基于荧光图像的快速检测藻类浓度方法的研究

针对传统近海藻类监测的局限性,提出了一种新的藻类监测的方法。利用435 nm的激光器作为激发光源,得到波长为685 nm左右的藻类荧光图像,以发出的荧光强度图像的灰度值大小来表征水中藻类的浓度。通过实验确定了激发激光器的功率以及检测样品室的高度,结果表明,合理设计激发激光器的功率与检测样品室的高度,可以得到藻类浓度与荧光图像的灰度值之间的线性关系,为无人驾驶环境监测船提供了新的藻类检测方法。

藻类浓度预测方法研究

通过对太湖中五里湖在某一项目上马后富营养化程度影响的预测 ,详细介绍了一种较为简单实用的藻类富营养化预测方法。该方法属于较简单的生态学模型法 ,所需实测资料比一般复杂生态学模型法大大减少 ,并可利用比较成熟的模型参数值进行计算 ,是一种较为实用的方法。通过实例计算表明 ,该方法简单实用 ,适合于较小水库、湖泊及较小海湾应用。

原水管道藻类浓度对水质及管壁微生物的影响

蓝藻水华暴发时原水管道可能混入大量藻细胞,威胁饮用水安全。研究采用BAR模拟管道装置,对比探究105 cell/mL、106 cell/mL两种不同浓度含藻原水在长距离输送过程中的水质变化。以无藻原水作为对照,采用高通量测序研究管壁生物膜群落结构多样性,以探究原水管道中藻类浓度对水质及管壁生物膜的影响。结果表明,两种藻类浓度下原水pH略微上升,溶解氧和浊度逐渐降低,UV254和总磷呈下降趋势,而溶解性有机碳在高藻水中先上升后下降。胞外有机物在低藻水中变化不大,在高藻水中波动上升,而胞内有机物均不断增加。高藻水可能存在藻毒素超标风险。原水中藻类浓度增加有利于管壁生物膜群落多样性的提高,其对管壁生物膜影响不大,优势菌门均为变形菌门和拟杆菌门。

水体藻类浓度远程检测系统的设计

藻类大量繁殖导致水生物缺氧死亡是造成水华现象的直接原因。根据藻类叶绿素a荧光发射原理,分析其光谱特性,设计藻类浓度在线检测系统。系统由荧光检测装置、采样控制电路、无线发射模块和计算机监控系统组成。

水体藻类浓度在线检测系统的设计

藻类大量繁殖导致水生物缺氧死亡是造成水华现象的直接原因。根据藻类叶绿素a荧光发射原理,分析其光谱特性,设计藻类浓度在线检测系统。系统由荧光检测装置、采样控制电路、无线发射模块和计算机监控系统组成。

小型人工湖藻类变化特征及主要驱动因子研究

小型人工湖由于水域面积狭小、水体循环缓慢等特点,使得进入其中的污染物难以降解,容易引发水体富营养化等水环境恶化问题。为探析小型人工湖泊藻类动态变化特征及主要驱动因子,以郑州大学新校区的眉湖为例,结合现场监测数据分析了水体中藻类及各水质因子的变化特征及其原因,并利用相关分析和主因子分析的结果筛选出影响藻类生长的主要环境因子并建立多元线性回归方程。结果发现,较清洁的北部水体藻类变化的主要驱动因子是悬浮固体有机物、pH值、总氮浓度,而呈营养型的南部水体则为光照强度、COD浓度、总氮浓度。

基于荧光图像的藻类监测装置的研究

针对传统近海藻类监测的局限性,提出了一种新的藻类监测方法。利用440nm的激光器作为激发光源,得到波长为680nm左右的藻类荧光图像。通过DM642图像处理系统,对藻类发出的荧光图像进行处理,以发出的荧光强度图像的灰度值大小来表征水中藻类的浓度,帮助解决海藻爆发的预测工作。试验数据分析结果表明,系统设计合理实用,藻类浓度与荧光图像的灰度值成明显线性关系,线性相关系数为0.9832。

智能检测藻类及除藻研究

当前,地球上的水污染日益严重,水体富营养化使得藻类污染更加突出,水藻的处理是目前最难解决的一个问题。因此,我们设计和制作了一套智能检测藻类浓度及除藻装置,该装置功能集检测、预警和处理于一体,其可根据分光光度计的原理检测水中藻类叶绿素的浓度,利用紫外线进行物理除藻,除藻效率最高可达到80%。

某浅水湖型水源地土臭素(GSM)和2-甲基异莰醇(2-MIB)的变化规律

以2016年某水源地水样为研究对象,对该水源水的致臭物质2-甲基异莰醇(2-MIB)、土臭素(GSM)以及藻类含量进行检测。通过环境因素相关性分析,构建水源水季节预警机制。研究表明:2-MIB与GSM的含量在夏秋季比较高,在冬春季相对较低;同时,2-MIB的含量在7月、8月远远高于臭阈值,这两种物质在3月、4月浓度均有所上升,与藻类浓度的变化规律基本一致。

夏季新安江水库(千岛湖)颗粒物吸收光谱特征分析

通过对2013年夏季新安江水库（千岛湖）53个站点悬浮颗粒物的吸收光谱进行研究,系统分析了总颗粒物吸收系数ap（λ）、非藻类颗粒物吸收系数ad（λ）和浮游藻类光谱吸收系数aph（λ）的变化规律以及影响因素.结果表明：总颗粒物吸收除西北河流区上游段外,其他各站点均呈现出明显的浮游藻类吸收特性,反映新安江水库总颗粒物中浮游藻类贡献较高.全库ap（440）在0.068 ～0.629 m-1之间变化,西北河流区总颗粒物吸收系数显著大于其他水域,而湖泊区与西南河流区则显著小于其他水域.非藻类颗粒物吸收光谱随着波长增加大致呈现出指数函数衰减的规律,其光谱斜率Sd均值为8.52±1.62μm-1,存在显著的空间差异,但整体偏低,与新安江水库无机颗粒物含量低有关.ad （440）与浮游藻类色素浓度存在显著的线性相关,表明夏季新安江水库非藻类颗粒物可能主要来源于浮游藻类降解.浮游藻类的光谱吸收在440和675 nm附近有明显的吸收峰.aph（440）和aph（675）存在显著的空间差异,其与浮游藻类色素浓度存在极显著的正线性关系,而与总悬浮颗粒物浓度相关性较弱.

调水型水库藻类对调水氮、磷浓度与水量的响应

以南方某典型的调水型水库为研究对象,采用EFDC模型建立了水库的三维水动力和富营养化模型,并根据长历时的水文和水质数据对模型进行了率定和验证.基于模型计算结果,分析了水库氮、磷浓度对藻类生长的影响,计算了藻类对调水氮、磷浓度及调水量的响应关系.结果表明,水库氮、磷浓度对藻类生长的限制作用很小.在降幅相同的情况下,降低磷浓度比降低氮浓度的藻类浓度降幅更大,削减60%的氮,叶绿素a无明显下降,削减60%的磷,叶绿素a平均下降12.4%,分别削减90%的氮和磷,叶绿素a分别平均下降17.9%和35.1%.当调水量高于现状的20%,藻类浓度随调水量增大而降低,当调水量低于20%,藻类浓度随调水量增大而升高,调水量比现状增大1倍,叶绿素a平均降低25.7%,调水量降至20%,叶绿素a平均升高38.8%.本研究对于支撑水源地的富营养化控制工作具有重要意义.

人工水藻

人工水藻,是将天然水藻固定于一种表面积较大的载体上面形成的人工固定藻。它可以增加藻类浓度。天然水藻的浓度很难根据需要而任意增减,而人工水藻的体积密度则能随意调节。由于人工水藻在水体中处于主体分布状态,比较沉降水体底部(少量呈悬浮态)的天然水藻,具有更理想的光合条件和应用价值。由于它有许多优点并且经济耐用,现已应用于一些单位;