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不同营养盐对铜绿微囊藻生长的室内模拟研究

易文利  
【摘要】:铜绿微囊藻是危害最大的蓝藻水华藻类,磷是水体富营养化最为重要的元素。本论文采用实验室小试和小型模拟装置的方法,研究了不同磷含量的水体体系下,微囊藻生长过程中,藻类增殖的特征、细胞内磷、可溶性总磷、生化组成的变化、群体特征、pH、DO、光照强度等环境因子的变化特征。 实验室小试条件下不同磷浓度对铜绿微囊藻生长的影响 1、在氮浓度充足的条件下,磷浓度为0.2mg/L,藻细胞比增长率达最大值。当磷浓度大于0.2mg/L,水体磷浓度对微囊藻生长没有太大的影响。 2、在N/P=16的条件下,铜绿微囊藻的生长速度最快,细胞生物量最高;氮磷比小于16的生长状态尤于氮磷比大于16的营养状态;藻细胞碳水化合物的含量也受氮磷比的影响,其含量表现为16:15:11:150:1100:1。 小型模拟装置条件下不同磷浓度对铜绿微囊藻生长及环境因子的影响 1、TP≤0.046mg/L,藻生长最终限制因素发展为磷限制,随着外源磷的增加(TP≥0.41mg/L),生物量达到一定水平后,藻的生长转变为光限制。而过高磷含量(TP≥1.71mg/L)的输入,对藻体的生长有限制作用;TP=0.046-0.41mg/L水体中,细胞内磷增加有利于藻体生长,微囊藻的生长主要取决于胞内磷;在TP=0.41mg/L的模拟装置中,其生长速率最大,是模拟装置中微囊藻生长的最适浓度。 2、根据Monod方程和Droop方程,磷酸盐影响铜绿微囊藻生长的比增长率最大值μmax等于0.42/d,半饱和常数Ks为0.0156mg/L,细胞内磷份额为Q_0为0.23μg/mg(dw)。 3、在藻类培养过程中,水体pH、DO、碳水化合物表现出了昼夜变化;随着藻体的生长,微囊藻生物量逐渐增大,光线透过培养液的强度逐渐减弱,同时随着装置水柱深度的增加,藻体生长速率与光照强度成反比。 4、随着磷浓度增加,铜绿微囊藻多种生化组成受到不同程度的影响。其中叶绿素变化最大,增加了50-70%(最大峰值比较);通过线形回归,在TP=0.41mg/L的模拟装置中,碳水化合物和蛋白质的合成与积累最快,并且碳水化合物的合成速度大于蛋白质的积累速度;光和产物生化组成蛋白质与碳水化合物之比(P/C)的变化可以反映不同水体环境下藻类的生长状态。 5、水体中磷含量对细胞的群体结构也有较大的影响。 总之,磷不但对刺激微囊藻生长,而且与环境因子有很复杂的相互关系,在微囊藻的生长过程中起着非常重要的作用。


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