水源水中藻类监测及水质变化原因分析

论文摘要

上个世纪以来,由于经济的增长及人类活动的影响,越来越多的水源水库水体逐渐从贫营养、中营养向富营养状态转化,藻类的生长直接影响净水处理工艺及供水水质安全。黑河金盆水库作为西安市主要的供水水源地,水体水质由水库建成时Ⅰ类逐渐变化为部分指标超过了Ⅲ类水,藻细胞密度峰值含量超过1700万个/L。因此,以黑河金盆水库为典型水源水库,研究水库藻类生长动态及其对水质的影响,具有重要的理论意义和实用价值。结合现场在线监测和取样实验室监测,对黑河金盆水库浮游植物以及其它水质指标进行分析。主要结论如下:（1）4-5月和6-12月是藻类生长的两个特征阶段。在前一阶段,随着水温的升高藻类数量迅速增加,水温与藻类呈现良好的相关性,优势藻种为绿藻、硅藻;而后一阶段,由于受到降水光照的影响,藻类数量先降低后增加,峰值出现在7月中下旬,优势藻种为绿藻、蓝藻。氮磷比值在18-56之间,表现为氮过量,磷为限制因子,藻种群密度高峰值主要受到磷含量、光照和水温的影响。监测期间黑河水库出现富营养型浮游植物指示种群,如栅藻、铜绿微囊藻、小球藻、直链藻等。（2）黑河水库在夏季出现热分层现象,表层与底层水温相差近20℃,水深30-40米处为温跃层。在春秋两季,水体温度分层变化不是十分显著,没有典型的“温跃层”,但是水体垂直剖面上水温“上高下低”的分层结构依然存在。这种温度分层有效限制了上下水团混合,形成溶解氧分层,使得水体下部成为厌氧区。现场监测结果表明夏季库心区底层厌氧水体中,溶解氧浓度为1mg/L,氨氮、总氮和总磷含量分别为表层水体的15倍、3.16倍和6倍。（3）黑河库区上游水质与库区水质对比表明,上游水质与库中水质季节变化趋势相同,但水库上游主要水质指标如氨氮、总氮、总磷和高锰酸盐指数均达到国家地表水Ⅲ类水质标准,而库区水质指标均高于上游水质,分析认为黑河水库上游水质对库中水质有一定程度的影响,但水库水质问题的主要原因是内源污染所致。（4）藻类生长悬浮特性及抑制中试试验表明蓝藻集中悬浮在水体2-3倍透明度水深区,而绿藻集中生长在0.5倍水体透明度水深区。在下向流速为1.5cm/min时,蓝藻竖向分布均匀,光补偿点以下藻类无上浮现象。在此流速下白天运行12小时可使得上层水体中蓝藻数量减少21.03%,光补偿点处蓝藻数量减少31.09%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 我国水资源与水污染现状
• 1.1.1 我国水资源现状
• 1.1.2 我国水污染现状
• 1.2 浮游植物概况
• 1.2.1 淡水浮游植物的组成和特性
• 1.2.2 浮游植物的分布
• 1.2.3 环境因子对浮游植物生长的影响
• 1.3 水体富营养化现状
• 1.3.1 国内外水体富营养化现状
• 1.3.2 水体富营养化形成的原因和机制
• 1.3.3 水体富营养化的危害和防制措施
• 1.4 本课题研究的主要内容和意义
• 1.4.1 研究的目的和意义
• 1.4.2 研究内容
• 2 研究对象和方法
• 2.1 黑河水库概况
• 2.1.1 黑河流域自然概况
• 2.1.2 黑河金盆水库概况
• 2.2 分析方法
• 2.2.1 藻细胞密度与藻种鉴定
• 2.2.2 叶绿素a的检测方法
• 2.2.3 水环境理化指标的检测方法
• 2.2.4 垂向水质分析方法
• 3 黑河水库藻类生长及其影响因素
• 3.1 黑河水库藻类生长状况
• 3.1.1 藻类高发期及含藻量
• 3.1.2 藻类群落组成及优势藻种
• 3.1.3 部分藻种镜检图
• 3.2 环境因子对藻类生长的影响
• 3.2.1 水温、光照对藻类生长的影响
• 3.2.2 氮、磷元素对藻类生长的影响
• 3.2.3 氨氮对藻类生长的影响
• Mn与藻类生长的关系'>3.2.4 pH、COD_Mn与藻类生长的关系
• 3.3 本章小结
• 4 黑河水库水质转化规律
• 4.1 湖心区水质的垂向分布规律
• 4.1.1 水温的垂向与季节分布规律
• 4.1.2 溶解氧的垂向和季节分布规律
• 4.1.3 pH的垂向与季节分布规律
• 4.1.4 叶绿素a的垂向和季节分布规律
• 4.1.5 氮素含量的垂向和季节分布规律
• 4.1.6 磷的垂向和季节分布规律
• 4.1.7 耗氧有机物垂向与季节变化
• 4.2 黑河水库外源污染调查
• 4.2.1 黑河水库上游水质与库中水质状况
• 4.3 本章小结
• 5 水源水中藻类生长悬浮特性与其生长抑制试验研究
• 5.1 实验设计
• 5.1.1 实验源水
• 5.1.2 实验装置
• 5.1.3 实验方法和指标
• 5.2 实验结果
• 5.2.1 蓝绿藻在水中的悬浮特性
• 5.2.2 水体下向流动对蓝藻的生长抑制
• 5.3 本章小结
• 6 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录:研究生期间发表论文