三峡库区次级河流富营养化模型统计与藻类生长的试验研究

摘要

三峡库区蓄水后，由于水文条件发生明显改变，次级河流出现大面积富营养化现象，其显著特征就是藻类疯长引起水体 Chla含量增加(在严重的累积区 Chla浓度高达数百毫克/立方米)而透明度、溶解氧降低。水体富营养化不仅造成水环境功能障碍，影响养殖和景观旅游，其产生的藻毒素及衍生物对人体健康和生存、繁衍存在着严重危害。此现象已经引起国家有关部门的高度重视。然而富营养化研究历史短，且其发生、发展与控制复杂，到目前，世界各国表征水体富营养化的指标体系、评价标准和评价方法等都没有统一。为了维护库区的水环境安全，本文跟踪监测10条典型次级河流水质并对其现状做出评价，建立起相应的富营养化经验模型；分析藻类生长过程的生化机制及影响因素，提出藻细胞活体分析和测定方法，并开展次级河流藻类生长的试验研究。下面简要介绍了本文研究的主要内容和取得的成果。
　　①库区10条典型次级河流富营养化现状研究结果表明：2004年至2006年，次级河流都发生了不同程度的富营养化现象，优势藻通常为硅藻、甲藻、蓝藻和绿藻，有时也可能是隐藻或其它藻。
　　②库区次级河流富营养化经验模型验证结果表明：当把Chla预测值与实测值相对误差的绝对值小于70％的模型作为合格模型进行统计时，在有显著性意义(α=0.10)的57个模型中，Chla-TP模型、Chla-CODMn模型、Chla-TN模型和Chla-SD模型的合格率分别为77%、73%、68%和65%。
　　③库区次级河流藻类生长机制分析结果表明：适宜的温度和充足的光照，充足的氮磷营养盐，缓流的流态是藻类大量生长的最必要条件。
　　④库区大宁河水样藻类生长试验结果表明：
　　1) Chla藻细胞活体分析法测定值(x)在0~27 mg/m3范围内与丙酮萃取分光光度法测定值(y)成正比，其一元线性回归方程为y=4.15x+2.48（mg/m3），R2=0.9985，t检验方程高度显著(α=0.01)。
　　2)当控制水样温度为20℃、光照为8000Lx、DIN和PO4-P浓度分别为85.71μmol/L、2.86μmol/L时，藻类生长最好；磷为该水域藻类生长的限制性营养元素，藻类生长氮磷元素适宜摩尔比约为30:1。在适宜生长条件下，对数期藻细胞比生长率达到1.03/d，稳定期Chla最大浓度达到110mg/m3。
　　3)在温度为20℃、光照为8000Lx、氮磷摩尔比为30:1的环境条件下，藻类最大生长率μmax=1.16/d；氮磷营养盐半饱和浓度KDIN=8.65μmol/L，KPO4-P=0.29μmol/L。

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中文摘要

英文摘要

目录

1 绪 论

1.1 富营养化定义、特征及危害

1.2 富营养化研究现状

1.3 三峡库区次级河流富营养化现状

1.4 本课题研究的必要性

1.5 本文的主要工作与创新点

2 三峡库区次级河流水质现状评价

2.1 次级河流水质类别评价

2.2 次级河流富营养化现状评价

2.3 小结

3 三峡库区次级河流富营养化模型统计分析

3.1 模型的建立

3.2 模型验证与统计

3.3 案例分析

3.4 小结

4 三峡库区次级河流藻类生长机制分析

4.1 次级河流藻类调查

4.2 藻类生长过程的生化机制

4.3 次级河流藻类生长影响因素

4.4 小结

5 三峡库区次级河流藻类生长的试验研究

5.1 藻细胞活体分析

5.2 藻类生长适宜环境条件选择的模拟试验研究

5.3 氮磷浓度对藻类生长影响的模拟试验研究

5.4 小结

6 结论与建议

6.1 结论

6.2 建议

致谢

参考文献