李家河水库藻密度分布规律的预测研究

为了解水中藻密度与影响因子的关系,本文对李家河水库2021年16种水质监测指标值进行分析研究,明确了藻密度与叶绿素含量的强相关性,确定了影响藻密度的环境因子主要为总磷、水温、pH值和浊度。分别采用多元线性回归和MLP神经网络构建藻密度与环境因子类水质指标的相关模型。对2022年上半年藻密度分布曲线预测发现,两个模型相结合预测效果比单独模型更为准确。研究结果对中小型水库藻类预测与防治具有一定的推广应用价值。

太湖湖滨带藻密度与水质、风作用的分布特征及相关关系

为研究太湖湖滨带水体藻密度、水质及风作用的时空分布特征,于2010年春、夏季调查了太湖湖滨带的水质、藻密度,同时结合风级、风向等数据,运用偏相关法分析了藻密度分布与水质、风作用的相关关系.结果表明:春季湖滨带水体藻密度低于夏季,平均值分别为1.88×106、1.75×108L-1,竺山湾、梅梁湾、西部沿岸藻密度较高.太湖湖滨带水体ρ(TP)、ρ(TN)、ρ(NO3--N)、ρ(NH3-N)、ρ(COD Mn)春季平均值分别为0.10、4.48、0.99、2.36、6.46 mgL,夏季分别为0.16、2.09、0.60、0.43、6.73 mgL,其中高值主要分布在竺山湾、西部沿岸、梅梁湾湖滨带;在时间上,ρ(TN)、ρ(NH3-N)、ρ(DO)春季较高;ρ(TP)、pH夏季较高.太湖湖滨带春、夏季风作用均以向岸的正作用力为主,夏季和春季风力作用平均值分别为0.26和0.73.风作用值较高的区域出现在梅梁湾、贡湖、西部沿岸.偏相关分析结果表明:春、夏季藻密度分布均与风作用值呈显著正相关;春季只有透明度与藻密度的分布显著相关,夏季藻密度分布与ρ(COD Mn)、ρ(SS)呈显著性正相关,而与pH呈显著负相关.在富营养化严重的太湖,N、P等营养盐已经不再是藻类暴发的限制因子,而风作用及与之密切相关的湖流,北部竺山湾、梅梁湾似口袋状的地理形态,是影响藻密度分布的重要因素;另外,入湖河流污染对北部、西北部湖滨带自生藻类的滋生,水生植物、浮游动物对藻类分布也会有不同程度的影响.

北京市城区地表水体叶绿素a与藻密度相关性研究

实验主要研究在实验室培养条件下,对北京市城区地表水体进行分析,发现在叶绿素a浓度>40μg/L时,叶绿素a与藻密度有较好的相关性,R2值均>0.8705。同时,通过对实验数据及现象的分析,得到了水华阈值在叶绿素a浓度40μg/L,以及结合藻类生长曲线和藻密度、叶绿素a的日增长率的变化量得出各个河湖"水华"暴发的暴发点。

浮游植物现存量表征指标间相关性研究Ⅱ:叶绿素a与藻密度

在前文研究叶绿素a与生物量基础上,本文收集国内、外有关资料,并结合潘家口水库现场围隔实验,主要从室内研究水体、野外围隔水体及天然水体三个方面,进一步探讨浮游植物叶绿素a含量与藻密度间的相关性。结果表明:实验室内藻类纯培养或共培养优势藻种稳定单一时,叶绿素a与藻密度呈显著正相关,优势藻发生变更时,二者可能相关或不相关;围隔实验水体及天然水体中优势藻种稳定单一时,叶绿素a与藻密度一般显著正相关,而藻种发生明显更替时,叶绿素a与藻密度可能相关或不相关。

不同藻密度下Zn^2＋浓度对萼花臂尾轮虫实验种群增长参数的影响

为了比较不同食物密度下污染物浓度对受试生物的慢性毒性,筛选出以轮虫为受试生物对水环境中Zn2+污染进行监测的敏感指标,在不同斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)密度(1.0×106、2.0×106和4.0×106个/m L)下不同浓度(0、0.1、0.3、0.5、0.7、0.9 mg/L)的Zn2+对萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)实验种群增长参数的影响。结果表明,25℃以及1.0×106、2.0×106和4.0×106个/m L藻密度下Zn2+对萼花臂尾轮虫的24 h LC50值分别是6.647、8.102和5.873 mg/L。与各食物密度下的对照组相比,当食物密度为1.0×106个/m L时,各浓度的Zn2+对萼花臂尾轮虫的各种群增长参数均无显著性影响(P>0.05)。当食物密度为2.0×106个/m L时,各浓度的Zn2+均显著延长了轮虫的生命期望、世代时间和平均寿命,提高了轮虫的净生殖率;除0.3 mg/L外,其他浓度的Zn2+显著提高了轮虫的种群内禀增长率。当食物密度为4.0×106个/m L时,0.1、0.3和0.7mg/L的Zn2+显著提高了轮虫的种群内禀增长率,0.7和0.9 mg/L的Zn2+显著提高了轮虫的后代混交率。藻密度对轮虫的生命期望、世代时间、净生殖率、种群内禀增长率、平均寿命和后代混交率均有极显著性影响(P<0.01),Zn2+浓度对轮虫的生命期望、世代时间、净生殖率、种群内禀增长率和后代混交率均有极显著性影响(P<0.01),藻密度和Zn2+浓度之间的交互作用对轮虫的生命期望、种群内禀增长率和后代混交率均有显著性影响(P<0.05)。2.0×106个/m L食物密度下,Zn2+浓度与轮虫的生命期望、世代时间、净生殖率和平均寿命之间具有显著的剂量-效应关系;4.0×106个/m L食物密度下,Zn2+浓度与轮虫的后代混交率间也具有显著的剂量-效应关系。

关于用藻密度对蓝藻水华程度进行分级评价的方法和运用

本文阐述以单位水样中藻类数量（藻密度）对蓝藻水华程度进行分级的思路和方法，并用连续多年的滇池和昆明松华水库藻类监测数据进行验证，其结果与现行《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）中的分级结果基本共通。应用结果显示：滇池11个被评价3级的监测结果都集中在1—3月；5级和劣5级评价结果合计占67．2％，表明滇池大部分时间处于轻度蓝藻水华和蓝藻水华爆发状态。分级结果与GB3838—2002能很好地结合在一起，并与滇池日常监测工作中观察到的蓝藻蓝藻水华现象较为吻合，有一定科学性和便利性。

Cu^(2+)对普通小球藻的光合毒性:初始藻密度的影响

为了研究Cu2+对普通小球藻的光合毒性以及初始藻密度对Cu2+光合毒性的影响,将初始密度为107mL-1的普通小球藻暴露于Cu2+的6个浓度(0、5、10、20、30和40μmol.L-1)中进行96 h的毒性暴露实验,在2、48和96 h分别利用叶绿素荧光仪(MAXI-Imaging-PAM)测定各项叶绿素荧光参数,同时,针对3个不同初始密度的普通小球藻(2×106、5×106和2×107mL-1),测定并比较了其暴露于0、20和40μmol.L-1的Cu2+12 h后,叶绿素荧光参数的变化。不同初始藻密度的毒性实验结果显示,初始藻密度为2×106mL-1时,20和40μmol.L-1Cu2+可完全抑制普通小球藻的光合作用;当初始藻密度增加到5×106和2×107mL-1时,40μmol.L-1Cu2+对普通小球藻的实际光合作用效率仅有约75%和25%的抑制。这表明初始藻密度越大,Cu2+的光合毒性越弱。但随着初始藻密度的增加,初始藻密度的变化对Cu2+光合毒性的影响减弱。初始藻密度为107mL-1时的毒性实验结果显示,暴露于20~40μmol.L-1Cu2+2 h后,普通小球藻的光合作用即受到抑制,且该抑制程度随Cu2+浓度的增加而增强,并随着暴露时间的延长有所缓解。随着Cu2+浓度的增加,最大量子产量(Fv/Fm)、实际量子产量(Yield)、相对电子传递速率(ETR)和光化学淬灭系数(qP)逐渐降低,非光化学淬灭系数(NPQ/4)逐渐上升。研究结果表明,Cu2+对普通小球藻的光合作用有一定的抑制作用,其机理可能为通过引起PSII系统反应中心的部分失活,导致PSII系统反应中心的开放比例减少,引起电子传递速率降低以及ATP和NADPH的合成减慢,从而使光合作用速率下降;初始藻密度对Cu2+的光合毒性大小有较大的影响,故在进行藻类的毒性实验时,也应关注初始藻密度的影响。

大型培养中栅藻密度的几种临界值研究与应用

大型氵蚤培养中栅藻密度的几种临界值研究与应用ＳＴＵＤＹＡＮＤＡＰＰＬＩＣＡＮＴＩＯＮＡＢＯＵＴＳＥＶＥＲＡＬＣＲＩＴＩＣＡＬＶＡＬＵＥＳＯＦＤＥＮＳＩＴＹＯＦＳＣＥＮＥＤＥＳＭＵＳＳＰ．ＩＮＴＨＥＤＡＰＨＮＩＡＭＡＧＮＡＣＵＬＴＵＲＥ黄诚陈建秀（南京...

藻密度手工监测实验室间比对研究

为研究不同实验室藻密度监测数据的可靠性,现场采集了藻密度样品,处理为现场平行样和实验室前处理后平行样2种,分别由5家实验室的6名技术人员开展检测分析。参考相关技术规范要求,结合其他领域相似工作的成功应用案例,采用Z比分数法对分析结果开展藻密度实验室间比对。结果表明,数据的相对偏差均符合技术规范要求;对藻密度进行数据直接比对和对数转换后比对,各实验室对现场平行样和实验室前处理后平行样的检测结果均为合格;分析方法原理导致藻密度手工监测的绝对数值偏差较大,对当前的太湖水华预警工作适用性不高。

南水北调中线总干渠叶绿素a与藻密度相关性研究

叶绿素a浓度和藻细胞密度是表征藻类生物量的两种不同方法。为了分析南水北调中线总干渠叶绿素a与藻密度的相关关系,在干渠内(动态条件)和干渠旁(静态条件)设置断面进行了采样,依据实测数据分析了叶绿素a和藻密度的变化情况及相关性。结果表明:动态条件下,叶绿素a浓度与藻密度的变化趋势基本一致,两者之间具有显著的相关性,相关系数为0. 88～0. 90;单一优势藻种水体中叶绿素a浓度与藻密度存在显著正相关性,r> 0. 95;优势藻种的更替变化会导致叶绿素a浓度与藻密度的相关性下降;动态条件转为静态条件时,空间和水文要素发生变化,将导致藻种、藻密度及叶绿素a浓度发生变化,并影响藻密度和叶绿素a浓度之间的相关性。研究成果有利于有关部门掌握南水北调中线工程引水水质的变化,可为沿线用水户提供更好的服务。

太湖铜绿微囊藻暴发的藻密度预测技术路线的验证

铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的繁殖力受低温和高温调控,休眠与生长高温对藻繁殖产生的停止和抑制作用可被诱导低温解除,藻繁殖力恢复程度取决于诱导低温的强度和作用时间,藻繁殖力恢复程度越高,其繁殖速率越大。基于铜绿微囊藻春化作用原理,提出了该藻暴发的藻密度预测技术路线(初春现场采藻分析预测用增长率→藻暴发的预报温光出现时现场采藻计数→预测藻暴发的藻密度),用于指导分析未来最适温光出现时太湖铜绿微囊藻是否暴发这一预测工作。对该藻密度预测的技术路线可行性进行了验证,用3个标准评价预测结果。验证结果为:(1)8个实验组的预测用增长率预测的藻密度与生长的藻密度相关性显著,表明预测用增长率测试合理;(2)在对应预测的6 d中,8组中有5组的预测结果准确性指数I≥0.6,即预测结果在生长藻密度的60%~140%以内,表明大多数预测结果的准确性较好,满足了评价标准一;(3)7 d预测结果有效变化范围的下限为M=(62%~67%)Mt、上限为M=(133%~138%)Mt时,占81%的有准确性预测结果的出现几率Q≥62.5%,满足了评价标准二;(4)预测结果有效变化范围的下限为M=(60%~66%)Mt、上限为M=(134%~140%)Mt时,有准确性的、出现率≥60%的预测结果连续出现天数为6 d,满足了评价标准三;(5)当预测结果偏差范围为(100%±33%),有准确性预测结果的出现几率降低12.5%,连续出现天数为2 d。验证可知,在预测时长为6 d内,有准确性的预测结果有比较高的出现几率是可控的,而不是随机的,预测技术路线指导太湖铜绿微囊藻暴发的藻密度预测是可行的;调高预测结果准确性指数或延长预测时长,预测风险将会增大。

再生水回用于景观水体磷营养盐对叶绿素a和藻密度的影响研究

以北京市某再生水厂出水为研究对象,人工配制各浓度梯度的营养盐,试验研究补给再生水后景观水体水质指标的变化,重点考察磷对叶绿素a和藻密度的影响情况。试验结果表明叶绿素a和藻密度主要受水体中氮磷比和磷酸盐浓度的影响。在磷酸盐保持在1 mg/L以下,氨氮在2mg/L以下,硝酸盐氮在8 mg/L以下,将再生水一次性补给景观水体是完全可行的,不会产生藻类暴发;当磷酸盐浓度增加至1.5 mg/L,藻密度将显著增加。

调水前后南四湖藻密度及水环境要素变化特征

为探究大规模调水输入背景下南四湖生态环境演变特征,采用多种非参数统计方法综合分析20102020年南四湖藻密度、总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮、叶绿素a(Chl.a)、五日生化需氧量(BOD_(5))、高锰酸盐指数(COD_(Mn))年际年内变化规律和影响因素.结果表明:20102020年南四湖上、下级湖水质综合污染指数年均值范围分别为0.759~0.945、0.719~0.926,水质总体逐渐改善,但TN单项污染指数存在超标现象,主要可能与入湖河流中高浓度氮输入有关.受南水北调东线工程运行初期与严峻旱情的影响,南四湖藻密度、TP、氨氮、Chl.a在20132015年发生突变,随后均呈增加趋势.南水北调东线工程的运行对南四湖藻密度的年内波动影响强烈,调水工程运行后每年10月份出现峰值,其中2016年上级湖藻密度高达520.0×10^(4)cells/L.湖区藻密度不仅与氮磷质量比(TN/TP)、TP、COD_(Mn)、Chl.a呈显著相关,还与降雨、水温密切相关.在南四湖生态环境保护治理过程中,应强化关键水质指标的污染监管与治理,完善调水方案和水生态危机应急管理办法.

东昌湖叶绿素a和藻密度监测及微囊藻毒素分析

2009年4月、5月,2010年6月、8月、9月、10月及2011年3月,分别对东昌湖水体中的叶绿素浓度和藻细胞密度进行了调查,统计分析叶绿素a和藻密度的动态变化及二者之间的相关性,并进行蓝藻水华的风险评估;同时对部分样品中的微囊藻毒素进行了分析。结果表明,东昌湖的叶绿素a浓度和藻密度均具有明显的季节变化,存在发生蓝藻水华的风险,但二者之间的相关性不显著,可能是由于浮游植物群落组成发生了明显的变化,且不同藻类细胞的叶绿素a含量差异较大,在所分析的藻细胞样品中未检测出微囊藻毒素。

青霉素钠对萼花臂尾轮虫适合度的促进作用及其与藻密度的关系

以萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)为受试动物,在1.0×10^(6)(较低)、2.0×10^(6)(中等)和4.0×10^(6)个细胞/mL(较高)的斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)密度下,研究了不同浓度(0、200、400、600、800和1000μg/L)的青霉素钠对轮虫各生命表统计学参数的影响。结果表明,与各藻密度下的对照组相比,当藻密度为2.0×10^(6)个细胞/mL时,200—1000μg/L的青霉素钠处理组中轮虫的生命期望和世代时间分别延长了40.67%—70.67%和34.04%—50.23%(P<0.05),净生殖率和内禀增长率分别提高了204.35%—358.70%和36.26%—62.09%(P<0.05);藻密度的降低或升高均显著降低青霉素钠对轮虫存活、生殖和种群增长的促进幅度。1.0×10^(6)个细胞/mL的斜生栅藻密度下,400μg/L的青霉素钠处理组中轮虫的生命期望延长了21%(P<0.05),200—400μg/L的青霉素钠处理组中轮虫的世代时间延长了23.15%—33.13%(P<0.05),200—600和1000μg/L的青霉素钠处理组中轮虫的净生殖率分别升高了40%—81.05%和41.05%(P<0.05);但4.0×10^(6)个细胞/mL的斜生栅藻密度下,各青霉素钠处理组中轮虫的所有生命表统计学参数均与对照组之间无显著性差异(P>0.05)。藻密度对轮虫的生命期望、净生殖率、内禀增长率和后代混交率均具有显著性影响(P<0.01),青霉素钠浓度对轮虫的世代时间、净生殖率和内禀增长率均具有显著性影响(P<0.05),藻密度和青霉素钠浓度的交互作用对轮虫的生命期望、净生殖率和内禀增长率也具有显著性影响(P<0.05)。在实验设置的青霉素钠浓度范围内,1.0×10^(6)个细胞/mL藻密度下轮虫的生命期望、世代时间和净生殖率与青霉素钠浓度之间均具有显著的剂量—效应关系(P<0.05);2.0×10^(6)个细胞/mL藻密度下,轮虫的生命期望、世代时间和内禀增长率与青霉素钠浓度之间均具有显著的剂量—效应关系(P<0.05)。本研究结果提示,环境相关浓度的青霉素钠不会对萼花臂尾轮虫的存活、生殖和种群增长产生显著性影响。

基于PSO-GRNN模型的夜光藻密度经验算法

为了准确预测夜光藻密度,将粒子群优化算法(PSO)和广义回归神经网络(GRNN)相结合,提出一种新的夜光藻密度预测模型PSO-GRNN。该模型采用粒子群算法来选取广义回归神经网络最优的平滑因子,减少人为因素对预测结果的影响,同时提高模型的泛化能力。实验结果表明,PSO-GRNN模型相对BP模型、RBF模型、GRNN模型对夜光藻密度的预测精度更高。

饮用水水源地藻密度与2-MIB及GSM浓度关系的探究

以太仓市两处饮用水水源地避咸水库及刘家港水库为研究对象,对水源地藻类种群和密度、水温及2-MIB、GSM浓度进行监测、分析。结果表明,库区常见种群为蓝藻门、绿藻门、硅藻门、甲藻门和金藻门。依照时空分布,库区内优势种群的藻类分别为蓝藻属(8—9月及11月)和硅藻属(10月)。同时8月避咸水库中藻细胞密度可达到最高浓度(2×108个/L),9—11月藻密度逐渐下降,至11月底达到最低浓度(1.6×106个/L);8月刘家港水库藻密度达到最高值7.8×107个/L,9—10月藻密度先短暂上升后迅速下降,11月藻密度达到最低值6.68×105个/L。8月避咸水库、刘家港水库中嗅味物质2-MIB、GSM均达到最高值,两水库中2-MIB分别为112.7和122.4 ng/L,GSM分别为43.16和16.41 ng/L。

滆湖藻密度的时空分布及驱动因子分析

在2年内分季度调查滆湖浮游植物种群和水环境因子,分析藻密度的空间分布状况以及按时间序列的藻密度变化和浮游植物优势种群变化,分别采用"多元线性逐步回归法"和"偏相关系数法"进行藻密度驱动因子识别。结果表明,滆湖藻密度空间分布趋势为由北向南逐渐升高,年际间季节差异极显著。浮游植物的演替规律为冬、春季节以绿藻和硅藻为主,夏、秋季节蓝藻占绝对优势。通过比较2种统计方法的计算结果,确定全湖及中、南部湖区藻密度的驱动因子是温度和高锰酸盐指数,北部湖区藻密度的驱动因子是温度和硝酸盐氮,所有驱动因子对滆湖藻密度的影响均为正效应。在富营养化严重的滆湖,N,P营养盐已经不再是浮游植物生长的主要驱动因子,从统计方法的角度解释了部分环境因子没有入选为驱动因子的原因,并推断了其他可能的驱动因子。

巢湖中硝酸盐浓度与藻密度关系初探

本文根据巢湖2013年硝酸盐浓度与藻密度的数据,研究巢湖蓝藻的生长与硝酸盐浓度的关系,发现硝酸盐浓度与藻密度成负相关,证明蓝藻的生长需要大量硝酸盐,因此可以通过减少硝酸盐的含量来控制蓝藻的生长繁殖。本文为巢湖蓝藻的治理提供新的思路。

蠡湖藻密度与水质因子的灰关联分析

对蠡湖2011~2014年水质、藻类密度进行了长期监测,采用灰关联方法进行了相关性分析,结果发现：水温是影响藻密度最重要的因素,浊度次之,叶绿素排在第3,pH值和电导率排名较后,溶解氧与藻密度的关系相对最小。对藻密度和其它水质因子进行了多元回归分析,并得到了藻密度和其它水质因子各年度和4年综合的多元回归方程。