叶绿素a含量与pH_DO_氮磷浓度关系研究_以杨溪水库为例

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图 ２ 叶绿素 ａ与总磷关系图
从 图 ２ 中 可 以 看 出 叶 绿 素 ａ 与 总 磷 浓 度 的 关 系 。 叶绿素 ａ 与 总 磷 浓 度 呈 正 线 性 关 系 。 叶 绿 素 ａ 含 量 随 总磷的增加而升高 。
３ 结论
通过以上 分 析 可 以 看 出 ， 在 富 营 养 化 水 体 中， Ｈ ｐ 或Ｄ Ｏ 与 藻 类 数 量 存 在 较 好 的 关 联 性。 藻 类 生 长 前 导致水体含量 期， 因为光合作用 ， 可以产生大量的 Ｄ Ｏ， 急剧上升 ， 藻类繁殖到一定 程 度 后 ， 又需要消耗大量的 导致水体 Ｄ 藻 类 死 亡 后， 水体的 Ｄ Ｏ， Ｏ 降 低， Ｏ 又会 Ｄ 成上升趋势 。 水体的 ｐ 可以侧面反应藻类繁 Ｈ 值升高 ， 导致 ｐ 殖 。 藻类繁殖消耗了大量的 Ｃ Ｏ Ｈ 值升高 。 ２， 作为水体 富 营 养 化 指 标 的 总 氮 和 总 磷 ， 是藻类爆 发的必要 条 件 。 氮 磷 等 营 养 物 质 进 入 水 体 ， 给藻类爆 发提供了 营 养 基 础 。 早 期 氮 磷 含 量 增 加 ， 就要引起注 意， 防范富 营 养 化 。 氮 磷 含 量 增 加 ， 导 致 藻 类 爆 发， 藻 类爆 发 后， 吸 收 了 氮 磷， 水 体 的 含 量 急 剧 下 降， 藻类死 亡后 ， 氮磷 又 被 重 新 释 放 到 水 体 中 ， 氮磷含量又会上 升。 通过对几个指标的相关性 研 究 判 断 水 体 的 富 营 养 化程度 ， 发挥警示作用 ， 对避 免 杨 溪 水 库 的 藻 类 爆 发 有 科学的指导作用 。
表 １ ２ ０ １ ４ 年杨溪水库水质监测成果表
月份 总磷 总氮 透明度 叶绿色ａ 富营养 Ｏ Ｄ Ｈ ｐ （ ／ ） （ ／ ） 化指标 ／℃ ／ ） （ ／ ） （ ｍ ｌ ｕ ｌ ｍ ｌ ｍ ｌ ｍ） （ ｇ ｇ ｇ ｇ １． ０ ８ ０ ３ ０ ０ ４ ４ ０ １ １． ５ １ ０ ４ ８ １ ７． ５． ０． １． １ 水温 ２ ３ ７． ０ ５ ２ ０． ６ ０ ２ ９ ９ ９ ７． １ ０． ０． ９． ０ ４ ７ １． ４ ０ ４ ２ ７ ８ ７． １ ０． ０． １． ８ １． ０ １． １ １． ５ １． ７ １． ２ １． ５ １． ５ １． ２ １． ３ １． ５ ９． ９ ７． ３ ９． ０ ５． ２ ５． ０ ７． ０ ３． ０ ５． ３ ５． ６ ６． ５ ９． ６ ４ ５ ４ ８ ４ ７ ４ ５ ３ ８ ４ ７ ３ ８ ４ １ ４ １ ４ ６ ４ １
２ ０ ８
现代商贸工业 ） 上 ０ １ ５年 第９期 （ ２
光照
Ｐ ｔ＝Ｐ ｍ ａ ｘ＝
Ｉ ｔ Ｉ ｋ
／ ； 式中 ： 为时 测 太 阳 辐 射， 为植物或藻类 Ｉ Ｌ ｄ Ｉ ｙ ｔ ｋ ／ ； 生长最佳的光照强度 ， ０ ０ Ｌ ｄ Ｐ ５ ｙ ｍ ａ ｘ 为最大光 合 作 用 速 （ ） 。 ／ 率， Ｌ·ｄ ｍ ｇ 可见 ， 水体 的 Ｄ Ｏ 也 与 藻 类 的 生 命 活 动 有 关。 当 藻类数量增加 到 一 定 数 量 级 时 ， 其数量的多少和生命 活动的旺盛程度控制了水体中 Ｄ Ｏ 的变化 。 ３ 总氮与叶绿素 ａ的理论分析 ２． 杨溪水库 ２ ０ １ ４ 年度的水质监测成果表见表 １。 详见图 根据表 １ 绘 制 叶 绿 素 ａ 与 总 氮 的 关 系 图 ， １。
２ 。永康城区多年平均 全市土地 总 面 积 １ ８ ｋ ｍ， ０ ４ ９ ｋ ｍ ３
降雨量为 １ 但 时 空 分 布 不 均， 年降雨量主要 ４ １ ２． ３ ｍｍ， 集中在 ３～７ 月 ， 占全年降雨量的 ６ ０％ 左右 。 杨溪水库位于永康市境 内 ， 钱塘江流域的上游， 是 目前永康市最大的一座以 供 水 为 主 ， 结合防洪、 发电等
参考文献
４ ７． ０ ０ ２ １． ２ ０ ２ １ ９ ２ １ ８． １ ０． ０． ５ ４． ０ ８ ９ ３ ２ ０ ２ ３ ４ ３ ２ ９． ９． ０． ０． ６ ４． ０ ２ １ ３ ７ ０ １ ５ ４ １ ２ ９． ９． ０． ０． ７ ９． ０ ３ ８ ０． ６ ０ １ ３ ７ ４ ２ ９． １ ０． ０． ８ ０． ０ ７ ８ ７ ０ ０ １ ４ ２ ６ ３ ９． ７． ０． ０． ９ ８． ０ ７ ３ ６ １ ０ ２ ３ ４ ５ ２ ８． ８． ０． ０． １ ０ ３． ０ ２ １ ９ ６ ０ １ ４ ５ ３ ２ ７． ７． ０． ０． １ １ ５． ０ ３ ０ ２ ５ ０ ３ ４ ６ １ １ ７． ６． ０． ０． ２ ３． ０ ５ ５ ７ ９ ０ ２ ０ ９ ６ １ １ ７． ７． ０． ０．
从 图 １ 中 可 以 看 出 叶 绿 素 ａ 与 总 氮 浓 度 的 关 系 。 叶绿素 ａ与总氮浓度 呈 正 线 性 关 系 。 叶 绿 素 ａ 含 量 随 总氮的增加而升高 。 ４ 总磷与叶绿素 ａ的理论分析 ２． 根据表 １ 绘制叶绿 素 ａ 与 总 磷 的 关 系 图 。 详 见 图 ２。
图 １ 叶绿素 ａ与总氮关系图
［ ］程丽巍 ， 许海 ， 陈铭达 ， 等． 水体 富 营 养 化 成 因 及 防 治 措 施 研 究 进 １ （ ） ： ］ 展［ 环境保护科学 ， ２ ０ ０ ７， ３ ３ １ ８ １． １ Ｊ ． ２ － ［ ］张雅 ， 苏慕飞 ， 柯岚兰 ． 巢湖市集中式饮用水源地蓝藻水华形成因 ２ ］ 素分析 ［ 安徽农学通报 ， ０ １ ５： １ ０ ７ ０ ８． １ Ｊ ． ２ － ［ ］施祖新 ． 永康市水利志 ［ 永康 ： 永康县水务局 ， ３ ０ １ ４． Ｍ］ ． ２ ［ ］张军毅 ， 黄君 ， 严飞等 ． 梅梁湖水体溶解氧特征及 其 与 ｐ ４ Ｈ 的关系 （ ） ： ］ 分析 ［ 复旦学报 ， ０ ０ ９， ４ ８ ５ ２ ３ ２ ７． ６ ６ Ｊ ． ２ －
２ 关系研究
２． １ ｐ Ｈ 与叶绿素 ａ的关系研究 水体 ｐ Ｏ Ｏ Ｈ 主要受 Ｃ ２ 含量的影响 。 水中 Ｃ ２ 与水 以及碳酸盐和 碳 酸 氢 盐 作 用 ， 构成一个复杂可逆碳酸 水生生物呼吸 盐系统 。Ｃ Ｏ ２ 含 量 又 受 藻 类 光 合 作 用、 作用 、 水温 、 有机物质氧化 分 解 等 的 影 响 。 藻 类 光 合 作 用把水中 Ｃ 水生生物 Ｏ ２ 转化为有机物 Ｃ ６Ｈ １ ６ 和 Ｏ ２， ２Ｏ 呼吸作用 是 利 用 有 机 物 ， 产生 Ｃ Ｏ ２。 光 合 作 用 及 呼 吸 作用的反应式如下 ： Ｃ Ｏ Ｈ２Ｏ＋Ｅ →Ｃ Ｏ ６ ２Ｏ ２ ＋６ ６Ｈ １ ６ ＋６ ２
工业与工程技术
氮磷浓度关系研究 叶绿素 ａ 含量与 ｐ Ｏ、 Ｈ、 Ｄ
— — 以杨溪水库为例 —
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） （ 浙江省金华市水文站 ， 浙江 金华 ３ ２ １ ０ １ ３ 摘 要： 针对杨溪水库 ２ 总氮 、 分析叶绿素 ａ含量与 ｐ 总磷浓度的相互关系 。 ０ １ ４ 年整年的监测资料 ， Ｏ、 Ｈ、 Ｄ ； 氮磷 关键词 ： 杨溪水库 ； 叶绿素 ａ Ｏ； Ｈ； Ｄ ｐ （ ） 中图分类号 ： Ｔ ３ ０ ０ Ｂ 文献标识码 ： ６ ７ ２ １ ９ ８ ２ ０ １ ５ １ ７ ２ ０ ８ ２ Ａ 文章编号 ： １ － － － 随着工农业迅 速 发 展 和 人 口 急 剧 增 加 ， 大 近年来 ， 量氮 、 磷营养盐进入水库 ， 造成了水体富营养化。藻类 大量繁殖后 ， 其次生代 谢 产 物 ＭＣ 具 Ｒ Ｓ Ｔ 能损害肝脏， 有促癌效应 ， 直接威胁人 类 的 健 康 和 生 存 。 因 此 ， 做好 饮用水源地的藻类监测和 研 究 工 作 非 常 重 要 。 由 于 叶 绿 素 ａ是 表 征 藻 类 现 存 量 的 重 要 指 标 之 一 ， 因此研究 氮 磷 浓 度 的 关 系， 叶绿素 ａ与 ｐ 对认识水库富 Ｏ、 Ｈ、 Ｄ 营养化的机理具有重要意义 。 Ｃ ６ Ｏ Ｃ Ｏ Ｈ２Ｏ＋Ｅ ６Ｈ ６ ＋６ １ ２ → ２ ＋６ ２Ｏ 式中 ： Ｅ 代表能量 相对空气而言 ， Ｏ Ｃ ２ 在水 中 沿 浓 度 梯 度 扩 散 很 慢 ， 而藻类光合作用 可 快 速 减 少 Ｃ 使ｐ Ｈ 升 高。相 反， Ｏ ２， 从而使 ｐ 水生生物呼吸作用可增加 Ｃ Ｏ Ｈ 降低 。 ２， 水温通过影响光合酶和呼 吸 酶 的 活 性 来 控 制 藻 类 光合作用速率 及 水 生 生 物 呼 吸 作 用 速 率 ， 进而决定代 一定温度 谢活动消耗或产生的 Ｃ Ｏ ２ 含 量。研 究 表 明， 范围内 ， 水温升 高 可 促 进 藻 类 的 光 合 作 用 及 水 生 生 物 的呼吸作用 。 水温对 Ｃ Ｏ ２ 在水中的溶解度也有 一 定 的 影响 。 当水体含 有 衰 亡 的 藻 类 或 其 他 有 机 污 染 物 质 时 ， 导致 该有机物可在生物化学氧化作用下转化为 Ｃ Ｏ ２， Ｈ 降低 。 ｐ 因此 ， 水体的 ｐ Ｈ 与藻类生命活动密切相关 。 更有 研究表明 ， 在藻类丰盛的水 体 中 ， 当藻类数量增加到一 定数量级时 ， 其数量的多少和生命活动的旺盛程度对 水体的 ｐ 从ｐ Ｈ 起主导作用 。 因此 ， Ｈ 数值可以间接判 断水体是否发生富营养化 。 ２ Ｄ Ｏ 与叶绿素 ａ的关系研究 ２． Ｏ 的收入主 要 包 括 水 生 植 物 的 光 合 作 用 和 大 气 Ｄ 溶氧 ， 而Ｄ Ｏ 的主要支出是 水 生 生 物 耗 氧 。Ｄ Ｏ 的浓度 变化遵循以下关系式 ： Ｃ ｄ （ ） ） ｔ－Ｒ Ｃａ ｔ ｔ ＝ｋ （ ＜ ｒ＜ ｓ ｔ－Ｃ ＋Ｐ ｇ ｔ ｔ ａ ｓ ｄ （Ｏ Ｒ Ｄ） １ Ｂ ｇ ＝Ｒ＋ｋ 式中 ： ｔ ｔ ｔ为 测 定 时 间 ， ｒ 为 日 出 时 间， ｓ 为日落时 间， 与 水 文、 水温条件有 关， Ｏ的 ｋ Ｃ为 Ｄ ａ 为复氧常数 ， ／ ／ 浓度 ， Ｏ 的饱和浓度 ， ｍ Ｌ； Ｃ Ｄ ｍ Ｌ； ｇ ｇ ａ ｔ为一定温度下 ， ｓ 植 物 或 藻 类 光 合 作 用 速 率， 它 是 温 度、 光 为 ｔ时 刻 ， Ｐ ｔ （ ） ； ／ 照和叶绿素 ａ的函数 ， Ｌ·ｄ Ｒ ｍ ｇ 为水生生物 的 呼 ｇ （ ） ； ／ 吸作用 ， Ｌ·ｄ Ｒ 为 植 物 或 藻 类 呼 吸 作 用 速 率， ｍ ｇ ／ （ ） ； ／ 为生化需氧 ｍ Ｌ·ｄ Ｂ Ｏ Ｄ 为生化需氧量 ， ｍ Ｌ； ｋ ｇ ｇ １ 量常数 ， 取决于溶解性有机碳和营养盐的浓度 。 其中植物或藻类光合作用速率见下面关系式 ：
２ ， 综合利用的中型水库 。 集雨 面 积 １ 总库容６ ２ ４ ｋ ｍ ４ ５ ３ ３ 。 现状供水量 １ ／ ， 万ｍ 是永康市城区的主要供 ８ 万ｔ ｄ
水水源 。 近年 来 ， 随着经济社会的发展和库区人类活 动的加剧 ， 生活 、 养殖等点源 污 染 ， 农业面源污染加剧， 特别是随着道 路 交 通 条 件 的 改 善 ， 部分村民在库区开 办农家乐等 ， 直接影响了杨 溪 水 库 的 水 质 ， 导致水库发 生富营养化趋势 。
１ 研究区域概况
地理坐标为 永康市位于浙江省中部 ， 钱塘江上游， ， 北纬２ 东经 １ １ ９ ° ５ ３ ′ ３ ８ ″ ２ ０ ° ２ ０ ′ ４ ０ ″ ８ ° ４ ５ ′ ３ １ ″ ９ ° ０ ６ ′ ～１ ～２ 。 东北紧邻东阳 市 、 磐 安 县， 东 南 连 缙 云 县， 西界武 １ ９ ″ 南北宽约 义县， 北 接 义 乌 市， 市域东西长约４ ５ ｋ ｍ，