富营养化机理及其控制探究

富营养化过程是自养性生物（浮游藻类）在水体中建立优势的过程。它包含着一系列生物、化学和物理变化的过程，与水体化学物理性状、水库的形态和底质等众多因素有关。国际经济合作与开发组织对水质富营养化的研究表明：氮、磷等营养物质的输入和富集是水体发生富营养化的最主要原因。根据对藻类化学成分进行分析研究，提出了藻类的“经验分子式”为C106H236O110N16P，利贝格最小值定律指出，植物生长取决于外界提供给它的所需养料中数量最小的一种。由此可见，在藻类分子式中所占的重量百分比最小的两种元素氮和磷，特别是磷是控制水体藻类生长的主要因素。调查结果显示：80%的湖泊、水库富营养化是受磷元素的制约，大约10%的湖泊、水库富营养化与氮元素有关，余下的10%的湖泊、水库富营养化与其他因素有关。

磷是生命活动绝对必须的元素。自然界中的磷主要来源于磷酸盐矿、动物粪便以及化石等天然磷酸盐沉积物。众所周知，自然界中的磷循环是一个单向流动过程。由于过度的人为活动（例如矿山开采、土地开发等），储藏在地球表面的磷食物链进入水循环中，使得水体中的磷负荷增加。由于环境因素造成磷浓度的变化，又通过藻类生物量表现出来，当环境中连续不断地增加水体中磷供给时，藻类便大量迅速的增殖。

氮是生物生长必需的元素。自然界中氮主要储藏在大气中。大气圈中氮气为具有固氮能力的植物与藻类提供了丰富的氮供给源。由于水体中有一些藻类具有固氮能力，能够把大气中的氮转化为能被水生植物吸收和利用的硝酸盐类，因而使得藻类能够获得充足的氮营养物质。此外，由于工业、生活污水中含有大量的氮营养物质。农业生产过程中大量使用农药、化肥，而它们中的很大一部分最终被排入水体，从某种程度上说，水体富营养化形成的一个主要原因，就是由于自然界中氮循环的固氮过程被不断强化而造成水体氮负荷的增加。(www.xing528.com)

水库营养化的实质是由于营养物质输入输出的失衡，而造成水体生态系统中物种分布的平衡被打破，导致单一物种（例如藻类）的疯长，从而进一步破坏了生态系统，致使整个水生态系统走向消亡。