滇池北部浮游动植物垂向分布特征及藻源性内负荷研究

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在国家主张加强生态文明建设的大背景下,湖泊污染防治仍然是热点问题,其中的关键点是富营养化的研究和控制。国内外现有研究内容主要关注外源污染物,而对于内源污染物尤其是藻类污染的研究甚少,本实验以滇池示范区定点垂向为研究目标,5层7天为一周期统计生物量及水质变化数据,结合全湖周年浮游动植物野外监测数据,同时开展室内模拟实验,选取舟形藻、小球藻、束丝藻、微囊藻、四尾栅藻、螺旋藻模拟春夏两季生长环境,经过在贫、中、富3个营养级别的培养,分别选取稳定期混合藻水、稳定期藻水过膜后水、死亡期混合藻水、死亡期藻水过膜后水的TN、TP、CODCr、CODMn的数值,得出实验理论藻源性内负荷的估算方法,以期掌握滇池内负荷现状及其形成机制,揭示其对滇池水污染的贡献,为滇池水质改善和生态系统修复提供关键基础数据和理论依据。本文的主要工作内容及成果如下:  1、共记录浮游植物7门。其中蓝藻门16属37种,绿藻门71属71种,硅藻门17种,隐藻门3属3种,裸藻门3属,黄藻门1属1种,甲藻门2属2种。原生动物23属12种,轮虫7属6种,枝角类1属16种桡足类。  2、浮游动植物随着时间总体变化趋势相同,都是春夏季密度明显高于秋冬季。在夏季蓝藻大面积爆发,密度最大值可达到1012cells/L。蓝藻门、绿藻门、硅藻门密度在各个季节里随着深度变化趋势基本相同,都是逐渐下降,裸藻门、甲藻门、隐藻门、黄藻门都是成上升趋势。浮游动物主要集中在水深0m-1m这个范围。不同季节中垂直分层藻密度变化较大,春季表层稍低于底层,夏季表层远高于底层,夏季各层藻密度为春季2倍左右。  3、滇池水质COD、TN、TP指标不同历史阶段的总体趋势分析表明,CODMn、BOD5、TP、TN四指标变化趋势一致,表明对污染物响应类型一致,但在响应速度上稍有差别。按照指示污染的先后顺序及幅度大小排序均为BOD>TP>TN=CODMn。BOD对污染的响应时间跨度较长为7年左右,TP短暂,3年左右,TN与CODMn基本同步。  4、室内模拟实验中,春夏两季TN、TP在稳定期和衰亡期均藻总负荷贡献较小, CODCr与CODMn均表现为对水体大幅贡献营养,稳定期一般在3-4倍之间,衰亡期CODCr贡献率春夏季均超过10倍,CODMn仍保持3-4倍,表明稳定期与衰亡期CODMn的组成及浓度保持不变,而CODCr衰亡期与稳定期组成与浓度发生重大变化;春季藻自身CODCr负荷占总负荷的80%,夏季占10%。表明春夏季藻CODCr负荷主要来自藻体自身的贡献。夏季藻密度为春季的3倍,但稳定期CODCr负荷仅增加1倍, CODMn负荷无显著增大;衰亡期CODCr负荷增加4倍,CODMn无显著增加。即CODMn不随藻密度增加显著升高。而CODCr随藻密度增加显著,尤其在衰亡后以14倍于水质指标的量升高。
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