富營養(yǎng)化湖泊系統藻類水華與硝化細菌種群作用關系的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、湖泊的富營養(yǎng)化已成為目前世界水環(huán)境工作者面臨的重大問題,對其發(fā)生機制的研究一直是水污染領域的研究熱點,本課題擬通過研究藻類與硝化細菌的相互關系來說明湖泊富營養(yǎng)化的發(fā)生機制。
   1.自然湖泊水體主要的研究結果如下:
   (1).紫陽湖經過長期治理,生態(tài)系統保持基本平衡,各水質指標均維持在Ⅳ類水平,即使溫度較高的7、8月份,也不會發(fā)生藻華現象,NH4+-N和NO3--N在入冬均出現累積,而夏天檢測不到NO3--N,硝化

2、細菌定量的結果顯示,氨氧化細菌(AOB)在7月份維持在較低水平,約1.82×102CFU/mL,而在進入9月份之后,劇增至9.9×103CFU/ml,呈現數量級的增加,而硝化桿菌的增長滯后一個月,但從1月份開始,由于溫度急劇降低,各菌數均開始出現減少,菌量的變化是對NH4+-N和NO3--N冬季積累的可能性解釋。
   (2).水果湖是東湖的小湖灣區(qū),為重度富營養(yǎng)化水體,水質為劣Ⅴ類。NH4+-N含量持續(xù)較高,平均5.44mg/

3、L,進入六月份以后,葉綠素水平劇增,形成暴發(fā)性水華,NH4+-N在水華期間大幅度降低,6-8月份,均為1mg/L-2mg/L,而細菌定量結果顯示:AOB及硝化桿菌在這一時期均有所減少,并處在所有月份中的最低水平,夏末秋初為氨氧化和亞硝酸氧化細菌生長的最佳時期,分別增至105和107CFU/ml。
   (3).菱角湖水生植物過度生長,內源污染嚴重,為富營養(yǎng)化水體,在夏末秋初形成暴發(fā)性水華。氮素監(jiān)測發(fā)現,與紫陽湖類似,NH4+-N

4、在11月份開始增長,NO3--N也在1月份逐漸升高至最高值0.39mg/L,而在進入6月份,NO3--N呈現一年中最低水平,幾乎檢測不到,這與往年同比趨勢相同。從葉綠素含量及細菌定量結果的對照中可以看出明顯的負相關,每種菌都在溫度急劇升高,藻類旺盛繁殖的6月份急劇減少,而在10月份之后開始出現增殖,由此可得出結論,三個湖泊的共同點顯示藻類的增殖抑制了硝化細菌的生長及活性。
   2.實驗室模擬實驗結果顯示:自然環(huán)境模擬藻菌共存體

5、系,光照條件下,NH4+-N迅速降低,6天之內從5.52mg/L降至0,而未出現NO2--N和NO3--N的積累,黑暗條件下,氨氮先略微上升后逐漸下降,并同時出現NO2--N的增長,由0.04升至3.89mg/L;純培養(yǎng)條件下模擬藻菌共存體系,光照組NH4+-N在20d內從30mg/L降至7mg/L,其他各氮素指標均維持初始值,黑暗組的NH4+-N在前13d幾乎沒有變化,而在第17d,出現NH4+-N的逐漸降低,NO2--N從0增至14

6、mg/L,接著NO2--N在第27d全部轉化為NO3--N。因此不管是自然環(huán)境的模擬,還是經過滅菌接種的純培養(yǎng)環(huán)境,結果一致說明:光照條件下,藻類的生長及增殖抑制了硝化作用,而在黑暗條件下硝化細菌的活性高,氮素轉化率快。
   通過三個自然湖泊中對菌量及葉綠素的監(jiān)測發(fā)現,藻類的生長抑制了硝化細菌的增殖,這在模擬實驗中也同樣得到了驗證,因此,對自然水體中出現的規(guī)律,其原因的推論是成立的,這也為湖泊治理過程遇到的各種難題以及微生態(tài)制

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