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1 什么是水体“富营养化”
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水体富营养化是由于氮、磷等营养元素在水体浓度上升而导致大量藻类及其它浮游生物滋生的现象。
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水体富营养化 (来源：Greening Forward）由于藻类及蓝细菌的滋生，水体表面会充满绿色、红色等浮游生物。这时富营养化又往往被称为“赤潮”、“水华”。
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2 水体富营养化的成因
6 F- q6 n1 [; \/ b, r! a" m6 } 自然条件下，氮、磷等元素在水圈、大气圈、岩石圈中保持着平衡状态。大气中的氮没有有效进入水体的方式、岩石圈中的各类磷矿也难以向水圈渗透。但人类的存在打破了这一平衡。
2 a6 e- n) @: J$ F9 M Haber-Bosch 法合成氨的发明，开创了人类制造化肥的历史。同时也把大气中大量的氮元素传递到了土壤，土壤中的氮元素在雨水冲刷的作用下，最终又会汇入河流、湖泊。
5 J4 \5 e4 M% y' t$ Y5 P Harber-Bosch 法合成氨 [1]磷矿的开采，使得沉积在地底的磷元素重见天日。磷肥、含磷日化用品的使用使磷元素也源源不断地渗入水体。
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氮、磷元素是藻类生长的“催化剂”。氮、磷物质向水体的转移是水体富营养化的根本原因。
0 `5 R8 G" v5 Q4 K% M/ h9 r 氮循环示意图 [2]说了根本原因，那也得提一句直接原因。
9 f8 C- F: w& _' x7 Z- N9 n 水体富营养化的直接原因比较复杂。起初的水华、赤潮是因为污水处理厂集中排放大量含氮磷的废水。污水处理厂中的氮、磷多来源于居民生活废水，千家万户的废水最终都会汇集到污水处理厂。由于以前污水处理厂处理氮、磷等污染物的技术不成熟，出水口出的废水中的硝酸盐、氨氮、磷酸盐等浓度仍然很高，容易导致水体富营养化。随着废水处理、活性污泥等技术的发展，现今这一状况得到了极大的缓解。
: B* T5 k3 x4 Q; r% q 污水处理厂（来源：Pepperl+Fuchs）现今水体中的氮磷物质很多来源于“面源污染”。面源污染（有时也称“非点源污染”）指污染物来源分散，难以向污水处理厂排放那样集中到一个点。
/ H& i l0 L+ ? ]0 b 水体富营养化的面源污染多来源于肥料。由于施肥方法、用量不当，很多肥料施放到田地中。降雨后，很多肥料会溶解到雨水，汇入河流。下图就是一个非常典型的例子，农田附近的水体藻类生长比水体中心更为旺盛。
0 ]6 i$ l V5 }8 E, v2 ~! T, s x6 m 肥料及降雨径流导致的水华 [3]3 富营养化的危害
+ r1 [+ U$ x) ~: m 水体中的浮水藻类本来是生态系统中的重要组成部分。但是当藻类过度生长、爆发的时候，也会破坏整个生态系统的稳定。
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水体富营养化主要有如下危害：
水华、赤潮等现象影响景色、观感不好。死亡藻类的分解需要消耗氧气，同时水华会覆盖水面影响氧气交换效率。导致水中溶解氧含量急剧降低，其他生物的大量死亡。有的藻类会分泌有毒物质、没有经济价值。滇池水华导致鱼类死亡4 如何防治富营养化
5 t- b I; c9 j: K( y% W6 c 富营养化的本质原因就是氮磷等物质大量汇入到水体。解决富营养化就要解决氮磷物质的非自然流动。
; k8 x) k8 g+ h4 x+ b+ h 由于点源污染易于监测、管控，点源污染的治理较为简单。从点源污染（污水处理厂）上下手，就需要改进污水处理工艺，尽可能降低出水口的氮磷含量。同时，减少含磷洗衣粉的使用。对污水处理具体流程感兴趣的可以看下面这篇回答。
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8 o; f1 _2 K. s; Y4 s 面源污染的控制相比点源更为复杂。面源污染物浓度相比点源污染较小，但范围要远大于点源污染，因此较难治理。
. a6 {; |7 |- M8 {- V6 u 例如：控制点源污染只需要管理好污水处理厂即可，面源污染则需要考虑到降雨径流、地形、农田施肥等影响。
: L& @7 z T# i7 {$ V4 k 针对降雨径流的污染处理目前并没有十分好的办法。比较理想、经济的方法就是沿河岸种植植物。利用植物吸收氮、磷元素，防止其排入水体。
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河岸植物吸收农田径流中的氮、磷元素 （来源：EPA）下图所示的土壤蓄留过滤装置就是利用了植物倾向于吸收氮、磷物质的特性。
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! o) ^ g: h/ I( R N) J 随着各类控制技术的应用，水体富营养化的状况已经得到了极大的缓解。
0 Z9 _! h% v6 q/ x" ^6 A3 d1 l 云南滇池曾经饱受富营养化的危害，旅游价值急剧下降。但随着数十年来的不断治理，滇池的生态环境正在逐渐改善。2018 年，滇池全年仅一天发生重度蓝藻水华，五天发生中度蓝藻水华，成为近30年来滇池蓝藻水华防控最好的一年。
9 g) f+ N- E8 m% A' J1 d, D2 _ 滇池回归原本的美丽指日可待。
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[1] https://thehaberprocesssjii.weebly.com/the-haber-bosch-process.html
: G# h- a6 J1 P' D' U ^ [2] https://en.wikipedia.org/wiki/Nitrogen_cycle
9 q8 U' K% V# V [3] How Fertilizers Can Damage Marine Ecosystems - AquaViews
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