基于NOAA/AVHRR卫星资料的巢湖水华规律分析

以卫星遥感2002~2007年NOAA/AVHRR为信息源,统计这一时段内巢湖发生水华的资料,对水华的时空变化规律进行了分析.同时,结合相应的气象要素资料,对水华发生的气象条件进行分析.结果表明,巢湖水华的发生具有明显的时空规律,春、夏季多发,4,8月份的发生概率分别为19%和39%;西半湖多发,年均发生概率最大值均超过8%;气温、日照和风是影响巢湖水华的主要气象因子.     

巢湖水华暴发期水-沉积物界面溶解性氮形态的变化

2008年4~10月,连续对巢湖8个样点进行采样,分析了上覆水和表层沉积物间隙水中溶解性氮形态在水华暴发过程中的变化,估算了水-沉积物界面无机氮的扩散通量.结果表明,上覆水中NH4+-N含量随水华暴发强度的增加而减小,溶解性总氮(DTN)含量在水华暴发后明显升高,而NO3--N含量只在水华暴发严重时才明显减少.在大规模水华暴发前(4~5月)上覆水中DTN的主要组成部分是NO3--N和NH4+-N,在水华暴发后则是溶解性有机氮(DON).间隙水中PDTN以NH4+-N为主,其浓度随温度的增加而升高; DON在水华暴发过程中呈先下降后上升的趋势.通量计算结果表明,沉积物作为NH4+-N的“源”一直由间隙水向上覆水释放,西半湖扩散通量在13.06~32.94mg/(m2·d)之间,东半湖扩散通量在4.54~17.41mg/(m2·d)之间.沉积物-水界面交换是湖泊营养盐重要的补充途径,为水华持续暴发提供营养来源.     

三种化感物质对水华混合藻类以及多刺裸腹蚤的毒性作用

为使脂肪酸和酚酸类化感物质能安全有效地用于实际水体水华的预防和控制,以池塘水华混合藻类以及浮游动物多刺裸腹蚤为实验对象,考察了亚油酸、水杨酸和对羟基苯甲酸对两者的毒性作用.结果表明,亚油酸对池塘水华混合藻类具有极高毒,当0.3mg/L时,对水华混合藻类的最大抑制率达到87.6%,水杨酸与对羟基苯甲酸为中毒;化感物质两两联合作用时均具有协同抑藻效应,亚油酸与水杨酸联合协同抑制作用最强;3种化感物质也从不同程度上显示出对多刺裸腹蚤的毒性作用,但亚油酸对多刺裸腹蚤属于高毒,水杨酸以及对羟基水杨酸属于低毒,3者对多刺裸腹蚤的EC50 均明显大于对池塘水华混合藻类的EC50,表明了利用这3种化感物质(尤其是亚油酸)来开发生物除藻剂的巨大潜能,同时也说明在可除藻的浓度范围内对环境的不良影响可能较小.     

梅梁湖水华暴发时的水质及浮游植物种群特点

2007年6、7月份对梅梁湖全湖区12个点位进行了5次全面监测.结果表明,梅梁湖水体处于富营养化水平,水华暴发时整个梅梁湖的TN平均浓度为2.72mg.l-1,TP平均浓度为0.13mg.l-1,氨氮含量较低;藻类大量聚集的区域叶绿素a含量可以达到1031.24μg.l-1,从浮游植物的数量和出现频率看,蓝藻门特别是微囊藻为优势种,蓝藻占浮游植物总量的42%—100%;梅梁湖水体的总氮、总磷浓度对浮游植物的数量起到一定的决定作用.     

Seasonal dynamics of water bloom-forming Microcystis morphospecies and the associated extracellular microcystin concentrations in large, shallow, eutrophic Dianchi Lake

The increasing occurrence of Microcystis blooms is of great concern to public health and ecosystem due to the potential hepatotoxic microcystins （MCs） produced by these colonial cyanobacteria. In order to interpret the relationships between variations of Microcyst/s morphospedes and extracellular MC concentrations, the seasonal dynamics of phytoplankton community composition, MC concentrations, and environmental parameters were monitored monthly from August, 2009 to July, 2010. The results indicated that Microcystis dominated total phytoplankton abundance from May to December （96%--99% of total biovolume）, with toxic Microcystis viridis and non-toxic Microcystis wesenbergii dominating after July （constituting 65%- 95% of the Microcystis population）, followed by M. viridis as the sole dominant species from November to January （49%--93%）. Correlation analysis revealed that water temperature and nutrient were the most important variables accounting for the occurrence ofM. wesenbergii, while the dominance ofM. viridis was related with nitrite and nitrate. The relatively low content of MCs was explained by the association with a large proportion of M. viriclis and M. wesenbergii, small colony size of Microcystis populations, and low water temperature, pH and dissolved oxygen. The extracellular MC （mean of 0.5 ± 0.2 μg/L） of water samples analyzed by enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA） demonstrated the low concentrations of MC in Dianchi Lake which implied the low potential risk for human health in the basin. The survey provides the first whole lake study of the occurrence and seasonal variability of Microcyst/s population and     

微生物控制水华藻的研究进展

水华藻的过度繁殖及引发的水生生态系统的安全问题亟待解决。随着溶藻微生物逐步发现,以微生物手段治理水华,越发得到广泛的关注和认可。在概述微生物抑藻研究现状及机理的基础上,从提高微生物对水华藻的控制效率和保障环境安全性的角度对水华的微生物防治进行了探讨,以期为实际应用微生物治理水华提供参考,并为微生物抑藻实践中可能出现的问题提供解决方法的理论依据。     

三峡库区水华特征及原水处理技术探讨

三峡库区作为国家战略水源地,通过水污染治理使得水环境质量总体好转,但支流富营养化情况仍明显,20多条主要支流回水区水华年年出现,影响沿线城市的净水厂工艺正常运行,影响城市的供水安全。从提高库区供水安全保障角度出发,本文对库区支流水华特征、含藻原水预警关键指标以及净水厂工艺调控重点进行了综合分析和探讨。     

切应力对铜绿微囊藻活性的影响

水动力是影响藻类生长的重要因素。为研究切应力对藻细胞生长的影响,利用自制实验装置,以铜绿微囊藻为研究对象,分别对藻细胞施加0(对照组),0.29,0.44,0.59,0.74,0.97 Pa的切应力,观察各组生长状况,并对实验结果(各时期的TN、TP和细胞数目)进行统计分析,以期获得具有普遍适用性和可移植性的水体富营养化和水华预防与治理的规律和方法。结果显示,0.29,0.44 Pa组长势要好于对照组(其中0.29 Pa组长势最快,0.44 Pa组次之);0.59 Pa组的藻细胞出现生长抑制;0.79 Pa,0.97 Pa组藻细胞呈负增长,0.97 Pa的切应力在24 h内导致所有铜绿微囊藻细胞死亡。表明,切应力是影响藻细胞活性的直接因素,对铜绿微囊藻的生长影响表现为低切应力可促进生长,高切应力抑制生长,过大的切应力则导致藻细胞死亡。但切应力作用不会影响铜绿微囊藻生长期的长短。     

基于多重优化灰色模型的三峡库区香溪河支流回水区水华变化趋势预测研究

三峡水库蓄水后,支流香溪河夏季水体富营养化严重,水华现象暴发频繁,水质污染严重.为预知香溪河库湾水华暴发程度与分布区域,以叶绿素-a为指标,引入灰色伯努利模型,并运用参数优化、含参马尔科夫误差修正、子序列独立优化等多重优化理论对模型进行改进,验证模型的优化效果.同时,利用该优化模型对2015年夏季香溪河近10个点位的叶绿素-a平均浓度变化趋势进行短期预测,结果表明,预测值与实际值相差较小,该模型能够基本反映香溪河近几年的水华变化趋势,目前香溪河库湾XX06~XX08和XX02点位区域分别为水华暴发高危区和局部次高危区,叶绿素-a浓度远高于水华阈值,有较高的水华暴发风险.与传统灰色预测相比,该预测方法的精确度和对波动序列的适应性更好.     

1株溶藻菌的部分生物学特性及溶鱼腥藻作用

从淡水湖泊(武汉东湖)水样中成功筛选出1株具有溶藻特性的细菌,编号为A01.显微镜和电镜观察结果表明,菌株A01形态为杆状,长约1.5μm,宽约0.45μm,无鞭毛结构.革兰氏染色及16S rDNA的分子鉴定结果表明,该菌呈革兰氏阴性,属于不动杆菌属(Acinetobacter sp.).溶藻实验结果表明,菌株A01能有效溶解鱼腥藻(Anabaena eucompacta),向对数生长的鱼腥藻藻液中加入A01培养上清或菌体、并培养7 d后,鱼腥藻培养液的叶绿素a去除率分别为77%和61%.显微观察结果表明,与菌株A01的培养上清共培养3 d后的鱼腥藻细胞几乎都被破坏,而与菌体共孵育5 d后的鱼腥藻细胞才有明显裂解.这些结果表明,不动杆菌菌株A01的溶藻作用主要与其培养上清中的有效成分有关,不动杆菌菌株A01可分泌能有效溶解鱼腥藻的活性物质.