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水体富营养化是由于水体中氮、磷等营养物质大量积累而引起藻类过度增殖,导致水质恶化,水体功能失调的现象。其本质问题是水生生物多样性的破坏,由此造成系统丧失自我维持、自我调节的能力与系统平衡的稳定性,并最终导致水生生态系统的破坏和环境问题的进一步加剧。 本文选取在不同营养水平条件下适合生长的藻类物种,在实验室进行选种、驯化和纯化培养,得到水网藻(Hydrodictyon reticulatum)和微藻(主要为微囊藻Miorocystis、小球藻chlorella);以实验室培养的生长速度快、生产能力高的水网藻为原料,制备一系列环境友好性光敏物质——叶绿素及其衍生物,运用光敏氧化分光光度法测定活性氧(O2-,H2O2,·OH,和1O2),根据其光敏产生活性氧效率,进行光敏物质的筛选;选用叶绿素铜及其钠盐,以微藻为实验控制对象,以Cu2+作培养对照,在相同光照、营养条件下进行控藻实验。实验结果显示,一定量的光敏物质在光辐照下能够产生大量的活性氧,具有较强的光灭活作用。叶绿素铜及其钠盐对微藻的生长具有很强的影响作用。由于叶绿素铜钠是水溶的,而叶绿素铜是油溶的,导致微藻对它们吸附性质的不同,微藻吸附的少量叶绿素铜钠促进了微藻的生长,而叶绿素铜在低浓度时对微藻的生长具有促进作用,在高浓度时可以抑制微藻生长、甚至杀灭微藻。因此,利用藻类生物资源提取制备的光敏控藻材料,在相同光照、营养条件下,与Cu2+培养相比,具有底污染、无毒害、效果好、控藻效果持续时间长等优点,并从理论上分析了叶绿素铜及其钠盐对微藻生长影响的机理。 同时,本文也研究了太湖底泥在不同水土比、好氧与厌氧条件下的N、P营养释放规律;太湖底泥粒径分布与其中的N、P、有机物分布之间的关系;模拟太湖的不同疏浚条件,探讨了水体生态系统的演变规律。结果显示,水土比小的底泥的平均面释放明显高于水土比大的平均面释放;在相同水土比条件下,厌氧条件下底泥N、P营养的平均面释放明显高于好氧条件;N、P、有机物主要分布在小粒径底泥颗粒中,水体富营养化生态工程控制技术研究中文摘要太湖污染严重的区域底泥累积的小粒径颗粒比例较大;适量的底泥疏浚有利于富营养化水体水质的改善,而不疏浚或深度疏浚都不利于富营养化水体水质的改善。 另外,在前期研究的基础上,进一步探讨了集类种群间的关系;实验验证了水网藻对微藻生长具有强烈的抑制作用,并初步得出了一些有益的规律与技术参数,从而为利用以藻控藻的设想提供了理论、技术支持。 因此,通过对这些现象与规律的认识,为进一步揭示水体富营养化的成因奠定了科学基础;为生态控藻提供了新途径;为快捷准确地制定最佳疏浚方案以及疏浚后进行监测、生态效果评价提供了理论基础。