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天然水体中由于过量营养物质（主要是指氮、磷等）的排入，引起各种水生生物、植物异常繁殖和生长，这种现象称作水体富营养化。
这些过量营养物质主要来自于农田施肥、农业废弃物、城市生活污水和某些工业废水。
污水中的氮分为有机氮和无机氮两类，前者是含氮化合物，如蛋白质、多肽、氨基酸和尿素等，后者则指氨氮、亚硝酸态氮，它们中大部分直接来自污水，但也有一部分是有机氮经微生物分解转化作用而形成的。
城市生活污水中含有丰富的氮、磷，如人体排泄含有一定数量的氮，使用含磷洗涤剂，含有大量的磷等。另外如磷灰石、硝石、鸟粪层的开采、化肥的大量使用，也是氮、磷等营养物质进入水体的来源。
一般来说，总磷和无机氮分别为20毫克/立方米和300毫克/立方米，就可以认为水体已处于富营养化的状态。富营养化问题的关键，不是水中营养物的浓度，而是连续不断地流入水体中的营养盐的负荷量，因此不能完全根据水中营养盐浓度来判定水体富营养化程度。水体中营养物的极限负荷量有两种表示方法：
单位体积负荷量：克/（立方米。年）
单位面积负荷量：克/（平方米。年）
据研究，如进入水体中的磷大部分以生物代谢的方式流入时，则贫营养湖与富营养湖之间的临界负荷量是：总磷为0.2～0.5克/（平方米。年），总氮为5～10克/（平方米。年）。总之，对发生富营养化作用来说，磷的作用远远大于氮的作用，磷的含量不很高时就可以引起富营养化。
在自然界物质的正常循环中，湖泊会由贫营养湖发展为富营养湖，进一步又发展为沼泽地和干地，但这一历程需要很长的时间，在自然条件下需几万年甚至几十万年。但由于水体污染而造成的富营养化将大大促进这一过程。如果氮、磷等植物营养物质大量而连续地进入湖泊、水库及海湾等缓流水体，将促进各种水生生物的活性，刺激它们异常繁殖（主要是藻类），这样就带来一系列严重后果：
（1）藻类在水体中占据的空间越来越大，使鱼类活动的空间越来越小；衰死藻类将沉积塘底。
（2）藻类种类逐渐减少，并由以硅藻和绿藻为主转为以蓝藻为主，而蓝藻有不少种有胶质膜，不适于作鱼饵料，而其中有一些种属是有毒的。
（3）藻类过度生长繁殖，将造成水中溶解氧的急剧变化，藻类的呼吸作用和死亡的藻类的分解作用消耗大量的氧，有可能在一定时间内使水体处于严重缺氧状态，严重影响鱼类的生存。
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