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摘要：文章通过对某污水处理厂下游污染物对藻类生长的影响为试验目的，根据试验结果系统地分析了在有污染物存在的复杂环境中藻类的生长情况。
关键词：污水处理厂；下游污染物；藻类
一、试验方法
首先在采样点的设置上，本次试验选取河段为重庆市南岸区鸡冠石长江段，采样点布置如下图。试验共设置5个采样断面，1断面作为对照断面设置在重庆鸡冠石污水处理厂排污口上游约1000m处，其余4个断面设置在排污口下游，每个断面相隔约1000m。
其次在采样时间上，我们设置在2012年10月至2012年11月，选择这个时间主要是气候比较合适，少雨而且温差小。采样时段内气温在19.7℃～20.1℃之间，平均气温为19.9℃；流速在0.420m/s～0.59m/s之间，平均流速为0.5069m/s。每次采样时间为当日上午9：00～10：00。水样采集时，现场测定流速、水温和溶解氧，水样采集完后，立即送往实验室进行其他水质指标的检测。
JP3再次对于试验检测指标，我们规定有流速、水温、pH、溶解氧（DO）、总氮（TN）、氨氮（NH3-N）、硝酸盐氮（NO3-N）、亚硝酸盐氮（NO2-N）、总磷（TP）、高锰酸盐指数（CODMn）、及叶绿素a（Chla）。JP
二、试验结果
通过一段时间的试验观察，我们对于各种监测指标做出如下分析：
（一）溶解氧（DO）与高锰酸盐指数（CODMn）的变化。污水排入水體后，好氧微生物将分解污水中的有机物，水体中的DO浓度会急剧下降。根据试验数据约在2000m处降至最低点，然后DO浓JP3度逐渐上升。CODMn浓度的变化则刚好相反，污水排入后，排污口下游CODMn浓度在推流作用下逐步升高，约在2000m处达到最大值，随后其浓度降低。JP由此可知当流速一定时，排污口下游2000m范围内有机物浓度变化主导DO浓度的变化。
（二）溶解氧（DO）与叶绿素a（Chla）的变化。JP3影响复氧和增氧的因素包括大气中的氧在水中的溶解与扩散及自养型微生物光合作用产生的氧气[1]。当流速一定时，藻类光合作用产生的氧气则是影响DO浓度变化的主要因素。有研究表明，在富营养水体中，DO浓度主要受生物过程的控制。藻类的光合作用是把水中的CO2转化为有机物，同时产生氧气。JP可用下列反应式表示：
研究证明，在排污口下游2000m内，即使叶绿素a浓度增长明显，也无法遏制DO浓度的下降。而在氧亏临界点之后，DO浓度随藻类增长而增长。由此说明，流速一定时，当污染物排放后，排污口下游DO浓度在氧亏临界点之前受有机物浓度控制，在临界点之后DO浓度受生物过程控制。
（三）pH与叶绿素a（Chla）的变化。水体微生物进行有氧呼吸时会产生H+，从而使pH值降低，而从上面说的化学反应式可得知，藻类在光合作用时会消耗水中的HCO3-使pH值升高。由此可见，pH值的大小与藻类生长有紧密的联系。
研究证明，排污口下游pH值的变化总体上呈现先降低后升高的变化过程。这一变化与前面的讨论是一致的，污水携带大量的有机物排入水体，水体中呼吸作用占主导，pH值降低；当有机物被逐渐消耗，藻类的光合作用大于呼吸作用，pH值升高。pH值的变化可以反映藻类的生长情况以及水体中呼吸作用与光合作用的关系，同时也印证了藻类在碱性水体中往往具有较高的生产力的观点。
（四）营养盐与叶绿素a（Chla）的变化。氮是藻类生长重要的营养元素，水体中含有各种形态的氮，生活污水经处理后，污水中氮的形态以无机氮为主，本次试验对排污口下游水体总氮、氨氮、硝酸盐氮及亚硝酸盐氮进行了监测和分析[2]。JP3通过试验我们可以看出排污口下游氮的变化，排污口下游不同形态氮的浓度变化总体上均呈现先增大后减小的变化过程。总氮浓度在排污口下游2000m～3000m范围内达到最大值。JP同时，磷也是藻类生长中必不可少的营养元素。相对于氮而言，水体中磷的含量较低，磷常常成为藻类生长的限制因子。在本次的试验研究中，对排污口下游的总磷浓度作了监测，数据显示，排污口下游总磷浓度的变化与总氮的相似，总体上呈现增大-减小的变化过程。约在排污口下游1000m～3000m内达到最大，然后浓度减小。藻类生长与水体中氮、磷营养盐浓度的变化关系密切。氮和磷的作用往往是相互影响的。
叶绿素a是直接反应水体初级生产力大小的重要指标，可定量表示水体富营养化的程度。通过试验数据可以看出，排污口下游引起藻类生长变化明显的河段主要在排污口下游约1000m～3000m范围内。结合以上对营养盐的分析，氮磷浓度同样是在排污口下游这一范围内发生显著变化，从而刺激了藻类生长。
（五）藻类生长相关性分析。通过对中药断面水体中影响藻类生产的各个要素进行相关性的分析：
张翼4.TIF
通过上表可以看出，Chla与TP的相关性较显著，而与TN虽然有一定的相关性，但并不显著。在2断面和3断面，TN与氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的相关系数均较高，相关性显著，由此可见排污口下游TN浓度的变化主要是由于排放污水中含有大量的无机氮而引起的。在4断面，TN与硝酸盐氮的相关系数较高为0.92，而与氨氮和亚硝酸盐氮的相关系数分别为0.56和0.67，相关性均显著。这说明在流速作用下，随着污水在河流中的扩散，排污口下游3000m处无机氮的排放对TN浓度引起变化的作用逐渐减小，同时也表明，长江江水中溶解氧含量充足，硝化反应迅速。
Chla与氨氮的相关系数为0.59～0.67，与硝酸盐氮的相关系数为0.34～0.47，可见与氨氮的相关性均高于硝酸盐氮，说明藻类生长对氮的吸收和利用优先选择氨氮，这也证实了前面在流速试验中的推测，即水体中的氨态氮是藻类生长、繁殖过程中获取的主要氮源[3]。
在Chla与各个监测指标的相关性分析中，除了与氮的相关性不显著外，跟其余指标均显现了显著的相关性，而相关系数均较小。这表明排污口下游藻类生长的变化并不是由某一个特定的因素决定的，而是由各个因素相互作用、影响造成的。
三、结论
通过实际的试验对藻类生长影响因子的分析，我们能够看出首先在流速一定的情况下，排污口下游溶解氧浓度在氧亏临界点之前受有机物浓度控制，在临界点之后受生物过程控制。其次pH值的变化可以在一定程度上反映藻类的生长情况，在碱性水体中更利于藻类生长。再次污水排放导致排污口下游藻类生长旺盛的范围出现在下游1000m～3000m范围内；相对于氮而言，磷是藻类生长的限制因子，而氨氮是藻类生长获取的主要氮源，藻类生长与TP、DO、pH、CODMn均显著相关，相关系数较小；最后得出藻类生长的变化是由复杂环境中各种因素相互作用引起的。（作者单位：重庆交通大学）
参考文献：
[1]游亮，崔莉凤，刘载文等.藻类生长过程中DO、pH与叶绿素相关性分析[J].环境科学与技术，2007，30（9）：42～44.
[2]罗固源，朱亮，季铁军等.不同磷浓度和曝气方式对淡水藻类生长的影响[J].重庆大学学报，2007，30（2）：86～88.
[3]聂泽宇，梁新强，邢波等.基于氮磷比解析太湖苕溪水体营养现状及应对策略[J].生态学报，2012，32（1）：48～54
关键词：污水处理厂；下游污染物；藻类
一、试验方法
首先在采样点的设置上，本次试验选取河段为重庆市南岸区鸡冠石长江段，采样点布置如下图。试验共设置5个采样断面，1断面作为对照断面设置在重庆鸡冠石污水处理厂排污口上游约1000m处，其余4个断面设置在排污口下游，每个断面相隔约1000m。
其次在采样时间上，我们设置在2012年10月至2012年11月，选择这个时间主要是气候比较合适，少雨而且温差小。采样时段内气温在19.7℃～20.1℃之间，平均气温为19.9℃；流速在0.420m/s～0.59m/s之间，平均流速为0.5069m/s。每次采样时间为当日上午9：00～10：00。水样采集时，现场测定流速、水温和溶解氧，水样采集完后，立即送往实验室进行其他水质指标的检测。
JP3再次对于试验检测指标，我们规定有流速、水温、pH、溶解氧（DO）、总氮（TN）、氨氮（NH3-N）、硝酸盐氮（NO3-N）、亚硝酸盐氮（NO2-N）、总磷（TP）、高锰酸盐指数（CODMn）、及叶绿素a（Chla）。JP
二、试验结果
通过一段时间的试验观察，我们对于各种监测指标做出如下分析：
（一）溶解氧（DO）与高锰酸盐指数（CODMn）的变化。污水排入水體后，好氧微生物将分解污水中的有机物，水体中的DO浓度会急剧下降。根据试验数据约在2000m处降至最低点，然后DO浓JP3度逐渐上升。CODMn浓度的变化则刚好相反，污水排入后，排污口下游CODMn浓度在推流作用下逐步升高，约在2000m处达到最大值，随后其浓度降低。JP由此可知当流速一定时，排污口下游2000m范围内有机物浓度变化主导DO浓度的变化。
（二）溶解氧（DO）与叶绿素a（Chla）的变化。JP3影响复氧和增氧的因素包括大气中的氧在水中的溶解与扩散及自养型微生物光合作用产生的氧气[1]。当流速一定时，藻类光合作用产生的氧气则是影响DO浓度变化的主要因素。有研究表明，在富营养水体中，DO浓度主要受生物过程的控制。藻类的光合作用是把水中的CO2转化为有机物，同时产生氧气。JP可用下列反应式表示：
研究证明，在排污口下游2000m内，即使叶绿素a浓度增长明显，也无法遏制DO浓度的下降。而在氧亏临界点之后，DO浓度随藻类增长而增长。由此说明，流速一定时，当污染物排放后，排污口下游DO浓度在氧亏临界点之前受有机物浓度控制，在临界点之后DO浓度受生物过程控制。
（三）pH与叶绿素a（Chla）的变化。水体微生物进行有氧呼吸时会产生H+，从而使pH值降低，而从上面说的化学反应式可得知，藻类在光合作用时会消耗水中的HCO3-使pH值升高。由此可见，pH值的大小与藻类生长有紧密的联系。
研究证明，排污口下游pH值的变化总体上呈现先降低后升高的变化过程。这一变化与前面的讨论是一致的，污水携带大量的有机物排入水体，水体中呼吸作用占主导，pH值降低；当有机物被逐渐消耗，藻类的光合作用大于呼吸作用，pH值升高。pH值的变化可以反映藻类的生长情况以及水体中呼吸作用与光合作用的关系，同时也印证了藻类在碱性水体中往往具有较高的生产力的观点。
（四）营养盐与叶绿素a（Chla）的变化。氮是藻类生长重要的营养元素，水体中含有各种形态的氮，生活污水经处理后，污水中氮的形态以无机氮为主，本次试验对排污口下游水体总氮、氨氮、硝酸盐氮及亚硝酸盐氮进行了监测和分析[2]。JP3通过试验我们可以看出排污口下游氮的变化，排污口下游不同形态氮的浓度变化总体上均呈现先增大后减小的变化过程。总氮浓度在排污口下游2000m～3000m范围内达到最大值。JP同时，磷也是藻类生长中必不可少的营养元素。相对于氮而言，水体中磷的含量较低，磷常常成为藻类生长的限制因子。在本次的试验研究中，对排污口下游的总磷浓度作了监测，数据显示，排污口下游总磷浓度的变化与总氮的相似，总体上呈现增大-减小的变化过程。约在排污口下游1000m～3000m内达到最大，然后浓度减小。藻类生长与水体中氮、磷营养盐浓度的变化关系密切。氮和磷的作用往往是相互影响的。
叶绿素a是直接反应水体初级生产力大小的重要指标，可定量表示水体富营养化的程度。通过试验数据可以看出，排污口下游引起藻类生长变化明显的河段主要在排污口下游约1000m～3000m范围内。结合以上对营养盐的分析，氮磷浓度同样是在排污口下游这一范围内发生显著变化，从而刺激了藻类生长。
（五）藻类生长相关性分析。通过对中药断面水体中影响藻类生产的各个要素进行相关性的分析：
张翼4.TIF
通过上表可以看出，Chla与TP的相关性较显著，而与TN虽然有一定的相关性，但并不显著。在2断面和3断面，TN与氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的相关系数均较高，相关性显著，由此可见排污口下游TN浓度的变化主要是由于排放污水中含有大量的无机氮而引起的。在4断面，TN与硝酸盐氮的相关系数较高为0.92，而与氨氮和亚硝酸盐氮的相关系数分别为0.56和0.67，相关性均显著。这说明在流速作用下，随着污水在河流中的扩散，排污口下游3000m处无机氮的排放对TN浓度引起变化的作用逐渐减小，同时也表明，长江江水中溶解氧含量充足，硝化反应迅速。
Chla与氨氮的相关系数为0.59～0.67，与硝酸盐氮的相关系数为0.34～0.47，可见与氨氮的相关性均高于硝酸盐氮，说明藻类生长对氮的吸收和利用优先选择氨氮，这也证实了前面在流速试验中的推测，即水体中的氨态氮是藻类生长、繁殖过程中获取的主要氮源[3]。
在Chla与各个监测指标的相关性分析中，除了与氮的相关性不显著外，跟其余指标均显现了显著的相关性，而相关系数均较小。这表明排污口下游藻类生长的变化并不是由某一个特定的因素决定的，而是由各个因素相互作用、影响造成的。
三、结论
通过实际的试验对藻类生长影响因子的分析，我们能够看出首先在流速一定的情况下，排污口下游溶解氧浓度在氧亏临界点之前受有机物浓度控制，在临界点之后受生物过程控制。其次pH值的变化可以在一定程度上反映藻类的生长情况，在碱性水体中更利于藻类生长。再次污水排放导致排污口下游藻类生长旺盛的范围出现在下游1000m～3000m范围内；相对于氮而言，磷是藻类生长的限制因子，而氨氮是藻类生长获取的主要氮源，藻类生长与TP、DO、pH、CODMn均显著相关，相关系数较小；最后得出藻类生长的变化是由复杂环境中各种因素相互作用引起的。（作者单位：重庆交通大学）
参考文献：
[1]游亮，崔莉凤，刘载文等.藻类生长过程中DO、pH与叶绿素相关性分析[J].环境科学与技术，2007，30（9）：42～44.
[2]罗固源，朱亮，季铁军等.不同磷浓度和曝气方式对淡水藻类生长的影响[J].重庆大学学报，2007，30（2）：86～88.
[3]聂泽宇，梁新强，邢波等.基于氮磷比解析太湖苕溪水体营养现状及应对策略[J].生态学报，2012，32（1）：48～54