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藻华是由于水环境改变引起的浮游藻类暴发性增殖的异常生态现象,是水体富营养化最直接的结果。藻华不仅破坏水体生态平衡,而且严重影响饮用水原水水质,使得产水成本增大、出厂水水质降低、正常生产生活用水得不到保障、人类健康受到威胁。铁是藻类生长的必需微量元素之一,在藻类生长中发挥着举足轻重的作用,铁的不同价态(Fe2+、Fe3+)对藻类生长的影响是探究藻华暴发成因的重点内容,也是本课题的研究重点。前期水质调研情况显示,大学城各湖泊采样点水域不同程度的受到氮磷污染,总氮年内变化不大,基本保持稳定,总磷年内波动较大,但规律不明显,调研对象总氮总磷浓度分别介于3.541～48.117mg/L和0.02～3.341mg/L。铁是调研对象中浓度最大的微量元素,浓度介于0.2～1.4mg/L,受铁锰的拮抗作用、微生物及pH和Eh的共同作用,Fe2+占总铁的60%以上,占据主导地位。结合调研情况设计单因素实验,考察铁的价态对不区分种群的自然藻群体以及纯藻种藻华的影响。结果表明：在相同的水中游离态浓度下,Fe2+较之Fe3+,生物可利用性更强,藻类表现出更快的促进时效及更大的平均增长速率,但促进效果因藻种的不同而略有差异；相同初始浓度下,Fe2+的藻峰值较Fe3+大得多；铁的价态对藻类种群结构有一定影响,且对优势藻种的形成有引导作用,Fe2+更利于优势藻种的形成。藻类存在一个最适生长铁环境,不同藻种的最适生长Fe2+浓度不同：不区分种群的自然藻群体最适Fe2+浓度约为0.3mg/L,四尾栅藻趋向于吸收利用较低的初始铁浓度,0.4mg/L为最适生长铁浓度,水华鱼腥藻对铁的浓度适应区间较大,0.2～1.0mg/L浓度范围内都表现出较强的促进作用,最适生长铁浓度出现在0.6mg/L附近；在氮磷营养盐、微量元素铁(Fe2+)充足情况下,纯藻种生长曲线满足如下型式：四尾栅藻模拟曲线为y=Aln(x)+B,水华鱼腥藻模拟曲线为y=-Ax3+Bx2-Cx+D,其中A.B. C.D均为正常数。进一步从微观本质上探讨铁的作用机理发现,藻类对铁的吸收利用主要包括蛋白转运和铁置换两个过程,对于Fe2+的吸收利用以蛋白转运为主,通过修正Shakde铁吸收模型,蛋白转运进一步分为Fe3+还原和Fe2+转运两个步骤。铁与磷对藻类的生长有着非常重要的协同作用,铁的不同价态影响藻类对P的生物可利用性,Fe2+较之Fe3+更有利于藻类对磷的吸收利用,除铁的价态外,初始铁浓度、水环境条件等都是重要影响因素。