富营养化饮用水源地遮光控藻技术研究

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1、上海交通大学硕士学位论文富营养化饮用水源地遮光控藻技术研究摘要随着经济的发展，我国许多作为饮用水源地的湖泊和水库富营养化严重，水华频发，对我国的饮用水安全造成威胁。如2007年的太湖水危机事件，导致了无锡市全面停水，影响了当地人民的正常生活。本论文研究了光照对藻类生长的影响，提出了以降低水下光照度为核心的遮光控藻技术。通过遮光来降低水下光照度，限制藻类的光合作用，抑制藻类的增殖，达到控藻的效果。本研究表明，遮光控藻见效较快，能够在7-9d的时间内有效地降低水体中的藻类浓度，-1-1在小试和中试中都通过7-9天的遮光将水体中的叶绿素a浓度从100µg•L以上降至20µg•L左右；

2、遮光可以作为一种应急控藻手段，或者在水华易发期预先进行遮光，防止藻类的爆发性增殖，具有一定的应用前景。实验研究表明：1.在BG-11培养基中，4300lx的光照度最适宜铜绿微囊藻生长；光照度低于500lx时，光成为藻类增殖的限制因子，藻类比增殖速率显著下降；光照度小于120lx时，藻类比增殖速率为负值，藻处于内源呼吸状态，藻细胞密度呈衰亡趋势；2.在水源水接种铜绿微囊藻后，当光照度低于500lx时，铜绿微囊藻生长受到明显的-1光限制，平均比增殖速率为-0.13d，藻细胞密度一直处于下降的趋势。可见低于500lx的光照度可以有效控制藻类增殖。3.选用市售遮阳网作为遮光材料，能够有

3、效降低水下光照度。遮光将水体表层地光照度从10000lx降至2000lx左右，而超过80％的地方在上午9点前和下午3点后均处于500lx甚至更低的光照水平上，为抑制藻类增殖创造了条件。4.在围隔内诱发水华后，晴天时围隔底层1.25m深处叶绿素a浓度最高，为表层水体的2.2倍；而阴天时，微囊藻在水体中层分布较多，水下0.65米处的叶绿素a浓度比表层多29%；对围隔实施遮光后，水体表层藻类浓度较高，表层叶绿素a浓度为底层的1.6倍，可见遮光将藻类集中分布的水深向水体表面移动，遮光有效改变了微囊藻在水下的分布。-15.第一次遮光实验在7天内，将围隔内水体叶绿素a浓度由176.9µg•

4、L降至-1-121.4µg•L；第二次遮光实验在9天内将围隔内叶绿素a浓度从97.8µg•L降至-133.2µg•L，围隔内水华得到有效控制。说明物理遮光能够限制藻类的光合作用，降低水体藻类生物量，防止藻类水华的发生。6.在遮光控藻的中试研究中，经过9天的遮光，叶绿素a浓度、浊度和COD都显著下降，第I页上海交通大学硕士学位论文去除率分别为73.9%、67.3%和77.7%，证实了遮光法控藻的可行性。这提供了一种新的控藻思路，即从限制光照度出发，通过工程手段调控饮用水源地取水口附近水域光照度，限制藻类光合作用，有可能在较短的停留时间内、较低成本条件下将藻类浓度削减到很低水平。7

5、.采用市售遮阳网作为遮光材料，利用竹框架或塑料泡沫板来提供浮力，可以制作出能抵御一定风力并能漂浮于水面的遮光结构；在遮阳网上种植水生植物，可以形成良好的水面景观，同时提高了遮光效果，在遮光的同时又可以去除水体中的氮磷物质，形成生态遮光工艺。关键词：微囊藻，光合作用，遮光，光补偿点，饮用水源地第II页上海交通大学硕士学位论文CONTROLOFALGALGROUTHTHROUGHSHADINGATTHESITESOFDRINKINGWATERSOURCESABSTRACTWiththedevelopmentofChineseeconomy,theeutrophicsituation

6、ofmanylakesandreservoirswhicharesupplyingthedrinkingwaterforChinesepeoplearebecomingmoreandmoresevere.Thewaterbloomshappentothedrinkingwatersourcesandthreatenthedrinkingwatersafety.Forexample,theTaihuLakewaterbloomin2007cutoffthewatersupplyofthewholeWuxiCityanddisorderedthepeople’slife.Inthi

7、sdissertation,therelationshipbetweenthealgaegrowthandthelightwasstudied,andtheshadingtechnologywasintroduced.Thecoreofthistechnologyistodecreasethelightintensity,torestrictthephotosynthesisofalgae,torestrainthegrowthofalgaeandcontrolthewaterbloom.T