四合一型多參數(shù)水質(zhì)檢測儀帶你了解富營養(yǎng)化水體該控磷還是控氮

2020年01月08日 09:26

　　湖泊富營養(yǎng)化磷控制范式的提出是基于加拿大實驗湖區(qū)的全湖實驗結(jié)果。他們經(jīng)過長期實驗發(fā)現(xiàn)，只控磷就可以有效控制實驗湖泊的藻類生物量，而控氮湖泊產(chǎn)生了固氮藍藻，控氮產(chǎn)生的效果并不理想。由此提出湖泊富營養(yǎng)化治理只需控磷，無需控氮(Schindler et al., 2008)。從上世紀70年代開始，控磷措施就已經(jīng)在歐美國家廣泛實施，并取得一定的效果。然而控磷措施在很多大型富營養(yǎng)化淺水湖泊并不成功，例如美國Erie、Okeechobee湖、加拿大Winnipeg湖，日本Kasumigaura湖等。這引起人們對單一控磷策略的反思。

　　實踐上，我們通常采取的控制措施主要是以外源輸入控制為主。對于很多富營養(yǎng)化程度較低的湖泊或一些深水湖泊，控磷策略的治理效果很好，可以維持湖泊的清水狀態(tài)。而對很多大型淺水富營養(yǎng)化湖泊，單獨控磷則無法在短期內(nèi)起到良好作用，有的湖泊甚至延遲幾十年才有響應(yīng)。實際上，加拿大實驗湖區(qū)(ELA)處于加拿大安大略省(Ontario)西北部的一個人口稀少的區(qū)域，屬于大陸性溫帶針葉林氣候。實驗湖區(qū)沒有人為外源污染物輸入，污染背景低，湖泊溫度相對較低，藻類生長期短，營養(yǎng)鹽循環(huán)相對較慢，控制磷的輸入，就可以嚴格控制湖泊的磷濃度，顯著降低藻類生物量。在這種湖泊背景下獲得的湖泊治理經(jīng)驗不具有普適性。

　　湖泊藻類生長是受氮限制，還是磷限制，取決于生態(tài)系統(tǒng)藻類生長所需氮磷的可獲得性，而不是簡單的水體營養(yǎng)鹽濃度。進入水生態(tài)系統(tǒng)中的營養(yǎng)鹽在水相、懸浮顆粒物和底泥中進行分配和循環(huán)，內(nèi)源負荷和循環(huán)效率對藻類生長起著重要的影響，一些湖泊底泥內(nèi)源磷的釋放甚至超過外源負荷。在貧營養(yǎng)水體，營養(yǎng)鹽在湖內(nèi)的循環(huán)速率低，內(nèi)源負荷較低，因此外源磷控制能很好的控制湖內(nèi)水體營養(yǎng)鹽的可利用性，顯著降低藻類生物量。

　　國內(nèi)很多學(xué)者通過分析磷與藻類生物量的關(guān)系，認為藻類生物量總是與總磷(TP)的相關(guān)性高，而與總氮(TN)的相關(guān)性低，因此認為磷是主要限制因子，湖泊治理應(yīng)該重點控磷。這種做法的不足之處是沒有考慮內(nèi)源磷的影響。正常情況下水體中無機磷的濃度通常很低，不是被藻類吸收就是被顆粒物吸附，沉降進入底泥，因此磷在藻相和底泥中進行著再分配。我們在建立藻類與TP的關(guān)系時往往忽略了大部分磷是儲存于底泥當中，因此建立的藻類生物量和TP的關(guān)系往往是藻體葉綠素和藻體磷之間的自相關(guān)關(guān)系(Lewis,2011)。

　　淺水湖泊與深水湖泊營養(yǎng)鹽的循環(huán)途徑及對藻類生產(chǎn)力的影響具有很大差異。對于深水湖泊，由于受溫度影響，容易形成季節(jié)性的溫躍層，溫躍層的靜力穩(wěn)定度大，沉積物釋放的磷僅在湖下層遷移，難以進入真光層供藻類利用，內(nèi)源磷對磷循環(huán)的貢獻有限。因此，深水湖泊控制外源磷的輸入具有很好的效果。淺水湖泊，風(fēng)浪擾動頻繁，底泥間隙水中的磷很容易受風(fēng)浪擾動進入真光層被藻類吸收利用。尤其對于具有漂浮能力的藍藻，很容易在底部吸收營養(yǎng)鹽，在表層接受光照進行生長。因此，淺水湖泊營養(yǎng)鹽磷的循環(huán)與藻類生長關(guān)系更為密切，一旦湖泊受到污染形成藻型生境，對外源磷控制的響應(yīng)就會極為緩慢。

　　因此，磷范式只適用于富營養(yǎng)化程度較低的湖泊或深水湖泊，對于富營養(yǎng)化相對較高的淺水湖泊很難適用。

　　四合一型多參數(shù)水質(zhì)檢測儀廠家闡述控磷控氮的原理是湖泊治理的重要理論基礎(chǔ)；控磷控氮的策略是富營養(yǎng)化湖泊治理的關(guān)鍵；因地制宜的針對性手段是治理的成敗所在。

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