為了使采樣的指標測定更為科學，本書選擇影響水體環境的幾個主要因子進行環境影響分析(王振紅，2005)。
2.1.2.1 透明度
水體中透明度大小是決定水體生產力高低的重要因子之壹，也是測定最方便的富營養化指標。現已證明，射入水中的光強度大體上隨水深呈指數關系減少(Beer定律):
煤礦塌陷塘環境生態學研究
式中:I0為表層水的光照度;It為深度為t的吸光度;α為吸光系數。
在貧營養湖中由於藻類等漂浮物質很少，α值較小，所以，入射光可以到達很深的部位。與此相反，在富營養湖中，如果藻類的現存量增加，則入射光急劇減少，透明度降低。美國環境保護署(EPA)把透明度作為湖泊分類的壹個標準，即:透明度>3.7m的湖泊為貧營養，2.0～3.7m為中營養，<2.0m則為富營養。同時透明度還受外界汙水註入和魚類養殖的影響。
2.1.2.2 pH值
壹般淡水水體由於碳酸系統的緩沖作用，pH值多在6～9之間變化，有時由於浮遊植物強烈的光合作用，pH值在午後壹段時間可達9～10以上(大連水產學院，1989)。
內陸水體按pH值可分為三類:①中堿性水體:pH值在6～10之間變化，塌陷塘的水屬於此類水體;②酸性水體:pH值低於5，系沼澤之類;③堿性水體:pH值在9以上，壹些鹽堿性湖泊屬此類，如青海湖、達裏湖等。
按照與pH值的關系，可在水生生物中分出兩種基本類型:
第壹類為狹酸堿性生物，它們主要出現於中堿性水體，生活的 pH 值幅度為 4.5 ～10.5 之間。常見的淡水生物都屬於這壹類。例如纖毛蟲中的彎豆形蟲 (Colpidium campy-lum) 生活的 pH 值幅度為 4.5 ～ 9，壹種臂尾輪蟲 (Brachionus urceolaris) 適應 pH 值為4.5 ～ 11，鯉魚為 4.4 ～ 10.4，青、草、鰱、鱅四大類魚適宜的 pH 值均為 4.6 ～ 10.2。
某些酸性和堿性水中的生物也是狹酸堿性生物。前者稱喜酸生物，如某些輪蟲 (Elo-sauorallii) 、原生動物 (Hyalosphaenia) 和無色鞭毛類 (素裸藻) ，它們僅在 pH 值為 3.8的水蘚沼澤的中央部分出現; 後者稱喜堿生物，如某些藍藻和軟體動物。
第二類稱為廣酸堿性生物，它們在酸性水體和中堿性水體中都可見到，例如長劍水蚤(Cyclops longuidus) 和卵形盤腸溞 (C.ovalis) ; 某些昆蟲幼蟲是非常強的廣酸堿性生物。
通常酸性條件對許多動物的代謝作用是不利的。許多研究資料指出，pH 值的變化影響魚類對氧的利用程度，並降低魚類對低氧條件的耐力，而且在 pH 值過低或過高時，都將提高其窒息點。在酸性條件下，大多數魚類對低氧耐力的減弱更為顯著。在淡水魚類中鯉魚對酸性環境的反應比鱸魚敏感，當 pH 值由 7.4 降至 5.5 時，鯉魚每克體重每小時的耗氧量從 0.24 ～0.27 mg 降至 0.16 ～0.26 mg，每次呼吸所吸收的氧約減低 1/3 ～2/3。
pH 值的變化影響代謝過程也可以從攝食情況中看出，通常在酸性條件下，魚類的食物吸收率降低。
pH 值的變化對水生生物繁殖和發育也有重要的影響。各種生物的生殖所要求的最適pH 值也不相同。例如某些剛毛藻 (Cladoora) 當 pH 值降至 7.2 ～ 7.4 時，即停止植物性繁殖而形成遊動孢子; 而實球藻 (Pandorina) 則在弱堿性環境 (pH 值 7.8) 中繁殖最好。也有壹些藻類在微酸性環境繁殖良好，如卵隱藻 (Cryptomonas ovata) 在 pH 值 5 ～7的環境中繁殖最快。
pH值對有機體的影響和溶解氣體及某些離子濃度有關。當水中CO2濃度為10mg/L時，壹種鮭魚(Salmo gairdneri)半致死的pH值為4.5;CO2濃度增高到20mg/L時，pH值的半致死值升高到5.7;藍鰓太陽魚當水中溶解氧為5mg/L時，pH值升高到9.6即開始死亡，當溶解氧為10mg/L時則pH值9.5時無不良影響;Ca2+濃度的升高可減小低pH值的毒性，斑點鮭(Salvelinus fontinalis)在pH值為4時的存活率隨鈣濃度的增加而延長。
必須指出，天然水體pH值的反應是水的化學性質和生物活動綜合作用的結果。因此，在研究pH值與生物關系時必須註意決定pH值的諸多因素，以及當pH值發生變化時所引起的其他因素的變化。例如在自然條件下，pH值的降低，同時伴隨著CO2含量的增加和含氧量的下降，而很多動物在酸性水中，不能忍受低氧條件，在這種情況下，顯然水中的含氧量、二氧化碳和pH值是同時對動物發生作用的。
此外，在pH值降低和氧氣惡化的環境中，也可能有其他不利因素(如H2S)的產生。鑒於此，把pH值作為反映水體綜合性質的特征應該是合理的。
2.1.2.3 溶解氧
水中溶解氧是水生生物生活和分布的重要因素，它在水中的狀況直接決定著絕大多數水生生物能否生存。
絕大多數生物需要氧進行呼吸，缺氧可引起魚類和其他水生生物的大量死亡，甚至全部死亡。僅在極少數情況下，出現過多氧對水生生物有害的情況。
氧的來源主要為大氣溶解和水生植物的光合作用。在河川和貧營養型湖泊中，浮遊植物較少，大氣溶解起主要作用。因為氧在水中的溶解度較氮大得多。因此溶解水中的氧和氮的比例大於在大氣中的比例:
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氣體在水中的溶氧量還與溫度和鹽度有關，水溫和鹽度越低，氣體的溶解量越大。
大氣在水面的溶解過程除了結冰期外都在不斷地進行，但是如果沒有水團的各種混合(波動以及水平水流和垂直水流)，這種過程的作用只限於表層。氣體在水中的擴散進行得很慢。根據粗略計算，平靜的水面在壹定溫度下，每年只能擴散到6m深處，並且僅能使每升水含氧0.25mL。可見，僅憑借擴散作用不可能維持水中正常的含氧量。
因為大氣中含有約21%的氧氣，所以在水中也溶解著分子狀態的氧。在完全不存在生物生產的純水中，20℃下，水中溶解氧濃度約為8.8mg/L。在自然界裏接近於純水的貧營養湖中也具有相同的溶解氧濃度。但是，越是生物生長旺盛的富營養湖，其含氧量越受生物活動的影響。所以，溶解氧濃度可作為富營養化的良好指標。
在富營養型湖泊和肥水池塘，浮遊植物的光合作用是氧的主要來源，大氣溶解僅起次要作用。
水生動物的呼吸消耗大量的氧。冬季在透明的冰層下藻類仍可進行光合作用，為越冬的生物供給壹定數量的氧氣。白天水生植物在光合作用的同時也進行呼吸，不過呼吸的強度遠低於光合強度，但在夜間，植物的呼吸(尤其是藻類)對於水中氣體狀況就有很大的影響。此外水中細菌的呼吸也是影響氣體狀況的極為重要的因素。在天然水中細菌的含量壹般很高(約每毫升幾百萬個)，平均每個細菌細胞壹小時內可消耗0.3×10-11mg氧，若以重量計，則幹重1mg的細菌1小時消耗3.6～7.2mg氧。由此可見，細菌消耗氧之多，尤其是在有機質大量分解時。不過細菌的呼吸強度與營養情況有密切關系，當營養條件惡化時，細菌的呼吸強度可減小幾十倍。
2.1.2.4 營養鹽
天然水體中氮和磷的含量在壹定程度上控制著藻類的生長和產量。這兩種元素的增加，最容易刺激藻類的生長。
氮是蛋白質的重要成分，是構成生物體的最重要的基本物質。除某些藍藻外，壹般水生生物只能利用溶解的有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮，而不能利用溶解的氣體氮，因而水中氮的含量常不能滿足生物的需要。
磷也是蛋白質的重要成分，高等動物(包括魚類)的腦和神經中也需要磷。水中磷的含量通常很微小，因此浮遊植物的繁殖和發育常因磷的不足而受限制。
磷和氮是水生生物需要而水中含量又很微量的物質，壹般稱為營養鹽類或生源物質。
2.1.2.5 光照強度和光合作用
在水中，光線作為生態學的因子具有明顯的效果(林碧琴，1988)。Maucha(1937，1942)曾計算過，在地球上任何壹處的水表面的光強度，對藻類的同化作用是足夠利用的，因此水表面的光線，對於藻類的出現來說不是壹個限制的因素。只要有實際光照的壹小部分，就足夠藻類進行適度的光合作用。在歐洲中部，夏天大概只有實際光照的1/20，藻類便可達到光合作用的最大限度。由於這個原因，許多浮遊藻類，其發生的適宜條件決不是在水的表面，而是在壹定的深度中。在湖泊或海洋的深處，光線很快被吸收，並且光的性質也有明顯的改變;在湖泊10m深處，光強度僅為水表面的10%，即使在最清潔的湖水中，也只有大約40%的光透入到1m深處。在海洋100m深處，則僅保留水表面光強的1%。
汙染造成水中懸浮物質過多，由於懸浮物散射和吸收光線，妨礙光的透入，嚴重時可導致水環境光合作用的幾乎完全停止，因而使整個水生態系統趨於瓦解。當水體富營養化造成浮遊藻類生長過多時，也影響光線透入水層，降低水的透明度，反過來又影響浮遊藻類的生長，造成它們大量死亡，使水的透明度又提高。
淡水浮遊藻類中綠藻的最適光照度最高，矽藻次之，藍藻更次之。光照過度對藻類是有害的，如小球藻在過強的光線下培養，細胞顏色為淡綠色，生長緩慢，最後會失綠而死亡。
由於水中光照強度隨水的深度而遞減，因此水層中的光合作用率也隨水的深度而逐漸減弱，到了某壹深度，光照強度已減弱到使植物在光合作用中所生成的氧量，僅能滿足本身呼吸作用中的消耗，這時的光照度稱為這種植物的補償點。補償點所存在的深度稱為補償深度。在補償點的照度下植物尚能生存，但不能繁殖;補償深度是植物向水深層分布的界限。補償點隨溫度的降低而降低。
由於太陽輻射能因地理緯度、季節、晝夜等而有明顯的變化，所以補償深度不僅在不同地理區域內不同，而且同壹水體在壹年中的不同月份和同壹月的不同時間內都有可能變化。壹般來說，補償深度約為水透明度的1.5～2.5倍。
2.1.2.6 金屬元素(微量元素)
鎂是藻類葉綠素成分之壹，但需要量較低，天然水體中壹般不缺乏，但在極貧營養型的湖泊中，鎂不足時會成為限制浮遊藻類生產力的因素。
鐵能促進葉綠素正常發育，植物缺鐵時常會發生缺綠現象。浮遊藻類對鐵的利用能力很強，加上其體表常吸附有相當數量的鐵化合物，因此壹般情況下不致缺鐵。鐵過多時則不利於藻類生長，在培養液中鐵超過1.4mg/L時，浮遊藻類的產生即受到抑制，超過2.9mg/L時，大量藻類會死亡。但在天然水中有時超過5mg/L時仍無毒害，這可能與其他離子的解毒作用有關。
微量錳存在時對浮遊藻類的生長有刺激作用，超過0.01～0.02mg/L時即對藻類產生毒害。
矽是矽藻細胞壁和某些動物骨骼所必需的成分，從朱樹屏(1949)的培養試驗看，天然水中矽的不足對矽藻有限制作用。Wetzel(1976)也認為春季末浮遊藻類中矽藻種群的消退是由於矽酸鹽被消耗而降到0.5mg/L以下所致。但在壹般情況下，淡水中矽的含量能滿足矽藻的需要。
鋅、硼、鈷、鉬、銅的微量存在對藻類生長有刺激作用，稍多量即有毒害。
2.1.2.7 葉綠素a
藻類和其他綠色植物壹樣具有葉綠素、葉黃素和胡蘿蔔素等多種色素。而葉綠素含量最大，而且幾乎存在於所有藻類中，藻類中最常見的三種葉綠素是葉綠素a、b、c。由於葉綠素a在活的藻類中含量高，約占有機物幹重的1%～2%，因此把葉綠素a的測定作為藻類現存量的壹個重要指標，也可作為生物量的重要指標。此外，葉綠素a的測定方法簡單，葉綠素a含量通常可以表示藻類含量的高低。葉綠素a含量隨藻類類群而有不同，同時還受年齡、生長率、光和營養條件的影響。同時生物量和葉綠素a之比(自養指數)是很有價值的水質指標。在未受汙染的水體中，浮遊生物種群主要是自養的綠色藻類組成，隨著水體汙染，水中有機質逐漸增加，異養生物，如絲狀細菌和著生原生動物的比例隨之增加。
葉綠素a是富營養化水體監測中的壹個重要生物學參數，同時也是水質動態變化的綜合反映指標。該指標峰值的分布對湖泊水質管理具有重要作用。了解葉綠素a的含量及其主控因子分析是水體富營養化評價的重要前提，是治理水體富營養化的基礎，對水體水質的管理很有意義。