萊茵衣藻、銅綠微囊藻的增殖、懸浮與沉降過程對(duì)水—泥界面氮素動(dòng)態(tài)的影響.pdf

1、近年來水華現(xiàn)象在我國幾乎所有淡水湖泊頻繁發(fā)生。水華暴發(fā)與氮素含量、形態(tài)、轉(zhuǎn)化等之間的關(guān)系研究也因而備受關(guān)注。以往有關(guān)氮素形態(tài)、濃度等對(duì)水華發(fā)生的貢獻(xiàn)已有較為系統(tǒng)的探討,然而,針對(duì)水華過程中藻體自身,尤其是其增殖、懸浮與沉降等不同階段對(duì)水體及底泥氮素含量與有效性影響的研究還很不充分。進(jìn)一步對(duì)該影響進(jìn)行系統(tǒng)研究,有望為水華反復(fù)暴發(fā)機(jī)制及湖泊富營養(yǎng)化治理等提供理論依據(jù)。
　　 本論文采集太湖梅梁灣水樣和泥樣,采用室內(nèi)模擬手段,以水華過

2、程中常見真核藻種萊茵衣藻和原核藻種銅綠微囊藻為對(duì)象,模擬藻體增殖、懸浮、沉降過程,借助流動(dòng)注射分析儀等技術(shù),分析比較了藻體行為對(duì)水-泥界面pH,溶解氧(DO)、全氮(TN)、硝態(tài)氮(NO3--N)、亞硝態(tài)氮(NO2--N)、銨態(tài)氮(NH4+-N)含量以及對(duì)脲酶(Urease)、硝酸還原酶(Nar)活性等的影響。主要研究結(jié)果如下:
　　 (1)萊茵衣藻、銅綠微囊藻的大量增殖與懸浮過程使上覆水pH、DO含量迅速增加;藻體死亡導(dǎo)致pH

3、、DO含量下降。萊茵衣藻增殖期pH、DO含量最高可達(dá)到10.4、16.4mg·L-1,沉降過程二者迅速下降至7.4、4.9mg·L-1;銅綠微囊藻增殖與懸浮交替階段,pH變化在7.6～9.1范圍內(nèi),DO含量為6.8-11.8mg·L-1。
　　 (2)萊茵衣藻快速增殖過程中,上覆水與底泥各形態(tài)氮素含量迅速降低,與此同時(shí),Nar、Urease活性明顯增強(qiáng)。底泥Nar活性比其它時(shí)期平均增長2～3倍,這預(yù)示著NO3--N的還原被明顯改

4、善。上覆水與底泥Urease活性分別是培養(yǎng)后期的3～5倍和2～3倍。這表明,藻體大量增殖對(duì)氮素的迅速利用,加速了底泥氮素的釋放。培養(yǎng)后期(藻體死亡分解),上覆水中TN含量呈上升趨勢(shì)。
　　 (3)銅綠微囊藻增殖期間,上覆水中各形態(tài)氮素含量迅速下降。藻體增殖.懸浮交替階段,水中NH4+-N濃度升高2～4倍。該變化預(yù)示著藻體分解過程釋放了數(shù)量可觀的NH4+-N,這可能是水華暴發(fā)后藻體沉降-再懸浮的重要的養(yǎng)分驅(qū)動(dòng)力之一。微囊藻增殖過程

5、,上覆水Urease活性從1.0～1.5mgNH4+-N·mL-1·24h-1增至3.2～5.6mgNH4+-N·mL-1·24h-1底泥酶活性從40mgNH4+-N·g-1·24-1增至160mgNH4+-N·g-1·24h-1。這表明藻體的增殖加速了水體與底泥有機(jī)氮水解釋放NH4+-N的速率。對(duì)Nar而言,藻體增殖一懸浮交替階段上覆水與底泥Nar活性比增殖期平均增強(qiáng)了4～6倍,這預(yù)示著NO3--N的還原被顯著加速,水華期間水體可能是