摘要 富营养化是水体面临的一个重要环境问题。该文主要介绍物理化学修复技术、海藻、微生物、浮游植物、水生植物修复技术在水体富营养化修复中的研究进展，为富营养化水体的修复提供了技术参考。
关键词 水体富营养化；修复技术；物化修复；微生物；水生植物
中图分类号 X37 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2015）20-0167-01
随着经济、社会的快速发展，我国的一些淡水湖泊、城市内湖面临水体富营养化的巨大压力，某些地方水体污染十分严重，如巢湖、滇池、太湖等。水体富营养化是水体演变、衰老的自然过程，在人类活动的影响下这种缓慢的天然过程加速非常快。我国许多地区特别是农业集约化程度高、氮肥用量大的地区，水体富营养化问题更加突出。水体富营养化污染的主要来源是水体中含有的大量营养盐，主要是氮、磷污染物[1]。近年来，农业的集约化程度提高，从而使得农药、化肥等化学物质的用量不断增加，因而造成了农业面源污染问题日益突出[2]。
富营养化水体的修复可以分为原位修复和异位修复2种。原位修复是在水体内部直接采用技术方式处理[3]。异位修复是先将污染水体移出，在进行异地处理后再返回原来的水体中。污染水体修复技术按照具体措施可分为化学处理、物理处理和生物处理等。
1 物理化学技术
物理修复包括多种措施，如调水冲污、人工曝气、截污、河道疏浚，既可以单独使用，也可作为生态修复的前置措施。通过对水体进行人工曝气，能够显著提高水体自净能力，使得水体的污染程度降低。国外的河道曝气技术已经相当成熟，有移动式充氧平台和固定式充氧站2种，以达到减少水体污染负荷、消除黑臭、促进河流生态系统恢复的目的。我国在上海中小河道治理中也常用河道曝气技术。河道疏浚及调水冲污等方式实现污染物转移，不会引发更大面积的污染，物理修复方式的主要缺陷在于不能在修复水体的同时完善水生生态系统结构，从而不能实现提高水体自净能力的目的。
水体化学修复技术是指添加吸附剂和化学药剂改变水体中氧化还原电位、pH值、吸附沉淀水体中悬浮物质和有机质，具有操作简单、见效速度快等优点。但是，化学修复技术也有弊端：一是成本较高，因为其需要投入大量的化学药剂。二是投入的化学药剂可能会对生态环境造成污染。值得注意的是富营养化化学修复通常不具有可持续性，如果辅助措施不当，富营养化很快又会出现[3]。
2 海藻对于富营养化海水的修复
随着我国海产品养殖业的蓬勃发展，养殖区排放物不断积累，导致水质不断恶化，最终形成水体的富营养化，影响海洋资源的可持续利用。大型海藻对生长的环境条件要求不高，但在生长过程中可以吸收养殖体系自身的富营养物质和能量，因此，海藻对于富营养化海水的修复具有经济性。目前，利用价值高的海藻如江篱属、海带属、马尾藻属、裙带菜属等，在广东“海底森林”公园建设及山东的渔业资源修复行动中已经得到实践应用。大型海藻应用于富营养化海水养殖区的污染治理，能够有效吸收养殖环境中多余的磷、氮等营养物质，从而减少养殖区中营养盐含量。由此可以看出，通过海藻的养殖可以降低养殖废水对海水环境造成的影响，能够被作为一种对富营养化海水养殖区进行生物修复的有效策略，就我国而言要大力推广海藻培育工程[4]。
3 微生物修复技术
微生物富营养化水体修复技术是指通过微生物之间的食物链关系建立相应的微生态系统，加快水中的能量流动和物质循环，强化微生物对水体中过量氮、磷的吸附、转化和降解[5]，以此修复水体自净功能，减轻水体富营养化程度。
微生物修复技术的费用仅为传统环境工程技术的30%～50%，环境友好，无二次污染，处理效率高，处理时间短，控制操作简单。目前，国内外还没有一种单独的修复技术能彻底地去除水体中的过量的营养物质。因此，要将多种修复方法进行联合，使富营养化水体达到自然的生态平衡，实现水质的良性改善[6]。
4 水生植物修复技术
水生植物可以通过吸收、吸附、同化等作用将水中氮、磷等物质转化为自身的营养物质，不仅可以满足自身生长发育的要求，而且可以降低水体中的营养物质，进而改善水生生态系统[7]。就我国的实例而言，已有报道采用具有宽大叶子和浓密根须的水芙蓉和凤眼莲作为去除氮磷的植物，对水体净化效果非常好[8-9]。在小型试验中这2种植物对水体中总氮的去除率在50%以上，总磷的去除率在68% 以上。在现场试验中，由于外源污染和水中底泥释放等作用，水体中总氮和总磷分别降低了30%和20%以上。其开发利用前景广阔，采用合适的技术充分利用植物自身特点，将其转化为高附加值的产品，则能实现既达到治污的目的，又能将其资源化利用，变废为宝，实现经济价值。在我国北方，轮叶黑藻等耐寒型沉水植物与凤眼莲等夏季净化能力强的喜温植物组成常绿型水生植物群落搭配组合，在全年实现水体修复，有待进一步研究[10]。
5 其他植物修复技术
柳树生物量及蒸发量高、耐涝性好，可以作为富营养化水体植物的修复材料[11]，其中以旱柳最为常见，这是由于其根系发达，繁殖力强，生长迅速，并且能够固定土壤。此外，杉树也是较为常见的修复树种，通过种间杂交和选育，可培育具有抗逆、优质良种特性的无性系。近半个世纪以来已培育出不少优良品种。目前，国内外学者对落羽杉的耐水耐污能力开展了大量的研究[12]。
6 结语
不同水体修复技术各有不同的优缺点，要根据不同水体富营养化的成因合理选择。原位修复、成本低廉、简单方便、易于普及是水体富营养化修复技术发展的主要方向。生物修复技术在修复水质过程中可以完善水体生态结构，可作为水体修复的主要手段。
需要指出的是，农业面源污染是湖泊、近海水体富营养化的主要原因。治理水体富营养化的同时，还要注意到农业面源污染造成水体富营养化的主要原因是化肥和农药的过量使用、畜禽养殖业、水土流失情况的加剧、农作物秸秆焚烧、生活废水的随意排放等。因此，从整个农业生态系统或流域出发，对农业循环经济措施进行大力建设，推广节约资源和保护环境的农业技术，则会从根本上解决水体富营养化的环境难题。
7 参考文献
[1] 高宇，宓永宁.辽宁省水库氮、磷污染及富营养化研究[J].水利技术监督，2003（2）：40-42.
[2] 武淑霞.我国农村畜禽养殖业氮磷排放变化特征及其对农业面源污染的影响[D].北京：中国农业科学院，2005.
[3] 杨清海.中国富营养化水体修复技术进展[J].辽东学院学报（自然科学版），2008（6）：71-77.
[4] 王国良.大型海藻对富营养化海水养殖区生物修复作用[J].北京农业，2014（11）：178.
[5] 宋关玲.生物修复技术在水体富营养化治理中的应用[J].安徽农业科学，2007，35（27）：8597-8598.
[6] 翟海波.富营养化水体的微生物修复技术[J].资源节约与环保，2015（5）：46.
[7] 李娜，常会庆.利用生物方法治理水体富营养化的研究[J].河北农业科学，2008，12（80）：95-98.
[8] PARESH L，BILL F.Relationships between aquatic plants and environm-ental factors along a steep Himalayan altitudinal gradient[J].Aquatic Botany，2006，84（1）：3-16.
[9] CEDERGREEN N N，STREIBIG J C，SPLIID N H.Sensitivity of aquatic plant to the herbicide metsulfuron-methy[J].Ecotoxicology and Environ-mental Safety，2004，57（2）：153-161.
[10] 潘保原，杨国亭，穆立蔷，等.漂浮植物对富营养化水体中氮磷去除效果研究[J].植物研究，2015，35（3）：462-466.
[11] HOLM B，HEINSOO K.Municipal wastewater application to Short rotation Coppice of willows-Treatment efficiency and clone response in Estonian case study[J].Biomass and Bioenergy，2013，57：126-135.
[12] 韩路弯，华建峰，殷云龙，等.4个中山杉品种对富营养化水体的净化作用[J].环境工程学报，2015（7）：3311-3318.
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