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磷与微量元素共同作用对铜绿微囊藻生长与产毒的影响研究

王举  
【摘要】:铜绿微囊藻是蓝藻水华过程中的典型优势藻种。通常认为,降低氮磷负荷是控制铜绿微囊藻过度生长的主要手段,但很多工程实践也发现,在控制了氮磷负荷后,水华现象依旧频发。因此,近年来的一些研究以氮磷营养源为主要控制手段,以微量元素为辅助手段对水体富营养化现象逐渐展开。本研究主要探讨磷与微量元素共同作用对铜绿微囊藻生长与产毒的影响。本实验以硝态氮为氮源;以无机磷磷酸氢二钾(K_2HPO_4)、小分子有机磷甘油磷酸钠(NaGly)和大分子有机磷卵磷脂(LEC)为磷源;以Fe、Mn、Zn、Cu、Mo为典型微量元素,通过批次培养实验,对铜绿微囊藻生长与产毒的作用特性和机理进行研究。主要结论如下:(1).在高磷条件下(TP=0.5mg·L~(-1)),K_2HPO_4是最有利于藻类生长的磷源,不同的微量元素主要导致了NaGly和LEC对藻类生长促进作用的差异,在Fe、Mn环境中,NaGly的促进作用大于LEC,而在Zn、Cu、Mo环境中,LEC的促进作用更明显。在低磷条件下(TP=0.1mg·L~(-1)),Cu、Mo环境中,K_2HPO_4是对藻类生长促进最显著的磷源,而在Fe、Mn、Zn环境中,NaGly对藻类生长的促进作用优于其他磷源。(2).Fe、Mn、Zn是显著影响藻类生长的三种微量元素,不仅与磷负荷有关而且与磷源有着显著的相关性。尤其在低磷条件下,Fe、Mn、Zn可显著促进藻类对小分子有机磷NaGly的吸收利用。Cu、Mo对藻类生长的影响相对较弱。(3).单细胞平均产毒量(MC_(cell))可作为不同环境中影响藻毒素合成的表征指标。高磷条件下,K_2HPO_4是对MC_(cell)合成促进最为明显的磷源,在微量元素Fe环境中,MC_(cell)产生量最大;低磷条件下,Cu环境中,LEC对MC_(cell)的促进作用最显著,其他微量元素环境中,NaGly和K_2HPO_4对MC_(cell)促进作用均大于LEC,其中,在微量元素Mn环境中,MC_(cell)产生量最大。本研究关注TP为0.5mg·L~(-1)(城市污水一级A排放标准)和0.1mg·L~(-1)(地表水IV标准)两个具有代表性的磷浓度,考察了在这两种磷负荷条件下不同磷源和微量元素对铜绿微囊藻生长和产毒的影响规律,研究发现在低磷条件下,小分子有机磷与微量元素的共同作用能够显著激发藻类的快速生长和产毒。


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