湖泊富營養化磷控制范式的提出是基于加拿大實驗湖區的全湖實驗結果。他們經過長期實驗發現，只控磷就可以有效控制實驗湖泊的藻類生物量，而控氮湖泊產生了固氮藍藻，控氮產生的效果并不理想。由此提出湖泊富營養化治理只需控磷，無需控氮(Schindler et al., 2008)。從上世紀70年代開始，控磷措施就已經在歐美國家廣泛實施，并取得一定的效果。然而控磷措施在很多大型富營養化淺水湖泊并不成功，例如美國Erie、Okeechobee湖、加拿大Winnipeg湖，日本Kasumigaura湖等。這引起人們對單一控磷策略的反思。
實踐上，我們通常采取的控制措施主要是以外源輸入控制為主。對于很多富營養化程度較低的湖泊或一些深水湖泊，控磷策略的治理效果很好，可以維持湖泊的清水狀態。而對很多大型淺水富營養化湖泊，單獨控磷則無法在短期內起到良好作用，有的湖泊甚至延遲幾十年才有響應。實際上，加拿大實驗湖區(ELA)處于加拿大安大略省(Ontario)西北部的一個人口稀少的區域，屬于大陸性溫帶針葉林氣候。實驗湖區沒有人為外源污染物輸入，污染背景低，湖泊溫度相對較低，藻類生長期短，營養鹽循環相對較慢，控制磷的輸入，就可以嚴格控制湖泊的磷濃度，顯著降低藻類生物量。在這種湖泊背景下獲得的湖泊治理經驗不具有普適性。
湖泊藻類生長是受氮限制，還是磷限制，取決于生態系統藻類生長所需氮磷的可獲得性，而不是簡單的水體營養鹽濃度。進入水生態系統中的營養鹽在水相、懸浮顆粒物和底泥中進行分配和循環，內源負荷和循環效率對藻類生長起著重要的影響，一些湖泊底泥內源磷的釋放甚至超過外源負荷。在貧營養水體，營養鹽在湖內的循環速率低，內源負荷較低，因此外源磷控制能很好的控制湖內水體營養鹽的可利用性，顯著降低藻類生物量。
國內很多學者通過分析磷與藻類生物量的關系，認為藻類生物量總是與總磷(TP)的相關性高，而與總氮(TN)的相關性低，因此認為磷是主要限制因子，湖泊治理應該重點控磷。這種做法的不足之處是沒有考慮內源磷的影響。正常情況下水體中無機磷的濃度通常很低，不是被藻類吸收就是被顆粒物吸附，沉降進入底泥，因此磷在藻相和底泥中進行著再分配。我們在建立藻類與TP的關系時往往忽略了大部分磷是儲存于底泥當中，因此建立的藻類生物量和TP的關系往往是藻體葉綠素和藻體磷之間的自相關關系(Lewis,2011)。
淺水湖泊與深水湖泊營養鹽的循環途徑及對藻類生產力的影響具有很大差異。對于深水湖泊，由于受溫度影響，容易形成季節性的溫躍層，溫躍層的靜力穩定度大，沉積物釋放的磷僅在湖下層遷移，難以進入真光層供藻類利用，內源磷對磷循環的貢獻有限。因此，深水湖泊控制外源磷的輸入具有很好的效果。淺水湖泊，風浪擾動頻繁，底泥間隙水中的磷很容易受風浪擾動進入真光層被藻類吸收利用。尤其對于具有漂浮能力的藍藻，很容易在底部吸收營養鹽，在表層接受光照進行生長。因此，淺水湖泊營養鹽磷的循環與藻類生長關系更為密切，一旦湖泊受到污染形成藻型生境，對外源磷控制的響應就會極為緩慢。
因此，磷范式只適用于富營養化程度較低的湖泊或深水湖泊，對于富營養化相對較高的淺水湖泊很難適用。
四合一型多參數水質檢測儀廠家闡述控磷控氮的原理是湖泊治理的重要理論基礎；控磷控氮的策略是富營養化湖泊治理的關鍵；因地制宜的針對性手段是治理的成敗所在。
儀表網手機版
儀表網小程序
公眾號：ybzhan
掃碼關注視頻號
手機版
官方微信
采購中心
