紊流脉动强度对藻类生长及水环境的影响研究

为探讨紊流脉动强度对藻类生长繁殖以及水环境的影响,采用自行设计的垂直振动格栅紊流装置,在一定的光照和水温条件下,通过改变各组实验装置中格栅的振动频率,在营养盐充足的封闭水体中开展了实验研究.结果表明,在实验设定的紊动范围内,紊流脉动强度对藻类的生长以及水环境的变化有明显的影响,较微弱的紊流脉动能促进水体中藻类的生长,而较强的紊流脉动则会抑制藻类的生长;随着紊流脉动强度的增加,藻类生物量峰值的出现时间逐渐推迟;不同水力条件下,5组实验过程中氮磷含量的变化情况具有显著的差异,当格栅振动频率达到2.0 Hz时,较之振动频率为0.5 Hz的实验,水体中TN和TP的最大消减量分别降低了55.2%和69.0%,与藻类生长情况关系密切;随着紊流脉动强度的增加,藻类生物量的峰值所对应的氮磷比先增后减;不同强度的紊流脉动均能促进水体的pH值和溶解氧迅速调节至藻类生长所需的最佳水平,且最佳值不变.     

渭河流域河流着生藻类的群落结构与生物完整性研究

以渭河流域为研究范例,调查了全流域范围河流内45个样点的着生藻类群落和水环境理化特征,并在此基础上应用着生藻类生物完整性评价指数(P-IBI),对渭河流域水生态系统进行健康评价.同时讨论了水环境理化因子与着生藻类群落结构的相互关系,并对比分析了渭河流域不同区域水生态系统健康水平差异的原因.结果表明,渭河流域着生藻类群落结构具有明显的空间异质性,典范对应分析结果显示,驱动着生藻类群落结构形成的水环境因子为电导率和流量.P-IBI结果表明,渭河干流的上游及渭河干流的右岸支流健康状况较好,而渭河干流中下游区域及左岸支流的健康状况较差.泾河全流域及洛河下游地区健康状况较差,而洛河中上游区域永生态系统着生藻类生物完整性较高.     

蛋白核小球藻与邻苯二甲酸二甲酯的相互作用研究

本文运用评价化学品对藻类毒的标准方法，得出邻苯二甲酸二甲酯对蛋白核小球藻的９６ｈ ＥＣ５０为３１３ｍｇ／ｌ。实验结果表明，蛋白核小球藻对邻苯二甲酸二甲酯有明显的富集与降解作用，富集量２４ｈ最大达１５．３６ｍｇ／ｇ，此后随时间的延长而逐步降低。５ｄ降解率为６６．８％。在对实验结果分析的基础上，提出了蛋白核小球藻对邻苯二甲酸二甲酯的二级降解反应动力学方程为－ｄｃ／ｄｔ＝ＫＮｒ，用此方程计算邻苯二甲酸二     

北运河水体浮游细菌群落的空间分布特征及其与水质的关系

污染源汇入和闸坝拦截等因素能够影响城市河流水生生态环境质量,主要表现在群落结构和功能的改变。分别于春季、夏季和冬季3个季节对北运河干流的10个点进行水样采集,通过16S rDNA末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)分析手段研究了北运河河道水体浮游细菌的群落结构,以揭示流域微生物多样性以及浮游细菌群落与水质因子的响应关系。共得到47种不同的片段,其中218bp片段是优势菌。T-RFs片段计算微生物多样性指数和均匀度指数结果表明,目前北运河水体生态结构已经较为脆弱。冬季与其他季节的群落组成有明显差别,夏季细菌丰度高于冬季。通过CANOCO软件分析浮游细菌群落结构与水质指标的空间特点,发现水体流动性降低、支流汇入和污染源的汇入都会引起微生物群落结构在空间上的改变;环境因子与微生物群落组成的相关性研究表明,总磷、溶解性有机碳(DOC)和温度对北运河微生物群落结构影响较大。     

势能增氧生物控藻技术研究

势能增氧生物控藻利用生物控藻技术,结合生态学、水力学和污水生物处理原理,由势能增氧生态床和循环系统组成.势能增氧生态床内投加填料,自行挂膜.通过虹吸,利用水流势能进行大气复氧,逐层增加水体溶解氧浓度,创造好氧环境,降解有机污染物.同时,给藻类的上一营养级轮虫创造优势好氧环境,使其大量繁殖,吃掉藻类,恢复生态系统食物链,恢复局部生态平衡.实际测试结果表明,COD最大去除率达到72.4%,对氨氮、磷也有一定的去除率;除藻效果良好.湖水循环区域藻类最大去除率超过93%;经济高效.直接运行费用低,仅为0.15元/m~3.     

Temporal and spatial variations of low-molecular-weight organic acids in Dianchi Lake, China

Low-molecular-weight organic acids (LMWOAs) in eutrophic lake water of Dianchi, Southwestern China Plateau were investigated diurnally and vertically using ion chromatography. Two profiles (P1 and P2) were studied due to the difference of hydrochemical features. Lactic, formic, pyruvic and oxalic acid were detected as major components at P1 and P2 which were on average 7.98 and 6.53 mol/L, respectively, corresponding to their proportions of 2.68% and 2.48% relative to DOC. Pyruvic acid was regarded as the uppermost species at P1 and P2, reaching up to 3.82 and 3.35 mol/L and accounting for 47.9% and 51.3%, respectively, in individual TOA. Although humus were of biogenetic production at both sites, the significant negative correlation between diurnal variations of TOAs, fluorescence intensity (FI) of protein-like components and humic-like components at P1 indicated LMWOAs were greatly originated from bacterioplankton excretion and degradation. However, correlations between diurnal variations of humic-like FI and physicochemical parameters demonstrated algal origination of LMWOAs at P2. Although content of humus was high, TOA at P2 was 1.45 mol/L lower than that at P1, due to the co-influence of more intense photo-oxidation and aggregation at P2. Therefore, TOAs exhibited quite opposite diurnal variation trends of increasing-decreasing and decreasing-increasing at P1 and P2, respectively. Except for impact of solar radiation, bacterial decomposition and assimilation rendered shifts of maximal LMWOAs along water column at P1. Covering with massive algae, UV rays penetrated shallower depth that LMWOAs assembled in surface layer water before 18:00 at P2 and represented decreasing profiles.     

巢湖藻类遥感监测和气象因子分析

利用多年的卫星遥感资料,在对巢湖藻类进行监测的基础上,分析巢湖藻类爆发的时空分布规律,分析结果表明巢湖藻类夏秋两季爆发频繁,在空间上爆发主要发生在巢湖的西半湖。同时,通过分析藻类爆发期间气象观测资料,发现与巢湖藻类爆发相关的气象因子主要有气温、风速和降水。     

基于浮游细菌生物完整性指数的河流生态系统健康评价——以滇池流域为例

生物完整性指数(IBI)已被广泛运用于河流生态系统的健康评价中.然而,现存的IBI缺少基于分解者的评价方法.因此,基于浮游细菌的T-RFLP结果,通过对关键环境因子与候选生物参数的筛选和确定,建立浮游细菌生物完整性指数(BP-IBI)评价体系,对滇池流域入湖河流生态系统健康状况进行评价.评价结果表明,作为参照点的11个滇池流域入湖河流水源地或上游出水口样点健康状况为Ⅰ级健康(8个)或Ⅱ级亚健康(3个),27个下游入湖口样点健康状况分别为Ⅰ级健康(4个)、Ⅱ级亚健康(14个)、Ⅲ级一般(7个)和Ⅳ级较差(2个),无V级极差点.对BP-IBI的可行性验证结果表明,与底栖IBI、着生藻IBI和综合污染指数相比,BP-IBI结果能够更好地反映各主要环境因子、不同土地利用方式以及上游的来水方式对生态系统的影响,对退化生态系统的健康状况具有良好的表征作用.因此,BP-IBI是评价受损河流生态系统健康的一种良好方法.     

升温过程对藻类复苏和群落演替的影响

采用模拟升温方法培养太湖的冬季底泥,培养温度从5.5~30℃设计为8个水平,在各温度水平显微观察藻类群落组成,计算比生长速率,同时采用荧光法分析光合色素的浓度变化.结果表明,绿藻和硅藻在9℃时开始复苏,蓝藻在12.5℃开始复苏.虽然蓝藻复苏较晚,但是蓝藻复苏后的比生长速率高于绿藻和硅藻.12.5℃以后,藻类群落主要由蓝藻、绿藻、硅藻组成.在12.5℃和16℃时绿藻占优势;蓝藻在19.5℃以后占优势.叶绿素a浓度在9℃和16℃均明显升高,而藻蓝素浓度仅在16℃时明显升高.光合色素浓度的升高与绿藻和硅藻的复苏同步进行,但滞后于蓝藻的复苏.     

着生藻类群落在黄浦江水质监测中的应用

在分析黄浦江不同断面水质理化指标的基础上，从着生藻类群落中的优势种、两类多样性指数等参数的变动状况，分析不同断面的水质对参照点着生藻类群落的影响。生物多样性指数、硅藻指数与水质级别关系分析表明，除部分次数的实验相关性不好外，基本能反映水质相对级别的差异，且季节性数值差异较小。研究指出：在了解参照点水质的情况下，可以通过对参照点藻类群落的室内测试来定性或者定量监测同一河流水质生态环境的综合状况，较之野外生态调查，可以节省大量的工作量。