当前位置:文档之家› 蓝藻对太湖底泥反硝化过程的影响和机理分析_黎丽雯

蓝藻对太湖底泥反硝化过程的影响和机理分析_黎丽雯

蓝藻对太湖底泥反硝化过程的影响和机理分析_黎丽雯
蓝藻对太湖底泥反硝化过程的影响和机理分析_黎丽雯

J.Lake Sci.(湖泊科学),2013,25(5):628-634

http://www.jlakes.org.E-mail:jlakes@niglas.ac.cn

2013by Journal of Lake Sciences

蓝藻对太湖底泥反硝化过程的影响和机理分析*

黎丽雯1,2,潘纲2**,李梁2,李宏2,施文卿2,张洪刚2,朱广伟1**

(1:中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京210008)

(2:中国科学院生态环境研究中心,北京100085)

摘要:通过模拟实验,研究了因自然或人工沉降的太湖蓝藻在厌氧条件下作为碳源对底泥微生物反硝化脱氮的促进作用.通过对底泥总氮、化合态氮素、挥发性脂肪酸(VFAs)、COD、电位和pH等指标的监测,发现藻体中大量的生物可降解碳素在厌氧消解后产生挥发性脂肪酸等一些可供反硝化菌直接利用的小分子物质,2?藻组VFAs含量可达2232.96μl/L,1?藻组可达1263.36μl/L,最高可达42.1%,为对照组(无添加蓝藻)的2.43倍,从而促进了硝态氮和亚硝态氮还原成N2和N2O的过程,提高氮素的去除率.但底泥中沉降蓝藻需要一定的降解时间,前4天添加冷冻干蓝藻粉的处理组COD降解率较低,电位处于正值,体系中产生硝态氮,随后COD持续降低,添加2?藻组COD最大去除率为42.08%,1?藻组为32.93%,对照组仅为14.46%,表明藻细胞中的碳素已开始被利用.本研究表明沉降蓝藻细胞能够为底泥中的反硝化过程提供可利用碳源,并深入揭示了沉降蓝藻作为碳源促进底泥反硝化过程的机理和对底泥中C、N的影响,为在湖泊治理中降低氮素的内源污染提供了新的科学依据.

关键词:沉降蓝藻;碳源;反硝化;脱氮;挥发性脂肪酸;太湖

Effect and mechanism of algae bloom on the denitrification processes in the sediments of Lake Taihu

LI Liwen1,2,PAN Gang2,LI Liang2,LI Hong2,SHI Wenqing2,ZHANG Honggang2&ZHU Guangwei1(1:Nanjing Institute of Geography and Limnology,Chinese Academy of Sciences,Nanjing210008,P.R.China)

(2:Research Center for Eco-environmental Sciences,Chinese Academy of Sciences,Beijing100085,P.R.China)

Abstract:Denitrification in anaerobic lake bottom sediments and leachate providing carbon source via flocculated algae were simu-lated in the laboratory.TN,ammonium,nitrite,nitrate,volatile fatty acids(VFAs),COD,electric potential and pH were ana-lyzed to confirm that the denitrification in sediments was truly promoted by small molecular compounds such as VFAs which were reduced from the plentiful biodegradable carbon in algae.The maximum VFAs content in2?algae system and1?algae system were2232.96and1263.36μl/L,respectively.The maximum TN removal ratio was about42.1%,nearly2.43times of the con-trol.The carbon of flocculated algae is available for heterotrophic microbes but needs some time to be transformed.A sustaining COD reduction rate showed in all the added algae systems after low COD reduction rate,positive electric potential and increasing nitrate had last in them for about4days.The maximum COD reduction rate of2?algae system,1?algae system and the control was42.08%,32.93%and14.46%,respectively.The degradation of algae generated VFAs can be directly used by denitrifying bacteria to facilitate denitrification process.The effect that flocculated algae cell as carbon source can promote sediment denitrifying process was verified,and the influence of flocculated algae on C and N of sediments was analyzed.The study could provide techni-cal basis for reducing the internal nitrogen in sediments of eutrophic lakes.

Keywords:Flocculated algae;carbon source;denitrification;nitrogen removal;volatile fatty acids;Lake Taihu

湖泊水体中的化合态氮素大部分通过固氮生物和大气沉降而来,这些化合态氮素又可以通过水生生物的吸收利用以及微生物的硝化和反硝化作用等转化为生物量或者氮气从湖泊中去除,从而维持湖泊中氮素

***国家重点基础研究发展计划“973”项目(2010CB933600)资助.2012-12-18收稿;2013-02-04收修改稿.黎丽雯,女,1988年生,硕士研究生;E-mail:liliwen_1988@hotmail.com.

通信作者;E-mail:gapn@rcees.ac.cn,gwzhu@niglas.ac.cn.

黎丽雯等:蓝藻对太湖底泥反硝化过程的影响和机理分析629

循环的平衡状态[1].但是人类活动,如大规模的合成氨工业以及大量施用化肥,使得大量外源性氮素进入湖泊,并在湖泊底泥中富集[1-2].很多研究均已表明,湖泊氮素的增加对于环境有持久的不良影响,包括污染饮用水、导致水体富营养化等[2].淡水的富营养化是全球关注的热点问题,湖泊富营养化的典型标志之一就是蓝藻的暴发.藻华的暴发也伴随着蓝藻在湖体中的自然沉降.在厌氧情况下,除了底泥营养盐的释放,藻类残体的分解也可以产生大量颗粒态、溶解态和胶体态的氮、有机碳[3].已有研究表明,美国Narragansett Bay 藻量与沉积物中反硝化过程存在相关关系[4].但沉降的蓝藻促进反硝化作用的机制以及如何影响底泥中的C、N未见报道.

反硝化脱氮同物理、化学除氮法相比,不是将硝酸盐简单地浓缩,而是将它转化为N2和N2O,被认为是湖泊中去除氮元素的最主要生物途径[5].反硝化菌大部分为异养型厌氧微生物,需要碳源提供能量以及电子供体以实现氮素的降解[8].生物脱氮过程中,电子供体通常来源于可生物降解的溶解性有机物.在过去的几十年中,大量的研究尝试补充各种碳源以促进反硝化的进行[6-7].已有研究表明往太湖底泥中添加淀粉和乙酸钠可促进底泥总氮(TN)的去除[6].但是外加碳源可能会涉及巨大的经济投入和增加环境负担[8].藻细胞含有比农作物更高的脂类、可溶性多糖和蛋白质等,已被用于制造生物柴油,也被认为是生物可降解的有机物[9-10].沉降到底泥中的蓝藻若可以为底泥反硝化菌提供碳源,对充分利用资源和降低成本来说都具有重要意义,但是关于蓝藻提高底泥反硝化菌脱氮能力的可行性以及其效率的研究很少.

絮凝除藻技术已被认为是一种较好的从水体中去除藻类水华的方法.潘纲等不断改进改性黏土技术,提出改性当地土壤絮凝除藻技术(MLS技术).该技术利用湖泊周围易得、无污染、廉价的土壤,通过微生物可降解的壳聚糖改性,可将湖泊中88%TN和89%的藻华去除[11-12].通过絮凝除藻技术将藻体从水体中转移至底泥表面,可能会给底泥微生物提供大量的可生物降解有机碳并且提供电子供体,从而影响微生物的生物地球化学作用.因此需要研究沉降藻体对底泥微生物活动的影响,为絮凝技术在湖泊治理中降低氮素的内源污染提供新的技术依据.

本文通过向太湖底泥中添加不同量的藻细胞以模拟蓝藻沉降后与底泥的混合状态,监测底泥中TN、pH、Eh、COD、挥发性脂肪酸(VFAs)和氮元素转化,研究藻细胞的存在是否会对底泥中氮去除产生影响,并探究其影响机制,为富营养化湖泊氮内源污染的治理提供新的科学依据.

1材料与方法

1.1样品采集

底泥和蓝藻样品均采集于太湖北部檀溪湾(31?26'42?N,120?07'49?E),用柱状采泥器(有机玻璃柱,内径8.4cm,高50cm)于2012年11月10日采集6个表层10cm底泥样品,置于冰盒中送至实验室,混合均匀后4?下保存.用浮游植物网收集水体表面蓝藻,置于冰盒中送至实验室,用0.5%的NaCl溶液清洗3遍后离心富集,冷冻干燥后备用.冷冻干燥是一种可以保证微生物保藏期长、成活率高的干燥方式[13].采用此种方式可以极大程度地保证细胞活性、藻体内碳素和氮素等成分,将其作为实验材料尽可能地表达沉降蓝藻在底泥中的变化以及C、N情况.经元素分析仪(Vario ELⅢ)测得底泥中N含量为0.110%,C含量为0.712%;藻粉中N含量为9.679%,C含量为45.807%.

1.2厌氧培养实验

为了屏蔽掉天然水体中溶解性碳素和其他物质对于实验的干扰作用,以便更清晰地探究蓝藻作为底泥反硝化菌碳源的效果和机理,实验体系为将30g底泥(干重)和300ml人工湖水(1mg/L NH4Cl,1mg/L

KNO

3,0.1mg/L NaNO

2

)[6]置于500ml灭菌三角瓶中.1g藻粉和2g藻粉分别添加于上述三角瓶体系中构

成1?藻组和2?藻组;无藻粉添加的上述三角瓶体系构成对照组.因土壤部分理化性质易受到传统灭菌方法如高压高温灭菌影响[14],但汞能抑制藻类光合作用,影响叶绿素合成,使藻细胞发生畸变并损伤细胞膜导致细胞膜通透性增大[15-16],对土壤微生物有杀灭作用而对土壤理化性质影响较小[17].因此采用1g藻粉和0.4g HgCl

2

添加于上述三角瓶体系中构成灭菌对照组[17].所有处理均做3次重复.实验开始前及每次取样后,向所有处理中通入10min N2以去除瓶中氧气,然后橡胶塞密封,置于振荡培养箱中150转/min,25?培养21d.pH和Eh用pH电极测定(Thermo Orion Model250,USA).定期采集10ml泥水混合物置于10ml离心管中,用于COD、TN、化合态氮素和挥发性脂肪酸(VFAs)的测定.

630

J.Lake Sci.(湖泊科学),2013,25(5)

1.3样品化学分析

泥水混合物中TN 的测定采用碱性过硫酸钾消解法[18]

.COD 用哈希COD 测定仪(HACH DRB200,DB2800)测定.各实验组在泥水混合状态下的TN 、COD 浓度初始值为:对照组TN 浓度为15.33mg /L ,COD

浓度为32.5mg /L ;灭菌对照组和1?藻组TN 浓度均为37.26mg /L ,

COD 浓度均为99.31mg /L ;2?藻组TN 浓度为49.35mg /L ,COD 浓度为154.49mg /L.VFAs 采用比色测定法,用不同浓度乙酸溶液做标准曲线[19]

剩余泥水混合物在7000转/min 下离心8min 并且通过0.45μm 的针式过滤器用于化合态氮素和挥发性脂肪酸的测定.为了维持系统稳定性,铵态氮(NH +4-N )、硝态氮(NO -3-N )、亚硝态氮(NO -

2-N )均参照微缩的光度法用酶标仪(Varioskan Flash )测定,铵态氮的测定采用水杨酸-次氯酸盐光度法,硝态氮的测定采用镉还原法,亚硝态的测定采用N-(1-萘基)-乙二胺光度法

[20-21]

.2结果与讨论

2.1底泥TN

去除率

图1各实验处理组中底泥TN 去除率

Fig.1TN removal ratio of sediments in each system

实验处于厌氧条件下,底泥中TN 的去除主要依靠反硝化过程,用底泥TN 的去除率来表征藻增强底泥反硝化的效果

[6]

.在21d 的实验里,各实验

处理组的TN 去除率如图1所示.

灭菌对照组在前3d 对TN 有一定的去除效果(最高为9.17%),这可能跟HgCl 2杀死微生物需要一定时间有关.添加藻的处理组TN 去除率均比对照组和灭菌对照组要高,最高可达到42.1%,为对照的2.43倍,说明藻的添加促进了反硝化反应的进行.总体上,

1?藻组和2?藻组具有相同变化趋势,1g 和2g 太湖蓝藻生物量作为底泥反硝化菌的碳源以及促进反硝化脱氮效率上,不存在显著差异(t 检验,

P =0.95).虽然蓝藻细胞也增加了底泥中氮素的含量,但经过21d 实验后,各实验组样品中氮素含量均低于初始浓度,

灭菌对照组的TN 浓度最高(33.84mg /L ),其次为2?藻组(28.57mg /L ),再次是1?藻组(22.00mg /L ),均高于对照组(12.67mg /L ).通过计算实验体系中氮素去除量与剩余量的比值可得,1?藻组(69.36%)和2?藻组(72.73%)均大于对照组(20.99%)和灭菌对照组(10.11%).由此可知,添加蓝藻的实验组显著提高了底泥微生物的脱氮效率.值得注意的是,本实验中仅依靠蓝藻对底泥中土著反硝化菌脱氮的促进作用,并不能完全去除由于蓝藻添加导致的氮素增量,可能是由于本实验周期较短(21d ),而在实际天然湖泊中,底泥微生物的反硝化作用是长时间的持续过程,只要碳源充足,由沉降蓝藻导致底泥中的碳素增量也可以逐渐被去除.

2.2COD 去除率和Eh 变化

COD 去除率变化可以用来表征体系中有机物质的降解程度,也间接表征体系中微生物利用碳素的情况.Eh 表征氧化还原状况,

它与体系中氧化还原物质的含量、溶解氧浓度、酸性物质等有关,与体系的氧化还原反应呈正相关关系[22]

.灭菌对照组中COD 浓度几乎没有变化,最大去除率仅为2.63%,对照组、

2?藻组和1?藻组COD 最大去除率分别为14.46%、42.08%和32.93%(图2A ),说明藻体中高含量的碳素大部分为可生物降解的物质,

并且在厌氧情况下得到有效分解.前6d 添加藻的处理组COD 浓度变化不大,甚至有少量增加,对照组COD 浓度减小的速率大于添加藻的处理组,这可能是因为藻体转化为反硝化菌可直接利用的物质需要一定的降解时间.第10d 后1?藻组和2?藻组COD 浓度持续降低并且低于对照组,说明异养微生物已经开始有效分解藻细胞.

实验结束后,

1?藻组(66.61mg /L )和2?藻组(89.48mg /L )的COD 浓度均高于对照组(27.80mg /L ).计算实验体系中COD 去除量与剩余量的比值可得,

1?藻组(48.63%)和2?藻组(72.71%)均大于对照组(15.11%)和灭菌对照组(2.38%).由此可见,在底泥微生物的作用下,藻体中被有效降解的部分比底泥中

黎丽雯等:蓝藻对太湖底泥反硝化过程的影响和机理分析

631

有效降解的部分大许多,说明蓝藻中可生物利用的部分高于底泥中的有机质.根据文献可知,蓝藻中的蛋白质占藻体干重的30% 70%,脂肪占2% 5%,产生于细胞外的多糖占16% 41%[23-24],可生物降解部分占藻体干重的50%

70%,在最佳条件下可达90%以上[25],但如何

提高其降解率,

更好地给底泥中反硝化菌提供能量和电子供体,以促进脱氮作用需要进一步研究.

灭菌对照组中电位波动较小,一直处于100mV 左右,对照组中电位除了第1d 、第14

d 图2各实验处理组中COD (A )去除率和电位(B )的变化Fig.2Th

e changes o

f COD removal ratio (A )and

electric potential (B )in each system

为正值,其他时候处于-7.5 -23.13mV 之间(图2B ).1?藻组和2?藻组电位有相同的变化规律,其中1?藻组电位略低于2?藻组.当蓝藻处于厌氧环境中,有的以发酵的形式,分解、利用积累在细胞体内的糖原作为能量来源,从而可以维持其生命活动并生长良好,

而生长良好的藻甚至可以产生氧气,而不具备这种能力的其他藻类在暴露于黑暗、厌氧条件下2 3h 后,细胞就会死亡和分解

[26]

.在第2 6d ,1?藻组

中电位为正值,

第2 14d ,2?藻组电位为正值.添加藻的处理组中实验初期的正电位可能与部分藻在厌氧、黑暗培养条件下持续存活了

一定时间有关.从第14d 开始,添加藻的处理组

中电位急剧下降,表明还原反应如反硝化过程

占居主导地位,藻体迅速降解成为了反硝化菌的电子供体.

2.3挥发性脂肪酸的产生和pH 变化

在反硝化脱氮过程中,能够直接被反硝化菌利用的只有可溶解性、易生物降解的有机物,如乙酸、甲酸、丙酸等低分子有机酸等,其他大分子有机物和不易生物降解的有机物必须先转化为低分子有机酸才能被微生物利用

[7]

.甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸等10个碳原子以下的脂肪酸统称为挥发性脂肪酸(VFAs ).在厌氧条件下,

通过厌氧发酵将蓝藻中有机物转化为挥发性脂肪酸[27]

,从而给反硝化过程提供能量和电子供体.对照组

VFAs 在初始阶段含量高,随后逐渐减小,而灭菌对照组与添加藻的处理组具有相同规律,VFAs 持续不断产生,总体上VFAs 含量均高于对照组,并且2?藻组VFAs 含量(最高可达2232.96μl /L )高于1?藻组(最高可达1263.36μl /L ),几乎与投加量呈正比关系(图3A ).这表明添加藻可以为底泥中的反硝化菌提供大量的VFAs ,为其脱氮活动提供直接碳源,且添加藻量与VFAs 含量具有明显相关性.实验开始时,对照组的

VFAs 含量高于添加藻组和灭菌对照组,这有可能与藻细胞的吸附作用有关[28],而实验过程中添加藻组(特

别是2?藻组)和灭菌对照组中VFAs 含量的增加表明,这些体系中VFAs 的排放通量大于吸收通量,但具体原因还有待进一步研究.在前3d ,灭菌对照组VFAs 含量高于添加藻的处理组,这说明VFAs 的产生与藻细胞核微生物的活性有关.在灭菌对照组中因为HgCl 2的加入使得藻细胞在前3d 迅速衰亡,而在添加藻的处理组中藻细胞是一个逐渐衰亡的过程.灭菌对照组、

1?藻组、2?藻组中VFAs 含量的波动变化可能与通入N 2吹脱掉有关,使得VFAs 含量并未持续增加.对照组未持续产生VFAs ,故在N 2吹脱后,呈现出VFAs 浓度下降的趋势.

632J.Lake Sci.(湖泊科学),2013,25(5

)

图3各实验处理组中VFAs(A)和pH(B)变化

Fig.3The changes of VFAs content(A)and pH(B)in each

system

图4各实验处理组中氮的变化(A:铵态氮,B:硝态氮,C:亚硝态氮)Fig.4Nitrogen transformations in each system (A:ammonium,B:nitrate,C:nitrite)

pH是控制水-土界面污染物转化机制的重要因素[29].对照组中pH总体上处于6.36 7.42之间;灭菌对照组在前3d pH从5.78持续下降,随后基本保持在4.85左右(图3B).这可能跟HgCl2加入后产生大量的VFAs,并且微生物失活使得体系中的pH缓冲体系遭到破坏有关.前12d,添加藻的处理组pH处于对照组和灭菌对照组之间,并且2?藻组的pH比1?藻组的低,这可能与藻的分解产生VFAs以及底泥微生物对pH的缓冲作用有关.随后,添加藻的处理组的pH发生逆转,超过了对照组的pH,并且在第18d和21d时2?藻组的pH高于1?藻组的pH,这可能与实验后期产生了大量铵态氮等碱性物质有关.

2.4化合态氮素的转化

添加藻的处理组使得体系中的铵态氮浓度比对照组高,并且2?藻组高于1?藻组(图4A).铵态氮的持续增加同时也解释了第12d后添加藻的处理组中pH变高的原因.pH和电位同样也影响着氮素的种类.在第2 6d,1?藻组中电位为正值,第2 14d,2?藻组电位为正值,并且体系中pH保持在弱酸范围内(6.1 7.0),此时底泥存在着较弱的氧化反应和还原反应.因此,添加藻的处理组中NO-3-N浓度先增加再降低并且高于2个对照组,1?藻组最高为3.37mg/L,2?藻组最高为5.44mg/L(图4B).NO-

2

-N浓度在所有体系中均逐渐降低,并且添加藻的处理组下降幅度最高,说明还原反应进行得彻底(图4C).实验结果也反映出氮素在沉积物的迁移转化机制,添加藻的处理组先产生硝态氮,在厌氧和碳源充足的情况下,反硝化菌再将硝态氮和亚硝态氮降解为气态氮.

黎丽雯等:蓝藻对太湖底泥反硝化过程的影响和机理分析633

2.5环境意义

藻华暴发的湖泊中必然伴随着藻类的自然沉降,絮凝除藻技术在富营养化湖泊治理中的发展和应用更是加大了湖泊底泥中藻细胞的沉积.大量的沉积藻细胞经过衰亡、腐烂和降解等过程释放其体内的营养物质,有可能会导致湖泊底泥中氮素和有机物的增加,长期积累后可能变成湖泊富营养化的内源污染来源之一.而藻细胞由于含有很高的脂类、多糖和蛋白质等物质已被广泛研究并被用来提炼生物柴油等可利用生物资源.因此,如果能够将沉积在底泥中的大量藻细胞进行资源化利用,不但能够降低湖泊内源污染的风险,而且还能够为湖泊水生态系统提供能量来源.本研究通过模拟实验,探究了厌氧情况下太湖蓝藻沉积对底泥反硝化过程的影响及其机制,研究证明沉积在底泥中的蓝藻细胞不但能够为底泥微生物的反硝化过程提供可利用碳源,而且还能提高底泥脱氮的效率,同时不同的蓝藻沉积量对底泥的物理化学性质产生一定影响.本研究结果可以为富营养化湖泊尤其是暴发蓝藻水华的湖泊内源氮素污染的治理提供新的思路和理论依据.同时,本研究还发现沉降蓝藻需要一定时间的降解过程,这也为絮凝除藻技术的完善提供了思路.如潘纲等[12]提出,絮凝除藻技术实施后,为了避免营养物质从沉降蓝藻和底泥中释放到水体,需要适当的覆盖技术对藻体以及营养盐进行封存,再结合水草吸收或调节底泥中微生物群落结构来强化硝化-反硝化的共同作用等,最终提高湖泊底泥的脱氮率.但如何提高蓝藻对底泥脱氮的促进作用还需要进一步进行实验室以及野外原位实验研究.

3结论

1)沉降藻体的降解能够产生大量的挥发性脂肪酸,而挥发性脂肪酸可以直接被反硝化菌利用,使得产生的硝态氮和亚硝态氮得以在反硝化菌的作用下还原成N2和N2O,从而提高TN去除率,最高可达42.1%,为对照组(无添加蓝藻)的2.43倍.

2)沉降蓝藻的生物量影响底泥物理化学性质以及底泥反硝化过程,并且在厌氧、黑暗条件下藻体降解需要一定时间,受到氧环境、微生物作用强度和降解时间的限制.

3)对底泥土著反硝化菌的促进作用不足以全部去除蓝藻自身给沉积物带来的氮负荷,沉降的蓝藻可能会使得底泥铵态氮、COD浓度增加.

4参考文献

[1]Canfield DE,Glazer AN,Falkowski PG.The evolution and future of Earth’s nitrogen cycle.Science,2010,330(6001):192-196.

[2]Galloway JN,Townsend AR,Erisman JW et al.Transformation of the nitrogen cycle:recent trends,questions,and poten-tial solutions.Science,2008,320(5878):889-892.

[3]孙小静,秦伯强,朱广伟.蓝藻死亡分解过程中胶体态磷、氮、有机碳的释放.中国环境科学,2007,(3):341-345.[4]Fulweiler RW,Nixon SW,Buckley BA et al.Reversal of the net dinitrogen gas flux in coastal marine sediments.Nature,2007,448(7150):180-182.

[5]Richardson WB,Strauss EA,Bartsch LA et al.Denitrification in the upper Mississippi River:rates,controls,and contri-bution to nitrate flux.Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences,2004,61(7):1102-1112.

[6]Wang D,Huang Q,Wang C et al.The effects of different electron donors on anaerobic nitrogen transformations and deni-trification processes in Lake Taihu sediments.Hydrobiologia,2007,581:71-77.

[7]蔡碧婧.反硝化脱氮补充碳源选择与研究[学位论文].上海:同济大学,2008.

[8]丁怡,宋新山,严登华.补充碳源提取液对人工湿地脱氮作用的影响.环境科学学报,2012,(7):1646-1652.

[9]Banerjee C,Gupta P,Mishra S et al.Study of polyacrylamide grafted starch based algal flocculation towards applications in algal biomass harvesting.International Journal of Biological Macromolecules,2012,51(4):456-461.

[10]McGinn PJ,Dickinson KE,Bhatti S et al.Integration of microalgae cultivation with industrial waste remediation for biofuel and bioenergy production:opportunities and limitations.Photosynthesis Research,2011,109(1/2/3):231-247.

[11]Pan G,Yang B,Wang D et al.In-lake algal bloom removal and submerged vegetation restoration using modified local soils.Ecological Engineering,2011,37(2):302-308.

[12]Pan G,Dai L,Li L et al.Reducing the recruitment of sedimented algae and nutrient release into the overlying water using

634J.Lake Sci.(湖泊科学),2013,25(5)

modified soil/sand flocculation-capping in eutrophic lakes.Environmental Science and Technology,2012,46(9):5077-5084.

[13]李华,骆艳娥,刘延琳.真空冷冻干燥微生物的研究进展.微生物学通报,2002,(3):78-82.

[14]张辉,张佳宝,赵炳梓等.高温高压间歇灭菌对中国典型土壤性质的影响.土壤学报,2011,(3):540-548.

[15]崔建升,齐彩亚,刘小静.铜绿微囊藻荧光对HgCl2生物毒性响应规律的研究.安徽农业科学,2012,(24):12148-12150.

[16]牟文,熊丽,胡芹芹等.HgCl2对斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)生理生化特性的影响.生态毒理学报,2009,(6):854-859.

[17]李梅,侯彦林,皮广洁.施肥及种植作物对汞污染土壤中微生物生态的修复.生态环境,2004,(4):560-564.[18]国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法:第4版.北京:中国环境科学出版社,2002.

[19]任南琪,王爱杰.厌氧生物技术原理与应用.北京:化学工业出版社,2004:315.

[20]Laskov C,Herzog C,Lewandowski J et al.Miniaturised photometrical methods for the rapid analysis of phosphate,ammo-nium,ferrous iron and sulfate in pore water of freshwater sediments.Limnology and Oceanography:Methods,2007,5:63-71.

[21]Tu X,Xiao B,Xiong J et al.A simple miniaturised photometrical method for rapid determination of nitrate and nitrite in freshwater.Talanta,2010,82(3):976-983.

[22]Stumm W.Aquatic chemistry:An introduction emphasizing chemical equilibria in natural waters by Werner Strumm and James J.Morgan.New York:Wiley-Interscience,1970.

[23]Menetrez MY.An overview of algae biofuel production and potential environmental impact.Environmental Science and Technology,2012,46(13):7073-7085.

[24]丁艳华.蓝藻综合利用的研究进展.江苏环境科技,2008,(S1):147-149.

[25]Becker W.Handbook of microalgal culture.Richmond:Blackwell,2004:312-351.

[26]Stal LJ,Moezelaar R.Fermentation in cyanobacterial.FEMS Microbiology Reviews,1997,21(2):179-211.

[27]李玉祥,刘和,堵国成等.碱性条件促进太湖蓝藻厌氧发酵产挥发性脂肪酸.环境工程学报,2010,(1):209-213.[28]逯亚峰.滇池北岸蓝藻富集区水气界面挥发性有机物变化特征[学位论文].昆明:云南大学,2010.

[29]Cao X,Chen Y,Wang X et al.Effects of redox potential and pH value on the release of rare earth elements from soil.Chemosphere,2001,44(4):655-661.

太湖蓝藻爆发原因及治理

太湖蓝藻爆发的起因及防治措施 太湖蓝藻爆发的起因及防治措施 “太湖美,美就美在太湖水……”记得小时候就时常唱起这首歌,可自从2007年太湖蓝藻事件爆发后,无锡人就谈水色变。作为一名无锡人,在目睹了这一切之后更是感触颇深。当你打开水龙头,就能闻到一股股恶臭;一盆水中有着一层绿色沉淀物时;市民开始疯抢纯净水……你就能知道水的珍贵了! 太湖水污染,只是人与自然矛盾的一个缩影。人类对自然的肆意破坏和祲占,已经到了触目惊心的地步:森林滥砍滥伐,矿山私自采挖,污水恣意排放,能源严重消耗-----,唇亡齿寒,太湖爆发的一场水危机,只是大自然对人类的一次小小惩罚,但如若不进行深刻反思,我们将彻底砸掉子孙赖以生存的饭碗,人类社会,将自取灭亡。 通过查阅资料,我们可以知道:蓝藻即蓝藻门,又称蓝绿藻,是一门最原始、最古老的藻类植物。蓝藻的主要特征是:植物体简单,单细胞生物,各式群体和丝状体;细胞中无真核,但细胞中央含有核物质,通常呈颗粒状或网状,没有核膜和核仁,具有核的功能,故称其为原核生物。蓝藻可以分为几十个种类,其中有一种叫微囊藻,它所产生的微囊藻毒素在自然界已知的毒素中排名第二,仅次子二(口恶)英。同时,蓝藻还存在着许多危害,如蓝藻可以消耗水中的溶解氧,当蓝藻大量繁殖时,水中的溶解氧浓度也迅速降低,造成鱼虾、螺蛳等水生生物的死亡,使水体遭受污染。尽管是死亡的蓝藻,它在被细菌分

解的过程中还是会产生毒素,同样污染水体。河流湖泊中,蓝藻含量过高是否会对人体有影响,目前还没有明确的说法,但从实验结果来看,它对肝、脾都有一定的影响。而且蓝藻爆发的周边地区,其癌症爆发比例要比其他没受蓝藻污染的地方大。 自从1998年12月,国务院就发起了太湖水污染治理“零点行动”,拉开了太湖水污染治理的序幕。可惜的是,九年以来,投资资金达百亿元,太湖水质却并没有因此而得到明显改善,甚至还一度出现加重的趋势。那么,到底是什么原因导致了太湖蓝藻的爆发呢?直接原因是经济社会发展速度过快导致的工业污染、农业污染和城市生活污水的排放远远超过我们所做的努力。间接原因在于一些政府技术性官僚和学者,总是寄希望于通过技术手段,来解决“公共地悲剧”问题。而我们在电视上及相关报道上,总是能听到这样一种解释,那就是水中氮磷含量超标,导致蓝藻大量繁殖,并极力强调使用无磷洗衣粉!其实这是有一定依据的,因为无锡初期的企业以传统的印染和冶金为主,后期又涌现出大批的机械制造业。然而冶金业废水若非重金属冶炼产生,一般含有毒物质较少,更没有很多的有机物;机械加工废水则主要是含机械润滑油、树脂、油漆等杂质,机械加工各种金属制品所排出的废液和冲洗废水,其中含有各种金属离子如铬、锌以及氰化物等;印染废水含有大量染料、淀粉、纤维素、木质素、洗涤剂等有机物,以及碱、硫化物、各类盐类等无机物。从上述资料可以看出,无锡附近的工业废水排放并不是蓝藻爆发的主要原因,这些废水没有提供蓝藻大量繁衍所需的含磷有机物。它们所起的作用主要是使水

蓝藻的产生原因以及处理方法

蓝藻一直是养殖户头痛的问题,尤其是到了夏季蓝藻很容易爆发,还有腥臭味,在阳光越大越热的情况下更多 捞是捞不完的,反而是越捞越多,换水感觉效果不怎么好,下面来说说蓝藻产生的原因 1 水温蓝藻的生长速度随着水温的升高而增加,只要水温达到25度以上蓝藻生长的 速度比其他藻类的生长速度快的多,蓝藻不可能在常温下大量生长,只有在高温下才会形成优势 种群,形成蓝藻水华,所以高温是蓝藻爆发的主要原因

2 水体的富营养化随着水温的升高养殖水体中的饲料增多,加上高密度养殖,泥鳅大便,水中的残饵增多 死亡的藻类等有机物不能自然分解,形成自身污染,使水体富营养化而爆发蓝藻,所以不经常换水的池塘更容易 爆发蓝藻 3 有机磷是蓝藻生长的必须因素,他主要存在生活的污水中,只要在洗衣服中含有,去除有机磷也是去除蓝藻的好办法 蓝藻的危害 蓝藻大量繁殖时被吹到下风头会感觉有恶臭,蓝藻中的项圈藻可快速产生致死因子,破坏养殖对象的腮组织,干扰其新陈代谢的 正常运行,麻痹神经,使其死亡,蓝藻大量爆发会造成养殖对象的中毒死亡, 蓝藻的处理方法 有的养殖户想种水上空心菜来控制蓝藻的生长,我感觉不怎么显示,养殖泥鳅真正种水上空心菜的寥寥无几吧,所以我们只有定向 的陪藻类来抑制蓝藻的生长,小球藻,和珊藻可以抑制他的生长,定期用芽孢杆菌使水体后产生大量的胞外酶,能大量消耗池塘中的残饵和动物排泄物等有机质,迅速分解水 中不良藻类及有机物质,抑制有害微生物,有害浮游生物的繁殖,生长,其分解的小分子物质可促进

有益微生物,优势藻群正常生长,维持藻相,菌相平衡,增加水体中的溶氧 欢迎大家的加入(高效益泥鳅养殖qq群)

2021年太湖蓝藻爆发的起因及防治措施

太湖蓝藻爆发的起因及防治措施 欧阳光明(2021.03.07) “太湖美,美就美在太湖水……”记得小时候就时常唱起这首歌,可自从2007年太湖蓝藻事件爆发后,无锡人就谈水色变。作为一名无锡人,在目睹了这一切之后更是感触颇深。当你打开水龙头,就能闻到一股股恶臭;一盆水中有着一层绿色沉淀物时;市民开始疯抢纯净水……你就能知道水的珍贵了! 太湖水污染,只是人与自然矛盾的一个缩影。人类对自然的肆意破坏和祲占,已经到了触目惊心的地步:森林滥砍滥伐,矿山私自采挖,污水恣意排放,能源严重消耗-----,唇亡齿寒,太湖爆发的一场水危机,只是大自然对人类的一次小小惩罚,但如若不进行深刻反思,我们将彻底砸掉子孙赖以生存的饭碗,人类社会,将自取灭亡。 通过查阅资料,我们可以知道:蓝藻即蓝藻门,又称蓝绿藻,是一门最原始、最古老的藻类植物。蓝藻的主要特征是:植物体简单,单细胞生物,各式群体和丝状体;细胞中无真核,但细胞中央含有核物质,通常呈颗粒状或网状,没有核膜和核仁,具有核的功能,故称其为原核生物。蓝藻可以分为几十个种类,其中有一种叫微囊藻,它所产生的微囊藻毒素在自然界已知的毒素中排名第二,仅次子二(口恶)英。 同时,蓝藻还存在着许多危害,如蓝藻可以消耗水中的溶解氧,当蓝藻大量繁殖时,水中的溶解氧浓度也迅速降低,造成鱼虾、螺蛳

等水生生物的死亡,使水体遭受污染。尽管是死亡的蓝藻,它在被细菌分解的过程中还是会产生毒素,同样污染水体。河流湖泊中,蓝藻含量过高是否会对人体有影响,目前还没有明确的说法,但从实验结果来看,它对肝、脾都有一定的影响。而且蓝藻爆发的周边地区,其癌症爆发比例要比其他没受蓝藻污染的地方大。 自从1998年12月,国务院就发起了太湖水污染治理“零点行动”,拉开了太湖水污染治理的序幕。可惜的是,九年以来,投资资金达百亿元,太湖水质却并没有因此而得到明显改善,甚至还一度出现加重的趋势。那么,到底是什么原因导致了太湖蓝藻的爆发呢?直接原因是经济社会发展速度过快导致的工业污染、农业污染和城市生活污水的排放远远超过我们所做的努力。间接原因在于一些政府技术性官僚和学者,总是寄希望于通过技术手段,来解决“公共地悲剧”问题。而我们在电视上及相关报道上,总是能听到这样一种解释,那就是水中氮磷含量超标,导致蓝藻大量繁殖,并极力强调使用无磷洗衣粉!其实这是有一定依据的,因为无锡初期的企业以传统的印染和冶金为主,后期又涌现出大批的机械制造业。然而冶金业废水若非重金属冶炼产生,一般含有毒物质较少,更没有很多的有机物;机械加工废水则主要是含机械润滑油、树脂、油漆等杂质,机械加工各种金属制品所排出的废液和冲洗废水,其中含有各种金属离子如铬、锌以及氰化物等;印染废水含有大量染料、淀粉、纤维素、木质素、洗涤剂等有机物,以及碱、硫化物、各类盐类等无机物。从上述资料可以看出,无锡附近的工业废水排放并不是蓝藻爆发的主要原因,这些废水没有提供蓝藻大量

关于蓝藻爆发期间浊度升高的微观解释

蓝藻爆发期间出水浊度升高的微观解析 首先,我要说的是我现在是针对结合实际生产而所做的阐述。并且,滤后水浊度超标主要是由于有机物穿透滤池,处于生长期的蓝藻穿透也会影响浊度,这里只讨论前者。 (天然水中的胶体一般带负电如蓝藻,粘土以及一些固体悬浮颗粒等,而我们投加的混凝剂基本为水解带正电,如果水解为负电,那么就没有电性中和作用,而架桥作用是所用的高分子混凝剂都有的。) 首先应该从混凝开始说起,混凝有3种机理:1,电性中和即投加电解质使原水胶体颗粒的电位降低,压缩双电层,使电位ζ=0,使胶体脱稳,这样才能使胶体聚凝,但应该注意的是一旦混凝剂投加量过多,就会使胶体颗粒改变原有的电性而带正电并重新稳定,值得注意的是混凝剂的带正电价越高分子量越大其吸附性越好。2,架桥作用:不管混凝剂带何种电荷,只要它是高分子聚合物,就对胶粒有吸附作用。要具有架桥作用必须是线性的,非极性的(在其表面不会形成水化膜)并且要求有一定长度。3:网捕和卷扫:在水中杂质含量低时,往往需要投加大量的混凝剂如聚合氢氧化铝,给与其适中的PH,产生氢氧化铝絮凝体网捕和卷扫杂质。(其实氢氧化铝絮凝体任何时候都存在,只是随着PH升高有所增加) 所以我们投加的聚合氯化铝是多种效果叠加的混凝剂。 通常的,我们讨论混凝就必须考虑到2个因素:1个是混凝剂,还有就是水中杂质胶粒,混凝剂的性质影响到混凝效果,当水中杂质胶粒改变时,混凝效果也会改变,(当然还与温度 PH 浓度等也有关系后续谈到) 通常的出沉淀池的悬浮杂质都是带负电的,粒径一般的都很小,大约在30um 以下,其比表面积就很大,在布朗运动的作用的,有自发聚集的倾向(如活性炭有吸附作用),以及范德华力,以及各种键力的吸引,但由于一般胶粒表面带有同种电荷的斥力以及由于各种原因引起的水化膜的阻力而不能自发的聚集起来,这样就形成一个分散的稳定状态。 要破坏这种状态必须使带电胶体的电位降低以排除斥力和消除水化膜(我认为主要是极性基团对水(极性基团)的吸引力造成的。) 我认为一般的憎水胶粒都是非极性分子或是极性较小的分子,影响憎水胶体稳定性的主要是动力学稳定(即各种沉降)和表面动电位趋于0的程度(即吸附中和),而影响动力学稳定的主要是流体的流态和胶粒的大小,这是次要的。因此电中和性才是导致胶粒是否处于聚集稳定状态的主要因素。且是静电力,范德华力,分子键力等因素造成的一个综合力效果,在没有投加混凝剂的情况下,根据DLVO理论,胶粒很难通过自由的布朗运动碰撞到一起甚至运动到一定的聚集范围之内的可能性也很小,对于这类以静电力排斥为主导因素而处于分散状态的胶体,只要投加异种电荷的混凝剂,使其电性得到中和,运动电位ζ=0或趋近于0就可。这样即使是电性中和还是吸附架桥都成为可能。 还有一种就是亲水胶体,如有机胶体和高分子物质,有机胶体和高分子物质一般都是极性的。存在极性基团(如羧基和羟基),它对水有强烈的吸附作用,使粒子包围在较厚的水化膜阻碍胶粒相互靠近,这时水化膜作用是影响胶体聚集稳定性的主要原因,水化膜通过物理手段很难去除。因为涉及到分子内部结构和电子排列问题。

太湖蓝藻爆发的原因及防治措施

太湖蓝藻爆发的原因及防治措施 近十几年来,由于经济发展和环境保护没有同步,使得太湖的水质越来越差,特别是太湖北岸的城市——无锡曾经发生了饮水危机。临着中国五大淡水湖之一的太湖,却没有水可以喝?——这主要是太湖水中蓝藻的大规模暴发。 蓝藻是一种最原始、最古老的藻类植物,在地球上出现在距今35亿年至33亿年前。蓝藻的重要特性是喜高温和光照,高气温、高光照时,蓝藻会迅速生长,高温天气持续越长,蓝藻生长的时间就越长。在营养丰富的水体中,蓝藻常于夏蓝藻大量生长,死亡腐败后气味难闻,破坏景观;死亡分解耗氧过多,导致其它生物缺氧死亡;分泌毒素,破坏水质,直接危害人类健康。 那么太湖为什么会暴发蓝藻呢? 很重要的一点是自然条件。自然条件包括气象、水文和地理条件,即是蓝藻爆发的生境。蓝藻有适宜的生境就会爆发。主要有以下影响因素: 1、气温。日均气温高于200c利于蓝藻生长繁殖; 2、光照。晴热天气光照条件好,利于光合作用,蓝藻繁殖快,易上浮,易爆发; 3、风。影响蓝藻的浮沉和使蓝藻顺风向漂浮; 4、降雨。可降低水温、增氧、易于蓝藻下沉; 5、水域形状。蓝藻易聚集于顺风向的湖湾和凹岸; 6、其它。与水动力、水温、水位、水深、气压以及水体的电导、盐度、酸碱度(PH)、扰动、水的垂直分层和稳定性有关,还与微生物、食物链的相互作用等生物环境有关。 其次是基础环境。蓝藻爆发的基础环境条件主要是水体富营养化程度: 1、水体富营养化。根据太湖蓝藻爆发的实际情况,当氮(N)、磷(P)达到一定浓度,蓝藻就可能爆发,但水体的过度富营养化也不利于蓝藻的生长。 2、氮、磷比值。一般认为,在水体富营养化和N/P大于一定比值,且其它条件适宜的情况下,蓝藻就可能爆发。 3、影响蓝藻爆发的其他基础环境条件还有有机质、铁和微量元素等。 物种条件。蓝藻爆发必须有蓝藻的种子和种群存在,并有以下两个条件: 1、蓝藻种源基数较高。一年中蓝藻首次爆发的时间和生长繁殖速度,与底

湖泊蓝藻水华生态灾害形成机理及防治的基础研究

湖泊蓝藻水华生态灾害形成机理及防治的基础研究 吴庆龙1,谢平2,杨柳燕3,高光1,刘正文1,潘纲4,朱本占5 (1.中国科学院南京地理与湖泊研究所,湖泊与环境国家重点实验室,江苏南京210008;2.中国科学院水生生物研究所,淡水生态与生物技术国家重点实验室,湖北武汉430072;3.南京大学,污染控制与资源化研究国家重点实验室,江苏南京210092;4.中国科学院生态环境研究中心,环境水质学国家重点实验室,北京100085;5.中国科学院生态环境研究中心,环境化学与生态毒理学国家重点实验室,北京100085) 摘要:湖泊具有供水、渔业、旅游、维持区域生态系统平衡等功能,是支撑我国经济和社会发展的重要资源之一。但是近30年来,湖泊富营养化所导致的蓝藻水华频繁暴发,生态灾害事件频发,严重影响湖泊功能的发挥,制约区域经济可持续发展。针对国家在保障区域水安全和生态安全、保护人民健康及建设和谐社会等方面的重大需求,国家重点基础研究发展计划项目“湖泊蓝藻水华生态灾害形成机理及防治的基础研究”于2008年7月正式立项。项目拟解决的关键科学问题包括:①湖泊蓝藻水华主要衍生污染物的形成机理、迁移转化规律和毒理效应;②蓝藻水华导致湖泊生态系统结构变化和功能退化的机理;③蓝藻水华生态灾害评估及调控机理。针对上述科学问题,项目以蓝藻水华污染物的产生、湖泊生态系统结构与功能的响应以及生态灾害的评估与调控为研究主线,重点开展以下几个方面的研究:①蓝藻水华衍生污染物的产生及其环境过程;②蓝藻水华衍生污染物的毒理效应与生态和健康风险;③蓝藻水华导致湖泊生态系统结构变化与功能退化的关键过程和机制;④蓝藻水华灾害治理和调控的的技术原理和途径。项目的实施和完成将为我国湖泊蓝藻水华生态灾害的预防与控制提供理论和技术原理支撑。 关键词:湖泊;蓝藻水华;生态灾害;调控 中图分类号:X524 文献标志码:A 1 引言 湖泊蓝藻水华是指湖泊水体中的蓝藻快速大量繁殖形成肉眼可见的蓝藻群体或者导致水体颜色发生变化的一种现象,严重时可在水面漂浮积聚形成绿色的藻席甚至藻浆?。蓝藻水华的发生根源于湖泊富集了过多的氮、磷等营养物质,是湖泊寓营养化的一种表现形式?。生态灾害是指在一些因素的干扰下由于生态系统平衡改变所带来的各种始料未及的现象和突发事件,如生态系统破坏、生物多样性散失、财产损失、人员伤亡和社会安定失稳等。生态灾害的发生根源于生态系统结构和功能的灾变。由中国科学院南京地理.与湖泊研究所牵头,中国科学院生态环境研究中心、中国科学院水生生物研究所和南京大学等单佗联合申请的国家重点基础研究发展计划项目“湖泊蓝藻水华生态灾害形成机理及防治的基础研究”于2008年7月正式立项。 项目针对国家在保障区域水安全和牛态安全、保护人民健康等方面的重大需求,以蓝藻水华污染物的产生、湖泊生态系统结构与功能的响应以及生态灾害的评估与调控为研究主线,围绕蓝藻水华形成后的积聚、分解等主要过程和阶段,研究蓝藻水华衍生污染物的产生和归趋、主要污染物质的毒理效应及水质安全、蓝藻水华影响湖泊生态系统结构和功能的关键过程和途径。在此基础上,研究防治蓝藻水华生态灾害的新技术原理,建立我国湖泊蓝藻水华生态灾害的评估方法和指标体系,并提出相应的管理和调控对策,为保障我国湖泊供水、资源和生态安全提供重要的理论和技术原理支撑。同时,开拓居国际前沿的、由有害生物异常增殖引发的湖泊灾害生态学研究领域,丰富关键功能群、生态系统恢复力和生态系统灾变等方面的基础理论。 2立项的依据 2.1国家需求 我国是一个湖泊众多的国家,湖泊不仅具有供水、调蓄洪水、调节气候、渔业、旅游等功能,

太湖蓝藻爆发原因及治理复习过程

太湖蓝藻爆发原因及 治理

太湖蓝藻爆发的起因及防治措施 太湖蓝藻爆发的起因及防治措施 “太湖美,美就美在太湖水……”记得小时候就时常唱起这首歌,可自从2007年太湖蓝藻事件爆发后,无锡人就谈水色变。作为一名无锡人,在目睹了这一切之后更是感触颇深。当你打开水龙头,就能闻到一股股恶臭;一盆水中有着一层绿色沉淀物时;市民开始疯抢纯净水……你就能知道水的珍贵了! 太湖水污染,只是人与自然矛盾的一个缩影。人类对自然的肆意破坏和祲占,已经到了触目惊心的地步:森林滥砍滥伐,矿山私自采挖,污水恣意排放,能源严重消耗-----,唇亡齿寒,太湖爆发的一场水危机,只是大自然对人类的一次小小惩罚,但如若不进行深刻反思,我们将彻底砸掉子孙赖以生存的饭碗,人类社会,将自取灭亡。 通过查阅资料,我们可以知道:蓝藻即蓝藻门,又称蓝绿藻,是一门最原始、最古老的藻类植物。蓝藻的主要特征是:植物体简单,单细胞生物,各式群体和丝状体;细胞中无真核,但细胞中央含有核物质,通常呈颗粒状或网状,没有核膜和核仁,具有核的功能,故称其为原核生物。蓝藻可以分为几十个种类,其中有一种叫微囊藻,它所产生的微囊藻毒素在自然界已知的毒素中排名第二,仅次子二(口恶)英。

同时,蓝藻还存在着许多危害,如蓝藻可以消耗水中的溶解氧,当蓝藻大量繁殖时,水中的溶解氧浓度也迅速降低,造成鱼虾、螺蛳等水生生物的死亡,使水体遭受污染。尽管是死亡的蓝藻,它在被细菌分解的过程中还是会产生毒素,同样污染水体。河流湖泊中,蓝藻含量过高是否会对人体有影响,目前还没有明确的说法,但从实验结果来看,它对肝、脾都有一定的影响。而且蓝藻爆发的周边地区,其癌症爆发比例要比其他没受蓝藻污染的地方大。 自从1998年12月,国务院就发起了太湖水污染治理“零点行动”,拉开了太湖水污染治理的序幕。可惜的是,九年以来,投资资金达百亿元,太湖水质却并没有因此而得到明显改善,甚至还一度出现加重的趋势。那么,到底是什么原因导致了太湖蓝藻的爆发呢?直接原因是经济社会发展速度过快导致的工业污染、农业污染和城市生活污水的排放远远超过我们所做的努力。间接原因在于一些政府技术性官僚和学者,总是寄希望于通过技术手段,来解决“公共地悲剧”问题。 而我们在电视上及相关报道上,总是能听到这样一种解释,那就是水中氮磷含量超标,导致蓝藻大量繁殖,并极力强调使用无磷洗衣粉!其实这是有一定依据的,因为无锡初期的企业以传统的印染和冶金为主,后期又涌现出大批的机械制造业。然而冶金业废水若非重金属冶炼产生,一般含有毒物质较少,更没有很多的有机物;机械加工废水则主要是含机械润滑油、树脂、油漆等杂质,机械加工各种金属制品所排出的废液和冲洗废水,其中含有各种金属

太湖蓝藻问题研究与展望

太湖蓝藻问题研究与展望 摘要:随着2007年太湖蓝藻事件的爆发,沿岸城市居民深受其害,并给沿岸居民带来了难以估量的心理阴影,太湖蓝藻的问题也因此逐渐受到了各方面的密切关注。国家和地方政府部门也为此投入颇多,也取得了一定的成效。究竟2007年太湖沿岸发生了什么,太湖蓝藻暴发的原因几何,现阶段正在施行的策略有哪些,我们还应该怎样做?本文将对以上问题进行初步的探究,并将结合生态学观点提出较为可行的方案和解决策略。 关键词:太湖蓝藻问题展望 一、前言 太湖作为中国五大淡水湖之一,同时也是个浅水湖泊,面积2338km2,平均水深1.9m。[1]自古以来就有着“太湖美,最美是那太湖水”的歌谣流传,太湖湖畔的江南人民依靠着太湖,也逐渐发展成为中国经济最为发达的地区之一。同样的,太湖也不可避免的遭受到了来自工业、农业以及生活垃圾的诸多污染,自上世纪九十年代,太湖的富营养化问题日益严重,引起了国家和地方政府的广泛关注,国务院总理温家宝也在相关保护太湖水资源的会议上,提出了“以动治静,以清释污,以丰补枯,改善水质”的太湖水资源保护“十六字方针”。[2] 二、太湖蓝藻 蓝藻,又名蓝细菌,是蓝藻门浮游植物的统称,该物种在35亿年前就存在于地球之上,有着悠久的生物繁衍史。蓝藻门种类繁多,已知世界有2000种,我国已有记录约900种。[2]蓝藻在自然界分布很广,淡水、海水、湿地、沙漠、岩石、树干等均有分布。蓝藻不少的种类具有固定空气中游离氮的能力,有的可作为水质的指示生物,还有的蓝藻可以食用,如发状念珠藻(发菜)、螺旋藻等。当然,作为造成2007年太湖水危机的罪魁,蓝藻大量繁殖可能会形成水华,而形成水华的蓝藻主要有:微囊藻、鱼腥藻、色球藻、螺旋藻、拟项圈藻、腔球藻、尖头藻、颤藻、裂面藻、胶鞘藻、束毛藻等十多个属。[3] 蓝藻的生殖方式为无性生殖,当生活环境满足3个重要条件时,蓝藻可能会疯长,引发蓝藻水华,即:①水中总磷、总氮等营养盐浓度适中;②气温变化密适宜蓝藻生长,一般铜绿微囊藻生长的温度范围在10~40℃,最适温度为28.8~30.5℃[3];③藻类分布与风力、风向密切相关。[4] 三、蓝藻爆发原因 2007年4月以来,无锡高温少雨,致使太湖平均水位低于往年同期,加之多年来太湖受到来自周边城市的工业、农业以及生活污染物的污染,水中总氮、总磷含量分别为0.02mg/L和0.3mg/L。[4]当时太湖盛行东南风,使得疯长的蓝藻向无锡梅梁湾附近堆积。2007年5月,太湖蓝藻提前大面积爆发,造成太湖

危机公关案例 2007年中国江苏太湖蓝藻污染

危机管理案例分析——以2007年太湖蓝藻污染事件为例2007年中国江苏太湖爆发严重蓝藻污染,太湖的环境与水质产生极其不利影响,引起全国上下高度重视。以下是此次危机事件概述,我将其分成两个阶段。 事件爆发:2007年“五一”黄金周期间,不少太湖区域的水面漂着一层绿膜,最厚的地方像覆盖了一层绿油漆。由于天气持续高温,降雨不多,太湖水体的自净能力减弱,水源水质恶化,城区出现了大范围的自来水发臭现象,市民生括用水受到影响。不久之后,无锡全城生活用水和饮用水严重短缺,超市、商店里的桶装水被抢购一空,纯净水每桶上涨到50元。5月30日,无锡市启动危机事件应急预案。 事件控制:太湖蓝藻污染危机爆发后,江苏省无锡市紧急启动应急预案,开通纯净水运输绿色通道,从常州、苏州等周边城市大批量凋运纯净水,紧急启用已封的地下深井,千方百计保证洁净饮水的市场供给。同时加大引水力度,采取各种措施,除臭除藻。几日后,无锡制水厂出水的臭味逐渐消除,水质开始好转,污染物浓度开始降低。6月3日,无锡市政府宣布已经达到恢复正常供水的阶段性目标,市民除饮用和做饭仍依赖纯净水外,其他生活用水已经正常。6月5日,无锡市委书记、市长带头喝烧开的自来水,进一步让市民放心。然而,太湖降污排污工作并未停止,连续后来半个月的抗污备战才使得蓝藻基本消除。6月13日,市政府最终宣布自来水各项指标均达到国家饮用水标准。 太湖蓝藻污染事件持续了半个月之久,无疑是一次巨大环境危机。从官方报道的事件经过来看,无锡市政府在此次危机处理上沉着冷静,最大的优点在于危机决策和灾后处理方面,及时发挥政府宏观协调、整合资源的作用。危机爆发的第一时间,就全面调衡水资源,做到最大保证量和最广泛的合理分配,这样的一体化指挥、调度体系是政府能够有效抑制危机,将危机损失降到最低的重要保证。 其次,就是党和政府的高度重视,这有利提升政府在危机管理的形象,深得民心。太湖蓝藻危机,不仅无锡市当地政府十分关注,温家宝总理也在第一时间亲自到现场问切情况,国务院、水利部对太湖流域管理局密切关注。这表现政府注重危机后的沟通工作,有利于恢复民众对政府的信心,表达政府的诚意。态度诚恳,积极应对是政府危机管理的必要前提。 但是,太湖蓝藻污染事件得到解决后,并不是没有后患。综上所述,无锡市

蓝藻浅析

蓝藻浅析 在罗氏沼虾养殖中后期蓝藻过多是塘口常见的一种情况,要想除去它们,首先要了解蓝藻的一些特性,才好对症施治,取得最佳效果。蓝藻一般的生活特性如下: 一、蓝藻适宜的生活环境: 1、高温、强光天气,水温在28~32℃,ph为8~9.5。 2、水体富营养化,有机质丰富的碱性水体中,且静水易滋生。 3、水体氮磷比例失调,一般氮含量高而磷含量低。 二、蓝藻具有一般藻类的生长特点:其生命周期大概为30天,整个生命周期可分三个阶段:生长期、高峰期、衰老期。 三、蓝藻大量滋生时,形成砂絮状水华,使水成灰绿色,当形成强烈水华时,被风浪吹起堆集在一起,尤其在下风口,好像水面盖上一层厚厚的油漆。常见的水华蓝藻是铜绿微囊藻、鱼腥藻和颤藻。 以上是蓝藻的一般特性,要处理蓝藻,一方面要了解蓝藻爆发的原因,另一方面要摸清池塘里的藻类处于生命周期的哪一个阶段,以便做到对症处理,这样效果才会好。一般虾塘发生蓝藻建议在有风的天气里,在下风口用泵把大量的蓝藻水抽走,加大套水量和次数,并及时用光合细菌调水。但在不同生长周期里采取的具体办法也各异。 一、生长期:蓝藻生命周期的前十天 在蓝藻的生长初期,一般不容易观察出这个时期的生成,但是池塘的一些状况可以看出这个阶段的生成,比如天气高温、ph值过高、水有些发浑、水体中有机质丰富等,如果池塘具备了这些特征,那么蓝藻就容易生长,为杜绝这个阶段的生成,需注意: 1、严格控制放养密度,一般罗氏沼虾塘放养密度8万/亩比较适宜,这样就可以在总体上减少饲料的投喂,以此来减少水体有机质的积累,避免水体富营养化的出现,这是最根本的方法,但这种方法还需要不断摸索。 2、在养殖前期就开始坚持使用海联科101和海联科102调水,以维持水色,保持水质稳定。 二、高峰期:蓝藻生命周期的中间十天 在这个时期中,藻类的数量会急剧增多,蓝藻大量爆发,在有风或者开增氧

(整理)蓝藻爆发机理研究进展

蓝藻爆发机理研究进展摘要:湖泊富营养化依然是我国目前以及今后相当长一段时期内的重大水环境问题。研究蓝藻水华的形成机制,具有重要的生态和环境意义。对近20年来国内外对蓝藻的研究状况做一个总结,提出自己的一些看法。 湖泊富营养化依然是我国目前以及今后相当长一段时期内的重大水环境问题。研究蓝藻水华的形成机制,对于科学预测湖泊中蓝藻水华的产生,并采取相应措施减少其带来的影响具有重要的生态和环境意义。蓝藻作为河湖水华中常见优势种群,引起的蓝藻事件是目前社会普遍关注的问题,例如太湖蓝藻暴发导致无锡无水喝的严重的“水危机”。不仅是太湖,全国各大湖泊都不同程度受到蓝藻污染,因此,人们开始关注蓝藻。对蓝藻的研究也取得一定进展,对近20年来国内对蓝藻的研究状况做一个总结,提出自己的一些看法。 所谓蓝藻是淡水湖泊中比较常见的一种浮游植物种类,在适宜的气象条件和营养盐浓度下,就会爆发性地生长,形成蓝藻水华“水华”是指内陆水域中一些浮游生物的暴发性繁殖引起水色异常的现象。形成蓝藻水华的藻类包括微囊藻、鱼腥藻、节球藻、鞘丝藻、颤藻和束丝藻等,有时直链硅藻也伴随蓝藻大量滋生[3]。 蓝藻水华的暴发是水体富营养化特征之一。目前水华发生的机理尚未被人们充分认识,多数蓝藻水华确切的诱发因子并不十分清楚[4]。但是人们探索的蓝藻水华的影响因素的脚步并没有因此停止。目前,探讨蓝藻爆发机制主要是从3个方面进行: 1)物理因素, 主要包括水深、温度、水温、水深、流速、水的动力特性、风向、风力、水体稳定性、光照和动力悬浮等。

2)化学因素, 主要有N、P浓度及氮磷比N/P、PH。

3)生物因素,包括浮游动物生物量、水生植物、水生动物等。但是各因素的影响作用的讨论没有得到统一。主要集中在: 1N、P 浓度及N/P的讨论 在研究蓝藻水华爆发机理时,对N和P这两个影响因素的研究比较多。文献[5]对1956-1999年武汉东湖水华进行监测,提到武汉东湖水中P的浓度达到最高值时(测点1为1.349 mg/l,测点2为0.757 mg/l)产生水华,而水华也随着P 浓度的降低而消退。宋亚莲等[6]根据藻类增长潜力试验和N、P等各有关因子相关性分析表明,光、温度对洪泽湖浮游植物都没有起限制性作用,不能构成洪泽湖的限制性因子。洪泽湖富营养化主导控制因子是P,其次是N。Chi-Yong Ahn 等[7]认为湖水的富营养化与P、叶绿素及浊度有关。而N是另一个主要的限制因子,但N的作用没有P作用大,但是高浓度的P并不总会导致富营养化,其它的抑制因素也起作用。这意味着,水体富营养化并不能认为即是水华。 但有学者曾提出微囊藻水华暴发与氮、磷等营养盐浓度并无直接关系[8],如陈宇炜[9]指出太湖微囊藻水华暴发虽与氮、磷等营养盐浓度值过高有关,但并没有显著的相关关系。吕晋等对武汉市15个浅水湖泊在不同水期的浮游植物进行调查,同时监测相应的环境因子指标,分析结果表明水温、水深、pH、浮游动物生物量是影响城市浅水小型湖泊蓝藻种类组成及分布的主要因子,同时绿藻生物量等对蓝藻组成分布也有一定的影响;由于武汉市浅水湖泊的高营养盐浓度,总磷及氮磷比不再是蓝藻生长的限制因子。 对于氮磷比,早在1983年Smith提出TN/TP<29易形成蓝藻水华的观点. 但这个观点受到许多质疑,然而也有的学者报道TN/TP可以达低到5~10。N/P<29只是蓝藻水华暴发的结果,而非原因.丰江帆等认为当湖水中的氮含量是磷含量的

太湖治理解决的不仅是蓝藻问题

太湖治理解决的不仅是蓝藻问题 2007年暴发的太湖蓝藻危机,为太湖的水环境治理和生态修复按下快进键。此后的12年,从水中到岸上,城乡污水处理、工农业污染源治理、小流域综合治理和生态修复以及太湖蓝藻水华监测预警等举措,渐渐让太湖恢复本来面目。 进入6月,细雨微蒙的江南初夏,中国科学院太湖湖泊生态系统研究站中,湖中一座不起眼的浮标下,一个智慧大脑网络正每隔几十分钟,将气象水文实时数据,回传到研究站的一楼大厅。 在空中,遥感卫星一天两次为太湖拍照,研究人员们当晚就能收到数据,给太湖“体检”。哪里有蓝藻水华了,哪里可能会出现高风险区,他们可以提前预警。 太湖是全国第三大淡水湖。江苏有8个水源地在太湖,年取水量占全省的22.2%,上海有约三分之一的人口饮用太湖水,浙江湖州也从太湖取水。 2007年暴发的太湖蓝藻危机,为太湖的水环境治理和生态修复按下快进键。此后的12年,从水中到岸上,城乡污水处理、工农业污染源治理、小流域综合治理和生态修复以及太湖蓝藻水华监测预警等举措,渐渐让太湖恢复本来面目。 如今,太湖已经连续12年实现“确保饮用水安全,确保不发生大面积湖泛”。 水质监控,预测预警安上智慧大脑 2020年的太湖安全度夏防控,比以往来得都早了些,目前预警期已从原来的4月1日提前至3月1日。 江苏省生态环境厅太湖水污染防治处相关负责人表示,去冬今春以来,太湖气象、水文条件非常有利于蓝藻的生长和暴发,太湖地区平均气温分别为7.6℃和12.5℃,均达到了同期以来的最高值;另据气象部门预报,今夏太湖地区的气温也将比常年偏高约0—1℃。太湖安全度夏面临着很大压力。 “最近蓝藻水华预警预测在高频运转,北面湖区的3个高频无线自动监测站,每10—30分钟就将监测的气象水文数据传回来,例如水温、蓝绿藻、pH值、叶绿素、溶解氧等数据。”中国科学院南京地理与湖泊研究所研究员秦伯强告诉科技日报记者,这套测试的指标体系,是在多年的探索中确认下来的,例如藻细

关于无锡水污染事件的案例分析

关于江苏无锡自来水污染的案例分析 环保安全g121杨光20120108103 事件概述: 2007年5月29日江苏省无锡市城区的大批市民家中自来水水质突然发生变化,并伴有难闻的气味,无法正常饮用,市民纷纷抢购纯净水和面包。 30日下午6时左右,记者走访了无锡市城区的大润发、家乐福等几家超市,发现各种瓶装、桶装的纯净水已被抢购一空。超市工作人员介绍,29日上午开始出现市民抢购,到晚上货源就发生紧缺。一些小商店的纯净水也是一瓶难求,少数经营户还趁机提高了价格,原本6元一桶的纯净水被卖到了10元。记者在现场还看到,不少市民开始大量购买其他品种的饮料,也有不少市民开始排队买面包,他们担心用变质水做饭影响健康。而自来水公司已经采取了所有能够使用的过滤和净化手段,几乎不计成本,使用了包括平时用来深度净化的活性炭以及高锰酸钾,但还是难以从根本上除掉臭味。 污染来源和污染过程: 由于前几年江苏省发文要求无锡市禁止开采地下水,无锡居民的生活用水全部来自太湖。蓝藻每年都会暴发,但这次规模最大,对自来水供应的影响也最严重。 入夏以来,无锡市区域内的太湖水位出现50年以来最低水位,加上天气连续高温少雨,太湖水富营养化较重,诸多因素导致蓝藻提前暴发,影响了自来水水源地水质。根据专家的意见,这次沙渚水源地水质异常,主要是水中含有的蓝藻死亡腐烂,快速消耗水中的溶解氧,导致水体缺氧性腐变,再加上太湖水位下降导致取水口太湖底泥上泛,从而使水体产生异味。据专家介绍,从太湖来讲,水中的营养性物质氮、磷的含量较高,这为藻类的生长和大量繁殖创造了有利的内部条件,今年以来,气温偏高,水位较低,藻类便大量繁殖,再加上它有随风向、湖流漂移的特性,因此,气温偏高是“蓝藻疯长的主要原因”。无锡梅梁湖水域较易发生藻类集聚现象,集聚后,藻类会逐渐死亡,导致水体产生臭味。 而且,对于太湖蓝藻接下来的走势和监测数据显示,以及之后几个月气温升高,太湖蓝藻规模将进一步扩大。 警示作用: 客观分析,此次太湖突发性生态灾害,是天灾更是人祸,整个太湖流域地区都有责任。正如温家宝总理所指出的:太湖水污染治理工作开展多年,但未能从根本解决问题,太湖水污染事件给我们敲响了警钟,必须引起高度重视,要认真调查分析水污染的原因,在已有工作的基础上,加大综合治理的力度,研究出具体的治理方案和措施。副总理曾培炎出席太湖水污染防治座谈会指出,太湖水环境关系太湖流域和长江三角洲地区经济社会发展全局,关系人民群众切身利益。沿湖各地政府要本着对人民群众高度负责的精神,全面贯彻落实科学发展观,按照构建社会主义和谐社会的要求,正确处理经济发展与环境保护的关系,把环境保护放在现代化建设的重要位置,远近结合、标本兼治,进一步加强应急处置和事故防范工作,切实防止太湖流域水源地受到污染,确保城乡居民饮水用水安全,实行更高水平更加严格的环境保护标准,坚持不懈地推进全面、系统、科学的污染治理,努力从根本上解决太湖污染问题。 小小蓝藻在一夜之间让无锡地区人民群众的生活受到严重威胁,提醒各级政府亟待解决好经济发展和环境保护关系。今后的经济社会发展,必须做到环境优先,必须切实加大环境管理体制、机制的改革力度,必须加大产业结构调整和升级的力度,宁可适当减缓经济发展速度,也不能为了税收和GDP指标而制造更大的环境危机。对于许多没有治理或治理不彻底的污染源,工业废水和城镇生活污水未经治理或治理不达标就直接排放,农业面源污染和太湖及

深度剖析蓝藻爆发原因与解决办法

关于蓝藻水华(1) 爆发蓝藻是池塘养殖的噩梦,每年因蓝藻爆发导致的损失是难以估量的。可以说,藻类控制的第一关键是如何避免蓝藻爆发。其实,一般养殖人员所说的蓝藻爆发在学术上应称为“蓝藻水华”,其关键问题是“水华”。 水华(Algae Bloom),是指淡水水体中藻类短期内大量繁殖、老化、大量积累于水面的一种自然生态现象。池塘水华的出现表明藻类生态系统失衡、水体富营养化、自净能力降低或丧失、池塘生态系统恶化甚至崩溃。 蓝藻是最原始、最古老的藻类,据考证,大约在34亿年前就已经在地球上出现,蓝藻能进行光合自养。近代研究发现蓝藻没有细胞核、色素体、线粒体及内质网,且其细胞壁的主要组成也是粘缩肽,这些都与细菌相似,被归入原核生物,称为蓝细菌。 蓝藻本身没有多少危害,就怕蓝藻老化形成水华。蓝藻形成水华时,蓝藻已经处于濒死状态,一方面将严重抑制浮游植物利用光合作用产生氧气,另一方面也阻隔空气中的氧进入水体,导致水体中溶解氧严重不足。长时间出现缺氧或亚缺氧状态,会使水体持续恶化,进一步破坏水质,水生生物窒息而亡,造成生态失衡。而最为严重的问题是,某些有毒蓝藻死亡释放大量的藻毒素,使养殖动物暴发病

害或中毒死亡! 养殖户需要明白的一点是,蓝藻水华的出现是水质恶化的结果,不是水质恶化的原因!当然,蓝藻的暴发也加速了池塘生态系统的恶化,尤其是老化、死亡的蓝藻释放的藻毒素对所有养殖动物都有剧毒。因此,应该从源头上防止蓝藻水华的出现(不要让水质恶化),而不是纠缠于蓝藻水华用什么药物能处理(没有一种药物能处理恶化的水质)。一旦出现蓝藻水华,不是杀了蓝藻就完事,而是必须重建池塘生态系统。 虽然目前蓝藻水华大多归咎于水体的氮、磷和有机污染,但在池塘养殖过程中蓝藻水华的出现也不尽是富营养化所造成的。有些水质属性本身就更容易生长蓝藻,但只要蓝藻不老化,不形成水华,不产生藻毒素,池塘中蓝藻数量的多少并没有任何问题。想控制好蓝藻,避免老化和形成水华,必须了解蓝藻的特性。 关于蓝藻水华(2)

太湖蓝藻爆发的起因及防治措施

太湖蓝藻爆发的起因及防治措施 “太湖美,美就美在太湖水……”记得小时候就时常唱起这首歌,可自从2007年太湖蓝藻事件爆发后,无锡人就谈水色变。作为一名无锡人,在目睹了这一切之后更是感触颇深。当你打开水龙头,就能闻到一股股恶臭;一盆水中有着一层绿色沉淀物时;市民开始疯抢纯净水……你就能知道水的珍贵了! 太湖水污染,只是人与自然矛盾的一个缩影。人类对自然的肆意破坏和祲占,已经到了触目惊心的地步:森林滥砍滥伐,矿山私自采挖,污水恣意排放,能源严重消耗-----,唇亡齿寒,太湖爆发的一场水危机,只是大自然对人类的一次小小惩罚,但如若不进行深刻反思,我们将彻底砸掉子孙赖以生存的饭碗,人类社会,将自取灭亡。 通过查阅资料,我们可以知道:蓝藻即蓝藻门,又称蓝绿藻,是一门最原始、最古老的藻类植物。蓝藻的主要特征是:植物体简单,单细胞生物,各式群体和丝状体;细胞中无真核,但细胞中央含有核物质,通常呈颗粒状或网状,没有核膜和核仁,具有核的功能,故称其为原核生物。蓝藻可以分为几十个种类,其中有一种叫微囊藻,它所产生的微囊藻毒素在自然界已知的毒素中排名第二,仅次子二(口恶)英。 同时,蓝藻还存在着许多危害,如蓝藻可以消耗水中的溶解氧,当蓝藻大量繁殖时,水中的溶解氧浓度也迅速降低,造成鱼虾、螺蛳等水生生物的死亡,使水体遭受污染。尽管是死亡的蓝藻,它在被细菌分解的过程中还是会产生毒素,同样污染水体。河流湖泊中,蓝藻含量过高是否会对人体有影响,目前还没有明确的说法,但从实验结果来看,它对肝、脾都有一定的影响。而且蓝藻爆发的周边地区,其癌症爆发比例要比其他没受蓝藻污染的地方大。自从1998年12月,国务院就发起了太湖水污染治理“零点行动”,拉开了太湖水污染治理的序幕。可惜的是,九年以来,投资资金达百亿元,太湖水质却并没有因此而得到明显改善,甚至还一度出现加重的趋势。那么,到底是什么原因导致了太湖蓝藻的爆发呢?直接原因是经济社会发展速度过快导致的工业污染、农业污染和城市生活污水的排放远远超过我们所做的努力。间接原因在于一些政府技术性官僚和学者,总是寄希望于通过技术手段,来解决“公共地悲剧”问题。而我们在电视上及相关报道上,总是能听到这样一种解释,那就是水中氮磷含量超标,导致蓝藻大量繁殖,并极力强调使用无磷洗衣粉!其实这是有一定依据的,因为无锡初期的企业以传统的印染和冶金为主,后期又涌现出大批的机械制造业。然而冶金业废水若非重金属冶炼产生,一般含有毒物质较少,更没有很多的有机物;机械加工废水则主要是含机械润滑油、树脂、油漆等杂质,机械加工各种金属制品所排出的废液和冲洗废水,其中含有各种金属离子如铬、锌以及氰化物等;印染废水含有大量染料、淀粉、纤维素、木质素、洗涤剂等有机物,以及碱、硫化物、各类盐类等无机物。从上述资料可以看出,无锡附近的工业废水排放并不是蓝藻爆发的主要原因,这些废水没有提供蓝藻大量繁衍所需的含磷有机物。它们所起的作用主要是使水质恶化,减少了其余水中生物的生存空间,从而为蓝藻提供了较为宽裕的生存空间。蓝藻的大量爆发,问题还是出在农业和生活废水的排放,其中更主要的则是农业废水。这两种废水有机物含量高,富含蓝藻繁衍所需的磷元素。太湖周围有大量的农田。农业生产所使用的肥料和农药,要么通过土壤渗透进地下水,进入太湖,要么被直接排入河道,流进太湖。肥料和农药富含氮磷,是太湖水体富营养化的重要原因。 此外,生活污染也加快了富营养化的速度。当地居民排出的有机废物如粪便等,随着卫生设备冲进下水道再经过一定处理之后被排进河流湖泊。这其中也含有一定的氮磷成份。于此同时,温度更是给蓝藻的爆发提供了一个诱因。蓝藻虽然可以抵抗外界的冷热刺激,但是其繁衍仍受温度的很大影响。近年来全球气温上升,就犹如一根导火索,引爆了蓝藻这个火药桶。从网络上查找资料也可以知道,蓝藻大量繁殖的时期正常应在5~6月,近几年4月中旬就开始爆发蓝藻即为温度升高引起。再加上近年来的“暖冬”,更使蓝藻休眠期大大缩短。

蓝藻的现状及目前的主要治理方法

蓝藻的现状及目前的主要治理方法 摘要:最近几十年蓝藻水华在我国各大富营养化湖泊频繁爆发,形成藻灾。鉴于传统的打捞等治理手段的局限性,新兴的生物技术治理方法以其优越性而备受世人瞩目,渴望成为攻克蓝藻污染的最佳选择。文中从水华的爆发及危害、目前国内外主要的防治措施和研究方向以及蓝藻的生物工程等几个方面进行了论述,以希望能够寻求合理的治理方案。 关键词:富营养化蓝藻治理生物技术 国家重点治理的“三湖”由于水体富营养化造成的藻害日益严重,其他湖泊如东湖、西湖、洞庭湖、洪湖、鄱阳湖、洪泽湖等也不容乐观,甚至连藏在群山之中、很少点面污染源的千岛湖,也由于游人猛增而水体富营养化,已出现蓝藻大规模增生的趋势。从1998年开始,这种蓝藻泛滥成灾的危机频频出现,并呈迅速蔓延之势。从50年代以来,由于人口急剧增长,工业化和城市化进程加快,大大增加了氮、磷营养物质向水体的排放量,加剧了湖泊等水体富营养化程度,使水体生态环境向恶化方向演变,最终影响经济和社会可持续发展。所以,富营养化问题日益受到世界各国政府和社会各界的关注和重视。 中国是一个湖泊众多的国家,大于1平方公里的天然湖泊有2300余个,湖泊面积为70988平方公里,约占全国陆地面积的%,湖泊总储水量为7077多亿立方米。近年来,我国东部南部随着国民经济高速发展,环境污染控制相对滞后,不少水体负荷了超量氮、磷和其他有机污染等营养物,致使湖泊环境不断恶化。湖泊富营养化在中国已是一个突出的环境问题,所以预防治理蓝藻水华已成当务之急。 1 湖泊富营养化和水华的形成和危害 藻类和一些光合细菌能利用氮、磷等无机盐类通过光合作用合成有机质,称为光养型生物。富营养化缓流水体中的光养型生物,如蓝藻、绿藻等,通过光合作用以光能和无机物合成自身生长繁殖的有机物,并在短时间内集中大量繁殖,形成藻灾,即水华。 通常春夏秋湖泊中的主要藻类是蓝藻、绿藻。但在重富营养化的湖泊中,自春至夏蓝藻常成为唯一的优势水华种群,其中以微囊藻水华最为严重。蓝藻(cyanobacteria)是全球分布最广的水生、陆生古老光合生物。在富营养化的

太湖蓝藻爆发的防治措施

太湖蓝藻爆发防治措施 1242103103 胡雨 太湖,中国五大淡水湖之一,位于今江苏省南部,长江三角洲的南部;全部水域在江苏省境内,湖水南部与浙江省相连。系华东最大湖泊,也是中国第三大淡水湖,是中国著名的环太湖风景名胜区。 “太湖美,美就美在太湖水”,太湖以水的灵气表现了吴越文化的精髓,也使太湖明珠—无锡成为海内外著名的旅游城市。可是,这几年的太湖水质逐年下降,2007年4月无锡太湖蓝藻出现异常,5月蓝藻爆发,导致无锡部分地区自来水发臭,无法饮用,无疑颠覆了它在人们心目中的形象,造成了极大的社会影响。 太湖蓝藻是几十年来一直存在的一种自然现象,然而,2007年太湖无锡水域的大规模蓝藻爆发却令人们对其关注程度大幅上升。 蓝藻是一种含叶绿素的细菌,它细胞外有一层很厚的胶质,可以抵抗外界的冷热刺激。具有极强的自适应能力和旺盛的繁殖能力,是湖泊水生态系统生物链上一个重要环节。温度和水体富营养化都是蓝藻爆发的重要原因。蓝藻在条件充足的时候会大量繁殖,消耗掉湖水中的溶解氧,使鱼类无法生存。大面积的蓝藻会遮挡住射下水中的阳光,使水草也不能正常生长。当蓝藻繁衍过多时,还会大面积的死亡、腐烂,进一步夺走水中的氧气,并放出一种毒素,剩余的有机物供蓝藻新一轮的生长。且经生物实验,发现放出的毒素对生物的肝功能有较大影响。蓝藻的过多繁殖还会造成自来水源遭严重污染,影响日常用水的供应。据对无锡当地居民的询问,无锡在去年蓝藻大量爆发期间蓝藻平均厚度达到2~4厘米。自来水呈绿色且伴有较强臭味,完全无法用于饮用、洗漱等。在影响日常生活的同时,蓝藻的爆发也严重影响了无锡旅游业的正常经营。大量腐烂且散发着臭气的蓝藻堆积在岸边,使太湖四周几乎所有景点都不得不暂停营业,造成了难以估量的损失。 在蓝藻爆发的两方面原因中,水体的富营养化是蓝藻繁殖的基础。对发生富营养化作用来说,磷的作用远远大于其他营养元素的作用,磷的含量不很高时就可以引起富营养化。(贫营养湖与富营养湖之间的临界负荷量是:总磷为

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档