有害藻类水华的形成机制

随着富营养化的发展,有害藻类水华的爆发也日渐频繁,研究其形成机制及影响因素,对预测藻类水华的发生,采取相应的防治措施,减少其带来的危害具有重要的生态和环境意义。本文从不同角度总结了水华的形成机制,结果表明:化学、物理、生物等因素的综合作用导致藻类水华的爆发。

河流藻类水华预警系统设计

本文基于计算机信息技术,提出了一种针对河流藻类水华预警系统的设计方案,以满足河流饮用水源区藻类生长状况的在线分析,实现对未来藻类水华的预警功能。该系统从水质指标展现、藻类水华描述、预警模型及其扩展接口等方面进行了设计。

水体中溶解性微囊藻毒素与藻类细胞内微囊藻毒素的关系研究

应用高效液相色谱,对北方某水库水体中溶解性微囊藻毒素(extracellular microcystin,EMCs)和藻类细胞内微囊藻毒素(intracellular microcystin,IMCs)的3种异构体(LR、YR、RR)进行了为期1年的监测,研究了EMCs和IMCs随时间的变化规律及相互关系。结果表明:EMC-RR和IMC-RR的全年变化规律非常一致,在9月初之前其含量比较低,随后迅速上升并在10—11月份同时出现峰值;EMC-LRI、MC-LR、EMC-YR和IMC-YR全年出现多个起伏,且存在明显的差异,其峰值出现时间也不一样,EMC-LR和EMC-YR峰值出现在8—9月,而IMC-LR与IMC-YR的峰值则出现在9月份中下旬。IMC-LR和IMC-RR是藻类细胞内主要毒素,但是2种异构体所占总的细胞内毒素的比值并不是固定的,5—12月份其比值不断下降。

淡水湖泊浮游藻类对富营养化和气候变暖的响应

水体富营养化和气候变暖是淡水生态系统面临的两大威胁。文章分别阐述了富营养化和气候变暖对淡水湖泊浮游藻类直接和间接效应,并总结气候变暖可能通过影响水体理化性质、水生植物组成、食物链结构从而直接或间接改变浮游藻类生物量或群落结构。作者重点分析了气候变暖下湖泊生态系统蓝藻水华暴发机制,比较了不同湖泊蓝藻对气候变暖和富营养化响应的异同点,发现气候变暖和富营养化对湖泊生态系统影响存在相似性,表现在均促进湖泊由清水-浊水稳态转变、增加蓝藻水华发生频率和强度。然而二者对湖泊浮游藻类影响的相对重要性取决于分层型湖泊和混合型湖泊的差异性、不同营养型湖泊和不同类群蓝藻组成差异性。作者认为,开展气候变暖和富营养化下,湖泊浮游藻类功能群响应研究亟待进行。

三峡水库蓄水前后水生态系统动态的初步研究

本专辑登录的论文系中国科学院知识创新工程重要方向性项目“三峡水库库区蓄水前后水生态系统变化的研究”的部分研究结果,内容包括1)蓄水前后水体理化参数变化;2)蓄水前后水生生物群落变化;3)三峡水库的富营养化问题;4)春季水华暴发过程的连续监测与动力学;5)对三峡水库生态学研究的几点思考和建议。

水库藻类细胞内微囊藻毒素变化规律

摘要:应用高效液相色谱,对北方某水库5个采样点藻类细胞内3种微囊藻毒素(MC-LR,RR和YR)进行了为期一年的监测.研究了细胞内微囊藻毒素随时间的变化规律,并探讨了环境因子对细胞内微囊藻毒素产生的影响.结果表明,藻类细胞内3种微囊藻毒素被检出的时间不一致,LR异构体在4月份下旬即可检测到,而RR和YR异构体则要到5月份中旬才能检测到.LR和YR异构体在9月份出现高峰值,而RR异构体在10月份达到全年的最大值.4—9月份,LR异构体含量最大,RR异构体次之,YR异构体含量最小;10—12月份,RR异构体含量最大,10月和11月LR含量大于YR,但是12月份LR未检出,而YR含量比11月份还高.环境因子对细胞内微囊藻毒素的影响也不一致:溶解氧和硝酸盐氮都与3种异构体呈显著负相关;总磷、溶解性总磷和磷酸盐都与RR异构体呈显著正相关,氨氮和LR异构体之间存在显著负相关.

北方盐碱地池塘藻类变化及水质调控技术

陕西省沿黄河滩涂有连片精养鱼塘2万多亩,土壤以硫酸盐为主,池塘地下水位较高,水源以地下水上渗补充为主,水质碱度较大,硫酸盐含量较高。从2010年起,连续5年,项目组通过对地域内25口池塘在水产养殖过程中藻类四季变化与温度、光照、p H值、

池塘有害藻类防除方法

一、青泥苔青泥苔是丝状绿藻（双星藻、转板藻和双星藻科的水绵）的总称。随着水温的上升,在池塘浅水处开始时萌发,早期像毛发一样附着在池底或者像网一样悬浮在水中;衰老时丝体断离池底,成黄绿色漂浮在水面。防除措施：①交换池水,改变水体pH值和水质,并施基肥培肥水质,抑制青泥苔的生长。②未放养的池塘可用生石灰粉或草木灰撒在青泥苔上,使它不能进行光合作用而死亡。

浮游动物与蓝藻水华

在富营养化的湖泊与水库中蓝藻常成为优势种类。由蓝藻过度繁殖而形成的水华严重影响了水质和环境。浮游动物在湖泊中是水生生物中的重要组成部分,浮游动物中的一些种类可以通过摄取蓝藻而直接抑制蓝藻的过度繁殖,也可以通过改变湖泊的环境因子与营养条件来间接地控制蓝藻水华的形成。实现用浮游动物来对富营养化湖泊进行生物治理,应该设法提高湖泊中浮游动物的生物量和向湖泊中引进能够有效地抑制蓝藻繁殖的种类。

一例草鱼池塘蓝藻水华的处理与防控

近年来,陕西省养殖池塘频频出现蓝藻水华污染事件,尤其是渭河滩涂养殖池塘。蓝藻水华的暴发导致养殖死亡率高、水环境污染加剧,极大地影响了渔民养殖效益。为解决上述问题,2021年7月,笔者研究团队在西安市临潼区进行了池塘蓝藻水华生态化综合治理与防控探索,通过物理、化学、生物等多项措施有机结合,在受污染池塘进行水体原位修复,从而实现有害藻类生态化处理,达到养殖用水循环利用的目的,取得了较好的经济效益和生态效益。现将处理情况介绍如下,以供广大养殖户参考。

藻类病毒研究40年

综述了藻类病毒研究40年来的重要发现。前期研究着重于病毒的分离和生物学特性,20世纪80年代后一度研究陷于停顿,90年代发现蓝藻病毒在海洋中的重大生态意义后,近年来又掀起藻类病毒研究的热潮.我国在藻类病毒方面的探索研究还只是刚刚起步,由于水体的丰富多样,以及"水华"和"赤潮"的严重爆发,我国研究藻类病毒的前景十分广阔.

我国常用湖泊营养状态指数研究进展与展望

湖泊(包括自然湖泊和人工水库)富营养化已成为世界性的环境问题,营养状态指数是目前最流行的富营养化水平量化方法。然而,不同营养状态指数的基本逻辑和适用水体等方面存在明显差异,不当选取可能会造成营养水平和相关水华风险的错误估计,并引发湖泊保护和修复措施的错位。鉴于此,本文对我国常用营养状态指数的构建思路、共性和差异以及不确定性来源等进行了综述。总体来看,营养状态指数基本构建思路分3种:1)Carlson指数型(如TSI),以透明度(SD)为核心参数,使用SD的2倍变化对应指数的10分差值,假定SD为64 m时记为指数值0分;2)改良TSI指数型(如TSIm),以叶绿素a(Chl.a)为核心参数,使用Chl.a的2.5倍变化对应指数的10分差值,假定Chl.a 1000μg/L对应该指数100分;3)营养足迹指数型(如TFI),该指数亦使用Chl.a指示藻类生物量,Chl.a的e倍关系对应藻类生物量的二倍变化和指数10分差值,假定Chl.a为10μg/L时对应该指数50分。根据上述假设得出对应的基础参数评估方程,然后均以基础参数(SD或Chl.a)与衍生参数间的经验方程“直接替换”获得衍生参数的评估方程。如上可知,营养状态指数均体现了数值增大表征藻类初级生产力和伴随的水华风险提高的共性,同时本文也从:1)数据集属性和基础指标评估方程获取的方法;2)衍生指标评估方程获取的统计原理;3)分项指标的权重设置方式3个方面分析营养状态指数之间的差异性。未来展望方面,首先,鉴于当前营养状态指数均属于通用性指数,因而建议未来基于上述3种基本类型开发因地制宜的营养状态指数,实现湖泊藻类生产力和水华风险的精准指示;其次,营养状态指数的生态学依据是藻类限制因子理论,营养状态指数各分项指标(即基于总氮、总磷、SD和Chl.a)的差异可以指示初级生产力的限制因子,建议未来开展营养状态指数分项指标差异机制研究,以指导藻类水华防控措施精准施策;再次,除富营养化外,湖泊生态健康受损往往也与其它压力有关,建议未来开展湖泊生态健康对富营养化和其他压力的综合响应机制研究,制定服务于湖泊生态系统健康提升的精准调控路径。本文目的并非将营养状态指数的通用属性“复杂化”,而是旨在阐明营养状态指数的“前世今生”,进而为广大湖泊富营养化相关人员使用指数时提供参考,也希望为我国湖泊营养状态精准量化、后续保护和修复措施的精准实施提供科学依据。

三峡水库水环境与水生态研究的进展与展望

伴随着举世瞩目的三峡工程全面竣工,三峡水库于2010年正式进入年水位落差达30 m的正常运行阶段.水库湖沼学可为环境友好型大坝建设和水库可持续管理提供科学依据.本文在三峡成库8 a以来生态系统长期监测与研究的基础上,对三峡水库水环境现状进行了归纳和总结,分析了水环境动态的时空异质性、水库纵向分区与群落组成、垂向分布及藻类水华的成因和动态,并对三峡水库藻类水华预警与生态-水文调控机制展开了论述.最后,本文尝试给出以下两方面的展望:1)大型水库湖沼学观测研究应有长期的策略;2)近期研究应重点关注水华暴发水动力学机制的量化和水华预警模型及生态水力调度平台的耦合.

浙江省3座饮用水水库的蓝藻控制对策及效果

介绍了浙江省南、中、北地区的温州桥墩水库、宁波里杜湖水库、湖州对河口水库3座饮用水水库蓝藻水华的控制对策,分析探讨了人工干预措施对水库浮游藻类组成及营养水平的影响。分析表明,在3座水库单独或联合采用的理化法应急除藻技术、滤食性鱼类的生物调控技术和人工植物群落生物净化技术等都在控制蓝藻水华、优化水生生态系统中发挥了积极作用,其中在温州桥墩水库采用的改性明矾浆应急除藻结合鱼类生物调控取得了较为理想的综合生态效应。

生物系统固定化强化除藻试验及机理浅析

由活性污泥驯化得到的生物系统经固定后能够有效去除藻类 ,以海绵和木屑作载体 ,藻类去除率分别可以达到 90 %和 80 %以上 ;生物系统对藻类的絮凝吸附作用、微型动物的捕食以及特定细菌对藻类的分解作用是主要的除藻机制 ,而适宜载体的投加则增强了生物活性 ,强化了生物捕食性能 。

微囊藻暴发对水产养殖的危害与防控

“养鱼先养水”是水产行业的共识,浮游藻类的种类与数量很大程度上决定了水质的优劣。近些年,在国内很多水产养殖业发达的地区,常出现因有害藻类水华或藻相不稳所致经济动物死亡的现象,其中微囊藻是最常见的水华种类。该藻广泛分布于各类水体中,是一类原始、古老的浮游植物,结构简单,适应性强,是养殖池塘浮游植物的主要组成部分。大多数微囊藻为产毒种类,鲫、鲢、虹鳟、虾等养殖动物均可被它的藻毒素所污染,并通过食物链传递到人体内,最终导致疾病的发生。

底泥磷释放对藻类种群动力学的影响

应用种群生态动力学模型系统地研究底泥磷释放对藻类爆发的影响。首先,基于种群动力学建立关于营养元素(磷)-藻类-浮游动物生态数学模型。其次,利用定性分析理论分析模型的动力学行为,讨论各类平衡点的存在性和稳定性。最后利用数值模拟对模型进行数值分析,探究底泥磷的释放对水生态系统中生物种群密度的影响。

水生所在洱海鱼类生态调控研究方面取得进展

中国科学院水生生物研究所水生态系统健康学科组研究人员对云南高原湖泊洱海的鱼类生态环境及渔业资源调控开展了多年持续研究工作。近日,研究团队在围绕洱海鱼类生态调控与藻类水华控制问题上取得了系列进展。相关成果分别发表在Water Research和Ecological In⁃formatics上。已有研究表明,在北温带湖泊中广泛使用移除浮游生物食性鱼类的方法来加强浮游动物的牧食,进而减少浮游植物的数量。