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已有研究表明水体中微囊藻在外界环境干扰下会沉降到沉积物中,微囊藻独特的生理特性决定其能在沉积物中存活很长时间。春季微囊藻会从沉积物中复苏进入水体,为水华暴发提供“种源”。待外界条件适宜时,这些“种源”在水体中疯狂增殖进而形成微囊藻水华。原位钝化技术是利用各种人工或自然物质,经沉淀、吸附等理化作用钝化污染物,增加沉积物对营养盐的束缚能力,减少湖泊沉积物中污染物向上覆水体的释放,目前多用来进行湖泊沉积物污染的治理以及重金属土壤的修复。本论文研究围绕室内复苏模拟实验展开,探索鄱阳湖南昌湖区不同湖泊沉积物中微囊藻复苏所需生物量的阈值,研究原位钝化技术对沉积物中微囊藻复苏的影响,深入探究原位钝化技术对沉积物中微囊藻的作用机理。本论文研究可以深入了解鄱阳湖南昌湖区沉积物中微囊藻复苏所需生物量阈值以及原位钝化技术对鄱阳湖南昌湖区的微囊藻在沉积物与水体之间迁移能力的影响,为微囊藻水华的防治提供理论依据和新的思路。主要结论如下:
(1)以鄱阳湖南昌湖区4个湖泊沉积物作为研究对象,通过复苏模拟实验,探究这4个湖泊沉积物中微囊藻复苏所需生物量的阈值,发现青山湖、军山湖、金溪湖以及瑶湖沉积物中微囊藻复苏所需生物量阈值分别为:①扰动组:0.09×103cells.g-1、0.09×103cells.g-1、0.06×103cells.g-1、0.06×103cells.g-1;②不扰动组:0.07×103cells.g-1、0.06×103cells.g-1、0.06×103cells.g-1、0.05×103cells.g-1。方差分析表明沉积物的理化环境对沉积物中微囊藻存活有极显著影响(P<0.01),相关分析发现沉积物中总氮、总磷以及有机质含量与微囊藻的复苏率呈显著相关(P<0.05)。
(2)以青山湖沉积物作为研究对象,当沉积物中微囊藻生物量达到阈值时,研究原位钝化技术对沉积物中微囊藻复苏的影响。研究认为实验材料可以增加沉积物中微囊藻镇重物以及胞内藻毒素含量进而抑制微囊藻复苏。实验结果表明扰动条件下海泡石、蒙脱石对沉积物中微囊藻的复苏率没有抑制作用,其他材料对微囊藻的复苏率都有抑制作用,抑制效果最好的是高岭土和硅藻土,抑制率分别为31.56%和32.78%;不扰动条件下所有实验材料对沉积物中微囊藻的复苏率都有抑制作用,其中抑制效果最好的是硅藻土,抑制率高达50.56%。而硅藻土相较高岭土性价比更高一些。
(3)以青山湖沉积物作为研究对象,研究原位钝化技术对水华期间沉降至沉积物的微囊藻“再复苏”能力的影响。研究认为实验材料可以降低沉积物中胞内微囊藻毒素含量进而抑制水华期间沉降微囊藻的“再复苏”。实验结果表明扰动条件下,高岭土和硅藻土对微囊藻“再复苏”的抑制效果最好,抑制率分别为33.48%和32.62%;不扰动条件下,硅藻土对微囊藻“再复苏”能力抑制效果最好,抑制率为37.52%。而硅藻土相较高岭土性价比更高一些。
(1)以鄱阳湖南昌湖区4个湖泊沉积物作为研究对象,通过复苏模拟实验,探究这4个湖泊沉积物中微囊藻复苏所需生物量的阈值,发现青山湖、军山湖、金溪湖以及瑶湖沉积物中微囊藻复苏所需生物量阈值分别为:①扰动组:0.09×103cells.g-1、0.09×103cells.g-1、0.06×103cells.g-1、0.06×103cells.g-1;②不扰动组:0.07×103cells.g-1、0.06×103cells.g-1、0.06×103cells.g-1、0.05×103cells.g-1。方差分析表明沉积物的理化环境对沉积物中微囊藻存活有极显著影响(P<0.01),相关分析发现沉积物中总氮、总磷以及有机质含量与微囊藻的复苏率呈显著相关(P<0.05)。
(2)以青山湖沉积物作为研究对象,当沉积物中微囊藻生物量达到阈值时,研究原位钝化技术对沉积物中微囊藻复苏的影响。研究认为实验材料可以增加沉积物中微囊藻镇重物以及胞内藻毒素含量进而抑制微囊藻复苏。实验结果表明扰动条件下海泡石、蒙脱石对沉积物中微囊藻的复苏率没有抑制作用,其他材料对微囊藻的复苏率都有抑制作用,抑制效果最好的是高岭土和硅藻土,抑制率分别为31.56%和32.78%;不扰动条件下所有实验材料对沉积物中微囊藻的复苏率都有抑制作用,其中抑制效果最好的是硅藻土,抑制率高达50.56%。而硅藻土相较高岭土性价比更高一些。
(3)以青山湖沉积物作为研究对象,研究原位钝化技术对水华期间沉降至沉积物的微囊藻“再复苏”能力的影响。研究认为实验材料可以降低沉积物中胞内微囊藻毒素含量进而抑制水华期间沉降微囊藻的“再复苏”。实验结果表明扰动条件下,高岭土和硅藻土对微囊藻“再复苏”的抑制效果最好,抑制率分别为33.48%和32.62%;不扰动条件下,硅藻土对微囊藻“再复苏”能力抑制效果最好,抑制率为37.52%。而硅藻土相较高岭土性价比更高一些。