自然富营养化

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简介

富营养化是指过量的营养物质与水体混合，导致植物过度生长的过程。这里考虑的植物是藻类和浮游植物。在自然富营养化过程中，富含营养物质的土壤通过污水或洪水与水体混合，这为依赖现有营养物质的植物提供了大量生长的机会。这是一个问题，因为藻类和浮游植物的生长非常旺盛，以至于阳光无法到达水体的底部，并且由于大量死亡藻类生物质吸收氧气，鱼类和其他水生生物因窒息而死亡。

什么是富营养化？

图片 1：富营养化

当无机营养物质与水混合并使水体富营养化时，该过程称为富营养化。这导致浮游植物和藻类的产量增加。换句话说，富营养化是营养物质与水生生态系统的反应。无机营养物质可能包括磷酸盐和氮，它们与水混合，例如在池塘中，使池塘更适合藻类和浮游植物等植物生命生存。逐渐地，藻类和浮游植物的密度变得如此之大，以至于其他植物或动物都无法在水体中生存。

富营养化湖泊

自然富营养化的湖泊具有巨大的生物生产力。此类湖泊在植被早期阶段的生物多样性数量很大。此外，自然富营养化的湖泊在很大程度上刺激了湖泊中动物群的多样性。由于其富含营养的特性，这些湖泊拥有各种各样的植物生命，特别是由于氮和磷的存在。然而，在后期，当湖泊被植物和藻华过度覆盖时，由于湖泊中植物物质的高呼吸作用，动植物物种遭受了沉重打击。

什么是自然富营养化？

尽管自然富营养化是一个缓慢的过程，但有一种理论认为大多数水体会经历一个逐渐富集营养物质的过程。这导致水体中简单的植物生长。当营养水平高时，藻类和浮游植物在那里茁壮成长非常有利。因此，它们在水体中迅速繁殖和生长，几乎没有给其他水生生物留下生存的机会。

自然富营养化过程是指水体中营养物质过剩。这些营养物质通常存在于土壤中。因此，由于洪水、滑坡或其他原因导致的土壤养分混合可能导致自然富营养化。

与人为富营养化相比，自然富营养化是一个慢得多的过程。人为富营养化是人为造成的，性质非常快。

例如，在洪水情况下，土壤的营养物质可能会被冲刷到附近的水体中，并沉积在那里，使水体成为简单植物生命形式（如藻类和浮游植物）生长的理想场所。

自然富营养化还取决于周围环境的温度。全球变暖也可能加速这一过程。这意味着如今大多数水体都因人为富营养化而富营养化。

自然富营养化与人为富营养化

自然富营养化	人为富营养化
自然富营养化是水体由于自然过程而出现无机营养物质过剩状态的过程。	水体由于人为活动而出现营养物质过剩状态。
一个缓慢的过程。	这是一个快速的过程。
营养物质的例子：来自洪水、径流和滑坡。	营养物质来自：肥料、未经处理的污水、含磷洗涤剂、工业废水

表 1：自然富营养化与人为富营养化的区别

生物需氧量 (BOD) 和溶解氧 (DO)

• 生物需氧量 (BOD) 用于测量有机废物污染的程度。细菌分解有机废物所需的氧气量称为 BOD。

• 水体的 BOD 以毫克/升水体中溶解的氧气来衡量。这称为溶解氧 (DO)。

• BOD 量越多，DO 量越少。

• 水体中必须存在一定量的 DO 才能使水生生物生存。

• 如果水体中的垃圾量较高，它会消耗更多的 BOD，从而减少水生生物的 BOD。

• 因此，在自然富营养化的情况下，BOD 水平不断上升，没有给其他动物或植物留下 DO。

自然富营养化机制

图片 2：总结富营养化过程的图表

• 自然富营养化是由于自然因素造成的，例如洪水、过量降雨和滑坡。

• 这些自然因素将有机物质（例如淤泥以及动物、植物和其他有机体的腐烂）冲刷到附近的水体中。

• 因此，水体变得富含营养，这有利于简单的植物生命形式，如藻类和浮游植物。

• 藻类、浮萍和其他植物在水体中大量生长。

• 由于藻类的厚覆盖层阻止阳光穿透水底，其他生命形式也随之消失。

• 死亡的藻类生物质积累在水体的底部并在分解过程中吸收氧气。由于大量藻类生物质分解，水底的所有氧气都被吸收，没有给其他生命形式（如鱼类）留下氧气。

自然富营养化的影响

图片 3：富营养化对珊瑚礁、海草和红树林生态系统的影响。富营养化降低了水质并增加了 BOD。

• 由于自然富营养化，水体从水生生态系统转变为陆地生态系统。

• 富营养化导致水体中藻类过度生长。

• 富营养化导致水生植物死亡，因为阳光无法穿透藻华。它还会影响氧气的补充。

• 它可能导致入侵物种的侵袭。例如，受富营养化影响的水体受到银鲤鱼的影响，银鲤鱼可以很容易地适应富营养化湖泊的条件。

• 珊瑚礁消失，因为没有阳光到达水底。

• 由于富营养化，附生藻类和底栖藻类的生物量增加。

• 大型植物的物种组成及其生物量发生显着变化。它们大量生长。

• 水发出难闻的气味和颜色；处理水变得困难。

• 水体中的 DO 很快耗尽。

• 水体的审美价值大大降低。

结论

如果不在适当的时候处理，自然富营养化可能会变得代价高昂。因为它阻止了生命形式在水体中存在，所以在自然富营养化过程中可能会造成明显的危害。因此，每个人都应该知道如何处理水体以防止其富营养化。

常见问题

问题 1. 生物需氧量是什么意思？

答：生物需氧量 (BOD) 用于测量有机废物污染的程度。细菌分解有机废物所需的氧气量称为 BOD。

问题 2. 溶解氧是什么意思？

答：水体的 BOD 以毫克/升水体中溶解的氧气来衡量。这称为溶解氧 (DO)。

问题 3. 生态系统如何因富营养化而发生变化？

答：由于自然富营养化，水体从水生生态系统转变为陆地生态系统。