水源水库水质及浮游藻类种群结构时空演替规律研究

发布时间：2020-10-27 09:19

　　 本研究对黑河水库和李家河水库分别进行了为期一年的原位监测,分析对比了两个水库不同时期的水质和浮游藻类繁殖状态,并对不同水库不同时期厌氧区含量进行剖析,制定控藻计划,为水源水库给水和扬水曝气控藻技术提出理论和实践依据;同时使用高通量DNA测序技术判别黑河水库水体真菌种群结构垂向异质性,为水源水库热分层期间水质与真菌群落的偶联机制提供理论依据。主要研究内容包括:1)黑河水库与李家河水库水体分层结构演变规律及水质响应特征;2)黑河水库与李家河水库藻类数目和种群时空格局;3)扬水曝气系统对水体藻类种群结构的影响及其对碳、氮、磷、铁、锰等营养盐的调整;4)藻类爆发期,黑河水库热分层诱导水体真菌种群结构垂向演替特征。主要成果结论如下:(1)黑河水库和李家河水库水体稳定分层结构都是在7~9月,水库底层DO接近于0,使得水体氧化还原转化效率减弱,垂向水质转变能力被形成的斜温层所抑制。分层期,黑河水库和李家河水库厌氧层最大深度分别达到21 m和25 m,等温层水体TN、Fe、Mn浓度超标分别达到1.7、0.38、0.12 mg/L和3.2、0.2、0.4 mg/L。黑河水库在10月水体分层结构稳定性迅速降低直至消亡。(2)黑河水库藻密度在稳定分层期(2016年9月)达到最高值4.51×10~6个/L,叶绿素a浓度高达5.5μg/L。分层形成期小环藻、直链藻是主要藻种;稳定分层期铜绿微囊藻是主要藻种,都基本聚集在水体表层2~5 m处生长繁殖。水体耗氧速率在人工曝气充氧破坏水体分层的作用下逐渐降低,营养盐的释放被阻碍,从而抑制藻类生长,防止“水华”现象发生。(3)李家河水库藻密度在分层形成期(6月)和稳定分层期(8月)分别到达峰值5.0×10~6个/L和3.0×10~8个/L,叶绿素a浓度高达11μg/L和24μg/L。完全混合期甲藻是主要藻门,分层形成期小球藻、卵囊藻是主要藻种;稳定分层期铜绿微囊藻是主要藻种,都基本聚集在水体表层2~5m处生长繁殖。(4)Illumina MiSeq测序结果表明,红酵母属、链格孢属、分子孢子菌属、链格孢属、亚隔孢壳属、分子孢子菌属分别是0.5、10、25、40、60、70 m水深的优势菌属。主成分分析(PCA)表明,TP、水温、DO对水深10、25和40 m的真菌种群结构影响较为显著;电导率、NO_3~--N对水深60 m的真菌种群结构影响较为显著;Chl-a、pH值对水深0.5 m的真菌种群结构影响较为显著;TP、TN、NO_3~--N对水深70 m的真菌种群结构影响较为显著。
【学位单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X524;X173
【部分图文】：

西安建筑科技大学硕士学位论文3 黑河水库不同水质期演变特征黑河水库坐落于陕西省西安市周至县（107o43'~108o24'E、34o42'~34o01'N）深水型峡谷型水库，夏季和秋季处于分层状态，冬季上下水体混合[64]。采取在线测量和实验室测定相联合的方案，研究了黑河水库主库区监测断面中 TO、pH、Cond、N、P、CODMn等水质指标的垂向分布和季节分布规律。.1 稳定分层期水质分析如图 3.1 所示，依照水温和溶解氧的数据黑河水库能归化为四个水质期：稳层期（2016 年 7 月至 9 月）、人工强制混合与自然混合期（2016 年 10 月至中下旬）、完全混合期（2016 年 12 月末至 2017 年 3 月）和分层期（2017 年至 8 月），本章探讨了不同时期的水质状况。

西安建筑科技大学硕士学位论文2 藻类种属组成如图 4.2 和表 4.1 所示，调查期间黑河水库共鉴定出 4 门 33 属，其中绿藻门Chlorophyta）最多，23 属占 69.70％；其次是硅藻门（Bacillariophyta），6 属占.18％；蓝藻门（Cyanobacteria）3 属，占 9.09％；裸藻门（Euglenophyta）1 属 3.03％。共鉴定出浮游藻类 62 种，其中绿藻门最多，44 种占 70.97％；其次是藻门，13 种占 20.97％；蓝藻门 3 种，占 4.84％；裸藻门 2 种，占 3.23％。

减小致使藻类会在中层水体富集，导致中层水体 Chl-a 含200 300 400 5007.17.87.157.227.288.48.128.198.269.19.89.159.25藻类数量（万个/L）2016年8060402000 80 160 240 藻类数量（万个/L）水深（m）201 30 40 50 60类数量（万个/L）11.1011.1711.2412.112.812.1512.2112.292016年807060504030201000 20 40 60 80 100 120 140 160藻类数量（万个/L）1.51.121.182.32.92.173.23.83.143.22水深（m）2017年8060402000 200 400 藻类数量（万水深（m）图 4.4 黑河水库不同时段藻类垂向分布特征
【参考文献】

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本文编号：2858342