巢湖蓝藻衰亡过程中颜色、形态变化分析及资源化研究

摘要

本文以巢湖蓝藻为研究主体，重点研究了2010年4月至10月巢湖西半湖蓝藻爆发的时空变化及叶绿素a值与蓝藻干重的关系，并室内模拟了蓝藻的微生物降解过程，从而为巢湖蓝藻的应急打捞及资源化利用提供科学依据和数据支持。
　　 研究表明在2010年4月至10月期间，蓝藻的爆发主要集中在7、8两个月份，且爆发的空间特点呈现西高东低，四周高湖心低的特点；三个采样点的叶绿素平均值为：湖心＜塘西河口＜塘西河岸边，三个采样点的叶绿素浓度值的稳定度为：湖心＞塘西河口＞塘西河岸边。其中塘西河岸的叶绿素a值波动最大，叶绿素浓度也最高。
　　 在对叶绿素a值与蓝藻干重的关系的分析中我们发现叶绿素a值与蓝藻干重呈现正相关，且叶绿素a值越低，正相关性越强，叶绿素a值与蓝藻的干重的总体关系经分析为：y=0.0002x，R2=0.9801:在最低浓度时叶绿素a值与蓝藻干重的对应关系是：y=0.0002x-0.0095，R2=0.9994。由此可见，分析监测叶绿素a值的变化能够反映出湖体中蓝藻总量的变化。通过估算，巢湖西半湖蓝藻最低生物量干重为768t。
　　 实验还在室内模拟了蓝藻经过微生物降解处理的过程，并观察了此过程中蓝藻颜色及形态变化。通过实验可知蓝藻经过7天自然水解，31天好氧微生物处理和70天厌氧微生物处理后，可基本被降解。蓝藻衰亡降解过程中颜色变化为：绿色→深绿色→黄绿色→浅黄色→白色，新鲜蓝藻呈绿色，衰亡5d后变为黄绿色，衰亡22d后变为浅黄色，衰亡50d后变为白色。新鲜蓝藻的藻蛋白含量最高，进过100天的微生物降解，藻蛋白几乎全部被分解。
　　 根据研究以上结果，我们要加强对蓝藻爆发前期叶绿素浓度和气象条件的监测，从未为蓝藻爆发作出准确预警，为应急打捞提供保障。在蓝藻的应急打捞中，要注意打捞地点及打捞方式的选择，同时应加强各部分之间的配合，在条件容许下，对蓝藻进行分类打捞，为资源化处理提供方便。
　　 根据蓝藻的衰亡程度不同所含物质也有所差异的特点，在蓝藻的资源化利用中，应对不同的蓝藻加以不同的利用。新鲜蓝藻含藻胆蛋白最多，适合提取蛋白类物质；衰亡3天的蓝藻释放藻色素最大，此时可以提纯色素类物质；而藻毒素需要经过10天生物降解才可去除，因此发黄的藻类可以进行堆肥、产气的利用；蓝藻的胞外多糖也具有广阔的利用前景，应在蓝藻衰亡的前30天进行提取。