局部水域绿藻硅藻综合因子生长速率模型

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第24卷第2期深圳大学学报理工版Vo1．24No．22007年4月JOURNAL0FSHENZHENUNIVERSITYSCIENCEANDENGINEERINGApr．2007文章编号：1000—2618(2007)o2一o206一o6局部水域绿藻硅藻综合因子生长速率模型王志红，崔福义(1．广东工业大学建设学院，广州510006；2．哈尔滨工业大学市政环境工程学院，哈尔滨150090)摘要：利用广东省大沙河水库原水进行一系列藻类培养试验，采用人工模拟微宇宙环境系统，控制培养的初始营养因素水平及培养过程中的光照、水深和pH值等生态条件，研究了

2、藻类生长态势与各种影响因素之间的关系．模型的构建采用综合因子法，定量考察了藻生长速率与初始营养状态、光照和温度之间的回归关系，提出绿藻硅藻藻华在迟滞期和对数期的生长速率模型．该模型与藻生物量模型结合可以预测藻类高峰值爆发的时间，通过实验验证，在水温30℃时与实际符合度较好．关键词：藻类；富营养化；生长速率；综合因子中图分类号：X52；TU991．1l文献标识码：A随着经济的快速发展，我国湖泊水库的富养化生长的营养因子主要是氮和磷，有时CO：也会成为问题日益严重，给各种藻类水华的爆发提供了营养限制因素．生态因子是藻类生长的外因．主要包括基础．湖泊水库水源的给水处理厂希望能够及时对光照、温度、

3、pH值、溶解氧、水的活度、氧化还藻华进行预测，以便及时调整处理流程，保证供水原电位和其他生物．影响富养化的地形因子主要有水质．现有的水质模型或营养化监测技术主要有3面积、水力停留时间、容积、水深和岸线系数等因个方面：①利用单一营养因素或多营养因素模型进素，富养化容易发生在水流比较缓慢、水深比较浅行描述；②利用大型水体水质模型进行模拟；③结(一般小于4m)和相对封闭的水域。．合遥感系统或GIS系统进行实时监测引．但这些分析相关论文可知，在营养充足(中等以上营养水平)的水体中，水温和光照是藻华出现的最主方法都无法适用于给水处理厂进行短期内水源、水要诱因．同时初始营养状态对藻生长速率也有一定局部

4、、水域的实时水质监测．有学者在藻生物量模型的建立和应用基础上，对藻生长速率的预测建的影响．其中，作者根据藻生长阶段中，迟滞期和对数期的藻生物量增长规律，提出不同初始营养状模j．大量资料表明，水库的营养状况仅仅是提态和不同光照条件下的单因子条件限制藻生长速率供了藻类爆发的基础，只有在各种生态因子，如光模型：照、水温等条件适合的情况下，藻华才会形成，且爆发的速率与生态因子密切相关．本文致力于构建dD——：ABe8'．一定条件下藻类的爆发速率模型，并结合已有藻生物量预测模型，对藻类爆发高峰期时间进行预测．其中，A、曰是与藻生长条件相关的系数，可进一步表述成各种影响因素的函数，完成具体定量计算．1

5、藻生长速率模型的理论基础考虑藻生长的影响因素较多，结合已有的相关研究，假设：①在中富以上营养水平的水体中，藻1．1主要影响因素和前期研究基础生长速率的影响因素主要是水温和光强等外因，营藻类生长影响因子主要可分为营养因子、生态养因子有一定影响．在中富以上营养水平的水体因子和地形因子．对绝大多数水体而言，限制藻类中，营养因子不构成藻生长的限制因素，藻类快速收稿日期：2006一l1-28；修回日期：2007—02—10基金项目：国家“十五”科技攻关资助项目(2002BA806B04)；广东省自然科学基金资助项目(06021461)；广东省教育厅自然科学基金重点资助项目(05J0l1)作者简介：王

6、志红(1975一)，女(汉族)，江西省赣州市人，广东工业大学副教授、博士．E—mail：gdwzhihong@126．com维普资讯http://www.cqvip.com第2期王志红，等：局部水域绿藻硅藻综合因子生长速率模型207生长以至藻华爆发的过程主要是受光照和水温的影找两者之间的相关性．响，这在水厂的实践中已得到验证．因此假设基本试验分为7～10月高温阶段和12月～次年1成立．②藻生长速率的数学模型，可参照营养因月常温阶段，共计进行了32组不同初始条件下的子一藻生长速率和光照一藻生长速率模型：藻类培养．在高峰生物量期间，优势藻类为硅藻和绿藻．水体呈绿色，色度达25度，明显腥臭，透(

7、2)明度降低．其中，k和n为系数，与水温、光照和初始营养状态测试主要参考《水和废水监测分析方法》，其有关，可通过实验数据表达；t表示天数．③该假中，总氮采用硫酸钾．紫外分光光度法；总磷采用设忽略了其他的藻生长影响因素，例如初始pH值、氯化亚锡还原光度法；氨氮采用纳氏试剂分光光度水深、溶解氧的变化和CO等，简化了模型的拟合法；高锰酸盐指数采用酸性法；pH值采用目视比过程．色法；色度采用铂钴标准比色法；溶解氧采用碘量1．2数