水体富营养化

见“环境科学”中的“水体富营养化”。

水体富营养化

水体富营养化是指水体中磷、氮等物质含量过多，使藻类等浮游生物获得丰富营养而大量繁殖的状态。其后果是由于藻类死亡，使水体溶解氧不足，水质恶化，鱼贝类受到毒害，水体生态平衡破坏。多见于水流较缓的湖泊、池塘、水库、内海或海湾河口。
进入水体的含磷、含氮物质的主要来源有：
❶生活污水及污水处理厂的排水：城市污水中含有磷、氮物质，经一级或二级处理后，虽可除去大量的悬浮固体和有机物质，但对于磷、氮等元素除去有限，因此这些污水长期大量排入地面水体，可使接纳水体中的磷、氮含量逐渐增加。特别是含合成洗涤剂的污水，因目前常用的合成洗涤剂除含有烷基苯磺酸钠等表面活性剂外，还含有相当量(约占总量的1/3或更多)的三聚磷酸钠(Na5P₃O₁₀)，用以防止水中钙镁等可形成硬度的离子发生沉淀，增加洗涤剂的去污作用。因此含有合成洗涤剂的污水排入水体后可带入大量的含磷物质。
❷含大量磷、氮物质的工业废水未经处理排入水体。
❸农田地表径流： 由于农田施用大量含氮、含磷化肥，地表经雨水冲刷后可有大量的氮、磷物质流入地面水体内。
水体中磷、氮物质含量增多时，藻类大量繁殖，使水体呈色、变浊，此种现象在淡水称为“水华”或“水花”。有时因海水中含营养物质过多而使某些红色藻类大量繁殖，可使局部海水呈红色，此种现象称为“赤潮”或“红潮”。日本的濑户内海一带曾经出现此种赤潮，我国的湛江海港、渤海和东海某些海湾也曾有过此种现象。
富营养化水体中浮游植物的生长情况和未受磷、氮物质污染的贫营养化水体不同（见下表）。

富营养化湖泊与贫营养化湖泊浮游植物的比较

	富营养化湖泊	贫营养化湖泊
数量 品种 分布 昼夜间上下迁移 水华现象 主要藻类	丰富 较少 主要生长在表层 有限 经常发生 蓝藻纲 (Cyanophyceae) 鱼腥藻属 (Anabaena) 束丝藻属 (Aphanizomenon)	稀少 较多 可生长至深层 频繁 很少出现 绿藻纲 (Chlorophyceae) 角星鼓藻属 (Staurastrum)
	微囊藻属 (Microcystis) 等片硅藻科 (Diatomaceae) 直链藻属 (Melosira) 脆杆藻属 (Fragilaria) 冠盘藻属	等片硅藻科 (Diatomaceae) 平板藻属 (Tabellaria) 小环藻属 (Cyclotella) 金藻纲 (Chrysophyceae)
	(Stephanodiscus) 星杆藻属 (Asterionella)	锥囊藻属 (Dinobryon)

藻类大量繁殖聚集成团块，漂浮于水面，影响观瞻，而在作自来水用水源时经常堵塞水厂的滤池，并使水质发生异臭异味，还会影响鱼贝类的呼吸，使之窒息死亡。当藻类大量繁殖后死亡时，通过细菌分解，消耗水体溶解氧，危害水生物的生存。此外，有些藻类如链状膝沟藻(Gonyaulax catanella)等可产生剧毒的石房蛤毒素，而贝类(蛤、蚶、蚌等)能富集此等毒素，如人食此种贝类后可发生麻痹性贝类中毒，重者在12h内死亡。
水体营养化的控制，关键在于限制含磷、含氮，特别是含磷物质进入水体。在城市污水处理厂应进行三级处理，即污水经过二级处理后再加入石灰等化学品，沉淀除去含磷物质。此外，应改进洗涤剂的质量，以减少含磷废水进入水体等。

水体富营养化

在人类活动的影响下，为生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、水库、河口、海湾等缓流水体，过量积聚，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。根据水体富营养化过程的程度和特点，可分自然因素作用的天然富营养化和人为因素作用的人为富营养化。引起富营养化的物质主要有磷酸盐、氮氧化物、氨、氮质物、硝酸盐、磷等。地面天然水体中的总氮和总磷含量一般都较低，湖泊生态系统的生产能力被限制在一个较低的水平，大量含有氮磷的污水进入一个湖泊时会大大提高湖水中氮和磷的浓度，充足的氮磷供应造成湖泊中的主要生产者藻类的快速生长，藻类的尸体为湖泊微生物提供了充足的养料，水体中营养物质过多，水生生物 （主要是藻类） 大量繁殖，水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。在江河湖泊中，这种现象又称为 “水华”，在海湾中则称为“赤潮”。藻类的呼吸作用及死亡藻类的分解作用消耗大量的氧，微生物集中于底泥之中，结果造成水的底层缺氧，水体处于严重的缺氧状态，并分解出毒物质，给水质造成严重的不良后果。
富营养化虽然是一个自然过程，但人类的活动（如大量生活污水直接排入水体） 可能会加速这一过程，这种情况下的富营养化称为人为富营养化。富营养化的直接后果是造成大量的鱼类的死亡，另外对工业、生活、灌溉用水都有不利的影响，还会促使湖泊老化。水中藻类及浮游生物的急剧增殖，造成湖泊入水口被堵塞和泥沙沉积，使湖泊面积日益缩小，减小了对人类的可利用功能。富营养化也能破坏水产资源。富营养化湖泊中有一种生物神经毒素，可以使鱼类等水生动物中毒、病变和死亡，使湖泊的渔业生产受到影响。富营养化对生物健康和社会经济发展都有严重影响。