我國一直處在水資源短缺且水污染嚴重的狀態，造成水污染嚴重的原因多半來自生活生產所產生的污水的亂排亂放，而水的富營養化也是水污染現象的一種主要表現，這也是我國急于處理和解決的水污染問題之一。富營養化是一種氮、磷等植物營養物質含量過多所引起的水質污染現象。在自然條件下，隨著河流夾帶沖積物和水生生物殘骸在湖底的不斷沉降淤積，湖泊會從平營養湖過渡為富營養湖，進而演變為沼澤和陸地，這是一種極為緩慢的過程。但由于人類的活動，將大量工業廢水和生活污水以及農田徑流中的植物營養物質排入湖泊、水庫、河口、海灣等緩流水體后，水生生物特別是藻類將大量繁殖，使生物量的種群種類數量發生改變，破壞了水體的生態平衡。

富營養化的指標一般采用：水體中氮的含量超過0.2～0.33ppm，磷含量大于0.01～0.02ppm，生化需氧量大于10ppm，pH值7～9的淡水中細菌總數每毫升超過10萬個，表征藻類數量的葉綠素-a含量大于10毫克/升。

概念

在人類活動的影響下，生物所需的氮、磷等營養物質大量進入湖泊、河口、海灣等緩流水體，引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧量下降，水質惡化，魚類及其他生物大量死亡的現象。在自然條件下，湖泊也會從貧營養狀態過渡到富營養狀態，不過這種自然過程非常緩慢。而人為排放含營養物質的工業廢水和生活污水所引起的水體富營養化則可以在短時問內出現。水體出現富營養化現象時，浮游藻類大量繁殖，形成水華。因占優勢的浮游藻類的顏色不同，水面往往呈現藍色、綠色、紅色、棕色、乳白色等。

實際上，湖泊水庫等水體的富營養化自然條件下也是存在的，不過進程非常緩慢，這就是地理學意義上的富營養化。然而一旦水體接受人類活動的影響，這種轉變的速度會大大加快，特別是在平原區域，人口密集，工農業發達，大量污水進入水體，帶入大量的營養物質，極大的加速水體富營養化進程。人們通常所說的富營養化是指這種在人為條件的影響下，大量營養鹽輸入湖泊水庫，出現水體有生產能力低的貧營養狀態向生產能力高的富營養狀態轉變的現象。

污染物來源

水體富營養化是一種有機污染類型，由于過多的氮、磷等營養物質進入天然水體而惡化水質。施入農田的化肥，一般情況下約有一半氮肥未被利用，流入地下水或池塘湖泊，大量生活污水也常使水體過肥。過多的營養物質促使水域中的浮游植物，如藍藻、硅藻以及水草的大量繁殖，有時整個水面被藻類覆蓋而形成“水華”，藻類死亡后沉積于水底，微生物分解消耗大量溶解氧，導致魚類因缺氧而大批死亡。

1、工業廢水排放

富營養化的水體中含有較多的氮和磷，它們首先來自工業廢水。鋼鐵、化工、制藥、造紙、印染等行業的廢水中氮和磷的含量都相當高。近年來，工業排放的廢水逐年遞增。據報道，2001年全國工業廢水排放量達201億t。但由于技術與資金的原因，大部分工業廢水只經簡單處理甚至未經任何處理就直接排入江河等水體中，許多廢水中所含的氮、磷等物質也就不斷地在水體中累積了下來。

2、生活污水排放

人們在日常生活中也產生了大量的生活污水，2001年全國生活污水排放達227億t，超過工業廢水排放量。生活污水中含有大量富含氮、磷的有機物。其中的磷主要來自洗滌劑。據統計，2001年全年排放廢水中化學需氧量(COD)排放總量為140615萬t，比上年減少2.7%。其中工業廢水中COD排放量607.5萬t，比上年減少13.8%;生活枵水中COD排放量799萬t，比上年增加8.0%?？梢?，生活污水已逐漸取代工業廢水而成為水體富營養化的最大污染源。

3、化肥、農藥的使用

現代農業生產中大量使用化肥、農藥，人類在享受它們帶來農業豐收的同時，在很大程度上污染了環境。農藥、化肥在土壤中殘留，同時不斷地被淋溶到周圍環境，特別是水體中，其中所含的氮、磷就導致了水體富營養化。此外，屠宰場和畜牧場也會有含有較多氮磷的廢水進入水體等。

發生發展過程

水體富營養化的發生也是逐步進行的：

水體在營養鹽濃度較低，藻類和其他浮游植物的生物量隨著營養鹽濃度的增加而相應增加的時期，稱為響應階段，這類湖泊水庫稱為響應型水體，表明富營養化處于發展階段;

當營養鹽濃度超過一定的限度，浮游植物的生產量反而下降或者持平，稱為非響應階段，表明水體的富營養化過程己趨于極限。此時，營養鹽濃度達到飽和，生物生產導致水體內部溶解氧濃度急劇減少，限制了生物生產過程。作為富營養化控制因子的氮、磷等，只有在富營養化的響應階段才起作用。

評價與分級

湖泊富營養化評價，就是通過與湖泊營養狀態有關的一系列指標及指標間的相互關系，對湖泊的營養狀態作出準確的判斷。目前我國湖泊富營養化評價的基本方法主要有營養狀態指數法(卡爾森營養狀態指數(TSI)、修正的營養狀態指數、綜合營養狀態指數(TII))、營養度指數法和評分法。

危害

水體富營養化會水體的水質造成影響，使水的透明度降低，陽光難以穿透水層，從而影響水中植物的光合作用，還可能造成溶解氧的過飽和狀態，對水生動物構成危害，造成魚類大量死亡等。同時，水體富營養化的水體表面會生長著以藍藻、綠藻為優勢種的大量水藻，形成一層“綠色浮渣”，致使底層堆積的有機物質在厭氧條件分解產生的有害氣體和一些浮游生物產生的生物毒素也會傷害魚類。再次，因為富營養化的水中含有硝酸鹽和亞硝酸鹽，人畜長期飲用這些物質含量超過一定標準的水，也會中毒致病，水體富營養化會加速湖泊的衰退，使之向沼澤化發展。如果氮、磷等植物營養物質大量而連續地進入湖泊、水庫及海灣等緩流水體，將促進各種水生生物的活性，刺激它們異常繁殖(主要是藻類)，這樣就帶來一系列嚴重后果：

藻類在水體中占據的空間越來越大，使魚類活動的空間越來越小;衰死藻類將沉積塘底。

藻類種類逐漸減少，并由以硅藻和綠藻為主轉為以藍藻為主，而藍藻有不少種有膠質膜，不適于作魚餌料，而其中有一些種屬是有毒的。

藻類過度生長繁殖，將造成水中溶解氧的急劇變化，藻類的呼吸作用和死亡的藻類的分解作用消耗大量的氧，有可能在一定時間內使水體處于嚴重缺氧狀態，嚴重影響魚類的生存。水體富營養化影響水體的利用，水體富營養化現象一旦出現，水就不能被人畜直接利用。大量生物和有機物殘體沉積于水的底層，在缺氧情況下，被一些微生物分解，產生甲烷、硫化氫等有害氣體。富營養化的水體中還存在能使人畜中毒受害的亞硝酸鹽和硝酸鹽物質。出現富營養化現象的水體，不僅影響水體的處理和利用，造成水生經濟生物(如魚類)的損失，而且恢復水體的清潔需要相當長的時間。1987年，巢湖水廠曾因大量藻類堵塞濾池被迫停止運轉，造成近億元經濟損失。

預防

藍藻水華就像是湖泊的慢性疾病一樣，完全“治愈”是非常困難的，但可以預防和控制相結合，把其危害減低到最小。水華暴發的預防主要通過控制和降低營養鹽的濃度來控制水華藍藻生長，還可以通過科學的監測預報來減小損失。

1、流域污染源控制

目的是減少湖泊和水庫營養負荷的輸入量，主要通過截污工程、污水脫氮除磷技術等來實現。對于上游未受到污染和輕度污染的水體，預防的思想非常重要，控制污染源也是可以實現的。對于已經嚴重富營養化的湖泊水庫，減少部分廢水的排放不會在短期內改變其富營養化現狀。但從長遠來看，要想從根本上控制水體的富營養化，就必須嚴格控制對水體的營養物質輸入。

2、內源營養鹽的消減

對于已經嚴重富營養化的湖泊，可以通過清淤來降低內源營養物質含量，不過對于像滇池、太湖等大型湖泊，清淤工程過于巨大，要耗費巨資，并不是很現實。另一種方法是通過植物凈化或者良性藻類繁殖來降低湖水的營養鹽濃度。有條件的情況下，可以考慮改善湖泊水庫的水循環，加大活水流入量，改善水文條件和沖淡湖水的營養水平，從而抑制藻類的生長。

3、水華暴發的監測預報

監測包括水華藍藻及其毒素產生的監測，預報需要藻類生態學和氣候學知識的科學綜合分析。衛星遙感在湖泊藻類的監測預報方面可以起到重要的作用。水華暴發的科學監測和準確預報可以幫助當地政府和水產經營者做好應急決策，從而盡最大程度減小損失。

治理措施

水體富營養化的形成原因包括無機營養鹽和有機物大量輸入，水交換能力減弱，水滯留時間延長，攝食壓力下降以及二氧化碳等溫室氣體排放等。其根本原因是營養物質的增加。一般認為主要是磷，其次是氮，可能還有碳、微量元素或維生素等。受控生態系統裝置和試驗湖區的研究結果表明磷是主要“限制因子”。等關于磷負荷和初級生產關系的研究也表明磷的重要性。在氮磷比低于時，或在某個季節，氮也可能成為限制因子。

人們在對富營養化的治理上采取了很多措施，明確了這些措施對改善水質的作用，但對其作用的程度以及對湖泊利用的影響等方面差異較大。主要有廢水處理、排水改道、土地利用、工業產品改進、疏浚、凝聚沉淀處理、深層排水、底泥曝曬與干燥、湖底覆蓋、曝氣循環、物理方法水位升降、土壤改良、化學方法殺藻劑、除草劑、生物學方法生態系統控制、生物利用等。這些技術措施，可歸納為以下幾大類：

控制水體中的營養鹽

控制水體營養鹽濃度是傳統的富營養化防治措施。對于外源性污染物采取截污、污水改道、污水除磷等措施，而對于內源性污染物可采取清淤挖泥、營養鹽鈍化、底層暴氣、稀釋沖刷、調節湖水氮磷比、覆蓋底部沉積物及絮凝沉降等措施，控制包括含營養鹽、有毒有害化學品等污染物的各類廢水進入水體，是水體富營養化防治和管理的重要措施，尤其是有毒有害化學品，根據湖泊水體的功能以及湖泊生態系統的生態學特征，制訂切實可行的污染控制方案是富營養化防治的重要措施。

除藻

用化學藥品如硫酸銅控制藻類可能是最古老原始的方法?；瘜W藥品可快速殺死藻類，但死亡藻類所產生二次污染及化學藥品的生物富集和生物放大對整個生態系統的負面影響較大，而且長期使用還會產生抗藥性。這種方法只有局部治標作用，而且還要考慮殘毒問題，因此除非應急和健康安全許可，化學殺藻一般不宜采用。

生物調控和生物修復

由于過去對富營養化的防治措施都集中在理化方法和工程措施，對利用生態學方法，即從生態系統結構和功能的調整來進行治理很少引人注意。20世紀70年代以來，不少學者強調了生物的作用，還提出了生物調控這一名詞，或稱生物操縱，這種觀點強調的是整個生態系統的管理，從營養物質循環環節來控制富營養化。生物調控是通過重建生物群落以得到一個有利的響應，常用于減少藻類生物量，保持水質清澈并提高生物多樣性。主要是采用魚類種群的下行調控，如增加食魚性魚類或減少食浮游動物或食底棲動物魚類，以保證有充分的浮游動物等來控制藻類，也有直接利用食藻魚控制藍藻水華。

生態工程和生態修復

越來越多的研究顯示位于水體和陸地生態系統之間的生態交錯帶具有過濾功能、緩沖器功能，它不僅可吸附和轉移來自面源的污染物、營養物，改善水質，而且可截留固定顆粒物，減少水體中的顆粒物和沉積率，同時濕地可以提供生物繁育生長棲息地，對于保護生物多樣性、減少洪水危害、保持水土等具有重要意義，而且在湖泊周邊建立和修復水陸交錯帶，是整個湖泊生態系統恢復的重要組成部分。

生態工程是修復富營養化湖泊生態系統的重要工具，用生態工程可以改善富營養化湖泊的局部水質，修復局部生態系統。但是全湖治理富營養化、控制藻類爆發、恢復健康的湖泊生態系統，仍然是一個世界性難題，尤其是對于大湖，全面恢復健康的生態系統需要相當長的時間。

綜合處理

對污水進行三級處理(包括物理學、化學和生物學方法)的效果也不錯，但其費用較高，在發展中國家廣泛采用還有困難;而對于非點源污染，采用土地利用(包括氧化塘處理、土地處理等)是一個比較經濟的方法，但要求有土地條件。當水源比較充足有合理水源可利用時，可進行換水、稀釋，帶出氮磷物質以及藻類，但這種方法只是轉移了污染源，而沒有進行實質性治理。在這些技術措施中，還可以結合工藝改革、改進產品等，減少廢水中磷的含量。如改用磷酸鹽的代用品，農業上合理控制施肥。

由于人類的生產生活，將大量生活污水和工業廢水排入江海湖泊，加快了水的富營養化，對于水污染的處理與研究一直是我國乃至世界都非常關注的問題，全面恢復正常健康的生態系統需要相當長的時間，我們的水環境需要我們所有人的保護。