铁、锰联合作用对浮游藻类增殖影响规律研究

【摘要】城市湖泊被誉为城市之“肾”,在调节城市小气候,增加城市物种多样性,维护城市生态平衡以及增添城市风采上发挥重要的作用,部分城市湖泊还可以作为自来水的重要水源地。受到人类活动的影响,城市湖泊往往容易发生富营养现象,主要原因为城市排水管网的不完善,城市地表雨水径流等因素,使得含有丰富氮,磷的污水进入城市湖泊。而城市湖泊周边人口密集,城市湖泊一旦爆发水华,会对人们生产和生活造成恶劣影响。铁是地壳圈中第四大元素,锰是地壳圈中第十大元素。铁,锰广泛分布于淡水湖中。同时,铁,锰是藻类生长的需要的微量金属元素。在对广州大学城A,B两湖铁,锰的在一年中变化进行调查,铁浓度变化范围在0.50mg/L至0.74mg/L之间,锰浓度变化在0.27mg/L至0.78mg/L之间。同时开展了A,B两湖营养化评价,得到A、B两湖的营养分值主要介于60-70之间,且呈现增长趋势,可判断A、B两湖水质现状为富营养级别,并在研究期间表现为营养化物质的持续累积。为了排除光照,降雨以及水流等其他因素的影响,根据上述调研铁,锰数据,设置铁,锰双因素的均匀微宇宙实验。在微宇宙实验中,铁浓度与藻峰值大致呈正相关关系,铁在实验浓度范围内0.2mg/L至1.6mg/L内是限制藻峰值的主要因素。锰在0.6mg/L至0.8mg/L时,可以缓解铁对藻峰值的限制,可以替代铁的一部分作用。铁形态的快速转化,使得铁的生物利用率降低,使得藻类容易处于铁限制状态。锰的转化和下降趋势较为平缓,藻类对锰的生物利用率高。在藻类生物量下降时,水体中溶解态的铁,锰没有出现增加现象。为排除水中胶体物质和其他因素的影响,设计铁,锰对水华鱼腥藻和四尾栅藻纯种藻的AGP实验。在实验铁,锰浓度范围内,水华鱼腥藻和四尾栅藻的生长率受到铁浓度的制约。锰在0.7mg/L至0.8mg/L可以减缓铁对水华鱼腥藻生长率的限制；锰在0.2mg/L至0.3mg/L和0.6mg/L至0.8mg/L可以替代铁的部分作用而减缓铁对四尾栅藻生长率的限制作用。水华鱼腥藻和四尾栅藻均优先吸收和吸附铁,然后才吸收吸附锰,铁会对锰的吸收吸附有竞争作用,但锰不会影响藻类对铁的吸附吸收。初始铁,锰浓度对水华鱼腥藻吸收氮有较大的影响,初始铁浓度与水华鱼腥藻吸收呈明显的协同关系,初始铁浓度大,水华鱼腥藻吸收磷的速率变快。初始铁,锰浓度对四尾栅藻吸收氮,磷的影响甚微。为了考察铁,锰与氮,磷交互对浮游藻类生长的影响,设计氮,磷,铁,锰四种营养元素的藻类AGP均匀实验。对水华鱼腥藻影响的决策排序为Fe>TN>TP>Mn,微量元素铁是水华鱼腥藻(蓝藻)增殖的主要影响因素,在铁丰富,磷缺少的情况下,存在爆发水华鱼腥藻水华的潜在危险。四种营养元素对四尾栅藻的决策影响排序为TN>TP>Fe>Mn,常量元素为四尾栅藻(绿藻)增殖的主要影响因素,在氮丰富,适合氮磷比的情况下容易爆发发四尾栅藻水华。联合通径分析法(pathanalysis,PA)和逐步二次方回归分析法(QRA)建立的数学模型,可用于预判藻增殖。
【作者】郭延；
【导师】王志红；
【作者基本信息】广东工业大学，市政工程，2014，硕士
【关键词】水华；铁；锰；联合作用；均匀实验；

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