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什么是水體富營養(yǎng)化？
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作者:pmoab3645
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發(fā)布時間: 2018-12-11
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水體富營養(yǎng)化（eutrophication）指的是水體中N、P等營養(yǎng)鹽含量過多而引起的水質(zhì)污染現(xiàn)象。
1富營養(yǎng)化的概念
水體富營養(yǎng)化（eutrophication）指的是水體中N、P等營養(yǎng)鹽含量過多而引起的水質(zhì)污染現(xiàn)象。其實質(zhì)是由于營養(yǎng)鹽的輸入輸出失去平衡性，從而導(dǎo)致水生態(tài)系統(tǒng)物種分布失衡，單一物種瘋長，破壞了系統(tǒng)的物質(zhì)與能量的流動，使整個水生態(tài)系統(tǒng)退化，乃至消亡。
水體富營養(yǎng)化過程
水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化狀態(tài)時，在一定的自然條件下，可能會出現(xiàn)浮游藻類大量繁殖，形成水華（藻華）、赤潮或綠潮等惡性生態(tài)事件。
水華/藻華（Algal Blooms）指淡水水體中藻類大量繁殖的一種自然生態(tài)現(xiàn)象，藍藻（又叫藍細菌，包括顫藻、念珠藻、藍球藻、發(fā)菜等）、綠藻、硅藻等大量繁殖后使水體呈現(xiàn)藍色或綠色的一種現(xiàn)象,又叫藻華。也有部分的水華現(xiàn)象是由浮游動物——腰鞭毛蟲引起的。
赤潮（harmful algal bloom, HAB）是在特定的環(huán)境條件下，海水中某些浮游植物、原生動物或細菌爆發(fā)性增殖或高度聚集而引起水體變色的一種有害生態(tài)現(xiàn)象。赤潮又稱紅潮但并不一定都是紅色，主要包括淡水系統(tǒng)中的水華、海洋中的一般赤潮、近幾年新定義的褐潮（抑食金球藻類）以及綠潮(滸苔類)等。
綠潮（green tide）是在特定的環(huán)境條件下，海水中某些大型綠藻（如滸苔）爆發(fā)性增殖或高度聚集而引起水體變色的一種有害生態(tài)現(xiàn)象，也被視作和赤潮一樣的海洋災(zāi)害。
2湖泊富營養(yǎng)化評價方法及分級標(biāo)準
湖泊富營養(yǎng)化評價：
就是通過與湖泊營養(yǎng)狀態(tài)有關(guān)的一系列指標(biāo)及指標(biāo)間的相互關(guān)系，對湖泊的營養(yǎng)狀態(tài)作出準確的判斷。目前我國湖泊富營養(yǎng)化評價的基本方法主要采用綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)TLI（∑）。綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)TLI（∑）即按照一定的計算方式，對葉綠素a（chla）、總磷（TP）、總氮（TN）、透明度（SD）、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）進行綜合評價的指數(shù)。
水質(zhì)指標(biāo)等級分為貧營養(yǎng)狀態(tài)、中營養(yǎng)狀態(tài)和富營養(yǎng)狀態(tài)。
（1）貧營養(yǎng)化： 指陸地水域因缺乏營養(yǎng)物質(zhì)以致浮游生物減少的過程。
（2）中營養(yǎng)化：指陸地水域中營養(yǎng)物質(zhì)含量適度保持生態(tài)平衡的狀態(tài)。
（3）富營養(yǎng)化：指陸地水域因營養(yǎng)物質(zhì)含量過多以致藻類及其他生物大量繁殖的過程。根據(jù)富營養(yǎng)狀態(tài)的程度又分為輕度富營養(yǎng)化、中度富營養(yǎng)化和重度富營養(yǎng)化。
為了說明湖泊富營養(yǎng)狀態(tài)情況，采用0~100的一系列連續(xù)數(shù)字對湖泊營養(yǎng)狀態(tài)進行分級如下：
TLI（∑）<30 貧營養(yǎng)（Oligotropher）
30≤TLI（∑）≤50 中營養(yǎng)（Mesotropher）
50
50
60
70
在同一營養(yǎng)狀態(tài)下，指數(shù)值越高，其營養(yǎng)程度越重。
3水體富營養(yǎng)化的成因
化肥流失
人類使用的合成氮肥是進入沿海水域的營養(yǎng)物質(zhì)的*主要來源。根據(jù)全球的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，在施用于土地的氮肥中，平均12%的合成氮肥直接流入了沿海水域。而在某些高流失量地區(qū)，比如在降水量較多的農(nóng)耕地區(qū)，這個統(tǒng)計數(shù)字可能高達30% 。
生活污水輸出過量營養(yǎng)物質(zhì)
日益增長的人口數(shù)量增加了污水的排放，由此也增加了排放到自然環(huán)境中的營養(yǎng)物質(zhì)。
畜禽養(yǎng)殖輸出過量營養(yǎng)物質(zhì)
圈養(yǎng)家禽、家畜尤其是豬會產(chǎn)生大量富含營養(yǎng)物和細菌的排泄物，中國 90%的養(yǎng)殖場未設(shè)置垃圾和污水處理設(shè)施，使得大量營養(yǎng)物質(zhì)隨地表徑流、亞表面流流入江河、湖泊而污染水體。
含磷物質(zhì)的排放
在當(dāng)今的工業(yè)產(chǎn)磷量里，80%-85%者用于制造化肥， 另一個用磷相對少得多的工業(yè)行業(yè)是洗滌劑行業(yè)。從某一地區(qū)來看雖然工業(yè)的磷排放所占比重較大，但總體上看，流入水體的磷主要還是來自于城市污水和農(nóng)業(yè)。農(nóng)業(yè)磷排放中，又主要來自養(yǎng)殖業(yè)和使用化肥。
工業(yè)污染排放
很多工業(yè)制造和加工工廠使用氮和磷化合物作為基礎(chǔ)產(chǎn) 品，如：化肥廠、農(nóng)藥廠、食品加工廠、含磷清潔劑、使用尿素作為基礎(chǔ)產(chǎn)品的行業(yè)。
礦物燃料的燃燒
礦物燃料燃燒過程（既包括交通工具燃燒汽油，也包括電廠的發(fā)電過程）產(chǎn)生的氮化合物（NOx）通過大氣沉降，隨雨雪降落在土壤或水體表面，污染地表水源，間接地被沖刷入水體里。
城鎮(zhèn)地表徑流
城鎮(zhèn)路面大部分是不透水地面，氮磷營養(yǎng)物主要隨地表徑流進入地表水中。城鎮(zhèn)中的氮磷營養(yǎng)物主要來自人類的生活垃圾、生活污水及和某些工商業(yè)廢水（如屠宰、食品、造紙、停車場等）。美國環(huán)保局把城市地表徑流列為導(dǎo)致全美河流和湖泊污染的第三大污染源。
營養(yǎng)元素的地域傳遞
農(nóng)村生產(chǎn)糧食以及牲畜,運送到城鎮(zhèn)被城市人口食用,經(jīng)過人體的消化吸收*終以糞便或者其他形式排出,根據(jù)能量守恒定律,營養(yǎng)元素的量未減少并隨之排入城市生活中，*終經(jīng)過地面雨水沖刷、污水處理廠排放進入河流湖泊,污染水體。
水體人工養(yǎng)殖
許多水體既是水源地，又是人工養(yǎng)殖的場所。隨著養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，人工投放的餌料以及魚類的排泄物給水體帶來了大量的氮磷。目前，國內(nèi)湖庫區(qū)人工養(yǎng)殖的餌料系數(shù)達3.0～4.0，成為水體富營養(yǎng)化的又一來源。
4水體中氮磷的來源與去向
（1）水體中磷的來源
①來自水生生物的尸體殘骸及代謝廢物
養(yǎng)殖動物、浮游動植物以及微生物的代謝活動對表水層內(nèi)有效磷的再生補給作用極大。被浮游動物吞食的細菌、浮游植物的總磷中，約50%被浮游動物以可溶性磷形式排泄釋回水中，供細菌、植物重新利用。魚類及其他水生生物的代謝廢物內(nèi)也含有磷，同時各種水生生物殘骸及其他形式的有機碎屑也會迅速分解再生出有效磷。
②來自沉積物及底層水
水底沉積物是地表水中有效磷的一個巨大潛在貯源。沉積物中的磷經(jīng)過物理、化學(xué)、微生物的作用轉(zhuǎn)化為溶解磷，通過擴散作用進入底水層，由水體流轉(zhuǎn)進入表水層。
③來自投餌、補給水源以及人工施肥
人工施肥是補充養(yǎng)殖水體中有效磷較為快速的方法，通常是無機或者有機磷，是水中磷的重要來源。一些外在補給水也能給水體帶入有效磷。此外降雨、生活污水、工業(yè)污水、地下水都能給水體補充磷。
（2）水體中磷的去向
①水生生物的吸收利用
養(yǎng)殖水體中的磷主要是被水中的藻類光合作用吸收的。藻類進行光合作用是利用水中的二氧化碳、氮磷化合物等物質(zhì)合成自身所需的物質(zhì)和產(chǎn)生氧氣。水體中的微生物對磷也有一定的吸收。
②隨水體的流失
養(yǎng)殖水體中的磷主要是被水中的藻類光合作用吸收的。藻類進行光合作用是利用水中的二氧化碳、氮磷化合物等物質(zhì)合成自身所需的物質(zhì)和產(chǎn)生氧氣。水體中的微生物對磷也有一定的吸收。
定期更換養(yǎng)殖池中水、下雨池中的水過多溢出也是水體中磷消耗的一個去向。
③化學(xué)及吸附引起的沉淀
水體中的沉淀作用主要是與Fe3+、Al3+、Ca3+等生成相應(yīng)的FePO4AlPO4、CaPO4、等磷酸鹽。磷酸根離子的吸附固定，主要是粘土及膠體粒子造成的，特別是粘土粒子，通過粒子表面的鋁離子，鐵離子，把水中的PO4緊緊吸附在粘土上，有“清道夫”之稱。
（3）水體中氮的來源
①外源
在淡水水體中，大部分DON來自陸地徑流、植物碎屑和土壤淋溶液。不同流域?qū)傩缘腄ON特征因土壤、植被、人類擾動強度等可能具有較大的差異性。沉積物釋放和大氣沉降輸入是水生態(tài)系統(tǒng)中DON的又一重要來源。
②內(nèi)源
DON內(nèi)源產(chǎn)生的過程包括：藻類胞外分泌物（extracellular exudate production），浮游動物捕食(Zooplankton sloppy feeding)，排泄物分解（faecal pellet decay），濾過性毒菌細胞溶解（viralcell lysis），顆粒物溶解，以及細菌轉(zhuǎn)換和釋放作用等。
絕大多數(shù)水體富營養(yǎng)化主要是外界輸入的營養(yǎng)物質(zhì)在水體中富集造成的。為此，首先應(yīng)該著重減少或者截斷外部營養(yǎng)物質(zhì)的輸入，控制外源性營養(yǎng)物質(zhì)，控制人為污染源。
（4）水體中氮的去向
①水生生物的吸收利用
DON可作為氮源而被藻類和細菌利用，是水生態(tài)系統(tǒng)中重要的活性組成成分，可直接參與固氮、同化、氨基化等氮循環(huán)過程。
②隨水體的流失
河湖水的流動、對養(yǎng)殖池中水的定期更換、下雨時池中的水過多溢出均是水體中氮消耗的一個去向。
③轉(zhuǎn)化為氣體釋放到大氣中
水中的氨態(tài)氮及生物氮,在好氧狀態(tài)下,由硝化菌的作用,轉(zhuǎn)變?yōu)橄鯌B(tài)氮,硝態(tài)氮隨污泥回流至缺氧池進行反硝化,在反硝化菌的作用下,硝態(tài)氮轉(zhuǎn)變?yōu)榈獨饣虬睔?釋放到大氣中,從而降低水中的氮含量。
5富營養(yǎng)化的危害
（1）水味變腥發(fā)臭
富營養(yǎng)水體中藻類多,有些能散發(fā)腥臭味,這種腥臭向水體四周的空氣擴散,降低周圍人們的生活質(zhì)量。
（2）水體透明度降低
富營養(yǎng)水體中生長著以藍藻和綠藻為優(yōu)勢種的大量水藻。這些水藻浮于水表,形成“綠色浮渣”,水質(zhì)變渾,透明度降低,富營養(yǎng)嚴重的水體透明度僅有0.12m。
（3）深水層的溶解氧（DO）降低
活藻常處于水表面,光照和二氧化碳充分,即光合作用充分而大量產(chǎn)O2,因此淺水層的DO充足。但深水層的DO嚴重不足,因為:(1)水表的密集藻層使陽光難以到達深層,且藻類吸收陽光,所以深水層的光合作用明顯變?nèi)?DO的來源減少。(2)死藻沉于湖底被分解,大量消耗深水層的DO。
（4）有毒物質(zhì)的釋放
某些藻類(如藍藻中的絲狀藻類-微囊藻屬,魚腥藻屬和束絲藻屬;海生腰鞭毛目生物)能 分泌、釋放有毒物質(zhì),有毒物質(zhì)進入水體后,若被人或牲畜飲用,可引起人畜致病。
（5）影響供水水質(zhì)并增加凈水成本
湖泊常作為飲用水和工業(yè)用水的水源,其富營養(yǎng)化后,凈水廠會出現(xiàn)一系列問題。(1)在藻類增殖旺期,過量藻類會堵塞水泵和管道。 (2)富營養(yǎng)水體因缺氧而產(chǎn)生硫化氫、甲烷和氨等有毒有害氣體,水藻產(chǎn)生有毒物質(zhì)。這降低了凈水廠的產(chǎn)水率,增加了凈水技術(shù)難度和成本。
（6）水生生態(tài)的變化
正常情況下湖泊中各種生物處于相對平衡狀態(tài),存在大量的獨立種,種間關(guān)系密切,種的數(shù)量不多,但較穩(wěn)定。水體富營養(yǎng)狀態(tài)時,水體的正常生態(tài)平衡被擾亂,生物種明顯減少,而存活生物的個體數(shù)劇增,這種物種演替降低了水生生物的穩(wěn)定性和多樣性,導(dǎo)致湖泊生態(tài)平衡的破壞。
（7）氮化合物攝入致毒
富營養(yǎng)化水中含有亞硝酸鹽和硝酸鹽，人畜長期飲用這些物質(zhì)含量超過一定標(biāo)準的水，導(dǎo)致中毒致病甚至死亡。
6水體富營養(yǎng)化的防治對策
（1）控制外源性營養(yǎng)物質(zhì)輸入
絕大多數(shù)水體富營養(yǎng)化主要是外界輸入的營養(yǎng)物質(zhì)在水體中富集造成的。為此，首先應(yīng)該著重 減少或者截斷外部營養(yǎng)物質(zhì)的輸入，控制外源性營養(yǎng)物質(zhì)，控制人為污染源。
（2）減少內(nèi)源性營養(yǎng)物質(zhì)負荷
輸入到湖泊等水體的營養(yǎng)物質(zhì)在時空分布上是非常復(fù)雜的。氮、磷元素在水體中可能被水生生物吸收利用，或者以溶解性鹽類形式溶于水中，或者經(jīng)過復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)和生物作用而沉降，并在底泥中不斷積累，或者從底泥中釋放進入水中。減少內(nèi)源性營養(yǎng)物負荷，有效地控制湖泊內(nèi)部磷富集，應(yīng)視不同情況，采用不同的方法。
（3）主要治理方法：
①物理方法：包括挖掘底泥沉積物、進行水體深層曝氣、注水沖稀以及在底泥表面敷設(shè)塑料等。挖掘底泥，可減少以至消除潛在性內(nèi)部污染源；深層曝氣，可定期或不定期采取人為湖底深層曝氣而補充氧，使水與底泥界面之間不出現(xiàn)厭氧層，經(jīng)常保持有氧狀態(tài)，有利于抑制底泥磷釋放
②化學(xué)方法：包括凝聚沉降和用化學(xué)藥劑殺藻的方法。
水體富營養(yǎng)化（eutrophication）指的是水體中N、P等營養(yǎng)鹽含量過多而引起的水質(zhì)污染現(xiàn)象。其實質(zhì)是由于營養(yǎng)鹽的輸入輸出失去平衡性，從而導(dǎo)致水生態(tài)系統(tǒng)物種分布失衡，單一物種瘋長，破壞了系統(tǒng)的物質(zhì)與能量的流動，使整個水生態(tài)系統(tǒng)退化，乃至消亡。
水體富營養(yǎng)化過程
水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化狀態(tài)時，在一定的自然條件下，可能會出現(xiàn)浮游藻類大量繁殖，形成水華（藻華）、赤潮或綠潮等惡性生態(tài)事件。
水華/藻華（Algal Blooms）指淡水水體中藻類大量繁殖的一種自然生態(tài)現(xiàn)象，藍藻（又叫藍細菌，包括顫藻、念珠藻、藍球藻、發(fā)菜等）、綠藻、硅藻等大量繁殖后使水體呈現(xiàn)藍色或綠色的一種現(xiàn)象,又叫藻華。也有部分的水華現(xiàn)象是由浮游動物——腰鞭毛蟲引起的。
赤潮（harmful algal bloom, HAB）是在特定的環(huán)境條件下，海水中某些浮游植物、原生動物或細菌爆發(fā)性增殖或高度聚集而引起水體變色的一種有害生態(tài)現(xiàn)象。赤潮又稱紅潮但并不一定都是紅色，主要包括淡水系統(tǒng)中的水華、海洋中的一般赤潮、近幾年新定義的褐潮（抑食金球藻類）以及綠潮(滸苔類)等。
綠潮（green tide）是在特定的環(huán)境條件下，海水中某些大型綠藻（如滸苔）爆發(fā)性增殖或高度聚集而引起水體變色的一種有害生態(tài)現(xiàn)象，也被視作和赤潮一樣的海洋災(zāi)害。
2湖泊富營養(yǎng)化評價方法及分級標(biāo)準
湖泊富營養(yǎng)化評價：
就是通過與湖泊營養(yǎng)狀態(tài)有關(guān)的一系列指標(biāo)及指標(biāo)間的相互關(guān)系，對湖泊的營養(yǎng)狀態(tài)作出準確的判斷。目前我國湖泊富營養(yǎng)化評價的基本方法主要采用綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)TLI（∑）。綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)TLI（∑）即按照一定的計算方式，對葉綠素a（chla）、總磷（TP）、總氮（TN）、透明度（SD）、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）進行綜合評價的指數(shù)。
水質(zhì)指標(biāo)等級分為貧營養(yǎng)狀態(tài)、中營養(yǎng)狀態(tài)和富營養(yǎng)狀態(tài)。
（1）貧營養(yǎng)化： 指陸地水域因缺乏營養(yǎng)物質(zhì)以致浮游生物減少的過程。
（2）中營養(yǎng)化：指陸地水域中營養(yǎng)物質(zhì)含量適度保持生態(tài)平衡的狀態(tài)。
（3）富營養(yǎng)化：指陸地水域因營養(yǎng)物質(zhì)含量過多以致藻類及其他生物大量繁殖的過程。根據(jù)富營養(yǎng)狀態(tài)的程度又分為輕度富營養(yǎng)化、中度富營養(yǎng)化和重度富營養(yǎng)化。
為了說明湖泊富營養(yǎng)狀態(tài)情況，采用0~100的一系列連續(xù)數(shù)字對湖泊營養(yǎng)狀態(tài)進行分級如下：
TLI（∑）<30 貧營養(yǎng)（Oligotropher）
30≤TLI（∑）≤50 中營養(yǎng)（Mesotropher）
50
50
60
70
在同一營養(yǎng)狀態(tài)下，指數(shù)值越高，其營養(yǎng)程度越重。
3水體富營養(yǎng)化的成因
化肥流失
人類使用的合成氮肥是進入沿海水域的營養(yǎng)物質(zhì)的*主要來源。根據(jù)全球的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，在施用于土地的氮肥中，平均12%的合成氮肥直接流入了沿海水域。而在某些高流失量地區(qū)，比如在降水量較多的農(nóng)耕地區(qū)，這個統(tǒng)計數(shù)字可能高達30% 。
生活污水輸出過量營養(yǎng)物質(zhì)
日益增長的人口數(shù)量增加了污水的排放，由此也增加了排放到自然環(huán)境中的營養(yǎng)物質(zhì)。
畜禽養(yǎng)殖輸出過量營養(yǎng)物質(zhì)
圈養(yǎng)家禽、家畜尤其是豬會產(chǎn)生大量富含營養(yǎng)物和細菌的排泄物，中國 90%的養(yǎng)殖場未設(shè)置垃圾和污水處理設(shè)施，使得大量營養(yǎng)物質(zhì)隨地表徑流、亞表面流流入江河、湖泊而污染水體。
含磷物質(zhì)的排放
在當(dāng)今的工業(yè)產(chǎn)磷量里，80%-85%者用于制造化肥， 另一個用磷相對少得多的工業(yè)行業(yè)是洗滌劑行業(yè)。從某一地區(qū)來看雖然工業(yè)的磷排放所占比重較大，但總體上看，流入水體的磷主要還是來自于城市污水和農(nóng)業(yè)。農(nóng)業(yè)磷排放中，又主要來自養(yǎng)殖業(yè)和使用化肥。
工業(yè)污染排放
很多工業(yè)制造和加工工廠使用氮和磷化合物作為基礎(chǔ)產(chǎn) 品，如：化肥廠、農(nóng)藥廠、食品加工廠、含磷清潔劑、使用尿素作為基礎(chǔ)產(chǎn)品的行業(yè)。
礦物燃料的燃燒
礦物燃料燃燒過程（既包括交通工具燃燒汽油，也包括電廠的發(fā)電過程）產(chǎn)生的氮化合物（NOx）通過大氣沉降，隨雨雪降落在土壤或水體表面，污染地表水源，間接地被沖刷入水體里。
城鎮(zhèn)地表徑流
城鎮(zhèn)路面大部分是不透水地面，氮磷營養(yǎng)物主要隨地表徑流進入地表水中。城鎮(zhèn)中的氮磷營養(yǎng)物主要來自人類的生活垃圾、生活污水及和某些工商業(yè)廢水（如屠宰、食品、造紙、停車場等）。美國環(huán)保局把城市地表徑流列為導(dǎo)致全美河流和湖泊污染的第三大污染源。
營養(yǎng)元素的地域傳遞
農(nóng)村生產(chǎn)糧食以及牲畜,運送到城鎮(zhèn)被城市人口食用,經(jīng)過人體的消化吸收*終以糞便或者其他形式排出,根據(jù)能量守恒定律,營養(yǎng)元素的量未減少并隨之排入城市生活中，*終經(jīng)過地面雨水沖刷、污水處理廠排放進入河流湖泊,污染水體。
水體人工養(yǎng)殖
許多水體既是水源地，又是人工養(yǎng)殖的場所。隨著養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，人工投放的餌料以及魚類的排泄物給水體帶來了大量的氮磷。目前，國內(nèi)湖庫區(qū)人工養(yǎng)殖的餌料系數(shù)達3.0～4.0，成為水體富營養(yǎng)化的又一來源。
4水體中氮磷的來源與去向
（1）水體中磷的來源
①來自水生生物的尸體殘骸及代謝廢物
養(yǎng)殖動物、浮游動植物以及微生物的代謝活動對表水層內(nèi)有效磷的再生補給作用極大。被浮游動物吞食的細菌、浮游植物的總磷中，約50%被浮游動物以可溶性磷形式排泄釋回水中，供細菌、植物重新利用。魚類及其他水生生物的代謝廢物內(nèi)也含有磷，同時各種水生生物殘骸及其他形式的有機碎屑也會迅速分解再生出有效磷。
②來自沉積物及底層水
水底沉積物是地表水中有效磷的一個巨大潛在貯源。沉積物中的磷經(jīng)過物理、化學(xué)、微生物的作用轉(zhuǎn)化為溶解磷，通過擴散作用進入底水層，由水體流轉(zhuǎn)進入表水層。
③來自投餌、補給水源以及人工施肥
人工施肥是補充養(yǎng)殖水體中有效磷較為快速的方法，通常是無機或者有機磷，是水中磷的重要來源。一些外在補給水也能給水體帶入有效磷。此外降雨、生活污水、工業(yè)污水、地下水都能給水體補充磷。
（2）水體中磷的去向
①水生生物的吸收利用
養(yǎng)殖水體中的磷主要是被水中的藻類光合作用吸收的。藻類進行光合作用是利用水中的二氧化碳、氮磷化合物等物質(zhì)合成自身所需的物質(zhì)和產(chǎn)生氧氣。水體中的微生物對磷也有一定的吸收。
②隨水體的流失
養(yǎng)殖水體中的磷主要是被水中的藻類光合作用吸收的。藻類進行光合作用是利用水中的二氧化碳、氮磷化合物等物質(zhì)合成自身所需的物質(zhì)和產(chǎn)生氧氣。水體中的微生物對磷也有一定的吸收。
定期更換養(yǎng)殖池中水、下雨池中的水過多溢出也是水體中磷消耗的一個去向。
③化學(xué)及吸附引起的沉淀
水體中的沉淀作用主要是與Fe3+、Al3+、Ca3+等生成相應(yīng)的FePO4AlPO4、CaPO4、等磷酸鹽。磷酸根離子的吸附固定，主要是粘土及膠體粒子造成的，特別是粘土粒子，通過粒子表面的鋁離子，鐵離子，把水中的PO4緊緊吸附在粘土上，有“清道夫”之稱。
（3）水體中氮的來源
①外源
在淡水水體中，大部分DON來自陸地徑流、植物碎屑和土壤淋溶液。不同流域?qū)傩缘腄ON特征因土壤、植被、人類擾動強度等可能具有較大的差異性。沉積物釋放和大氣沉降輸入是水生態(tài)系統(tǒng)中DON的又一重要來源。
②內(nèi)源
DON內(nèi)源產(chǎn)生的過程包括：藻類胞外分泌物（extracellular exudate production），浮游動物捕食(Zooplankton sloppy feeding)，排泄物分解（faecal pellet decay），濾過性毒菌細胞溶解（viralcell lysis），顆粒物溶解，以及細菌轉(zhuǎn)換和釋放作用等。
絕大多數(shù)水體富營養(yǎng)化主要是外界輸入的營養(yǎng)物質(zhì)在水體中富集造成的。為此，首先應(yīng)該著重減少或者截斷外部營養(yǎng)物質(zhì)的輸入，控制外源性營養(yǎng)物質(zhì)，控制人為污染源。
（4）水體中氮的去向
①水生生物的吸收利用
DON可作為氮源而被藻類和細菌利用，是水生態(tài)系統(tǒng)中重要的活性組成成分，可直接參與固氮、同化、氨基化等氮循環(huán)過程。
②隨水體的流失
河湖水的流動、對養(yǎng)殖池中水的定期更換、下雨時池中的水過多溢出均是水體中氮消耗的一個去向。
③轉(zhuǎn)化為氣體釋放到大氣中
水中的氨態(tài)氮及生物氮,在好氧狀態(tài)下,由硝化菌的作用,轉(zhuǎn)變?yōu)橄鯌B(tài)氮,硝態(tài)氮隨污泥回流至缺氧池進行反硝化,在反硝化菌的作用下,硝態(tài)氮轉(zhuǎn)變?yōu)榈獨饣虬睔?釋放到大氣中,從而降低水中的氮含量。
5富營養(yǎng)化的危害
（1）水味變腥發(fā)臭
富營養(yǎng)水體中藻類多,有些能散發(fā)腥臭味,這種腥臭向水體四周的空氣擴散,降低周圍人們的生活質(zhì)量。
（2）水體透明度降低
富營養(yǎng)水體中生長著以藍藻和綠藻為優(yōu)勢種的大量水藻。這些水藻浮于水表,形成“綠色浮渣”,水質(zhì)變渾,透明度降低,富營養(yǎng)嚴重的水體透明度僅有0.12m。
（3）深水層的溶解氧（DO）降低
活藻常處于水表面,光照和二氧化碳充分,即光合作用充分而大量產(chǎn)O2,因此淺水層的DO充足。但深水層的DO嚴重不足,因為:(1)水表的密集藻層使陽光難以到達深層,且藻類吸收陽光,所以深水層的光合作用明顯變?nèi)?DO的來源減少。(2)死藻沉于湖底被分解,大量消耗深水層的DO。
（4）有毒物質(zhì)的釋放
某些藻類(如藍藻中的絲狀藻類-微囊藻屬,魚腥藻屬和束絲藻屬;海生腰鞭毛目生物)能 分泌、釋放有毒物質(zhì),有毒物質(zhì)進入水體后,若被人或牲畜飲用,可引起人畜致病。
（5）影響供水水質(zhì)并增加凈水成本
湖泊常作為飲用水和工業(yè)用水的水源,其富營養(yǎng)化后,凈水廠會出現(xiàn)一系列問題。(1)在藻類增殖旺期,過量藻類會堵塞水泵和管道。 (2)富營養(yǎng)水體因缺氧而產(chǎn)生硫化氫、甲烷和氨等有毒有害氣體,水藻產(chǎn)生有毒物質(zhì)。這降低了凈水廠的產(chǎn)水率,增加了凈水技術(shù)難度和成本。
（6）水生生態(tài)的變化
正常情況下湖泊中各種生物處于相對平衡狀態(tài),存在大量的獨立種,種間關(guān)系密切,種的數(shù)量不多,但較穩(wěn)定。水體富營養(yǎng)狀態(tài)時,水體的正常生態(tài)平衡被擾亂,生物種明顯減少,而存活生物的個體數(shù)劇增,這種物種演替降低了水生生物的穩(wěn)定性和多樣性,導(dǎo)致湖泊生態(tài)平衡的破壞。
（7）氮化合物攝入致毒
富營養(yǎng)化水中含有亞硝酸鹽和硝酸鹽，人畜長期飲用這些物質(zhì)含量超過一定標(biāo)準的水，導(dǎo)致中毒致病甚至死亡。
6水體富營養(yǎng)化的防治對策
（1）控制外源性營養(yǎng)物質(zhì)輸入
絕大多數(shù)水體富營養(yǎng)化主要是外界輸入的營養(yǎng)物質(zhì)在水體中富集造成的。為此，首先應(yīng)該著重 減少或者截斷外部營養(yǎng)物質(zhì)的輸入，控制外源性營養(yǎng)物質(zhì)，控制人為污染源。
（2）減少內(nèi)源性營養(yǎng)物質(zhì)負荷
輸入到湖泊等水體的營養(yǎng)物質(zhì)在時空分布上是非常復(fù)雜的。氮、磷元素在水體中可能被水生生物吸收利用，或者以溶解性鹽類形式溶于水中，或者經(jīng)過復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)和生物作用而沉降，并在底泥中不斷積累，或者從底泥中釋放進入水中。減少內(nèi)源性營養(yǎng)物負荷，有效地控制湖泊內(nèi)部磷富集，應(yīng)視不同情況，采用不同的方法。
（3）主要治理方法：
①物理方法：包括挖掘底泥沉積物、進行水體深層曝氣、注水沖稀以及在底泥表面敷設(shè)塑料等。挖掘底泥，可減少以至消除潛在性內(nèi)部污染源；深層曝氣，可定期或不定期采取人為湖底深層曝氣而補充氧，使水與底泥界面之間不出現(xiàn)厭氧層，經(jīng)常保持有氧狀態(tài)，有利于抑制底泥磷釋放
②化學(xué)方法：包括凝聚沉降和用化學(xué)藥劑殺藻的方法。