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影响景观水中绿藻生长繁殖的因素分析大全

2021-10-03作者:xalhlscl阅读(5)

景观池中如何防止绿藻生长是水质保持中的一个重点问题,为了控制藻类的过快生长,消除景观水富营养化,国内专家采集景观水体在实验中进行培养,研究N/P、温度、PH和Fe3+对景观水质藻类生长繁殖的影响,期望在后期的景观水治理中,通过调节这些因素,达到控制景观水藻类生长的目的。

1、N/P对绿藻生长的影响

设定温度为(25±1)℃,光周期为12h:12h,pH=8,N/P分别为2:1.4:1.5:1.10:1.20:1,分别培养一段时间,监测结果如下图所示。造成水体中绿藻生长的主要因子是磷和氮。在水体循环过程中,氮会由于反硝化作用而大量损失,氮磷的比例可能降低,此时氮会成为水体中绿藻生长的限制因素。

由于磷在有机质中的保持力较氮强,溶解性无机物对磷有较强的吸附力等原因导致磷的循环较氮慢,氮磷比例较高,从而使磷成为绿藻生长的限制因子。

N/P对绿藻生长的影响

N/P对绿藻生长的影响图

由图可知,绿藻在前4天都处于迟缓期,增长较慢;在5~11天为对数期,增长较快;12~17天为稳定期。在迟缓期,不同N/P条件下,绿藻数量变化不大;在对数期时:N/P在5:1和10:1条件下绿藻的增长速率较其他实验组要快,在对数期的峰值也明显高于其他组,且对数期较长。因此,N/P在(5:1)~(10:1)比较适合绿藻的生长繁殖。

 

2、温度对绿藻生长的影响

水体的热学性质一般用水温(WT)表示。水体WT的高低不仅涉及到生物的新陈代谢和物质的分解,而且也直接决定水体生产力的高低。绿藻的各种生理活动及生化反应都必须在一定的温度条件下才能进行,WT对绿藻生长具有重要的影响。绿藻是喜温生物,其***适温度在30℃~35℃。

实验在其他条件不变的情况下,设定湿度在10℃,15℃,20℃,25℃,30℃,35℃分6组进行对比试验,观测结果见下图。

温度对绿藻生长的影响图

温度对绿藻生长的影响图

由图可知,温度的升高有利于绿藻的增殖。在35℃时,绿藻较其他姐先到达对数期:在4~5天就到达了峰值。绿藻数量增加到一个佳后,由于种间竞争、湿度过高等原因会逐渐降低。在30℃和25℃时,绿藻对数期***长且增殖数量***多、生长***好。在培养7天后,绿藻数量迅速增加,在8~9天达到峰值,且远高于其他组;在稳定期,绿藻数量也一直高于其他组,说明在25℃~30℃时:绿藻生长繁殖状沉好。这也说明,温度过低或过高时会引起其他因子的变化,如酶的活性、pH值等。这些环境因子的变化又能影响绿藻的生长发育,所以都不利于藻类的生长繁殖。

 

3、pH对小型景观水体中绿藻的影响

水体pH主要从2方面对绿藻产生影响:一方面改变环境酸碱度,酸性太强(H+)浓度高)或碱性太强(OH-)浓度高)都会对藻细胞产生伤害:只有在适宜的酸碱度范围内藻细胞才能正常生长和繁殖;另一方面影响碳酸盐平衡系统及不同形态无机碳分配关系来影响藻类的生长,其他条件不变的情况下,设定pH值为6.5,7.0.7.5,8.0,8.5分5组进行实验,观测结果如图。

pH值对绿藻受长的影响

pH值对绿藻受长的影响

由图可知,pH值在6.5时,绿藻在3天就开始对数繁殖,在5天时就***先达到峰值;而随着pH值的增加,到达对敏期和峰值的时间推后,但绿藻增殖速率和峰值却逐渐增大;在pH值为8.5时,绿藻增殖的对数期***长;在13天时达到峰值,且大于其他实验组。这表明pH值提高不利于绿藻迅速激发增殖,但有利于绿藻的生长繁殖;pH值在8.5时,绿藻生长繁殖能力***强;pH值在7.5以下,藻类的增长能力随着pH值的降低而逐渐减弱。因此,藻类适宜在弱碱性条件下生长。

 

4、铁离子浓度对小型景观水体中绿藻的影响

铁在浮游植物的生长过程中发挥着非常重要的作用,是一种不可或缺的微量营养元素。铁在营养盐氮的循环过程中是决定性因素,其原因是铁是硝酸盐风的固定),亚硝酸盐还原酶组成成分的重要因子。如果铁含量高,硝酸盐,亚硝酸盐还原酶活性增强,有利于被还原而损失,可导致水体氮含量降低,从而限制绿藻的生长繁殖,随着铁的增加,藻对氮的吸收量增加。

当铁浓度达到一定水平时,不同形态的氮源对藻细胞内氨基酸转化为蛋白质速率的影响是低氧化态氮源高于高氧化态氨源。铁是多种酶系的辅助因子。对于细胞色素、铁氧化还原蛋白和铁硫化蛋白是不可缺乏的元素:绿藻的光合作用依赖于铁。

在其他条件相同时:设定铁离子浓度分别为10ug/L,50ug/L,100ug/L,200ug/L,500ug/L,700ug/L分6组进行试验,观测结果如图。

铁离子浓度对绿藻生长的影响

铁离子浓度对绿藻生长的影响

由图可知,有Fe3+存在时,绿藻增殖缓慢,增殖期比较长。Fe3+浓度在500ug/L以下时,随着Fe3+浓度增加,绿藻的增殖速率和峰值都增加;在500ug/L吋达到***大值;随着Fe3+浓度维续增加,在700ug/L时,绿藻峰值已经有所减少。

这说明,绿藻在Fe3+浓度低于50ug/L时受抑制,增长速度缓慢;随着Fe3+浓度增加,继藻生长繁殖状况也变好,在500ug/L时达到***大值;但随Fe3+浓度继续增加,绿藻的生长繁殖能力会逐渐下降,出现这个结果的原因是,绿藻的生长需要Fe3+的作用,但其浓度有一个阈值,超过这个值后,过量的Fe3+会破坏绿藻细胞膜内外渗透压,影响绿藻的物质能量交换,进而阻碍绿藻的生长繁殖,因此,Fe3+浓度在500ug/L时***利于绿藻的生长繁殖。

 

结论

1)4种环境因子N/P、温度、pH值和铁离子对绿藻的生长都有较大影响。

2)实验结果表明,绿藻生长的适宜N/P为(6:1)~(10:1),适宜的温度为25℃~30℃,适宜的pH值为8.5,适宜的铁离子浓度为500ug/L。在景观水体调节相应的环境因子以避开其适宜的生长条件,可以达到抑制绿藻生长、消除景观水体富营养化的目的。


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