太湖流域某市水源水及制水工艺中藻类及其代谢物的动态变化

摘要

浮游藻类是淡水水源中重要的初级生产者，对调节和警示水库的生态平衡有着重要作用。本文通过对横山水库和油车水库的藻类研究，分析水环境因子综合作用下的藻类变化规律，对水质作出生态学评价;对比了两个水库藻类群落结构与水环境因子关系的异同点;同时考察了供水水厂工艺对藻类及其代谢物的去除效果，为水源水的藻类控制提供了科学依据。
　　2014年7月～2015年6月间，横山水库检出藻类7门63属147种，其中硅藻、绿藻、蓝藻的占比分别为31.3％、42.8％和15.6％;检出平均细胞密度为4.2×106cells/L，其中硅藻、绿藻、蓝藻占比57.3％、29.8％和8.4％。优势种有绿藻门的美丽鼓藻、布朗衣藻、蹄形藻、月牙新月藻，硅藻门的变异直链藻、颗粒直链藻、钝脆杆藻、尖针杆藻、肘状针杆藻、细布纹藻、微小舟形藻，蓝藻门的水华微囊藻、钝顶螺旋藻等。油车水库检出藻类6门48属73种，其中硅藻、绿藻、蓝藻的占比分别为37.0％、42.5％和6.9％;检出平均细胞密度为2.6×106cells/L，其中硅藻、绿藻、蓝藻的占比分别为61.3％、17.7％和9.2％。优势种类有绿藻门的美丽鼓藻，硅藻门的变异直链藻、颗粒直链藻、钝脆杆藻、尖针杆藻、肘状针杆藻、梅尼小环藻等。两个水库藻类种群变化相似，但横山水库藻类群落结构较油车水库来说更为多样。
　　Pearson相关性分析表明，水温、透明度、溶解氧、总磷和横山水库藻类细胞密度均呈显著相关;总氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮、UV254、CODMn、浊度、pH等指标和藻类细胞密度没有相关性;横山水库与油车水库所受水质因子的影响是相似的，但两个水库的影响因子相关程度在不同的水质条件下略有细微差异。总体来说，水体环境和营养盐是水库藻类群落结构动态变化的内在原因。
　　藻类的主要代谢物藻毒素在两个水库检出水平较低。横山水库MC-LR、MC-YR、MC-RR年均值分别为0.14μg/L、0.11μg/L、0.17μg/L;油车水库MC-LR、MC-YR、MC-RR年均值分别为0.09μg/L、0.07μg/L、0.07μg/L;可见水库蓝藻并未引起藻毒素的大量积累。同时，研究发现水厂工艺对以水库水为原水中的藻毒素去除效果良好，水质稳定安全。
　　横山水库的多样性指数H'平均值为2.48，富营养化综合指数值TLI(∑)的平均值为51.09;油车水库的多样性指数H'平均值为2.14，TLI(∑)平均值为40.87。综合多样性指数分析方法、优势种群分析方法以及富营养化综合指数分析方法，表明水库的富营养化程度为横山水库＞油车水库，横山水库为轻度富营养状态，油车水库为中营养状态。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 水库生态与富营养化

1．1．1 水库生态

1．1．2 水库的富营养化问题

1．2 藻类与水体富营养化的关系

1．2．1 浮游藻类概述

1．2．2 藻类与环境因子的关系

1．2．3 藻毒素

1．3 水库概况

1．3．1 横山水库概况

1．3．2 油车水库概况

1．4 研究内容及意义

1．4．1 研究内容

1．4．2 技术路线

1．4．3 研究意义

第二章 材料与方法

2．1 采样点的设定

2．1．1 点位布设

2．1．2 采样频率

2．1．3 水样采集方法

2．2 实验方法与材料

2．2．1 藻类鉴定与计数

2．2．2 叶绿素-a的测定

2．2．3 藻毒素的测定

2．2．4 常规水质指标的测定

2．3 数据分析方法

2．3．1 藻类群落结构及水质因子的动态分析

2．3．2 水质富营养化分析

第三章 横山水库藻类及其代谢物动态变化分析

3．1 横山水库藻类及代谢物的动态变化

3．1．1 横山水库藻类种群的年内变化

3．1．2 横山水库藻类细胞密度的年内变化

3．1．3 横山水库藻毒素的年内变化

3．1．4 横山水库藻类优势种

3．1．5 横山水库藻类多样性分析

3．2 横山水库藻类及代谢物与水环境因子的关系

3．2．1 横山水库水质年内的时空变化

3．2．2 横山水库藻类与环境因子的相关性分析

3．3 横山水库的富营养化评价

3．3．1 基于叶绿素-a的富营养化评价

3．3．2 基于藻类多样性分析的富营养化评价

3．4 本章小结

第四章 油车水库藻类及其代谢物动态变化分析

4．1 油车水库藻类及其代谢物的动态变化

4．1．1 油车水库藻类种群的年内变化

4．1．2 油车水库藻类密度的年内变化

4．1．3 油车水库藻毒素的年内变化

4．1．4 油车水库藻类优势种

4．1．5 油车水库藻类多样性分析

4．1．6 油车水库与横山水库的对比

4．2 油车水库藻类及其代谢物与环境因子的关系

4．2．1 油车水库水质年内的时空变化

4．2．2 油车水库藻类与水质因子的相关性分析

4．2．3 油车水库与横山水库的对比

4．3 油车水库的富营养化评价

4．3．1 基于叶绿素-a的富营养化评价

4．3．2 基于藻类多样性分析的富营养化评价

4．3．3 油车水库与横山水库的对比

4．4 本章小结

第五章 水厂制水工艺对藻类的去除分析

5．1 供水过程水质因子的动态变化

5．1．1 氮磷的动态变化

5．1．2 有机物的动态变化

5．2 供水过程对藻类的去除分析

5．2．1 对藻类的去除分析

5．2．2 对藻毒素的去除分析

5．3 本章小结

第六章 结论与建议

6．1 结论

6．2 建议

致谢

参考文献

附录

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