富營(yíng)養(yǎng)化的研究概況【文獻(xiàn)綜述】

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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述環(huán)境科學(xué)富營(yíng)養(yǎng)化的研究概況[摘要]在自然條件下，由于水土流失，蒸發(fā)和降水輸送等過(guò)程使水體的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)逐漸積累，使一些水體由貧營(yíng)養(yǎng)向富營(yíng)養(yǎng)發(fā)展，例如使湖泊逐漸變成沼澤，最后變成旱地，這一過(guò)程需要幾千年或幾萬(wàn)年才能完成。但是隨著工業(yè)化程度的提高、城市化進(jìn)程的加快和世界人口的不斷增加，人類活動(dòng)越來(lái)越頻繁和深刻地影響了并正在影響著海洋環(huán)境。人類活動(dòng)導(dǎo)致大量富含氮、磷的工業(yè)廢水和城市生活污水排入海灣、河口和沿岸水域，導(dǎo)致水域在短期內(nèi)呈現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，引起浮游植物和大量水生植物在適宜的光照和其他理化條件下異常繁殖、初級(jí)生產(chǎn)力急劇增加、水體溶解氧下降、水質(zhì)惡化、魚

2、類等某些生物大量死亡。富營(yíng)養(yǎng)化破壞了水域的生態(tài)平衡，使原有的生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生結(jié)構(gòu)的改變和功能的退化，并引起赤潮的暴發(fā)。富營(yíng)養(yǎng)化成因的兩種理論是食物鏈理論生命周期理論[關(guān)鍵詞]:負(fù)營(yíng)養(yǎng)化營(yíng)養(yǎng)鹽成因破壞1富營(yíng)養(yǎng)化的概念及分類1.1富營(yíng)養(yǎng)化的概念關(guān)于“富營(yíng)養(yǎng)化”（Eutrophication）的定義多種多樣，但多數(shù)強(qiáng)調(diào)營(yíng)養(yǎng)鹽的富集并刺激浮游植物的生長(zhǎng)。這一學(xué)術(shù)語(yǔ)嘗嘗是指某一特定水體中營(yíng)養(yǎng)鹽(主要是氮和磷)輸入的增加。Nixon（1995）指出，富營(yíng)養(yǎng)化是指水域中有機(jī)質(zhì)的積累速度加快。這一定義較為短小，強(qiáng)調(diào)富營(yíng)養(yǎng)化是一個(gè)過(guò)程而不是靜止的狀態(tài)，是目前使用較廣的定義。Nixon（

3、1995）還指出，多種因素可能導(dǎo)致沿海水域輸入的有機(jī)質(zhì)增多，其中常見(jiàn)的因素是營(yíng)養(yǎng)鹽增多。在該定義中，“有機(jī)質(zhì)”不只局限于浮游的初級(jí)生產(chǎn)力，還包括更高級(jí)的植物和底棲微藻的初級(jí)生產(chǎn)力和來(lái)自于鄰近水域、陸地或點(diǎn)源輸送的有機(jī)質(zhì)。我國(guó)出版的《海洋大詞典》（1988）對(duì)“富營(yíng)養(yǎng)化”定義為：“水體由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的過(guò)量積累造成藻類的大量繁殖，導(dǎo)致水質(zhì)惡化的過(guò)程”。同時(shí)又強(qiáng)調(diào)“富營(yíng)養(yǎng)化過(guò)程雖然是一個(gè)自然過(guò)程，但人類的活動(dòng)能夠大大加速這一過(guò)程，這種情況稱為‘人為富營(yíng)養(yǎng)化’”。此定義強(qiáng)調(diào)了人類活動(dòng)的影響，并提及了某些負(fù)面效應(yīng)，如水質(zhì)惡化。1.2富營(yíng)養(yǎng)化的分類Jorgensen和Richa

4、rdson(1996)認(rèn)為，“富營(yíng)養(yǎng)化”這一術(shù)語(yǔ)最為常見(jiàn)的用法是指礦物營(yíng)養(yǎng)鹽，主要指氮和磷，輸入到特定水體中。因此，水體富營(yíng)養(yǎng)化可分為自然富營(yíng)養(yǎng)化和人為富營(yíng)養(yǎng)化。在自然條件下，由于水土流失，蒸發(fā)和降水輸送等過(guò)程使水體的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)逐漸積累，使一些水體由貧營(yíng)養(yǎng)向富營(yíng)養(yǎng)發(fā)展，例如使湖泊逐漸變成沼澤，最后變成旱地，這一過(guò)程需要幾千年或幾萬(wàn)年才能完成。但是隨著工業(yè)化程度的提高、城市化進(jìn)程的加快和世界人口的不斷增加，人類活動(dòng)越來(lái)越頻繁和深刻地影響了并正在影響著海洋環(huán)境。人類活動(dòng)導(dǎo)致大量富含氮、磷的工業(yè)廢水和城市生活污水排入海灣、河口和沿岸水域，導(dǎo)致水域在短期內(nèi)呈現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，

5、引起浮游植物和大量水生植物在適宜的光照和其他理化條件下異常繁殖、初級(jí)生產(chǎn)力急劇增加、水體溶解氧下降、水質(zhì)惡化、魚類等某些生物大量死亡。以美國(guó)的Erie湖為例，由于大量的營(yíng)養(yǎng)鹽排入Erie湖，該湖在1900年到1970年的70年間發(fā)生的富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)展相當(dāng)于過(guò)去10000年的發(fā)展結(jié)果。J?rgensen和Richardson(1996)認(rèn)為，嚴(yán)格來(lái)講，我們目前談到的富營(yíng)養(yǎng)化是指人為富營(yíng)養(yǎng)化。近幾十年來(lái)，隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人類活動(dòng)的增加，一些早先寡營(yíng)養(yǎng)的河口和近海變得中等營(yíng)養(yǎng)或富營(yíng)養(yǎng)化（Paerl，1997），如北海（VanBennekometal.，1990）、波羅地

6、海（Ambio，1990）、亞得里亞海（Marchettietal.，1989）、密西西比河口（Turneretal.，1994）、Chesapeake灣（Kiddonetal.，2003）、中國(guó)的渤海（沈志良，1999）和膠州灣（Shen，2001）等。近海富營(yíng)養(yǎng)化逐漸成為全世界所面臨的重大海洋環(huán)境問(wèn)題，成為國(guó)內(nèi)外眾多海洋化學(xué)家、生態(tài)學(xué)家和環(huán)境學(xué)家關(guān)注的焦點(diǎn)。2富營(yíng)養(yǎng)化的成因2.1富營(yíng)養(yǎng)化成因的兩種理論2.1.1食物鏈理論荷蘭科學(xué)家馬丁·肖頓在1997年6月“磷酸鹽技術(shù)研討會(huì)”上提出了食物鏈理論。該理論認(rèn)為，營(yíng)養(yǎng)負(fù)荷的增加不是導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)化的唯一原因。自然水域中存

7、在水生食物鏈，如果浮游生物數(shù)量減少或捕食能力降低，將使水藻生長(zhǎng)量超過(guò)消耗量，平衡被打破，發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化（李慧韞，2002）。2.1.2生命周期理論生命周期理論認(rèn)為，含氮和含磷化合物過(guò)多地排入水體，引起藻類大量繁殖，藻類分解消耗水中的氧，使魚類、浮游生物缺氧死亡，它們的尸體腐爛又進(jìn)一步造成水質(zhì)污染，從而破壞了原有的生態(tài)平衡。這是近年來(lái)普遍為人們所接受的一種理論。柴超第一章文獻(xiàn)綜述博士學(xué)位論文根據(jù)這一理論，氮磷的過(guò)量排放是造成富營(yíng)養(yǎng)化的根本原因，藻類是富營(yíng)養(yǎng)化的主體，它的生長(zhǎng)速度直接影響水質(zhì)狀態(tài)。在合適的光照、溫度、pH值、硅以及其它營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充分的條件下，藻類光合作用的

8、總反應(yīng)式：