湖泊富营养化的藻类生物学评价与治理研究进展

介绍了藻类的种群结构、污染指示种、生长潜力、种类多样性指数和综合指数等生物学指标在湖泊营养型评价中的应用;详细列举了超富营养型(Hypertrophication)、富营养型(Eutrophication)、中营养型(Mesotrophication)和寡营养型(Olipotrophication)等四类水体的部分指示藻类及大致表观现象;针对湖泊富营养化中备受关注的营养过剩和藻类生长过度问题,简要报道了国内外有关湖泊富营养化治理中的藻类N、P处理和除藻研究进展,以及近期作者在相关研究领域所开展的工作和初步结果;同时对湖泊富营养化的危害进行了大致分析,并提出了减缓湖泊富营养化进程、防治其进一步加剧的相关措施.     

一种新型消毒剂的杀藻研究

由藻类过量繁殖引发的富营养化所造成的危害越来越严重并日益受到关注，采用钠法工艺生产的次氯酸钙是一种无残毒，不产生二次污染的高效广谱灭菌药物，对该药物的杀灌效率进行了生物测试的结果表明，它能有效地杀灭引发水华的绿藻，蓝藻和硅藻，≥62.5ppm（有效氯含量，下同）曝露96h，4种被试藻类的死亡率可达92％－100％，高浓度（500ppm)条件下，绿藻，蓝藻和藻分别在几分钟和1h内全部死亡，≤1p pm的浓度对4种被试藻类基本上不造成严重伤害。     

污水处理生物技术的应用

针对环保要求日益严格，而水源污染却越演越烈的现象，选择性地综述了湿地工艺、固定化藻类和活性污泥等生物技术在污水处理中的应用实例及其在净化废水、减轻水体富营养化方面的显著作用。三项生物技术的共同特点是高效快速、低耗节能、简易实用、管理方便且能耐受高负荷污水的冲击。净化污水主要通过基质的过滤吸附、微生物的分解代谢、植物根系或藻类的吸收利用等理化和生物的协同作用。确保和提高污水净化效果的关键因素是：湿地系统——水力负荷与停留时间、有机污染物负荷、根系发达的植物种类；固定化藻类——载体的传导性能和孔径、校固定藻类的细胞粒径、密度和生长状态、藻类生长的最适pH和温度条件；活性污泥技术——单位体积内好气性微生物的浓度及其与其他活性生物的比例、活性污泥的循环速度与回用、系统中的溶氧浓度和好气条件。     

大宁河春季浮游藻类“水华”及其营养限制

报道了大宁河2004年春季和2005年春季浮游藻类的种类组成、垂直分布、数量、生物量以及C含量的调查结果，并应用多样性指数、丰富度指数和均匀性指数对其水质进行了综合评价；对大宁河蓄水后出现的富营养化现象和春季发生“水华”的原因进行了探讨，同时提出了控制水体富营养化的建议。2004年春季，藻类优势种为美丽星杆藻〖WTBX〗（Asterionella formosa）、卵形隐藻（Cryptomonas ovata）、里海小环藻（Cyclotella caspia）和新星形冠盘藻（Stephanodiscus neoastraea）；2005年春季的优势种为实球藻（Pandorina morum）、空球藻（Eudorina elegans）、里海小环藻(Cyclotella caspia)和卵形隐藻(Cryptomonas ovata)〖WTBZ〗。2004年和2005年的细胞密度、生物量和C含量分别平均为171.1×105 cells/L，12.2 mg/L，1 732.2 μg C/L和113.1×105 cells/L，10.1 mg/L，1 395.9μg C/L。对2005年春季熊猫洞采样点“水华”水进行生物测试的结果表明，P是藻类生长的限制因子。研究认为，控制大宁河沿岸带生活污水的排放量并减少由于农田地表径流所带来的营养输入是防止该河加重富营养化和发生“水华”的关键。     

韩国南汉河的浮游植物及营养水平

对韩国南汉河的浮游植物进行了周年的调查,结果显示,该河浮游植物的种类组成以绿藻为主,占总种类数的５１．４％,其次为硅藻和蓝藻,分别占总种类数的２６．７％和１２．４％,其它４门藻类共计仅发现１０种,占９．５％。细胞密度以蓝藻的贡献最大,占总细胞密度的３６％￣７０．７％,绿藻次之,硅藻居第三位。相反,蓝藻的生物量却远不及硅藻和绿藻,硅藻对总生物量的贡献最高时可达９３．７％。各站平均,浮游植物的细胞密度     

Cu2+对一种绿球藻生长及生理特性的影响

研究了不同浓度的Cu2 (0.01,0.1,1,10,50,100,200mg/L)对绿球藻(Chlorococcumsp.)生长、形态结构及生理特性的影响.结果表明,Cu2 对绿球藻的显微结构、生长及生理状态的影响比较显著.与对照BG11培养的绿球藻比较,0.01～1mg/LCu2 浓度下培养的绿球藻,细胞壁无明显增厚,色素没有多大变化,但蛋白核由一个变为多个;而在高浓度(10～200mg/LCu2 )下,细胞壁明显增厚为多层,色素减少,蛋白核减少并回复到1个或消失.低浓度Cu2 (0.01,0.1mg/L)对绿球藻生长无影响;高于0.1mg/L浓度时,绿球藻生长变得缓慢甚至出现负生长.在1mg/LCu2 浓度下,绿球藻对Cu2 的去除率最高为90.5%;叶绿素含量及光合作用强度随Cu2 浓度的升高逐渐降低;呼吸强度在0.01～10mg/LCu2 浓度范围内逐渐升高,大于10mg/LCu2 则逐渐降低.结果提示,绿球藻是一种耐受Cu2 胁迫的藻类,对其去除率也高,可以应用于含铜污水的处理.图3表3参17     

汉江中下游江段藻类现状调查及“水华”成因分析

汉江是长江的最大支流,全长１５３２ｋｍ,年径流总量为５９１亿ｍ＾３,流域面积１５．１万ｋｍ＾２。汉江既是湖北省主要航道之一,又是沿岸居民生活用水和工业用水的重要水源。早在７０年代,汉江的水质一直符合地面水Ⅱ级标准,但自９０年代以来,汉江的水质逐年下降,并分别于１９９２年和１９９８年的初春先后两次发生硅藻大量繁殖。     

不同氮浓度对绿球藻生长及生理特性的影响

采用藻类生物测试标准方法研究了不同氮浓度条件下绿球藻(Chlorococcumsp.)的生长及生理变化.结果表明,相对BG11(1.500g/LN)培养基,低N条件下(0.015,0.150g/L)绿球藻生长较好,对N的吸收率高达85%以上;高N条件下(4.500～30.000g/L)被试藻类生长减缓甚至停滞,但对N的吸收率仍达70%～80%.当N浓度>4.500g/L时,绿球藻Chl-a+Chl-b的含量呈逐渐减少趋势;当N浓度>1.500g/L,绿球藻硝酸还原酶(NR)活性、丙二醛(MDA)含量、过氧化氢酶(CAT)活性随N浓度的增大而逐渐提高;当N浓度≥4.500g/L时,过氧化物酶(POD)活性显著提高.绿球藻在N浓度1.500～15.000g/L范围内能维持一定的生长,其生理响应机制是由于利用氮源的酶NR的活性和防止细胞过氧化的酶POD和CAT的活性提高所致.     

藻类生物膜技术脱氮除磷效果研究

利用藻类生物膜去除水体氮磷为富营养化的防治提供了1种新途径,实验室条件下研究了以巨颤藻（Oscillatoria princeps）占优势的藻类生物膜对人工合成污水、污水处理厂二级污水和富营养化湖水氮（N）、磷（P）的去除效果.结果表明,通过5 d的处理,藻类生物膜对人工合成污水、污水处理厂二级污水和富营养化湖水总氮（TN）去除率分别为57.1%、94.5%和93.8%,对总磷（TP）去除率分别为93%、73%和79%.藻类产量达到3.7～7.2　g·(m²·d)^-1;收获藻体总凯氏氮（TKN）达5.7%～7.2%,TP达0.78%～2.44%,对污水N、P的回收率分别达20%～39%和65%～82%.     

不同类型土壤对SO42-吸附特性的研究

为了进一步探讨我国酸沉降对水陆生态环境的影响以及典型地区生态系统对酸沉降的缓冲能力和临界负荷值,笔者对赣、鄂、湘３省具有代表性的土壤的ＳＯ吸附特性进行了研究。结果表明,红壤,待别是江西省的红壤,吸附ＳＯ的能力最强,最大吸附量达１１．５２ｍｇ／ｇ士;其余依次为黄壤、棕红壤、黄褐壤和黄红壤,最大吸附量分别为１１．１４,８．８３,６．８６和６．５３ｍｇ／ｇ土;红色石灰壤对ＳＯ的吸附能力最弱,最大吸附量仅３．５５ｍｇ／ｇ土,只及红壤的３０．８％。可以预计,就地区而言,以红壤为主的江西省是我国对酿沉降最敏感的地区之一。