太湖水华蓝藻的复苏及其抑制研究

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1、密级：——一中阉针孳jiI宪硒窥生阮博士学位论文作者姓名：——豆育红———————————————————●______●--_____一1I___-—-______-●_____-_●-___________________I_一指导教师：塾鳘趣婴塞鱼虫国型堂瞳壶哀丝堡生塑泊婴塞压一学位类别：——．．．理堂学科专业：巫缝型堂培养单位：虫国型堂瞳直立地堡生湖渔婴塞压一2012年5月

2、JUllllllIIIIIIIIIIIlY2381589bloomanditsinhibitioninLakeTaihuByJiaYuhongADissertationSubmittedtoGr

3、aduateUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofDoctorofPhilosophyNanjingInstituteofGeographyandLimnology,ChineseAcademyofSciences5，2012致谢时光荏苒，光阴如梭，在此论文付梓之时，暮然回首，感慨万千。首先，向导师孔繁翔研究员致以最诚挚的谢意，导师的正直与宽容、严谨和渊博的学识定是学生毕生学习的标杆。感谢导师的大度，让我有机会继续攻读博士学位；感谢导师在生活

4、中给予的理解与关心；感谢导师在科研中的谆谆教诲和悉心指导。感谢团队老师和同学们的大力帮助，他们是于洋、张民、史小丽、阳振、施丽梅和龚伊老师，李大命，叶琳琳，蔡元锋，苏文，卢亚萍和赵旭辉博士：感谢南京工业大学苗秀珍硕士在样品分析中给予的大力帮助!感谢太湖生态试验站在原位试验中给予的支持!而立之年，有幸在此度过，感谢车前进、沈华东、柯凡、高峰、康玉辉、王丽等好友的相伴；感谢张永生、邵克强、张强和余丽师弟(妹)在生活上对我的关心；感谢众多挚友在求学生涯中对我一如既往的期许与鼓励。最后，感谢父母多年来对自己的选择无怨无悔的理解和支持；感谢妻子井文的相依相伴，一路艰辛、困苦，与我携手

5、前行；感谢女儿的降临，既增添了生活的乐趣，也体会了生活的意义。贾育红2012年5月@南京缩略语Chla：Chlorophyllea叶绿素aChlb：Chlorophylleb叶绿素bPC：Phycocyanin藻蓝素TN：Totalnitrogen总氮TP：Totalphosphorous总磷PSII：PhotosystemII光系统IIDO：Dissolvedoxygen溶解氧COD：Chemicaloxygendemand化学需氧量II摘要近几十年来，工农业废水和生活污水的大量排放，使太湖水体严重富营养化，引发蓝藻水华的大规模发生，带来严重的经济和社会问题。为了降低水华

6、发生的频次和持续时间，已采取了众多防控措施，但这些措施均在水华发生后进行，因而不仅忽略了藻类自身的生长规律，同时面对大量已经形成的藻细胞，意味着需要巨大的成本投入和治理难度。藻类复苏先于水华形成，对水华的形成格局和发生强度有着重要影响，因而明确水华形成前期，藻类的生长特征及重要影响因子的作用机理，对于更好地了解、预测和防控水华的发生有着重要意义。本研究首先通过模拟复苏实验，解析水华形成前期，藻类复苏的动态特征及营养盐浓度增加对藻类生长的影响机理，随后基于太湖水华优势藻种一蓝藻的复苏特征，通过结合化学抑藻剂和生物抑藻剂的作用优点，在蓝藻生长的瓶颈时期实施抑藻处理，以降低蓝藻的

7、越冬库存量，抑制蓝藻的复苏，从而达到降低水华发生强度的目的。主要研究结论如下：1．通过设置底泥+湖水，灭菌底泥+湖水，底泥+过滤湖水三种处理，进行模拟复苏实验，以明确水华形成前期藻类的生长特征及底泥和水体中藻类复苏种源对水华形成的影响。实验结束时，底泥+湖水，底泥+过滤湖水中未形成水华，而灭菌底泥+湖水中形成了水华。分析发现：底泥中总藻，非蓝藻和蓝藻的复苏温度阈值分别为12，12和15。C；当环境温度低于这些复苏温度阈值时，所有处理中，水体中的藻类生物量均表现出增加的趋势，但随着温度的进一步上升，未形成水华的处理中，藻类生物量开始下降，而形成水华处理中，藻类生物量继续增加。

8、这就表明：水华形成前期，水体中藻类的生长可以分为两个阶段：StagesI，藻类复苏的起始阶段和StagesII，藻类复苏后的后续生长阶段。与对照比较，底泥灭菌+湖水处理中，StagesI蓝藻生物量增加了71．’75％，StagesII蓝藻和非蓝藻的生物量显著提高，监测结果表明，灭菌过程中可能导致了底泥营养盐的释放，从而提高了藻细胞的代谢活性和光合活性，促进了藻类的复苏和复苏后的继续生长；同时，底泥灭菌+湖水处理中水华的出现证实，湖水中存在藻类复苏的种源。2．通过设置底泥+湖水，底泥+湖水+BGll培养基两种处理，进