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。     

基于NDVI指数的骆马湖水生植被分级研究

基于典型时段骆马湖LandsatTM遥感影像,利用归一化植被指数（NDVI）法对骆马湖水生植被进行分级研究.采用标准差分级方法,将骆马湖水生植被分为5个等级.研究结果表明,利用这种分级方法处理的图像能够较准确地反映骆马湖水生植被区域分布和等级分区,能够更准确地给出采砂区和生态保护区域的位置,增强湖区水生态环境保护工作的有效性和针对性.     

淮河干流江苏段着生藻类群落结构及其与环境因子的关系

为了解淮河干流江苏段着生藻类群落结构时空变化特征及其与环境因子的关系,于2020年11月—2021年7月分4个季节布设5个断面采样调查。结果表明：该河段共检出着生藻类5门36属39种,物种组成以硅藻、绿藻和蓝藻为主,占比分别为35.90%、33.33%和23.08%;着生藻类群落结构虽然在空间上未出现显著差异,但呈现秋季＞冬季＞春季＞夏季的季节变化趋势;alpha多样性指数和beta多样性距离分析均显示,着生藻类群落变化主要体现在季节差异上,夏季和冬季较春季和秋季变异程度更高;环境因子冗余分析（dbRDA）表明,影响着生藻类群落结构在不同季节之间演替的环境因子各不相同,总氮是营养盐指标中唯一显著的影响因子。     

深水型水库中藻类功能群组演替及其与环境因子的关系

为掌握西安市深水型水源金盆水库藻类变化规律,在2011年8月至2013年7月期间展开调查实验研究。引入藻类功能分组(phytoplankton functional classification)方法,分析了北方地区贫营养条件下的深水型水库藻类功能群组的演替特征,结合冗余分析(RDA)和相关分析方法探讨了功能群组演替与水温、氮磷及水库水位变化等之间关系。结果表明,金盆水库藻类可分为8个功能群组类别:B、P、D、X1、M、X3、MP和S1;水库春夏季多种藻类功能群组共存,而秋冬季功能群组结构组成比较单一;水库表层功能群组B和X1显著影响因素分别是水温和NO-3-N含量,而水库中层水20 m和40m功能群组P受NO-3-N含量影响显著。水库高水位运行时有利于表层功能群组P生长,低水位运行时有利于表层功能群组B生长。     

利用藻红外测试技术研究多种重金属溶液对滇池铜绿微囊藻的毒性作用

为考察多种重金属同时存在的混合溶液对藻类的生物毒性,选择Cr(Ⅲ)、Pb(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)5种重金属,以按照国家饮用水卫生标准限值浓度配制的单一重金属溶液和多种重金属混合溶液为受试样品,并利用本实验室开发的藻红外测试技术,评价了低浓度下单一重金属溶液和多种重金属共存溶液对藻的生物毒性。实验结果显示:按照饮用水标准限值配制的5种单一重金属溶液均未观察到对藻有生物毒性,但在多种重金属共存的27个不同组合的混合溶液中,有73.1%的样品表现出明显的生物毒性;藻响应出现率与混合溶液中重金属的总浓度呈正相关关系(r=0.8942)。当多种重金属以二元至五元混合时,藻响应出现率分别为50%、80%、100%、100%,表明随着重金属组分的增加,混合溶液的毒性作用越来越显著。当不同混合溶液的重金属总浓度大于0.11 mg·L-1时,平均累积藻响应占比显著上升到93%,表明重金属混合溶液中藻的毒性与总浓度之间存在剂量响应关系。采用平均藻响应出现率分析,结果显示混合溶液中不同重金属的相对影响顺序为:Cr(Ⅲ)87.5%>Pb(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)58.3%>Cd(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)54.3%,表明Cr(Ⅲ)表现出的藻毒性远高出其他重金属。现行的水质标准通常采用单一指标和限值,本研究结果表明采用单一指标不能有效规避多种污染物共存体系的环境风险。     

部分酯类化合物结构与毒性关系研究

该文在化合物二维结构基础上,对48个酯类化合物结构进行了表征,进而建立了化合物结构与水生毒性关系模型,模型的相关系数(R~2)分别为0.926 6和0.917 4,标准偏差(SD)分别为0.257 6和0.255 8。采用留一法交互检验评价了模型的稳定性,得到模型交互检验的相关系数(RCV~2)分别为0.885 6和0.799 2,标准偏差(SD_(CV))分别为0.255 8和0.294 5。运用外部样本检验了模型的预测能力,得到外部预测的相关系数(Rtest2)分别为0.991 0和0.952 3,标准偏差(SD_(test))分别为0.079 3和0.182 9。分子结构描述符能较好地表现化合物结构特征,所建模型拟合效果好、稳定性强、预测准确性高。对于环境中有毒化合物的结构-毒性关系研究具有较好的参考价值。     

太子河着生藻类群落与氮、磷营养盐的定量关系研究

着生藻类是河流水生生物群落的重要组成部分,其与栖境水环境因子有着紧密的关联性。国内外关于着生藻类群落与栖息地环境因子关系的研究多是通过多元统计分析,评价影响着生藻类群落时空分布的环境要素,这种定性分析仅能判断环境驱动因子,而无法精确定量着生藻类群落与环境因子(如氮、磷)的响应关系。本研究以辽宁省太子河为范例,基于3次全流域的水生态调查所获得的141个站位的生态数据,运用临界指示物种分析法(TITAN)和加权平均回归分析(WA),定量评价着生藻类群落与河流水环境中氮、磷营养盐的定量响应关系(最适值和阈值)。结果表明,采用TITAN在太子河共确定了22种总氮(TN)指示物种,其中,13种为负响应物种,9种为正响应物种。TN负响应指示种中,普通等片藻(Diatoma vulgare)为出现频数较高的物种; TN正响应指示种中,小片菱形藻(Nitzschia frustulum)出现的频数最高。TITAN确定的太子河流域总磷(TP)指示物种为19种,其中,9种为负响应物种,10种为正响应物种。TP指示种中,负响应种近缘桥弯藻(Cymbella affinis)出现频数最高,TP指示种所对应的正响应突变点中,小片菱形藻和急尖舟形藻(Navicula cuspidata)出现频数最高。总体上看,太子河TN和TP对着生藻类最适值范围分别为0.025～0.47 mg·L~(-1)和0.65～12.14 mg·L~(-1),直链藻属(Melosira)和菱形藻属(Nitzschia)的种类,适宜栖息于TP较高的水环境中;异极藻属(Gomphonema)和桥弯藻属(Cymbella)适宜栖息于TP较低的水环境中;裸藻属(Euglena)和菱形藻属(Nitzschia)适宜栖息于TN较高的水环境中;而桥弯藻属和舟形藻属(Navicula)适宜栖息于TN较低的水环境中。通过定量分析水环境因子氮、磷对着生藻类群落的最适值和阈值,可以相对准确地评估着生藻类群落与河流营养盐含量的定量响应关系,对于在太子河开展对氮、磷等典型营养物的流域"污染物"排放的总量控制等流域生态管理决策和环境保护提供基础数据和科学依据。