青草沙水庫水質(zhì)變化及藻類演替規(guī)律初步研究.pdf

1、青草沙水庫作為上海戰(zhàn)略水源地，維持其水質(zhì)優(yōu)良具有保障上海飲用水安全和上海市經(jīng)濟發(fā)展的重要戰(zhàn)略意義。從工程地理位置及特性而言，青草沙水庫是迄今國際上最大的潮汐河口江心避咸蓄淡水庫，具有湖泊水庫的水質(zhì)特征。長江下游來水氮磷濃度較高及水位較淺、停留時間較長等庫型特征使青草沙水庫面臨水體富營養(yǎng)化的風險。
　　 本研究以青草沙水源地水質(zhì)安全保障和富營養(yǎng)化預防預控為目標，以青草沙水源水庫為研究對象，在建立定性定量觀測青草沙水庫藻類結(jié)構(gòu)和種群

2、特征的顯微鏡方法體系、針對藍藻的DGGE、克隆、PCR等分子生態(tài)學方法，以及用于分析藻毒素的自動固相萃取-高效液相色譜質(zhì)譜（SPE-LC/MS）和二級超高效液相色譜質(zhì)譜（UPLC-MS/MS）、分析痕量嗅味物質(zhì)的固相微萃取-氣相色譜質(zhì)譜法（SPME-GC/MS）等藻類有害代謝物檢測方法的基礎(chǔ)上，將現(xiàn)場觀測和實驗室分析有機結(jié)合，系統(tǒng)開展了青草沙水庫施工期內(nèi)水質(zhì)變化，藻類演替及其有害代謝物產(chǎn)生規(guī)律的研究，主要形成如下研究成果。
　　

3、 建立了青草沙水庫水質(zhì)監(jiān)測方案。實踐證明，該方案切實可行且能較好地反映出水庫施工期內(nèi)庫區(qū)水質(zhì)變化和藻類演替規(guī)律。
　　 青草沙庫區(qū)具有水體自凈能力，且水庫在監(jiān)測期內(nèi)不存在明顯溫度分層現(xiàn)象，上下層水體混合較均勻。庫區(qū)水體溶解氧穩(wěn)定達到Ⅰ類水標準，氨氮達到Ⅰ類水標準，高錳酸鹽指數(shù)等基本達到Ⅱ類標準，硝酸鹽和氯化物均達標；庫區(qū)總氮和總磷超標最為嚴重，在監(jiān)測初期分別為Ⅴ類和Ⅳ類水，之后隨經(jīng)過水體自凈總氮和總磷濃度均有一定程度降低，但總磷

4、濃度水平仍屬于Ⅲ～Ⅳ類水，說明庫區(qū)水體的氮磷條件已達到富營養(yǎng)水平，具備了藻類大量生長所需的必要條件。
　　 青草沙庫區(qū)春季2～4月以硅藻、隱藻、綠藻為主，優(yōu)勢種為隱藻；隨著水溫升高，到5月以硅藻、綠藻為主，隱藻生物量減少較明顯，優(yōu)勢種為針桿藻、卵囊藻；6～11月則以硅藻和藍藻為主，優(yōu)勢種隨時間遷移有一定變化，6月優(yōu)勢種為魚腥藻，其后轉(zhuǎn)變?yōu)楦吒偁巸?yōu)勢的微囊藻，7月優(yōu)勢種為針桿藻、微囊藻、柵藻，8月生物量有所增加，優(yōu)勢種轉(zhuǎn)變?yōu)槲⒛?/p>

5、藻、小環(huán)藻，9～11月則為微囊藻、顆粒溝鏈藻；冬季12月～次年2月水溫較低，以硅藻、隱藻為主，優(yōu)勢種為隱藻。
　　 分子生物法是藻類顯微鏡檢方法的有效補充，能夠發(fā)現(xiàn)青草沙水庫中形態(tài)更小，容易被顯微鏡分析忽略的藻類，如研究中觀察到青草沙水庫中原綠球藻屬和聚球藻屬等微型藍藻大量存在。
　　 監(jiān)測期間青草沙水庫中微囊藻毒素MC-LR濃度值大大低于我國1μg/L的限值，也低于部分發(fā)達國家的0.5μg/L的限值，從而可以認為目前青

6、草沙水庫中的微囊藻毒素不會對人們的健康產(chǎn)生明顯的影響。監(jiān)測期內(nèi)青草沙水庫水體無明顯異嗅味。藻類嗅味代謝物中2-MIB最高曾達到300ng/L，可能會成為庫區(qū)水體嗅味的主要貢獻來源。
　　 監(jiān)測期內(nèi)大部分時間庫區(qū)水體水質(zhì)狀況為貧營養(yǎng)或中營養(yǎng)水平，夏季高溫期水體局部出現(xiàn)富營養(yǎng)狀態(tài)，整體污染水平為清潔或輕污染。結(jié)合藻類總生物量和細胞總密度較高以及藻類代謝物產(chǎn)生濃度較高的月份，建議重點監(jiān)測的月份為6～10月份。
　　 青草沙水庫

7、富營養(yǎng)化控制預防策略應(yīng)結(jié)合早期人工清藻、泵閘聯(lián)合調(diào)度水力控制、生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建等多種方法，達到削減庫區(qū)營養(yǎng)鹽濃度，控制藻類生成，維持并改善水質(zhì)的目的。
　　 綜上，本研究初步搭建了青草沙水庫水體富營養(yǎng)化研究模式，較為系統(tǒng)地涵蓋了水質(zhì)監(jiān)測方案、藻類及其有害代謝產(chǎn)物分析和研究方法等，通過近一年半的現(xiàn)場監(jiān)測獲得大量原始水質(zhì)數(shù)據(jù)，分析形成青草沙水庫水質(zhì)變化和藻類演替規(guī)律研究的技術(shù)思路，為青草沙水庫運行期間的富營養(yǎng)化控制和水華暴發(fā)預防提供了技