龟石水库夏季富营养化状况与蓝藻水华暴发特征

龟石水库是贺州市主要的饮用水源,2014年夏季第一次暴发大规模的蓝藻水华.本研究通过分析水体的富营养化时空变化规律、外源污染来源以及浮游藻类群落结构动态变化特征,进而评价水体的富营养化状况,并提出合理的防控措施.结果表明,水库的氮磷浓度逐年升高,TN含量已远超过地表水Ⅱ类标准,部分样点的TP含量也超过Ⅱ类标准,且主要来源为规模化养殖和农业面源污染.水华期间浮游藻类细胞密度变化范围为8.60×10~6~5.36×10~8cells·L~(-1),水华优势种为惠氏微囊藻,密度最高达到5.36×10~8cells·L~(-1)以上,叶绿素a浓度最高为74.48μg·L~(-1),惠氏微囊藻细胞密度随时间推移呈现逐渐降低的趋势,并且垂直方向集中分布在表层及水下2 m处.水华期间浮游藻类总细胞密度与TN、TP、NO_3~--N和高锰酸盐指数呈现显著正相关,与透明度呈显著负相关.微囊藻毒素监测结果表明龟石水库水质未受到微囊藻毒素的污染.综合分析,对于中营养水平的龟石水库而言,蓝藻水华的防控既要关注气候和气象条件,更要尽量削减氮、磷营养盐入库量,维持较低营养盐水平是防范蓝藻水华的关键.     

加压混凝沉淀对蓝藻水处理中消毒副产物的控制

为了降低蓝藻水处理中消毒副产物的产生,采用物理加压法取代传统化学氧化法进行预处理,从而减少新的化学物质的产生,降低消毒副产物风险,实验对比研究了加压混凝沉淀和预氧化混凝沉淀除藻工艺中消毒副产物及其前驱物的浓度。结果表明,经0.7 MPa加压1 min后混凝沉淀处理,藻类去除率达到95.8%,浊度0.58 NTU,均比原水混凝沉淀和预氧化混凝沉淀后效果大幅度提高。蓝藻水加压后三卤甲烷前驱物降低26.2%,卤乙酸前驱物无变化,混凝沉淀处理后前驱物比原水混凝沉淀后略有减少。加压水过滤消毒后消毒副产物与原水处理后持平。而经1~2 mg/L的Na Cl O预氧化水混凝沉淀过滤消毒后,三卤甲烷和卤乙酸浓度分别比原水处理后增加了3~4倍和1.7~2.5倍。加压混凝沉淀工艺处理蓝藻水,比传统预氧化工艺更有效控制了消毒副产物的产生。     

连续式自清洁蓝藻收集设备的中试研究

近年来湖泊富营养化日益加重,各种除藻技术层出不穷,以机械捞藻法、滤网式收集法、排气分离式收集法等为代表的蓝藻收集方法迅速出现。为了进一步提高蓝藻的收集效率,开发了一种新型的连续式自清洁蓝藻收集设备,以叶绿素a含量为主要指标,判断蓝藻去除效果。在进水泵频率30 Hz,进水压力0.11 MPa的条件下,每间隔30 min洗...     

聚积蓝藻不同打捞强度下藻源污染物释放特征研究

通过室内培养(35℃、6000 lx)模拟夏季环境条件下湖湾带高密度(~1.3×10~(11)cells·L~(-1))蓝藻聚积.实验设置了未打捞组及3种打捞强度组,分别为低、中和高强度组,其对藻密度的去除率可分别达到60.57%±0.09%、88.49%±0.52%和94.23%±0.00%,并以湖水组(Lw)作对照,研究了聚积蓝藻在不同打捞强度下的藻源污染物释放特征.结果表明:蓝藻聚积36 h内是打捞的“窗口期”,在此期间打捞效果最佳,而后蓝藻死亡、叶绿素a(chl.a)下降.蓝藻聚积过程中,氨氮(NH_4~+)和磷酸盐(PO_4~(3-))分别为溶解性氮磷(DTN、DTP)的主要形态.氮磷营养盐和藻源有机物(AOM)均在窗口期后5 d或8 d内快速释放,而后降低并进入内源循环.因此,窗口期后5 d内为打捞的“有效期”,在此期间应增加打捞频率及强度确保对污染物的控制效果.不同打捞强度下藻源污染物的释放特征差异显著,低强度打捞未能遏制蓝藻死亡降解,而中、高强度打捞解除了蓝藻生长密度制约,延缓藻细胞死亡,减缓藻源污染物的释放.打捞强度越大,藻源污染物释放速率越低,对污染物的控制效果越明显.当达到中强度打捞时,AOM的释放得到基本控制,因此,中强度打捞是控制水体AOM的必要强度.     

放养鲢鱼预处理高藻原水的除藻效能及特性

为减轻藻类对水厂常规处理工艺净水效能的影响,在某水厂预沉池中进行了放养滤食性鲢鱼去除高藻水中藻类的生产性试验研究.结果表明,以水华微囊藻为优势种的高藻原水经过在水厂预沉池放养鲢鱼进行预处理之后,藻类总量、蓝藻和水华微囊藻含量分别下降了了61.8%、76.1%和78.2%.原水藻类含量的大幅降低有效减轻了后续常规工艺的藻类负荷,为水处理创造了有利条件.分析认为鲢的滤食选择和不同的藻类规格是对蓝藻和绿藻不同去除效率的原因.试验表明,放养鲢鱼的生物控制技术适用于处理群体性蓝藻占优势地位的高藻原水.     

温度对水华微囊藻及孟氏浮游蓝丝藻生长、光合作用及浮力变化的影响

通过批量培养实验,测定培养过程中藻的生物量、光合放氧速率及浮力等的变化,研究了2种典型水华蓝藻-水华微囊藻及孟氏浮游蓝丝藻在不同温度下的生长和光合作用特征及浮力调控的机制结果表明,水华微囊藻在温度低于13℃时几乎不能生长,高于16℃能缓慢生长,且随着温度升高,生长速率增大;孟氏浮游蓝丝藻在温度为10℃时就能缓慢生长,当温度高于16℃时即能够较好生长;2种藻的生长速率在10～28℃范围内都随温度升高而增大.2种蓝藻在10℃以上均能进行光合作用,且在实验温度范围内(10～28℃)随温度的升高而增强当温度从28℃转至13℃以下温度培养时,2种蓝藻的浮力下降明显,细胞内伪空胞、糖及蛋白质的变化表明,糖的积累使细胞密度增大是细胞浮力下降的主要原因;在72h之内,水华微囊藻和浮游蓝丝藻细胞内糖含量分别增加了2.2倍和2.5倍,这说明温度降低至13℃以下,水华微囊藻下沉趋于休眠,而孟氏游浮蓝丝藻则趋于底栖继续生长;温度升高至13℃以上,水华微囊藻趋于复苏和上浮,而孟氏浮游蓝丝藻趋于浮游.     

固氮蓝藻Nostoc commune和Anabaena azotica Ley耐盐性及机理研究

文章考察了两种固氮蓝藻Nostoc commune（地木耳）和Anabaena azotica Ley（固氮鱼腥藻）在不同浓度Na2CO3（0.2×10^-4～1.8×10^-4g/m l）的BG110培养基中的耐盐性。分别测定了两种固氮蓝藻在不同培养阶段的叶绿素a含量、胞外多糖含量、氨基酸含量和固氮酶活性的变化。研究结果表明两种固氮蓝藻都能在Na2CO3盐胁迫条件下生长,且随着Na2CO3盐胁迫性增加,两种蓝藻的叶绿素a含量、胞外多糖含量、氨基酸含量和固氮酶活性都呈现先增加后减少的趋势;而随着培养天数的增加,两种藻类叶绿素a的变化曲线与微生物的生长曲线很相似,胞外多糖和氨基酸的增长和叶绿素a的增长是同步的,其中,Anabaena azotica Ley的固氮酶活性在培养到21天时达到最大值,Nostoc commune的固氮酶活性在培养到28天时达到最大值;比较而言Anabaena azotica Ley的耐盐性好于Nostoc commune的耐盐性,固氮能力也高于Nostoc commune。     

微囊藻毒素检测方法的研究进展

随着水体富营养化日益严重,有毒蓝藻水华引起的污染事件在世界范围内频繁发生,其产生的毒素对生物有潜在的危害。所以迫切需要建立一种工作原理简单易行、分析速度快、灵敏度较高的统一的检测方法,对水体中特别是饮用水源中的微囊藻毒素进行检测。文章简要介绍了近年来发展起来的几类微囊藻毒素检测技术,以及微囊藻毒素检测技术尚要解决的问题和未来的发展方向。     

蓝藻对重金属的生物吸附研究进展

生物吸附作为目前重金属废水处理中最有前途的方法之一,其吸附机理、吸附量影响因素、吸附模型、吸附工艺以及各种生物吸附剂的吸附特性等已被广泛研究。寻找对重金属具有特异性吸附与较强吸附能力的生物体是生物吸附领域的一个永恒课题。蓝藻是世界上分布最广的生物,本文较全面的介绍了蓝藻对重金属的吸附特性与基因工程在构建高吸附性能蓝藻方面的研究进展,并对生物吸附剂的开发应用前景作了展望。     

沼泽红假单胞菌在蓝藻基质中的生长潜势和碳氮磷利用

为同步高效利用废弃蓝藻和产出活性光合细菌,研究了蓝藻基质中沼泽红假单胞菌（Rhodopseudomonaspalustris）的生长潜势和碳氮磷转化规律.结果表明,温度30℃,光照2000lx,蓝藻浓度>0.87g/L,即可促进R.palustris PUF1生长;蓝藻浓度3g/L,培养108h,PUF1OD₆₅₀虽低于ATYP培养基,但细菌叶绿素a（Bchl a）浓度与ATYP基质相当,表明蓝藻基质可能促进了PUF1光合色素的合成.在细菌对数期后期补加小分子有机酸显著促进蓝藻基质中PUF1再生长,252,444h OD₆₅₀分别是培养108h的191.75%和269.24%,Bchl a分别是108h的206.68%和276.17%.444h蓝藻基质中OD₆₅₀和Bchl a分别是ATYP基质中的130.88%和160.62%,表明长期培养条件下应用天然蓝藻基质更适宜活性PUF1培育.通过分析干物质和藻液中的碳氮磷含量和浓度发现,蓝藻基质中可供给PUF1直接利用的溶解性碳氮磷浓度不平衡,表现为氮充足,碳少量,磷限制.提高蓝藻基质中生物可利用碳浓度对强化光合细菌生长和碳氮磷利用具有重要意义.