遮光控藻机理研究

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1、上海交通大学硕士学位论文遮光控藻机理研究姓名：张海春申请学位级別：硕士专业:环境工程指导教师：李春杰20090101遮光控藻机理研究摘要由水体富营养化而导致的藻类水华直接威胁到饮用水水源地的安全，而传统的控源措施，如控制外源性输入、底泥疏浚等，需要的周期长、投资大、见效慢。由此，遮光法被提出作为原位应急控藻措施保护饮用水水源地的安全。通过遮光，藻类牛物量经过7-9d削减到约为初始牛物量的30%,有着很好的应急控藻效果，但是遮光控藻作用机制、技术的可行性等问题亟待进一步深入研究。考虑光在水体中的衰减，本研究以水柱试验为主要手段，研

2、究了不同光照度下，藻类生长迁移特性的变化；并根据藻类在低光照度下的消亡特性、迁移特性，提出利用遮光曝气组合方法来达到控藻目的，以期加速藻类消亡、缩短控藻周期、恢复水体溶解氧。主要研究内容及结论如下：1）为探索在湖库中呈不均匀分布的光照度对藻类生长的影响，在混合深度为0.9m的水柱屮研究了不同入射光照度和斜生栅藻生物量动态变化Z间的关系。在稀释率为10%的连续流条件下，当入射光照度为lOOOOlux时，即实际可获得平均光照度约20001UX时，斜生栅藻的增殖即被抑制，比增值速率为-0.09d-i；而在摇瓶试验中，在入射光照度为50

3、01ux时，斜生栅藻的比增值速率就达到了0.15山。通过对藻类稳态生物量和藻类可获得平均光照度的相关性分析，显示两者呈显著的正相关关系（R=0.93）,由此提出，在水柱试验中，可获得平均光照度更有可能作为藻类光限制条件出现和消失的重要标志。2）光照度的变化除了对藻类增殖产生影响Z外，藻类生物量的时空分布也会受到影响。本研究，首先以摇瓶试验探索了藻细胞胞内碳水化合物含量对于光照度变化的响应，并在水柱中研究了光照度变化对于藻类生物量时空分布的影响及不同深度处藻细胞胞内碳水化合物含量变化，结果表明：水柱试验屮，在Olux的入射光照度条

4、件下，微囊藻表现出明显的表而浮聚现象，本研究屮，微囊藻表层密度在经过24h后,由3.6x105cells/mL上升到4.85x106cells/mL,表层0-2cm处藻细胞数占水柱内总藻细胞数的46.9%；而在光照度充足的条件下，底层的藻细胞数有所增加。通过摇瓶试验发现，藻细胞的胞内碳水化合物含量会在很短的时间内(24h)对光照度的变化做岀响应；而水柱试验屮，对不同光照度下，不同深度处微囊藻胞内碳水化合物含量变化的研究表明，在各入射光照度下，微囊藻胞内碳水化合物含量随深度增加而增加，表明由于光照度的变化而导致的细胞内碳水化合物含

5、量变化，可能是藻类在短时间内出现上浮或下沉的主要原因之一。3)根据低光照度下藻类消亡和迁移的特性，提出遮光曝气组合方法控藻思路。研究表明：在藻液的停留时间为4d的条件下，试验期间Chia的平均去除率在75%以上，溶解氧维持在4mg/L以上。关键词：遮光法，光照度，生长特性，迁移特性，遮光曝气组合方法StudyontheMechanismoftheLight-shadingMethodABSTRACTThealga1bloomcausedbytheeutrophicationisatpresentoneofthemostserio

6、uscalamitieswhichinfluencethesafetyofdrinkingwatersource,sostudyonthecontrolmeasureofalgalbloombecameasignificantproblemtobesolved・And,light-shadingmethodwasadvancedtobealash-upcontrolmeasuretoprotectdrinkingwatersource・Theeffectonalgalcontroloflight-shadingmethodhad

7、beenapprovedwell.But,themechanismoflight-shadingmethodandthefeasibilityofprojectneedfurtherstudy.Thisarticlefocusedontheeffectoflightintensityonthethealgalgrowthandverticaldistributioninthewatercolumn,whichbecausethelightintensitywasasymmetricdistributedinlake・Accord

8、ingthecharacteristicofalgalgrowthandverticaldistributionunderlowlightintensity,themeasurecombinedbythelight-shadingandaerationwasex