本文關(guān)鍵詞：原水管道附著沼蛤?qū)Ω∮紊锖退|(zhì)的影響及其機(jī)理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《華南理工大學(xué)》 2015年

原水管道附著沼蛤?qū)Ω∮紊锖退|(zhì)的影響及其機(jī)理研究

張銳堅(jiān)  

【摘要】：為解決城市的水質(zhì)型缺水問(wèn)題,多數(shù)城市采用長(zhǎng)距離輸水工程從水質(zhì)較好的水源地取水以供使用。長(zhǎng)距離引水工程為城市提供了優(yōu)質(zhì)水源。但是,原水在輸送過(guò)程中會(huì)發(fā)生物理、化學(xué)及微生物反應(yīng),使原水水質(zhì)發(fā)生一系列變化。南方地區(qū)一般以湖泊、水庫(kù)或河流為水源的水廠,在長(zhǎng)距離輸水構(gòu)筑物中會(huì)不同程度地滋生沼蛤(Limnoperna fortunei),局部密度可達(dá)11000個(gè)/m2。沼蛤在水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)中屬于初級(jí)消費(fèi)者類(lèi)群,單個(gè)沼蛤平均每小時(shí)濾水率達(dá)350 ml。大量附著在原水管道上的沼蛤,其濾食作用會(huì)影響浮游生物的種類(lèi)和數(shù)量,并改變水質(zhì)因子的結(jié)構(gòu)組成。本論文研究原水管道沼蛤影響浮游生物和水質(zhì)的機(jī)理,主要結(jié)論如下:1、分析原水管中附著沼蛤的體長(zhǎng)變化,其成長(zhǎng)表現(xiàn)指數(shù)(φ′)范圍為2.39-3.01,沼蛤的體長(zhǎng)特征具有區(qū)域性。評(píng)估季節(jié)性溫度變化對(duì)原水管道附著沼蛤生理活動(dòng)的影響,發(fā)現(xiàn)溫度分別與沼蛤附著密度和沼蛤加權(quán)平均體長(zhǎng)呈現(xiàn)對(duì)數(shù)相關(guān)和指數(shù)相關(guān)關(guān)系,管道沼蛤主要的生長(zhǎng)附著高峰在8月,而繁殖高峰則在8-9月。2、用管道模擬裝置還原沼蛤在管道中的附著生長(zhǎng)狀態(tài),分別應(yīng)用觀察統(tǒng)計(jì)法、穩(wěn)定碳同位素比值法和脂肪酸標(biāo)志法,研究沼蛤與浮游生物的食性關(guān)系。觀察法結(jié)果顯示,沼蛤偏好于移動(dòng)能力較差的裸藻和輪蟲(chóng)。穩(wěn)定碳同位素比值法的結(jié)果經(jīng)線性混合模型計(jì)算,顯示浮游植物和浮游動(dòng)物的食物貢獻(xiàn)率分別約為63%和37%,沼蛤主要攝食浮游植物。沼蛤的脂肪酸組成數(shù)據(jù)中代表綠藻(∑18:2(n-6)+18:3(n-3))、細(xì)菌(Oddbr FAs和18:l(n-7))和鞭毛藻(22:6(n-3))的脂肪酸含量較浮游植物樣本高,代表沼蛤主要消化吸收綠藻、細(xì)菌和鞭毛藻。3、運(yùn)用SPSS 19軟件分析原水管道沼蛤附著特征數(shù)據(jù)與主要水質(zhì)因子的相關(guān)性。發(fā)現(xiàn)沼蛤分別與氨氮和總氮的變化值存在正相關(guān)關(guān)系,沼蛤密度的增加或生長(zhǎng)會(huì)增加原水中的氨氮和總氮濃度;沼蛤與硝氮的變化值存在負(fù)相關(guān)關(guān)系,沼蛤密度的增加或生長(zhǎng)會(huì)減少原水中的硝氮濃度。4、采用分子生物學(xué)研究技術(shù)探討原水管道沼蛤影響氮形態(tài)的機(jī)理。沼蛤消化腺(gut)檢出nir K和nir S目標(biāo)基因,而沼蛤殼生物膜(shell biofilm)檢出的是amo A和nir K目標(biāo)基因。另外,通過(guò)分離純化培養(yǎng)從殼生物膜中分離出兩株好氧反硝化菌(I-N38 and I-N45)。由于沼蛤消化器官會(huì)分泌大量溶解酵素,沼蛤體內(nèi)的細(xì)菌難以維持基本的生理功能。因此,沼蛤的基本生理活動(dòng)和殼生物膜中的微生物是改變?cè)螒B(tài)的主要因素。本論文開(kāi)展原水管沼蛤影響浮游生物和水質(zhì)的機(jī)理研究,為充分掌握原水在長(zhǎng)距離輸水構(gòu)筑物中的水質(zhì)變化規(guī)律提供重要科學(xué)數(shù)據(jù),對(duì)保護(hù)取水水源、提高原水水質(zhì)以及優(yōu)化水廠的運(yùn)行管理具有重要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：X174;X52
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