莱茵衣藻增殖、沉降与死亡过程对底泥氮素动态的影响

摘要

水体富营养化是困扰着世界各国的水污染问题之一。我国湖泊河流众多，也受到不同程度的污染。太湖作为重点治理的富营养化浅水湖泊之一，外污染源目前得到了一定程度的控制，但其内源污染仍在持续。影响湖泊沉积物营养盐内源释放的因素有很多，其中富营养化的产物藻体将与其它环境因素共同作用影响沉积物营养盐释放。本文以太湖梅梁湾为研究原型区域，采集水样和泥样，通过室内模拟实验，研究莱茵衣藻(Chlamydomonas Reinhardtii)增殖、沉降与死亡过程对底泥氮素动态的影响。
　　 通过添加莱茵衣藻藻液于含有不同浓度的N03--N和NH4+-N水-泥体系中，在实验室培养条件下研究莱茵衣藻对无机氮利用偏好，结果表明：莱茵衣藻在增殖过程中同时消耗N03--N、NH4+-N，但较NH4+-N而言，莱茵衣藻更倾向于利用N03--N;而且，以N03--N含量为主导的培养体系更有利于藻体增殖。
　　 添加莱茵衣藻藻液于水-泥体系中，在实验室不同温度培养条件下研究莱茵衣藻增殖与沉降过程对底泥氮素动态的影响，结果表明：①莱茵衣藻在大量增殖过程中伴随着藻体沉降，藻体沉降过程部分藻体死亡分解（高温条件比较明显）。高温条件虽然有利于藻体大量增殖，但是也加速了藻体个体的死亡分解，低温条件下藻体具有较低的增殖速率和分解速率，存活时间较长。②莱茵衣藻在大量增殖过程中促进了底泥中NH4+-N的释放，死亡过程加速了上覆水中NH4+-N的增加。③莱茵衣藻在大量增殖过程中Nar、Nir和Urease活性明显增强，氮素转化的结果是加速硝态氮反硝化逸失，而不是导致异化成氨过程（铵态氮含量增加）。
　　 添加不同浓度的莱茵衣藻藻液于太湖水样中，在实验室培养条件下研究无底泥条件莱茵衣藻增殖、沉降与死亡过程对水体氮素动态变化影响，结果表明：莱茵衣藻增殖、沉降过程消耗体系中N03--N、N02--N、NH4+-N，死亡过程中释放数量可观的NH4+-N。

目录

文摘

英文文摘

资助

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 水体富营养化

1.2.1 富营养化概述

1.2.2 富营养化的机理

1.2.3 富营养化的危害

1.2.4 富营养化的防治对策

1.3 湖泊底泥氮素释放研究动态

1.3.1 湖泊底泥营养盐的特征

1.3.2 湖泊底泥中氮素的累积、迁移与转化

1.3.3 湖泊底泥中氮素释放的影响因素

1.4 湖泊湿地土壤酶学研究动态

1.4.1 土壤酶概述

1.4.2 氮素土壤酶在土壤氮素循环中的作用

1.4.3 湖泊湿地土壤酶研究动态

1.5 本课题研究意义与主要内容

1.5.1 研究意义

1.5.2 主要内容

第二章 莱茵衣藻对无机氮的利用偏好研究

2.1 引言

2.2 材料与方法

2.2.1 区域概况

2.2.2 样品采集

2.2.3 实验藻种

2.2.4 实验仪器及试剂

2.2.5 实验方法

2.3 结果与分析

2.3.1 莱茵衣藻培养过程中藻体形态变化

2.3.2 莱茵衣藻培养过程中Chla含量动态变化

2.3.3 莱茵衣藻培养过程中N03-N和NH4+-N含量动态变化

2.3.4 莱茵衣藻培养过程中Chla含量与N03-N、NH4+-N累积消耗量关系

2.4 讨论

2.5 小结

第三章 莱茵衣藻增殖与沉降过程对底泥氮素动态的影响

3.1 引言

3.2 材料与方法

3.2.1 实验材料

3.2.2 实验仪器与试剂

3.2.3 实验方法

3.3 结果与分析

3.3.1 莱茵衣藻培养过程中藻体形态变化

3.3.2 莱茵衣藻培养过程上覆水与底泥中Chla含量变化

3.3.3 莱茵衣藻培养过程上覆水与底泥中N03--N、NO2--N和NH4+-N含量变化

3.3.4 莱茵衣藻培养过程底泥中Nar、Nir、Hyr和Urease活性变化

3.4 讨论

3.4.1 上覆水与底泥中Chla的变化

3.4.2 上覆水与底泥中N03--N、NO2--N和NH4+-N的变化

3.4.3 底泥中Nar、Nir、Hyr和Urease活性变化

3.5 小结

第四章 无底泥条件莱茵衣藻增殖、沉降与死亡过程对水体中氮素动态影响

4.1 引言

4.2 材料与方法

4.2.1 实验材料

4.2.2 实验仪器及试剂

4.2.3 实验方法

4.3 结果与分析

4.3.1 莱茵衣藻培养过程藻体形态变化特征

4.3.2 莱茵衣藻培养过程Chla含量变化

4.3.3 莱茵衣藻培养过程N03--N、N02--N、NH4+-N含量变化

4.3.4 莱茵衣藻培养过程Chla与N03--N、N02--N、NHa+-N累积消耗量关系

4.4 讨论

4.5 小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 创新性

5.3 展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间所发表论文