污染物进入水环境后，会产生生态效应，破坏水生生态环境，影响动植物的生长发育，对水生生物造成危害。
1.对水产养殖的危害
水体受有机污染物污染后，会发生生物降解作用，在分解过程中消耗水中的溶解氧，使水中溶解氧降低，鱼类等水生动物会因缺氧而死亡。水体受油类污染后，除自身分解消耗大量溶解氧外，还会因水面形成的油膜阻隔空气中的氧进入水体，鱼类因缺氧而致死。水中酚能严重影响水产品的产量和质量，低浓度酚能影响鱼类回游繁殖，高浓度时可引起鱼类大量死亡。水体中重金属能粘结在魄的表面，影响对氧的吸收，降低血液输送氧气的能力，造成鱼类死亡。
2.水生物遗传变异
水体被污染后，水生植物和动物从水中、底泥中摄取污染物，并在体内积累，达到一定数量后会影响生物生长、发育，使生理受阻、发育停滞，甚至死亡。如湖北鸭儿湖受到有机氯和有机磷农药的污染，使湖中的鱼发生畸变，鱼的脊椎骨弯曲，甚至出现了“疯鱼的异常现象。此外许多化学污染物质是环境激素类物质，干扰水生生物的内分泌，可使受污染水体的雄性鱼变成雌性鱼，并能产卵，这种现象叫做“雌性化”。这类影响也波及到燕鸡等食鱼鸟类、海豹、陆龟及美洲熊、棕熊等，对于自然生态的发展有潜在不利的影响。
3.水域异常营养的危害
近年来我国由于水体富营养化引起的破坏水生生态系统的现象时有发生。水体富营养化是指水体接纳过量的氨、磷等营养物质，使藻类以及其它水生生物异常繁殖，水体透明度和溶解氧下降，造成水质恶化，严重的藻类暴发而引发的水质灾害。这种现象在淡水湖泊叫“水华”，在海洋则叫“赤潮”。
在富营养化的湖泊中，水生生物的群落、种群结构会发生变化，一些耐污种的个体数量猛增，相反一些非耐污种数量减少甚至消失。鱼类等水生动物也是如此，往往一些优质种减少或消失而低劣质种增加，影响水产养殖业经济效益。水华灾害严重破坏了水生生态系统的平衡和稳定，也使水功能受到影响。
目前我国城市湖泊多数处于富营养或重富营养状态，非城市湖泊也因旅游业和水产养殖业的发展及受纳面源污染，富营养化速度也在加快，富营养化已成为我国湖泊水库的主要环境问题。
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