太湖蓝藻的发展、现状和治理

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蓝藻的发展和治理侯丽娜中国水利水电科学研究院PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建—2衰亡、休眠代谢基本停止低温、黑暗3—4复苏生理、生化活性缓慢恢复,群体形成温度、溶解氧、营养盐4—9生物量增加光合作用、细胞增殖光合作用需要的能量与物质5—10上浮、聚集气囊与胶鞘气象、水文条件水华从表观现象上看是瞬时的“暴发”,但是其本质是藻类生物量在水体中的逐渐增加的一个缓慢过程,而非藻类在短时间内连续的快速生长所致。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建蓝藻水华是蓝藻大量死亡腐败后在水面形成的一层蓝绿色且有腥臭味的浮沫。蓝藻一年中在水中随季节上下移动、漂浮。太湖蓝藻往年一般在5月底6月初发生,多见于湖区周围的小水湾等水体流动性差的水域。水面PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建蓝藻水华的形成机理ù自然因素ø光照、温度;水文、气候、气象;植被生态ù化学因素øTN、TP、微量元素ù生物因素ø蓝藻自身优势PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建自然因素(条件)ù1.1光照和温度ø微囊藻的最佳生长温度高于其它藻类;ø太湖微囊藻的最适生长温度为30~35℃;ø当水温为26℃时,,最适宜于微囊藻的聚集、上浮而形成水华。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建月份日照时数(小时)与常年同期相比1—5月份775.5增多48.1小时5月份205.3增多22.2小时2007年1—5月份太阳光照分析时间水温1—4月份水温高于正常年份1.88度4月份平均温度为近25年来最高4月25日后维持在20℃以上2007年1—5太湖水温分析自然因素—温度和光照PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建冬春两季温度偏高湖水温度明显高于往年底泥表面休眠期藻类提前复苏,上浮到水体大量繁殖生长成群体,上浮、积聚至水体表面形成水华光照时间长自然因素—温度和光照PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建自然因素—水文条件大型水库、水利枢纽蓄能电站的兴建,上游径流汇入量减少西北部和北部地河道湮没,北部地区湖流成封闭缓流状态沿湖口门封闭1.2水文条件ù太湖整体水量降低ù太湖北部水流平缓,流动性极差ù湖底沉积加厚,湖水变浅ù太湖水体现在每年才循环流动1次多一点PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建、5月间盛行东南风自然因素—气候条件PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建年代,太湖东西两侧曾进行过多次围垦,使大片湖滨湿地被改造为耕地,失去了对太湖环境的调节能力。植被生态物质生产、大气组分调节、水功能调节、净化、提供栖息地、调节小气候1.3植被生态—围湖造田PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建湿地—地球之肾ù减缓流速,有利于毒物和杂质的沉淀和排除;ù一些湿地植物能有效地吸收水中的有毒物质,净化水质;ù减少如氮、磷、钾及其他一些有机物质的含量。1.通过复杂的物理、化学变化被生物体贮存起来;2.通过生物的转移(如收割植物、捕鱼等)等途径,永久的脱离湿地,参与更大范围的循环。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建生物因素—蓝藻自身优势ù光合色素ù气囊和胶鞘ù休眠PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建光合色素生物因素—光合色素无色素体,色素均匀地散在细胞周围的原生质内。蓝藻的特征色素蓝藻藻蓝素、蓝藻藻红素、别藻蓝素等PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建:405nm和640nmù叶绿素b:440nm和620nmù藻蓝素和藻红素:500~600nmù类胡萝卜素:能吸收范围最为广泛的光谱成分,在水生植物对光照条件适应上起着极重要的作用。生物因素—光合色素PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建气囊:使得它们能够悬浮在水中,同时可以通过调节浮力来控制它们在水体中的垂直分布、昼夜迁移胶鞘:增强了下沉和上浮的速度,而且减少了沉积的损失。2.2气囊和胶鞘生物因素—气囊和胶鞘PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建在水华形成期间和水华形成以后,尤其是当生长环境条件不利时,微囊藻会聚集,进入休眠状态而沉降到相对黑暗、厌氧的表层沉积物中。在这种特殊的环境条件、细胞内贮存的丰富有机物可能为微囊藻的休眠细胞提供了复苏和生长基础。微囊藻的这种生活史策略不仅会影响水体中微囊藻的种群变动,而且可能有助于其越过环境条件恶劣的冬季生物因素—气囊和胶鞘2.3休眠PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建化学因素—水体富营养化ù伴随着湖泊的富营养化,尤其是水体中磷浓度的增加,通常会导致水体中浮游植物的种群组成朝着形成水华的蓝藻演替。ù水体中总氮总磷比(TN:TP)也会显著影响着浮游植物的种群组成,ø通常当TN:TP29时,可以形成水华的蓝藻会占优势。ø最近的研究结果表明:在较高的TN∶TP的情况下,水体中也会形成蓝藻的水华,较低的TN:TP并不是蓝藻水华形成的条件,而是蓝藻水华产生的结果.化学因素PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建蓝藻水华的危害ù降低水体溶解氧,污染水体,污染生态ù臭味ù产生毒素ø主要是神经毒素和肝毒素ù皮肤过敏ù动物中毒或死亡ù破坏景观PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建:ChemicalandBiologicalEvidenceforCyanotoxins.WayneW.Carmichaeletal.2003AnoutbreakofacuteliverfailureoccurredatadialysiscenterinCaruaru,Brazil.100patientsdevelopedacuteliverfailure,andofthese76died.theWorldHealthOrganization.…microcystinwasinthewaterusedfordialysis[was]19.5timesthelevelsetasaguidelineforsafedrinkingwatersuppliesbytheWorldHealthOrganization.CyanobacteriacanCauseSevereSkinRashesinSensitiveIndividualsPDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建蓝藻大量繁殖藻类种间竞争湖水中光照减少蓝藻种内竞争水体含氧量降低鱼类等动物死亡其他藻类死亡沉水植物及其它产氧植物减少,死亡蓝藻大量死亡经分解作用产生大量有机物的营养物质水体富营养化PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建水华防治措施ù营养盐浓度控制ø政策措施ø点、面源污染控制ù水动力学控制ø实施补水工程ù生态修复ø人工湿地ø生态浮床ù生物操纵PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建水华防治措施点、面源污染控制PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建“引江济太”工程上海苏州无锡常州南通浦东张家港江阴启东靖江太湖“引江济太”工程常熟水利枢纽引水至望虞水利枢纽入太湖太浦闸出水至上海水华防治措施PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建生态修复ù人工湿地ø人工湿地作为一种低成本、低能耗、低技术要求的处理技术,近年来被较多地应用于湖泊营养化修复的研究中ù生态浮床ø在外源污染得到有效控制的前下,利用生态浮床技术,采用浮床陆生植物作为先锋种植载于水面,利用它们对氮、磷营养物质的大量吸收,最终通过收割植物彻底去除水中过量的营养物质,使水体透明度增加,为水生高等植物的生长、繁殖提供条件,最终使水体系统得到全面修复。水华防治措施PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建生物操纵ù利用生态系统食物链关系及生物间相生相克原理,通过调节水体中的生物群落,以控制并改善水质,恢复水域生态系统的平衡。目前治理理论主要包括:ø(1)通过捕获、毒杀浮游动物食性的鱼类,以增加浮游动物,ø(2)直接投放肉食性鱼类来控制食性鱼类,借此促进大型浮游动物的发展,以控制浮游植物的大量发生,ø(3)通过植食性鱼类影响浮游植物,以控制藻类的过度生长,提高水质ø(4)通过人工饲养、直接添加方法,建立合适的浮游动物种群,控制浮游植物的大量发生。ù生物操纵技术因其修复效果好,成本低,无二次污染,并可收获水产品,而受到越来越多的重视。水华防治措施PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建治理案例(陶然亭公园)ù陶然亭公园位于北京城南二环以里,水面分为东湖、南湖、西湖三个区域,水体基本不流动,近几年由于补给水源的不足及严重污染问题,水体富营养化程度很高,造成年陶然亭公园水面大面积爆发蓝藻水华PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建治理案例(陶然亭公园)ù针对2002年公园湖水大面积爆发蓝藻的特点,采用生化、生物法综合治理方案。首先应用生化制剂快速去除密生藻类,控制藻类再次爆发,其次使用生物制剂降低水中TN、TP和有机物等污染,维护水体景观PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建第一阶段化学治藻、生物抑藻(2002年)在维护阶段,根据天气情况,有针对性的进行治理,具体如下ù第一步:3月一5月底,气温逐渐提高,水中各种生物开始大量繁殖,但发生蓝藻的机率较低,因此以生物治理为主。ù第二步:6月一9月底,全年最

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