微量元素對(duì)景觀水體藻類增殖的影響研究.pdf

1、水是城市中重要的基礎(chǔ)資源，北京淡水資源緊缺，再生水已成為重要的非常規(guī)水源之一。從北京總體的水源需求規(guī)劃看，再生水將主要用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及城市環(huán)境用水和生態(tài)用水，其中作為景觀用水補(bǔ)水是主要的用途之一。城市景觀水體不僅可以美化環(huán)境、給人以美感，還可以維護(hù)生態(tài)平衡。但是，由于再生水自身的水質(zhì)特點(diǎn)和景觀水體狀態(tài)等方面的原因，再生水回用于景觀水體時(shí)富營養(yǎng)化是突出的問題之一。其中，景觀水體中微量元素的濃度是一定條件下觸發(fā)或抑制再生水優(yōu)勢藻種爆發(fā)性增

2、殖的重要因子之一，對(duì)其在景觀水體富營養(yǎng)化防控中作用進(jìn)行系統(tǒng)研究具有重要的理論和實(shí)際意義。 研究再生水景觀水體富營養(yǎng)化的發(fā)生發(fā)展過程，在某種意義上就是研究再生水景觀水體中優(yōu)勢藻類的生長過程。針對(duì)再生水景觀水體常見的富營養(yǎng)化問題，以蛋白核小球藻、斜生柵藻為測試藻種，使微量元素Zn2+、Cu2+、Fe3+在特定的條件下成為測試藻種生長的限制因子，從而確定這三種微量元素對(duì)再生水補(bǔ)充景觀水體富營養(yǎng)化限制因素和對(duì)景觀水體中常見藻類增殖影響

3、的生態(tài)幅，進(jìn)而從微量元素的角度提出控制再生水水華問題的對(duì)策。 通過藻類增長潛力實(shí)驗(yàn)(AGP)，分別以實(shí)驗(yàn)藻種的光密度值、葉綠素a值、比增長率以及光合速率和呼吸速率為指標(biāo)，對(duì)應(yīng)分析了不同濃度的Zn2+、Cu2+、Fe3+對(duì)蛋白核小球藻和斜生柵藻的增殖的影響。在實(shí)驗(yàn)條件下，蛋白核小球藻和斜生柵藻適宜增殖的Zn2+質(zhì)量濃度范圍都是1-100μg/L；Cu2+濃度范圍分別是0.1-1μg/L和1-50μg/L；Fe3+質(zhì)量濃度范圍分別

4、是5-100μg/L和50-1000μg/L。據(jù)08年資料，北京市主要的再生廠水廠不同月份的出水中Zn2+平均含量濃度82.575μg/L，Cu2+濃度小于20μg/L，F(xiàn)e3+平均含量濃度57.5μg/L，結(jié)合本試驗(yàn)的結(jié)果，恰好是在試驗(yàn)確定的促進(jìn)實(shí)驗(yàn)藻種的增殖的濃度范圍內(nèi)。如以此類再生水為水源補(bǔ)充景觀水體，在其他條件適宜的情況下，微量元素Zn2+、Cu2+、Fe3+可能會(huì)對(duì)藻類的生長起到推波助瀾的作用。 根據(jù)種群生態(tài)學(xué)的理論

5、，利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)受試藻種在微量元素影響下的生長模型進(jìn)行了研究。以Logistic生長模型為基礎(chǔ)，引入微量元素濃度項(xiàng)，結(jié)合Lorentz方程和GaussAmp、Gauss方程，分別建立三種微量元素影響條件下受試藻種生長模型，描述了Cu2+、Zn2+、Fe3+存在條件下蛋白核小球藻和斜生柵藻的生長過程。應(yīng)用該方程可以根據(jù)微量元素濃度預(yù)測水體中藻類的生長量，這對(duì)實(shí)際工程中控制補(bǔ)充水體中微量元素的濃度從而控制景觀水體中藻類生長有著重要的實(shí)用價(jià)值