【摘要】：隨著工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展和大量有機(jī)廢棄物的產(chǎn)生與排放,江河、湖泊等水體富營(yíng)養(yǎng)化越來(lái)越嚴(yán)重,其引起的藍(lán)藻水華不僅威脅了水資源的開(kāi)發(fā)與利用,而且嚴(yán)重的損害了人畜的健康。近年來(lái),藍(lán)藻水華的治理方法主要包化學(xué)火殺法,機(jī)械去除法,植物化感抑藻法及食藻生物法等等。雖然每種方法都取得了一定的效果,但都存在一定的局限性。為了更好地治理水華,世界各國(guó)學(xué)者都對(duì)水華的爆發(fā)機(jī)制展開(kāi)了詳細(xì)的研究與討論,并提出了許多理論與假說(shuō)。目前,環(huán)境因子對(duì)藻類大規(guī)模爆發(fā)的機(jī)理研究已經(jīng)是人們研究的熱點(diǎn)。雖然,藻類的瘋長(zhǎng)與外部環(huán)境中光照、溫度、水文氣象條件及氮磷等營(yíng)養(yǎng)元素有著密切的聯(lián)系,但是這不是唯一的原因。很多藻類并非進(jìn)行嚴(yán)格的自養(yǎng)生長(zhǎng),例如,微囊藻不但具有植物的特性,能進(jìn)行光合作用自養(yǎng)生長(zhǎng),還具有部分細(xì)菌特性,能利用外界碳源進(jìn)行混養(yǎng)生長(zhǎng)。混合營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)是指藻細(xì)胞以光照和有機(jī)物作為能源,同時(shí)吸收并利用有機(jī)碳和無(wú)機(jī)碳合成自身所需要的能量物質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)方式。鑒于藻細(xì)胞混營(yíng)養(yǎng)能力在擴(kuò)大某些經(jīng)濟(jì)型藻類的實(shí)踐情況,可以看出藻細(xì)胞此種機(jī)能與水華爆發(fā)可能有著一定的關(guān)系。且從有機(jī)碳與藻類生長(zhǎng)關(guān)系的研究現(xiàn)狀可以看出,在不同理化和營(yíng)養(yǎng)條件下,外源有機(jī)碳對(duì)藻類生長(zhǎng)的影響不同。因此,深入研究外源有機(jī)碳與藻類生長(zhǎng)的關(guān)系,對(duì)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)水華爆發(fā)機(jī)理以及控制水華的爆發(fā)具有非常重要的意義。我國(guó)水華的種類主要是藍(lán)藻水華,而藍(lán)藻門中的優(yōu)勢(shì)藻類是微囊藻屬,微囊藻屬中的優(yōu)勢(shì)藻種為銅綠微囊藻。因此,本文以銅綠微囊藻為研究對(duì)象,通過(guò)改變光照、溫度以及外源有機(jī)碳的濃度,探討其對(duì)銅綠微囊藻生長(zhǎng)的影響,從而為深入認(rèn)識(shí)水華爆發(fā)機(jī)理提供科學(xué)依據(jù)。此外,隨著我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展,養(yǎng)殖規(guī)模越來(lái)越大,養(yǎng)殖密度越來(lái)越高,潛在的環(huán)境污染問(wèn)題也日益嚴(yán)重。為了改善水體環(huán)境,減少飼料投放以及魚(yú)蝦等病害的發(fā)生,生物絮團(tuán)技術(shù)被廣泛運(yùn)用在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。該項(xiàng)技術(shù)通過(guò)人為添加有機(jī)碳源,調(diào)節(jié)水體中的碳氮比,促進(jìn)異養(yǎng)菌的生長(zhǎng),吸收轉(zhuǎn)化水體污染物,進(jìn)而凈化水體。由于該水體中營(yíng)養(yǎng)水平降低了,且異養(yǎng)菌大量繁殖,抑制了水華藻類的生長(zhǎng),從而降低了水華發(fā)生的概率。為了驗(yàn)證該技術(shù)與藻類生長(zhǎng)的關(guān)系,本課題將以魚(yú)蝦密度較低的低交換水體為研究對(duì)象,向其中添加有機(jī)碳源,通過(guò)測(cè)定葉綠素a含量和各類水質(zhì)指標(biāo),研究有機(jī)碳源對(duì)此類水體水質(zhì)的影響。從而為深入研究水華爆發(fā)機(jī)制提供一個(gè)新的思路,為特殊的養(yǎng)殖水體的抑藻提供一個(gè)新的參考。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：1.低濃度的葡萄糖和發(fā)酵碳源在適宜的條件下對(duì)銅綠微囊藻生長(zhǎng)有促進(jìn)作用,葡萄糖濃度為30mg/L時(shí)促進(jìn)作用最明顯,發(fā)酵碳源的促進(jìn)濃度與葡萄糖的結(jié)果相近。較高濃度的兩種有機(jī)碳源對(duì)藻細(xì)胞有明顯抑制作用。2.銅綠微囊藻的最適光照強(qiáng)度在3000-60001ux之間。過(guò)低和過(guò)高的光照強(qiáng)度都對(duì)藻細(xì)胞生長(zhǎng)有一定抑制作用,但銅綠微囊藻在有機(jī)碳源存在下對(duì)高光照和低光照都有很強(qiáng)的適應(yīng)能力,5001ux下微囊藻的生物量持續(xù)增加,60001ux下先被抑制后快速生長(zhǎng),最終生物量超過(guò)平穩(wěn)增長(zhǎng)的30001ux組。3.銅綠微囊藻最適宜的生長(zhǎng)溫度為30℃。低溫對(duì)銅綠微囊藻有明顯的抑制作用,在混養(yǎng)生長(zhǎng)的情況下,藻細(xì)胞數(shù)量也在持續(xù)減少。然而銅綠微囊藻對(duì)高溫有很強(qiáng)的耐受性,40℃下藻細(xì)胞的細(xì)胞豐度在15d時(shí)大于25℃。4.葡萄糖在簡(jiǎn)單的無(wú)菌培養(yǎng)環(huán)境中對(duì)促進(jìn)藻細(xì)胞生長(zhǎng)的反應(yīng)速度快于成分較復(fù)雜的發(fā)酵碳源。在兩種不同有機(jī)碳源的作用下,銅綠微囊藻的最終生物量無(wú)明顯差異。5.添加有機(jī)碳源對(duì)實(shí)驗(yàn)水體的葉綠素a含量的增長(zhǎng)有明顯的抑制作用,由于藻類的混養(yǎng)生長(zhǎng)能力,葡萄糖和發(fā)酵碳源加入初期,葉綠素a含量增長(zhǎng)速度超過(guò)對(duì)照組CK。加入葡萄糖為有機(jī)碳源的實(shí)驗(yàn)組,氨氮和總氮的含量前期下降,后期有回升趨勢(shì)。6.添加有機(jī)碳源對(duì)水體的氨氮和COD(化學(xué)需氧量)都有明顯的抑制作用,葡萄糖對(duì)COD的抑制率大于有機(jī)碳源,有機(jī)碳源對(duì)于去除氨氮的作用大于葡萄糖。7.培養(yǎng)期間,添加發(fā)酵碳源的實(shí)驗(yàn)組COD、氨氮、總氮和總磷含量均有不同程度的下降。8.添加有機(jī)碳源的實(shí)驗(yàn)組可培養(yǎng)細(xì)菌數(shù)量顯著增加。9.添加有機(jī)碳源能明顯改善水質(zhì),減少水體藻類總的生物量。
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【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X52;X173

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2291489