论文部分内容阅读
随着当今社会的发展,水体的富营养化状况越来越严重,特别是在人口集中的区域,严重威胁着人类的用水安全。如何有效的控制富营养化特别是蓝藻水华成为当今的一个重要课题。本课题以典型的蓝藻——铜绿微囊藻和绿藻——月牙藻为研究对象,研究了水体的水平扰动和垂直扰动对其生长及竞争的影响;并利用太阳能水循环物理控藻系统在水体中制造垂直扰动,对其抑制藻类生长繁殖的效果进行了现场实验。希望能够借此为上海青草沙水库的藻类水华预控提供理论依据和技术支持。本课题是针对上海市科学技术委员会社会发展领域重大科技项目——青草沙水库水体富营养化预控技术集成与应用而提出的研究课题。论文的研究内容及成果主要包括以下几个方面:1.对青草沙水库进行了一次全面的监测分析,结果表明青草沙水库的营养水平偏高,虽然水库上游和下游的水体水质有比较大的差别,但从综合营养指数来看,全库平均值为56.28,处于轻度富营养化状态。且水中蓝藻的比例高于绿藻和硅藻,在藻种竞争中处于优势,形成优势种群。2.对青草沙水库的气象研究发现其常年受到3-5级风的吹袭,在库中形成小浪到中浪的扰动。在实验室模拟青草沙水库的风生浪引起的水平扰动,研究了其对铜绿微囊藻和月牙藻生长及竞争的影响,实验结果显示水体水平的扰动对铜绿微囊藻和月牙藻都的生长都有促进作用,且促进作用随着扰动强度的增大而增大。铜绿微囊藻在竞争中能增强自身的光合作用、抑制月牙藻的光合作用并促使月牙藻沉降,铜绿微囊藻对于月牙藻有着明显的竞争优势,这种竞争优势随着扰动的增强而减弱。对于青草沙而言,风生浪的扰动对库内蓝藻及绿藻的生长存在着促进作用,特别是在光照充足的情况下,极有利于与蓝藻数量的快速增长,但同时也会使蓝藻的藻种比例有所降低。3.在实验室研究了水体垂直扰动所产生的温差、光差对铜绿微囊藻及月牙藻生长的影响,结果表明水体的垂直扰动所产生的大的温差光差对铜绿微囊藻和月牙藻的生长抑制作用明显。实验中铜绿微囊藻的光合作用能力增强而月牙藻的光合能力减弱,表明铜绿微囊藻对不利环境有着更好的适应性。对于青草沙水库而言,可以通过人为的制造垂直扰动来控制水体中藻类的生长。4.通过在实证基地内对太阳能水循环物理控藻系统控藻效果的检测,发现其产生的垂直扰动控藻效率约为20%,且能减小蓝藻在藻种竞争中的优势,提高绿藻的比例,抑制蓝藻比例增长,并能提高水体的溶解氧浓度约8%,对水体的健康安全能起到很好的维护作用。