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靓麴
7 years ago
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1 再生水景观湖藻类生长状况调查宋莹柯真山李建波程晓菁丁致英 ( 北京排水集团水质检测中心, 北京,1124) 摘要 : 本文以再生水景观湖为研究对象, 于 26 年 4 至 1 月对藻类进行每周 2-3 次的监测, 同时结合水温总磷 (TP) 总氮(TN) 化学需氧量(COD Cr ) 和浊度等参数分析了藻类的生长状况, 对湖中藻类的种类数量优势种及丰度进行了调查, 并评估了种类多样性指数 (α) 和富营养化程度, 为奥运森林公园景观湖湖水的生物安全性提供了有力的保障关键词 : 再生水 ; 富营养化 ; 藻类计数 ; 多样性指数前言奥林匹克森林公园龙形水系是 28 奥运水体景观设计的核心, 是世界上迄今为止规模最大的以再生水为唯一水源的人工水景由于湖水流速缓慢, 再生水所含的氮磷等植物营养成分比地表水 (GB ) 更高 [1], 所以在高温的夏季容易引起藻类的爆发性生长, 造成富营养化富营养化是指生物所需的氮磷等营养盐类大量进入水体, 使水中藻类等浮游生物过量繁殖, 水体透明度溶解氧降低, 导致水质恶化, 破坏水体生态平衡的现象 [2] 富营养化最明显的现象是某些藻类的过量增加, 形成水华, 使水质变坏危害水体资源在所有用于指示水质的水生生物类群中, 按种类统计, 藻类约占 25%, 位列第二所以藻类是营养级的重要代表之一, 在富营养化监测方面具有特别重要的作用和意义 [3] 对再生水景观湖中的藻类种类 ( 精确到属 ) 数量及优势藻种类进行研究, 并结合水温总磷 (TP) 总氮 (TN) 化学需氧量 (COD Cr ) 和浊度等数据分析了各种因素对藻类生长的影响此研究有助于日后采取针对性的措施有效的控制藻类生长, 防止水华的发生, 保证奥运公园景观用水的生物安全性 2. 研究对象和方法 2.1 研究对象本实验以再生水景观湖为研究对象, 该景观湖是一封闭型湖泊, 以某污水处理厂二沉出水经混凝 - 沉淀 - 深度处理的再生水作为原水和补水湖体积 6m 3, 平均水深 1m 由于湖

2 底部铺设了塑料膜防渗, 因此渗漏量少, 基本不补水湖水为浅黄绿色至浅棕色, 无明显异味 2.2 方法藻类现存量在景观湖中心区用采水器采集表层水样 (.5m), 采样量为 3L 同时记录水温水样采集后, 马上加入鲁哥氏液固定保存 ( 加入量为 15mL/L) [4] 达到实验室后, 量取 1L 水样注入分液漏斗中, 加入 1mL 洗涤剂, 摇匀后静置 24h, 沉淀浓缩虹吸或倒去上清液以获得最后的体积, 制片, 在显微镜下计数 [5] 藻类数目较少的水样采用网格计数法; 藻类数目较多的采用视野计数法 [6] 其它理化项目 COD Cr 的分析参见国家标准 GB 水质化学需氧量的测定重铬酸钾法 (COD) TN 和 TP 的测定分别参见国家标准 GB 水质总氮的测定碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法 (TN) 和 GB 水质总磷的测定钼酸铵分光光度法 (TP) 浊度的测定采用便携式浊度计法, 具体参见水和废水监测分析方法 ( 第四版 ) 3. 结果和讨论 3.1 水温及藻类现存量藻类现存量是某一时刻存在的藻类的定量表示, 表示的单位可以是个体数或细胞数, 可以通过在显微镜下进行藻类计数求得 [3] 水温是影响藻类生长的主要因素, 水温在有利于藻类的生长 [3] 如图 1 所示再生水景观湖 4 至 1 月的月平均水温在之间, 均利于藻类生长其中 7 月温度为 28.2, 藻类现存量反而下降在季节交替气温发生转变的 8-9 月份, 出现了藻类繁殖的高峰期, 此时藻类污染最严重目前, 国内大多把大于 1 6 个 /L 作为富营养型的界限 [3] 人工湖的藻类在个 /L 间波动, 所以, 均判定为富营养型

3 3 水温 25 藻计数藻类现存量与浊度 5 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 1 月图 1 26 年 4-1 月景观湖水温 ( ) 及藻计数 (1 7 个 /L) 由图 2 也可以看出, 浊度与藻类现存量的成正相关, 即浊度随着藻类数量的增加而上升原因是藻类在富营养化水体中一般都在水体表层密集的悬浮着, 当藻类大量生长时, 藻类连同藻类分泌物及其它有机和无机碎屑使水质混浊不清, 导致浊度上升藻类计数营养元素分析图 2 26 年 6 月景观湖藻类计数 (1 7 个 /L) 及浊度 (NTU) 藻类生长需要碳氮磷等必需元素, 而水体中氮磷营养元素过多, 是湖泊富营养化的根本原因 [7] 水体富营养化判断标准是 TN 和 TP 的阈值分别为.2mg/L 和.2mg/L [8] 浊度由图 3 所示, 景观湖 TN 的含量范围为 mg/L,TP 为 mg/l,cod Cr 为 mg/L, 均远远高于水体富营养化判断标准可见, 在以城市再生水为补给的人

4 工景观水体中, 由于碳氮磷都比地表水高很多, 完全足够提供藻类生长所需, 并不会对其生长造成限制, 三者与藻类现存量的趋势一致 4 藻类计数 TP 35 TN CODcr 图 3 26 年 6-1 月景观湖藻类计数 (1 7 个 /L) 及 COD Cr (1mg/L) TP(1-1 mg/l) TN(mg/L) 3.4 藻类优势种及多样性已知藻类植物约 3 万余种, 较普遍的看法是将藻类分成 8 个门 [9] 在本次调查中, 藻类分类都以属为基本单位, 共采集到藻类 13 个属 [1] 如表 1 所示, 景观湖藻类的优势种一直较为稳定, 为多芒藻属 (Golenkinia) 栅藻属 (Scenedesmus) 直链藻属 (Melosira) 和小环藻属 (Cyclotella) 其中 7 月 17 日至 8 月 18 日最多为多芒藻, 在 8 月 1 日达到最高, 为 67.7%;8 月 21 日至 1 月 24 日以直链藻最多, 在 9 月 1 日达到最高值 77.6% 在 8 月份藻类优势种发生了较大变化, 由硅藻门的小环藻和直链藻逐渐替代绿藻门的多芒藻和栅藻成为优势种, 湖水也由原来的浅黄绿色转变为浅棕色小环藻和直链藻在分类上同属于圆筛藻科, 二者的生态特征具有许多相同之处, 均是淡水中较为常见的种类, 在水质评价中均属 α-β 中度污染的指示生物 [7], 说明水体富营养化程度加剧藻类的种类多样性指数是评价富营养化的重要指标之一, 是用于表示多种生物所组成的混合生物群落的数量和种类之间关系的一种指数 [4] 种类多样性指数由于计算公式不同, 评价的数值范围亦有一定的差异本实验采用的多样性指数 (α):α=s/ N, 其中,S= 种类数,N= 藻细胞个数 [7] 通常认为, 多样性指数值越高, 水质越好 [7] 表 1 26 年 7-1 月景观湖中藻类种类数量优势藻丰度和多样性指数

5 藻类计数总种类数测定日期 ( 万个 /L) ( 属 ) 优势藻及所占比例 (%) 多芒藻栅藻小环藻多芒藻栅藻小环藻多芒藻直链藻小环藻多芒藻小环藻直链藻多芒藻栅藻小环藻多芒藻小环藻直链藻直链藻多芒藻小环藻直链藻小环藻多芒藻直链藻小环藻鼓藻直链藻小环藻多芒藻直链藻小环藻多芒藻直链藻小球藻多芒藻直链藻小环藻丝藻直链藻小环藻栅藻多样性指数 (α) 由图 4 可以看出, 随着藻类数量的增多, 藻类种类减少, 而多样性指数值也相应减少, 说明水体富营养化程度加剧多样性指数的最高和最低值分别出现在 7 月 24 日 (.345) 和 9 月 1 日 (.77), 且藻类种类多样性指数均不足.5; 这说明 26 年 7-1 月间景观湖的水质状况均不够理想, 相比之下,8 月底至 9 月初的水质更差

6 藻类计数总种类数 14 多样性指数结论图 4 26 年 7-1 月景观湖藻类计数 (1 7 个 /L) 总种类数 ( 属 ) 和多样性指数 26 年 6 月至 1 月再生水景观湖为富营养型湖泊湖水的浊度与藻类现存量成正相关, 浊度随着藻类数量的增加而上升再生水景观湖的藻类生长随季节和温度的变化而变化, 在温跃期即藻类高发期 (8-9 月 ), 藻类数量明显增加景观湖水中氮磷碳源的含量远高于富营养化判断标准, 不会对藻类生长造成限制, 三者与藻类现存量基本成正相关但总磷与藻类数量变化之间的关系较复杂, 需进一步研究随着藻类数量的增多, 藻类种类减少, 而多样性指数值也相应减少藻类种类多样性指数均不足.5, 说明在这期间景观湖的水质状况均不够理想,8 月底至 9 月初的水质最差参考文献 [1] GB/T 城市污水再生利用景观环境用水水质标准 [2] 周凤霞, 白京生环境微生物学 [M] 23, 化学工业出版社 [3] 沈韫芬, 章宗涉等微型生物监测新技术 [M] 199, 中国建筑工业出版社 [4] 金相灿, 屠清瑛湖泊富营养化调查规范 ( 第二版 )[M] 199, 中国环境科学出版社 [5] Eaton A. D., Clesceri L.S.,Rice E.W. Standard Methods for the Examination of Water & Wastewater [M] 21 st. 25, APHA,AWWA,WEF. [6] 周凤霞生物监测 [M] 26, 化学工业出版社

7 [7] 况琪军, 谭渝云, 万登榜等汉江中下游江段藻类现状调查及水华成因分析 [J] 长江流域资源与环境,2,9(1):63-7 [8] 顾丁锡, 舒金华湖泊水污染预测及防治方法 [M] 北京 : 中国环境科学出版社,1988: 121 [9] 胡鸿钧, 魏印心中国淡水藻类 [M] 26, 科学出版社 [1] 周凤霞, 陈剑虹淡水微型生物图谱 [M] 25, 化学工业出版社

太湖水污染防治“十五”计划

太湖水污染防治“十五”计划太湖水污染防治十五计划前言 1998 年国务院批复了太湖水污染防治九五计划及 2010 年规划 ( 以下简称九五计划 ), 按照九五计划的要求, 经过江苏浙江上海三省市及有关部委的努力, 到 2000 年底, 太湖水质恶化的趋势得到初步遏制,