[科普中国]-海水富营养化

简介

富营养化是水体衰老的一种现象，它既可以发生在湖泊、水库，也可以发生在河口和近海水域。水体的富营养化发生在湖泊中称为水华，发生在海域中称为赤潮。天然富营养化本来是一种十分缓慢的过程，但随着有机物质和营养盐的过量进入，大大加快了水体富营养化的进程。目前，富营养化己成为困扰许多国家的水环境污染问题之一。富营养化不仅会使水体丧失应有的功能，而且会使生态环境向不利的方面演变。

海水富营养化机理海水富营养化的机理是：① 水体中含有的过量氮、磷等植物营养元素逐渐被氧化分解，成为水中微生物和藻类所需的营养物质，使得藻类迅速生长；② 越来越多的藻类繁殖、死亡、腐败，引起水中氧气大量减少，使水质恶化，导致鱼、虾等水生生物死亡。海水富营养化的来源主要有生活污水（如食物残渣、排泄物、洗涤剂）、农田化肥、农村家畜饲养、工业污水（如食品工业、酿造工业、造纸工业、化肥工业等）以及海水养殖。

海水富营养化原因海洋出现富营养化的主要原因是随着人口数量迅速增加，城市规模不断扩大，生活污水越来越多且处理水平低；过度的海水养殖和农业面源污染增加。

富营养化会造成海水透明度降低，使阳光难以穿透水层，从而影响水生植物的光合作用和氧气的释放；表层水面植物的光合作用又可能造成溶解氧的过饱和状态，这些都会造成鱼类大量死亡。不仅如此，有些藻类还能分泌有毒物质，这些有害物质通过海产品危及人体健康。我国富营养化比较严重的海域主要分布在辽东湾、渤海湾、长江口、杭州湾、江苏近岸、珠江口1。

海水富营养化特征海水富营养化总的特征是营养盐类、耗氧有机物的输入量与输出量的动态平衡发生失调，即输入量大于输出量，或积累量大于消耗量，从而导致这些营养物质在水体中富集，引起生态系统一系列的变化。一般认为，造成海区“富营养化”的主要营养物质是氮和磷2。

海水富营养化影响海水富营养化对海洋藻类群落会产生深远的影响。海水中营养盐增加能够大大增加生态系统内浮游植物群落和大型底栖藻类的初级生产力，从而促进系统生产力的极大提高，使系统内生物群落的生物量增加。

在海水富营养化初期，由于充足的营养盐供应，大型藻类可能会快速生长，提高厂空间可用性，使群落内的动物数量也会大量增加，增加动物区系的多样性和丰富度，但这时动物区系的种类组成与正常营养水平状态下是有很大差别的，通常状态下底栖群落的优势种会发生转移。

虽然伴随浮游植物增加浮游动物密度也会增加，浮游动物的摄食会对浮游植物起到一定的抑制作用。但海水富营养化导致的海洋浮游生物密度和生物量的增加，随之海水中漂浮有机碎屑也大量增加，这些因素都降低了海水透明度，使到达海底的光强降低，影响海底大型藻类的光合作用，从而影响到海底大型藻类的种类组成和深度分布范围。群落生物量的增加也提高了海底的有机物质供应，有机碎屑的积累会改变海底的质地构成，有机物质的分解又降低了该区域的氧气含量。

由于海底多年生大型藻类是光限制者，而浮游植物和漂浮藻类是营养盐限制者。因此，富营养化的最终结果会使海底大型植物群落退化甚至消失，这种效应对海底多年生大型藻类的影响更为明显。结果，在富营养化海区，仅有水体中的浮游植物和柔软短生存期藻类进行初级生产。

由于短生存期的藻类对碳的固定作用更快，因此群落组成机构从大型藻类向浮游植物等短生存期藻类的转变，可能会从整个食物网水平上对生态系统产生影响。

富营养化导致浮游植物和悬浮有机碎屑的增加，滤食性动物例如藤壶、贻贝等大量增加，会占据海底基质，减少大型藻类的附着基，空间竞争加剧。

富营养化对海洋大型藻类的影响是复杂的，并且随着海区状况的不同而各不相同。一般情况下，对于水体交换率小的海域，富营养化的影响更为明显。例如在水体较深的河口附近海域，浮游植物的生物量与营养盐输入密切相关，同时，营养盐输入越多，缺氧水体特别是底层水体的缺氧水也越多。在浅海海域，营养盐输入产生的影响又与营养盐输入量和富营养化水体驻留时间相关，低营养盐输入及短时间驻留一般会导致大型藻类和浮游植物生物量的增加，高营养盐输入及长时间驻留，如前述，由于生物量的增加对光线的遮挡以及沉积速度的改变，则必然会导致大型底栖藻类的消失3。