基本简介
富营养化是指生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖，水体溶氧量下降，鱼类及其它生物大量死亡的现象。大量死亡的水生生物沉积到湖底，被微生物分解，消耗大量的溶解氧，使水体溶解氧含量急剧降低，水质恶化，以致影响到鱼类的生存，大大加速了水体的富营养化过程。水体出现富营养化现象时，由于浮游生物大量繁殖，往往使水体呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等，这种现象在江河湖泊中叫水华（水花），在海中叫赤潮。在发生赤潮的水域裏，一些浮游生物暴发性繁殖，使水变成红色，因此叫“赤潮”。这些藻类有恶臭、有毒，鱼不能食用。藻类遮蔽阳光，使水底生植物因光合作用受到阻碍而死去，腐败后放出氮、磷等植物的营养物质，再供藻类利用。这样年深月久，造成恶性迴圈，藻类大量繁殖，水质恶化而又腥臭，水中缺氧,造成鱼类窒息死亡。
产生原因
农田化肥
为促进植物生长，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。
牲畜粪便
圈养家禽、家畜尤其是猪会产生大量富含营养物和细菌的排泄物，极易随地表径流、亚表面流流入江河、湖泊而污染水体。此外，农田中过量施用家畜粪便，也会引起粪便中的营养物随地表径流、亚表面流流失，从而污染水体。草原过度放牧，产生大量牲畜粪便滞留于草原上，造成营养物过剩，并破坏草原的植被覆盖；当降雨产生地表径流时，植被覆盖的破坏会加剧土壤、粪便的侵蚀，致使更多的营养物流失，加重污染。
污水灌溉
污水作为一种可靠的水源和廉价的肥料被用于灌溉农田，是污水农业利用的一种提倡方式，目的是通过土壤的凈化作用和农作物对营养元素的吸收来凈化污水。但由于一些污水中的营养物含量较高或技术原因，常常造成土壤和地表水的污染。
城镇地表径流
城镇路面大部分是不透水地面，氮磷营养物主要随地表径流进入地表水中。城镇中的氮磷营养物主要来自人类的生活垃圾、生活污水及和某些工商业废水（如屠宰、食品、造纸、停车场等）。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。
矿区地表径流
在磷矿区，由于人类活动，破坏了原来的土壤结构和植被面貌，使得土壤表层裸露，在降雨条件下，散落在矿区的矿渣、泥沙、磷酸盐等污染物将随地表径流进入湖泊、水库、江河、海湾，污染水体。
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。
水体人工养殖
许多水体既是水源地，又是人工养殖的场所。随着养殖业的发展，人工投放的饵料以及鱼类的排泄物给水体带来了大量的氮磷。
相关危害
1.促进细菌类微生物的繁殖，一系列异养生物的食物链都会有所发展，水体中耗氧量将大大增加。
2.藻类只在水体表层能接受阳光的範围内生长，并排出氧气，在深层的水中就无法进行光合作用而出现耗氧，在夜间或阴天也耗氧。藻类的死亡和沉淀都把有机物转入深层或底层水中，那裏将聚集大量待分解的有机物，但却没有足够的溶解氧供应，则变为厌氧分解状态，使大量的厌氧细菌繁殖起来。
3.无机氮的富集，开始使硝化细菌繁殖，大量消耗溶解氧，在缺氧状态下，又会转为反硝化过程。这样在底层将出现呼吸消耗有机物速度远远快于光合作用生成有机物速度的腐化污染状态，并逐步向表层发展，严重时可使一部分水体完全变为腐化区。
4.一片水域所涵容的养分，随着时间逐渐增加的一种现象和过程。
5.水华本来是水域自然生态系必然的演替过程：一片水域在形成后，随着岁月的成长，水域中的养分会越来越多，而且水会越变越浅，到最终变成沼泽或陆地，像这种自然消长过程，即属水华。
6.水域的污染加速了水华现象：优氧化的营养源，大多来自于施肥过度的农地，或都市污水中的清洁剂或有机物产生的。家庭废水.抽水马桶的排放水与非肥皂及合成肥料都含有很高的磷化物和硝酸盐类，当水中氮化物和磷酸盐类的浓度增高时，藻类就可以大量繁殖，造成所谓的“藻华”。因为藻类大量繁殖，也会因而大量死亡，这些藻类的尸体，在腐烂分解的过程会用尽水中的氧气，使得栖息在那儿的鱼族，会因窒息而死亡，再者，形成藻花的蓝绿藻，往往是群体状或丝状，这些不是滤食性鱼类的食物，因此，表面上看来，鱼类的食物很丰富，事实上有不少鱼类，却因饥饿而死亡，这就是所谓的“红潮”，也是“藻华”的后遗症。
7.优氧化带来的问题：有藻类的大量死亡，湖泊内的氧气降低，水中的鱼虾无法生存，破坏了自然生态的平衡。水质会因氧气的缺少而发臭。若是将湖泊内的水做为饮用水，则将提高处理成本，增加消毒用量，同时造成饮用水质的安全危害人体健康。
预防措施
1、绝大多数水体富营养化主要是外界输入的营养物质在水体中富集造成的。如果减少或者截断外部输入的营养物质，就使水体失去了营养物质富集的可能性。为此，首先应该着重减少或者截断外部营养物质的输入，控製外源性营养物质，应从控製人为污染源着手，应準确调查清楚排入水体营养物质的主要排放源，监测排入水体的废水和污水中的氮、磷浓度，计算出年排放的氮、磷总量，为实施控製外源性营养物质的措施提供可靠的科学依据。 2、输入到湖泊等水体的营养物质在时空分布上是非常复杂的。氮、磷元素在水体中可能被水生生物吸收利用，或者以溶解性盐类形式溶于水中，或者经过复杂的物理化学反应和生物作用而沉降，并在底泥中不断积累，或者从底泥中释放进入水中。减少内源性营养物负荷，有效地控製湖泊内部磷富集，应视不同情况，採用不同的方法。 3、工程性措施：包括挖掘底泥沉积物、进行水体深层曝气、注水沖稀以及在底泥表面敷设塑胶等。挖掘底泥，可减少以至消除潜在性内部污染源；深层曝气，可定期或不定期採取人为湖底深层曝气而补充氧，使水与底泥介面之间不出现厌氧层，经常保持有氧状态，有利于抑製底泥磷释放。此外，在有条件的地方，用含磷和氮浓度低的水注入湖泊，可起到稀释营养物质浓度的作用。 4、化学方法：这是一类包括凝聚沉降和用化学葯剂杀藻的方法，例如有许多种阳离子可以使磷有效地从水溶液中沉淀出来，其中最有价值的是价格比较便宜的铁、铝和钙，它们都能与磷酸盐生成不溶性沉淀物而沉降下来。例如美国华盛顿州西部的长湖是一个富营养水体，1980年10月用向湖中投加铝盐的办法来沉淀湖中的磷酸盐。在投加铝盐后的第四年夏天，湖水中的磷浓度则由原来的65μg/L降到30μg/L，湖泊水质有较明显的改善。在化学法中，还有一种方法是用杀藻剂杀死藻类。这种方法适合于水华盈湖的水体。杀藻剂将藻杀死后，水藻腐烂分解仍旧会释放出磷，因此，应该将被杀死的藻类及时捞出，或者再投加适当的化学葯品，将藻类腐烂分解释放出的磷酸盐沉降。 5、 生物性措施：利用水生生物吸收利用氮、磷元素进行代谢活动以去除水体中氮、磷营养物质的方法。目前，有些国家开始试验用大型水生植物污水处理系统凈化富营养化的水体。大型水生植物包括凤眼莲、芦苇、狭叶香蒲、加拿大海罗地、多穗尾藻、丽藻、破铜钱等许多种类，可根据不同的气候条件和污染物的性质进行适宜的选栽。水生植物凈化水体的特点是以大型水生植物为主体，植物和根区微生物共生，产生协同效应，凈化污水。经过植物直接吸收、微生物转化、物理吸附和沉降作用除去氮、磷和悬浮颗粒，同时对重金属分子也有降解效果。水生植物一般生长快，收割后经处理可作为燃料、饲料，或经发酵产生沼气。
