太湖水体藻类叶绿素浓度高光谱遥感监测研究

为了更好地监测太湖水体富营养化状况,我们利用高光谱地物波谱辐射计,通过垂直水面法和倾斜测量法得到太湖水体3～10月份的波谱信息.利用这些数据,分析了太湖水体藻类的叶绿素（主要是chl_a）与水体反射光谱特征的关系,建立了藻类叶绿素高光谱遥感模型,并分析了模型精度.研究发现：两种测量法数据精度差别不大;叶绿素在700nm附近反射峰的位置、高度与叶绿素浓度有较好的对应性;利用700     

太湖藻类污染的危害及其防治试验研究

20多年来对太湖及周边40多个城(市)镇的水体进行调研,累计在384个(断面)点采集水样、分析、镜检2846份水样的藻类种群结构,数量组成等项,太湖计有藻92种,其中可使水体发生腥臭(异)味,分泌藻毒素的蓝绿藻、硅藻、鞭毛藻有38种,占藻类总数的41.3%.其中在148个(断面)点内,对微囊藻、颤藻、硅藻的检出率为100%.近几年,个别(段岸)地区,微囊藻等蓝藻的大量发生,已严重危及工业生产.由此表明,太湖水被藻类污染,富营养化的进程在加速.(a)微囊藻的生长繁殖(细胞分裂),受水温、光照、氮、磷等影响.(b)应用"水生态环境修复器"可使藻类数量减少33.5%～38.5%,COD含量有不同程度的降解,其降解率与修复时间呈正相关性.(c)微囊藻可用作肥料、饲料及化工原料等.(d)对太湖藻类污染的防治,应予综合治理,任何单一的防治方法,都将事倍功半,甚至是无功劳动.(e)应依法加强管理太湖,建立严格管理体系.     

浅水湖泊防控黑臭水体复氧技术

试验研究了复氧技术防控浅水湖泊黑臭水体发生的机理和复氧设备.研究发现,当太湖水在藻浓度1.0×108~5.0×108cells/L,水温约28℃时,静止过程中水中的CODM n、二甲基三硫醚浓度持续升高,6 d后发生明显的类湖泛的水体黑臭现象,表明采用人工复氧维持水中1.0mg/L溶解氧的方法可防控藻源性局部黑臭水体发生.研发出3种升流循环复氧装置,结果显示,Ⅲ型装置充氧及能量利用率性能最佳.中试试验显示,Ⅲ型中试溶解氧升高及扩散趋势与fluent模型相符,80 h时溶解氧平均值为3.65 mg/L,溶解氧平均上升速率为0.045 4 mg/(L·h);升流循环复氧机在模拟黑臭水体应急处置时,48 h时影响半径可达到50 m.初步证明升流循环复氧装置可作为应急充氧设备,用于类似太湖的浅水湖泊黑臭水体的治理领域.     

三峡水域季节及养分对铜绿微囊藻生长的影响——模拟乌江回水区水环境的研究

三峡水库蓄水以后,乌江回水区水环境将发生改变;为探明该水域中铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)未来的生长情况,在实验室模拟不同季节条件即温度、光照强度以及氮、磷浓度,分析了该藻在静止水体中各环境条件下的比增长速率(μ)。研究发现,1)在相同氮磷初始浓度下,铜绿微囊藻μ值在夏季显著大于春秋季和冬季(p0.05),而在春秋季和冬季没有显著性差异;2)在相同季节,铜绿微囊藻的μ值随着氮磷初始浓度的增加而增加,且在夏季各氮磷初始浓度下的μ值差异最大;3)本实验中季节和氮磷初始浓度对铜绿微囊藻μ值没有交互作用,但季节对铜绿微囊藻μ值的影响作用大于氮磷初始浓度。结果表明,静止水体中,铜绿微囊藻在夏季的生长好于春秋季和冬季,并且在高氮磷初始浓度下生长更好,本实验中季节因素对铜绿微囊藻生长影响显著。     

福建省山仔水库蓝藻门微囊藻属时空分布研究

于2011年不同季节对山仔水库水体物理和化学指标、浮游植物和浮游动物进行监测,分析了蓝藻门微囊藻属在水平和垂向空间上的分布规律,探索了微囊藻属生物量与环境因子的相关关系.结果表明,不同季节山仔水库大坝断面微囊藻属细胞丰度在105~107L-1之间变化,夏季水体微囊藻属细胞丰度达到107L-1,浮游植物群落中微囊藻属的比例高达95%以上;冬季水体微囊藻属细胞丰度为105L-1,浮游植物群落中微囊藻属的比例在20%~45%.5-9月,表层水体微囊藻属细胞丰度高于底层水体,秋末到冬季水体表层与底层的微囊藻属细胞丰度相差不大,水温与微囊藻属细胞丰度呈显著正相关,轮虫与微囊藻属细胞丰度呈显著负相关.分析可知,水温分层是影响山仔水库微囊藻属垂向分布的重要因素之一.     

地表水中微囊藻毒素的危害与控制(综述)

微囊藻毒素(microcystin,MC)是一类环状多肽类物质,具有很强的肝毒性.微囊藻毒素在我国淡水水体分布广泛,许多大型水体和供水水库都已发生微囊藻水华,一些城市饮用水源受到污染.检测水体微囊藻毒素的方法主要有高效液相色谱(HPLC)和酶联免疫法(ELISA),但目前仍缺乏一种快速、经济的常规检测方法.要控制饮用水源中微囊藻毒素的含量,除了物理、化学、生物等去除手段外,水体富营养化防治是最有效、也是最根本的控制手段.     

铜锈环棱螺控制微囊藻水华的机理研究

通过室内实验研究环棱螺呼吸行为、摄食行为及水体中不同泥沙含量对环棱螺控制微囊藻的效果,揭示铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)对微囊藻水华的控制机理.研究结果表明:环棱螺呼吸过程中截留水中的微囊藻颗粒,形成黏液包裹的高浓度微囊藻团,该行为短时间减少水中的悬浮微囊藻生物量,使水华状态暂时消失.对微囊藻团的摄食是环棱螺去除水体中微囊藻的主要方式,但未被摄食的微囊藻团及粪便颗粒中大量未死亡的微囊藻能迅速在水体中复苏增殖,再次引起微囊藻生物量的增长和水华的暴发.水体泥沙含量的增加改变了微囊藻团及粪便的结构,使得抑制和杀灭微囊藻的效率提升,水华状态彻底消失.     

溶微囊藻菌的分离与溶藻作用

从太湖梅梁湾水域放置的除藻中试反应器的人工介质上分离出1株溶藻细菌,并对该株菌溶解铜绿微囊藻和降解微囊藻毒素的效果与机制进行了研究.结果表明,结合形态学、生理与生化特性以及16S rRNA特异性引物扩增综合分析,初步鉴定该株细菌属于假单胞菌属;对源自太湖的微囊藻的最低溶藻细菌浓度为105个/mL;在太湖水、PBS缓冲液和BG11微囊藻培养基等反应体系中对微囊藻均有较强的溶解作用,24 h藻细胞溶解率分别为85.9%、67.9%和91.0%,完全溶藻时间为48 h.其溶藻方式可能为分泌某种胞外物质所致.该株菌对微囊藻毒素LR(MC-LR)也具有较强的降解作用.在MC-LR起始质量浓度为2.642 μg/L时,细菌对MC-LR作用18,36和72 h的降解率分别为14.2%、51.3%和100.0%.此菌株在太湖水中保持着较好的生物活性,表现出较强的溶藻与降解MC-LR作用.     

浮床陆生植物对水体生态环境影响的研究

利用浮床陆生植物吸收水体中过剩的营养物质,改善水质,优化水体的生态环境.两个月的实验结果表明对照组为α-中污带,三个实验组为β-中污带.这说明实验组比对照组降低了一个污染等级.值得注意的是,引起太湖蓝藻藻害的微囊藻在三个实验组都没有发现,而对照组仍然存在,并为主要优势种.从生物多样性分析来看,实验组比对照组有明显提高.     

聚己内酯纳米纤维膜固定化溶藻菌对藻类和藻毒素的生物降解作用

采用电纺法制备并表征了聚己内酯纳米纤维膜(NMP).将从太湖水体中分离到的假单胞菌属溶藻菌固定化在聚己内酯纳米纤维膜(NMP)、维纶(VNL)和阿科蔓(AQUA)等人工介质材料上,分析与比较不同人工介质固定化溶藻菌对太湖土著铜绿微囊藻和微囊藻毒素LR(MC-LR)的生物降解作用.实验结果显示:NMP吸水率、孔隙率、拉伸强度分别为(81.33±1.58)%、(78.68±4.85)%、(89.8±7.5)MPa.NMP固定化溶藻菌的数量为5.65×107/cm2;NMP固定化溶藻菌对藻细胞的48h溶藻率和对MC-LR的48h降解率分别为85.68%和60.16%;溶解藻细胞可重复利用次数达到4次.上述结果表明,NMP是一种良好的固定化溶藻菌的纳米人工介质,可以增强溶藻菌对铜绿微囊藻和MC-LR的生物降解作用.     

不同光照条件下水流对铜绿微囊藻生长的影响

为探索富营养化水体中蓝藻"水华"的形成机理,研究不同光照条件下水流对铜绿微囊藻生长的影响.采用小型有机玻璃环形槽模拟不同水流,在恒温、无菌条件下进行,对比研究了两种光照强度(2 500lx和3 500lx)下的差异.结果表明:在不同光照条件下,水流改变了微囊藻的各个生长阶段,使微囊藻适应时间增加,对数生长时间延长,水流提高微囊藻的比增长速率,直接影响微囊的生物量;水流对微囊藻的影响与光照强度有关,在光照强度为2 500lx时较光强为3 500lx时更利于微囊藻的生长,且均在35cm/s时最利于微囊藻的生长;微囊藻在2 500lx时各流速下微囊藻生长差异较大,而光照为3 500lx时微囊藻的生长在各流速下的差异较小;水流降低了微囊藻对光照强度的需求并提高了对光的利用。     

水驱砂岩油藏孔喉结构变化的三维网络模拟

以长期水驱实验为基础,建立了等效水驱砂岩储层孔喉结构变化的三维网络模拟模型,结合三维微粒运移机制和有限差分求解方法,得到了长期水驱砂岩油藏孔喉结构变化规律：（1） 冲刷后喉道半径呈增加趋势,喉道半径变化范围变大,极小喉道半径呈微弱减小趋势;（2） 孔隙网络模型中冲刷半径扩大的孔道分布形式与原始孔隙网络结构密切相关,并非所有的大孔道都串联起来贯穿岩芯孔隙网络的两个端面,但入口端和出口端部分大孔道相互连通,形成端面上的大孔道网络群。网络模拟注水结果结合采油井测试,可为注水剖面的调整提供更加可靠的依据。     

蒸发条件下非饱和土水分迁移的数值模拟

大气的蒸发效应引起土体内部含水量及温度的重新分布,本文旨在研究蒸发条件下非饱和土中水分及热量的迁移规律.对于土体在蒸发条件下总吸力和温度的变化特征,采用非饱和土水-热迁移模型加以描述,该模型中液态水和气态水的迁移分别是基于Darcy定律和Fick定律而建立的.探究了利用土体基本物性指标和气象因素预测模型计算中相关参数及边界条件的方法,利用上述模型及预测方法只需获取土体基本物理性质便可获取任意时刻非饱和土中含水量及温度的分布情况.该理论被用来模拟Wilson土柱蒸发试验实测结果,其理论结果和试验实测结果是较一致的.     

流动条件下四尾栅藻对铜绿微囊藻生长的影响

为揭示在水流条件下四尾栅藻与微囊藻竞争时对微囊藻生长的影响。在室内无菌条件下,通过有机玻璃环形槽模拟不同水体流速下四尾栅藻对铜绿微囊藻生长的影响。通过竞争抑制参数对相互间的竞争关系、微囊藻生物量和最大比增长速率进行了分析。结果表明,在流动水体中四尾栅与微囊藻之间的相互竞争表明,微囊藻对水流的适应性降低,在单独培养条件下最适宜的流速为35cm/s,混合培养条件下则为5cm/s,而对四尾栅藻的影响较小;混合培养下微囊藻的对数生长时间较单独培养下延长;在流速为0～25cm/s时四尾栅藻促进微囊藻的生长、比增长速率增加,当流速为35cm/s时则表现为抑制作用、比增长速率降低;对照组和实验组中微囊藻对四尾栅藻生长产生弱的抑制作用。     

水体流动对鄱阳湖撮箕湖原水培养基中铜绿微囊藻生长的影响

为定量化研究水动力对鄱阳湖撮箕湖水体中蓝藻生长的影响,该文采用灭菌撮箕湖原水在光照培养箱中控温、控光的无菌条件下,使用自制有机玻璃环形槽进行水体流速控制试验.研究结果表明:在撮箕湖原水培养液中微囊藻的生长随水流速度的增加呈先增加后降低的变化趋势,当水流速度为45 cm·s-1时最有利于微囊藻的生长,微囊藻最大比生长速率...     

高温热浪下北京城市水体典型蓝绿藻生长规律研究

以北京城市水体为媒介,在高温热浪条件下,研究温度和碱度两个变化因子对铜绿微囊藻和蛋白核小球藻生长规律的影响.结果表明:铜绿微囊藻对温度和碱度变化的适应能力较强,其最适温度为35℃,且添加10mmol/L的碱度条件下生长较好;蛋白核小球藻对高温的耐受能力不如铜绿微囊藻,其最适温度为30℃,且低温时低碱度水平促进生长,随着温度的升高,需要同时提高水体的碱度才能保证蛋白核小球藻的旺盛繁殖,否则就会产生一定程度的抑制作用.     

An ecological hydraulic radius approach to estimate the instream ecological water requirement

This essay defines the concepts of ecological flow velocity as well as ecological hydraulic radius (EHR) and proposes an ecological hydraulic radius approach (EHRA) which considers both the watercourse information (including hydraulic radius, roughness coefficient and hydraulic gradient) and the required stream velocity necessary for maintenance of certain ecological functions all together. The key parameter of EHRA is to fix the watercourse cross-sectional flow area corresponding to EHR, by which the relation between parabola shaped cross-sectional flow area and hydraulic radius is deduced. The EHRA not only meets the requirement of flow velocity for adequate fish spawning migration, but also is applicable to the ecological flows in regard with other ecological issues (such as the calculation of the instream flow requirements for transporting sediment and for pollution self-purification, etc.). This essay has illuminated the computational process taking the estimation of ecological water requirement of Zhuba Hydrologyical Station watercourse in Niqu branch of the Yalong River as an example. Additionally, we compare EHRA with Tennant approach. The result shows that the Zhuba Hydrological Station ecological water requirement calculated by EHRA lies between the minimum and favorable ecological water requirement calculated by the Tennant approach. This is due to the fact that the ecological flow velocity (such as the fish spawning migration flow velocity) was taken into consideration, producing results applicable to the practical situation.     

沸石去除铜绿微囊藻的试验研究

用粒径0．28mm以下的沸石粉处理实验室培养、处于稳定期的铜绿微囊藻水样，结果表明：沸石粉颗粒通过吸附一沉淀作用，使铜绿微囊藻细胞及其群体产生沉降，且沉降性能稳定，并可以有效地去除水中的氨氮和活性磷，特别是对活性磷吸附牢固；沸石粉效果的显著性与其投加量有关，投加量越高，效果越显著；藻类自身特性对沸石粉的沉降效果有显著影响。     

除草剂禾草灵酸对蓝藻的毒理研究

芳氧苯氧丙酸类除草剂禾草灵酸以一定的浓度残留在环境中,蓝藻作为一种目前难以治理的微生物,对水体造成了严重的污染.农药残留在某种程度上加剧了蓝藻的爆发.本文以铜绿微囊藻为模式生物,研究了以环境浓度存在的禾草灵对铜绿微囊藻的生长、蛋白、群体结构等方面的影响,探讨了禾草灵对铜绿微囊藻的毒理机制,为合理使用农药及环境保护提供了一定的依据.     

鞣花酸对铜绿微囊藻和斜生栅藻的生长抑制作用

采用三种不同浓度的鞣花酸作用于斜生栅藻和铜绿微囊藻,探索了鞣花酸对这两种藻的生长抑制作用.通过同期生长的处理组与对照组的藻细胞数和OD值比较以及抑制率计算t、检验等对实验结果进行分析表明:鞣花酸对铜绿微囊藻和斜生栅藻的最大抑制率都在85%以上,但对铜绿微囊藻抑藻效果更显著.鞣花酸浓度为0.9 mmol/L时,对斜生栅藻的生长有明显的抑制作用;而在0.6mmol/L时就对铜绿微囊藻表现出明显的抑制效应,这些结果可为水华的治理提供理论参考.