5.3 水体中富营养污染物
5.3.1 水体富营养化问题
在湖泊、水库、河口、港湾等水流较缓的区域，最容易发生富营养化问题。这是一种由磷和氮的化合物过多排入水体后引起的二次污染现象。主要表现为水体中藻类大量繁殖，严重影响了水质。
在适宜的光照、温度、pH值和具备充分营养物质的条件下，天然水体中藻类进行光合作用，合成本身的原生质，其总反应式可写为
106CO2 16NO3- HPO42- 122H2O 18H 能量 微量元素
→C106H263O110N16P1 138O2
（藻类原生质）
从反应式可以看出，在藻类繁殖所需要的各种成分中，成为控制性因素的是磷和氮，所以藻类繁殖的程度主要决定于水体中这两种成分的含量，并且已经知道能为藻类吸收的是无机形态的含磷、氮的营养物。
藻类本身使水道阻塞，鱼类生存空间缩小，使水体生色，透明度降低，其分泌物又能引起水臭、水味，在给水处理中造成各种困难。更重要的是富营养化还可能破坏水体中生态系统原有的平衡。藻类繁生将使有机物生产速度远远超过有机物消耗速度，从而使水体中有机物积蓄，其后果是：①促进细菌类微生物繁殖，一系列异养生物的食物链都会有所发展，使水体耗氧量大大增加；②生长在光照所不及的水层深处的藻类因呼吸作用也大量耗氧；③沉于水底的死亡藻类在厌氧分解过程中促使大量厌氧菌繁殖；④富氨氮的水体开始使硝化细菌繁殖，在缺氧状态下又会转向反硝化过程。综合上述作用，富营养发生后，将先引起水底有机物消耗速度超过其生长速度，处于腐化污染状态，并逐渐向上层扩展，在严重时可使一部分水体区域完全变为腐化区。这样，由富营养而引起有机体大量生长的结果，倒过来又走向其反面，藻类、植物及水生物、鱼类趋于衰亡以至绝迹。这些现象可能周期性地交替出现，一些湖泊、水库的沉积就是由此造成的。
5.3.2 水体中的藻类
藻类作为富营养化污染的主体，可分为四种类别，它们是：蓝绿藻类、绿藻类、硅藻类、有色鞭毛虫类。
蓝绿藻类呈蓝绿颜色，故得其名。一般在早秋季节，容易大量萌生，并以水体中有机物富集、硅藻类繁生等现象作为其产生的先兆。蓝绿藻体内含有气体乃至于油珠，所以能飘浮在水面，并在水和大气界面间形成“毯子”状隔绝体。这种藻类体上不附有鞭毛，所以游动能力较差。当水体处于富营养化状态时，水面上原先占优势的硅藻逐渐消失而转为以蓝绿藻为主体的情势。蓝绿藻类含胶质外膜，不适于作鱼类食料，甚至还可能含有一定毒性。
绿藻类一般在盛夏季节容易大量萌生，这些藻类细胞中含有叶绿素，所以外观呈现绿色。由于同样原因，它们同蓝绿藻一样，常飘浮在水面上；这种藻类体上附有鞭毛，所以有一定的游动能力。
硅藻类是单细胞藻类，体上不长有鞭毛。一般在较冷季节容易繁生，也能在水下越冬生长。它们一般生长在水面处，但在水体的任何深度，甚至在水底都能发现它们的存在。硅藻还能依附在水生植物的茎叶表面，使这些植物外观呈现浅棕色。在另外一些情况下，还能与别的藻类混杂一起。在水底岩石或岩屑表面常有一层又粘又滑的附着层，这也是附生在其上的硅藻。
有色鞭毛虫类是因其有发达的鞭毛而得名，它除了具有通过光合作用合成原生质的藻类的固有本领外，还具有原生动物的游动本领。这种藻类的繁生季节一般在春天（可因水域而异），可在任何深度的水体内活动，但多数生长在水面之下。
5.3.3 水体中的营养物质
对水体中藻类来说，营养物质指的是那些促进其生长或修复其组织的能源性物质，按原生质的合成反应式可见，关键性的营养物质是磷和氮的无机化合物。此外，微量的营养物质是指那些镁、锌、钼、钒、硼、氯、钴等元素的化合物。人们只是对水体中的氮、磷营养物质作了较长期的集中的深入研究，除了它们在富营养化问题方面起着关键作用这一原因外，还因为在农业生产中长期使用肥料，在近代生活中大量应用合成洗涤剂，其主要成分都是氮和磷的化合物。此外，以微量营养物质为研究对象时，其分析、测定、研究等方面还存在着许多困难，这也是原因之一。
本文标题：5.3 水体中富营养污染物--水体污染物化学（一）
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