国外文献认为，水体中含氮0.2mg/L，磷0.002mg/L既可视为富营养化。富营养化地面水中含有大量的浮游生物、藻类及其产生的有机物。日本于1988年发布引入深度处理工艺的方针，规定当原水水质的色度达到25NTU、嗅值25、高锰酸钾消耗量7.5mg/L、氨氮0.16mg/L时就采用深度处理工艺。我国微污染水源CODMn平均为10mg/L左右，氨氮平均为3.3mg/L左右。
我国微污染水源主要显示下列特点。①表示有机物的综合指标，如COD、BOD、TOC等值升高，水源水中这些指标越大，污染越严重。例如水源水中的溶解氧一般在5～10mg/L以下时，作为饮用水源已不合适。溶解氧浓度小于1mg/L时，可使水源水开始发生恶臭。又如当水源水的BOD小于3mg/L时，水质较好；到7.5mg/L时，水质较差；超过10mg/L时水质极差，此时水中溶解氧浓度已接近0。②氨氮（NH3–N）浓度升高。③嗅味明显。④致突变性的Ames试验结果呈阳性，而水质良好的水源应呈阴性。
氮在水中的危害：氮在水中以有机氮、氨、亚硝酸盐和硝酸盐形式存在，用金属铝盐作为混凝剂对氨氮的去除率很低。在水厂流程和配水系统中，氨氮浓度0.25mg/L就足以使硝化菌生长，由硝化菌和氨释放的有机物会造成臭味问题。氨形成氯氨也要消耗大量的氯，降低消毒效率，而且可能生成氯化氰消毒副产物，影响水中有机物的氧化效率。氨氮在水中被氧化为亚硝酸及硝酸盐，亚硝酸盐的积累代替了血红细胞中氧的位置，最终导致窒息；高浓度的硝酸盐摄入也会引起中毒。
氧化1mg/L氨氮需要4.57mg/L的溶解氧。
发达国家在微污染水方面的具体措施：⑴对原水进行瀑气处理。⑵对原水进行预氧化。⑶强化混凝絮凝沉淀（或气浮）—过滤工艺去除部分有机物。⑷臭氧活性碳结合处理方法去除有机物。⑸合理选择消毒剂，避免三卤甲烷的形成。
气浮工艺处理低温低浊水或用于除藻的合理性：①气浮工艺用于处理密度小、不易沉淀的絮体、藻类、油类效果显著。②原水中悬浮杂质较少，气浮的气固比低，用气量少。③水温低，空气在水中的饱和度提高了，在同样压力下空气在水中的溶解度冬季要比夏季高54%。④原水在加压提升的过程中溶入一定的空气，而且当混凝剂水解时，产生的CO2微气泡也容易与絮体接触，黏附在一起，若是用沉淀方式，CO2会干扰颗粒下沉，很难将其从水中分离出去，特别是原水浊度在20NTU以下时，这种现象尤为显著，就是斜板沉淀池也发挥不了多大作用；而气浮技术就能因势利导，使絮体加气上浮，足以克服低温低浊不利因素对絮体分离的影响。（据资料介绍，絮粒成长的300～400um已足够被气泡黏附，而沉淀所需的絮粒，常常需要在1mm以上，甚至更大。）

AOC 生物可固化有机碳（反应微生物极易利用的基质指标，其浓度与细菌的再生繁殖潜力有关，目前国际上用AOC来判断管网的生物稳定性。）

藻类的生物学特性
一、藻类的形态、结构。
浮游藻类大多数是单细胞种类，在生理上类同于植物细胞，只是细胞较小，仅悬浮于液体介质中。藻类可划分为：蓝藻门、硅藻门、绿藻门、甲藻门、裸藻门等，在不同的水体类型和营养条件下，会出现不同的优势藻属。在淡水中，蓝藻中的微囊藻和硅中的颗粒直链藻一般被认为是富营养型湖泊的典型代表。
藻类细胞和植物细胞在结构上是相似的，有活性的细胞质膜，有一系列高度分化的细胞器和内含物。包括：细胞壁、核、色素和色素体、储藏物质、鞭毛。其中蓝藻细胞为原核细胞其余所有藻类都属真核细胞。原核蓝藻结构保守，代谢途径多样化：真核藻类在结构上高分化，代谢途径保守。
二、藻类在水体中的悬浮机制。
藻类作为光合自养生物要维持不断的生长就必须能够在绝大部分时间内处于真光带区域。Smayda认为，水的运动对藻类等浮游植物的悬浮有着重要的意义。在无水运动的情况下，绝大多数非游动的浮游植物将会下沉。自然水体浮游植物种群的典型下沉速度为0.1m/d到1～2m/d。
藻类对悬浮生活的适应有几个因素：体型大小、密度和体型阻力。一般而言，藻类可通过如下途径来适应悬浮生活：
分泌黏液或制造胶状物质，使个体减轻；
形成气囊壮物质，如蓝藻细胞的伪空胞；
形成比重较小的代谢物质，如进行光合作用的细胞产生气体、脂肪或油珠等物质；
增加身体表面积以增加与水的摩擦抵抗力，如某些硅藻和甲藻的细胞表面有刺或突起，其下沉时的阻力就大许多倍。
水的粘滞性随温度而改变。从0～25℃同一个体下沉速度就快1倍。
概括而言，浮游藻类减小平均密度的机制包括：①储存相对密度较轻的脂类；②离子调节；③在蓝细菌中，分泌黏液质或产生伪空胞。
三、藻类在水体中的时空分布特点
藻类的生存环境是异质的，从时间上看，最显著变动的因子如温度、光照强度、水动力学特性、营养物可利用性等，这些变动可在不同的时间水平上得以反映。
湖泊水体具有垂直的异质性。以温带深水湖泊为例，水柱温度分层过程既是水层物理性状分层的原因也是结果。每一分层有其特有的运动、温度、水密度和盐度。渗透压也随水层深度呈现梯度变化。以水温为例，垂直分布随湖水深度的变化而不同。长江中下游的浅水湖，全年以正温层为主，冷空气侵袭时出现短暂的逆温现象，阴雨天则呈同温层分布，接近多循环型；内陆深水湖夏季属正温层，春秋属同温层，冬季冰层下呈逆温层，输双循环型；外流深水湖春夏秋三季为正温层，夏季出现明显的温跃层，冬季近于同温层。
由于不同深度水层所接受的光照强度和水体热力学状态的显著差异，藻类分布在

由于不同深度水层所接受的光照强度和水体热力学状态的显著差异，藻类分布在空间垂直的异质性也是较明显的。而所有以上这些因子促成了藻类具有连续性的垂直分布现象。藻类本身也会强化垂直分层，例如，藻类在表层吸收营养后，下降于底层并分解，则会引起表层营养的缺乏和深层营养的增加；悬浮藻体对阳光的吸收和散射，使光照强度随深度的增加而减弱的现象更加显著。
水平分布差异一般在水体处于相对静止和藻类生活环境没有发生变化的情况下才能保持。在通常情况下，浮游藻类的水团分布是沿岸带＞河口带＞敞心区（湖心区）。
这是因为，沿岸带有来自地表径流的外源营养和明显的水体混合，是藻数量大的主要原因；河口区由于有来自湖水携带的外源营养的补充，营养较丰富，藻数量也较高；敞水带尽管湖底聚集大量的营养物质，但由于较深或分层的缘故，藻数量少。
另外，环境因子也影响着藻类的分布，例如风向、水流、水位等。
四、藻类的季节演替规律。
藻种群组成的季节变化，可由两种机制或两种机制的复合作用引起。两种机制是指演替和次序变化。演替是一个特定水体内的物理（如光、温）、化学（营养物、水质、毒素）和生物（竞争、摄食）因素的改变所引致的种类变化，而次序则是由水体类型的变动而引起的种类变化。一个典型的演替是固有种类的变化，而典型的次序变化则是外来种群引入和繁殖所引起的。
温带地区许多湖泊藻种群组成变动的周期是及其相似的。冬季，尽管水体营养物质浓度升高，由于水温低、光照强度低和日照短，藻类生物量和生产力很低。构成冬季水体的优势种往往是几个门类的耐寒种。早春虽然温度依然很低，但光照强度增高，日照长，促进了藻类的大量增殖。随后，水温逐渐升高，水体分层开始进行，藻类可充分利用水体营养，此时由于生长缓慢的浮游动物的延迟出现，个体较小、易被吞食且生长迅速的种类便成了春季水华的优势种群。随着浮游动物摄食压力增大，水体中营养物质缺乏，春季水华结束，标志着藻类生产力的夏季下降。无论是淡水还是海水环境，硅藻都是春季水华的优势种类，在温带湖泊中绿藻也是大量发生的春季和夏季种类。在水体富营养化时，绿藻和蓝藻常相伴大量共存。夏季则是个体较大、不易被摄食的种类普遍发生。由于夏末水体分层结束后发生混匀，常在秋季出现较小的硅藻增殖。
藻类季节演替还受其他一些因素影响。例如，硅藻生物量的下降很可能与水体混匀层硅的再生速率低有关。而在营养缺乏的水体分层时期，游动细胞则可能利用其游动能力主动找合适的位置而占优势。从代谢水平上看，夏季浮游生物量的下降部分可以认为是光合作用与呼吸作用比率的下降所致。因为，营养物缺乏降低了光合作用速率，而高温提高了呼吸速率，从而导致低的净生物量。
五、藻类群落及生存对策
藻类在海洋中的种类主要是硅藻和甲藻类群，淡水中主要是硅、甲藻、绿藻、蓝藻、金藻和黄藻的混合体，一般而言，寡营养水体中以金藻和鼓藻占优势，富营养水体中则是蓝藻和硅藻占优势。
藻类的生存对策则是由Timan基于资源竞争的理论模式来解释，Tilman模式指出了有不同营养要求的种之间的竞争和共存的一般规律。
按生物学竞争排斥原理，在某一水体最终应仅剩下一个或几个最能有效利用有限资源的种类，但实际在同一水体中

三、生态因子与藻类生长
微生物生存的场所中，对微生物生长发育具有直接或间接影响的环境要素，成为生态因子。生态因子是藻类生长的外因。主要包括光照、温度、pH值、溶解氧、水的活度、氧化还原电位、其它生物等。
在富营养化的湖泊水库中，营养充足，藻种群由于对温度、光照等生态因子的适应，群落组成存在季节演替现象。藻种群的生长态势与生态因子之间密切相关。
⑴光照的影响
光照对藻类生长的影响主要表现在：
① 水体中藻类的生长是利用光能进行光合作用合成自身物质的。在一定范围内，光照强度增加和光照持续时间延长，藻类的生长率也增加。不同的藻需要不同的光照强度。
② 藻类在水体的垂直分布受光质和光强影响。在水体中，由于水对各种光波的吸收能力不同，不同水深具有的光波范围也不同。一般，蓝藻常集中在表层，绿藻大都分布在上层，硅藻一般在绿藻之下。另一方面，光强限制了藻类向深层分布的深度。
⑵温度的影响
绝大多数藻类是中温性的。温度对藻类的生命活动有重要的影响，一面通过控制光合作用或呼吸作用强度，直接影响藻类的增殖。另一方面，可通过控制水体中各类营养物的溶解度、离解度或分解率等理化过程间接影响藻类的生长。
温度对藻类在水体中的分布和数量也起一定的作用。在风力比较小和水体比较平静的状态，温度沿水体深度分布存在着温跃现象，水体呈现分层，垂直方向的传质受到限制。水体的分层会加速藻类的繁殖生长。
⑶pH值的影响
水体pH值的影响主要表现在：引起细胞膜电荷的变化，从而影响营养物的吸收；影响代谢过程中酶的活性；影响生长环境中营养物的溶解度、离解度或分解率等理化过程，从而改变营养物质的供给。
天然水体中pH值主要取决于游离CO2的含量及碳酸平衡：
CO2（溶解于水中）＋H2O＝HCO3－＋H＋＝CO32－＋2H＋
水体中的pH值由于藻、菌的作用，昼夜变化，也随季节变化和生物的垂直分布而变化。
藻类生活的最适宜pH值为范围为6.5～7.5，可以生长的范围在4～10，多数蓝藻最适合生长在弱碱性条件下。
四、地形因子与藻类生长
影响富营养化的地形因子主要有面积、水力停留时间、容积、水深、岸线系数等因素，富营养化易发生在水流比较缓慢、水深比较浅（一般小于4米）、相对封闭的水域。这类湖泊利于光照、温度向水体内部的透入，有助于水体迅速增温，光线充足，水压较小，有较大的浅水区，低泥距离水面近，有利于营养物的释放，因此藻类容易大量繁殖，形成富营养化现象。
另外，湖泊水域的封闭度是衡量湖泊生态条件优劣的重要标志之一。封闭度愈大，愈不利于交换，愈有利营养物质在湖泊水体内的滞留和积累，从而为生物产生提供了良好的条件。

藻类的控制与去除
在相对封闭的水域，如湖泊、水库、储水池等，由于受到污染而发生富营养化，水中藻类等浮游植物会增殖剧烈，因此，消除藻类对城市供水水质的影响，关键要限制水体的营养盐含量。
生物控制是绿色的控藻技术。中国科学院水生所通过在东胡放养鲢、鳙鱼，使其14年未再爆发水华。此外，还可利用藻类病原菌、藻类病毒以致藻类繁殖。
清除低泥是彻底的去除内源性营养盐的方法，但也具有风险，因为低泥中的污染物会重新进入水体，宜采取有效的防范措施。
解层技术是常用的物理方法，即人为地使水体水层混合，消除热分层及由此引起的利于藻类繁殖的条件。英国在一些面积大于1Km2和水深大于10m的水库中应用暴气或推流系统来防止水库热的分层，但对水深小于10m的水库，则因水浅而难于使用暴气系统。
投加硫酸铜是应用最多的化学方法，但是硫酸铜的投加量较大，须保证浓度1.0mg/L以上才能有效控制藻类生长，会使水中铜盐浓度上升。铝盐、铁盐、钙盐都是有效的营养物钝化剂，它们可以沉淀水体中的氮和磷，在美国许多湖泊水库的应用中，成功地去除了藻类和其他水生植物。改变水体的pH值，向水中投加石灰提高pH值，有助于以致藻类的生长。
美国有一种产品称为Aquamats，具有很强的摄取氮磷等营养物质的能力，将此产品置于水体中，它们抢先摄取氮磷等营养物质，光合作用之后可产生鱼类和其他水生生物的食物，藻类得不到足够的营养物，其生长受到限制，其作用相当于一人工湿地。
当水中藻类随取水进入水厂，则需在水厂采取杀藻除藻措施。
预氧化杀藻是常用的一项除藻技术。常用的预氧化剂有氯、二氧化氯、臭氧、过氧化氢以及高锰酸钾及复合剂。氯预氧化杀藻效果也好，但会产生大量氯化消毒副产物，其中大多数对人体有害，所以，现在愈来愈多地被其他预氧化剂代替。
臭氧预氧化杀藻效果也好，但有人认为。臭氧化可能将大有机物分解成分之较小的中间产物，这些中间产物，可能存在毒性物质或突变物质，或者有些中间产物与氯作用后致突变反而增强。当水中的溴离子时，臭氧易于与溴离子反应生成溴酸根（BrO3ˉ），致癌作用很强。美国对BrO3ˉ的限制为0.01mg/L。另外，臭氧生产设备较复杂、投资较大，电耗也高，当水质变化时，调节投加量比较困难。臭氧在水中溶解度低，尾气处理不当会形成空气污染。
二氧化氯（ClO2）预氧化杀藻效果又很好，且不会产生氯化消毒副产物，不过ClO2消毒或作为氧化剂存在以下问题值得重视：ClO2本身和副产物ClO2ˉ对人体血细胞有损害。毒理学研究表明，二氧化氯是一种有毒化合物，对肝功能、血液、中枢神经有一定影响；二氧化氯的副产物主要是ClO2ˉ和ClO3ˉ，这些副产物对人体产生一定的危害，可能会抑制人体甲状腺素的分泌，引起胎儿小脑重量下降，神经行为作用迟缓和细胞数下降等，所以采用二氧化氯消毒应严格控制管网水中ClO2ˉ不得超过0.2mg/L。在我国生活饮用水水质新标准中，不得超过0.8mg。L。
此外，由于制取ClO2的NaClO2的价格很高，约为CL2的10倍，这也限制了ClO2消毒在我国的广泛使用。
由于ClO2氧化时向ClO2ˉ和ClO3ˉ的转化率为70%，所以ClO2投加量不宜超过1mg/L，这个投加量对含藻量高的水是不够的，所以限制了二氧化氯用作预氧化剂的使用。（在欧美有一些国家严格控制投加量。）

富营养化对供水安全的影响
湖泊水库作为我国重要的给水水源，水体富营养化对供水安全带来的影响主要表现在水厂运行、饮用水水质、管网、与管网水质三方面。
一、 对水厂的不利影响
由于水中微小藻类不易在混凝沉淀构成中去除，含有大量藻类的沉淀水进入滤池时，常常使得滤池较早堵塞，使滤池运行周期缩短，反冲水量增加，严重时可能导致水厂停产。
另一方面，水中大量藻类、有机物和氨氮的存在，使得混凝剂和消毒剂用量大大增加。这是因为：天然有机物所含羟基和酚基，使得有机物所具有的负电荷是黏土矿物颗粒阳离子交换容量的几十倍，因而使混凝剂消耗量增加。同时，有机物和氨氮与氯反应，投加量大大增加，不仅使制水成本提高，更增加了水中消毒副产物的含量，降低了饮水安全。
富营养化水体在缺氧时产生大量的硫化氢、甲烷和氨等，更增加了水处理的技术难度。
二、 对水质的不利影响
在富营养化的湖泊水体中，藻类大量繁殖，引起不同的腥味异臭。藻类产生的臭味用常规处理工艺很难去除，使城市供水出现不愉快气味，大大影响了供水质量。
某些藻类在一定的环境下会产生对健康有害的毒素。例如，蓝藻

门的不定腔球藻、铜绿微囊藻、水华鱼腥藻等分泌肝毒素、神经毒素等有毒物质。动物饮用含有藻毒素的水可能死亡。目前淡水水华毒素已经引起了供水行业的高度重视。藻毒素：是由水华水体中有毒藻类产生的一类多肽类毒素，其中微囊藻毒素LR和YR型异构体(Microcystin . MC-LR . MC-YR)是其主要毒性成分,藻毒素急性毒性实验表明,藻毒素可以引起充血肿胀,病理学观察显示肝脏严重淤血、出血和片状坏死，表明肝脏是藻毒素的靶器官。藻毒素具有促进肝细胞增生的功能，藻毒素单独作用不能激活GSTPi基因的表达，但能促进已启动的GSTPi基因表达增加，对肝癌的发生具有促进作用。虽然生长期的藻细胞也能主动释放毒素（40%），但大部分的毒素是在细胞衰老和死亡时释放（60—80%）。（国标 0.001mg/L）
藻类大量繁殖，在新陈代谢、细胞分解过程会分泌有机物，其残骸在腐烂、降解过程中也产生有机物，这些有机物很多属于Ames试验氯化致突前体物。有报道指出藻类有机物可与氯反应生成三氯甲烷，这些都是使得饮用水的致突变性提高。
三、 对管网和管网水质的不利影响
穿透滤池进入管网的藻类以及残留在水中的生物及可同化有机物（AOC）可促进细菌在管网的生长，甚至可能生成较大有机体，严重时可堵塞水表、水龙头等。
此外，水中腐殖酸、富里酸和水中的无机颗粒结合形成的细微颗粒，在管道流速较小的地方沉淀下来成为管垢，在较厚的地方因厌氧而发生腐殖质的腐化和垢下腐蚀，影响管网水质并增加动力消耗。同时溶入水中的铁和重金属离子也进一步恶化了管网水质。

世界卫生组织曾指出：人的疾病80%与水有关。有资料证明，许多病症与饮水的品质有直接关系。如果人体的水分总保持洁净，人体的细胞就有了一个健康清新的生存环境，就可以使人体自身的免疫功能健全，就能抵御各种病菌毒的侵袭，如果经常饮用不洁之水，不仅不能促进身体的新陈代谢，反而使体内毒物积累，久而久之，则免疫功能下降，危及健康。水与人的健康息息相关，如何能饮用好水，什么样的水对人体最为有利，这是人们最为关心的课题。
饮用水专业界人认为，高品质且对人健康有益的饮用水应具备以下条件：
不含对人体有害的污染物质；矿物质含量比例适当，且呈离子状态；pH值属弱碱性；溶解氧量高；水分子集团缔合度小，溶解力、渗透力强；具有消除体内自由基的作用。
人体中的自由基是人致病的大敌。自由基是缺电子过渡性不稳定集团，由于它的存在，形成恶性循环的自由基连锁反应，进而破坏细胞膜、蛋白质、核酸等，易引发疾病。

顶一下!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!