淡水水体富营养化的成因
富营养化的成因
水体富营养化主要是因为水体中含有的氮、磷等可供藻类利用的营养物质较多造成的，而氮、磷等营养物质来源较为复杂，既有内源又有外源，既有点源又有非点源’对国内外不同区域水体的考察表明：不论营养物质来源于何处，水体富营养化的形成是受多种因素影响的，这其中既有自然因素的作用，也有人为因素的作用。
1．1水土流失和农业施肥 不同地形集水区和不同肥力土壤输出的氮、磷量不同, 水土流失提高了水体中营养物质的量。而且, 营养物质从土壤中流失量与施肥量有密切的关系。为提高农产品的产量, 人们常施用较多的氮肥和磷肥, 它们极易在降雨或灌溉时发生流失。氮磷营养物可随地表径流进入地面水体中或下渗, 通过土壤进行横向运动, 然后排入地表水体中, 这是导致地表水富营养化的主要原因。
1．2畜牧业、渔业 在一些畜牧业发达的地区,畜牧排泄会产生大量营养物质进入土壤; 圈养家禽、家畜也会产生大量富含营养物和细菌的排泄物。这些排泄物极易随地表径流、亚表面流流入江河、湖泊而污染水体。
1．3生活污水与污水灌溉 近些年, 由于工业的不断发展和人们生活水平的提高, 工业废水和生活污水的大量排放成为主要的营养物质来源之一。如一些含磷的洗涤剂的应用, 食品厂、化工厂、毛皮工业等都会带来大量的营养物质。
1．4城镇与矿区地表径流 城镇路面大部分是不透水地面, 由人类生活垃圾、生活污水及某些工业废水所携带的氮磷营养物易随地表径流进入地表水中。美国环保局把城市地表径流列为导致全美河流和湖泊污染的第三大污染源。在磷矿区, 人类活动破坏了原来的土壤结构和植被面貌, 使土壤表层裸露, 在降雨条件下, 散落在矿区的矿渣、泥沙、磷酸盐等污染物随地表径流进入湖泊、水库、江河、海湾, 从而导致水体污染。
1．5大气沉降 大气沉降不仅是悬浮颗粒物、有害气体的来源之一, 也是氮的来源之一。燃料燃烧时,氮元素以氮氧化物的形式进入空气, 随雨雪降落在土壤或水体表面, 污染地表水源。随着大气污染日益严重, 大气沉降也成为重要的水域富营养化原因之一。
一、富营养化的成因
水体富营养化可分为自然富营养化和人为富营养化。天然的湖泊都有一个从贫营养向富营养的发展过程，从贫营养过渡到富营养，进而发展到沼泽，直至死亡，是湖泊的自然发展规律，这是一个漫长的历史进程，但是人类活动会大大加速这个进程。
1。天然富营养化的成因
自然界的许多湖泊，在数千年前，或者更远年代的幼年时期，处于贫营养状态。然而，随着时间的推移和环境的变化，湖泊一方面从天然降水中接纳氮、磷等营养物质；一方面因地表土壤的侵蚀和淋溶，使大量的营养元素进入湖内，湖泊水体的肥力增加，大量的浮游植物和其他水生植物生长繁殖，为草食性的甲壳纲动物、昆虫和鱼类提供了丰富的食料。
当这些动植物死亡后，它们的机体沉积在湖底，积累形成底泥沉积物。残存的动植物残体不断分解，由此释放出的营养物质又被新的生物体所吸收。
按照这样的方式和途径，经过千百年的天然演化过程，原来的贫营养湖泊就逐渐演变成为富营养湖泊。
湖泊营养物质的这种天然富集，湖水营养物质浓度逐渐增高而发生水质营养变化的过程就是通常所称的天然富营养化。
2。人为富营养化的成因
随着工农业生产大规模地迅速发展，“城市化”现象愈加明显，使得不断增加的人口，集中在一些水源丰富的特定地区。
人口集中的城市排放出的大量含有氮、磷营养物质的生活污水和工业污废水流入湖泊、河流和水库，增加了这些水体的营养物质的负荷量。同时，在农村，为了提高农作物产量，施用的化学肥料和牲畜粪便逐年增加，经过雨水冲刷和渗透，使一定数量的植物营养物质以面源的形式最终输送到水体中。
据估计，农业地区输出的总磷可达森林地区输出量的10倍以上，而城市径流中的总磷量又可以是农业集水区径流量的7倍左右，城市农业森林地带的地表径流都可能是某种水体富营养化的重要因素。
天然富营养化和人为富营养化的共同点在于它们都是由于水体中氮、磷营养物质的富集，引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，最终导致鱼类或其他生物大量死亡，水质恶化。
天然富营养化是湖泊水体生长、发育、老化、消亡整个生命史中必经的天然过程，这个过程极其漫长，常常需要以地质年代或世纪来描述其过程。人为富营养化则是因人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化现象，它演变的速度非常快，可以在短时期内使水体由贫营养状态变为富营养状态。
水体出现富营养化现象时主要表现为浮游生物大量繁殖，因占优势的浮游生物的颜色不同水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等，这种现象在江河、湖泊中称为“水华”，在海洋则称为“赤潮”。当藻类及其它浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量会下降，水质将恶化，水体味觉和嗅觉变坏，鱼类及其它生物大量死亡，甚至会出现人和动物中毒现象。
研究富营养化的发生发展过程，在某种意义上就是研究某种优势藻类的生长过程。藻类和某些光合细菌能利用无机盐制造有机质，称为自养型生物。一般认为缓流水体中的自养型生物主要是藻类，通过光合作用利用太阳光能和无机物合成本身的原生质，这就是富营养化过程：
106CO2 16NO3－ HPO42－ 122H2O 18H 能量 微量元素——(CH2O)106(NH3)16(H3PO4) 138O2
富营养化状态一旦形成，水体中营养素被水生生物吸收，成为其机体的组成部分，水生生物死亡腐烂过程中，营养素又释放进入水体，再次被生物利用，形成植物营养物质的循环。
因此，富营养化的水体即使切断外界营养物质来源，也很难自净和恢复，因而有时也称之为生态癌症。
理论上，水体富营养化是指水中营养物富集的过程，水体富营养化程度和水体富营养是指状态。习惯上把处于富营养以上的状态称为水体富营养化。
水体出现严重富营养化现象时，水体中溶解氧下降，水质恶化，水发腥发臭，鱼类及其他生物大量死亡。由于浮游生物大量繁殖，水面往往根据占优势的浮游生物的颜色而呈蓝色、红色、棕色或乳白色等颜色，这种现象在内陆水体中称为“水华”(waterbloom)。
水华爆发是生态系统对富营养化的响应。
