Eutrophication-a summary of observed effects and possible solutions
T.Mehhner and J.Benndor fo

　　關(guān)鍵詞：富營(yíng)養(yǎng)化

　　1、 前言

　　水中富養(yǎng)化不一定是由于水中生物繁殖，使水中營(yíng)養(yǎng)鹽濃度增加所造成，而人們大量使用營(yíng)養(yǎng)鹽才是主要原因。伴隨肥料（特別是氮和磷）制造和使用數(shù)量的增加，這些營(yíng)養(yǎng)鹽混入水中的量也為之增加。人們廢棄的營(yíng)養(yǎng)鹽的量有時(shí)比流向湖中的集水、降雨或者本身循環(huán)的營(yíng)養(yǎng)鹽還要多。本文記錄和論證了富養(yǎng)化造成的直接和間接的結(jié)果。

　　2、 富營(yíng)養(yǎng)化的影響

　　從圖1看到富養(yǎng)化直接的影響有兩個(gè)。第1個(gè)是富營(yíng)養(yǎng)物造成浮游植物或大型水生植物的繁殖，兩種植物繁殖程度主要為日照和營(yíng)養(yǎng)物多寡所左右。大量廢棄的氮和磷是促進(jìn)兩種植物成長(zhǎng)的主要原因。
　　第2個(gè)是富營(yíng)物有產(chǎn)生對(duì)人們健康的可能性。硝酸鹽能引起正鐵血紅蛋白血癥；亞硝胺（在消化過程中，硝酸鹽變化產(chǎn)物）則是強(qiáng)烈致癌物。這是廢棄氮素造成直接的結(jié)果。
　　浮游植物和大型水生植物繁殖產(chǎn)生很多間接影響（圖1），可分類為非生物的、生物的和社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的影響的。

　　非生物的影響是：由于浮游植物高度密集造成濁度上升，植物水華使PH值提高和湖底積聚植物碎片，會(huì)令細(xì)菌連續(xù)分解。通過這些狀況減少了溶解氧的量。
　　生物的影響是：大致在主要的浮游植物中，從硅藻、綠藻到蘭藻順序的發(fā)生。蘭藻在日照少的情況也能適應(yīng)，有時(shí)于異質(zhì)細(xì)胞中在大氣中氮素固定，溶解性氮素缺乏的情況亦能適應(yīng)。在湖底生物的范疇中，溶解氧少，搖蚊類滋生，它代替了石蠅、蜉蝣等對(duì)氧敏感的幼蟲。在魚類變化的品種上，貧營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)鮭魚、鱒魚生殖旺盛，而在富養(yǎng)化時(shí)則為鱸科魚所替代，特別在進(jìn)一步富養(yǎng)化時(shí)鯉魚最多。結(jié)論是富營(yíng)養(yǎng)湖中的食物類比貧營(yíng)養(yǎng)湖中的食物種類復(fù)雜。但特別在更為富營(yíng)養(yǎng)化的湖中，適應(yīng)濁度大、PH值高、溶解氧低的生物則稀少，使食物種類再度簡(jiǎn)單化。另外，富營(yíng)養(yǎng)化的非生物和生物影響是密切相互依存的，存在著極大的反饋機(jī)制，因此預(yù)測(cè)湖內(nèi)含有的植物很難。
　　對(duì)人們生活的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)影響是，由于濁度上升，造成在凈水處理過程中的濾池堵塞：
　　在熱帶地方還有蝸牛類繁殖，因此會(huì)有危害人體健康的寄居吸血蟲病的發(fā)生，及蘭藻接觸皮膏等疾病。在漁業(yè)上富營(yíng)養(yǎng)化有使捕魚減少的令人注目和影響。但有一部分地區(qū)特意人工的造成富營(yíng)養(yǎng)化，以增加魚身的蛋白質(zhì)。

　　3、 富營(yíng)養(yǎng)化控制

　　最近30年來，在富營(yíng)養(yǎng)湖水質(zhì)改善有了令人注目的行動(dòng)。富營(yíng)養(yǎng)湖問題解決的方法有外部控制及內(nèi)部控制營(yíng)養(yǎng)鹽類兩種。外部控制首先昌必須將防止?fàn)I養(yǎng)鹽類從外部混入湖中作為重點(diǎn)。其次是去除水中營(yíng)養(yǎng)鹽類。有幾個(gè)去除方法。已知的有深度廢水處理。第三是在一切水的利用上還必須有行政規(guī)劃。行政控制有含有磷素洗滌劑的廢止、在選定流域內(nèi)限制土地使用，但也有用將廢水系統(tǒng)分類處理的方法。以上的方法確實(shí)減低營(yíng)養(yǎng)成鹽濃度，但即使停止了外部營(yíng)養(yǎng)鹽的混入，沉積物與水之間所起的物質(zhì)循環(huán)而造成的富營(yíng)養(yǎng)鹽回復(fù)狀態(tài)不變，然而由于以是所述機(jī)理，使得富營(yíng)養(yǎng)化水回復(fù)時(shí)間拉長(zhǎng)（有時(shí)永遠(yuǎn)不能回復(fù)）。因此與內(nèi)部控制調(diào)合是必要的。外部與內(nèi)部控制并用，結(jié)果比僅用外部控制成本/利潤(rùn)，在比率上都好。
　　內(nèi)部控制主要防止上述營(yíng)養(yǎng)鹽類的回復(fù)，方法是增加深水層的含有氧量，其中有深層曝氣，沉積物氧化，這樣做就使硫酸鋁和大量水草將沉積物密封住。但是使用硫酸鋁，在某些條件下，會(huì)使魚類的無脊椎動(dòng)物中毒。沉積物完全除去的方法，也增加除去毒性物質(zhì)的透明度，但費(fèi)用極端的高。其他，對(duì)于營(yíng)養(yǎng)鹽濃度低的水，用稀釋法和全層曝氣方法。用稀釋法減少營(yíng)養(yǎng)鹽濃度和縮短滯留時(shí)間。全層曝氣對(duì)于深層曝氣來講，其目的是使水全面循環(huán)。預(yù)防藻類繁殖能用硫酸銅抑制，但對(duì)湖底生物和浮游生物有害，所以建議不要使用此種有毒化合物。生物方法對(duì)捕食生物最為適宜，但最后還是以外部控制和這種方法合用為好。
　　美國(guó)華盛頓湖水從1950年至1960年含磷濃度高，這必然多使得湖水水質(zhì)惡化，例如其透明度從3.5M減少到1M。1960年到1969年之間廢水放流口向湖外移動(dòng)，其后水中磷的濃度減低，在水質(zhì)改善的第一階段，透明度又回復(fù)到3.5M。1975年以后的水質(zhì)改善的第二階段。透明度更為增加，透明度達(dá)到7.0M。第二階段水質(zhì)改善的理由是，在這階段之間水蚤屬大量增加，和蘭藻抑制了浮游植物的繁殖。在這以前，水亞屬為新糠蝦屬捕食和蘭藻類顫藻屬生殖得到抑制。但是，其后顫藻屬由于營(yíng)養(yǎng)鹽類減低，另外，由于新糠蝦屬為亞洲胡瓜魚捕食，兩種藻類都被消滅掉。結(jié)果是，食物網(wǎng)復(fù)雜變化，加上最適予捕食生物的內(nèi)部控制，僅僅移動(dòng)廢水放流口，就可得到以上的效果。但也要考慮不能計(jì)劃、預(yù)測(cè)的自然現(xiàn)象，因此給水工作者、生物學(xué)者、行政官員在控制富養(yǎng)化這個(gè)課題上必須加以合作解決。

摘譯