富營(yíng)養(yǎng)化水體的治理方法分類
根據(jù)國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)，如果水體已經(jīng)富營(yíng)養(yǎng)化，處理起來(lái)是比較困難的。國(guó)內(nèi)外嘗試了多種方法、各種處理工藝來(lái)治理富營(yíng)養(yǎng)化水體，取得了一定成績(jī)，但仍沒(méi)有一種特別有效的方法從根本上解決問(wèn)題。
對(duì)于富營(yíng)養(yǎng)化的控制和治理，概括來(lái)說(shuō)，有以下幾種方式和方法：
1 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的控制
1.1 工農(nóng)業(yè)廢水控制
改進(jìn)施肥方式，減少農(nóng)業(yè)廢水中氮磷的含量，加強(qiáng)水土保護(hù)，是全世界的共識(shí)，也是保護(hù)環(huán)境、防止水體富營(yíng)養(yǎng)化的最佳方案，我國(guó)在這方面也作了持續(xù)的努力。然而，由于種種原因，效果不佳，部分地區(qū)水土流失日益嚴(yán)重。工業(yè)廢水的處理近年來(lái)取得相當(dāng)成績(jī)，使水體富營(yíng)養(yǎng)化得到了有效控制。
1.2 洗滌劑禁磷
生活污水中的磷25%來(lái)自含磷洗滌劑，許多國(guó)家均有禁止或限制使用含磷洗滌劑的政策，我國(guó)深圳市、太湖與滇池流域也采取了類似措施。然而，日本在禁磷前后對(duì)琵琶湖的監(jiān)測(cè)表明，由于洗滌劑中的磷酸鹽占水體總磷污染的比例較低，該政策并不能明顯改變水中磷的含量。同時(shí)，洗滌劑中磷酸鹽的替代品沸石會(huì)較大程度地增加污水處理廠污泥的體積，給污泥處理帶來(lái)困難。因此，人們對(duì)洗滌劑禁磷的環(huán)境效應(yīng)有著很大的爭(zhēng)論。
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1.3 城市污水除氮除磷
在城市污水處理中除氮除磷又稱三級(jí)處理，在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家運(yùn)用較多。三級(jí)處理有化學(xué)法和生物法2種，化學(xué)法以絮凝劑沉淀溶解性磷，再通過(guò)硝化和反硝化工藝處理；生物法利用微生物除氮脫磷，常用的有AO、AAO(A2O)、OAO(AO2)等工藝。為促進(jìn)除磷，也有工藝投加揮發(fā)性有機(jī)酸或糖類物質(zhì)。三級(jí)處理主要是除氮，除磷效果不明顯，而且某些工藝會(huì)造成二次污染。此外，三級(jí)處理工藝復(fù)雜，費(fèi)用較高，我國(guó)城市污水集中處理量還很低，難以大規(guī)模地在常規(guī)處理的基礎(chǔ)上再增加三級(jí)處理。因此，生活污水中氮磷的控制在我國(guó)大部分地區(qū)尚難實(shí)行。隨著城市化的進(jìn)程和居民生活水平的提高，生活污水中氮磷會(huì)有進(jìn)一步的上升。
1.4 分污引水
污水分流、部分排出污染水體中水量、引入清水沖污等措施雖然可以部分減輕污染水體的壓力，但是工程巨大，而且將污染轉(zhuǎn)移到分流區(qū)域，可能造成新的污染區(qū)。玄武湖和西湖的經(jīng)驗(yàn)表明，污水分流和引水沖污難以取得預(yù)期效果，藻類繁殖在短暫受抑制(3個(gè)月)后又恢復(fù)原狀。
1.5 底泥挖掘
富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的底泥在一定條件下會(huì)釋放出氮磷，成為水體的內(nèi)源性污染源，因而底泥挖掘一度成為富營(yíng)養(yǎng)化水體治理的重要措施。然而底泥挖掘工程巨大，挖出的底泥難以進(jìn)一步處理，從經(jīng)濟(jì)上來(lái)說(shuō)，這可能是最昂貴的措施。由于底泥中氮磷的吸收和釋放過(guò)程復(fù)雜，目前尚無(wú)明確認(rèn)識(shí)，底泥挖掘常常收不到預(yù)期效果。甚至因?yàn)槠茐牧怂w底部生物和水生植物環(huán)境，將深層底泥暴露，使其中所含的氮磷溶解到水體中，而在一段時(shí)期內(nèi)加深水華。玄武湖和西湖的經(jīng)驗(yàn)證明了該法弊病很多，必須慎重考慮。
1.6 混凝除磷
投加混凝劑沉淀溶解性磷，使其不能被藻類利用，在美國(guó)和澳大利亞運(yùn)用較多，常用的混凝劑有鐵、鋁鹽。該法效果不錯(cuò)，特別是在較深的湖泊，磷酸鹽絡(luò)合物可沉降到湖底同溫層而不再返回表層。但是，在缺氧或氧化還原電位降低的條件下，這些絡(luò)合物不穩(wěn)定，會(huì)釋放出溶解性磷。此外，混凝劑用于大面積水體時(shí)用藥量大，可能與水體中其他物質(zhì)發(fā)生不利反應(yīng)，因此具有一定的潛在危險(xiǎn)。
2 抑藻殺藻
2.1 深層曝氣
針對(duì)藻類的過(guò)度繁殖引起表層以下厭氧狀態(tài)，導(dǎo)致其他生物死亡，人們?cè)噲D用機(jī)械攪拌或曝氣來(lái)提高水中的溶解氧量。然而水體中氧的主要來(lái)源是水生植物的光合作用，富營(yíng)養(yǎng)化水體表面并不缺氧，表面下水體因被藻類遮蓋得不到陽(yáng)光而缺氧，機(jī)械攪拌或曝氣不能改變這一根本原因，收效甚微。
2.2 藥物除藻
常用的除藻劑有硫酸銅、氯、二氧化氯等，此外，臭氧和高錳酸鉀作為除藻劑也有研究。這些氧化劑可以較快地殺藻，并進(jìn)一步氧化藻細(xì)胞損傷釋放的代謝物質(zhì)和有毒有害物質(zhì)，效果顯著。但是這些藥劑價(jià)格較貴，而且對(duì)水生生物的影響以及與河水中溶解性離子的反應(yīng)均未得到排除，可能引起二次污染。
2.3 生物控制
利用水生生物對(duì)藻類的捕食或競(jìng)爭(zhēng)作用，投加這些抑制性的生物，再定期捕撈。該法投資省，而且利于建立合理的水生生態(tài)循環(huán)，因此，國(guó)內(nèi)外從20世紀(jì)70年代起進(jìn)行了廣泛的研究。在分析魚(yú)的種群的基礎(chǔ)上，可針對(duì)實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)聂~(yú)類以濾食藻類及食藻微生物，包括我國(guó)常見(jiàn)的梭魚(yú)、鰱魚(yú)、草魚(yú)等？捎玫慕(jīng)濟(jì)類水生植物有鳳眼蓮、蓮子草、慈姑、茭白、水花生、菱角等。然而，這些生物在減少藻類的同時(shí)，本身也會(huì)排泄相當(dāng)量的營(yíng)養(yǎng)物，這意味著同時(shí)有較大比例的營(yíng)養(yǎng)物進(jìn)入礦化循環(huán)而沒(méi)有真正被去除。水生生態(tài)十分復(fù)雜，在人為強(qiáng)烈干擾下，將造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，難以控制，不屬于當(dāng)?shù)刈匀环N群的引進(jìn)生物可能留下長(zhǎng)期隱患。因此，采用生物控制時(shí)必須仔細(xì)考慮帶來(lái)的不利生態(tài)后果。
2.4 機(jī)械捕集
在水華出現(xiàn)時(shí)用船只捕撈藻類，收獲的藻類可以加工成魚(yú)食, 在上海等地有使用。該法易于控制，短期效果顯著，但在藻類大量繁殖后再去除，工作量極大，事倍功半。
2.5 超聲波除藻
20世紀(jì)90年代日本開(kāi)始進(jìn)行超聲波抑藻殺藻技術(shù)的研究，目前在千葉湖進(jìn)行較大規(guī)模的試驗(yàn)。我國(guó)清華大學(xué)等單位也進(jìn)行了一定研究。初步結(jié)果表明，適當(dāng)頻率和強(qiáng)度的超聲波處理5min就可以嚴(yán)重抑制藻類生長(zhǎng)(減少50%)。高效、迅速、簡(jiǎn)單、無(wú)二次污染等顯著優(yōu)點(diǎn)使得超聲波抑藻殺藻具有很大的吸引力。
3.本專題結(jié)合國(guó)內(nèi)外一些案例，將在下面的內(nèi)容中詳細(xì)介紹“生物柵除藻技術(shù)”，“超聲波除藻技術(shù)”和“改性黏土除藻技術(shù)”。
等水體已經(jīng)富營(yíng)養(yǎng)化了再治理，不光浪費(fèi)極大的物理財(cái)力，而且效果差，治標(biāo)不治本。預(yù)防才是硬道理。所以，在污水進(jìn)入水體之前進(jìn)行脫氮除磷的處理，是目前行之有效的方法之一。
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