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养殖水域生态学 第十四章 水体富营养化和赤潮 第一节 水体富营养化 一、富营养化问题的历史与现状 1. 什么是富营养化? 2．富营养化研究的现状 二、富营养化的主要原因 1. 与富营养化有关的主要营养物质 2．营养物的主要来源 三、富营养化的监测和评价 四、富营养化的危害 五、富营养化的防治 1. 什么是富营养化? 富营养化现象很早就有，我们可以从古代书藉中找到一些线索。关于富营养化的第 一个确实的、科学的观察应在19世纪20年代。当时瑞士的莫尔登湖(Murten see)湖水变成红褐色。周围居民认为是二百多年前德瑞战争中法国土兵血迹的回溯。经过植物学家的观察，发现是由于大量红色颤藻[Oscillatoria rubencens (D．C．)Gom.]的生长，而它的大量出现可能与畜牧业中大量施用肥料有关。 概念的理解 因此，目前认为湖泊中营养物的缓慢增加不应称为富营养化，或者可称之为天然富营养化；而只有突然的、迅速的营养物增加(而这种增加都是由予人为的原因)，才可称为真正的富营养化，或人为富营养化(cultural 或anthropogenic eutrophication)。对于人为富营养化在湖泊演替中的地位，过去大都认为是加速了演替过程，使湖泊走向衰老．但现在有人认为从生态系统发展过程中一些主要趋势来考虑，把它看作是演替过程的逆转，使湖泊由衰老走向“年青化”。是一个属于环境污染范畴的问题．也就是专指“人为富营养化”。富营养化作为污染问题又与一级的污染不同。一般的污染大多导致生物生产力的降低，而富营养化却是营养物质的增加，往往提高了初级生产力(但也非总是如此)，甚至提高了终产品(鱼)的生产量，但严重时也导致鱼产量的下降以及引起其他的环境问题。因而，作为环境问题来讨论富营养化问题，我们考虑的是它的危害方面。 水体富营养化的定义 “由于人类活动，水体中营养物质增加，引起植物过量生长和整个水体生态平衡的改变，因而造成危害的一种污染现象”。 2．富营养化研究的现状 上世纪下叶和本世纪上叶．水体的主要污染是有机物污染，为此建立了一级和二级 污水处理场。但有机物的生物降解带来了无机营养物质的增加，引起了广泛的水体富营 养化。特别是60年代后，已成为一个突出的、全球性的问题。 (1)　对湖泊进行富营养化程度及原因的调查 美国、日本、意大利、原苏联、北欧、东欧等均进行过，我国也有调查和统计。 (2)召开了各种国际会议和进行合作研究。如美国、欧洲共同体、加拿大、日本、原苏联。我国也已召开过专门的国际学术讨论会。 (3)出现了一些专门的、有关富营养化的著作。 二、富营养化的主要原因 水体富营养化的根本原因是营养物质的增加。是哪些营养物质呢?一般认为：主要磷，其次是氮。可能还有碳、微量元素或维生素等。Schindler受控生态系统装置和试验湖区的研究结果，表明磷是主要“限制因子”。Vollenweider等关于磷负荷和初级生产关系的研究，也表明磷的重要性。用藻类生长潜力(AGP)方法来判断湖泊中藻类繁殖的限制物质，结果也表明受磷限制的湖泊至少占一半以上，见表13．3。在氮磷比低于10：1时，或在某个季节，氮也有可能成为限制因子。 2．营养物的主要来源 可分为“天然源”和“人为源”，但这种分法在实际工作中难以区分。一般分为点源和非点源(散在源、面源)。前者指排放量集中，位置固定的污染源，都属“人为源”．如通过管道排放的生活污水和工业废水。点源污染较易测量。非点源污染系通过地表径流、降水、地下水等进入水体。它可以是天然来源，也可以是人为来源，较难测定和控制。 (1)地表径流：富营养化现象的加速，大量施用肥料是重要的原因。 (2)畜牧业、渔业 在一些畜牧业发达的国家，因畜牧业而产生的营养物质量超过了由人口产生的量。渔业的污染源主要是强化养殖时，由于投喂各种肥料、饲料而产生。有资料报道，在网箱养鱼时．每生产一吨鱼每年要产生15kg的磷和1．037kg的BOD，因而引起水体富营养化。北欧国家因此对网箱养鱼加以控制，需经批准。 营养物的主要来源 （3) 生活污水： 生活污水可以是点源排放，也可以非点源排放。它是主要的营养物来源。 (4) 工业废水　有些工业废水有较高的氮、磷含量。其中排污量较高的是食品、化工和毛皮。 （5）大气降水 雨水中含有氮、磷与气候带及地区有关。氨态氮大于硝酸态氮。 (6)地下水 地下水将岩石或土壤中的氮、磷物质溶解后带入水体。日本琵琶湖资料表明地下水中氮的浓度为1．268mg/L,磷为0.087mg/L。 三、富营养化的监测和评价 1．物理学指标 (1)AC／V指标，A