2.水体富营养化
定义:水体富营养化主要是指人为因素引起的湖泊、水库中氮、磷增加对其水生生态系统产生不良的影响。
特点:富营养化是一个动态的复杂过程。
影响因素:一般认为,水体中磷的增加是导致富营养化的原因,但富营养化亦是与氮含量、水温及水体特征(湖泊水面积、水源、形状、流速、水深等)有关。
(1)流域污染源调查
①根据地形图估计流域面积;
②通过水文气象资料了解流域内年降水量和径流量;
③调查流域内地形地貌和景观特征,了解城区、农区、森林和湿地的面积和分布;
④调查污染物点源和面源排放情况。
在稳定状况下,湖泊总磷的浓度可用下式进行描述:
一般认为春季湖水循环期问总磷浓度在10 mg/m3以下时,基本上不会发生藻花和降低水的透明度;而总磷在20 mg/m3时,则常常伴随着数量较大的藻类。因此,可用总磷浓度10 mg/m3作为最大可接受的负荷量,大于20 mg/m3则是不可接受的。
水中总磷的收支数据可用输出系数法和实际测定法获得。
输出系数法:这种方法是根据湖泊形态和水的输出资料,湖泊周围不同土地利用类型磷输出之和,再加上大气沉降磷的含量,推测湖泊总磷浓度。根据地表径流图、湖泊容积和水面积,估计湖泊水力停留时间和更新率,进而估计湖泊总磷的全年负荷量。要预测湖泊总磷浓度,除需要了解水量收支外,还需要了解污水排入磷的含量。
表9-3 不同土地利用类型磷输出系数
实测法:是精确测定所有水源总磷的浓度和输入、输出水量,需历时一年。湖泊水量收支通用式为:
输入量=输出量+△储存量
湖水输入量是河流、地下水输入,湖面大气降水、河流以外的其他地表径流量和污水直接排入量的总和;输出量是河道出水、地下渗透、蒸发和工农业用水的总和。其中河流进出水量、大气降水量和蒸发量一般可从水文气象部门监测资料获得,有关各类水中磷浓度需要定期测定。地下水输入与输出较难确定,但不能忽略。
估计地下水进出量的一种方法就是通过流量网的测量,用下式计算地下水量:
Q=K·i·A (9-6)
式中:
Q-地下水输入或输出量;
K-水的电导率;
i-水流的坡度;
A-地下水流截面积。
以上从湖泊外部输入的磷称为磷的外负荷。由湖泊内释放的磷引起的富营养化称为磷的内负荷。在湖下层无氧气的湖泊中,沉积物释放磷较多,可能导致湖水实际总磷浓度的低估。根据总磷收支资料可以估计湖泊总磷的内负荷量: