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現代的生產(chǎn)和生活中大量含氮、磷肥料的生產(chǎn)和使用，食品加工、畜產(chǎn)品加工等造成的工業(yè)廢水和大量城市生活廢水，特別是含磷洗滌劑產(chǎn)生的污水未經(jīng)處理即行排放，使海水、湖水中富含氮、磷等植物營(yíng)養物質(zhì)，稱(chēng)為水體富營(yíng)養化。在富營(yíng)養化水體中，由于有了充足的養料保證，藻類(lèi)等浮游植物一有適宜條件即瘋狂繁殖。此時(shí)魚(yú)類(lèi)等生物的消費能力趕不上藻類(lèi)的繁殖速度，水中藻類(lèi)越長(cháng)越多，藻類(lèi)生物集中在水層表面，光合作用釋放出的o2溶解在海水表層，表層海水形成飽和溶液，從而阻止了大氣中的o2溶入深層海水。與此同時(shí)大量死亡的海藻在分解時(shí)卻要消耗水中的溶氧，這樣水中的溶氧就會(huì )急劇減少（甚至可降至零）導致水中的魚(yú)類(lèi)等動(dòng)物大量窒息死亡。某些藻類(lèi)甚至還會(huì )釋放出一些有毒物質(zhì)使魚(yú)類(lèi)中毒死亡。此外由于死亡藻類(lèi)分解時(shí)會(huì )放出ch4、h2s等氣體，使海水變得腥臭難聞。這種情況如果是在海洋中，赤潮就發(fā)生了。如果是發(fā)生在淡水中，又叫“水華”。這種現象叫做水體的富營(yíng)養化。

水體富營(yíng)養化是世界性問(wèn)題，大量的研究已經(jīng)證明，污水中的氮和磷是導致受納水體富營(yíng)養化的主要原因之一。常規的污水處理技術(shù)主要去除有機物和懸浮固體，對氮和磷的去處效率較低。許多發(fā)達國家對排放污水中的氮和磷含量都做了限定，并要求污水處理廠(chǎng)達到除氮除磷的要求。污水脫氮除磷的技術(shù)可分為物理法、化學(xué)法和生物法。相對而言，生物脫氮除磷技術(shù)投資少、運行操作簡(jiǎn)單、無(wú)二次污染而被廣泛應用。