水體富營養化(eutrophication)是指在人類活動的影響下，氮、磷等營養物質大量進入湖泊、河口、海灣等緩流水體，引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧量下降，水質惡化，魚類及其他生物大量死亡的現象。這種現象在河流湖泊中出現稱為水華，在海洋中出現稱為赤潮。
在地表淡水系統中，磷酸鹽通常是植物生長的限制因素，而在海水系統中往往是氨氮和硝酸鹽限制植物的生長以及總的生產量。導致富營養化的物質，往往是這些水系統中含量有限的營養物質，例如，在正常的淡水系統中磷含量通常是有限的，因此增加磷酸鹽會導致植物的過度生長，而在海水系統中磷是不缺的，而氮含量卻是有限的，因而含氮污染物加入就會消除這一限制因素，從而出現植物的過度生長。生活污水和化肥、食品等工業的廢水以及農田排水都含有大量的氮、磷及其他無機鹽類。天然水體接納這些廢水后，水中營養物質增多，促使自養型生物旺盛生長，特別是藍藻和紅藻的個體數量迅速增加，而其他藻類的種類則逐漸減少。水體中的藻類本來以硅藻和綠藻為主，藍藻的大量出現是富營養化的征兆，隨著富營養化的發展，后變為以藍藻為主。藻類繁殖迅速，生長周期短。藻類及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解，不斷消耗水中的溶解氧，或被厭氧微生物分解，不斷產生硫化氫等氣體，從兩個方面使水質惡化，造成魚類和其他水生生物大量死亡。藻類及其他浮游生物殘體在腐爛過程中，又把大量的氮、磷等營養物質釋放入水中，供新的一代藻類等生物利用。因此，富營養化了的水體，即使切斷外界營養物質的來源，水體也很難自凈和恢復到正常狀態。
富營養化的防治是水污染處理中復雜和困難的問題。這是因為：①污染源的復雜性，導致水質富營養化的氮、磷營養物質，既有天然源，又有人為源；既有外源性，又有內源性。這就給控制污染源帶來了困難；②營養物質去除的高難度，至今還沒有任何單一的生物學、化學和物理措施能夠*去除廢水的氮、磷營養物質。通常的二級生化處理方法只能去除30-50％的氮、磷。
(1)控制外源性營養物質輸入
絕大多數水體富營養化主要是外界輸入的營養物質在水體中富集造成的。如果減少或者截斷外部輸入的營養物質，就使水體失去了營養物質富集的可能性。為此，首先應該著重減少或者截斷外部營養物質的輸入，控制外源性營養物質，應從控制人為污染源著手，應準確調查清楚排入水體營養物質的主要排放源，監測排入水體的廢水和污水中的氮、磷濃度，計算出年排放的氮、磷總量，為實施控制外源性營養物質的措施提供可靠的科學依據。
(2)減少內源性營養物質負荷
輸入到湖泊等水體的營養物質在時空分布上是非常復雜的。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，或者經過復雜的物理化學反應和生物作用而沉降，并在底泥中不斷積累，或者從底泥中釋放進入水中。減少內源性營養物負荷，有效地控制湖泊內部磷富集，應視不同情況，采用不同的方法。
控制水體富營養化根本的措施是加強對環境生態的管理，制定法規，嚴格控制污水的排放，污水處理一般要達到二級排放標準，并應逐漸達到三級或接近三級，才可以嚴格控制以氮和磷為主的營養物質進入水體。除嚴格控制污水的排放外，防治水體富營養化還要做好以下工作：疏浚底泥，除去水草和藻類；引入低營養水稀釋水體；飼養草食性或雜食性魚類，減少水體中的藻類。
一旦水體發生了富營養化，應采用下列方法加以治理：采用化學藥劑控制藻類的生長；利用藻類病原菌抑制藻類生長；強烈通氣攪拌水體。破壞水體中溫度的分層現象，從而控制藻類摩長；對二級生化處理的排出水進行脫氮和除磷的深度處理，以限制藻類的生長；采收富營養化水體中的藻類并綜合利用，達到控制富營養化的目的；運用生態學原理，利用水生生物吸收利用水體中的氮、磷元素進行代謝活動的過程，以達到去除營養元素的目的，控制藻類的生長。

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