流動影響銅綠微囊藻生長的實驗研究.pdf

1、近年來，我國有大面積的河流、湖泊面臨著不同程度的水污染問題，并且出現(xiàn)了水體富營養(yǎng)化的現(xiàn)象，導致藻類大量繁殖。富足的營養(yǎng)物質(zhì)，緩慢的水流流態(tài)，適宜的氣候條件包括溫度、光照等是藻類生長繁衍所必需的環(huán)境條件。目前對藻類生長的研究主要集中在氣候條件以及營養(yǎng)鹽對藻類生長過程的影響上，對于水動力因素影響藻類生長的研究較少。
　　本文以銅綠微囊藻為研究對象，采用自主研制的環(huán)形旋轉(zhuǎn)水槽，模擬自然水體流動。在光照、溫度、營養(yǎng)鹽等條件相同的情況下，研

2、究流動對藻類生長影響，分析其影響機理。主要結(jié)果如下:
　　(1)利用計算流體力學(CFD)理論研制了環(huán)形旋轉(zhuǎn)水槽，通過調(diào)整電機轉(zhuǎn)速改變水槽中水體流動狀況。CFD模擬和實驗測試結(jié)果證實了其流動的穩(wěn)定性和均勻性。該裝置的特點是不使用推流設備，可模擬天然河道水體流動，保證了實驗結(jié)果的可靠性。
　　(2)在光照、溫度、營養(yǎng)鹽等條件相同的情況下，分別觀察實驗室培養(yǎng)的銅綠微囊藻和天然水體中銅綠微囊藻在不同流速(0～0.50m·s-1)下

3、的生長情況。實驗結(jié)果表明:實驗室培養(yǎng)的銅綠微囊藻和天然水體中銅綠微囊藻生長的最適宜流速均為0.30m·s-1;實驗室培養(yǎng)的銅綠微囊藻較為優(yōu)勢的流速范圍為0.25～0.30m·s-1;天然水體中銅綠微囊藻生長的優(yōu)勢流速范圍為0.30～0.35m·s-1。流速過慢或過快都會不同程度的抑制藻類生長。
　　(3)通過測試藻類生長過程中水體的溶解氧(DO)、pH值、電導率(Ec)以及總氮(TN)、總磷(TP)等影響因子，根據(jù)其變化情況，初步

4、分析了流動對藻類生長的影響機理。藻類在水體中分層生長，有流動存在的水體中各水層的藻類生長情況都優(yōu)于靜止水體中相應位置的藻類;除靜態(tài)對照組外，其余各流速下的實驗組DO變化不大，趨勢基本相同;不同流速下各實驗組的水體均能達到藻類生長的最適pH值，并在一段時間內(nèi)維持在最適的pH值范圍內(nèi);各流速下藻類的Ec變化不大且變化趨勢基本相同，流速為0.30m·s-1的水體中Ec始終處于較低水平，藻類生長情況最好;不同的流速條件下，水體中氮磷的濃度變化有