阿哈水库、红枫湖水库水华蓝藻的时空变化及毒性试验研究

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本文以阿哈水库、红枫湖水库贵阳市两个主要供水水库为研究对象。于2006年3月、6月、9月、12月在阿哈水库,3月、5月、6月、8月、9月、11月、12月在红枫湖水库进行了定点采样调查。对两水库水质理化指标、浮游植物及水华蓝藻的组成和时空分布,以及对水华蓝藻毒素进行毒性生物实验和利用高效液相色谱分析检测。研究讨论了水华蓝藻对饮用水安全的影响和水华蓝藻暴发的原因及防治对策。阿哈水库共检出浮游植物107种(含变种),分别隶属于7门10纲18目29科54属。其中蓝藻门(Cyanophyta)为2纲3目3科9属16种,占14.95%;数量上,全年藻类平均数量为8.974×106cell·L-1,变化幅度为1.372×106~23.856×106cell·L-1。全年以蓝藻的数量最多,其次是绿藻(Chlorophyta)、硅藻(Bacillariophyta)、隐藻(Crypt- ophyta)、裸藻(Euglenophyta)、甲藻(Pyrrophyta),金藻(Chrysophyta)的数量最少。并且浮游植物群落以蓝藻细胞数量变化最大,对于蓝藻来说,变化规律为:3月﹥9月﹥6月﹥12月。蓝藻在浮游植物细胞总量中所占比例为1.90~92.43%,年平均为46.44%。其中1号点最高,为78.13%,3号点最低,为61.13%。微囊藻属(Microcystis Kütz.)在浮游植物细胞总量中所占比例为0~4.23%,其水平分布为3#>2#>1#。束丝藻属(Aphanizomenon Morr.)在浮游植物细胞总量中所占比例为0~89.05%,其水平分布为1#>2#>3#。阿哈水库在2006年3月份出现一次水华束丝藻(A. flos-aqune(L.) Ralfs.)水华,本期采集到的水华束丝藻藻毒素毒性生物检测小白鼠中毒症状不明显。由于束丝藻毒素的标样受美国国家安全局限制,国内暂不具备高效液相色谱检测条件,藻类样品已送往中国科学院水生所待测。红枫湖水库共鉴定出浮游植物252种(含变种和变型),分别隶属于6门9纲19目38科78属。其中蓝藻门为2纲3目5科14属65种,占25.79%;绿藻种类最多,其次是蓝藻和硅藻。数量上,红枫湖水库全年藻类平均数量为72.508×106cell·L-1,变化幅度为7.194~255.596×106cell·L-1。全年以蓝藻的数量最多,其次是绿藻、硅藻、隐藻、甲藻、裸藻的数量最少。并且浮游植物群落以蓝藻细胞数量变化最大,对于蓝藻来说,变化规律为:6月﹥11月﹥8月﹥5月﹥9月﹥3月﹥12月。蓝藻在浮游植物细胞总量中所占比例为38.40%~82.26%,年平均为66.69%,2006年8月最高,其次是2006年6月,为78.67%,2006年12月最低。其中,微囊藻属在浮游植物细胞总量中占30.95%~79.54%,年平均为53.78%,最高值出现在2006年8月,其次2006年6月份,为69.09%,最低值出现在2006年3月,在浮游植物的数量组成上占绝对优势。束丝藻属在浮游植物细胞总量中占0~22.61%,年平均为6.41%,其最高值出现在2006年3月,其次是2006年5月,为17.96%,9月、11月、12月极少出现束丝藻属种类。水平分布上水华蓝藻在浮游植物细胞总量中所占比例为59.22%~82.22%,年平均为72.45%。其中3号点最高,5号点其次,为76.57%,2号点最低。微囊藻属在浮游植物细胞总量中所占比例为51.89%~80.68%,其水平分布为5#>3#>4#>2#>1#。束丝藻属在浮游植物细胞总量中所占比例为2.05%~6.05%,其水平分布为4#>3#>1#>2#>5#。红枫湖水库全年出现3次蓝藻水华,其中3月份是以水华束丝藻为主的水华,8月份、9月份是以铜绿微囊藻(M. aeruginosa Kütz.)为主的水华。藻毒素毒性生物实验表明8月份、9月份红枫湖水库藻类样品中含有肝毒素,利用高效液相色谱分析检测表明:8月份的蓝藻水华含有微囊藻毒素,3号点产毒量最高,为0.66μg.mg-1,其次是4号点,为0.64μg.mg-1,1号点含量最低,为0.37μg.mg-1。经换算,如果藻体中的毒素全部释放到水中,红枫湖水库各采样点含有MC的量:8月份1#为34.7393μg.L-1、8月份3#为300.9072μg.L-1、8月份4#为199.6864μg.L-1、8月份5#为186.4352μg.L-1。造成水华蓝藻暴发的原因很多,主要是水体营养盐含量增加的结果。但具体就某一次水华而言,其影响因素非常复杂,既有物理的因素如温度、风浪悬浮、光照等,又有环境化学的因素如磷的限制和有机磷的转化,还有生物方面的因素如种群竞争以及食物链控制等。因此,控制水华蓝藻暴发有化学方法,生物方法等。阿哈水库、红枫湖水库水华暴发的原因主要是氮、磷营养盐的过剩,导致氮磷比过高,应当采取有效的措施控制营养盐,尤其是磷的输入量。总之,单一使用一种方法很难完全杀灭或控制住蓝藻,而多种方法的联合使用则可以使蓝藻的浓度处在一个低水平的动态平衡,有效防止蓝藻水华的生成。
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