太湖水体附着细菌和浮游细菌的丰度与分布特征

为了探讨太湖水体附着细菌及浮游细菌丰度的变化规律,明确细菌丰度与环境因子的关系,应用荧光显微技术对太湖4个湖区细菌丰度及分布特征进行了研究,并探讨了其与总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素a(Chla)、总悬浮颗粒物(TSS)等环境因子之间的关系.结果表明,太湖水体中附着细菌占优势,占总细菌的65％(总细菌平均值为6.53×106cells/mL,附着细菌平均值为4.25×106 cells/mL,浮游细菌平均值为2.28 × 106 cells/mL);附着细菌与浮游细菌数丰度具有相似的时空分布规律,附着细菌与浮游细菌丰度都是河口区(10#)最高,其次梅梁湾(3 #)、湖心区(8#)和东太湖(24#)较低;春夏季高,秋冬季低;水温、TP对太湖水体中附着细菌及附浮游细菌的丰度影响比较大,它们与水体中附着细菌丰度及附浮游细菌均呈显著的正相关(p＜0.05).太湖不同湖区附着细菌及浮游细菌的数量空间差异是由太湖不同湖区生态环境的异质性引起的.     

北京红领巾湖的富营养化状态与水质分析

红领巾湖位于北京朝阳门外,以再生水为补给水源,在调节湖区小气候、改善周围生态环境、提供居民休闲等方面具有重要功能.2008年3～10月的浮游藻类和理化指标监测结果显示,该湖为重富营养型水体,浮游藻类平均细胞密度为24.73×106个/L,叶绿素a平均质量浓度为84.67μg/L;优势种群是微囊藻(Microcystis...     

再生水补水河道中流速对浮游藻类生长影响的模拟实验

以再生水为主要补给水源的城市河道中,避免藻类水华是河道调控的重点之一。实际调控中,在控制藻类数量增长的同时,还应关注藻类群落的多样性,降低由于优势藻种的生长而导致水华的可能。在3种水深下各设置7组流速条件,利用环形水槽模拟研究不同组合条件下河道单元水体中浮游藻类的生长情况,通过计算藻类比生长率和藻类群落的香浓-威纳(Shannon-Wiener)指数描述藻类增长速率和群落生物多样性,从而对浮游藻类生长情况进行综合评价。实验结果显示,相同水深下浮游藻类比生长率在0.05~0.08 m·s~(-1)流速范围内出现最大值,而适当降低水深有利于提高水体浮游藻类的群落多样性。综合分析比生长率和多样性得到,在0~0.05 m·s~(-1)流速附近产生水华的潜势较高。     

基于常规饮用水工艺羟基自由基处理高藻水

我国水体的富营养化日益严重,水源地出现季节性藻类爆发现象,严重威胁饮用水安全。以厦门市莲坂水厂各工艺段出水为研究对象,采用大气压强电离放电产生羟基自由基(·OH),分别对水源水、混凝沉淀出水、砂滤出水进行处理,处理时间为4.5 s。当注入总氧化剂浓度为1.8 mg·L~(-1)时,高藻浓度从25.3×104cells·m L~(-1)降到800 cells·m L~(-1);对混凝沉淀出水注入总氧化剂0.6 mg·L~(-1)、砂滤出水注入0.2 mg·L~(-1)时,藻细胞都未检出;·OH处理后CODMn、TOC及UV254均有明显降低,砂滤出水三卤甲烷小于8μg·L~(-1);检测的各项指标均达到国家《生活饮用水卫生标准》(GB 5479-2006)。因此,·OH可快速有效安全地杀灭高藻,为我国高藻水源地饮用水卫生安全保障提供技术支撑。     

海河干流天津段氮磷对藻类生长的影响及动力学分析

本实验以海河干流天津段水体为对象,对其中四种典型共存藻类(即铜绿微囊藻、小球藻、卵囊藻和席藻)在不同氮磷营养盐环境条件下的响应生长规律进行了过程表征及动力学研究。实验结果表明,N/P在10~40范围适宜藻类生长,N/P为10时藻类比增长率最大;氮浓度水平在2.0~15 mg·L~(-1)、磷浓度水平在0.2~1.5 mg·L~(-1)内,藻类比增长率随着氮磷浓度的升高而增大,当氮浓度为15 mg·L~(-1),磷浓度为1.5 mg·L~(-1)时达到最大,优势藻为卵囊藻;通过Monod藻类生长动力学分析得出,藻类最大比增长率为0.050 8,半饱和常数为0.157,表明目标河段水华暴发风险相对较低,且磷是藻生长限制性因子。     

于桥水库秋季浮游植物群落结构与水质因子的关系

针对于桥水库秋季藻类大量爆发引发的富营养化所导致的供水安全问题,研究了浮游植物群落结构与水质因子的关系,找出影响浮游植物群落结构的主要水质因子和富营养化的主控因子.结果显示,2009年秋季于桥水库共有浮游植物110种,隶属于7门52属,平均丰度为3.46×105个/L,优势种为弯形尖头藻、圆柱鱼腥藻、双头针杆藻、尖针杆...     

不同再生水补水比例下景观水体的水质变化

缺水地区再生水补充景观水体具有重要的意义,因此考察不同再生水补水比例条件下的水质变化尤为重要。采用修建人工景观水池的方法,模拟不同再生水补水比例条件下景观水体的水质变化规律。将某水厂的再生水和自来水按不同比例配水作为人工水池的进水和补水,水力停留时间固定为5 d。实验结果表明当该再生水所占比例为75%、50%时,水质恶化最快,100%和25%时由于营养比例失衡,水质恶化速度较慢。此外,叶绿素a的增长主要受氮磷营养盐浓度的影响,并影响着水体的浊度、色度和透明度,进而破坏景观水体的感官指标。     

冬季生态浮床对浮游藻类数量及生物多样性的影响

为了考察生态浮床在冬季的运行效果,选择世博园区白莲泾生态浮床工程为研究对象,研究了冬季生态浮床对浮游藻类数量及生物多样性的影响。结果表明,取样期间浮游藻类生物总量逐月增加,且对照区明显高于浮床区;浮床区与对照区浮游藻类的种群结构差异明显,浮床区以硅藻门为主,而对照区以绿藻门为主。并且,小环藻与细微颤藻的优势度指数均有明显的下降。同时,浮床区的Shannon-Wiener多样性指数明显高于对照区。以上结果均证明,虽然在冬季较低温的情况下水生植物新陈代谢缓慢,但生态浮床仍会影响浮游藻类的数量及生物多样性,从而对水质净化起到一定的改善作用。     

聚合氯化铝铁去除微污染水体中藻类的研究

以聚合氯化铝铁(PAFC)为絮凝剂,H2O2为预氧化剂,用正交实验研究了PAFC处理微污染水体中藻类和降低浊度,得出正交实验中各因素的主次关系及对除藻和除浊度的影响,研究表明,ρPAFC是影响除藻和除浊度的重要因素.在最佳处理条件,即ρPAFC为20 mg/L,ρH2O2为6 mg/L,pH为7,搅拌时间为4 min,能使水体中藻细胞街度从9.4×107 cells/L降至3.16×106 cells/L,除藻率为96.6%,浊度降至0.70 NTU,除浊度率达93.0%.     

再生水补水河道水质的生态修复示范工程及效能分析

再生水作为生态或景观补水的重要来源,受纳水体水质下降是制约再生水回用的瓶颈。以浙江省宁波市受纳再生水的陆家河为研究对象,分析受纳再生水河道在生态集成技术修复后水体水质的变化特征,探讨生态修复工程的效能及其影响因素。结果表明,在生态修复工程运行后,显著改善受纳再生水河道的水质,氨氮、COD、总磷、CODMn、BOD5等污染负荷年平均削减率分别为69.0%、16.7%、34.3%、7.8%和34.3%。通过对再生水回用参数的研究,当再生水日进水量为4 000~6 500 m3,进水的总磷浓度控制在0.6 mg·L~(-1)以下时,能够使研究河段水体具有较好的净化效果。静态经济评价表明,研发的强化消解-生态涵养-生态观测3步生态修复集成技术,工程投资小、运行成本低、处理效果佳,具有较好的环境与经济效益。     

蓄水型备用水源地藻类生长趋势及控藻技术研究

为了探明以洪泽湖为原水的某蓄水型备用水源地藻类生长情况，探索原位控藻方法，进行了为期1年的藻类数量测定，并进行了遮光控藻实验和清浑混合控藻实验。结果表明，备用水源地优势藻类为硅藻门(Diatom)的针杆藻属(Synedra),持续全年；7—8月出现蓝藻门(Cyanobacteria)的微囊藻属(Microcystis)。藻细胞数量夏季多、冬季少，在7—8月达到峰值(2.09×10⁷个/L),1月达到谷值(9.23×10⁶个/L)。藻类在复合湿地区比进水口下降约4.8%,在深水净化区比进水口增加0.3%。藻类在0.5 m水深处最多，表面、3.0 m水深处藻类数量分别是0.5 m水深处的92.1%和89.9%。遮盖率为40%、60%、80%、100%的水体稳态控藻率分别为24.2%、41.4%、47.0%、61.1%,稳态高锰酸盐(I_Mn)削减率分别为24.8%、36.5%、41.6%、47.7%。建议采用太阳能发电板遮蔽水面控藻，遮盖率取60%。清浑混合体积比为6∶4、7∶3、8∶2、9∶1的水体稳态控藻率分别为33.2%...     

沉积物溶解性有机氮藻类的可利用性

采用DAX-8树脂和732氢型阳离子交换树脂将山口湖沉积物中溶解性有机氮(DON)分成亲水组分和疏水组分,在室内培养条件下,研究了其对羊角月牙藻的可利用性。结果表明:通过DAX-8树脂后,N4和N14沉积物DON回收率分别为98.96%和104.34%。原水和亲水DON组分通过阳离子交换树脂后会吸附类蛋白物质,降低藻类生物量。培养过程中,N4原水和亲水组分DON消耗量分别为0.34 mg·L~(-1)和0.36 mg·L~(-1),低于N14原水和亲水组分DON消耗量0.94mg·L~(-1)和0.82 mg·L~(-1),表明N14亲水组分藻类可利用较N4亲水组分多。由于阳离子交换树脂对N4原水和亲水组中DON去除率较高,其藻类的生物量低于N14原水组和亲水组。N4疏水性组分DON的利用量和藻细胞生物量分别为0.80mg·L~(-1)和15×104个·m L~(-1),高于N14组,这是因为N4接收了长水河农场生活污水和周围农田径流中易降解DON。利用PARAFAC模型对培养过程中三维荧光光谱数据解析出1种类蛋白物质和2种类腐殖质物质。培养初期,类蛋白物质先被藻类所利用导致其含量降低,而随着藻类生长进入对数期,释放到水体中类蛋白物质导致其相对荧光强度的增加。在整个培养过程中,类腐殖质物质相对荧光强度的增加主要来源于死亡藻类的释放。     

青西郊野公园建设过程中大莲湖浮游植物年际变化及与环境因子的关系

为了解青西郊野公园建设过程中大莲湖水生态环境变化动态,分别于公园建设前(2014年)、建设过程中(2016年)及开园运营后(2017年)对大莲湖水质及浮游植物群落进行了调查监测。3个年度水体综合营养状态指数平均值分别为49.84、54.66、53.16,表明水体呈现轻度富营养化趋势;3个年度分别采集浮游植物106、98、78种,均以绿藻门种数最多;3个年度浮游植物丰度平均值分别为6.36×10~6、1.05×10~7、1.89×10~7个/L,呈逐年递增趋势;基于浮游植物多样性指数评价,3个年度大莲湖水体水质基本处于中污染水平。冗余分析表明叶绿素a(Chl-a)、透明度和TN是影响大莲湖浮游植物种类和丰度的重要环境因子,其中Chl-a和透明度对浮游植物种类有显著影响,TN和透明度对浮游植物丰度有显著影响。     

臭氧对河道典型藻类的影响研究

为探究臭氧工艺应用于河道等污染水体控制藻类的可行性,分别针对水体浮游藻类和附着藻类开展臭氧投加影响实验。结果表明:(1)投加臭氧30min后,浮游藻类铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和尖针杆藻(Corynebacterium albicans)藻细胞密度随臭氧浓度的增加而下降,臭氧胁迫影响的质量浓度阈值为4mg/L,此浓度下,细胞出现大量死亡,且此后15d内很难得到恢复。(2)附着藻类受臭氧胁迫的质量浓度阈值为3mg/L。3mg/L臭氧水中藻生物膜的总生物量、叶绿素a、胞外多糖和脱氢酶活性均较原水低,但随着时间的延长,各项指标基本都表现出了与原水差距缩小的趋势,说明附着藻类有较强的恢复能力。     

草海底泥原位钝化工程示范及其生态环境效应

选取贵州草海重污染湖区,利用改性粘土钝化剂开展底泥原位钝化技术示范,对示范区内外主要水质参数、浮游生物和底栖动物等进行了对比监测与研究。结果表明:示范工程实施一年后钝化区水体氨氮(NH_3-N)和总磷(TP)含量分别降低至对照区的29%和23%,水体溶解氧含量达9 mg·L~(-1)以上,透明度显著增加;钝化区水体藻类总丰度降低40%以上,蓝藻所占比例大幅下降;钝化区沉水植物生长繁茂,水体自净功能明显增强,已形成草型清水生态系统。钝化区与对照区水体浮游动物、底栖水生生物种群及丰度无显著变化,表明钝化剂未对动物生长造成不良影响;原位钝化技术具有快速提升水体透明度和溶解氧含量、抑制底泥污染物释放、降低水体营养盐含量及抑制藻类生长等特点,且实施方便、成本低廉,在湖泊底泥污染治理和水体富营养化防治领域具有广阔应用前景。     

溶藻细菌对富营养化水体藻类群落结构的影响

向富营养化水体投放3株溶藻细菌(蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)L7、L8和短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)L18)的菌液.在试验期内,3株溶藻细菌显示出很好的控藻效果,使叶绿素a(Chl-a)和藻类密度分别比初始值降低87%以上和72%以上;藻类Shannon-Weaver多样性指数维持在2～3,Pielous均匀度指数介于0.60～0.81,其中,溶藻细菌L7效果最明显.而未投加菌液的水体Chl-a未发生明显上升,但藻类密度自9.55×104个/mL上升到2.09×105个/mL,藻类Shannon-Weaver多样性指数由2.17降到1.11,Pielous均匀度由0.60降到0.33.3株溶藻细菌并非简单地杀灭水体中的全部或某些藻类,而是能明显地调节藻类群落结构,使其朝着较为稳定的方向发展,在修复藻型富营养化水体水生生态系统方面有很好的应用前景.     

附着藻类对浮游藻类生长抑制的试验研究

通过室内模拟实验，研究了在实验室条件下，以控制一定的温度、照度、pH值等条件，并设置氮磷比在10：1到25：1的范围内变化时，观测浮游藻类单独培养和浮游附着藻类混合培养时的生长竞争情况，为富营养化水体的水华控制提供一定的理论依据。另外，还探讨了以葡萄糖为外加碳源，对浮游藻类和附着藻类生长状况的影响。结果表明，在氮磷比为20：1时，浮游藻类单独培养和混合培养下的浓度差最高，其值为159×10^5 cells／L。随着氮浓度的增高，当温度越高时，附着藻类对浮游藻类的竞争优势越明显。同时浮游藻类比附着藻类更能适应较高的COD浓度。     

高锰酸钾对藻细胞及胞外有机物的控制效果

以假鱼腥藻(Pseudoanabaena sp.)和颤藻(Oscillatoria sp.)等蓝藻(Cyanobacteria sp.)为优势藻群的深圳石岩水库水样为对象,研究高锰酸钾在氧化过程中藻细胞活性、胞外有机物DOC浓度、胞外溶解性有机物(DOM)的荧光特性变化,以及高锰酸钾预氧化强化混凝除藻和去除有机物的效果。在荧光显微镜下观察到,低浓度(0~1.5 mg·L~(-1))高锰酸钾对藻细胞的灭杀效果并不明显。较高浓度(5 mg·L~(-1))高锰酸钾则对藻细胞结构有一定程度的破坏,藻细胞的总数减少了28%。研究发现,高锰酸钾能够氧化藻细胞使其释放胞内物质,投加1.5mg·L~(-1)后胞外2-甲基异莰醇(2-MIB)与土臭素(GSM)浓度均有所升高。在高锰酸钾氧化过程中,胞外DOC和DOM荧光总量随氧化时间的延长均呈降低-升高-降低的趋势;5 mg·L~(-1)的高锰酸钾氧化10 min时就会引起芳香性蛋白质类物质和溶解性微生物代谢产物类物质的升高。高锰酸钾能够有效强化混凝去除藻类和有机物,聚合氯化铝(PAC)最优投加量为3 mg·L~(-1),高锰酸钾最优投加量为0.6 mg·L~(-1)。     

沼液中土著菌对斜生栅藻去除污染物效果的影响

研究斜生栅藻对沼液的净化效果,并分析沼液中土著菌对污染物去除效果的影响。在不同的初始藻细胞接种量条件下,根据藻细胞干重、细菌总数及COD、TP和TN浓度的变化趋势,比较斜生栅藻对原沼液和灭菌沼液的净化效果。在藻类培养初期,沼液中土著菌与斜生栅藻之间存在明显的共生关系,当初始藻细胞接种量为0.1 g·L~(-1)时,原沼液中藻细胞干重达到最大值即2.11 g·L~(-1)。在藻类对数生长阶段,沼液中土著菌与斜生栅藻在藻细胞生长量和污染物去除方面表现出明显的协同作用。研究结果表明,斜生栅藻与土著菌组成的共生系统对沼液具有较好的净化作用,且所得的藻类生物量可以作为产能原料。     

天然橄榄石对水体铜绿微囊藻的去除效果

为开发安全、高效、廉价的水华控制技术,选择铝土矿、磷铁矿、黄铁矿、铬铁矿及橄榄石等10种天然矿物材料,以水体铜绿微囊藻为研究对象,通过跟踪测定其叶绿素a的变化,研究了天然矿物对水体铜绿微囊藻去除特性,并探讨了天然橄榄石去除铜绿微囊藻的影响因素及去除机理。结果表明:相同条件下天然橄榄石具有最高的除藻能力;矿物用量及藻密度对橄榄石除藻过程影响最大,其次为pH及水温,光强影响最小;当橄榄石浓度为1.5 g·L-1,藻密度1.7×106 cells·mL-1、水温15℃、反应介质为弱酸性或中性(pH 5～7)时,吸附1 h后,叶绿素a去除率高于96%。进一步分析可知,天然橄榄石主要通过静电作用对铜绿微囊藻进行吸附,进而使藻细胞絮凝沉降,部分藻细胞破裂分解,同时天然橄榄石在反应过程中吸附培养基中的营养盐,造成藻细胞营养缺少,从而对藻细胞的生长造成一定的抑制作用。