三峡库区富营养化水体中悬浮泥沙对藻类生长影响的研究

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富营养化被形象地称为水体的“生态癌”,可想其对一个水体的危害之严重。各国多个湖泊及多条河流由于疏于管理,加之多层面的生态环境破坏,纷纷呈现富营养化态势,对自然的和谐和人类的健康都产生了巨大的威胁。富营养化一旦形成,水体中的营养元素被水生生物吸收,引起自养型藻类迅速繁殖,在水体中建立优势,即人们常说的“水华”或“藻华”现象。三峡水库是季调节河道型水库,同时具有河流与水库的共同特点。蓄水后库区水文发生了较大的变化,为发生“水华”埋下了隐患。藻类在水体中受到多个水力学因子和气象因子的协同作用,其生长过程异常复杂。目前人们对这方面的关注日益增强,研究角度和分析思路多种多样。水体中悬浮物对藻类生长的影响很少有人关注,但它们的作用是较为重要的。其影响效果可以从以下三方面加以理解:(1)对进入水体的光线阻拦;(2)在水体中释放或者吸附营养物质;(3)作为载体为着生藻类提供更好的生长环境。本文选用泥沙作为悬浮物组分,研究水体中悬浮泥沙对藻类生长的影响。对藻类生长机理进行一系列探究,从新的角度了解藻类生长的限制因素,为抑制藻类生长提供新的思路,从而为控制“水华”提供基础资料。经过一系列室内实验,我们观察了三峡库区的藻类在其生长周期内pH、DO变化趋势,总结出光照对藻类生长的影响。从粒径和浓度等方面实验了泥沙对藻类生长的影响,并从三个影响方面组建了泥沙抑制藻类生长的关系式。引入F表征泥沙的抑制力,提出半定量值Δ为对藻类生长产生明显差异的阈值。F=Δ成立时的参数可称为抑制藻类生长的临界参数值。根据本次实验结论,相邻两天内chla浓度之差大约为14.5mg/m~3时,对应的悬浮泥沙的抑制作用力恰好使F≈Δ,抑制藻类生长的临界泥沙浓度和临界泥沙粒径大约分别为360mg/L和0.19mm。拓展原藻类生长模型,将悬浮物影响函数带入得到新形式,其中的一系列参数待定。
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