水体富营养化：一个复杂的话题
周文斌
近些年来，我国的太湖、滇池、巢湖三大湖泊出现了严重的富营养化问题。人们在寻求水体保护的措施时，首先想到的就是洗衣粉的禁磷和限磷。于是，“含磷洗衣粉是富营养化的主要污染源”、“含磷洗衣粉有害有毒”、“无磷洗涤剂才是发展方向”等舆论应运而生。有关专家指出，这种宣传舆论存在较大的片面性和知识性错误，容易造成误导。 关于水体富营养化的原因研究，至少可以追溯到30多年前。本世纪60年代初，北美五大湖区水体富营养化加剧，美国和加拿大政府于1964年成立了联合调查委员会，对富营养化的成因及与含磷洗衣粉的关系进行了调查研究，初步结论是水体污染是由于磷引起的富营养化所致。这一观点长期被社会广为接受，并认为洗衣粉中的三聚磷酸钠是造成富营养化的四个原因（化肥、人畜粪便、水土流失、含磷洗衣粉）之一。从那以后，世界范围的禁磷、限磷宣传便开始了。 值得人们反思的是，一些国家的部分地区在采取了禁磷、限磷措施后，水质并没有明显的改善。1992年，联合国欧洲经济委员会发表的报告指出：“没有令人信服的证据说明去除洗涤剂中的磷能够改善水体的富营养状况。”同样，1994年英国环境部洗涤剂与环境科技委员会也指出：“欧洲各国的实践表明，采取洗涤剂禁磷作为改善水质的策略是失败的。”人们通过更深入的研究发现，水体的富营养化是一个很复杂的问题，不可能依靠单一的洗衣粉禁磷来解决。水体的污染源来自多方面，除了磷以外，还有氮、各种有机物质、固体悬浮物等等。就拿磷来说，地表水中的磷有50％来自农业和畜牧业，另有50％来自人类排泄物和生活废水，其中由洗涤剂带入的磷量不超过总磷量的20％。即使全部取缔含磷洗涤剂，也只能解决20％的磷污染问题，至于解决整个水体的污染问题，那就相差更远了。此外，水体的富营养化还与温度、光照、动力、水中微生物等有直接关系。比如，微生物可以分解有机物质，增加水中营养，风可以将水底物质泛起，均有利于藻类生长，促使水体富营养化。 荷兰的马丁·肖顿博士在多年从事“家用洗涤剂与富营养化的关系”研究中，首次提出了富营养化的新概念。我们通常所说的富营养化，是指水中的磷、氮等营养物质过多，促使了藻类的过快生长，大量的藻类消耗了水中的氧，使鱼类、浮游动物缺氧而死亡，它们的尸体腐烂造成水质污染。肖顿博士则认为，自然水域中存在着水生食物链，即水中的营养物质为水藻提供了生长条件，而浮游动物的捕食控制了水藻的生长，同时它又为鱼类提供了食物。当这一水生生态系统发挥正常功能时，水体就能不受污染；而一旦浮游动物的捕食功能降低，水藻的生长量超过其被消耗量而失去平衡，就会发生富营养化。试验证明，影响浮游动物捕食功能的是农药、杀虫剂等有机毒物，与水中磷份含量关系不大。如英国有些湖泊中含磷量很高，而湖水却很清；另有一些含磷量不高的湖泊，水藻却疯长。因此，他得出结论：富营养化是由于水生食物链遭破坏所致，与水中的含磷量并无简单的直接关系。 中国科学院南京地理与湖泊研究所历时一年多，开展了“含磷洗衣粉对太湖富营养化影响评估的研究”。他们提供的研究报告表明，湖泊富营养化现象的发生及对污染源的控制是一个十分复杂的过程。据他们的调查统计，太湖水域中的磷的来源很多，有人体排泄物、洗衣粉、工业、水产养殖、农业、畜禽养殖等等，其中以人体排泄物的贡献率最高，达到43．57％。洗衣粉名列第二，为16．1％。第三为畜禽养殖，达12．91％。由此可见，洗衣粉禁磷措施虽然对削减太湖的营养负荷、缓解太湖富营养化的进程会有一定的积极作用，但决不是解决水体污染的一个根本性的措施。 这份研究报告还提供了另一方面的情况，这就是禁磷措施的负面影响问题。报告认为，三聚磷酸钠以其优异的价格性能比以及对人体和环境的安全性被公认是洗衣粉的最好助剂。我国目前有生产三聚磷酸钠的工厂30余家，职工约3万人，年生产能力为60万吨。若全面禁用含磷洗衣粉，全国将有2／3生产三聚磷酸钠的工厂停产，影响到2万多人就业，每年将造成20亿元的工业损失。此外，如果禁磷，就要以4A沸石—聚羧酸盐—碳酸钠的复合助剂作为磷的代用品。生产这些产品，还需要投资40亿元以上。采用无磷洗衣粉，居民的洗涤费用将增加23％。 针对上述情况，有关专家指出，我国在短期内实现洗涤剂无磷化是不可能的，也是不必要的。目前，我们只能在太湖、滇池、巢湖等富营养化问题特别突出的敏感湖区，可以逐步推行禁磷或限磷措施，并通过这一试验来取得防治富营养化的经验。专家们还指出，只有实施生活污水处理、工业废水排放控制和农业面源削减等关键性措施，才能有效地控制水体的富营养化。南京地理与湖泊研究所的报告也指出，当前城市污水处理的工艺技术已日趋成熟，国内外广泛采用的一级处理可以除掉水中氮、磷的15％，二级处理可以除掉30％，三级处理则可除掉90％以上。此外，还有生物除磷工艺技术处理法，它是介于二级和三级处理之间的处理技术，除磷率在80％左右，而成本明显低于三级处理。对于富营养化较严重的湖区，唯有采取能有效去除氮、磷的三级处理或生物除磷工艺技术，才能从根本上解决富营养化的问题。由于三级处理需要很大的投资和很高的运行费用，所以不可能很快办到。在三级污水处理未能实现之前，采取适当的禁磷或限磷措施，也许还是有必要的。
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