3　外源氮磷营养盐控制技术研究

3.1　概述

随着工农业生产大规模地迅速发展，大量含氮、磷等营养物质的废污水排入湖泊、水库和河流。同时，化肥施用量和牲畜粪便排放量逐年增加，经雨水冲刷和渗透进入湖库及河流等的营养物不断增多，河流、湖库出现富营养化现象。富营养化所产生的水华藻类，通常在水面堆集，不但散发鱼腥臭味，还会释放有毒有害物质，严重威胁着城市供水安全。湖泊、水库作为重要饮用水源地，由富营养化导致的蓝藻大规模暴发已成为水污染的难题。

引起河流、湖库富营养化的营养盐来源按进入途径可分为外源和内源。外源污染又可分为两大类：①点源，来自流域的城镇生活污水和工业污染源排放；②面源，来自降雨暴雨径流、农业面源、畜禽养殖、水产养殖及其他面源。面源污染是继城镇生活污水、工业废水之后的第三大污染源，而且治理难度比点源治理要更为复杂。我国大多数地区农业还是粗放型管理，没有达到测土施肥、施药和科学管理的程度。特别是为了取得连续稳定的高产，耕地的复种指数提高，化肥施用量激增。另外，集约化的畜禽养殖和水产养殖，使大量的动物粪便与饵料残渣进入湖体，加剧了湖泊的富营养化程度。不断的土地开垦使森林覆盖率下降、湿地面积减少，水土流失严重。例如巢湖非点源入湖总磷、总氮总量超过全湖输入量的68％和74％。内源污染是由沉积物中营养物质向上覆水中释放造成的。当某些环境因素发生改变时，沉积物通过多种物理化学作用富集的大量营养物质会通过溶解、解吸、生物转化和分解等作用释放出来，再次返回到水体中，成为水体营养物质的内源负荷（王鹏，2004；詹旭等，2009）。

湖泊、水库富营养化的主要原因是点源污染、空气降尘、农业面源污染等外源污染，使水库水体中氮、磷等营养盐和有机物逐渐累积，加上水体流动缓慢、温度过高等，而氮、磷等营养盐的积累是形成水库富营养化的关键因素（刘军等，2007）。因此，为保证饮用水源地供水安全，根据国内外湖泊、水库污染和富营养化控制的经验，减少外源性污染物质尤其是营养物质进入湖泊、水库，是控制湖库富营养化的关键措施，控制外源性氮、磷输入仍是湖库富营养化治理的重点（赵生才，2004）。

对于湖库而言，识别其外源氮、磷营养盐污染源对污染的贡献是外源性氮、磷控制的关键，根据不同类型的污染源污染贡献及不同时间下的污染负荷，再选择相对应的污染源控制措施。于桥水库是天津市重要饮用水源地，本研究以于桥水库为研究目标，开展其外源氮、磷营养盐污染源识别与控制，并提出水生态系统管理系统。主要研究内容包括以下3个方面。

（1）氮、磷营养盐污染源识别。通过经验估算法、SWAT模型法和一次暴雨径流过程污染负荷分析法识别于桥水库及周边污染源类型，确定出于桥水库及周边主要污染源。

（2）外源氮、磷营养盐控制技术。根据污染源识别和污染负荷分析结果，提出控制于桥水库面源氮、磷污染的技术方案。

（3）外源氮、磷营养盐控制水生态管理系统构建。借鉴法国在氮、磷污染控制方面的经验，提出适合于桥水库的外源氮、磷污染源控制最优水生态管理系统。