蓝藻污染的危害及防治

就无锡太湖发生的蓝藻事件,介绍了蓝藻的起源、特性和水华的形成,分析了蓝藻污染对人民健康的危害,综述了对蓝藻防治的部分科研成果及资源化利用的措施。     

介质阻挡放电对湖泊水华蓝藻的去除

采用介质阻挡放电等离子体技术去除太湖水华蓝藻,考察了放电输出功率、空气流速、添加剂(异丙醇、腐植酸)等对蓝藻去除的影响。结果表明,介质阻挡放电能去除太湖水华蓝藻,放电功率100 W,空气流速1.0 L/min,放电18min,在光照强度2 000 lx和25℃下培养4 d,初始叶绿素a浓度为9.58 mg/L藻液中蓝藻去除率达87.8%。增加放电输出功率和空气流速能提高蓝藻的去除效率;腐植酸促进了介质阻挡放电对蓝藻的去除;而异丙醇添加剂抑制了介质阻挡放电的作用。放电处理后,蓝藻细胞内类胡萝卜素含量、SOD活性、MDA含量发生明显变化,介质阻挡放电破坏了蓝藻细胞内含物。     

利用多源遥感数据预警太湖沉水植物与藻类水华过程的实例研究

综合利用多源遥感数据完成1次太湖沉水植物与藻类水华预警。首先,利用时间分辨率较高的中分辨率成像光谱仪(MODIS)数据(空间分辨率250m,每天过境4次)进行连续监测,发现太湖宜兴西部沿岸与竺山湖水域交界处有连续多日的稳定蓝藻聚集区域,然后利用空间分辨率较高的环境一号卫星电荷耦合元件传感器(CCD)数据(空间分辨率30m,每3天过境2次)结合实地观测对蓝藻聚集原因进行分析,得出此次蓝藻富集是由高密度沉水植物的阻隔作用导致,并对沉水植物区域进行了提取与面积统计。研究结果验证了利用多源遥感数据进行沉水植物与藻类水华预警的可行性和便捷性,所采用的技术方法可以为相关研究和监测提供借鉴。     

碱性条件促进太湖蓝藻厌氧发酵产挥发性脂肪酸

采用批式研究实验,考察了酸性(pH 5)、中性(pH 7)和碱性(pH 9)条件下,太湖蓝藻厌氧发酵产挥发性脂肪酸(volatile fatty acids,VFAs)过程中的产酸指标,酸分布及蓝藻有机成分降解的效果。结果表明,pH为9时VFAs产率最高,为0.274 g VFAs/g VS,VS降解率达到51.91%。蓝藻有机成分中蛋白质、碳水化合物、脂类降解率也在pH为9时达到最高,分别为53.2%、30%和40.6%。实验对蓝藻产酸效果与其他固废产酸效果进行了比较,比较结果说明,太湖蓝藻作为厌氧发酵原料生产挥发性脂肪酸具有可行性。     

蓝藻与污泥混合厌氧发酵产沼气的初步研究

为了实现太湖蓝藻打捞后的快速处置,对厌氧颗粒污泥、消化污泥、剩余污泥与蓝藻混合厌氧发酵产沼气进行了研究。结果表明,蓝藻与污泥混合可以有效促进沼气发酵。在蓝藻与厌氧颗粒污泥物料比为6∶1时,产气效果最佳,沼气产率为73 mL/g VS,平均甲烷含量为69%,最大产气速率为138 mL/d,累计产甲烷量为50 mL CH₄/g干物质,分别是蓝藻与消化污泥、剩余污泥混合发酵时的1.5倍和2.3倍。厌氧颗粒污泥、消化污泥、剩余污泥与蓝藻混合,其VS降解率为11.40%～13.73 %,COD减少了27.97%～46.38%。厌氧发酵对蓝藻藻毒素的含量有较大影响,分别从356、366和244 μg/L降低到检测限5 μg/L 以下。     

中国农业面源污染日益突出 亟待治理

中国科学院南京土壤研究所对太湖流域农业面源污染的研究显示,在太湖的外部污染总量中,工业污染仅占10％～16％,农业面源污染所占的比例在持续上升,目前已占到59％。大量的氮、磷等营养物质及重金属破坏了太湖的水环境,造成湖水富营养化,蓝藻肆虐,水生生物大量死亡。     

用亚硝酸盐处理小海鱼生成丙三醇三亚硝酯的研究

鱼作为人类的食物历史悠久,是各国人民非常喜爱的食物,它的滋味鲜美,营养丰富。鱼含有大量的蛋白质和脂肪,但是,蛋白质和脂肪往往易于被环境中的微生物分解而腐烂变质。因此,为了更好地保存鱼类食物,人们往往用亚硝酸盐等作防腐剂处理鱼制品。用这种方法处理过的鱼,又会发生一些什么变化呢?一些料学家的研究报告指出,在用亚硝酸盐处理鱼     

蓝藻定向发酵产丁酸的条件研究

以4种有机酸(乳酸、乙酸、丙酸、丁酸)对厌氧颗粒污泥进行胁迫处理,将胁迫后的污泥接种太湖蓝藻进行发酵产丁酸的实验,考察单一有机酸及混合有机酸胁迫对提高蓝藻厌氧发酵产丁酸的影响.结果表明,采用乳酸浓度2 g/L、乙酸浓度6 g/L、丙酸浓度5 g/L和丁酸浓度12 g/L的混合有机酸胁迫污泥后产丁酸效果最佳,获得的最大丁...     

湖泊连通河道蓝藻通量自动监测方法

湖库中蓝藻细胞一旦形成表层颗粒细胞团形式的水华,就会具有较强的漂移扩散能力,并能对水体景观形成明显影响,成为河湖环境管理的重点关注对象.如何快速高效监测蓝藻颗粒的迁移通量,已成为湖库连通河道水质管理的技术难点.为满足蓝藻水华较重湖泊连通河道蓝藻通量实时监控需求,以太湖梅梁湾连通河道—梁溪河为例,于2019年6-8月蓝藻水华季节,监测了景宜桥断面蓝藻空间分布且逐日监测叶绿素a浓度,并结合岸基式水质和蓝藻自动监测系统,构建了人工监测蓝藻通量与自动监测参数之间的换算关系,开发了梁溪河蓝藻通量的高频自动监测方法并分析了影响因素.结果表明,在U型断面的流通河道中,景宜桥断面的蓝藻在空间分布上呈表层高、底层低、滨岸带略高的特征,近岸表层采样的自动监测系统获得的水体叶绿素a浓度比整个河道断面平均值高出30％;通过建立的蓝藻通量监测方法对比,发现自动与人工监测蓝藻通量逐日变化整体上保持一致,且总量与人工相当,比值为1.07,精确反映了整个河道蓝藻通量的变化规律;2种监测方式的差异性分析表明,原位水质和蓝藻自动监测系统对梁溪河蓝藻通量的实时监控有良好的效果,此系统的应用实现了河道蓝藻通量的实时在线监测,为蓝藻水华应急处置管理提供了关键技术支撑.     

不同水温下鲴鱼对铜绿微囊藻的控制作用及对水质的影响

在室内受控模拟条件下开展实验,研究了在19、23、27、31、35℃5个水温梯度下鲴鱼对铜绿微囊藻和水质的影响。研究结果表明,在不同水温下,鲴鱼对铜绿微囊藻具有较强的控制作用,实验结束时铜绿微囊藻密度减少至初始密度的18%~30%,摄食率和消化率分别为6.83×104~8.32×104cells/(g·d)、93%~98%;叶绿素a的去除率为68%~88%;实验组TP、TN去除率分别为22%~25%、20%~38%,对照组的分别为80%~94%、28%~40%。对照组NH+4-N浓度变化很小(0.071~0.073 mg/L),而实验组氨氮浓度显著增大(2.222~3.645 mg/L),分别为初始值的31、34、42、51和46倍。     

颗粒态铜对鱼的生物有效性

用采虹方头鱼进行了不同形态铜有效性的暴露实验。涉及的形态包括游离态和吸附态。研究结果发现,对实验鱼而言,除游离态铜是最重要的生物有效态外,颗粒态铜也能部分地被鱼吸收。鱼鳃是吸收游离态和细颗粒吸附态铜的主要部位。食物（粗颗粒态）中的铜则能通过摄食方式被吸收     

喷射撞击式蓝藻处理装置的原理及其应用

根据日本井芹宁博士发明的“加压、喷射、撞击”除藻原理研制的喷射撞击式蓝藻处理装置,通过用物理方法对蓝藻进行含水抽取、加压传输、高速喷射、强力撞击,即采用射流技术加碰撞作用来除藻。按照待处理的蓝藻气囊平均临界破裂压力,调整和控制处理装置系统的压力,把蓝藻的气囊破裂或撞碎,使蓝藻无法再群体集聚、浮游在水面。将处理过的蓝藻残体,随水流返回到水域,成为水中动植物和微生物的饵食,形成生态平衡。已研制成功的喷射撞击式蓝藻处理装置,每小时处理能力为80m^3,如果按处理水面以下25mm深度的蓝藻计算,则每天可处理25600m^2。该处理装置只消耗电能,处理每平方米蓝藻的耗电量不到7w。适用于湖泊、河道、水库、景观水域的除藻。     

基于模糊综合评价的流域社会经济活动对太湖生态影响评价研究

太湖是我国的五大淡水湖之一。太湖流域是我国经济最发达、水污染最严重的地区之一,正面临着严重的环境问题。随着太湖流域社会经济的发展,太湖流域生态环境将承受更大的压力。因此,分析人类社会经济活动对太湖流域生态的影响,对研究太湖生态环境具有重要意义。采用系统分析的方法,围绕流域人类社会经济活动对湖泊生态安全的影响,建立湖泊生态安全的评价指标体系,利用层次分析法计算各指标因子的权重。在此基础上,以太湖流域2005年和2006年相关数据为依据,以MATLAB为工具,根据模糊数学的原理,利用多级模糊综合评价的方法对太湖进行生态综合评价,确定流域社会经济活动对整个湖泊生态系统的影响。研究结果表明,3个重要指数得分高低顺序依次为：水体环境状态指数＞水体污染负荷指数＞社会经济压力指数;除了点源污染以外,面源污染也是太湖流域生态环境问题的重要根源。     

厌氧发酵产挥发性脂肪酸实现太湖蓝藻泥的减量与资源化

采用热碱预处理及厌氧发酵技术实现了太湖蓝藻生产挥发性脂肪酸(VFAs)。结果表明,热碱预处理(T=90℃,pH=12)可以促进蓝藻中的固相有机质溶于液相中,溶解性的化学需氧量(SCOD)、碳水化合物和蛋白质相比未预处理分别提高了10.3、12.3和4.8倍。三维荧光光谱(3D-EEM)分析表明,热碱预处理能提高蓝藻可生物利用性,同时降低腐殖酸的含量,有利于后续生物转化。在序批式厌氧发酵产酸运行模式下,平均总挥发性脂肪酸(TVFAs)浓度达到18.64 g·L~(-1),产酸效率(1 g VSS中VFAs的占比)为46%。半连续运行模式下,平均TVFAs可以达到15.56 g·L~(-1),产酸效率为26%。蓝藻中溶解性碳水化合物和蛋白质降解率分别为50.43%和47.04%。同时,蓝藻中总悬浮固体(TSS)和挥发性悬浮固体(VSS)的降解率分别为24.5%和43.4%,达到了很好的减量化效果,但残留物中还存在大量有机物未生物转化。     

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“关爱太湖·保护水环境”2009年科技活动周环保科普系列活动以胡锦涛总书记“让太湖这颗江南的明珠重现碧波美景”的指示精神为指导,由国家环保部科技司和江苏省环保厅联合主办,中国环境科学学会、江苏省环境科学学会、无锡市环保局、苏州市环保局、常熟市环保局、江南大学和苏州科技学院联合承办,在南京、无锡、苏州、常熟等市举办,为期一个多月,在无锡江南大学、苏州科技学院、太仓市政府和常熟市一中作74场环保科普讲座,在常熟市和宜兴市开展了农村环保科普活动,     

3S技术在太湖富营养化和蓝藻水华分布规律中的应用研究

应用3S技术,采用营养状态指数法、蓝藻水华分级评价方法以及蓝藻水华发生频率分析方法,对2010—2013年太湖富营养化状况和太湖蓝藻水华时空分布规律进行分析和研究,以期为太湖富营养化控制和蓝藻水华预警、监控工作提供技术支持,同时为太湖水环境治理提供科学依据。实践证明,3S技术能快速、全面、直观地反映太湖富营养化状况和蓝藻水华时空分布规律。结果表明:(1)2010—2013年太湖处于轻度富营养状态,太湖富营养化呈现西北高、东南低的分布规律;(2)2010—2013年,全太湖小型蓝藻水华发生次数最多,蓝藻水华级别越高,发生次数越少;(3)年际变化上,蓝藻水华发生次数总体趋于平稳,蓝藻水华发生呈现"小型多发、中大型少发、重大型偶发"趋势,蓝藻水华发生规模呈显著缩小趋势;(4)月际变化上,8月和9月是太湖蓝藻水华的高发月份,9月蓝藻水华发生规模最大;(5)空间变化上,太湖西部沿岸是太湖蓝藻水华首次爆发最频繁的水域,太湖西部沿岸区尤其宜兴沿岸是蓝藻水华爆发频率最高的水域。     

南太湖富营养化调查及评价

2009年4月至2010年4月,综合利用TN、可溶性无机氮(DIN)、叶绿素a(Chl-a)、透明度(SD)、TP和浮游植物等指标,通过参数法、综合营养状态指数法及浮游植物优势种法评价了南太湖富营养化水平。结果表明:(1)南太湖夹浦、新塘、小梅口、幻溇4个断面的TN质量浓度为1.80~2.53 mg/L,TP质量浓度为0.08~0.11 mg/L,DIN质量浓度为0.55~1.10 mg/L,Chl-a质量浓度为6.4~19.2μg/L。(2)夹浦、新塘和小梅口3个断面的综合营养状态均为轻度富营养,幻溇断面为中营养。南太湖综合营养状态水平呈现出由西南向东北逐级递减的趋势。(3)南太湖的浮游植物优势种的演替过程为鱼腥藻(Anabeana)→微囊藻(Microcystis)→拟浮丝藻(Planktothricoides),但均属于蓝藻。因此,浮游植物优势种法评价的南太湖富营养化水平为重富营养化,但该方法由于不确定性较大,一般只作为参考。     

一株具有藻毒素降解和溶藻功能细菌的分离鉴定

从太湖水华腐烂蓝藻中富集筛选出一株编号A-8的细菌。该菌株菌落圆形、灰白色,革兰氏染色阴性,氧化酶阴性,接触酶阳性;分子系统进化树显示为溶血不动杆菌。根据以上结果,将此菌株鉴定为溶血不动杆菌。此外,对这株菌降解微囊藻毒素、不同生长时期的细菌的溶藻效果及溶藻专一性进行了研究。结果显示:该菌在3 d时间里将藻毒素降解了30.4%;细菌通过分泌胞外物质溶藻,细菌在衰退期时胞外分泌物的溶藻效果最好;该菌还对瘤状念珠藻、颤藻等9种蓝藻有溶藻作用。     

中国典型淡水湖泊沉积物中生物标志物组成特征及源解析

分别采集鄱阳湖、太湖和巢湖表层沉积物样品,对沉积物样品的总有机碳(TOC)、TN、总有机碳同位素(δ13 Corg)和总氮同位素(δ15 Ntotal)等参数以及脂肪烃、脂肪醇、脂肪酸等主要生物标志物进行了分析研究。研究表明,鄱阳湖、太湖和巢湖表层沉积物有机质均呈现出陆源、内源有机质混合来源特征;鄱阳湖、太湖和巢湖表层沉积物中的脂肪烃主要来自藻类源和细菌源,太湖和巢湖沉积物脂肪烃组成受人类活动石油烃影响明显。藻类源是鄱阳湖沉积物中游离态、结合态脂肪醇和巢湖沉积物中游离态脂肪醇的主要来源,太湖沉积物中游离态、结合态脂肪醇和巢湖沉积物中结合态脂肪醇主要来自细菌源。脂肪酸是鄱阳湖、太湖和巢湖表层沉积物样品可溶性有机质的主要组分,主要以结合态脂肪酸形式存在,细菌源是结合态脂肪酸的主要来源。     

《巢湖电厂温排水对水生生物影响评价》通过论证

由中国科学院学部委员曾呈奎、刘建康两教授主持,有10多位专家、教授组成的评委会,于3月13日～15日在安徽对中国水产科学研究院淡水渔业研究中心姜礼燔等就拟建巢湖电厂温排水对水生生物影响的评价报告进行评审,并通过论证。专家组认为该评价报告通过对巢湖渔业资源、水生生物的调查,采用目前国内外先进技术和手段进行对湖中银鱼、梅鲚鱼、鲌鱼等主要经济鱼类及浮游生物的热冲击试验、热回避试验、运载效应试验以及在不同温度、营养盐类条件下模拟水体富营养化蓝藻生长等试验,在此基础上提出温度对巢湖水生生物影响评价。其设计方案合理,论点正确,方法科学,数据