氮磷的不同供应比例和频度对藻类水华形成的影响

为了探讨氮磷的不同供应比例和频度对藻类水华形成的影响,本研究设计了7种氮磷添加比例(质量比):只添加氮(以+N表示)、50:1、20:1、7:1,1:1、1:7和只添加磷(以+P表示);2种添加频度:频度较大的L系列(实验前期每日均进行添加),频度较小的S系列(只在实验过程中添加1次).两种添加频度下,相同添加比例的处理的营养盐添加量相近.在处理+N、50:1、20:1、7:1和1:1中以N浓度为基准进行相应比例的P添加,在处理1:1、1:7和+P中以P浓度为基准进行相应比例的N添加.在1:1处理缸中N、P净增加均约为2.4 mg·L-1.实验水体来自一个浮游植物丰富但没有微囊藻水华的天然富营养池塘.实验于2007年8月1日-8月13日在室外采用玻璃缸进行.结果表明,两种添加频度以及不同氮磷添加比例下,实验过程中出现的水华种类均为微囊藻(Microcystis spp.)水华,没有固氮藻类水华出现.在两种不同添加频度下,微囊藻水华在处理+N、50:1、20:1、7:1和1:1中明显形成,而处理+P和1:7中,微囊藻水华的出现会晚几天或者水华现象不明显,这表明本实验中单独添加氮比单独添加磷对微囊藻水华形成的促进作用要明显些.水体中微囊藻水华的出现与适宜的氮磷比例添加有关,氮磷添加比例适宜时,两种不同的添加频度下均可出现微囊藻水华,但氮磷营养盐的不同添加比例和频度均没有导致固氮藻类水华的出现.     

铁·磷对太湖水华微囊藻FACHB1028生长的影响及相互作用

[目的]研究铁、磷对太湖水华微囊藻（Microcystis flos-aquae）FACHB1028生长的影响,并观察其与微囊藻的相互作用。[方法]采用柠檬酸铁铵[Fe3（C6H5O7）2]和磷酸二氢钾（KH2PO4）作为培养基的外加铁源和磷源,考察不同浓度铁、磷对水华微囊藻FACHB1028生长的影响、铁对磷吸收的影响以及微囊藻生长过程中各指标和影响因素的相关性。[结果]水华微囊藻达最佳生长状态时,铁、磷的浓度分别为0.54、50.00μmol/L;不同浓度的铁影响着微囊藻对磷的吸收率,铁影响下微囊藻处于最佳生长时对磷的吸收速率也最高,但高浓度铁则抑制磷的吸收速率。在微囊藻的生长过程中,波长680nm处吸光度值、叶绿素和蛋白质含量等与藻个数呈显著相关,可以表示FACHB1028微囊藻的生长过程中生物量的变化。磷在浓度小于175.00μmol/L时与微囊藻的生长呈显著相关,但是当浓度大于175.00μmol/L时则不呈现显著相关。[结论]该研究可为蓝藻水华爆发机制以及进一步研究提供理论依据。     

武汉市东湖不同区域水体水质和富营养化分析

以武汉市东湖为对象,通过定点定时采样、水质分析等方法,对武汉市东湖不同区域不同月份水体水质和富营养化进行了研究。结果表明,10月东湖水体总磷、总氮、氨氮和化学需氧量最大,分别为0.18、1.08、0.46、39.30 mg/L。东湖水体综合营养指数随月份呈现规律性变化趋势,即10月8月12月2月4月,4月和2月属于轻度富营养,10月、8月和12月属于中度富营养。东湖4个区域水体综合营养指数变化趋势为D区域A区域B区域C区域,东湖D区域和A区域水体属于中度富营养,东湖B区域和C区域水体属于轻度富营养。东湖4个区域湖水细菌总数与湖水富营养化程度呈现正相关,D区域湖水富营养化程度最重,湖水细菌总数也最多、湖水富营养化程度最轻,湖水细菌总数也最少。     

高营养盐水平下葡萄糖添加对微囊藻水华的控制

为了控制蓝藻门微囊藻属水华,在玻璃温室中进行了一个添加葡萄糖控制蓝藻门微囊藻属水华的试验。试验初始水体为发生严重蓝藻门微囊藻属水华的水体,叶绿素a浓度高达422.78 μg·L^-1。试验共分为1个对照和1个处理,对照中不添加葡萄糖,处理中添加葡萄糖。葡萄糖的添加浓度依据水体总氮浓度而定,按DOC∶TN≈20∶1进行添加。试验过程中每个玻璃瓶均曝气。结果表明,处理的叶绿素a含量(Chl-a)、上午及下午的DO、pH值均明显低于对照(P<0.05),处理的DOC、TSS和OSS浓度均高于对照(P<0.05),处理和对照的TN、TP、DTN、DTP、SRP浓度均没有显著差异(P>0.05)。试验后期,对照和处理的微囊藻大群体均变小了,且处理中微囊藻群体比对照解散、解体得更明显,尤其是处理中微囊藻形成了小群体甚至是双细胞或者单细胞形态。结果表明,添加葡萄糖能够控制高营养水体中微囊藻水华,其机理是葡萄糖添加促进了水体异养细菌的生长,而与微囊藻形成竞争。     

硫氰酸红霉素原位杀藻的生态学效应

为明确杀藻剂作用下生态围隔内蓝藻及微囊藻丰度、底泥微囊藻毒素(MCs)含量及关键水化学指标的动态变化规律,在蓝藻水华暴发期的淡水鱼类养殖尾水循环渠中,开展了硫氰酸红霉素原位杀藻的生态学效应研究。试验设置4个浓度(0.25、0.5、1、2 mg/L)的硫氰酸红霉素处理组和1个未添加硫氰酸红霉素的对照组,每组设3个平行,试验共进行10 d。结果表明:硫氰酸红霉素对生态围隔内蓝藻及微囊藻具有强烈的抑杀效应,试验结束时对蓝藻及微囊藻抑杀率均达99%以上;硫氰酸红霉素作用过程中生态围隔内底泥MCs含量呈现明显的先升高后降低趋势,最高值出现在第2天,MC-RR含量为2.58μg/g,MC-LR含量为3.39μg/g;使用硫氰酸红霉素应急抑杀蓝藻后,水体中NO_2~--N、NO_3~--N、NH_4~+-N及COD_(Mn)含量短时间内均有不同程度地提高,其中尤以NH_4~+-N与COD_(Mn)含量升高较为明显。综合考虑杀藻效果、底泥中MCs储积量及关键水化学指标变化规律,建议养殖生产中使用≤0.25 mg/L硫氰酸红霉素应急杀灭蓝藻,并在抑杀蓝藻后及时增氧、泼洒解毒剂及微生态制剂。     

洋河水库"水华"形成的关键因子

在野外观测分析的基础上进行了“水华”发生的实验研究,观察了从藻类增殖到“水华”形成的全过程,定量研究了“水华”的形成与总磷浓度之间的关系。结果表明:洋河水库发生“水华”的优势藻类为铜绿微囊藻,“水华”形成主要经过三个阶段,营养盐磷含量对“水华”的形成有重要影响,“水华”发生所需藻类的生物量阈值为38.9μgChla.L-1,在总氮浓度为5.0 mg.L-1的条件下,铜绿微囊藻的内禀增长率随培养液中总磷浓度的上升而增加,总磷浓度超过0.50 mg.L-1时增势逐渐减缓,直至饱和,且二者之间有很好的相关性,表明磷是洋河水库“水华”限制因子。     

洋河水库“水华”形成的关键因子

在野外观测分析的基础上进行了“水华”发生的实验研究,观察了从藻类增殖到“水华”形成的全过程,定量研究了“水华”的形成与总磷浓度之间的关系。结果表明:洋河水库发生“水华”的优势藻类为铜绿微囊藻,“水华”形成主要经过三个阶段,营养盐磷含量对“水华”的形成有重要影响,“水华”发生所需藻类的生物量阈值为38.9μgChla.L-1,在总氮浓度为5.0 mg.L-1的条件下,铜绿微囊藻的内禀增长率随培养液中总磷浓度的上升而增加,总磷浓度超过0.50 mg.L-1时增势逐渐减缓,直至饱和,且二者之间有很好的相关性,表明磷是洋河水库“水华”限制因子。     

大型枝角类引导的沉水植物生态修复对太湖围隔水质的净化效果

采用围隔试验,于2007年12月～2008年9月在已富营养化的太湖水域围隔修复区内投放大型枝角类,利用其对水华藻类的控制效应移栽沉水植物,分析了试验前后围隔内、外水质因子变化.结果显示:生态修复区内水体各项水质指标基本达到国家地表水环境质量标准规定的Ⅰ～Ⅲ类水质标准.试验期间,围隔内、外水体中各项指标差异极显著(P＜0.01).2009年9月围隔内水体中总氮、总磷和高锰酸盐含量分别为0.55、0.02、1.4 mg/L,比围隔外分别下降66.0％、50.0％和70.8％;溶解氧增加了85.9％,水体透明度平均为1.68m.随着围隔内沉水植被群落的构建,2009年5月7日对围隔内、外水质因子的监测发现,水体叶绿素a和氮磷等主要指标较外围水质指标都显著下降(P＜0.01),这表明沉水植物对水环境有明显改善和维稳作用.     

巢湖水体藻类生长潜力研究

通过采样分析方法,调查了巢湖秋季全湖营养特征,并采用藻类生长潜力实验(AGP实验),研究了秋季巢湖微囊藻的生长潜力.结果表明,巢湖西半湖的富营养化程度高于东半湖.分析并研究富营养化程度不同的西半湖和东半湖的微囊藻的生长潜力测定表明,利用西半湖湖水培养的微囊藻群体生长状态优于东半湖.AGP实验表明,巢湖湖水在添加充足磷的情况下,藻类的最大现存量和平均最大特定增长率为7.93×10~5 cells·mL~(-1)和0.25·d~(-1);而在添加充足氮的情况下,藻类的最大现存量和平均最大特定增长率为2.54×10~6 cells·mL~(-1)和0.38·d~(-1).微囊藻的最大现存量及最大特定增长率与氮的相关性明显高于磷,说明与磷相比,在秋季水体中氮的增加可能会显著提高秋季蓝藻水华的暴发程度.     

盐碱池塘实验围隔生态系统=颗粒物沉积作用的研究

对盐碱池塘单养鲢和罗非鱼的实验围隔中颗粒物的沉积量和沉降速度进行了测定.结果表明,实验期间总颗粒物的沉积量变动范围为0.73～1245.83 g/(m2*d),沉降速度为0.70～30.86 m/d.总颗粒物沉积量和沉降速度均是有鱼围隔显著大于无鱼围隔.盐碱池塘围隔生态系统新生态颗粒有机物的沉积量变化范围为0.43～94.22 g/(m2*d).下层沉积物收集器中悬浮底泥含量大于表层.养鱼与否对水域生态系统的颗粒物沉降动力学过程具有重要影响,养鱼池颗粒物质的沉积量是很大的.各围隔的颗粒氮和颗粒磷含量在两次采样中均是养鱼围隔大于无鱼围隔.     

围隔中不同密度鲢对浮游植物的影响

试验采用2.5 m×2.5 m围隔,共设置4个试验鱼密度:0、116、176、和316 g/m2,研究了不同密度的鲢对浮游植物的影响。结果表明,仅在无鱼围隔中有大量个体较大的透明溞(Daphnia galeata)产生,并且在无鱼围隔中,浮游植物生物量最低,透明度显著的高于其他的围隔。与其它类似的围隔试验所不同的是:在无鱼围隔中没有蓝藻水华的发生。在有鱼围隔中,浮游甲壳动物始终由个体较小的微型裸腹溞占优势。并且浮游植物的生物量随着鲢密度的升高而降低。浮游植物的种类组成在不同鲢密度的围隔中比较相似,与无鱼围隔相比,绿藻和裸藻生物量所占的比率较低,蓝藻生物量所占的比率较高。     

文思湖底泥TP释放规律模拟研究

[目的]研究文思湖底泥TP的释放规律。[方法]采用室内模拟试验,研究环境因子(水土比、温度、pH、扰动强度、供气量)对文思湖底泥释放总磷(TP)的影响。[结果]水土比越大,底泥释放TP的量越小;水温升高能加速底泥中磷的释放;上覆水pH=6时底泥TP释放量最低;扰动上覆水体会加快磷的释放;溶解氧(DO)较低时,底泥TP释放量更大。[结论]该研究为文思湖的污染治理提供了科学依据。     

南湖表层沉积物中有机质·氮和磷的污染现状与评价

为了解武汉南湖的表层沉积物污染情况,测定了其中的有机质（OM）、总氮（TN）、总磷（TP）、铵氮（NH4＋-N）和硝态氮（NO3--N）含量。结果表明,排污口附近的采样点污染物含量高于其他各点。与其他几个城市内湖相比,南湖表层沉积物TN含量稍低,OM和TP含量相近;与城郊湖泊相比,南湖表层沉积物的OM、TN和TP都要高。采用有机氮和有机指数评价沉积物环境质量,有机氮和有机指数均值分别为0.306和2.010,说明南湖表层沉积物总体有机污染严重。     

冬季苦草与伊乐藻对贡湖水源地水质净化效果研究

2009年11月5日至25日在苏州太湖贡湖水源地入湖河道东泾河内设置了10个大型路基围隔,栽植较耐寒沉水植物苦草（Vallisneria spiralis）和伊乐藻（Elodea canadensis）,研究了其在冬季低温条件下的净水效果。结果表明:（1）栽种沉水植物的围隔内氨氮、硝酸盐氮和总氮浓度均显著低于实验前（P<0.01）,其中苦草实验组氨氮、硝酸盐氮和总氮浓度分别为实验前的78.76%、70.20%和 83.42%,伊乐藻实验组分别为实验前的81.85%、72.30%、75.55%,苦草+伊乐藻实验组分别为实验前的88.80%、78.80%、86.21%,而空白对照组与围隔外水质氮素浓度变化幅度较小,总氮浓度分别降低37.12%和15.87%;（2）苦草+伊乐藻实验组对总磷和COD_Mn的去除效率显著高于其他围隔（P<0.01）,分别为86.97%和76.16%;（3）经驯化后的苦草和伊乐藻在冬季有较好的净化水质效果且净化效果为苦草+伊乐藻>苦草>伊乐藻,为冬季湖泊生态修复中沉水植被的恢复,种类的选取及合理配置提供了理论依据。     

阳澄西湖围养滤食性鱼类的生态效益、经济效益跟踪调查

[目的]研究滤食性鱼类对阳澄西湖生态、经济的影响。[方法]2009年3-12月,对阳澄西湖7个入水口、6个出水口及湖区5个围养区域水质进行跟踪监测,并对经济效益作了调查。[结果]阳澄西湖出水口水质优于入水口,生态围养区水质优于出、入水口水质,但整体水质属于V类或劣V类水。全湖叶绿素年平均水平为39.67 mg/L,生态围养经济效益为1 001.3万元,以渔获物形式移出湖体的N、P分别为33.7、10.0 t。[结论]围养滤食性鱼类控藻效应明显,经济效益可观。鉴于阳澄西湖目前营养盐水平较高,宜继续实施以放养滤食性鱼类为主体的渔业模式。     

混养罗非鱼对凡纳滨对虾养殖围隔水质因子及浮游植物群落结构的影响

为了探索混养罗非鱼对对虾养殖水体水质因子及浮游植物群落结构的影响,于2011年6-8月在对虾养殖场选取一口池塘,设置24个围隔进行凡纳滨对虾与吉丽罗非鱼混养实验。实验分为6组（A、B、C、D、E、F组）,F组为对照组不放养罗非鱼。对养殖水体相关水质理化因子和浮游植物群落结构进行跟踪调查,结果显示：（1）养殖期间DO含量各组之间无显著性差异;各组围隔亚硝氮和氨氮的含量养殖前期接近,养殖后期则有较大差异,其中实验C、D组显著低于A、B、E组和对照F组（P<0.05）;COD和TOC含量对照组均小于实验组,实验组中养殖后期A、B组含量大于C、D、E组;TN、TP的增加量为A组最高,F组最低,实验组之间A、E组增加量高于B、C、D三组;（2）围隔中共鉴定出浮游植物4门36种,优势度较高,优势种单一,优势种基本上为小型种类;叶绿素a含量为实验组高于对照组,而实验组之间A、B组高于其它三组。结果表明虾池中混养适当密度的罗非鱼有利于改善水质,调节浮游植物的种类及数量。     

浮水植物对富营养水体的作用研究

[目的]研究3种浮水植物对富营养化水体中营养盐的去除能力。[方法]选择采自鄱阳湖3种不同的浮水植物(凤眼莲、水浮莲和槐叶萍),利用软隔离小区试验研究了它们对富营养化水体的净化作用效果。[结果]浮水植物处理进行150 d时,3种浮水植物对水体中总氮的去除率分别为槐叶萍(70%)>凤眼莲(67%)>浮水莲(61%);对TP的去除率分别为凤眼莲(56%)>水浮莲(53%)>槐叶萍(49%)。凤眼莲和槐叶萍处理围区的水质净化效果较好,这与植物自身吸收同化污染水体中氮素、磷素的能力大小及植物根系微生物的作用都有关。凤眼莲和槐叶萍在提高水体透明度方面效果也较好。[结论]凤眼莲和槐叶萍的长势最佳,生长周期长,对水体中总氮和总磷的去除效果最好,对其他水质指标的改善效果也最好。     

红枫湖水库底泥的氮磷蓄积量及分布特征

通过对红枫湖水库底泥分布及底泥厚度的调查,估算了建库48年来底泥的蓄积量,并探讨了水库底泥中营养盐的空间分布特征。结果表明,该水库蓄积的底泥总体积约为1 182×104m3,湿重约为1 429×104t,干重为550×104t;底泥中淤积的总氮、总磷的含量分别为31 333、8 528 t。总氮、总磷的水平分布既与其所处的地理环境有关,又反映了湖流作用、入湖河道位置的特点;总氮、总磷含量的垂直分布由底层向悬浮层呈明显的递增趋势,这种垂直变化反映了近年来红枫湖周边地区工业、农业与城市发展对水库水环境的影响。     

滇池沉积物磷的释放以及不同形态磷的贡献

在实验室控制条件下，以滇池表层新鲜沉积物为材料，研究了水体溶解氧、pH值对沉积物磷释放的影响以及沉积物不同形态磷对释放的贡献。结果表明，随着水体pH值的升高，沉积物的释磷量明显增加，湖水碱性条件下的释放量是中性条件的几百倍。与好氧条件相比，厌氧状态促进沉积物中磷的释放。可还原态磷是厌氧条件下磷释放的主要形态，碱性条件下金属氧化物结合态磷对沉积物磷释放的贡献很大。滇池北部沉积物磷以金属氧化物结合态磷、有机磷形式为主，钙结合态磷次之，可还原态和弱吸附态磷含量很少。不同形态磷在沉积物剖面总的变化规律为表层含量大于底层。     

洞庭湖立体养殖生态系统底泥总氮与总磷的时空变化及其与叶绿素a的关系

于2010—2011年夏、冬季对洞庭湖屈原管理区荞麦湖约500 hm2淡水珍珠养殖场底泥中总氮(TN)、总磷(TP)含量在时间、空间上的变化,与水体中叶绿素a 含量的关系及其在水稻修复下的含量变化进行了研究.结果表明:养殖场底泥中TN、TP的分布整体呈从南向北减少的趋势;随季节变化,底泥TN含量无明显变化,TP含量最高值出现在夏季,为1.64 mg/g,最低值出现在冬季,为0.26 mg/g;底泥TN、TP含量与叶绿素a含量呈正相关;养殖场内水稻作用下的底泥与养殖场中区底泥相比TN含量减少31.6%,TP含量减少45.1%,表明立体养殖生态系统和水稻种植对底泥的TN、TP有一定的修复效果