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2006年以来,太湖富营养化问题越来越严重。蓝藻水华频发,且一年中出现水华的时间越来越长,暴发频率越来越高,造成严重生态灾难。对太湖蓝藻水华各方面研究迫在眉睫。 本论文一共对太湖三个湖区北太湖区(N2、N4、N5位点)、中南太湖(S2、S4、S5位点)、西太湖区(W2、W4位点)进行了环境因子、蓝藻时空分布的调查研究,探讨太湖富营养化基本情况,研究蓝藻与环境因子的相互关系,为太湖蓝藻水华暴发机理研究提供理论依据,对比分析蓝藻的发展趋势。根据太湖蓝藻水华水体底泥的时间空间分布趋势,为不同阶段提供更有针对性、更高效、更合理的预防措施,最大程度降低蓝藻水华的生物量,减少蓝藻水华对水源水质的影响。 实验研究表明: 1.2011.03~2012.02太湖各个湖区调查期间,北太湖区(N2、N4、N5位点)蓝藻水华生物量要明显高于其他湖区,北太湖区年平均叶绿素a含量为25.04ug/L,中南湖区为5.42ug/L,西太湖区为7.82ug/L,且暴发时间较早,一般在五月份藻类生物量骤增。同时,北太湖区水体中年平均TN、TP含量分别为2.729mg/L、0.241mg/L,明显高于中南湖区、西太湖区(中南湖区TN、TP分别为:2.08mg/L、0.191mg/L,西太湖区TN、TP含量分别为:2.302mg/L、0.234mg/L)。其中,TN含量与蓝藻空间分布呈显著相关性,TN含量与蓝藻空间分布互为因果关系。而TP含量与蓝藻空间分布相关性则不明显,主要是由于蓝藻对N和P的吸收机制不同。湖泊中P元素以颗粒态磷存在,在水体中容易沉降在湖底。当水体中P元素消耗后,沉积物会释放P进入上覆水。因此水体中TP含量相差较小。 2.太湖各湖区底泥中,从空间分布上来看,北太湖区、中南太湖、西太湖区年平均叶绿素a含量分别为1427ng/g、884ng/g、751ng/g。从时间分布上来看,秋冬季节叶绿素a含量明显高于春夏季节,蓝藻下沉越冬的时空分布与次年蓝藻水华的生态格局具有密切联系。底泥中蓝藻生物量越高的湖区、尤其越冬期间蓝藻生物量越高的湖区,次年藻类生物量增长速度越快,蓝藻暴发的时间越早。 3.通过蓝藻时空分布调查,根据太湖风场及湖流的影响,蓝藻夏季极易在北太湖区3个湖湾以及南太湖聚集,秋冬季下沉,底泥中越冬蓝藻具有明显的时空规律,为蓝藻水华的防控措施提供了新的思路。蓝藻在底泥越冬时期,处于休眠状态,其生命力最薄弱、生物量很低,对其进行种源清除,是控制次年夏季蓝藻水华暴发的有效手段。运用生态学、生物化学检测方法,对底泥表面蓝藻分布格局进行全方位的监测。通过湖泊沉积物总氮、总磷含量初步筛选和数量、种类和活性三个角度上的精确筛选,以确定整个湖泊底泥表层蓝藻种源的空间分布及越冬区域,筛选种源清除工程区域,进而对湖泊底泥表层特定位置进行种源清除。初筛蓝藻越冬种源位点北太湖区梅梁湾、贡湖湾、竺山湾、南太湖区,通过越冬蓝藻定性精确筛选,确定梅梁湾、尤其是梅梁湾西岸为进行种源清除的最佳位点。 4.采用大麦秸秆对越冬蓝藻种源进行去除。室内研究确定,大麦秸秆投入量超过1.2g/L、投入天数超过5d,对铜绿微囊藻有较好的生长抑制效果,抑藻率可达82.6%。通过越冬蓝藻种源复苏研究,大麦秸秆对越冬蓝藻种源有更好的去除效果。当大麦秸秆投入量为1.6g/L时,对底泥中越冬蓝藻种源的去除率可达42.65%。