磷营养盐对库湾暴发蓝藻水华的实验研究
水体富营养化及控制
去除营养物
城市生活污水及某些工业废水中含有较高浓度 的氮、磷营养物质，一部分氮、磷能够通过二级 生化处理过程被微生物去除，利用生物法进行脱 氮除磷是一种比较适用的方法。但由于城市污水 中的氮、磷浓度往往要比活性污泥生长所需要的 浓度高出 2～5倍，所以污水中仅有30%～50%的 氮和磷被活性污泥去除，余下50%～70%的氮和磷 将随二次废水排出。利用物理化学方法去除污水 中的氮、磷营养物质可以采用以下方法：
• 2 工程性措施
工程性措施主要包括挖掘底泥沉积物、进行水体深层曝气、注水冲 稀等。 控制底泥对改善那些底泥营养物质含量高的水体是一种有效的手段， 但需注意挖掘底泥的地点和深度。它减少了已经积累在表层底泥中的 总氮和总磷量，减少以至消除了潜在性内部污染源。而且通过挖掘底 泥可以加深湖泊水体的深度，实际增加了湖泊环境容量，最终仍能起 到降底湖泊水体营养负荷的作用。 深层曝气适用于湖水较深而出现厌氧层的水体。磷容易在厌氧条件 下从底泥中释放出来，采取定期或不定期人为湖底深层曝气充氧，使 水与底泥面之间不出现厌氧层，有利于抑制底泥磷释放，对改善水质 有利。 注水冲稀的一种手段是在有条件的地方，用含磷和氮浓度低的水注 入湖泊，起到稀释营养物质浓度的作用，这对控制水华现象，提高水 体透明度等有一定作用，但营养物绝对量并未减少，不能从根本上解 决问题；另一种手段是换水，这是针对临江湖泊的方案，起到江水取 代湖水，以流动的贫营养水代替停滞的富营养水的目的。
• 3
影响水体的溶解氧
富营养湖泊的表层，藻类可以获得充足的阳光，从空气中获得足 够的二氧化碳进行光合作用而放出氧气，因此表层水体有充足的溶解 氧。但是，在富营养湖泊深层，情况就不同，首先是表层的密集藻类 使阳光难以透射入湖泊深层，而且阳光在穿射过程中被藻类吸收而衰 减，所以深层水体的光合作用明显受到限制而减弱，使溶解氧来源减 少。其次，湖泊藻类死亡后不断向湖底沉积，不断地腐烂分解，也会 消耗深层水体大量的溶解氧，严重时可能使深层水体的溶解氧消耗殆 尽而呈厌氧状态，使得需氧生物难以生存。这种厌氧状态，可以触发 或者加速底泥积累的营养物质的释放，造成水体营养物质的高负荷， 形成富营养水体的恶性循环。
水产养殖池塘蓝藻爆发原因及防治措施
2020年m月刊|技术水产养殖迪塘蓝勰縱文I珠海市现代农业发展中心罗志平黄聪灵李勇骆明飞古群红广东粤海饲斜集团公司陈光立珠海市金湾区动物疫病预防控制中您曾荣蓝藻又叫蓝细菌、蓝绿菌、蓝绿藻，是单细胞原核生物。
蓝藻在自然水体中分布广泛，多现于盛夏高温期、水质欠佳的水产养殖池塘。
生产上由于管理疏忽、处置不当而导致藻情反复，蓝藻灭而不尽、捞而不绝，甚至大面积爆发，在池塘下风口水表层形成一层厚厚的类似于油漆样带有腥臭味的浮沫物质（被称为“绿潮”“水华”），从而引发养殖品种大量死亡，造成严重的经济损失。
做好蓝藻综合防控，降低养殖风险，提高养殖效益，保障养殖生产顺利开展，是养殖生产中的一大关键技术问题。
一、蓝藻产生的原因1.蓝藻喜欢生活在有机质丰富且pH值较高的水体中，夏季水体高温、富营养化、受污染等是导致蓝藻爆发的主要原因。
一般的，蓝藻受其它藻种的生长制约不会大规模爆发，但当水温25~35七时，蓝藻的生长速度比其他藻类快。
2.乱用、滥用杀虫杀菌药物破坏池塘菌相、藻相平衡。
乱用生物制剂，水质管理不到位，造成蓝藻爆发。
3.添加的外源水中富含蓝藻，造成蓝藻爆发。
半封闭、不经常换水的池塘，气温升高后易造成蓝藻爆发。
4.蓝藻的发生和水体的营养元素比例失衡有很大关系。
蓝藻中某些种类具有固氮能力，能够利用空气中的氮气合成自身需要的氮肥，从而改变水体中的氮磷比。
二、蓝藻的危害1.造成水体缺氧，从而导致水生动物死亡。
蓝藻大量繁殖引起水质恶化，严重时大量消耗水体中氧气使水体缺氧而造成鱼虾等养殖品种死亡；死亡藻体被分解时又消耗氧气，造成恶性循环。
2.蓝藻产生的毒素能直接或间接通过食物链危害水生动物，如微囊藻会产生微囊藻毒素（microcystins,简称MCs）,会对鱼类、虾类产生毒害，蓝藻毒素量多时可直接造成养殖对象中毒死亡；也可通过食物链积累效应危害养殖对象，乃至危害人体。
3.蓝藻繁殖过盛会抑制其它有益藻类生长，破坏水体菌相、藻相平衡，造成溶氧、pH值等昼夜变化剧烈。
蓝藻水华危害防治措施论文
蓝藻水华危害防治措施论文摘要：蓝藻水华会造成鱼虾死亡，导致水体污染，水道堵塞，对人类的生产和生活造成严重的影响。
除此之外，蓝藻毒素也会严重地危害人类的健康。
我国众多湖泊水体蓝藻水华发生频率高，藻类生物量巨大，水华种类的产毒力强，因此，迫切需要具有长效、经济和安全的预防和控制蓝藻水华策略和技术措施。
本文简要地介绍了蓝藻水华的发生机理，并结合国内外爆发蓝藻水华事件及后果，分析水华爆发的三大危害，提出防治措施。
关键词：蓝藻水华；发生机理；危害水资源是人类赖以生存的物质基础。
但近年来，我国的江河、湖泊及近海海域的氮磷污染呈加重趋势，内陆主要湖泊的水体富营养化程度加深。
水体富营养化导致部分藻类以及其他水生生物异常大量繁殖，造成水体透明度下降，产生异味，水体功能遭到破坏。
2007年太湖、滇池以及巢湖蓝藻暴发进一步引起了人们对水体富营养化的关注。
因此，治理富营养化水体，防治水华，恢复水体的综合功能，已成为当前水环境与水资源保护研究的中心问题之一。
一蓝藻与蓝藻水华蓝藻是藻类生物，又称蓝细菌或蓝绿藻，大多数蓝藻的细胞壁外面有胶质衣，因此又叫牯藻，一般呈蓝绿色，是地球上最早出现的光合自养生物。
已知蓝藻约2000种，中国已有记录的约900种，分布十分广泛，遍及世界各地，但大多数(约75％)生活在淡水中，少数分布在海水中。
在环境条件适宜时，某些蓝藻能快速生长，当达到一定生物量时，这些蓝藻在水体表层大量聚集。
形成肉眼可见的藻类聚集体，即蓝藻水华。
二水华的发生机理水华又称“水花”或“藻花”，是当水体处于富营养状态时，只要具备适当的温度、光照、风浪悬浮等有利于藻类滋生的气象、水文等自然地理条件，就能促使淡水水体中某些蓝藻类过度生长繁殖或聚集并达到一定浓度，引起水体颜色变化，并在水面上形成或薄或厚的绿色或者其他颜色的藻类的漂浮物的现象。
蓝藻水华爆发需有以下条件：水体处在重度富营养化状态。
富营养化是指水体中的主要营养物氮、磷含量增加导致浮游生物过量繁殖的现象。
培养蓝藻的实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 掌握蓝藻的生物学特性及其培养方法。
2. 熟悉实验室无菌操作技术。
3. 观察蓝藻在不同培养条件下的生长情况，分析其生长规律。
二、实验原理蓝藻是一类原核生物，具有光合作用能力。
在适宜的培养条件下，蓝藻能够迅速繁殖。
本实验通过调整培养条件，观察蓝藻的生长情况，了解其生长规律。
三、实验材料1. 蓝藻藻种：集胞藻PCC68032. 培养基：BG11培养基3. 培养设备：恒温培养箱、光照培养箱、移液器、显微镜等4. 试剂：无菌水、葡萄糖、硝酸钠、磷酸二氢钾等四、实验方法1. 蓝藻藻种活化将蓝藻藻种接种于BG11培养基中，置于光照培养箱中培养，温度设置为25℃，光照强度为1000 lx，光照时间为12小时。
待藻种生长至适宜密度后，进行下一步实验。
2. 培养基配制根据BG11培养基配方，准确称取葡萄糖、硝酸钠、磷酸二氢钾等试剂，加入无菌水溶解，定容至1000 mL。
3. 培养条件设置（1）不同光照强度：设置光照强度分别为500 lx、1000 lx、1500 lx，其他培养条件相同。
（2）不同温度：设置温度分别为20℃、25℃、30℃，其他培养条件相同。
（3）不同营养盐浓度：设置硝酸钠浓度为0.5 g/L、1.0 g/L、1.5 g/L，其他培养条件相同。
4. 蓝藻生长观察在培养过程中，定期取样，观察蓝藻的生长情况，记录细胞密度、颜色、形态等特征。
5. 数据处理与分析对实验数据进行统计分析，绘制生长曲线，分析蓝藻在不同培养条件下的生长规律。
五、实验结果1. 不同光照强度对蓝藻生长的影响在不同光照强度下，蓝藻的生长情况如下：- 500 lx：蓝藻生长缓慢，细胞密度较低，颜色较淡。
- 1000 lx：蓝藻生长良好，细胞密度较高，颜色较深。
- 1500 lx：蓝藻生长速度较快，但部分细胞出现损伤，细胞密度较高，颜色较深。
2. 不同温度对蓝藻生长的影响在不同温度下，蓝藻的生长情况如下：- 20℃：蓝藻生长缓慢，细胞密度较低，颜色较淡。
湖泊蓝藻水华生态灾害形成机理及防治的基础研究
湖泊蓝藻水华生态灾害形成机理及防治的基础研究吴庆龙1，谢平2，杨柳燕3，高光1，刘正文1，潘纲4，朱本占5(1．中国科学院南京地理与湖泊研究所，湖泊与环境国家重点实验室，江苏南京210008；2．中国科学院水生生物研究所，淡水生态与生物技术国家重点实验室，湖北武汉430072；3．南京大学，污染控制与资源化研究国家重点实验室，江苏南京210092；4．中国科学院生态环境研究中心，环境水质学国家重点实验室，北京100085；5．中国科学院生态环境研究中心，环境化学与生态毒理学国家重点实验室，北京100085)摘要：湖泊具有供水、渔业、旅游、维持区域生态系统平衡等功能，是支撑我国经济和社会发展的重要资源之一。
但是近30年来，湖泊富营养化所导致的蓝藻水华频繁暴发，生态灾害事件频发，严重影响湖泊功能的发挥，制约区域经济可持续发展。
针对国家在保障区域水安全和生态安全、保护人民健康及建设和谐社会等方面的重大需求，国家重点基础研究发展计划项目“湖泊蓝藻水华生态灾害形成机理及防治的基础研究”于2008年7月正式立项。
项目拟解决的关键科学问题包括：①湖泊蓝藻水华主要衍生污染物的形成机理、迁移转化规律和毒理效应；②蓝藻水华导致湖泊生态系统结构变化和功能退化的机理；③蓝藻水华生态灾害评估及调控机理。
针对上述科学问题，项目以蓝藻水华污染物的产生、湖泊生态系统结构与功能的响应以及生态灾害的评估与调控为研究主线，重点开展以下几个方面的研究：①蓝藻水华衍生污染物的产生及其环境过程；②蓝藻水华衍生污染物的毒理效应与生态和健康风险；③蓝藻水华导致湖泊生态系统结构变化与功能退化的关键过程和机制；④蓝藻水华灾害治理和调控的的技术原理和途径。
项目的实施和完成将为我国湖泊蓝藻水华生态灾害的预防与控制提供理论和技术原理支撑。
关键词：湖泊；蓝藻水华；生态灾害；调控中图分类号：X524 文献标志码：A1 引言湖泊蓝藻水华是指湖泊水体中的蓝藻快速大量繁殖形成肉眼可见的蓝藻群体或者导致水体颜色发生变化的一种现象，严重时可在水面漂浮积聚形成绿色的藻席甚至藻浆⋯。
深度剖析蓝藻爆发原因与解决办法
关于蓝藻水华（1）爆发蓝藻是池塘养殖的噩梦，每年因蓝藻爆发导致的损失是难以估量的。
可以说，藻类控制的第一关键是如何避免蓝藻爆发。
其实，一般养殖人员所说的蓝藻爆发在学术上应称为“蓝藻水华”，其关键问题是“水华”。
水华（Algae Bloom），是指淡水水体中藻类短期内大量繁殖、老化、大量积累于水面的一种自然生态现象。
池塘水华的出现表明藻类生态系统失衡、水体富营养化、自净能力降低或丧失、池塘生态系统恶化甚至崩溃。
蓝藻是最原始、最古老的藻类，据考证，大约在34亿年前就已经在地球上出现，蓝藻能进行光合自养。
近代研究发现蓝藻没有细胞核、色素体、线粒体及内质网，且其细胞壁的主要组成也是粘缩肽，这些都与细菌相似，被归入原核生物，称为蓝细菌。
蓝藻本身没有多少危害，就怕蓝藻老化形成水华。
蓝藻形成水华时，蓝藻已经处于濒死状态，一方面将严重抑制浮游植物利用光合作用产生氧气，另一方面也阻隔空气中的氧进入水体，导致水体中溶解氧严重不足。
长时间出现缺氧或亚缺氧状态，会使水体持续恶化，进一步破坏水质，水生生物窒息而亡，造成生态失衡。
而最为严重的问题是，某些有毒蓝藻死亡释放大量的藻毒素，使养殖动物暴发病害或中毒死亡！养殖户需要明白的一点是，蓝藻水华的出现是水质恶化的结果，不是水质恶化的原因！当然，蓝藻的暴发也加速了池塘生态系统的恶化，尤其是老化、死亡的蓝藻释放的藻毒素对所有养殖动物都有剧毒。
因此，应该从源头上防止蓝藻水华的出现（不要让水质恶化），而不是纠缠于蓝藻水华用什么药物能处理（没有一种药物能处理恶化的水质）。
一旦出现蓝藻水华，不是杀了蓝藻就完事，而是必须重建池塘生态系统。
虽然目前蓝藻水华大多归咎于水体的氮、磷和有机污染，但在池塘养殖过程中蓝藻水华的出现也不尽是富营养化所造成的。
有些水质属性本身就更容易生长蓝藻，但只要蓝藻不老化，不形成水华，不产生藻毒素，池塘中蓝藻数量的多少并没有任何问题。
想控制好蓝藻，避免老化和形成水华，必须了解蓝藻的特性。
防止蓝藻暴发的根本措施为什么蓝藻爆发
防止蓝藻暴发的根本措施为什么蓝藻爆发蓝藻暴发是水体中的蓝藻数量急剧增加，导致水体呈现绿色或蓝绿色的现象。
蓝藻暴发不但破坏了水体生态平衡，还对人类和其他生物造成了威胁。
为了防止蓝藻暴发，需要采取根本措施，以下是一些可能的原因和对策。
1.养分过剩蓝藻暴发的主要原因之一是水体中的营养物质过剩，特别是氮和磷。
这些养分可以来自农业排放、城市污水、工业废水和大规模水体养殖等。
因此，控制养分的排放是防止蓝藻暴发的关键。
-解决农业排放问题：加强农田管理措施，例如采用精细施肥技术、调整农作物类型和数量，减少化肥和农药的使用，并合理收集和利用农业废弃物。
-处理城市污水和工业废水：建设和改善污水处理厂，提高废水处理效率，减少养分排放。
同时，加强监管，对违规排放者进行处罚。
-控制大规模水体养殖：加强养殖管理，采取科学的饲养管理和废水处理措施，减少养殖废水的养分排放。
2.气候变化气候变化也是导致蓝藻爆发的重要因素之一、气候变暖会导致水体温度升高，提高了蓝藻生长的条件。
同时，极端气候事件，如洪水和干旱，也可能导致蓝藻暴发。
-推动减少温室气体排放：全球范围内采取减少温室气体排放的措施，如转向可再生能源、提高能源效率、加强森林保护等。
-加强水体监测和预警系统：建立监测和预警系统，及时监测水体的环境变化，并对可能的蓝藻暴发进行预警。
3.生态恢复和生物调控改善水体生态系统也是防止蓝藻暴发的关键。
通过恢复湿地和河流的自然状态，促进水体自净能力的提高，减少养分积累。
此外，引入具有对抗蓝藻的天敌和竞争者，可以帮助控制蓝藻的生长。
-恢复湿地和河流生态系统：加强湿地和河流的保护和修复，减少养分输入，提高自净能力。
-推行生态修复技术：利用生态修复技术，如植物富营养化治理、人工湿地建设等，改善水体质量，减少蓝藻的生长。
-引入生物调控：引入一些对蓝藻有竞争和控制作用的生物，如一些浮游植物、浸水植物、底栖动物和鱼类等。
4.加强宣传和教育加强公众对蓝藻暴发的认识和防治知识的宣传和教育，可以提高公众的环境保护意识，促进广大市民积极参与蓝藻暴发的防治。
微生物对水体蓝藻水华的调控与防治研究
微生物对水体蓝藻水华的调控与防治研究水体蓝藻水华是一种常见的水质问题，给水利、生态环境等方面带来了不可忽视的威胁。
为了有效地控制和防止蓝藻水华，科学家们研究了微生物在调控和防治蓝藻水华中的作用。
本文将探讨微生物在水体蓝藻水华控制中的重要性，并着重介绍了调控和防治蓝藻水华的常见微生物方法。
一、微生物对蓝藻水华的调控1.1 厌氧菌的作用厌氧菌被广泛认为是水体中蓝藻水华的调控者之一。
厌氧菌能够分解有机物，从而降低水体中的营养盐含量，减少蓝藻的滋生。
此外，厌氧菌也能产生一些具有抑制蓝藻生长的物质，进一步控制蓝藻水华的扩散。
1.2 光合细菌的作用光合细菌是一类具有光合作用能力的微生物，它们能够利用阳光进行光合作用，从而减少水体中的养分，抑制蓝藻水华的生长。
此外，光合细菌还能产生一些能够抑制蓝藻生长的生物活性物质，对蓝藻水华的调控起到积极作用。
1.3 真菌的作用一些真菌在水体蓝藻水华的调控中发挥了重要的作用。
这些真菌具有分解藻类细胞的能力，能够有效地减少蓝藻水华的数量。
此外，一些真菌还能分泌抑制蓝藻生长的物质，进一步控制蓝藻水华的发展。
二、微生物防治蓝藻水华的方法2.1 投放菌剂一种常见的方法是通过投放具有抑制蓝藻生长能力的微生物菌剂来防治蓝藻水华。
这些菌剂可以通过降低水体中的营养盐含量、产生抑制蓝藻生长的物质等方式，调控和抑制蓝藻水华的发展。
目前，已经有一些微生物菌剂在实际应用中取得了较好的效果。
2.2 增加微生物多样性研究表明，水体中微生物的多样性与蓝藻水华的发生有一定的关联。
为了增加水体中微生物的多样性，可以通过适量添加一些具有调控蓝藻水华能力的微生物，如厌氧菌、光合细菌等，来降低蓝藻水华的发生概率。
2.3 生物修复生物修复是一种利用微生物来修复水体环境的方法。
通过引入一些具有降解有机物能力的微生物，可以有效地降低水体中有机物的含量，抑制蓝藻水华的滋生。
此外，一些具有抗蓝藻水华能力的微生物也可以被引入到水体中，进一步控制蓝藻水华的发展。
蓝藻爆发的原因及防治措施
太湖蓝藻爆发的原因及防治措施近十几年来，由于经济发展和环境保护没有同步，使得太湖的水质越来越差，特别是太湖北岸的城市——无锡曾经发生了饮水危机。
临着中国五大淡水湖之一的太湖，却没有水可以喝？——这主要是太湖水中蓝藻的大规模暴发。
蓝藻是一种最原始、最古老的藻类植物，在地球上出现在距今35亿年至33亿年前。
蓝藻的重要特性是喜高温和光照，高气温、高光照时，蓝藻会迅速生长，高温天气持续越长，蓝藻生长的时间就越长。
在营养丰富的水体中，蓝藻常于夏蓝藻大量生长，死亡腐败后气味难闻，破坏景观；死亡分解耗氧过多，导致其它生物缺氧死亡；分泌毒素，破坏水质，直接危害人类健康。
那么太湖为什么会暴发蓝藻呢？很重要的一点是自然条件。
自然条件包括气象、水文和地理条件，即是蓝藻爆发的生境。
蓝藻有适宜的生境就会爆发。
主要有以下影响因素：1、气温。
日均气温高于200c利于蓝藻生长繁殖；2、光照。
晴热天气光照条件好，利于光合作用，蓝藻繁殖快，易上浮，易爆发；3、风。
影响蓝藻的浮沉和使蓝藻顺风向漂浮；4、降雨。
可降低水温、增氧、易于蓝藻下沉；5、水域形状。
蓝藻易聚集于顺风向的湖湾和凹岸；6、其它。
与水动力、水温、水位、水深、气压以及水体的电导、盐度、酸碱度（PH）、扰动、水的垂直分层和稳定性有关，还与微生物、食物链的相互作用等生物环境有关。
其次是基础环境。
蓝藻爆发的基础环境条件主要是水体富营养化程度：1、水体富营养化。
根据太湖蓝藻爆发的实际情况，当氮（N）、磷（P）达到一定浓度，蓝藻就可能爆发，但水体的过度富营养化也不利于蓝藻的生长。
2、氮、磷比值。
一般认为，在水体富营养化和N/P大于一定比值，且其它条件适宜的情况下，蓝藻就可能爆发。
3、影响蓝藻爆发的其他基础环境条件还有有机质、铁和微量元素等。
物种条件。
蓝藻爆发必须有蓝藻的种子和种群存在，并有以下两个条件：1、蓝藻种源基数较高。
一年中蓝藻首次爆发的时间和生长繁殖速度，与底泥中蓝藻活细胞的种类、数量、密度及其冬眠苏醒时间有关。
(整理)巢湖蓝藻爆发成因与解决方案.
摘要2013年3月份安徽巢湖蓝藻爆发再次引起社会环保业的关注。
同时揭示我国环保面临的艰难境地。
从分析巢湖的营养化的发生，发展，蓝藻水华爆发的原因机制入手，提出湖泊营养化治理和蓝藻水华控制的途径与措施。
研究表明，巢湖之所以富营养化严重且难以治理，主要是地处长江与淮河两大河流之间，属长江下游左岸水系营养本底高;由于水浅和沉水植被的退化使得频繁的风浪扰动造成内源营养盐负荷维持在一个非常高的水平;而流域内社会经济的高速发展,进一步加剧了巢湖富营养化进程。
蓝藻水华爆发一方面与蓝藻本身的生理特征有关,如固碳、伪空泡、光吸收及营养盐利用的能力;另一方面则与系统内物理、化学、生物环境有关,如独特的浅水湖泊水下光场结构和低的捕食压力。
巢湖的富营养化治理需遵循控源截污、湖泊生态修复和流域管理的原则,具体措施包括前置库和人工湿地的面源污染物控制技术;物理机械和生物去除内源营养盐削减技术;沉水植被恢复的湖泊生态修复技术。
而蓝藻水华的控制技术则包括围隔拦截和导流的物理工程方法、絮凝沉降和抑藻物添加的化学工程方法以及生态浮床和生物操纵的生态工程方法。
具体使用时,需要先诊断、后治理。
关键字：巢湖蓝藻富营养化治理生态一．巢湖区位中国第五大淡水湖泊。
跨巢湖市、合肥市、肥西县、肥东县和庐江县。
因状若鸟巢和春秋战国时属楚境巢国，故名巢湖；又因西晋时属庐江郡居巢县，故又名居巢湖，俗称焦湖。
大致成湖于上更新世末至全新世初期（约12 000aBP）。
初时，巢湖范围西近六安双河镇，北抵今合肥市，南与庐江白湖相连，面积逾2 000.0km2。
后因入湖泥沙的不断淤塞和围垦，湖面逐渐收缩。
底质以岩性、粘土及沙土为主；东西长54．5千米，南北宽15．1千米，最大宽度21千米，湖岸线总长184．66千米，岸线发育系数1.89，岛屿率0.13％；当水位8～10米时，面积753～774平方千米，湖容17．2～32．3亿立方米，海拔高度一般在400～500米；巢湖流域河网密布，水系发育，33条河流分属7个水系，除裕溪河为巢湖与长江唯—自然通道外，其余6个水系呈放射状入巢湖，丰乐河－航埠河水系从西、南淝河－店埠河水系从北、白石山河水系从南3个方向流向巢湖，其年径流量占全流域径流总量的72.6％。
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第30卷 第5期2008年10月三峡大学学报(自然科学版)JofChinaThreeGorgesUniv.(NaturalSciences)Vol.30No.5Oct.2008
收稿日期:2008204225
基金项目:湖北省科技厅攻关项目(2005AA401C38)通讯作者:刘德富(1962-),男,教授,博士,博士生导师,主要研究方向为水工结构工程、生态水工学及防灾减灾工程.
磷营养盐对库湾暴发蓝藻水华的实验研究曾 娟 刘德富(三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室,湖北宜昌 443002)
摘要:为了研究三峡库区蓄水后香溪河连续暴发水华进行了室内模拟实验,在实验研究中发现适合铜绿微囊藻生长的磷含量区域为:0.14～0.616mg/L.通过测量铜绿微囊藻在不同磷含量水体中的生长规律,为预测香溪河是否可能在磷营养盐丰富的条件下暴发铜绿微囊藻水华提供有利的依据.
关键词:水华; 铜绿微囊藻; 磷; 生消中图分类号:X524 文献标识码:A 文章编号:16722948X(2008)0520022203
ExperimentalStudyofReservoirBayHappeningBlue2greenAlgalBloomduetoPhosphorusNutrientSaltZengJuan LiuDefu(KeyLaboratoryofGeologicalHazardsonThreeGorgesReservoirAreaofEducationMinistry,ChinaThree
GorgesUniv.,Yichang443002,China)
Abstract ThealgalbloomsintheXiangxiRiveraftertheimpoundmentoftheThreeGorgesReservoirhavebeenresearched.TheexperimentalresearchfoundthemaximumgrowthrateofMicrocystisaeruginosaappea2ringwhentheconcentrationofPwas0.14mg/L-0.616mg/L.ThisexperimentindicateswhetherXiangxiBaycanbreakoutthealgalbloominthehighconcentrationofphosphorusintheriverbymeasuringtheruleofMicrocystisaeruginosagrowth.Keywords algalbloom; microcystisaeruginosa; phosphorus; formationordisappearing
水华又称“水花”或“藻花”,通常是指淡水池塘、河流、湖泊、水库等水体受到污染,氮、磷等营养物质大量增加,致使水体达到富营养化或者严重富营养化状态,在一定的温度、光照、水流流速等条件下,某些藻类发生暴发性的繁殖,引起明显的水色变化,并在水面形成或厚或薄的绿色或其他颜色的藻类漂浮现象[1].发生水华的藻种很多,如绿藻、甲藻、蓝藻、硅藻等等,但是蓝藻最为常见,我国云南滇池、江苏太湖和安徽巢湖3大淡水湖泊发生的严重水华主要是蓝藻水华,所以研究蓝藻水华暴发的机理具有重要的意义.铜绿微囊藻属于蓝藻门中一种,含有藻毒素,能够分泌藻青阮这样带有毒性的物质,水体中一旦发现铜绿微囊藻就意味着水质受到了严重的污染.香溪河地区磷含量丰富,磷又是水华暴发的重要影响因素,因此有必要进行实验研究,分析论证香溪河地区在磷含量极其丰富的情况下是否会发生铜绿微囊藻水华.
1 实验材料与方法(1)供试材料:铜绿微囊藻(Microcystisaerugi2
nosa),购自中科院武汉水生生物研究所,采用BG211培养基(由水生所提供配方)培养.
(2)模拟模型与控制:模型装置为70cm×
40cm
×17cm(L×W×H)或者57cm×38cm×23cm(L×
© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.netW×H)的白色塑料水框.采用消耗型实验,当营养盐浓度低时用蒸馏水,在浓度高时采用蒸馏水和自来水的混合水体.同样都是放置2d后作为代替水库原水的供试水体.水深10cm,每天用蒸馏水补水到10cm,将培养的铜绿微囊藻投入供试水体.(3)模型运行条件:pH采用0.1mol/L的氢氧化钠溶液(NaOH)调节至8.6左右.(4)营养条件:总磷:向供试水体中加入磷酸二氢钾溶液(KH2PO4),使初始磷质量浓度约0mg/L、0.017mg/L、0.14mg/L、0.616mg/L、1.724mg/L、5.591mg/L6个水平,水样编号为1#～6#.总氮:向供试水体中加入硝酸钾溶液(KNO3),使初始氮质量浓度约为3.6mg/L.每天不再加入任何的营养盐,让铜绿微囊藻自由的生长,研究它在初始营养盐固定,无外来输入,封闭的情况下藻类生长的情况.(5)环境条件:模型放置于相对封闭的室内,室温:14～17℃,湿度:60～70%.光源为日光灯管,光照强度2500～2700Lux,一天的光照时间为24h.水温采用可调式绝缘电热棒,控制水温28.0±1℃.(6)取样分析:每天上午9点左右测定水体水温(WT)、溶解氧(DO)、电导率(Ec)、pH、溶解性总氮(DTN)、溶解性总磷(DTP)、氮氮(NH42N)、溶解性正磷酸盐(DP)、叶绿素a(Chla)以及光密度(OD).其中,前4个指标以多参数仪测定,总氮以碱性过硫酸钾氧化、分光光度法测定,总磷则经过硫酸钾氧化后氯化亚锡还原法测定,叶绿素a以丙酮抽提法测定[2],光密度在波长450nm下蒸馏水参比测定.(7)细胞生物量的计算:在实验期间,每天定时(上午9时)取一定水样测其叶绿素a、光密度.根据不同时期叶绿素a含量、光密度来反映铜绿微囊藻的生长状况.绘制不同实验条件下藻类光密度或叶绿素a随时间的增长曲线,然后根据图表结果,分析出限制藻类增长的营养物以及讨论其他与水华生消有关的问题.2 结果分析利用公式(1)[3]、(2)[425]、(3)[4,6]计算铜绿微囊藻的比增长率(μ)、相对生长常数(K)、平均倍增时间(G)的极值,结果如表1所示.μ=(lnBt-lnB0)/t(1)式中,Bt为某一时间间隔终结时藻类的现存量;B0为某一时间间隔起始时藻类现存量;t为时间间隔(d);实验采用铜绿微囊藻叶绿素含量表示其现存量.K=ln(x2/x1)/(t2-t1)(2)G(d)=0.301/K(3)式中,x2为对比期终结时藻类的光密度值;x1为对比期开始时藻类的光密度值;t2-t1为对数增长期间隔的天数.
表1 不同磷浓度下铜绿微囊藻计算指标磷浓度/(mg・L-1)比增长率μ/(d-1)
相对增长常数K平均倍增时间G
0.0170.3090.0754.0000.1400.8630.1681.7930.6160.9070.1871.6131.7240.6920.1342.2385.5910.4170.0654.647 从表1的数据可看出,当磷质量浓度从0.017
mg/L升高到0.616mg/L,比增长率μ从0.309d-1升高到0.907d
-1
,并且相对增长常数K也从0.075
增大到0.187,随后随着质量浓度的进一步升高,μ和K都出现下降趋势,而平均倍增时间G却出现增长态势,从1.613增长到4.647.这些规律说明在磷质量浓度为0.14～0.616mg/L时,铜绿微囊藻有较快的生长速率.当高于或低于这一区域对藻生长情况都会造成影响.
同时由图1可以看到在0.616mg/L的磷质量浓度下铜绿微囊藻生长特别迅速,最高叶绿素含量达到195.816μg/L,为不同磷质量浓度下藻类生长的最高值.这也完全符合实验所观察到的现象,从第2d到第8d0.616mg/L磷质量浓度下,水框中藻类生长旺盛,颜色呈现深绿色.说明在所有实验浓度中,此浓度下最利于铜绿微囊藻的生长,亦及最易发生由铜绿微囊藻引发蓝藻水华的磷质量浓度.
图1 不同磷浓度下铜绿微囊藻的生长变化图1中还显示了在5.591mg/L的磷质量浓度下铜绿微囊藻开始生长缓慢,后来有小幅度的上升,实验前期水体基本上呈无色,后期水框底部附着少许绿色的藻体,但生长速度缓慢.从这一现象中可以初步断定,高磷(5.591mg/L)对铜绿微囊藻有抑制作用(所计算出μ仅有0.417d
-1),但随着时间的推移,铜绿微
32第30卷 第5期 曾 娟等 磷营养盐对库湾暴发蓝藻水华的实验研究
© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net囊藻的吸收,水中的磷含量随之降低,当水框中磷含量为2.097mg/L时,铜绿微囊藻生长速度开始加快.
将图1和图2进行对比发现5.591mg/L浓度下,虽然藻类生长很缓慢,但是却吸收了大量的磷,磷的含量从最初的5.591mg/L下降到第15d的0.196
mg/L,这一过程充分说明了铜绿微囊藻对磷具有一定的储备作用,当环境中存在过量的磷,铜绿微囊藻将其储备在体内,为后期的大量增长提供条件.这也正是铜绿微囊藻在水体生长中可以占据领先地位,最终暴发水华的一个重要原因.
图2 不同磷浓度下铜绿微囊藻的生长变化从时间序列上看,图1反映了铜绿微囊藻生长周期,依次经历了停滞期、指数生长期,并最终进入衰亡期.该藻在磷质量浓度为0.14mg/L和0.616mg/L
时生长态势良好,说明当磷质量浓度在0.14mg/L～0.616mg/L之间有利于铜绿微囊藻生长.在低磷(0.017mg/L)下铜绿微囊藻长势不好,说明低磷对铜
绿微囊藻的生长有抑制作用,降低磷的含量可以最大程度的防治水华的产生.
在实验基础上进行方差分析,得到表2、表3,由于F(OD)=11.79712>F1-0.005=2.493696,F
(chl.a)
=11.27969>F1-0.005=2.493696,说明不同的磷含量对铜绿微囊藻生长影响显著.
表2 方差分析单因素方差分析(OD)(α=0.05)
差异源SSdfMSFP-valueFcrit
组间0.11517791140.02879411.797121.74E-072.493696
组内0.183060354750.002441
总计0.29823826579
表3 方差分析单因素方差分析(Chl.a)(α=0.05)