想必大家都知道保護(hù)環(huán)境人人有責(zé),和綠水青山就是金山銀山。今天我想給大家科普一個(gè)環(huán)保方面的小知識(shí)——水體富營養(yǎng)化。那什么是水體富營養(yǎng)化呢?大家先注意到營養(yǎng)一詞,像人類的維持生命所需要的營養(yǎng)就來源于食物,如果把人體當(dāng)做一個(gè)系統(tǒng),吃的食物會(huì)被人體的細(xì)胞吸收利用,保證我們的呼吸、新陳代謝等生命過程。但如果攝入過多,超過了生命過程的利用需求,就會(huì)轉(zhuǎn)變成脂肪。往往我們會(huì)說這個(gè)人胖了、營養(yǎng)過剩了。
植物生長需要多種物質(zhì),例如陽光、水、二氧化碳,以及氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)。同樣地,如果我們把水體看作一個(gè)系統(tǒng),當(dāng)大量氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入其中,就會(huì)引發(fā)藻類及其他浮游生物的迅速繁殖。這些藻類在水面形成一層由綠色、紅色或棕色等不同藻種構(gòu)成的植物覆蓋層,稱為“水華”。水華會(huì)導(dǎo)致水體溶解氧含量降低、水質(zhì)惡化,進(jìn)而造成魚類和其他水生生物大量死亡。這一現(xiàn)象就是水體富營養(yǎng)化。實(shí)質(zhì)上,水體富營養(yǎng)化是由于營養(yǎng)鹽的輸入與輸出失去平衡,導(dǎo)致水生態(tài)系統(tǒng)中物種分布失衡,單一物種過度繁殖,從而破壞了系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)和能量的正常流動(dòng),最終使整個(gè)水生生態(tài)系統(tǒng)走向衰亡。
那水體富營養(yǎng)化是怎么形成的呢?首先水華覆蓋層在水面上形成一層密不透光的屋頂,阻止陽光照射湖底,陽光不出現(xiàn),水面下的所有植物都無法進(jìn)行光合作用,這時(shí)多余的藻類、水下植物死亡,沉積到水體底端。在這里細(xì)菌及其余分解者以遺體為食,分解的化學(xué)作用消耗氧氣,使得氧氣含量大大下降,沒有氧氣,依靠溶解氧生存的動(dòng)物,例如魚會(huì)窒息,這令更多生物死亡,發(fā)生更多分解反應(yīng),和氧氣的進(jìn)一步消耗,形成一個(gè)惡性循環(huán),整個(gè)水體系統(tǒng)的狀態(tài)變得越來越不健康。發(fā)生富營養(yǎng)化的水體,水體渾濁,有臭味,不僅影響水體的使用功能,而且危害人類健康。
這些導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的營養(yǎng)物質(zhì)輸入,其實(shí)大部分都和人類活動(dòng)相關(guān)。農(nóng)民通常使用化肥提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,其中就含有大量的氮、磷元素,它們極易在降雨或灌溉時(shí)發(fā)生流失。氮磷營養(yǎng)物可隨地表徑流進(jìn)入地面水體中或下滲,通過土壤進(jìn)行橫向運(yùn)動(dòng),然后排入地表水體中, 這是導(dǎo)致地表水富營養(yǎng)化的主要原因。當(dāng)然畜牧業(yè)、漁業(yè)的污水,工業(yè)廢水和生活污水的大量排放也漸漸成為主要的營養(yǎng)物質(zhì)來源之一,特別是一些含磷洗滌劑的使用。
事實(shí)上,受到污染的水體通常具備一定的自我凈化能力,能夠逐漸恢復(fù)到健康狀態(tài)。然而,這種自凈能力是有限的。一旦富營養(yǎng)化程度過高,水體便難以依靠自身修復(fù)至正常水平,此時(shí)就需要人為介入,進(jìn)行有針對(duì)性的防治。水體富營養(yǎng)化防治主要從兩方面入手:一是控制外源污染輸入,二是減少內(nèi)源污染負(fù)荷。在控制外源輸入方面,中國已采取多項(xiàng)有效措施,包括限制化肥使用和含磷洗滌劑的銷售,同時(shí)改進(jìn)污水處理廠的工藝,進(jìn)一步降低出水中的氮、磷含量。在減少內(nèi)源污染方面,常用的技術(shù)包括:底泥疏浚(直接清除沉積在底泥中的死亡藻類和水生生物,從底部移除富集的營養(yǎng)物質(zhì)),機(jī)械曝氣(通過增強(qiáng)水體流動(dòng)和增氧,促進(jìn)微生物活動(dòng),提升水體自凈能力,加速氮、磷的降解),生態(tài)浮床(在浮島上種植植物,利用植物根系吸收水中的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì),達(dá)到凈化水體的目的)。(陜西科技館:楊陽)