论文部分内容阅读
湖泊水体富营养化导致的蓝藻水华频发已经成为世界水环境面临的共同威胁。在适宜气象水文条件下,蓝藻水华大量快速腐败导致的水体极度厌氧,水色发黑且散发出恶臭的一种自然灾害现象被称之为湖泛。湖泛现象的出现则是近些年来水环境严重受污染的一个直接例证。本文通过以下三个试验研究湖泛及其生态环境效应。 1.本文首先在2013年6月21日至27日对发生在太湖贡湖湾沿岸的一次湖泛事件进行了为期7天的连续采样调查监测。结果显示,初期湖泛水体呈现明显的黑褐色,且散发出强烈恶臭。水体理化参数与临近水域相比在短时间内出现了大幅度的异常波动,水生生物大量死亡。调查采样初期,湖泛区水体检测到极高浓度的异味物质导致水体恶臭,随后其浓度快速下降。水体主要致臭异味物质为溶解态的DMS、DMDS及DMTS这三类硫醚类化合物。然而,仅仅通过野外跟踪调查监测无法获取不同程度的湖泛生态环境效应,也无法获取藻类生物量对湖泛的影响,这就需要设计原位围隔试验来进一步深入研究。 2.本研究通过设计添加不同生物量的蓝藻野外原位围隔试验,以研究藻类快速腐败对水体环境的影响。研究结果表明水体中少量藻类腐败并不会导致水质出现异常波动。而大量蓝藻快速腐败则可以使得水体水质迅速恶化,DO被快速消耗殆尽,水体呈现出强还原性状态,COND、TDS、水体营养盐负荷以及异味物质等快速升高。这些异味化合物主要包括硫醚类化合物以及萜类化合物。此外本研究发现,所有围隔中无论初始藻类添加量如何,浮游植物优势种都逐渐演替为颤藻,这一现象及其生态学意义值得深入研究。 3.在对原位自然状态湖泛进行跟踪调查以及研究了蓝藻腐败对水质影响的基础上,我们在太湖梅梁湾设计了通过添加不同生物量蓝藻来模拟湖泛。本试验完整的研究了湖泛发生、发展及消退的整个周期变化及各阶段异味物质的动态变化规律。尽管湖泛的发生时间与藻类生物量无明显相关,但湖泛持续时间却随着藻类生物量的增加而明显延长。随着湖泛严重程度增加,a.围隔水体水色则更黑,b.水体理化参数异常波动幅度越大;c.异味物质浓度出现显著性组间差异;e.浮游生物群落结构组成也受到极大影响。此外,湖泛期间异味物质主要包括DMS、DMDS、DMTS、β-ionone与β-cyclocitral,而致臭异味物质主要为DMS、DMDS、DMTS。这些异味物质变化趋势与自然状态下的湖泛中异味物质的变化趋势表现出高度相似。此外,根据多元线性回归及PCA分析结果及历史资料,结合指标易获得性,本研究认为湖泛发生期间关键指标包括ΣS2-,NH4-N,TURB,DO,ORP,这为湖泛的预警预测提供了有力理论支撑。