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三峡库区次级河流富营养化模型统计与藻类生长的试验研究

周贤杰  
【摘要】: 三峡库区蓄水后,由于水文条件发生明显改变,次级河流出现大面积富营养化现象,其显著特征就是藻类疯长引起水体Chla含量增加(在严重的累积区Chla浓度高达数百毫克/立方米)而透明度、溶解氧降低。水体富营养化不仅造成水环境功能障碍,影响养殖和景观旅游,其产生的藻毒素及衍生物对人体健康和生存、繁衍存在着严重危害。此现象已经引起国家有关部门的高度重视。然而富营养化研究历史短,且其发生、发展与控制复杂,到目前,世界各国表征水体富营养化的指标体系、评价标准和评价方法等都没有统一。为了维护库区的水环境安全,本文跟踪监测10条典型次级河流水质并对其现状做出评价,建立起相应的富营养化经验模型;分析藻类生长过程的生化机制及影响因素,提出藻细胞活体分析和测定方法,并开展次级河流藻类生长的试验研究。下面简要介绍了本文研究的主要内容和取得的成果。 ①库区10条典型次级河流富营养化现状研究结果表明:2004年至2006年,次级河流都发生了不同程度的富营养化现象,优势藻通常为硅藻、甲藻、蓝藻和绿藻,有时也可能是隐藻或其它藻。 ②库区次级河流富营养化经验模型验证结果表明:当把Chla预测值与实测值相对误差的绝对值小于70%的模型作为合格模型进行统计时,在有显著性意义(α=0.10)的57个模型中,Chla-TP模型、Chla-CODMn模型、Chla-TN模型和Chla-SD模型的合格率分别为77%、73%、68%和65%。 ③库区次级河流藻类生长机制分析结果表明:适宜的温度和充足的光照,充足的氮磷营养盐,缓流的流态是藻类大量生长的最必要条件。 ④库区大宁河水样藻类生长试验结果表明: 1) Chla藻细胞活体分析法测定值(x)在0~27 mg/m3范围内与丙酮萃取分光光度法测定值(y)成正比,其一元线性回归方程为y=4.15x+2.48(mg/m3),R2=0.9985,t检验方程高度显著(α=0.01)。 2)当控制水样温度为20℃、光照为8000Lx、DIN和PO4-P浓度分别为85.71μmol/L、2.86μmol/L时,藻类生长最好;磷为该水域藻类生长的限制性营养元素,藻类生长氮磷元素适宜摩尔比约为30:1。在适宜生长条件下,对数期藻细胞比生长率达到1.03/d,稳定期Chla最大浓度达到110mg/m3。 3)在温度为20℃、光照为8000Lx、氮磷摩尔比为30:1的环境条件下,藻类最大生长率μmax=1.16/d;氮磷营养盐半饱和浓度KDIN=8.65μmol/L,KPO4-P=0.29μmol/L。


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